способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых колбас на вешалах

Классы МПК:F26B3/04 с циркуляцией газа или пара над поверхностью или вокруг просушиваемых предметов или материала
A23B4/03 сушка; последующее восстановление
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет прикладной биотехнологии" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2008-12-02
публикация патента:

Изобретение относится к способам воздухораспределения и предназначено для использования на предприятиях мясной промышленности для сушки сыровяленых колбас и хранения готовой продукции на вешалах. Способ предусматривает подачу воздуха настиланием на продольную стену камеры сушки через щелевые насадки, имеющие щели с отношением сторон 1:20-1:30 и расположенные равномерно по длине канала на расстоянии между их осями, равном 1 м. Способ предусматривает подачу воздуха при сушке сыровяленых колбас на вешалах через щелевые насадки сверху вниз вертикальными струями, настилающимися на продольную стену камеры в пространстве между продольной стеной камеры и вешалами (подача прямым потоком). Затем струи поступают в зону продукта снизу вверх обратным потоком. На выходе из зоны продукта, размещенного на вешалах, отепленный и увлажненный воздух поступает в вытяжной канал, а затем в кондиционирующую установку на повторную обработку с последующим его поступлением в распределительный канал с щелевыми насадками. Способ должен обеспечить уменьшение энергозатрат и сохранение качества продукта. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

Формула изобретения

1. Способ воздухораспределения в камерах сушки сыровяленых колбас и хранения готовой продукции на вешалах, предусматривающий подачу воздуха вертикальными струями, настилающимися на продольную стену камеры в пространстве вне зоны продукта и движущимися в зоне размещения продукта обратным потоком, отличающийся тем, что подача воздуха осуществляется через щелевые насадки плоскими струями, направленными сверху вниз, при этом щелевые насадки имеют отношение сторон щели как 1:20÷1:30 и расположены с расстоянием между их осями, равным 1 м.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что щелевые насадки размещены на нижней стенке распределительного канала на расстоянии от их оси до вертикальной стенки канала, равном В1=(2÷3)bщел , где bщел - ширина щели.

3. Способ п.1, отличающийся тем, что щелевые насадки распределительного канала размещены на расстоянии от вертикальной стенки канала до продольной стены камеры, равном B2=(0,5÷1,0)B1, и высоте hщел=(0,9÷1)hвеш, где hщел - высота размещения щелевых насадков, hвеш - высота вешал.

4. Способ п.1, отличающийся тем, что подачу воздуха через щелевые насадки при сушке сыровяленых колбас осуществляют со скоростью 0,1-0,15 м/с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам воздухораспределения и предназначено для использования на предприятиях мясной промышленности для сушки сыровяленых колбас и хранения готовой продукции на вешалах. При сушке сыровяленых колбас на вешалах высота размещения продукта составляет не менее 3,4 м.

Известен способ воздухораспределения с помощью устройств, характеризующихся повышенной дальнобойностью, в связи с повышенной высотой размещения продукта и повышенными требованиями к равномерности распределения воздуха в камерах, предназначенных для сушки сыровяленых колбас на вешалах. К воздухораспределительным устройствам, характеризующимся повышенной дальнобойностью, относятся сопла цилиндрической и конической формы. В действующем способе чаще всего применяют сопла цилиндрической формы. Их равномерно размещают в распределительных каналах. Каналы устанавливают в верхней зоне камеры. Сопла размещают в нижней стенке каналов таким образом, чтобы подача воздуха осуществлялась сверху вниз при настилании струй на продольные стены камер. После настилания воздух поступает в зону продукта снизу вверх обратным потоком. Движение воздуха вне зоны продукта с использованием эффекта настилания на стены камеры перед входом его в зону продукта обеспечивает равномерные условия распределения воздушных потоков и, следовательно, равномерные условия сушки продуктов и сохранение их качества [Малова Н.Д. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Рекомендации по проектированию для предприятий пищевой промышленности. Термокул, 2005, стр.139; стр.257-281].

Недостатком указанного способа воздухораспределения являются повышенные энергозатраты в связи с необходимостью поддержания повышенной скорости приточного воздуха на выходе из сопел, так как сопла характеризуются повышенным сопротивлением проходу воздуха. Скорость приточного воздуха при сушке сыровяленых колбас составляет не более 5 м/с, для того, чтобы обеспечить рекомендуемую скорость воздуха в зоне размещения продукта 0,1-0,15 м/с.

