Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Декабря 2014 в 10:15, курсовая работа
Действие пастеризации на микроорганизмы, содержащиеся в молоке, зависит от температуры, до которой нагревают молоко, и продолжительности выдержки при этой температуре. Пастеризацией уничтожаются микробы, а при стерилизации (нагревании молока выше температуры кипения) — одновременно и споры. Кипячением уничтожается вся микрофлора молока, за исключением спор, устойчивых к температуре кипения.
Рэферат
Курсавая работа 29 з.: 2 мал., 10 крыніц.
Пласціністыя цеплаабменнікі, пастыразыцыенна-астуджальная ўсталёўка, рэкуператар, каэфіцыент эфектыўнасці, паверкавы разлік каэфіцыент цеплаперадачы.
Мэта курсавога праекта азнаёміцца з методыкай праеутнага разліку цеплаабменных апаратаў і выканаць гэты разлік для зададзенага цеплаабменніка пабудаваць схему кампаноукі абсталявання ў вытворчых памяшканнях.
Праектны разлік пласціністага цеплаабменніка ўключае: папярэдні разлік тэмператур; разлік каэфіцыента цеплаперадачы; разлік каэфіцыента эфектыўнасці; вызначэнне канчатковых тэмператур працоўных асяроддзяў і цеплавога струменяў у апараце; разлік страт ціску.
Реферат
Курсовая работа 29 с.: 2 рис., 10 источников.
Пластинчатые теплообменники, пастеризационно-охладительная установка, рекуператор, коэффициэнт эффективности, поверочный расчет коэффициэнт теплопередачи.
Цель курсового проекта ознакомится с методикой проектного расчета теплообменных аппаратов и выполнить этот расчет для заданного теплообменника построить схему компоновки оборудования в производственных помещениях.
Проектный расчет пластинчатого теплообменника включает: предварительный расчет температур; расчет коэффициента теплопередачи; расчет коэффициента эффективности; определение конечных температур рабочих сред и теплового потоков в аппарате; расчет потерь давления.
Аbstract
Coursework 29 р. 2 Fig., 10 sources.
PLAT YEAT PASTEURIZATION COOLING EQUIPMENT, HEAT EXCHANGERS, MODIFIER EFFICIENCY, HEAT TRANSFER MODIFIER CHECKING CALCULATIONS.
The aim of the course project to get acquainted with the method of design calculation of heat exchangers and perform this calculation for a given heat exchanger composition a circuit equipment in the premises.
Design calculation of plate heat exchanger consists of: preliminary calculation of the temperature; сalculation of the coefficient of heat transfer; сalculation of the coefficient of performance; the definition of finite media temperature and heat flux in the machine;calculation of pressure losses.
ВВЕДЕНИЕ
Пластинчатые аппараты для тепловой обработки различных жидких сред являются одними из прогрессивных типов жидкостных теплообменников непрерывного действия.
Пластинчатые теплообменники с поверхностью теплообмена от 3 до 320 м2, работающие при давлении до 1,0Мн/м2 и температуре от минус 20 до плюс 1400С, используются в качестве холодильников, подогревателей, конденсаторов и дефлегматоров. В отношении компактности, производительности и интенсивности теплопередачи пластинчатые теплообменники не имеют себе равных. То же можно сказать и об условиях очистки рабочих поверхностей от пригара и отложений, имеющих первостепенное значение при эксплуатации аппарата. Благодаря разборности конструкции, составленной в основном из стандартных штампованных пластин, оказываются возможными оперативные перекомпоновки аппарата для осуществления любых схем работы, определяемых условиями ведения технологического процесса
Таким образом, конструктивные, технологические и эксплуатационные достоинства пластинчатых аппаратов способствуют все более широкому применению их как в химической технологии, так и на предприятиях пищевой промышленности, где они заняли господствующее положение в линиях обработки молока, молока, вина, фруктовых соков, минеральных вод.Технологический процесс, лежащий в основе данного курсового –пастеризация.
