brine - 0...-5°C.

Proyekto ng kurso

Plate pasteurization at cooling unit para sa gatas na may kapasidad na 10,000 l/h

Panimula

Upang makabuluhang taasan ang produksyon ng pagkain, ang mga hakbang ay binalak upang madagdagan ang dami ng pagproseso ng gatas, mapabuti ang hanay at mapabuti ang kalidad ng mga produkto ng pagawaan ng gatas. Ang pagpapatupad ng mga hakbang na ito ay nauugnay sa pagpapatupad ng mga gawain ng agro-industrial complex at ang teknikal na muling kagamitan ng industriya ng pagkain, kabilang ang pagawaan ng gatas.

Ang teknikal na muling kagamitan ng industriya ng pagawaan ng gatas ay nagsasangkot ng paggamit ng mataas na pagganap na teknolohikal na kagamitan, ang paggawa ng mga hanay ng mga makina, kagamitan at mga linya ng produksyon ng produksyon na nagpapataas ng produktibidad ng paggawa, ang pagbuo ng mga bagong teknolohikal na kagamitan at mga automated na linya para sa bottling ng gatas at kagamitan. para sa packaging ng mga produkto ng pagawaan ng gatas.

Ang isa sa mga pangunahing gawain na itinakda ng Programa ng Pagkain ay upang kumpletuhin ang muling kagamitan ng industriya ng pagawaan ng gatas sa bagong batayan pagsapit ng 1990. teknikal na batayan, nagbibigay ng pagtaas teknikal na antas, kalidad at pagiging maaasahan ng mga makina at device na ginamit.

Sa kasalukuyan, ang mga pana-panahong makina at aparato ay lalong pinapalitan ng tuluy-tuloy na kagamitan, na ginagawang posible upang madagdagan ang mga volume ng produksyon at makabuluhang mapabuti ang kahusayan ng paggamit ng kagamitan.

Ang siyentipiko at teknolohikal na pag-unlad sa industriya ng pagawaan ng gatas ay nag-aambag sa pagpapakilala ng mga bagong pamamaraan ng pagproseso at pagproseso ng gatas batay sa paggamit ng mga advanced, mataas na produktibong kagamitan. Kapag gumagamit ng naturang kagamitan, napakahalaga na mapanatili ang mga orihinal na katangian ng gatas at nito mga bahagi. Samakatuwid, ang isang kinakailangan para sa makatwirang teknikal na kagamitan ng isang negosyo ay ang pagsunod mga kinakailangan sa teknolohiya sa ginawang produkto.

Ang modernong teknolohiya ay batay sa malawak na karanasan sa pagbuo ng teknolohiya sa pagpoproseso ng gatas. Ang papel at kahalagahan ng agham ng mundo, kung saan ang mga siyentipiko ng Sobyet ay gumawa ng isang makabuluhang kontribusyon, ay lumalaki.

Ang mga makina at kagamitan para sa paggawa ng mga produkto ng pagawaan ng gatas, pati na rin para sa pagsasagawa ng mga operasyon bago ang pagproseso o pagproseso at paghahanda ng mga produkto para sa pagbebenta, ay dapat matugunan ang mga sumusunod na kondisyon:

· mataas na produktibidad at teknolohikal na pinakamainam na epekto sa naprosesong produkto;

· pinakamababang gastos bawat yunit ng produkto na ginawa sa mga linya ng produksyon kasama ang kaukulang mga makina at kagamitan;

· proseso ng sealing;

· awtomatikong kontrol at regulasyon ng mga proseso ng trabaho;

· Paglilinis sa lugar at paggamit ng mga karaniwang detergent.

Teknolohikal na kagamitan iba-iba. Ang pag-uuri nito ay maaaring batay sa iba't ibang mga tampok: ang istraktura ng ikot ng trabaho, ang antas ng mekanisasyon at automation, ang prinsipyo ng pagsasama-sama ng mga elemento ng makina sa daloy ng produksyon, at isang functional na tampok.

Ang functional na katangian ay bumubuo ng batayan para sa pag-uuri ng mga teknolohikal na kagamitan sa programa ng kurso na "Teknolohiyang kagamitan ng mga negosyo sa industriya ng pagawaan ng gatas" at ang istraktura ng aklat-aralin na ito. Ang kagamitan ay nahahati sa mga kagamitan sa pag-iimbak at transportasyon, para sa mekanikal at thermal na pagproseso ng gatas, paggawa ng mga produkto ng pagawaan ng gatas, paghahanda ng mga produkto para sa pagbebenta at pangkalahatang paggamit ng halaman.

