Підвищення енергетичної ефективності роботи технологічного обладнання технологічних ліній, страница 8

·  без зміни агрегатного стану продукту.

Процеси, що супроводжуються зміною агрегатного стану продукту, протікають при постійних температурах і тиску. Вони характеризуються, як правило, високою енергетичною ефективністю у зв’язку із значним збільшенням коефіцієнта тепловіддачі, який при кипінні води досягає 45000 Вт/м²К. При цьому скорочується тривалість теплової обробки сировини і збільшується продуктивність устаткування.

Слід мати на увазі, що при плівковій конденсації пари коефіцієнт тепловіддачі на порядок нижчий в порівнянні з краплинною, проте здійснити останню в умовах виробництва не завжди можливо, оскільки конденсація відбувається на забруднених поверхнях.

Звичайно значні зміни маси оброблюваного продукту пов’язані із зміною агрегатного стану рідини, що відбувається при випарюванні і сушці.

При вариві, стерилізації, пастеризації і інших процесах зміни маси дуже незначні, і ними в технологічних розрахунках можна нехтувати.

При організації теплових і тепломасообмінних процесів перевагу слід віддавати таким, які протікають в потоці при великих градієнтах температур, що забезпечують мінімальні затрати теплової енергії [5].

Теплові і тепломасообмінні процеси здійснюються в машинах і апаратах різних конструкцій і призначення. Незважаючи на різноманіття конструкцій теплообмінних апаратів, процеси, які в  них протікають, підкоряються загальним закономірностям. Проте, інтенсифікація процесів тепломасообміну дозволяє не тільки знизити витрату енергії, але і підвищити продуктивність теплообмінних апаратів, а також зменшити габаритні розміри машини і, отже, їх металоємність. У зв’язку з цим вирішення проблеми енергозбереження полягає у вдосконаленні конструкцій теплообмінних апаратів.

2.2 КЛАСИФІКАЦІЯ ТЕПЛООБМІННИХ АПАРАТІВ

Теплообмінні апарати є пристроями, призначеними для передачі теплоти від одного середовища до іншого або від середовища до тіла, що нагрівається.

Найбільш вживані в молочній промисловості теплообмінні апарати можна класифікувати за слідуючими ознаками:

·  за принципом дії (способу передачі теплоти);

·  по періодичності дії;

·  по технологічному призначенню;

·  по схемі руху теплоносіїв;

·  по роду теплоносіїв;

·  по числу ходів теплоносія;

·  по роду теплообмінних поверхонь;

·  по роду матеріалу;

·  по компонуванню поверхонь нагріву;

·  по можливостях монтажної збірки.

За принципом дії теплообмінні апарати поділяться на

·  рекуперативні;

·  змішувальні;

·  з внутрішнім джерелом теплоти.

У рекуперативних теплообмінних апаратах передача теплоти здійснюється через стінку, що розділяє теплоносій і середовище, що нагрівається.

У змішувачах теплообмінні апарати теплообмін здійснюється при безпосередньому зіткненні теплоносія і середовища, що нагрівається. При цьому теплообмін супроводжується масообміном.

В апаратах з внутрішнім джерелом теплоти (звично термоелектричні нагрівачі - ТЕНи) середовище, що нагрівається, омиває поверхню нагріву ззовні. Використовуються такі теплообмінні апарати для нагріву або догріву води і інших рідин, а також повітря в деяких типах сушильних установок.

По періодичності дії розрізняють теплообмінні апарати

·  безперервної дії;

·   періодичної дії.

За інших рівних умов апарати безперервної дії більш економічні.

По технологічному призначенню теплообмінні апарати можуть використовуватися в якості водо-і повітрєпідігрівачів, пастеризаторів, стерилізаторів, сушарок, варильних котлів і камер і т.д.

По схемі руху теплоносіїв теплообмінні апарати підрозділяються на:

·  прямоточні;

·  противоточні;

·  з перехресним током;

·  комбіновані (комбінація прямотока і протитоку);

·  з багатократним перехресним током.

По роду теплоносіїв теплообмінні апарати підрозділяються на:

·  водоводяні;

·  пароводяні;