Большинство пищевых продуктов (молоко и молочные продукты, овощные соки, овощные и мясные консервы, вино, пиво и др.) и полупродуктов биохимических производств являются благоприятной средой для развития многих микроорганизмов, в том числе и для болезнетворных, способных вызвать инфекционные заболевания.
Пастеризация – это контролируемая тепловая обработка продуктов, предназначенная для уничтожения бактерий и других микроорганизмов, предложенная Луи Пастером в 1860-х гг.. Молоко пастеризуется путем нагревания его до температуры 72 °С, при которой оно выдерживается в течение 16 секунд. Сейчас используется также ультрапастеризация при помощи которой получают молоко долгосрочного хранения. При этом молоко на одну секунду нагревается до температуры 132 °С, что позволяется хранить запакованное молоко в течение нескольких месяцев.
Действие пастеризации на микроорганизмы, содержащиеся в молоке, зависит от температуры, до которой нагревают молоко, и продолжительности выдержки при этой температуре. Пастеризацией уничтожаются микробы, а при стерилизации (нагревании молока выше температуры кипения) — одновременно и споры. Кипячением уничтожается вся микрофлора молока, за исключением спор, устойчивых к температуре кипения. Пастеризацией без заметного изменения органолептических свойств молока (вкус, запах и консистенция) уничтожаются туберкулезные, бруцеллезные и другие болезнетворные бактерии. В обычном сборном молоке погибает 99% бактерий лишь при условии хорошей, надежной стерилизации аппаратуры, инвентаря, посуды, используемых в процессе пастеризации. Так, добавка к пастеризованному молоку загрязненного молока, содержащего 1 млрд. бактерий (т. е. такое количество, которое может остаться по недосмотру в молочном инвентаре), повысит количество бактерий в молоке до 1 млн. в 1 мл. Эти бактерии будут активно размножаться и неизбежно приведут к порче всего молока. Пастеризация, следовательно, наиболее простой и дешевый способ обеззараживания молока. Молоко пастеризуют также при производстве всех молочных продуктов, чтобы предохранить их в последующем от нежелательных процессов, которые вызываются жизнедеятельностью бактерий и особенно кишечной палочки, маслянокислых бактерий и др.
Современные пластинчатые пастеризационно – охладительные установки представляют собой сложные в техническом отношении комплексы, включающие пластинчатый аппарат, необходимое вспомогательное оборудование и средства автоматизации, обеспечивающие контроль и регулирование работы установки в целом. Серийно выпускаемые охладительные пастеризационные установки различных типов отличаются в основном различной производительностью. В отношении же сочетания отдельных частей установок, состава вспомогательного оборудования и его взаимодействия с пластинчатым аппаратом эти установки имеют много общего, если они имеют одинаковое технологическое назначение. Так, например, для пастеризации молока и сливок используют установки типа ОПУ- 1(2, 3М, 5М, 10, 15) соответственно производительностью 1000 л/час (2000, 3000, 5000, 10000, 15000). Аналогичные установки работают в линиях производства кисломолочных продуктов и пастеризации молока.
Принцип построения разборного пластинчатого теплообменника состоит в том, что пластины одинакового размера располагаются в пространстве параллельно друг другу, причем между рабочими поверхностями двух смежных пластин образуется небольшой зазор, который выполняет функции канала для жидкости, подвергаемой нагреванию или охлаждению. В простейшем случае пластина может быть плоской и прямоугольной, а теплообменник может состоять из трёх пластин, а по-другому рабочая среда, играющая роль тепло – или хладоносителя.
Рисунок 1.1 - Схема пластинчатого аппарата
Рама теплообменника (Рисунок 1.1) состоит из неподвижной плиты (1), стойки (4), верхней (2) и нижней (7) направляющих, подвижной плиты (3) и комплекта стяжных болтов (8).
Верхняя и нижняя направляющие крепятся к неподвижной плите и к стойке. На направляющие навешивается подвижная плита (3) и пакет пластин (5,6). Неподвижная и подвижная плиты стягиваются болтами. У одноходовых теплообменников все присоединительные штуцера расположены на неподвижной плите.