Задача предлагаемого изобретения направлена на поддержание в камере сушки колбас заданных параметров воздуха (температура 12°С, относительная влажность 75% и рекомендуемая скорость 0,1-0,15 м/с), путем применения способа подачи воздуха через щелевые насадки с использованием эффекта настилания на стены камеры перед входом его в зону продукта и движения воздуха около продукта обратным потоком.

Поставленная задача решается способом воздухораспределения в камерах сушки сыровяленых колбас и хранения готовой продукции на вешалах, предусматривающим подачу воздуха вертикальными струями, направленными сверху вниз, настилающимися на продольную стену камеры в пространстве вне зоны продукта и движущимися в зоне размещения продукта обратным потоком, где согласно изобретению подача воздуха осуществляется плоскими струями через щелевые насадки.

Для осуществления способа щелевые насадки имеют отношение сторон щели как 1:20÷1:30 и расположены с расстоянием между их осями, равным 1 м.

Для осуществления способа щелевые насадки размещены на нижней стенке распределительного канала на расстоянии от их оси до вертикальной стенки канала, равном B1=(2÷3)bщел , где bщел - ширина щели.

Для осуществления способа щелевые насадки распределительного канала размещены на расстоянии от вертикальной стенки канала до продольной стены камеры, равном В2=(0,5÷1,0)B1, и высоте hщел=(0,9÷1)hвеш, где hщел - высота размещения щелевых насадков, hвеш - высота вешал.

Для осуществления способа подачу воздуха через щелевые насадки при сушке сыровяленых колбас осуществляют с заданной скоростью 0,1-0,15 м/с.

Предлагаемый способ так же, как и способ воздухораспределения через цилиндрические и конические сопла, осуществляет подачу воздуха вертикальными струями, направленными сверху вниз в пространстве, расположенном вне зоны продукта, с последующим их движением около продукта в виде обратного потока, направленного снизу вверх. Но предлагаемый способ использует в качестве воздухораспределительных устройств щелевые насадки (щелевые диффузоры, щелевые решетки, линейные диффузоры, щелевидные отверстия и т.п.), в которых ширина и длина щели характеризуются соотношением 1:20÷1:30. В результате подача воздуха осуществляется плоскими струями определенной ширины через щелевые насадки с размерами щели рекомендуемых соотношений с использованием эффекта настилания, что обеспечивает равномерные условия омывания воздухом поверхности продукта на вешалах на длине в 1 м. Поэтому для равномерного распределения параметров воздуха в зоне продукта на всех вешалах достаточным является размещение одного щелевого насадка на 1 м длины распределительного канала. Щелевые насадки характеризуются меньшим сопротивлением проходу воздуха, что дает возможность уменьшить скорость приточного воздуха, создать более равномерные условия распределения в зоне продукта и в большей степени сохранить качество продукта. При уменьшении скорости приточного воздуха при одном и том же расходе, уменьшаются энергозатраты на работу систем воздухораспределения.

В предлагаемом способе:

1) подачу воздуха в камеру сушки сыровяленых колбас на вешалах предусматривают через щелевые насадки, имеющие отношение ширины и длины щели как 1:20÷1:30 и расположенные по одному на каждый метр длины распределительного канала;

2) подачу воздуха предусматривают через щелевые насадки, размещенные на нижней стенке распределительного канала на расстоянии от оси щелевого насадка до вертикальной стенки канала, равном B1способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 (2÷3)bщел,

где bщел - ширина щели, м;

3) подачу воздуха предусматривают через щелевые насадки распределительного канала, размещенного на расстоянии от канала до продольной стены камеры, равном В 2=(0,5÷1,0)В1, и высоте hщел , равной высоте вешал или меньшей, чем высота вешал, но не более чем на 10%, т.е. hщел=(0,9÷1,0)hвеш ,

где hщел - высота размещения распределительного канала с щелевыми насадками;

hвеш - высота вешал.

