Длительность цикла сушки

 

Расчёт общего времени сублимационной сушки.

При расчёте процесса сушки пользуются эмпирическим коэффициентом массоотдачи , который предварительно определяют экспериментально для каждого продукта:

где  - убыль массы материала за время ;

, - давление насыщения, соответствующее температуре материала и конденсации; F - поверхность испарения.

Скорость сублимации со всей поверхности

 

 

Продолжительность сублимации

 

 

При сублимации из равномерного слоя материала толщиной h имеем

Плотность сырого материала

где  - плотность сухого остатка.

Для расчёта общего времени сублимационной сушки из слоя Э.И. Гуйго была предложена следующая формула:

 

 

 - конечное влагосодержание материала;

 - давление в сублиматоре;

 - конечная температура материала;

 - приведённый коэффициент скорости сушки при досушивании. Поверхность материала значительно возрастает, если материал гранулируемый.

Норма загрузки в случае сушки гранул одинакового размера,

 

 

где N - число частиц, загруженных на единицу поверхности;

 - объём одной частицы;

-длина ребра куба (примем, что частица имеет форму куба).

Поверхность одной частицы

Общая поверхность всех частиц

Для пластины гидравлический радиус сублимации , м

где  - площадь, занимаемая пластиной;  - открытая поверхность сублимации;

h - толщина пластины.

При одностороннем высушивании  ~ , = h. При двухстороннем высушивании  ~ , = h/2

	= h, м	, мм. рт. ст/ Па	, мм. рт. ст/ Па	,	, мм. рт. ст/ Па	°С
Мясо говяжье	0,01	1,238 / 165	0,167 / 22	224,6	0,525 / 70	20
Яйца диетические				271,7
Гриб белый (ломтики)				155,5
Картофель (пюре)				262,5

 

	, ч	, ч	, ч
Мясо говяжье	9,124	3,579	12,703
Яйца диетические	8,988	3,878	12,873
Гриб белый (ломтики)	4,873	3,802	8,675
Картофель (пюре)	9,248	3,687	12,935

 

Действительная поверхность сублимации

Где  - коэффициент использования поверхности.

После подстановки в выражение, для определения времени сублимации

 

 

Отношение объёма частицы к поверхности сублимации назовём гидравлическим радиусом

 

 

Тогда выражение для определения времени сублимации примет вид

 

 

, , - численные значения коэффициентов определены из опыта для трёх материалов типичной структуры и приведены в таблице.

 

Структура материала	В,	,	, %	,	А,
Коллоидного	0,131	0,06275	47,8	0,1572	6410
Каппилярно-пористого	0,222	0,00551		0,2664	81.2
Коллоидного каппилярно - пористого	0,557	0,0051		0,6684	315,0

 

, - давление насыщения, соответствующее температуре материала и конденсации, численные значения приведены в таблице.

 

-50	0,029	-20	0,772
-45	0,052	-15	1,238
-40	0,093	-10	1,946
-35	0,167	-5	3,008
-30	1,280	0	4,579
-25	0,471

Число циклов сублимационной сушки.

 

 

 - продолжительность цикла сушки, ч;

 - вспомогательное время, необходимое для подготовки и установки к следующему чиклу сушки, ч; зависит от конструкции аппарата уровня механизации работ, может быть определена из практических замеров, надо стремится снизить это время;

 

	, кг	, кг	, кг
Мясо говяжье	10	42,0	32,0
Яйца диетические	10	37,0	27,0
Гриб белый (ломтики)	10	67,0	57,0
Картофель (пюре)	10	39,0	29,0

 

Зная  и можно определить часовую производительность установки по сырью:

по сухому продукту

среднее количество удаляемой влаги

В связи с большой неравномерностью влаговыделения во время сушки эта величина не может быть использована в расчётах.

Отношение максимального для данного процесса сушки часового влаговыделения к среднему расчётному часовому количеству удаляемой влаги называется коэффициентом неравномерности сушки.

Коэффициент неравномерности сушки  изменяется в пределах от 1,5 до З,5 в зависимости от вида продукта, формы и размеров и принятой конструкции сушильной камеры

 

 

	, ч
Мясо говяжье	15	1	2,8	2,1	0,667
Яйца диетические	15		2,5	1,8	0,667
Гриб белый (ломтики)	8		3,7	3,2	0,556
Картофель (пюре)	15		2,6	1,9	0,667