所要マイクロ波加熱装置の具体化検討

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(2) 所要マイクロ波電力の算出

手順1

処理前被加熱物の平均比熱Cmの算出

水の比熱Cw(=1)、絶乾状態食材の比熱Cd(=0.25と仮定)、初期含水率Kw1とすると、平均比熱Cmは(21.2.2)式から次の通りとなる。

Cm=Kw1/100*Cw+(1−Kw1/100)*Cd=0.4*1+(1−0.4)*0.25

=0.55kcal/(kg・℃)

手順2

蒸発水分Mvの算出

処理前含水率での処理量Mが100kg/h、含水率kw1=0.4なので、被加熱物に含まれる水分Mw1と絶乾状態食材量Mdは(21.2.3)式〜(21.2.6)式を利用、次の通りとなる。

Mw1=M*kw1=100*0.40=40kg/h

Md =(M−Mw1)=100−40=60kg/h

処理後の到達含水率kw2=0.1なので、その時の含有水分量Mw2は次の通りである。

Mw2=kw2*Md/(1−kw2 )=0.1*60/(1−0.1)=6.7kg/h

従って、蒸発水分量Mvは「 Mw1−Mw2 」であるから「33.3kg/h」となる。

手順3

所要マイクロ波電力:P

まず、被加熱物の加熱昇温Qr及び蒸発潜熱Qsを求め合計必要熱量Qtを算出する。

*被加熱物処理量分の温度上昇に必要な熱量:Qrの算出

Qr=M*Cm*(T2−T1)=100*0.55*(100−20)=4400kcal/h

*蒸発水分の蒸発気化熱量:Qsの算出

Qs=539*Mv=539*33.3=17948.7kcal/h

*合計必要熱量:Qtを算出

Qt=Qr+Qs=4400+17948.7=22348.7kcal/h

*合計必要熱量Qtから電力Pへの換算

合計必要熱量Qtの電力Pへの換算は頁−85−の(21.3.4)式を利用する。

P=1.16*10-3 * Qt / η

=1.16*10-3*22348.7/0.7=37.1kW

以上により所要マイクロ波電力は「37.1kW」となる。尚、「1h:1kg:1kW」の関係での所要マイクロ波電力は「33.3kW」となるが、乾物の温度上昇熱量分である10%程度の誤差が生じる。

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