Kasama sa mga kagamitan sa pag-iimbak at transportasyon ang mga tangke ng transportasyon at mga tangke ng imbakan ng gatas, mga tangke para sa mga teknolohikal at interoperational na layunin at mga pipeline, mga bomba at mga sistema ng transportasyon ng pneumatic. Bilang pangkalahatang tuntunin, walang pagbabago sa istraktura ng produkto ang dapat mangyari sa kagamitang ito. Ang tanging pagbubukod ay mga lalagyan teknolohikal na layunin, kung saan tinukoy ang mga naturang pagbabago.

Kasama sa mga kagamitan para sa mekanikal at thermal processing ng gatas ang mga filter, filter press at membrane filtration device, homogenizer at homogenizer-plasticizer, separator at centrifuges, pati na rin ang mga installation para sa thermal vacuum processing, heaters at cooler. Ang kagamitan na ito ay nakakamit ng isang tiyak na teknolohikal na epekto. Gayunpaman, ang mga bahagi ng bumubuo ay nananatiling hindi nagbabago, ibig sabihin, sa pamamagitan ng pag-concentrate sa mga indibidwal na nasasakupan pagkatapos ng paghahalo, ang orihinal na produkto ay maaaring makuha.

Kasama sa mga kagamitan para sa paggawa ng mga produkto ng pagawaan ng gatas ang pasteurization at sterilization-cooling unit, mga freezer at freezer, mga producer ng mantikilya at isang sistema ng mga makina para sa paggawa ng keso, para sa pampalapot at pagpapatuyo ng mga produkto ng pagawaan ng gatas; para sa mga kagamitan para sa paghahanda ng mga produkto para sa pagbebenta - mga makina para sa pagpuno at pag-iimpake ng mga produkto ng pagawaan ng gatas, kagamitan para sa paghahanda ng mga lalagyan para sa pagpuno (mga washing machine ng bote, atbp.), Mga aparato para sa pagtatala ng dami at pagtatasa ng kalidad ng mga produkto sa mga linya ng produksyon.

1. Paglalarawan ng teknolohikal na proseso

Ang pagtanggap ng gatas at iba pang hilaw na materyales ay isinasagawa ayon sa timbang at kalidad na itinatag ng laboratoryo ng negosyo. Ang kalidad ng gatas ay tinasa alinsunod sa GOST 52054 para sa hilaw na gatas ng baka.

Kaagad pagkatapos matanggap, ang gatas ay pinainit sa temperatura na (35-40) C at dinadalisay gamit ang mga centrifugal milk purifier o iba pang kagamitan nang walang pag-init. Upang linisin ang hilaw na gatas, inirerekomenda din na gumamit ng bacteriophage na may espesyal na built-in na selyadong separator upang alisin ang bakterya mula sa gatas. Pagkatapos nito, ang gatas ay ipinadala para sa pagproseso o pinalamig sa isang temperatura ng C at nakaimbak sa mga intermediate storage tank. Ang pag-iimbak ng gatas na pinalamig sa temperatura na 4 C bago ang pagproseso ay hindi dapat lumampas sa 12 oras, pinalamig sa temperatura na 6 C - 6 na oras.

Ang normalisasyon ng mga hilaw na materyales ng pagawaan ng gatas ay isinasagawa upang mai-standardize ang komposisyon tapos na produkto sa pamamagitan ng mass fraction ng taba at/o skimmed milk solids (SMR). Ang normalisasyon ng gatas ayon sa mass fraction ng taba ay maaaring isagawa sa dalawang paraan: isang pana-panahong pamamaraan at isang tuluy-tuloy na pamamaraan.

Pagkatapos ng normalisasyon, ang gatas ay pinainit sa temperatura na (40 5) C at dinadalisay gamit ang mga milk seperator. Ang pag-init ay nangyayari sa seksyon ng pagbawi ng pasteurizer ng plato. Pagkatapos ang gatas ay muling pinainit sa isang temperatura ng (60-65) C at ibinibigay sa homogenizer, kung saan ito ay homogenized sa isang presyon ng (10-15) MPa. Inirerekomenda na isailalim ang homogenization, kabilang ang mababang taba at mga klasikong uri gatas upang mapabuti ang lasa.

Pagkatapos ng homogenization, ang gatas ay pumapasok sa isang plate installation para sa pasteurization at pasteurized sa temperatura na (76 C na may hawak na oras na 20 segundo. Sa paggawa ng baked milk, ang pasteurization ay isinasagawa sa temperatura na (9599) C. Pagkatapos ay ang pinainit ang gatas.

Pagkatapos ng pasteurization o pag-init, ang gatas ay pinalamig sa isang temperatura ng C. Ang paglamig ay nagaganap sa isang plastic pasteurization-cooling unit. Pagkatapos nito, ang gatas ay ipinadala sa isang tangke para sa intermediate storage o direktang bottling. Pinapayagan na mag-imbak ng pasteurized na pinalamig na gatas bago i-bote ng hindi hihigit sa 6 na oras At sa temperatura na ito, ang gatas ay maaaring maimbak mula 36 na oras hanggang 10 araw.

