Ванна пастеризационная Г6-ОПС
ВАННА ПАСТЕРИЗАЦИОННАЯ Г6-ОПА-600 В ЛИНИИ ПРОИЗВОДСТВА КЕФИРА
Содержание
Аннотация………………………………………………………
Введение…………………………………………………………
- Состояние вопроса. Обзор существующих конструкций...……………..………6
- Описание машинно-аппаратурной схемы линии.………………………..……..14
- Описание конструкции и принципа действия…………………………..………16
- Расчетная часть……………………………………………………………..
……..18 - Конструктивный расчет ……………………………………………..…….18
- Кинематический расчет …………………………………………….……..21
- Тепловой расчет…………………………………………………………..
..22 - Требования охраны труда………………………………………………………...
24
Заключение……………………………………………………
Список использованных источников………………………………………………..
Приложения
Аннотация
В данном проекте
рассматривается ванна
Объем графической
части – 2,5 листа формата А1, размер
пояснительной записки – 26 страницы.
Введение
Перенос энергии
в форме тепла, происходящий между
телами, имеющими различную температуру,
называется теплообменом. Движущей силой
любого процесса теплообмена является
разность температур более нагретого
и менее нагретого тел, при
наличии которой тепло
Тела, участвующие в теплообмене, называются теплоносителями.
Теплопередача
– наука о процессах
Различают три
принципиально различных
Теплопроводность
представляет собой перенос тепла
вследствие беспорядочного (теплового)
движения микрочастиц, непосредственно
соприкасающихся друг с другом. Это
движение может быть либо движением
самих молекул (газы, капельные жидкости),
либо колебанием атомов (в кристаллической
решетке твердых тел), или диффузией
свободных электронов (в металлах).
В твердых телах
Конвекцией
называется перенос тепла вследствие
движения и перемешивания
Перенос тепла возможен в условиях естественной, или свободной, конвекции, обусловленной разностью плотностей в различных точках объема жидкости (газа), возникающей вследствие разности температур в этих точках или в условиях вынужденной конвекции при принудительном движении всего объема жидкости, например в случае перемешивания ее мешалкой.
Тепловое
излучение – это процесс
Перенос тепла от стенки к газообразной (жидкой) среде или в обратном направлении называется теплоотдачей.
Еще более
сложным является процесс передачи
тепла от более нагретой к менее
нагретой жидкости (газу) через разделяющую
их поверхность или твердую
В непрерывно
действующих аппаратах
Состояние вопроса. Обзор существующих конструкций
Теплообменниками
или теплообменными устройствами в
широком смысле слова являются все
аппараты, в которых происходит обмен
между жидкими или
В зависимости от способа передачи тепла различают две основные группы теплообменников:
1) поверхностные
теплообменники, в которых перенос
тепла между обменивающимися
теплом средами происходит
2) теплообменники
смешения, в которых тепло передается
от одной среды к другой
при их непосредственном
Значительно
реже применяются в химической промышленности
регенеративные теплообменники, в которых
нагрев жидких сред происходит за счет
их соприкосновения с ранее
Поверхностные теплообменники наиболее распространены, и их конструкции весьма разнообразны.
Конструкции
теплообменников должны отличаться
простотой, удобством монтажа и
ремонта. В ряде случаев конструкция
теплообменника должна обеспечивать возможно
меньшее загрязнение
В пластинчатых
теплообменниках поверхность
Для охлаждения до обыкновенных температур (примерно до 10 – 30 0С) наиболее широко используют доступные и дешевые охлаждающие агенты – воду и воздух. По сравнению с воздухом вода отличается большой теплоемкостью, более высокими коэффициентами теплоотдачи и позволяет проводить охлаждение до более низких температур.
В качестве
охлаждающего агента применяют речную,
озерную, прудовую или артезианскую
(получаемую из подземных скважин) воду.
