Трубчатые теплообменники

Непрерывного действия

Пластинчатые теплообменники.(стерилизация)

Пластины в пакете имеют форму прямоугольника с отверстиями по краям (5) для движения Т.Н. Сверху и снизу есть прорези (6), через них пропускается стержневая стяжка (4). Для обеспечения герметичности между каждой парой пластин установлены прокладки. Используют два вида прокладок: фигурная (7) и две кольцевые (8). Различают четные и нечетные пластины, отличающиеся установкой прокладок. М/у каждой парой пластин образуется камера в которой движется Т.Н. Пластины выполнены из нержавеющей стали или алюминия, толщиной 1мм. На поверхности пластин выполняются гофры (наклонные, горизонтальные, шевронные) Гофры выполняют несколько задач: площадь теплообмена, Т.Н. движется по зигзагообразному каналу, что турбулизирует поток и интенсифицирует т/о, повышение жесткости пластин. В зависимости от производительности может набираться разное количество пластин. Достоинства т/о: возможность полной разборки, а следовательно проведение качественной санитарной обработки.

Трубчатые теплообменники.

Состоит из цилиндрического корпуса с двумя трубными решетками, в которые ввальцованы концы 24 труб с внутренним диаметром 27 мм и длиной 1200 мм. Трубки попарно соединены между собой, за счет этого молоко последовательно проходит все трубки. Сверху и снизу трубные решетки закрыты плоскими крышками. При открытии крышек трубные решетки становятся доступными для осмотра, ремонта и сан. Обработки. Молоко нагревается паром, подаваемым в межтрубное пространство, в трубы для нагревания молоко подается центробежным насосом. В каждом цилиндрическом модуле проходит определенная стадия процесса. Они устанавливаются в виде многорядного блока и каждая секция соединяется штуцерами для перетока молока.

12 Схема пастеризационно-охладительной установки(стерилизация)

Исходное молоко поступает из емкости (1) и насосом (2) подается в теплообменник (3). Теплообменник пастеризационной установки выполнен многосекционным и в каждой секции происходит отдельная стадия. Сначала в секцию рекуперации, где происходит нагрев от начальной температуры до 30-40С. Так как при этой температуре происходит сепарирование, то в установку устанавливают сепаратор молокоочиститель (4). Затем молоко поступает в секцию пастеризации где нагревается до температуры пастеризации. После секции 4 молоко поступает в выдерживатель (5) затем в возвратный клапан (6). Если автоматика выявляет что не была достигнута требуемая температура пастеризации или не обеспечено время выдержки, то возвратный клапан срабатывает и молоко возвращается по трубопроводу (7) в исходную емкость для повторной пастеризации. Если приборы показали, что процесс протекает нормально, то молоко поступает в секцию 3, где начинается его охлаждение (до 50С) В некоторых установках предусмотрено 2е секции рекуперации. Затем молоко поступает в секцию 2 и охлаждается холодной водой с температурой 15-20 С и охлаждается до 20 С. Затем в секцию 1 молоко захалаживается до 8С, водой с температурой 3-4С. Коэффициент регенерации Ɛ- показывает на сколько тепло эффективно расходуется Ɛ=t2-t1/t3-t1 (t3-max температура)

Методика расчета.

При расчете записывают уравнение материального баланса для каждой секции установки:

Где Gм, См – расход и удельная теплоемкость молока;

Gp, Cp – расход и удельная теплоемкость теплоносителя.

T1 – температура на входе в секцию, Т2 – температура на выходе из секции.

- конечная температура теплоносителя, - начальная температура теплоносителя.

Записывается система уравнений, и определяются все температуры.

Определяются средние движущие силы всех процессов. Если , то по формуле:

Определяется поверхность теплообмена для каждой секции по формуле:

Определяется кол-во пластин для каждой секции:

Fт - площадь пластины.

Кол-во пластин целое нечетное число.

Определение Рейнольдса:

Коэффициент сопротивления для каждой секции:

Гидравлическое сопротивление:

13Стерилизация молока. Стеризационно-охладительные установки поверхностного типа

Стерилизация применяется для уничтожения как вегетативных, так и споровых форм микроорганизмов. (Производится при t>100C и давлении больше 1 атм.).

Устройство установки для стерилизации такое же как у установки для пастеризации. Отличие в температурных режимах.

14 Пароконтактные стерилизационные установки. Схема. Назначение.

Схема установки:

Из емкости (1) насосом (2) молоко подается в теплообменник (3), где происходит его предварительное нагревание. Затем молоко поступает в пароконтактный аппарат (4), где происходит смешение с паром и разогрев до температуры стерилизации. После пароконтактного аппарата молоко поступает в вакуум камеру (5), где происходит мгновенное вскипание. Часть влаги испаряется с образованием вторичного пара, а температура молока несколько снижается. Вторичный пар направляется в теплообменник (3) для проведения предварительного нагрева. Отвод пара осуществляется вакуум насосом (6). Затем молоко поступает в гомогенизатор (7). Затем молоко поступает в холодильник (8).

Пароконтактные аппараты: инжекционные, инфузионные.

Поиск по сайту: