KÜTLE VE ENERJİ DENKLİKLERİ

2005-06 GÜZ YARIYILI FİNAL SINAVI

Açık kitap ve not –   100 dk   18.01.2006

No        :

Adı Soyadı :

(20) 1. % 4 KM içeren çay ekstraktı 60°C’ta çalışan bir buharlaştırıcıda % 40 KM içeriğine kadar konsantre edilecektir. 200 kg/h debi ve 20°C sıcaklıkta buharlaştırıcıya giren çay ekstraktını konsantre etmek için 120°C’ta buhar olarak girip 90°C’ta su olarak çıkan ısıtma ortamı kullanılacaktır. Konsantre çay daha sonra bir püskürtmeli kurutucuda % 2 nem içeriğine kadar kurutularak kullanıma hazır (instant) çay tozu elde edilecektir.

1. Instant çay tozu üretim şemasını çizerek tüm verileri şema üzerinde gösteriniz.

2. Elde edilecek olan instant çay tozu miktarını hesaplayınız.

(30) 2. % 37 nem içeren bir gıda maddesi bir kurutucuda sıcak hava ile % 10 neme kadar kurutulmaktadır. Kurutucuya gönderilen sıcak havanın sıcaklığı 85°C, bağıl nemi ise %20 olarak ölçülmüştür. Kurutucudan çıkan havanın çiy noktası 50°C olarak bulunmuştur. Kurutucuya giren ve çıkan havanın basıncı 100 kPa olarak kabul edilecektir. Yukarıdaki verilere göre aşağıdaki soruları yanıtlayınız.

1. Kurutucuya 100 kg yaş gıda verildiğinde kaç kg kurutulmuş gıda elde edilir ?

b.Gıdadaki suyun % kaçı giderilmiş olur ?

1. Kurutucuya giren ve çıkan havanın su buharı kısmi basınçları nelerdir ?

2. Kurutucuya giren her kg hava gıda maddesinden kaç g su buharlaştırmaktadır ?

3. Kurutucuya 100 kg yaş gıda verilirse kaç m³ sıcak hava gönderilmesi gerekir ?

(20) 3. Aşağıda özellikleri verilen havaların istenilen özelliklerini hesaplayınız.

1. T=40°C mutlak nem=0.009 kgsu/kgKH P=1 atm        % RH – Çiy noktası

2. RH=%50 mutlak nem=0.05 kgsu/kgKH P=1 atm        T – Çiy noktası

3. Çiy noktası=35°C RH=%30 P=1 atm                   T – Mutlak nem

4. T=70°C Çiy noktası=30°C P=1 atm                             % RH – Mutlak nem

(35) 4. % 13.6 yağ içerikli süttozu üretimi için; % 4 yağ ve % 8.6 yağsız kurumadde (YKM) içeren süt ile % 0.2 yağ ve % 9 YKM içeren yavan süt bir tankta karıştırıldıktan sonra buharlaştırıcıya gönderilmektedir. Buharlaştırıcıdan çıkan ve % 5.7 yağ ve %34.3 YKM içeren konsantre süt püskürtmeli kurutucuya beslenmektedir.

1. Sistemin blok diyagramını çiziniz.

2. 100 kg/h süttozu üretimi için kullanılması gereken çiğ ve yavan süt miktarlarını ve elde edilen süttozunun nemini hesaplayınız.

3. Konsantre süt kurutucuya 50°C’ta girmekte ve kurutma işlemi 80°C’ta gerçekleştirilmektedir. 100 kg/h süttozu üretim kapasiteli bir kurutucuda uzaklaştırılması gereken su miktarını ve bu işlem için konsantre süte aktarılması gereken ısı miktarını (kJ/s) hesaplayınız.