Предлагаемый способ воздухораспределения, предусматривающий подачу воздуха в камеру с вешалами вертикальными струями сверху вниз, настилающимися на продольную стену камеры сушки в пространстве вне зоны продукта (между продольной стеной камеры и вешалами) и движущимися в зоне продукта обратным потоком, отличается от действующего способа воздухораспределения через цилиндрические и конические сопла тем, что подача воздуха осуществляется через щелевые насадки, имеющие соотношение ширины и длины щели как 1:20÷1:30 при условии, что ширина щели составляет не менее 10 мм.

Подача воздуха осуществляется через щелевые насадки, равномерно расположенные в распределительном канале на расстоянии между их осями, равном 1 м; при этом подача воздуха осуществляется через щелевые насадки, размещенные на нижней стенке распределительного канала на расстоянии от их оси до вертикальной стенки канала, не превышающем отрезок B1 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 (2÷3)bщел, где bщел - ширина щели.

Размещение распределительного канала в камере предлагается выполнить на расстоянии от вертикальной стенки канала до продольной стены камеры, равном В2=(0,5÷1,0)B 1, и высоте hщел=(0,9÷1,0)hвеш , где hщел - высота размещения щелевых насадков (нижней стенки канала); hвеш - высота вешал.

Предлагаемый способ характеризуется пониженной скоростью воздуха на выходе из щелевых насадков, которая составляет не более 5 м/с при скорости движения воздуха в зоне продукта, не превышающей 0,15 м/с.

При этом достигаются равномерные условия распределения параметров воздуха, в том числе температуры. Максимальная разность между температурами воздуха на подаче и выходе из камеры составляет не более 3°С; разность температур воздуха по всей высоте расположения продукта не превышает 1°С. Основное назначение предлагаемого способа воздухораспределения - это применение его в камерах сушки сыровяленых колбас, характеризующихся скоростью движения воздуха, не превышающей 0,15 м/с.

Структурная схема устройства для осуществления заявляемого способа подачи воздуха приведена на чертеже. В теплоизолированной камере 1, предназначенной для сушки сыровяленых колбас, установлены распределительные каналы 2 (левый и правый) с щелевыми насадками 3. Воздух выходит из щелевых насадков, равномерно размещенных по длине распределительных каналов (по одному на каждый метр длины канала), в виде вертикальных плоских струй 4, настилающихся на продольные стены и пол камеры. Настилание предусмотрено таким образом, что отрыв струй от плоскости настилания осуществляется на расстоянии, соответствующем середине вешал. Длина настилания струй: lнаст=hщелпр+0,5Ввеш (мм), где hщел - высота размещения щелевых насадков; Впр - ширина пространства между стеной камеры и вешалами, необходимого для обслуживания вешал с продуктом (ширина прохода); 0,5 Ввеш - половина ширины вешал. После отрыва струй от пола камеры они поднимаются вверх, обеспечивая движение воздуха в зоне размещения продукта обратным потоком. На стойках вешал 5 предусмотрены ярусы 6 с продуктом 7. После контакта с продуктом воздух, отепленный и увлажненный, поступает в вытяжной канал 8.

Пример конкретного выполнения способа

Пример 1. Камера имеет длину 6500 мм, высоту 4200 мм, ширину 5400 мм. В камере установлены два ряда вешал: в каждом ряду предусмотрено шесть стоек с размещением продукта по высоте в шесть ярусов. Размеры стоек: ширина 1200 мм, длина 1000 мм. Высота вешал hвеш =3400 мм.

Для упрощения и наглядности анализа предлагаемого способа воздухораспределения рассмотрим вариант, когда воздух поступает из автономной системы кондиционирования, обеспечивающей воздухораспределение в одной из частей камеры, например, в левой части.

В левой части камеры (равно, как и в правой) размещены вешала с шестью рядами стоек. Из практических данных известно, что на стойке размерами 1200×1000 мм высотой 3400 мм размещается примерно 400 кг продукта. Нами установлено, что при сушке сыровяленых колбас необходимо подавать воздух в объемном количестве, примерно равном 0,5 от массы продукта.

1. Определение расхода воздуха, подаваемого по одну стойку вешал

Vст=0,5Gпр.ст =0,5×400=200 м3/ч,

где Gпр.ст - масса продукта, размещаемого на одной стойке, кг;

0,5 - удельный полезный расход воздуха, приходящийся на 1 кг продукта, м3/ч·кг продукта.

