При расчете установок определяются вместимость, площадь, поверхности нагрева или охлаждения сосуда, расход пара или охлаждающей жидкости и потребная мощность для приведения в движение мешалок.
Вместимость сосуда Vс (в м3) определяется по формуле
Vс = 100QхGпрТКв/(вρ) (7.1)
где Qx – производительность по готовому хлебу, кг/с; Gпр – суммарное количество всех составных частей подсобного продукта, кг на 1 кг муки; Т – время, течение которого расходуется приготовленная порция продукта, с; Кв– коэффициент. учитывающий запас вместимости сосуда; Кв = 1,5÷1,7; в – выход, хлеба, %; ρ – плотность продукта, кг/м3
Нагрев продукта в процессе приготовления может производиться паром через рубашку или острым паром, который подается непосредственно в жидкость.
При нагреве через паровую рубашку площадь поверхности нагрева сосуда F(в м2) определяется по формуле
F= Q/ (kΔtсрτ) (7.2)
гдe Q – количество тепла, необходимое для нагрева жидкости в сосуде. Дж; kкоэффициент теплопередачи. Вт/(м2·К); τ – продолжительность нагрева жидкости, с; Δtср средняя разность между температурой пара и жидкости, град.
Δtср=(Δtн-Δtн)/2, (7.3)
где Δtн — начальная разность температур, град; Δtн = tп-tн; Δtк — конечная разность температур, град; Δtк = tп—tк; tп — температура пара. оС; tн — начальная температура жидкости, оС; tк — конечная температура жидкости,оС.
Расход пара D (кг) при нагреве жидкости через рубашку в аппаратах периодического действия определяется по формуле
D = (7.4)
где В — количество нагреваемой жидкости, кг; с — удельная теплоемкость жидкости, Дж/кг; 0 — удельная энтальпия конденсата, Дж/кг; Qп — потери тепла в окружающую среду, Дж; I — удельная энтальпия греющего пара, Дж/кг.
Потери тепла в окружающую среду Qп (Дж) определяются по формуле
Qп=α2Fτ(tст—tв), (7.5)
где α2 – коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху, Вт/(м2·К); tст и tв – температура наружной стенки и окружающего воздуха, °С; F–площадь поверхности нагрева сосуда, м2; τ – продолжительность нагрева, с.
При нагреве жидкости острым паром его расход D (в кг) определяется по формуле
D=, (7.6)
где cв – удельная теплоемкость воды, Дж/(кг·К).