125520 (717594), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

де S_ВИП — площа поверхні випаровування, м²; k_BИП — коефіцієнт випаровування, кг/(с·Н); р₁, р₂ — пружність водяної пари при температурі відповідно випаровування і повітря, Н/м²; φ — відносна вологість повітря, φ ≈ 0,7; r — теплота випаровування, що відповідає температурі бланшування, Дж/кг,

де у — швидкість руху повітря, м/с; р_п — щільність повітря, кг/м³.

Якщо бланшувач закритий кришкою, то витрати теплоти за цією статтею не обчислюють.

3. Витрати теплоти на підігрівання води, що доливається у бланшувач,

де w_B — витрата води, кг/с; T₃ і Т₄ — початкова і кінцева температура води, °С.

Ці витрати теплоти визначають тоді, коли воду доливають для компенсації її втрат від випаровування.

4. Витрати теплоти на нагрівання стрічки конвеєра

де G_r = vG_ПИТ — маса конвеєра, яку визначають за швидкістю його руху і питомою масою на 1 пог. м, кг/с; с_т — теплоємність матеріалу стрічки конвеєра, Дж/(кг·°С); Т₆ і Т₇ — початкова і кінцева температури стрічки конвеєра, °С.

5. Витрати теплоти на компенсацію втрат її в довкілля

де S — площа поверхні ванни, що стикається з повітрям, м²; α₀ — сумарний коефіцієнт тепловіддачі, Дж/(м²·°С); Т_ст — температура поверхні стінки, °С; Т_П — температура повітря, °С.

Загальні витрати теплоти становитимуть:

На основі цього розрахунку визначають витрати пари, кг/с:

де і_П та і_к — теплоутримання пари і конденсату, Дж/кг.

Площа поверхні нагрівання, м²,

де k — коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м²·°С); ΔT— різниця між температурами пари і нагрівальної бланшувальної води, °С.

ОБШПАРЮВАЧІ

При виготовленні пюре, продуктів дитячого харчування плоди і овочі перед протиранням обшпарюють для розм'якшення їх тканин. Для цього використовують спеціальні пристрої — обшпарювачі. Сировину обробляють парою. Режими обшпарювання визначають експериментально. Закриті обшпарювачі (дигестери) використовуються також на деяких консервних підприємствах. Це апарати періодичної дії.

Конусна частина апарата являє собою дірчасте днище , закрите зовні конусом . Пара надходить через штуцери у простір між конусом і днищем і крізь отвори — у робочу частину, заповнену продуктом. У внутрішній порожнині апарата розміщені лопатева мішалка і гвинт , насаджені на один вал .

Після завантаження сировини через бункер верхня засувка закривається. Гостра пара подається у внутрішню порожнину апарата при відкритому випускному крані, який залишається відкритим доти, поки пара не витіснить усе повітря з апарата (до появи струменя пари з крана). Після закриття крана всередині апарата тиск доводиться до 0,2 МПа.

Після прогрівання продукту до температури 105-110 °С включають мішалку і гвинт. Витки гвинта розміщені так, щоб продукт переміщувався догори.

По закінченні обшпарювання припиняється подача пари і через нижню засувку маса вивантажується в протиральну машину.

Продуктивність обшпарювана періодичної дії, кг/год,

де V— об'єм робочої частини апарата, м³; τ — тривалість циклу роботи апарата (завантажування, обшпарювання, розвантажування), с; φ — коефіцієнт заповнення апарата (φ = 0,8); р — насипна маса продукту, кг/м³.

Гвинтовий обшпарювач безперервної дії застосовується для обшпарювання кісточкових (вишня, абрикос) і зерняткових (яблука) плодів. Обшпарювання в ньому відбувається безперервно, тому за порівняно короткий час (4-5 хв) плоди добре розм'якшуються. Однак при цьому весь конденсат змішується з масою і розріджує її, що є вадою цього апарата.

Обшпарювач має вигляд циліндричного корпусу, всередині якого обертається гвинт. Пара подається через порожнистий вал безпосередньо до продукту (гостра пара) і в парову сорочку зовні корпусу (глуха пара). Залежно від вимог технології робота може здійснюватися окремо як з гострою, так і з глухою парою. Глуха пара використовується тоді, коли не допускається розрідження обшпареної маси конденсатом пари.

Продуктивність гвинтового обшпарювача (кг/с) визначають за формулою, за якою обчислюють продуктивність гвинта:

де D і s — відповідно діаметр і крок гвинта, м; ω — кутова швидкість обертання гвинта, рад/с; φ — коефіцієнт заповнення жолоба (φ = 0,3...0,4); р — насипна маса продукту, кг/м³.

Тривалість обшпарювання (хв.) регулюється частотою обертання гвинта:

де l — довжина гвинта, м; η — коефіцієнт, яким враховується проковзування продукту по витку гвинта, η = 0,9.

В якості обшпарювачів можна використовувати стрічкові бланшувачі типу КБТ. В цьому випадку експериментально доведена тривалість обшпарювання встановлюється регульованою швидкістю руху конвеєра, а продуктивність визначають так само, як і для бланшувачів.

Витрати пари в обшпарювачах обчислюють з рівняння теплового балансу:

де Q₁ — витрати теплоти для нагрівання продукту, Дж; Q₂ — витрати теплоти для нагрівання апарата (визначають для апаратів періодичної дії), Дж; Q_n1 — витрати теплоти в навколишнє середовище внаслідок конвекції і випромінювання, Дж; Q_n2 — витрати теплоти через нещільність кранів і заслінок, Дж.

Витрати Q_n2 встановлюють експериментально. Для закритого обшпарювача вони становлять 1 - 2 %, гвинтового 5 - 10, стрічкового без витяжної труби 10 - 20 % від загальних витрат теплоти Q_3аг.

Стрічковий обшпарювач. Перед сушінням нарізані овочі піддають тепловій обробці парою в лоткових обшпарювачах. Похило встановлена у них стрічка з дротяної сітки рухається всередині металевого корпусу. Над нею, на початку її і в кінці, встановлені душові пристрої: перший — для споліскування продукту, другий — для його охолодження після пропарювання. Між робочою і холостою частинами стрічки розміщені труби, що барботують пару, в які пара надходить під тиском до 0,3 МПа. Продукт подається гвинтом на стрічку обшпарювача, переміщується разом з нею, спочатку обполіскується, а потім обшпарюється і після охолодження вивантажується.

Продуктивність апарата залежить від швидкості руху стрічки, ширини і товщини шару продукту.

АПАРАТИ ДЛЯ НАГРІВАННЯ ПРОДУКТІВ

Рідкі й напіврідкі продукти (подрібнені томати, томатне пюре, фруктовий сік та ін.) підігріваються в апаратах з поверхнею нагрівання — в поверхневих теплообмінниках. Це полегшує відокремлення шкірки з томатів, сприяє припиненню життєдіяльності мікроорганізмів перед розфасовуванням у тару, коагуляції білкових речовин й ін коли інтенсифікує наступні процеси.

Кількість теплоти, переданої від пари, яка конденсується на продукті через 1 м² поверхні нагрівання за 1 с, або інтенсивність теплообміну, залежить для певного продукту від різниці температур пари і продукту і термічних опорів теплопередачі. Оскільки харчові продукти мають велику в'язкість, найбільшими термічними опорами при підігріванні звичайно є опори від стінки до продукту (1/а₂) і термічний опір шару нагару (σ₂/λ-₂). Щоб зменшити ці термічні опори в підігрівачах, збільшують швидкість руху продукту, забезпечують інтенсивне його перемішування, вживають заходів щодо запобігання утворенню нагару.

Різницю температур, що інтенсифікує процес нагрівання, можна збільшити до певної межі, оскільки при підвищенні температури гострої пари і її тиску створюються умови для утворення нагару. Експериментально встановлено, що нагар утворюється, якщо температура поверхні стінки, яка стикується з продуктом, вище 105 °С. Тому в деяких теплообмінних апаратах температура теплоносія не перевищує 100 °С. Щоб уникнути раптових підвищень температури пари (понад 100 °С), нерідко в якості теплоносія застосовують гарячу воду.

Варильні казани. Призначені для варіння сиропу, розсолу, бульйону, варення, джемів. Різні типи казанів мають неоднакову місткість.

Варильний казан типу МЗ-2С-2446 має два стояки , дві цапфи, парову сорочку, корпус, мішалку варильний казан МЗ-2С-244а випускають без мішалки) та енергоустаткування.

У нижній частині парової сорочки є кран для спуску повітря і конденсату. На підводній паровій лінії встановлені манометри і запобіжний клапан. Привод мішалки складається з електродвигуна і редуктора.

Після наповнення казана продуктом у сорочку подається пара і починається процес варіння. Потім подачу пари припиняють, нахиляють казан і видаляють з нього продукт.

Реактори МЗ-2С-210 і МЗ-2С-316 (табл. 1 призначені для перемішування з підігріванням в'язких і рідких харчових продуктів з кількох компонентів.

Таблиця. 1. Технічна характеристика реакторів типу МЗ-2С

Показники	МЗ-2С-210	M3-2C-31G
Робочий об'єм, дм3	1000	500
Робочий тиск, МПа:
у паровій камері у корпусі	0,25 0,07	0,25 0,07
Частота обертання вала мішалки, хв-1	48	75
Встановлена потужність електродвигуна, кВт	3	1,5
Габарити, мм: довжина ширина висота	1315 1194 2003	1360 1134 1700
Маса, кг	900	485

Реактори складаються з корпусу з паровою сорочкою, кришки, приводу, мішалки та енергоустаткування. Продукт у них перемішується мішалкою, що являє собою вал з лопатями. Апарат має два вікна для огляду внутрішньої порожнини реактора, а також люк для періодичного огляду, очищення і ремонту.

Випарні апарати МЗС-320 (ВНИИКОП-2) і МЗС-320М використовують як збірник-підігрівач, вакуум-випарний апарат для приготування томатного пюре і пасти, різних соусів, повидла, варення, розсолів.

Характеристики

Список файлов реферата