2. Определение размеров щелевого насадка

Принимают щелевой насадок АЛС-40×600, имеющий размеры 40×600 мм и коэффициент живого сечения Кж.с=0,5; площадь для свободного прохода воздуха f0=0,04·0,6·0,5=0,012 м2; ширина для свободного прохода bщел=0,02 м=20 мм; длина щели l0=600 мм; отношение ширины к длине 1:30.

3. Определение расстояний B1 и В2

Для создания надежных условий настилания плоской струи на продольную стену камеры учитывают следующие соотношения:

B1=(2÷3)b щел;

В2=(0,5÷1)В1 ,

где bщел - щирина щели; bщел =20 мм.

Принимают расстояние B1=3b щел=60 мм; принимают также расстояние, характеризующее отрезок, В2=B1; тогда В2=60 мм. Полное расстояние от оси щелевого насадка до продольной стены камеры:

B=B1+B2=120 мм.

Проверяют полученное значение полного расстояния В на условие обеспечения эффекта настилания подаваемых струй:

Вспособ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 0,1hщел,

где hщел - высота размещения щелевых насадков; hщел=3,4 м (см. чертеж); находят, что В<0,1·3,4; 120<340.

Следовательно, плоские струи, выходящие из щелевых насадков при заданных расстояниях B1 и В2, будут настилаться на продольную стену камеры.

4. Определение скорости воздуха способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 0 на выходе из щелевого насадка

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

5. Определение скоростного коэффициента mщел щелевого насадка принятой конструкции, обеспечивающего подачу плоской струи [Справочник «Различные области применения холода» (под редакцией А.В.Быкова). - М.: Агропромиздат, 1985, стр.162-163]

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

где С - коэффициент, учитывающий вид струи; для плоской струи Спл=0,12;

Q - коэффициент, учитывающий температуру воздуха на входе и выходе из камеры;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

принимают Q=1, где 12 - температура воздуха в камере (на выходе из нее), °С; 10 - температура воздуха на входе в камеру (на выходе из щелевых насадков), °С; способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 щел - коэффициент, учитывающий местное сопротивление движению воздуха на выходе из щелевого насадка;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 , где способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 щел - коэффициент местного сопротивления щелевого насадка; при размерах щели 0,02×0,6 м коэффициент местного сопротивления способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 щел=1,8; способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

6. Определение максимальной скорости воздуха способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 х настилающихся плоских струй с учетом необходимой длины настилания.

Максимальную скорость воздуха настилающихся плоских струй определяют с учетом рекомендаций [Малова Н.Д. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Рекомендации по проектированию для предприятий пищевой промышленности. Термокул, 2005, стр.145]: для плоских струй при х>6l0 скорость способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 х определяют по формуле

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

где mщел=1,9;

2,45 - коэффициент, учитывающий увеличение mщел при х>6l0, где l0=0,6 м; х>3,6 м, так как необходимая длина струй составляет: x=xнаст=h щелпр+0,5Ввеш (см. чертеж); при hщел=3,4 м, Впр=1 м и 0,5Ввеш =0,6 м; xнаст=5 м;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 - коэффициент, учитывающий эффект настилания струй;

Кс - коэффициент стеснения плоских струй; Кс=0,5;

Кн - коэффициент неизотермичности струй; Кн=1;

К пот - коэффициент потерь, учитывающий уменьшение скорости струи при повороте и вследствие сопротивления, оказываемого конструкцией вешал; Кпотспособ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 0,9.

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

7. Определение средней скорости воздуха на расстоянии х=5 м

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 х ср=0,5способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 х=0,15 м/с.

Значение средней скорости воздуха в зоне продукта в значительной степени зависит от конструкции вешал, способа размещения колбасных батонов на каждом ярусе, диаметра колбасных батонов и других факторов. Практические замеры показывают, что скорость воздуха на высоте размещения продукта на нижних и верхних ярусах находится в пределах 0,12-0,1 м/с (последнее значение относится к верхнему ярусу размещения колбасных батонов), что соответствует технологическим нормам.