Контурная резиновая прокладка охватывает два угловых отверстия, через которые проходит поток рабочей среды в межпластинный канал и выходит из него, а через два других отверстия, изолированных дополнительно кольцевыми уплотнениями, встречный поток проходит транзитом.
Система
уплотнительных прокладок пластинчатого
аппарата построена так, что после сборки
и сжатия пластин в аппарате образуются
две системы каналов:
Одна для нагреваемой жидкости, другая для теплоносителя. Одна из этих систем состоит из нечётных каналов, а другая – из чётных, благодаря чему потоки греющей и обогреваемой жидкостей чередуются. Обе системы каналов соединяются со своими штуцерами для входа и выхода
Преимущества пластинчатых теплообменников:
Параллельная расстановка плоских в целом пластин с малыми промежутками между ними позволяет разместить в пространстве рабочую поверхность теплообменника наиболее компактно, что приводит к значительному уменьшению габаритов пластинчатого аппарата по сравнению с другими типами жидкостных теплообменников.
Кроме того, пластинчатый теплообменник может быть легко разобран. Для этого отвинчивают зажимной винт, отодвигают нажимную плиту и перемещают, если требуется, пластины по штангам в пределах образовавшегося свободного пространства, осматривают, чистят и моют.
Следует отметить, что пластинчатый теплообменник может быть охарактеризован не только как разборный, но и как наборный. Он построен на принципе, который позволяет осуществлять различные компоновочные варианты схем аппарата, допускает лёгкое увеличение рабочей поверхности не только проектируемого, но и уже используемого теплообменника. В таких теплообменниках на одной станине располагают секции различного назначения для выполнения в одном аппарате всего комплекса операций тепловой обработки жидкого пищевого продукта.
Пластины современных пластинчатых теплообменников снабжены на поверхности различными элементами, вызывающими искусственную турбулизацию потока. Благодаря этому коэффициенты теплопередачи в таких аппаратах значительно превосходят аналогичные коэффициенты в трубчатых и змеевиковых аппаратах. Наличие узких каналов между пластинами позволяет обработать продукт в тонком слое при малых температурных напорах (до 1,5 ÷ 2 0С), предотвращая его пригорание.
Недостатки пластинчатых теплообменников:
Пластинчатых теплообменники имеют большое число и большую протяжённость уплотнительных прокладок, замена которых представляет собой довольно трудоёмкий процесс. Кроме того, прокладки из пищевой резины не обладают высокой термической стойкостью и используются при температурах теплоносителей не выше 140 0С. Принятая система уплотнения в пластинчатых аппаратах ограничивает и величину приемлемых давлений, которые не могут превышать 2,2 МПа.
Классификация пластинчатых теплообменников:
- По назначению: нагреватели, охладители, регенераторы, аппараты комплексной тепловой обработки;
- по виду теплоносителя: водообогреваемые, парообогреваемые;
- по виду хладоносителя: охлаждаемые водой, охлаждаемые рассолом, охлаждаемые водой и рассолом;
- по числу секций: односекционные, двухсекционные, многосекционные или комбинированные;
- по взаимному направлению движения жидкостей: прямоточные, противоточные;
- по конструкции пластин: с узкими зигзагообразными каналами, с сетчатыми каналами;
- по виду зажимного механизма: с одновинтовым механизмом, с двухвинтовым механизмом, с гидравлическим зажимом;
- типу выдерживателя: с выносным выдерживателем, с встроенным выдерживателем.
Проектный тепловой расчет выполняют совместно с гидравлическим при разработке новых аппаратов, не выпускаемых промышленностью. Исходными данными к расчету являются требуемая тепловая мощность, расходы температуры молока и воды, коэффициент рекуперации, тип и технические характеристики пластин, допустимые потери давления и другие сведения, необходимые для выбора конструктивных элементов и компоновки проектируемого аппарата.
При расчётах следует принять: