Правила вибору варіантів та правила виконання контрольної роботи з дисципліни "Обладнання підприємств молочної промисловості", страница 6

            Дезодоратори, їх призначення і принцип дії.

            Основні вимоги безпечної роботи установок.

Практичне заняття. Розрахунок і підбір пластинчатих пастеризаційно-охолоджувальних установок.

Методичні вказівки. Молоко є сприятливим середовищем для розвитку мікроорганізмів. Для їх знищення, особливо хворобоутворюючих, молоко нагрівають до високої температури ( пастерізація, стерилізація), або охолоджують з метою зниження зростання мікрофлори.

            Приступаючи до вивчення цієї теми, студент повинен вивчити теорію пастерізації, яку розвинув учений професор Г.А.Кук. вивчивши основні положення цієї теорії студент вивчить теплообмінні апарати. Спочатку необхідно вивчити класифікацію теплової обробки молока і молочних продуктів, потім їх конструкцію, роботу і правила експлуатації. Особливу увагу необхідно приділити пластинчатим теплообмінним апаратам. Вивчення конструкції необхідно починати з теплообмінника, бо конструкція іншого обладнання, яке входить в комплект установки, вже вивчена в попередній темі.

            Теплообмінники пластинчатих пастеризаційно - охолоджувальних установок складається із секцій, наприклад, установка ОПЛ – 10 складається із 5 секцій:

регенерації I і II, пастеризації, росольного охолодження, водяного охолодження.

            Необхідно нарисувати пакет і вивчити рух продукту і теплоносія. Канал – це рух продукту між двома пластинами. Вивчаючи теплообмінник необхідно засвоїти ефективність процесу регенерації ( економії тепла). Тепер можна приступати до вивчення всієї установки. Треба вивчити, як складається температурний графік.

            Найбільш простими являються пластинчаті охолоджувачі і трубчасті пастеризаційні установки. Вивчивши конструкцію апаратів,  принцип дії, студент повинен приступати до розрахунків.

            Пластинчаті пастеризаційно-охолоджувальні установки необхідно підбирати по поверхні нагрівання в послідовності:

1. Побудувати температурний графік роботи апарату.
2. Визначити температури:

t₂ = t₁ + (t₃ –t₁) ε, ⁰С

t₄ = t₁ +  (t₃ – t₂), ⁰С

    ε = (t₂ - t₁) / (t₃ - t₁) = (t₃ – t ₄) / (t₃ - t₁)

де t₁, t₂, t₃, t₄ – температура молока при входженні відповідно в секцію регенерації, пастеризації, в видержувач і в секцію водяного охолодження, ⁰С;

      ε – коефіцієнт регенерації;

      t₅ – температура молока при виході із секції водяного охолодження ( на 2 – 5⁰С вище температури охолоджуючої води), ⁰С;

      t₆ – температура охолодженого молока при виході із секції росольного охолодження, ⁰С (вибирають в залежності від потрібного режиму t₆ = 3-5⁰С).

            Температура гарячої t_г" і холодної t₆", t_р" росолу при виході із секції розраховується по формулам:

T_г" =  t_г' – C_n/C_гn_г (t₃ – t₂), ⁰С,

t_в" = t_в' + C_n/C_вn_в  (t₄ – t₅), ⁰С,

t_р" = t_р' + C_n/C_рn_р  (t₅ – t₆), ⁰С,

де t_г', t_в', t_р' – температура відповідно гарячої, холодної води, росолу при виході в секцію, ⁰С;

      C_n – теплоємкість продукту, Дж/ кг К;

      C_г, C_n, C_р – теплоємкість відповідно гарячої, холодної води, росолу при виході в секцію, Дж/ кг К;

       n_г, n_в, n_р – кратність циркуляції гарячої, холодної води і росолу.

3. Визначити теплові навантаження по секціям

для секції регенерації Q = MC_n (t₂ – t₁), Вт

де М – продуктивність апарату, кг/с;

     t₁, t₂ – початкова та кінцева температури продукту, ⁰С.

4. Визначити середній температурний режим по секціям

при ∆t_б / ∆t_м ≤ 2

                                             ∆t_ср = ( ∆t_б + ∆t_м )/2

при ∆t_б / ∆t_м ≥ 2

                                             ∆t_ср = ( ∆t_б - ∆t_м )/2,3 lg ∆t_б/∆t_м    

5. Визначити коефіцієнт теплопередачі К. При підборі теплообмінника – пастеризатора використовують табличні дані [9].
6. Робочу теплообмінну поверхню визначають із рівняння теплового балансу

                                             М С (t₂ – t₁) = K F ∆t_ср

де  М – продуктивність, кг/с;

      С – теплоємність продукту Дж/кг К;

       t₁, t₂ – початкова та кінцева температури продукту, ⁰С;