2. Paglalarawan ng pag-install

Gumagamit ang industriya ng pagawaan ng gatas ng mga halaman ng pasteurization at isterilisasyon, gayundin ng mga sterilizer, upang i-pasteurize at i-sterilize ang gatas at mga produkto ng pagawaan ng gatas.

Ang mga halaman ng pasteurisasyon ay may mga uri ng plato at tubo. Ang mga plate-type pasteurization unit, o pasteurization-cooling unit, ay idinisenyo para sa pasteurization at paglamig sa daloy ng inuming gatas, gatas sa panahon ng paggawa ng fermented milk products, cream at ice cream mixtures, tubular-type pasteurization units ay inilaan para sa pasteurization sa ang daloy ng gatas at cream.

Ang pasteurization at paglamig ng mga halaman para sa pag-inom ng gatas ay nakikilala sa pamamagitan ng pagiging produktibo. Gumagawa sila ng pasteurization at cooling unit na may kapasidad na 3000, 5000, 10000, 15,000 at 25,000 l/h.

Ang mga pasteurization at cooling unit na may kapasidad na 3000 at 5000 l/h ay may bilang ng mga unit at bahagi ng parehong disenyo. Sa mga device na ito, ang paglalagay ng mga seksyon na may kaugnayan sa pangunahing rack ay isang panig. Ang unang device ay gumagamit ng P-2 tape-flow heat transfer plate, at ang pangalawa ay gumagamit ng AG-2 mesh-flow heat transfer plate. Sa pasteurization at cooling unit na may kapasidad na 10,000, 15,000 at 25,000 l/h, ginagamit ang mga plate device na may mga seksyon na nakaayos sa magkabilang panig na may kaugnayan sa pangunahing rack. Sa unang dalawang device, ginagamit ang P-2 belt-flow plate, sa pangatlo - mesh-flow PR - 0.5M.

Ang pinakakaraniwan ay isang pasteurization-cooling unit na may kapasidad na 10,000 l/h.

Mula sa kompartimento ng imbakan ng gatas, ang gatas ay ibinibigay sa surge tank 1 , na mayroong float level regulator 2. Kapag ang yunit ay gumagana, ang isang pare-parehong antas sa surge tank ay pinananatili ng regulator, na nagtataguyod ng matatag na operasyon ng centrifugal pump at pinipigilan ang gatas na umapaw mula sa tangke. Susunod ay gatas centrifugal pump 3 ay pumped sa unang seksyon ng pagbawi ako kagamitan sa plato 5. Ang isang rotametric regulator ay naka-install sa pagitan ng centrifugal pump at ng vane apparatus 4, na nagsisiguro ng patuloy na pagganap ng pag-install. Sa unang seksyon ng pagbawi, ang gatas ay pinainit sa temperatura na (40 – 45) ° C at pumapasok sa milk separator. 6, kung saan ito ay dinadalisay. Ang instalasyon ay maaaring may isang milk separator na may centrifugal discharge ng sediment o dalawang milk separator na walang centrifugal discharge, na nagpapatakbo ng halili. Pagkatapos ng paglilinis, ang gatas ay pinainit sa temperatura na (65 – 70) ° C sa pangalawang seksyon ng pagbawi II, dumadaan sa panloob na channel patungo sa seksyon ng pasteurization III, kung saan pinainit ito sa temperatura ng pasteurization (76 – 80) ° C. Pagkatapos ng seksyon ng pasteurization, ang gatas ay pinananatili sa isang conditioner 7 at bumalik sa apparatus, kung saan ito ay pre-cooled sa mga seksyon ng pagbawi ako At II at sa wakas sa huling temperatura - sa mga seksyon ng paglamig ng tubig IV at paglamig ng brine V .

Naka-install ang return valve sa outlet ng device 15. Kinokontrol nito ang direksyon ng daloy ng pasteurized chilled milk patungo sa mga filling machine o sa surge tank para sa over-the-hill pasteurization kung sakaling lumabag sa rehimeng pasteurization.

Ang mainit na tubig para sa pagpainit ng gatas ay ibinibigay sa seksyon ng pasteurization sa pamamagitan ng bomba 16. Mula sa seksyong ito, ang pinalamig na tubig, pagkatapos na magbigay ng init sa gatas, ay bumalik sa tangke ng nagtitipon 17. Ang tubig ay pinainit sa temperatura na (78 – 82)°C na may singaw sa isang pampainit ng kontak ng singaw 21.

Ang singaw ay ibinibigay sa steam contact heater sa pamamagitan ng mga supply control valve 18 At 19.