8. Определение температурного коэффициента щелевого насадка, обеспечивающего подачу воздуха плоской струей [Справочник «Различные области применения холода» (под редакцией А.В.Быкова). - М.: Агропромиздат, 1985, стр.162-163]

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

где С=0,12; способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 щел=1,158; Q=1; способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 t=3,0°C - разность температур воздуха приточного и внутреннего; f0=0,012 м2; l0 =0,6 м;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

9. Определение диапазона изменения температуры воздуха непосредственно в зоне размещения продукта

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

10. Определение длины настилания

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

где nщел - количество щелевых насадков, обеспечивающих подачу воздуха в одном направлении; nщел=nст, где nст - количество стоек в вешалах одного ряда; nст=nщел=6;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

Требуемая длина настилания равна 5 м, расчетная - 5,37 м. Следовательно, требуемые условия настилания будут выполнены.

11. Определение общего расхода воздуха, подаваемого к стойкам вешал.

На левой и правой сторонах камеры установлены вешала с 6 стойками. Определяют расход воздуха, подаваемый к 6 стойкам:

Vn=1,05V=1,05·200·6=1260 м3/ч,

где 1,05 - коэффициент, учитывающий потери расхода воздуха через неплотности в воздуховодах и в нерабочем объеме камеры.

12. Определение полных потерь напора воздуха при его распределении через щелевые насадки

Полные потери напора воздуха

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 Нполн=1,2(Нвскд пр), (Па)

где Нвс - потери на всасывающей стороне;

Нкд - потери в кондиционирующей установке;

Нпр - потери на приточной стороне.

Предусматривают вариант размещения кондиционирующей установки вблизи камеры сушки.

Кондиционирующая установка с расходом воздуха V п=1260 м3/ч содержит центральный блочный кондиционер типа КЦКП-1,6, имеющий номинальную производительность по воздуху 1600 м3/ч и изменение диапазона расхода воздуха в пределах от 1280 до 1920 м3/ч. Принимают расход воздуха V=1280 м3/ч. Кондиционер содержит воздухоохладитель, воздухонагреватель и вентиляторный блок. При таком размещении оборудования в кондиционере потери напора в этом оборудовании составляют:

Нкондво вн=50+40=90 Па.

Потери напора на всасывающей стороне:

Нвсвыт соед. выт,

где Нвыт - потери напора в вытяжном канале;

Нсоед. выт - потери напора в соединительном воздуховоде, соединяющем вытяжной канал с кондиционером.

В связи с минимальной протяженностью соединительного воздуховода (кондиционирующая установка размещена рядом с камерой), принимают, что потери напора в соединительном воздуховоде составляют не более 15% от потерь напора в вытяжном канале. Тогда Нвсспособ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 1,15Нвыт.

Нвыт трм.сдин,

где Нтр - потери напора на трение;

Н м.с - потери напора в местных сопротивлениях;

Ндин - динамические потери напора.

Потери напора на трение:

Нтр тр.удlвыт=1·6=6 Па,

где l - удельные потери на трение при длине воздуховода, Па/м;

6 - длина вытяжного канала, м.

Потери напора в местных сопротивлениях:

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

где 3,95 - средняя скорость воздуха в вытяжном канале, м/с:

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

где 0,15·0,6 - рекомендуемые размеры поперечного сечения вытяжного канала, м.

Динамические потери напора:

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

где способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 выт.отв - скорость воздуха в отверстиях вытяжного канала (на входе воздуха в вытяжной канал), м/с:

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

где lвыт=6 м;

bвыт - ширина вытяжного канала; bвыт=6 м;

кж.сспособ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 - коэффициент живого сечения перфорированного вытяжного канала;

кж.с.рек=0,05-0,1.

Принимают кж.с.рек=0,05 и определяют:

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

Потери напора в вытяжном канале:

Нвыт=6+20,6+2,35=29 Па.

Общие потери напора на всасывающей стороне:

Нвс =1,15·29=33,35 Па.

Потери напора на приточной стороне:

Нпрраспр 1способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 соед.в,

где Нраспр - потери напора в распределительном канале с щелевыми насадками;

Н1способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 соед.в - потери напора в воздуховоде, соединяющем кондиционер с распределительным каналом;

Н прспособ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 1,15Нраспр.

