Расчет обжарочной печи
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
вдоль поверхности продукта интенсифицирует теплообмен только в первый период обжаривания, когда еще нет корочки и передача теплоты осуществляется главным образом конвекцией, а испарение влаги происходит в поверхностных слоях продукта.
Во второй период, когда образуется корочка, представляющая собой значительное термическое сопротивление, скорость масла вдоль поверхности продукта очень мало влияет на интенсивность теплообмена.
Продолжительность обжаривания овощей зависит от многих факторов и прежде всего от вида овощей, степени измельчения (размеров кусочков), температуры масла, способа обжаривания, начального и конечного влагосодержания продукта, скорости удаления влаги, толщины корочки и др.
Обжарочные печи могут работать при атмосферном давлении, когда температура испарения влаги из продукта близка к 100 С, и под вакуумом, когда температура испарения соответствует разрежению в аппарате и равна примерно 55 ... 60 С.
В обоих случаях температура масла достигает 120 ... 140 С. Как видно, при обжаривании под вакуумом разность между температурами масла и продукта будет более высокой и, следовательно, влага будет испаряться более интенсивно.
В зависимости от вида теплоносителя различают печи с обжариванием в масле, в потоке горячего газа (воздуха), под воздействием инфракрасных лучей. Широко распространены печи, в которых обжаривание осуществляется в горячем масле.
При паровым обогреве используют водяной пар давлением 0,8 ... 1,2 МПа, который подводят в нагревательные камеры трубчатые теплообменники. Нагревательная камера расположена в ванне печи и погружена в масло, пар конденсируется внутри трубок. Трубки располагают в один или два ряда по высоте, чаще всего их сплющивают (овальный вид) и устанавливают по длине ванны или по ее ширине (реже).
Нагревательная камера в некоторых случаях выносится за пределы ванны; такую печь называют печью с выносной нагревательной камерой: внутри трубок движется масло, а снаружи находится пар.
Различают обжарочные печи немеханизированные и механизированные; в последних поток продукта непрерывно перемещается через обжарочную печь при помощи транспортера со съемными или несъемными сетками, с поперечными планками либо ленточного транспортера (сетчатая металлическая лента).
В механизированных печах сетки во время обжаривания продукта находятся в горизонтальном положении, во время выгрузки - в наклонном. К цепям транспортного устройства сетки прикреплены шарнирно или на захватах таким образом, чтобы центр их тяжести был расположен ниже места прикрепления сетки к цепям.
Все транспортные устройства механизированных печей движутся со скоростью примерно 0,4 ... 0,8 м/мин. Такая низкая скорость обусловлена продолжительностью обжаривания и длиной ванны.
Механизированные обжарочные печи бывают также и с охладителями продукта. Охлаждение продукта достигается при обдувании его холодным воздухом (воздушное охлаждение), погружении в холодное масло (масляное охлаждение) и при самоиспарении в вакуум-камерах (вакуумное охлаждение).
Механизированная паромасляная печь АПМП-1 (рисунок 1) предназначена для обжаривания в растительном масле овощей в непрерывном режиме, основные узлы: ванна 3, транспортер 1, вытяжное устройство 4, привод 2 и элеватор 5.
Рисунок 1 - Паромасляная печь АПМП-1
- транспортер; 2 - привод; 3 - ванна; 4 - вытяжное устройство; 5 - элеватор
Ванна представляет собой сварную конструкцию и разделена перегородкой на два отсека: в первом (по ходу продукта) размещены две нагревательные камеры, каждая из которых имеет три ряда трубок по высоте ванны, во втором - две двухрядные нагревательные камеры, поднятые относительно нагревательных камер первого отсека на 50 мм.
Разделение ванны на два отсека со ступенчатым размещением нагревательных камер обеспечивает сокращение количества масла, а распределение поверхности нагрева по длине (65 % в первом отсеке и 35 % во втором) - равномерную температуру его, что способствует более качественному обжариванию продукта.
Масло отделено от днища ванны водяной подушкой. Во избежание перегрева воды при работе в условиях постоянной водяной подушки под нагревательными камерами установлены трубчатые охладители. Транспортер представляет собой бесконечное полотно, собранное из ковшей.
Со стороны загрузки сырья размещена натяжная станция. Над ванной печи устанавливается вытяжное устройство. Транспортирующая лента печи вносит продукт в ванну, где происходит его обжаривание в масле при температуре 120 ... 160 С. Обжаренный продукт выносится лентой из ванны и выгружается в месте огибания ею приводной звездочки.
2. Методика расчета
обжарочный паромасляный печь нагрев
Исходные данные:
Сырье - картофель;
Производительность печи: G=0,56 кг/с;
Температура слоя масла: t2=148;
Масса продукта в одной сетке: Gпр=0,5 кг;
Удельная теплоемкость картофеля: с=3,515 кДж/кг К;
Истинный процент ужарки: Хи=31,5 %;
Расход масла на обжаривание: М=31,5%
Расчет теплоты в обжарочных печах складывается из отдельных статей. Расход теплоты на нагрев продукта, Дж/с,
,
где производительность печи по сырью, кг/с;
удельная теплоемкость продукта, кДж/(кг•К) (таблица 9.1);
и начальная и конечная температура продукта, С ( 18 ... 23 С; С).
Q1=0,56 Дж/с
Расход теплоты на испарение влаги при обжаривании, Дж/с,
,
где хи - истинн