ОБОРУДОВАНИЕ СОЛОДОВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

3. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС СОЛОДОВНИ И РАСХОД ВОЗДУХА

3. 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, G_с-вес замоченного зерна и зеленого солода, в кг; t, tз - температура зерна при загрузке и солода при выгрузке, в °;

с₃, с_с - 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 с_о = 0,34; для пшеницы с₀ =0,36 ккал/кг°) ; S -потери сухих веществ при проращивании, в кг;

G_а-вес нагреваемых при солодоращении частей аппарата, в кг; с_а-удельная теплоемкость материала аппарата (для стали с_а = 0,115; бетона - 0,21 и для кирпича с_а=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:

(ф 2-45)

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)

Откуда расход воздуха: (ф 2-47)

Учитывая небольшую разницу в значениях Q₃ и Q₇, уравнение (2-ЗЗ) можно представить в более простой форме: (ф 2-48)

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)

 при t₁- 10° и φ₁ = 100%, равное (ф 2-52Б)

<< предыдущая  |  следующая >>

Оглавление