Потери напора в распределительном канале с щелевыми насадками:

Нраспртрм.сдин .

Потери напора на трение:

Н тртр. удlкан=1 Па/м · 6 м=6 Па.

Потери напора в местных сопротивлениях:

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 ,

где способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 распр - сумма коэффициентов местных сопротивлений распределительного канала с щелевыми насадками;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 распр=способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 щел+способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 перех,

где способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 щел - сумма коэффициентов местных сопротивлений щелевых насадков; учитывают, что способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 щел=1,8 и находят:

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 щел=способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 щел.нас+5способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 отв=1,8+5·0,15=2,55;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 nepex - сумма коэффициентов местных сопротивлений переходных секций;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 перех=2·0,2=0,4;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 распр=2,55+0,4=2,95;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

где 4,74 - скорость воздуха в распределительном канале, м/с;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

где 0,15·0,5 - размеры поперечного сечения распределительного канала (приняты из практических условий размещения канала в камере), м.

Динамические потери напора в распределительном канале с щелевыми насадками:

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

Общие потери в распределительном канале:

Нраспр=6+39,77+12,86=58,63 Па.

Потери напора в приточной системе:

Нпр =1,15·58,63=71,49 Па.

Общие потери напора:

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 Нп=1,2(33,35+90+71,49)=233,81 Па. Принимают способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 Нп=240 Па.

13. Определение мощности электродвигателя вентилятора при распределении воздуха через щелевые насадки

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

где Vп=1280 м3/ч;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 Нп=240 Па;

Кзап - коэффициент запаса мощности, Кзап=1,25÷1,5;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 в - кпд вентилятора; способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 0,7;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 мех - кпд механической передачи; способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 мехспособ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 0,8;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 эл - кпд электродвигателя; способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 элспособ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 0,9.

Подставляют известные данные и определяют мощность Nв:

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

14. Определение удельного расхода электроэнергии на воздухораспределение при сушке 1 кг продукта (подача воздуха через щелевые насадки)

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

где способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 - продолжительность процесса, ч;

G пр.сух - масса сухого продукта (после сушки), кг.

Продолжительность сушки сыровяленых колбас составляет 30 суток, способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 =720 ч.

Масса продукта на вешалах, размещенных на одной части камеры (левой или правой):

G пр=Gпр.ст·nст=400·6=2400 кг сырого продукта,

где Gпр.ст - масса продукта на одной стойке; Gпр.ст=400 кг;

nст - количество стоек; nст=6.

Нормируемая усушка способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 gн в среднем составляет 25%.

Масса продукта после сушки

Gпр.сух =2400-0,25·2400=1800 кг.

Удельный расход электроэнергии

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

Для сравнения удельных энергозатрат на воздухораспределение в камере сушки сыровяленых колбас, имеющей аналогичные размеры, определяют удельные энергозатраты при распределении воздуха через цилиндрические сопла. Распределение воздуха через цилиндрические сопла в камерах сушки различных видов мясных колбасных изделий имеет самое широкое практическое применение.

Пример 2. В теплоизолированной камере 1 для сушки сыровяленых колбас на вешалах установлены распределительные каналы 2 (левый и правый) с цилиндрическими соплами. Воздух выходит из сопел, равномерно размещенных по длине распределительных каналов. По рекомендациям [Малова Н.Д. «Системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Рекомендации по проектированию для предприятий пищевой промышленности». - Термокул, 2005, стр.268] диаметр сопла dc=40÷70 мм; t0=(2÷4)dc , где t0 - шаг размещения сопел по длине канала.

Воздух выходит из сопел компактными струями, настилающимися на продольную стену и пол камеры. Длина настилания струй (необходимая) lнаст=5 м.

1. Определение диаметра и количества сопел

Принимают диаметр сопел d c=60 мм, шаг t0=4dc=4·60=240 мм. Тогда на длине распределительного канала lкан=6 м размещаются сопла в количестве

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

2. Определение расстояний B1 и В2

Принимают расстояния B1 и В2 для обеспечения настилания компактных струй:

B1=2d0=120 мм; В2 =0,5B1=60 мм; В=180 мм.

Проверяют полученное значение полного расстояния В на условие обеспечения эффекта настилания подаваемых струй:

В<0,1h щел,

где hщел=hc=0,1·3,4=0,34 м; находят, что 180<340.

3. Определение скорости воздуха способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 0 на выходе из сопел с учетом общего расхода воздуха и общего количества сопел

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

4. Определение скоростного коэффициента цилиндрических сопел принятой конструкции, обеспечивающих подачу воздуха компактными струями [Малова Н.Д. «Системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Рекомендации по проектированию для предприятий пищевой промышленности». - Термокул, 2005, стр.139]

mc=6,0.

5. Определение максимальной скорости воздуха настилающихся компактных струй с учетом длины настилания lнаст=5 м

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

где 4fc - общая площадь выходного отверстия сопел, размещаемых на 1 м длины канала, м 2;

Кс - коэффициент стеснения компактных струй при подаче воздуха через цилиндрические сопла, Кс=0,25;

Кн=1;

Kв - коэффициент взаимодействия компактных струй, Кв=1,55;

Кпот=0,9.

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

6. Определение средней скорости воздуха на расстоянии 5 м

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 х.5ср=0,5способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 х.5м=0,5·0,31=0,155 м/с.

Среднее значение скорости в зоне продукта, равное 0,155 м/с, несколько превышает рекомендуемое значение, заданное технологическими условиями, так как сопловое воздухораспределение характеризуется повышенной дальнобойностью и повышенной скоростью воздуха подаваемых струй.

7. Определение температурного коэффициента цилиндрического сопла

nс=4,5.

8. Определение изменения температуры воздуха непосредственно в зоне продукта, размещенного на вешалах

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

9. Определение полных потерь напора воздуха при его распределении через цилиндрические сопла

Полные потери:

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 Н1способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 пвскдраспр.с .

Потери напора на всасывающей стороне в рассматриваемой системе с соплами аналогичны потерям напора в предыдущей системе:

Нвс=33,35 Па (потери напора воздуха на всасывающей стороне остаются без изменения и соответствуют потерям Нвс, определенным в первом примере).

Потери напора в кондиционирующей установке

Н конд=90 Па.

Потери напора на приточной стороне:

Нпр.с=1,15Нраспр. с ,

где Нраспр. с - потери напора в распределительном канале с соплами;

Нраспр. стрм.с.дин.

Потери напора на трение:

Нтр=6 Па.

Потери напора в местных сопротивлениях:

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

где способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 распр.с - сумма местных сопротивлений распределительного канала с соплами;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 распр. с=способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 с+способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 перех;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 c=способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 с1+24способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 отв,

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 с1 - коэффициент местного сопротивления цилиндрического сопла; способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 с1=1,1;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 отв - коэффициент местного сопротивления бокового отверстия для выхода воздуха;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 ;

f0=0,785·0,062 =0,002826 м2;

fкан=0,15·0,5=0,075 м2;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 распр. с=1,1+24·0,96+2·0,2=24,54;

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

где 4,74 - скорость воздуха в распределительном канале, м/с (см. пример 1).

Динамические потери напора в распределительном канале с соплами:

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

Общие потери напора в распределительном канале с соплами:

Нраспр. с=6+330,8+15=351,8 Па.

Потери напора в приточной системе при подаче воздуха через сопла:

Hпp=1,15·351,8=404,6 Пa.

Общие потери напора воздуха:

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 Нп=1,2(33,35+90+404,6)=633,5 Па.

Принимают способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957 Нп=650 Па.

13. Определение мощности электродвигателя вентилятора при распределении воздуха через цилиндрические сопла

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

14. Определение удельного расхода электроэнергии на воздухораспределение при сушке 1 кг продукта при распределении воздуха через сопла

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

15. Определение удельных расхода и потерь напора воздуха, отнесенных к 1 кг готового продукта

Удельный расход воздуха

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

Удельные потери напора воздуха:

при распределении через щелевые насадки

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

при распределении через цилиндрические сопла

способ воздухораспределения в камерах сушки и хранения сыровяленых   колбас на вешалах, патент № 2389957

Для более наглядного анализа характеристик рассмотренных способов воздухораспределения составлена сравнительная таблица.