Ang isang sensor ng temperatura ay naka-install sa labasan ng pasteurized na gatas mula sa seksyon ng pasteurization 8, na nauugnay sa awtomatikong sistema kontrol ng temperatura ng pasteurisasyon sa pamamagitan ng balbula 19 at pagbabalik ng gatas para sa re-pasteurization sa pamamagitan ng balbula 15. Sensor ng temperatura 12 dinisenyo upang kontrolin ang temperatura ng pinalamig na pasteurized na gatas.

Ang pag-install ay nilagyan ng indicating pressure gauge upang subaybayan ang presyon ng gatas pagkatapos ng milk separator. 9, para sa kontrol ng presyon malamig na tubig 10, para sa pagsubaybay sa presyon ng brine 13, para makontrol ang heating steam pressure 20, 22 At 23.

3. Pagkalkula

Paunang data para sa pagkalkula :

Pagganap……………………………… G 1 = 2.77kg/s (10000 kg/h)

Paunang temperatura ng gatas………………………………………… t 1 = 4 °C

Temperatura ng pasteurisasyon …………………………………………….. t 3 = 75 °C

Panghuling temperatura ng gatas …………………………………………….. t 6 .= 4° C

Heat recovery coefficient……………………………..ɛ = 0.76

Paunang temperatura ng mainit na tubig …………………………….. t ’ g = 79 °C

Ang ratio ng mainit na tubig …………………………………………….. n g = 4

Paunang temperatura ng malamig na tubig …………………………………. t ’ в = 8 °С

Ang ratio ng malamig na tubig ……………………………………………. n sa = 3

Paunang temperatura ng tubig ng yelo …………………………………. t 'l= +1 ° С

Multiplicity ng ice water……………………………………………………………… n l = 4

Temperatura ng gatas pagkatapos ng seksyon ng paglamig ng tubig…….. t 5 = 10°C

Kabuuang pinahihintulutang haydroliko na pagtutol ……….. Δ P= 500 kPa (5 kgf/cm 2)

Katamtaman tiyak na init gatas…………………. c M = 3880 J/(kg.°C)

Densidad ng gatas…………………………………………………….. ρ M. = 1033 kg/m 3

Tiyak na kapasidad ng init ng malamig at mainit na tubig……… Sa sa = Sa g = Sa l = 4186 J/(kg.°C)

Ang aparato ay pinlano na gawin batay sa mga plato ng uri ng P-2 na may mga pahalang na corrugations ng isang uri ng belt-flow.

Pangunahing data ng plato:

ibabaw ng trabaho F 1 = 0.21 m2

lapad ng pagtatrabaho b= 0.315 m

pinababang taas Ln= 0.800 m

parisukat cross section isang channel f 1 = 0.00075 m2

katumbas na diameter ng daloy d ϶ = 0.006 m

kapal ng plato δ = 0.00125 m

thermal conductivity coefficient ng materyal na plato λCT= 16 W/(m.°C)

Para sa isang plato ng ganitong uri, ang mga equation ng paglipat ng init at pagkawala ng enerhiya ay wasto:

Eu= 760 Re -0.25; ξ= 11.2 Re -0.25

Solusyon

1. Pagpapasiya ng mga inisyal at panghuling temperatura, pagkalkula ng mga pagkakaiba sa temperatura at mga parameter S:

A. Seksyon ng pagbawi ng init:

Temperatura ng hilaw na gatas sa dulo ng seksyon ng pagbawi ng init (sa pasukan sa seksyon ng pasteurization):

t 2 = t 1 + (t 3 - t 1) ɛ = 4 + (75 – 4) 0.76 = 57.96°C ≈ 58°C

Temperatura ng pasteurized milk pagkatapos ng recovery section (sa pasukan sa water cooling section):

t 4 = t 1 + (t 3 – t 2) = 4 + (75 – 58) = 21°C

Average na pagkakaiba sa temperatura sa seksyon ng pagbawi na may palaging katangian ng pagkakaiba sa temperatura:

= t 3 – t 2 = 75 – 58 = 17°C

Pagkatapos ay ang simplex:

S ilog = °C

b. Seksyon ng Pasteurization:

Temperatura ng mainit na tubig sa labasan mula sa seksyon ng milk pasteurization batay sa mga kondisyon ng balanse ng init:

t ’’ g = t ’ G - ( t 3 – t 2) = 79 – (75 – 58) = 75.06°C

Δ t b = t ’’ G – t 2 = 75.06 – 58 = 17.06°C

Δ t m = t ’ G – t 3 = 79 – 75 = 4°C

tinutukoy ng formula:

S n =

V. Seksyon ng paglamig ng tubig:

Temperatura ng malamig na tubig na umaalis sa seksyon ng tubig:

t ’’ sa = t ’ sa + ( t 4 – t 5) = 8 + (21 – 10) = 11.4°C

Average na pagkakaiba sa temperatura sa:

