ОБОРУДОВАНИЕ СОЛОДОВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА3. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС СОЛОДОВНИ И РАСХОД ВОЗДУХА3. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС СОЛОДОВНИ И РАСХОД ВОЗДУХА Одним из наиболее сложных и мало изученных вопросов в расчете пневматической солодовни является расчет количества воздуха, необходимого для проветривания солода. До сих пор еще неизвестно точно, какая часть освобождающейся энергии от расщепления углеводов и жира при солодоращении выделяется в виде тепла. Однако не подлежит сомнению, что количество воздуха, необходимого для проветривания солода, следует устанавливать в соответствии с выделяемым при проращивании теплом. Казалось бы, возможен и другой принцип определения расхода воздуха, а именно: расчетом по количеству необходимого для дыхания кислорода. Однако по этому расчету получается такое незначительное количество воздуха, которое ни в какой мере не обеспечивает охлаждения солода. Тепловой баланс солодовни удобно составлять по методу «замкнутой коробки». Сущность этого метода заключается в том, что данный объект рассматривают как коробку, в которую входящие вещества (замоченное зерно, воздух и т. д.) вносят тепло, а выходящие из нее (зеленый солод, отработанный воздух и т. д.) выносят тепло. Для составления теплового баланса нет надобности знать, какие превращения внутри коробки претерпевают теплоносители; необходимо знать только теплосодержание последних и тепловой эффект происходящих внутри реакций. В условиях пневматической солодовни можно наметить следующую схему теплового баланса (табл. 2-7).
Обозначения: G3, Gс-вес замоченного зерна и зеленого солода, в кг; t, tз - температура зерна при загрузке и солода при выгрузке, в °; с3, сс - удельная теплоемкость зерна и солода, в ккал/кг°. Численные значения этих величин принято подсчитывать как средневзвешенные из теплоемкости сухих веществ и воды: (ф 2-44) с0-теплоемкость сухих веществ зерна или солода (для ячменя, овса, проса и ржи со = 0,34; для пшеницы с0 =0,36 ккал/кг°) ; S -потери сухих веществ при проращивании, в кг; Gа-вес нагреваемых при солодоращении частей аппарата, в кг; са-удельная теплоемкость материала аппарата (для стали са = 0,115; бетона - 0,21 и для кирпича са=0,22 ккал/кг°); I1 и I2 - теплосодержание кондиционированного и отработанного воздуха, в ккал/кг. Теплосодержание воздуха можно найти по диаграмме I - х (см. Приложение) или рассчитать по следующему уравнению: Для определения количества выделяющегося при проращивании тепла сделаны следующие допущения: а) потеря сухих веществ при проращивании равна потере крахмала; б) на 1 кг потерь сухих веществ выделяется тепло, равное теплотворной способности крахмала, т. е. 4179 ккал./кг. t - температура воздуха, в °; х - влагосодержание воздуха, в кг/кг L - расход воздуха на проветривание солода, в кг; α- коэффициент теплоотдачи с поверхности барабана (или с открытой поверхности солода в ящиках), в ккал/м2 час F- поверхность барабана (или поверхность солода в ящиках), в м2; ? - продолжительность проращивания солода, в часах. Уравнение теплового баланса (ф 2-46) Пример 2-4. Рассчитаем расход воздуха на проветривание солода в ящичной пневматической солодовне. Расчет производим на 1 т очищенного ячменя. Устанавливаем следующий температурный режим проращивания (табл. 2-8).
Относительная влажность φ1 кондиционированного воздуха принята во избежание подвяливания солода предельной, т. е. φ1 = 100%, у отработанного воздуха, в соответствии с опытными наблюдениями, - φ2 = 90%. 1. Полагаем, что на 1 т очищенного ячменя приходится, в кг: замоченного ячменя 1536 зеленого солода 1407 Теплоемкость замоченного ячменя: (ф 2-49) Теплоемкость зеленого солода: (ф 2-50)
Следовательно, 2. Потеря сухих веществ при проращивании равна 43 кг, тогда: (ф 2-51АиБ)
3. Учитывая малую разность температур замоченного ячменя и зеленого солода (12 и 15°), считаем, что; По I-x -диаграмме (см. Приложение) находим теплосодержание кондиционированного воздуха, (ф 2-52А)
|
Оглавление |