Сравнительная таблица показателей

Показатели Способ воздухораспределения
Через щелевые насадки Через цилиндрические сопла
1. Удельный расход воздуха на сушку, м3/ч·кг прод0,71 0,71
2. Скорость воздуха на выходе из воздухораспределительных устройств, м/с 4,63 5,0
3. Скорость воздуха в зоне продукта, м/с 0,150,155
4. Диапазон изменения температуры воздуха в зоне размещения продукта, °С 0,31,78
5. Удельные потери напора воздуха, Па/кг прод 0,130,36
6. Удельный расход электроэнергии, Вт·ч/кг прод 100276

Приведенные данные показывают, что при одинаковых загрузке продукта и расходе воздуха в предлагаемом способе воздухораспределения через щелевые насадки рекомендуемой конструкции удельный расход электроэнергии при сушке сыровяленых колбас в 2,76 раза меньше, чем при воздухораспределении через цилиндрические сопла.

Из рассмотренных способов воздухораспределения в камере сушки сыровяленых колбас можно сделать следующие выводы:

1) предлагаемый способ характеризуется уменьшением энергозатрат вследствие уменьшения скорости подаваемого воздуха, выходящего из щелевых насадков (4,63<5,0);

2) предлагаемый способ характеризуется уменьшением энергозатрат вследствие уменьшения удельных потерь напора воздуха, подаваемого из щелевых насадков (100<276);

3) предлагаемый способ позволяет сохранить качество продукта при уменьшении в 2,76 раза удельного расхода электроэнергии на создание заданной скорости воздуха при сушке сыровяленых колбас, так как характеризуется уменьшением диапазона изменения температуры воздуха в средней зоне размещения продукта (0,3<1,78).

Класс F26B3/04 с циркуляцией газа или пара над поверхностью или вокруг просушиваемых предметов или материала

способ сушки теплоизоляционного материала и сушильная камера для его осуществления -  патент 2522723 (20.07.2014)
система и способ сушки пятисторонних контейнеров -  патент 2520465 (27.06.2014)
способ сушки и термовлажностной обработки крупномерной древесины -  патент 2520272 (20.06.2014)
способ конвективной сушки керамических изделий с регенерацией сушильного агента в трубе газодинамической температурной стратификации -  патент 2501767 (20.12.2013)
способ сушки древесины -  патент 2479807 (20.04.2013)
способ и устройство для сушки материала -  патент 2474775 (10.02.2013)
способ сушки сыпучих материалов в движущемся внутри вращающегося наклоненного цилиндра потоке -  патент 2465526 (27.10.2012)
способ сушки древесины -  патент 2457411 (27.07.2012)
способ определения потребности в сушильном воздухе в сушилках древесины -  патент 2451254 (20.05.2012)
конвекционное сушильное устройство и способ отверждения покрытия (варианты) -  патент 2447383 (10.04.2012)

Класс A23B4/03 сушка; последующее восстановление

узел обработки принудительной конвекцией нарезанного ломтиками мясопродукта и способ получения мясопродукта, использующий указанный узел обработки принудительной конвекцией -  патент 2516982 (27.05.2014)
способ приготовления мясного продукта из конины -  патент 2515234 (10.05.2014)
теплонасосная установка для вяления рыбы -  патент 2491822 (10.09.2013)
способ вакуумного обезвоживания белого мяса птицы в условиях сочетания процессов вакуумного испарения и сублимации в едином цикле -  патент 2490914 (27.08.2013)
способ сушки и обеззараживания продуктов с использованием волн различной физической природы -  патент 2464793 (27.10.2012)
сушильная конвективная установка камерного типа для сырокопченых и сыровяленых мясных и рыбных изделий с модернизированной системой распределения и кондиционирования воздуха -  патент 2454869 (10.07.2012)
способ производства сырокопченых и сыровяленых мясных кусковых бескостных изделий -  патент 2448531 (27.04.2012)
способ получения мясных сухариков функционального назначения -  патент 2444212 (10.03.2012)
способ производства сырокопченых и сыровяленых фаршевых мелкоформованных мясных изделий -  патент 2443124 (27.02.2012)
способ управления процессом сушки сырокопченых и сыровяленых мясных и рыбных изделий в конвективной установке камерного типа -  патент 2401014 (10.10.2010)
Наверх