Δ t b = t 4 – t ’’ в = 21 – 11.4 = 9.6°C

Δ t m = t 5 – t ’ в = 10 – 8 = 2°C

nahanap natin mula sa equation:

Pagkatapos ay ang simplex:

S n =

d. Seksyon ng paglamig ng tubig ng yelo:

Temperatura ng tubig ng yelo sa labasan ng apparatus:

t ’’ l = t ’ l + ( t 5 – t 6) = 1 + (10 – 4) = 2.4°C

Average na pagkakaiba sa temperatura para sa seksyon ng paglamig ng tubig ng yelo sa:

Δ t b = t 5 – t ’’ l = 10 – 2.4 = 7.6°C

Δ t M = t 6 – t ’ l = 4 – 1 = 3°C

tinutukoy ng formula:

Pagkatapos ay ang simplex:

S l =

2. Ratio ng mga gumaganang ibabaw at pinapayagang hydraulic resistance ayon sa mga seksyon:

Pumili ng pansamantala sumusunod na mga halaga koepisyent ng paglipat ng init ayon sa mga seksyon (sa W/(m 2 .°C):

· seksyon ng pagbawi k ilog = 2900

seksyon ng pasteurisasyon k n = 2900

seksyon ng paglamig ng tubig k sa = 2320

seksyon ng paglamig ng tubig ng yelo k l = 2100

Ang ratio ng mga gumaganang ibabaw ng seksyon ay

Kung iisa ang mas maliit sa mga ratio na ito, maaari tayong sumulat

F mga ilog: F p: F V: F l = 1.92:1.15:1.71:1

Ang pagkuha ng pamamahagi ng mga pinahihintulutang haydroliko na resistensya na naaayon sa pamamahagi ng mga gumaganang ibabaw at nagpapahintulot para sa bahagyang pag-ikot, nakuha namin Δ P mga ilog: Δ P p: Δ P V: Δ P l = 1.92:1.15:1.71:1

Dahil ang kabuuang pinahihintulutang haydroliko na pagtutol ayon sa mga pagtutukoy Δ P=5.10 5 Pa, pagkatapos ay maaari nating isulat:

Δ P mga ilog + Δ P n + Δ P sa + Δ P l = 5.10 5 Pa

Dahil alam na ang ratio ng mga resistensya, alinsunod dito, ipamahagi namin ang mga resistensya sa mga seksyon tulad ng sumusunod:

Δ P rec = 166,000 Pa

Δ P n = 99,500 Pa

Δ P sa = 148,000 Pa

Δ P l = 86,500 Pa

3. Pagpapasiya ng pinakamataas na pinahihintulutang bilis ng produkto sa mga interplate na channel ayon sa mga seksyon:

Para sa mga kondisyon ng pagpapatakbo ng device na ito, ipinapayong tukuyin lamang ang pinakamataas na pinapahintulutang bilis sa mga seksyon para sa paggalaw ng produkto. Ang haydroliko na pagtutol sa gilid ng paggalaw ng gumaganang media ay maliit, dahil ang haba ng kaukulang mga landas ay maikli.

Pinapayagan ka nitong piliin ang bilis ng gumaganang media mula sa mga kondisyon ng pagpapanatili ng isang katanggap-tanggap na multiplicity na may kaugnayan sa gatas, at sa pagkakaroon ng mga kondisyon, sirkulasyon at muling paggamit, maaari kang pumili ng mas malaking halaga.

Paunang itinatakda namin ang mga auxiliary value: ang inaasahang heat transfer coefficient ng gatas ay humigit-kumulang α m = 5000 W/(m 2 .°C).

Average na temperatura ng dingding:

sa seksyon ng pagbawi

sa seksyon ng pasteurization

sa seksyon ng paglamig ng tubig

Kabuuang hydraulic resistance coefficient:

sa seksyon ng pagbawi ξ р = 1.6

sa seksyon ng pasteurization ξ p = 1.4

sa seksyon ng paglamig ng tubig ξ sa = 1.95

sa seksyon ng paglamig ng tubig ng yelo ξ l = 2.2

Gamit ang data na ito, tinutukoy namin ang maximum na pinapahintulutang bilis ng paggalaw ng gatas:

a) sa seksyon ng pagbawi

b) sa seksyon ng pasteurization

c) sa seksyon ng paglamig ng tubig

G) sa seksyon ng paglamig ng tubig ng yelo

Ang nakuha na mga halaga ng bilis para sa mga seksyon ay halos nag-tutugma sa bawat isa. Ang pagkakaroon ng isang makabuluhang pagkakaiba ay nagpapahiwatig ng isang error sa pagkalkula o hindi tamang pamamahagi ng mga pinahihintulutang hydraulic resistance.

