На нашем интернет портале море информации по пищевой
и перерабатывающей промышленности, АПК и пищевой тематике
» » Пароконтактные нагреватели (Часть IV)

Пароконтактные нагреватели (Часть IV)

Диаметр окружности расположения первых отверстий на луче определяют по формуле

В целях предотвращения попадания отдельных капелек нагреваемого молока на горячие стенки нагревателя во избежание образования пригара следует предусмотреть некоторое пространство между струями и стенкой. Тогда внутренний диаметр обечайки нагревателя определится как

При выборе диаметра отверстий в струеобразующем диске следует придерживаться следующих рекомендаций: технологичность изготовления, эффективность нагревания и надежность в эксплуатации.

Этим рекомендациям достаточно хорошо удовлетворяет цилиндрическое отверстие с диаметром d=1,5 мм.

Высота обечайки нагревателя H складывается из двух размеров: длины l, по которой происходит нагревание жидкости до температуры стерилизации, и небольшого отрезка нагревателя h, предназначенного для образования гидравлического затвора.

Рис. 10. Схема пароконтактного нагревателя типа «молоко в пар» с применением струйных форсунок (а) и схема расположения отверстий (форсунок) в струеобразующем диске (б)

Рис. 10. Схема пароконтактного нагревателя типа «молоко в пар» с применением струйных форсунок (а) и схема расположения отверстий (форсунок) в струеобразующем диске (б): 1— крышка; 2 — струеобразующий диск; 3 — стяжные болты; 4 — отбойник пара; 5 — корпус.

Рис. 11. Устройство пароконтактного нагревателя типа «молоко в пар» фирмы «Пааш и Силькеборг» (Дания)

Рис. 11. Устройство пароконтактного нагревателя типа «молоко в пар» фирмы «Пааш и Силькеборг» (Дания): 1 — патрубок для ввода пара; 2 — патрубок для ввода молока; 3— патрубок для ввода моющих растворов; 4 — патрубок для выпуска воздуха; 5 — корпус; 6 — патрубок для выхода стерилизованного молока.

 

Размер h играет существенную роль в процессе стерилизации. Чрезмерное увеличение его повышает продолжительность выдержки при температуре стерилизации. Если это время превышает устанавливаемое время выдержки 2 с, то передержка отразится на качестве стерилизованного молока. Вполне допустимо, чтоh = 0. При этом жидкость, выполняющая функцию гидравлического затвора, накапливается в нижней конической части нагревателя.

Тогда Н = l. Длина струи I определяется по формуле.

Диаметр патрубков для входа в аппарат молока, пара, выхода стерилизованного молока (d1, d2, d3) рассчитывают по  уравнению неразрывности

 Для расчетов рекомендуется принимать: скорость движения молока 1,5 м/с, скорость движения греющего пара 50 м/с.

Для распыливания молока в камере нагревателя можно» применять и другие виды форсунок. Фирма «Пааш и Силькеборг» (Дания) использует форсунку центробежного типа в нагревателе, применяемом в стерилизационной установке «Паларизатор».

Нагреватель (рис. 11) представляет собой вертикальную камеру цилиндрической формы с коническим дном. Молоко вводится в камеру через патрубок 2-к распыливающей форсунке. Греющий пар подается в камеру через патрубок 1. Здесь сразу же обнаруживается главный недостаток конструкции. Он заключается в том, что распыленное молоко, осаждаясь на горячей поверхности ниже лежащего патрубка 1, пригорает. Пригар может, во-первых, влиять на вкус стерилизованного молока, и, во-вторых, это место труднодоступно для моющих растворов. Пригар также образуется на внутренних стенках, когда на них при стерилизации попадает молоко, поэтому применение форсунок, которые образуют факел с большим корневым: углом в паровой камере малого диаметра, нежелательно.

Стерилизованное молоко выводится из паровой камеры через патрубок 6.

Все виды рассмотренных нагревателей применяют в установках для стерилизации молока в потоке при УВТ-режиме.

Нагревание молока до заданной температуры стерилизации происходит с различной степенью эффективности. Эффективность нагревания зависит не только от конструктивных особенностей каждого нагревателя, но и от того, каким образом подводится тепло к нагреваемой среде.

В результате теплообмена между теплоносителем и нагреваемой средой происходит вполне определенное приращение температуры в единицу времени, которое может быть неодинаковым для описанных типов нагревателей.

Небезынтересным становится сравнение нагревателей с точки зрения характеристики их возможностей обеспечить скорость нагревания молока от начальной температуры до температуры стерилизации. Учитывая полученные результаты по разрушению витаминов А, В1; С под влиянием различной скорости нагревания, подобная характеристика позволяет выявить и оценить преимущества той или иной конструкции и наметить пути ее совершенствования, которые в конечном счете приведут к повышению качества стерилизованного молока.

В этой связи удобно представить характеристику процесса нагревания стерилизуемого молока через среднюю скорость нагревания от начальной температуры tн до конечной температуры tк (температуры стерилизации).

Если длительность периода нагревания от tн до tк равна ?, то среднюю скорость нагревания можно представить в виде

Равенство  после его интегрирования и соответствующего преобразования позволяет определить длину участка, на котором происходит нагрев молока от tн до t

*

Анализ формулы (*) показывает, что превалирующее значение в скорости нагревания жидкой среды принадлежит коэффициенту теплопередачи.

В случае пароконтактного нагревания теплообмен между средами происходит на границе раздела фаз. Здесь коэффициенты теплоотдачи имеют огромные числовые значения. По данным Кутателадзе, в зависимости от влагосодержания пара а= 104-2,4*104 Вт/(м2-К). Вот почему пароконтактный нагрев с точки зрения быстроты нагревания значительно эффективнее косвенного.

    • Тестомесильная машина ТПИ-1
      Тестомесильная машина ТПИ-1
      23-04-2017
      Машина ТПИ-1 предназначена для приготовления ржанопшеничного и пшеничного теста различных сортов, а также для замеса теста для бараночных изделий.
  • Похожие материалы
    • Пароконтактные нагреватели (Часть III)

      Пароконтактные нагреватели (Часть III)
      27-10-2012
      Типа «молоко в пар».Пароконтактный нагреватель представляет собой вертикальную цилиндрическую камеру, рассчитанную на определенное давление пара в зависимости от
    • Пароконтактные нагреватели (Часть I)

      Пароконтактные нагреватели (Часть I)
      25-10-2012
      Типа «пар в молоко».Конструкция обеспечивает нагревание продукта до температуры стерилизации путем введения пара в поток. Эффективность работы этих нагревателей
    • Пароконтактные нагреватели (Часть II)

      Пароконтактные нагреватели (Часть II)
      25-10-2012
      Расчет диаметра отверстия дроссельной шайбы d2, при котором на участке нагревания L устанавливается давление P2, выполняется при следующих упрощениях и условиях:
    • Нагреватели установок для стерилизации молока

      Нагреватели установок для стерилизации молока
      24-10-2012
      Нагреватели стерилизационных установок как поверхностного типа, так и пароконтактные обеспечивают задаваемые температурные режимы стерилизации. Для получения
    • Классификация аппаратов для стерилизации молока

      Классификация аппаратов для стерилизации молока
      22-10-2012
      Молоко и молочные продукты в производственных условиях стерилизуют в таре и в потоке. Наиболее прогрессивным способом является стерилизация молока в потоке при