Під час пастеризації за рахунок введення пари в продукт спостерігається деяке його розрідження, внаслідок чого зменшується вміст сухих речовин в одиниці об'єму продукту. В такому разі концентрація сухих речовин, %,
S2 = S1 *Мρ1/(D+М)ρ2,
де S1 - концентрація сухих речовин у первинному продукті, %; ρ1 - густина первинного продукту, кг/м3; ρ2 - густина продукту, розбавленого конденсатом, кг/м3; М - кількість первинного продукту, м3/год; D - кількість конденсату, м3/год .
Коефіцієнт рекуперації Е визначають за формулою:
E = tp – tп /t паст – tп,
де tp - температура сирого молока після нагрівання його пастеризованим (температура рекуперації), К; tп - початкова температура молока, К; t паст - температура пастеризації, К.
продуктивність кожної секції універсального апарату розраховують за формулою, кг/год,
М = kFΔtсер/ Сρ(t2 - t1),
де k - коефіцієнт теплопередачі секції, Вт/(м 2 *К); F - поверхня нагріву секції, м2; Δtсер - середня різниця температур, К; С - теплоємність продукту, Дж/(кг*К); р - густина продукту, кг/м3 ; t2 , t1- відповідно більша і менша температура молока, К.
10. Обладнання для гомогенізації.
Ефективність гомогенізації залежно від тиску (в межах від 30 до 200*105 Па) визначають за формулою
d = 3.8/√∆p
де d - діаметр жирової кульки в молоці після гомогенізації, мкм; ∆p - перепад тиску гомогенізації, Мпа.
Продуктивність гомогенізатора визначають за формулою, м3 /с,
М=πd2/4*SnZφ,
12
де d- діаметр плунжера насоса, м; S - хід плунжера, м; n - швидкість обертання колінчастого вала, об/с; Z - кількість плунжерів; φ - об’ємний коефіцієнт корисної дії насоса (для молока (φ= 0.85).
Потужність, потрібну для роботи гомогенізатора визначають за формулою, Вт,
N=МР0/ή,
де Р0 - тиск перед клапаном гомогенізатора. Па; ή-механічний коефіцієнт корисної дії гомогенізатора (ή= 0.75).
підвищення температури продукту:
Δt = Nή/MρC,
де р - густина продукту, кг/м3; С - масова теплоємність продукту, Дж/(кг*К).
11. Обладнання для виробництва згущених молочних продуктів
Під час розрахунків вакуум-випарних установок важливе значення має матеріальний баланс, який можна виразити рівнянням:
М1S1=(М1-W)*S2 = М2S2,
де М1, М2 - відповідно кількість первинного і кінцевого продукту, кг; W - кількість випареної вологи (вторинних парів), кг; S1, S2 - вміст сухих речовин відповідно у первинному і кінцевому продукті, %.
Використовуючи це рівняння, визначають кількість випареної вологи, вміст сухих речовин у готовому продукті і т.ін.:
W = M1(S2 – S1)/S2=M1 – M2,
S2 = M1S1/M1 – W = M1/M2*S1.
Тепловий баланс випарної установки, без урахування втрат теплоти, можна виразити рівнянням:
D1i1+MCt0 = Wi2+(MC-W)t1+D1tконд ,
де D1- кількість грійної пари, кг; і1 - теплоємність грійної пари, Дж/кг; М - кількість згущуваного продукту, кг; С - теплоємність продукту, Дж/(кг*К); t0 – початкова температура продукту, К; W - кількість випареної вологи, кг; і2 - теплоємність вторинної пари, Дж/кг; t1 - кінцева температура (температура кипіння) продукту, К; tконд - температура конденсату грійної пари, К.
D1 = W(i2-t1) – MC(t0-t1)/(i1-tконд)*ή
де ή - коефіцієнт, який враховує втрати теплоти (ή= 0.97...0.98).
Під час складання теплового балансу однокорпусної вакуумно-випарної установки з термокомпресією вторинної пар потрібно враховувати коефіцієнт інжекції:
U = Dв/D0,
де Dв - кількість вторинної пари, що всмоктується до камери всмоктування інжектора, кг; D0 - кількість гострої пари, що надходить в інжектор, кг.
У зв'язку з цим витрати гострої пари на згущення продукту в однокорпусній вакуум-випарній установці із термокомпресією визначають за формулою, кг:
D0 = W(i2-t1) – MC(t0-t1)/(i1-tконд)*ή
Кількість випареної вологи розраховують за формулою, яку отримують з рівняння теплового балансу, кг,
W = D1*(i1 - tконд)+MC(t0-t1/i2-t1),
У цю формулу входять коефіцієнти випаровування άв та самовипаровування β:
άв = i1 – t конд/і2 –t1 = rr/rв,
β = t0 – t1/i2 – t1 = Qп/rв
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.