Volumetric productivity ng device:

Tinutukoy namin ang bilang ng mga channel sa package sa pamamagitan ng pagkuha ω m = 0.57 m/s:

Dahil ang bilang ng mga channel sa isang pakete ay hindi maaaring fractional, i-round up namin sa T = 6

Kaugnay nito, nilinaw namin ang halaga ng rate ng daloy ng gatas:

Ang bilis ng malamig na tubig ay ipinapalagay na katumbas ng bilis ng gatas:

ω sa = ω m = 0.59 m/s

Ang bilis ng pag-ikot ng mainit na tubig at tubig ng yelo ay kinukuha bilang mga sumusunod:

ω g = ω l = 2 ω m = 1.18 m/s

4. Average na temperatura, Pr number, lagkit at thermal conductivity ng produkto at working fluid:

Pr number, kinematic viscosity v at ang thermal conductivity ng produkto at gumaganang likido ay tinutukoy sa average na temperatura ng mga likido, gamit ang reference na data.

A. Seksyon ng pagbawi ng init:

Average na temperatura ng raw milk (heating side):

Para sa gatas sa temperaturang ito

Pr = 9.6; λ m = 0.524 W/(m.°C)

ν = 1.27.10 -6 m 2 /s

Average na temperatura ng pasteurized milk (gilid ng paglamig):

Pr = 5.7; λ m = 0.575 W/(m.°C)

ν = 0.87.10 -6 m 2 / s

b. Seksyon ng Pasteurization:

Average na temperatura ng mainit na tubig (panig ng paglamig):

Pr = 2.30; λ m = 0.671 W/(m.°C)

ν = 0.38.10 -6 m 2 / s

Average na temperatura ng gatas (panig ng pag-init)

Ang temperatura ng gatas na ito ay tumutugma

Pr = 4.0 ; λ m = 0.611 W/(m.°C)

ν = 0.63.10 -6 m 2 / s

Average na temperatura ng malamig na tubig (panig ng pag-init)

Pr = 9.7; λ m = 0.572 W/(m.°C)

ν = 1.32.10 -6 m 2 / s

Ang temperatura ng gatas na ito ay tumutugma

Pr = 17.4; λ m = 0.476 W/(m.°C)

ν = 2.07.10 -6 m 2 /s

Average na temperatura ng tubig ng yelo (panig ng pag-init)

Ang temperatura ng tubig na ito ay tumutugma sa

Pr = 12.9; λ m = 0.557 W/(m.°C)

ν = 1.8.10 -6 m 2 / s

Average na temperatura ng gatas (panig ng paglamig)

Ang temperatura ng gatas na ito ay tumutugma

Pr = 24.0 ; λ m = 0.455 W/(m.°C)

ν = 2.6.10 -6 m 2 / s

5. Pagkalkula ng Reynolds number:

Ang Reynolds number ay kinakalkula mula sa lagkit sa average na temperatura ng mga likido sa bawat seksyon

A. Seksyon ng pagbawi ng init:

Para sa malamig na gatas:

Para sa mainit na gatas;

b. Seksyon ng Pasteurization:

Para sa gatas:

Para sa mainit na tubig:

V. Seksyon ng paglamig ng tubig ng gatas:

Para sa gatas:

Para sa tubig:

d. Seksyon ng paglamig ng gatas na may tubig na yelo:

Para sa gatas:

Para sa tubig ng yelo:

6. Pagpapasiya ng koepisyent ng paglipat ng init:

Upang matukoy ang mga koepisyent ng paglipat ng init α 1 at α 2, ginagamit namin ang formula para sa mga plate na may uri ng P-2:

Nu= 0.1 Re 0.7 Рг 0.43 (Рг / Рг st) 0.25

o

Ang ratio (Pg/Pg C t) na 0.25 ay maaaring kunin sa karaniwan para sa lahat ng mga seksyon:

sa heating side 1.05

sa gilid ng paglamig 0.95

A. Seksyon ng pagbawi ng init:

Para sa bahagi ng pag-init ng hilaw na gatas:

Para sa paglamig na bahagi ng pasteurized milk:

Ang koepisyent ng paglipat ng init na isinasaalang-alang ang thermal resistance ng isang pader na may kapal na 1.25 mm:

b. Seksyon ng Pasteurization:

Para sa gilid ng pagpainit ng gatas:

Para sa side cooling ng mainit na tubig:

Heat transfer coefficient:

Isinasaalang-alang ang unti-unting pag-deposito ng mga nasunog na marka, binabawasan namin ang halagang ito kapag kinakalkula sa k n = 2800 W/(m 2 .°C) upang matiyak ang matatag na operasyon ng pasteurizer.

V. Seksyon ng paglamig ng tubig ng gatas:

Para sa panig ng pagpainit ng tubig:

Heat transfer coefficient:

d. Seksyon ng paglamig ng gatas na may tubig na yelo:

Para sa panig ng pagpainit ng tubig:

Para sa gilid ng paglamig ng gatas:

Heat transfer coefficient:

7. Pagkalkula ng mga gumaganang ibabaw ng seksyon ng bilang ng mga plato at ang bilang ng mga pakete:

A. Seksyon ng pagbawi ng init:

Seksyon na gumaganang ibabaw:

Bilang ng mga plato bawat seksyon:

Bilang ng mga pakete X natutukoy sa pamamagitan ng pag-alam sa bilang ng mga channel sa mga pakete m = 8 nakuha sa itaas):

Tinatanggap namin X ilog= 6 na pakete

Ang gumaganang ibabaw ng seksyon ay katumbas ng:

Bilang ng mga plato bawat seksyon:

Bilang ng mga bag bawat seksyon sa gilid ng gatas:

Tinatanggap namin X n = 3 pakete.

V. Seksyon ng paglamig ng tubig ng gatas:

Seksyon na gumaganang ibabaw:

Bilang ng mga plato bawat seksyon:

Bilang ng mga packet sa isang seksyon:

Kung ang bilang ng mga packet bilang resulta ng pagkalkula ay lumabas na fractional, ang isyu ay dapat na alinman sa pagtaas ng bilang ng mga packet sa susunod na mas malaking bilang, o pagbabawas ng bilang ng mga channel sa mga packet ng seksyong ito.

Habang bumababa ang bilang ng mga channel, tataas ang rate ng daloy, na dapat isaalang-alang kapag tinutukoy ang kinakailangang presyon. Ang pagbaba sa bilang ng mga channel ay magkakaroon ng bahagyang pataas na epekto sa paglipat ng init at maaaring balewalain.

Sa aming kaso, ise-save namin ang layout ng package at bilugan ang resultang halaga sa X sa = 5 pakete.

Ang isang maliit na reserba ng gumaganang ibabaw, na nakuha sa pamamagitan ng pag-ikot ng bilang ng mga pakete sa pinakamalapit na mas malaking bilang, ay nagbabayad para sa pagbaba sa average na pagkakaiba sa temperatura na may halo-halong daloy.

d. Seksyon ng paglamig ng gatas na may tubig na yelo:

Seksyon na gumaganang ibabaw:

Bilang ng mga plato bawat seksyon:

Ang bilang ng mga pakete ay magiging katumbas ng:

Tinatanggap namin X l = 2 pakete.

Pag-alam sa mga halaga para sa lahat ng mga seksyon X At T, Tinatanggap namin ang sumusunod na layout ng mga seksyon ng apparatus:

seksyon ng pagbawi

seksyon ng pasteurisasyon

seksyon ng paglamig ng tubig

seksyon ng paglamig ng tubig ng yelo

8. Suriin ang pagkalkula ng kabuuang hydraulic resistance ng apparatus:

Dahil kasama sa pagkalkula sa itaas ng plate apparatus ang pagtukoy sa paunang yugto ng pinakamataas na bilis ng produkto batay sa pinapayagang hydraulic resistance, ang kabuuang hydraulic resistance ng apparatus ay dapat na malapit sa halaga sa tinatanggap na pinahihintulutang halaga.

Ang mga paglihis ay maaari lamang mangyari bilang isang resulta ng katotohanan na sa pagkalkula ng pag-average ng ilang mga parameter ay ginawa at ang bilang ng mga channel at ang bilang ng mga packet ay bilugan sa isang direksyon o iba pa.

Upang suriin ang paglihis na ito at kung ang aktwal na hydraulic resistance ay tumutugma sa katanggap-tanggap na halaga, sa konklusyon, isang kontrol na pagkalkula ng kabuuang haydroliko na pagtutol sa kahabaan ng landas ng daloy ng produkto ay dapat gawin. Bilang karagdagan, kinakailangan upang kalkulahin ang haydroliko na paglaban para sa mga gumaganang likido.

Ang hydraulic resistance para sa bawat seksyon ay tinutukoy ng formula

Gawin natin ang sumusunod na pagkalkula para sa lahat ng mga seksyon, na isinasaalang-alang na para sa pinagtibay na uri ng mga plato, ang koepisyent ng paglaban sa bawat yunit ng kamag-anak na haba ng channel ay tinutukoy:

ξ= 11.2 Re -0.25

A. Seksyon ng pagbawi ng init: (X = 6)

Para sa daloy ng malamig na pinainit na gatas sa = 2551:

Hydraulic resistance ng recovery section sa malamig na bahagi ng gatas:

Para sa daloy ng mainit na pinalamig na gatas sa = 3724

Hydraulic resistance ng recovery section sa mainit na bahagi ng gatas:

b. Seksyon ng milk pasteurization: (X = 3)

Para sa daloy ng pasteurized milk sa Re p = 5143 nakita namin:

Paglaban ng seksyon

V. Seksyon ng paglamig ng tubig ng gatas: (X = 5)

Para sa daloy ng pinalamig na gatas sa Re in = 1565 nakukuha namin:

Ang paglaban ng seksyon ay magiging:

d. Seksyon ng paglamig ng gatas na may tubig na yelo: (X = 2)

Para sa daloy ng gatas sa Re l = 1246 nakukuha namin:

Magiiba ang paglaban ng seksyon:

Ang kabuuang hydraulic resistance ng apparatus sa kahabaan ng linya ng paggalaw ay bata pa. ikaw ay magiging:

Ang pagkalkula ay nagpapakita na ang distribusyon ng paglaban sa mga seksyon ay medyo naiiba mula sa naunang nakuha bilang isang unang pagtatantya, ngunit ang kabuuang paglaban ay malapit sa paunang pinahihintulutang haydroliko na pagtutol na 0.5 MPa.

4. Mga pag-iingat sa kaligtasan

Ang pasteurizer-cooler ay naka-install sa sahig ng isang pagawaan ng dairy plant na walang pundasyon, mahigpit na antas, gamit ang mga adjusting device sa mga binti ng apparatus. Pagkatapos suriin ang lahat ng elemento ng device, siguraduhing nasa maayos at malinis ang mga ito, pati na rin tamang lokasyon heat exchange plates alinsunod sa kanilang pagnunumero, ito ay binuo.

Ang mga plato at mga intermediate na plato ay manu-manong inililipat kasama ang mga tungkod patungo sa mga istasyon ng trabaho. Upang mabawasan ang mga puwersa sa panahon ng paggugupit ng mga plato at mga plato, ang mga gumaganang ibabaw ng mga pamalo at mga sinulid ay kinakailangan mga kagamitang pang-clamping bahagyang mag-lubricate. Ang mga heat exchange plate at plate ay sa wakas ay pinindot ng screw clamp gamit ang isang espesyal na key.

Ang antas ng compression ng mga thermal na seksyon na kinakailangan para sa higpit ay tinutukoy ng isang arrow na minarkahan sa upper at lower struts, na dapat na tumutugma sa gitna ng vertical strut ng parehong rods. Kasabay nito, dahil sa pagkakaroon ng isang dalawang-screw clamp, kinakailangan na magsagawa ng pare-parehong paghigpit sa bawat aparato ng tornilyo upang maiwasan ang pagbaluktot.

Bago isagawa ang pag-install, dapat itong malinis, hugasan at isterilisado ng mainit na tubig, at sa kaso ng CIP - mga detergent gamit ang mga pag-install na espesyal para sa mga layuning ito. Paglilinis sa lugar, na mga solusyon sa paglilinis umikot sa saradong sistema na naka-off ang milk purifier, ay pinahihintulutan lamang kung walang mga bahagi na gawa sa tanso at aluminyo.

Upang ihinto ang pag-install, patayin ang supply ng gatas at sa halip ay magbigay ng tubig. Pagkatapos alisin ang gatas mula sa makina, patayin ang singaw, mainit na tubig at brine, patayin ang mga milk purifier, patayin ang power sa control panel at bitawan ang lahat ng brine. Pagkatapos nito, ang buong pag-install ay napapailalim sa sanitization. Huwag gamitin sa panahon ng paglilinis o paghuhugas mga metal na brush at iba pang nakasasakit na materyales.

Para sa high-temperature pasteurization, ang apparatus ay dapat na nilagyan ng protective casing.

Sa mga oras na hindi nagtatrabaho, huwag mag-iwan ng brine sa apparatus; dapat itong ganap na pinatuyo at hugasan ang mga seksyon, kung hindi man ay mababawasan ang buhay ng mga plato dahil sa kanilang kaagnasan.

Ang mga rack at iba pang bahagi ng cast iron ay dapat na punasan nang madalas gamit ang isang tela na pinahiran ng isang manipis na layer ng grasa upang panatilihing maganda ang unit at maprotektahan ang mga pininturahan na bahagi.

Sa panahon ng operasyon, ang mga gasket ng goma sa mga pasteurizer plate ay napuputol. Ang pagsusuot ng mga gasket ay binabayaran ng sunud-sunod na pagtaas sa antas ng preload ng mga plato. Ang maximum na compression sa likod ng panganib sa mga rod ay pinapayagan na 0.2 mm , pinarami ng bilang ng mga plato. Kahit na may tumagas, ang mga gasket sa mga lugar ng pagtagas ay dapat palitan.

Ang lahat ng mga de-koryenteng motor, panimulang kagamitan at mga control panel ay dapat na naka-ground. Kinakailangang maingat na subaybayan ang mabuting kalagayan ng mga kagamitan sa saligan.