Если по местным условиям вода дефицитна
или ее транспортирование связано
со значительными расходами, то охлаждение
производят оборотной водой - отработанной
охлаждающей водой
Достигаемая температура охлаждения зависит от начальной температуры воды. Речная, озерная и прудовая вода в зависимости от времени года имеет температуру 4 – 25 0С, артезианская вода 8 – 15 0С и оборотная вода приблизительно 30 0С (в летних условиях). При проектировании теплообменной аппаратуры следует принимать в качестве расчетной начальную температуру воды для наиболее неблагоприятных (летних) условий с тем, чтобы обеспечить надежную и бесперебойную работу теплообменных устройств в течение всего года. Температура воды, выходящей из теплообменников, не должна превышать 40 – 50 0С (в зависимости от состава воды), чтобы свести к минимуму выделение растворенных в воде солей, загрязняющих теплообменные поверхности и снижающих эффективность теплообмена.
Вода используется
для охлаждения главным образом
в поверхностных
Когда температура охлаждаемой среды превышает температуру кипения воды при атмосферном давлении, охлаждение проводят при частичном испарении воды, что позволяет снизить расход воды на охлаждение. Такое испарительное охлаждение является по существу не только теплообменным, но и массообменным процессом.
Рис. 1. Кожухотрубчатый двухходовый (по трубному пространству) холодильник:
1 — крышка распределительной камеры; 2 — распределительная камера; 3 — кожух; 4 — теплообменные трубы; 5 — перегородка с сегментным вырезом; 6 — линзовый компенсатор; 7 — штуцер; 8 — крышка
Теплообменники и холодильники могут
устанавливаться горизонтально или вертикально,
быть одно-, двух-, четырех- и шестиходовыми
по трубному пространству. Трубы, кожух
и другие элементы конструкции могут быть
изготовлены из углеродистой или нержавеющей
стали, а трубы холодильников — также
и из латуни. Распределительные камеры
и крышки холодильников выполняют из углеродистой
стали. Стандартный двухходовый по трубному
пространству кожухотрубчатый холодильник
изображен на рис. 1.
Кожухотрубчатые конденсаторы предназначены для конденсации паров в межтрубном пространстве, а также для подогрева жидкостей и газов за счет теплоты конденсации пара. Они могут быть с неподвижной трубной решеткой или с температурным компенсатором на кожухе, вертикальные или горизонтальные. В соответствии с ГОСТ 15121—79, конденсаторы могут быть двух-, четырех- и шестиходовыми по трубному пространству. От холодильников они отличаются большим диаметром штуцера для подвода пара в межтрубное пространство.
При небольших тепловых нагрузках, когда требуемая поверхность теплообмена не превышает 20—30 м2, целесообразно применение теплообменников типа «труба в трубе». Такие теплообменники изготовляют следующих типов: 1) неразборные однопоточные малогабаритные; 2) разборные одно- и двухпоточные малогабаритные; 3) разборные однопоточные; 4) неразборные однопоточные; 5) разборные многопоточные.
Неразборный теплообменник типа «труба в трубе» изображен на рис. 2. Эти теплообменники могут иметь один ход или несколько (обычно четное число) ходов.
Рис. 2 Неразборный теплообменник типа «труба в трубе»: 1 — теплообменная труба; 2— кожуховая труба; 3 — калач
Рис. 3 Разборный однопоточный малогабаритный (dH до 57 мм) теплообменник типа «труба в трубе»: 1— теплообменная труба; 2 — распределительная камера для наружного теплоносителя; 3 — кожуховая труба; 4 — крышка.
Конструкции разборных теплообменников показаны по рис. 2 и 3. Однопоточный малогабаритный теплообменник (рис. 2) имеет распределительную камеру для наружного теплоносителя, разделенную на две зоны продольной перегородкой. В крышке размещен калач, соединяющий теплообменные трубы. Кожуховые трубы крепятся в трубных решетках, теплообменные трубы герметизируются с помощью сальниковых уплотнений. Однопоточные разборные теплообменники из труб большого диаметра (более 57 мм) выполняются без распределительной камеры, так как штуцер для подвода наружного теплоносителя можно приварить непосредственно к кожуховым трубам.
Двухпоточный разборный теплообменник (рис. 4) имеет две распределительные камеры, а в крышке размещены два калача. Поверхность теплообмена и проходные сечения для теплоносителей при прочих равных условиях в два раза больше, чем в однопоточном теплообменнике. Многопоточные теплообменники типа «труба в трубе» принципиально не отличаются от двухпоточных.
Рис. 4. Разборный двухпоточный малогабаритный (d до 67 мм) теплообменник типа «труба в трубе»: 1,2 — распределительные камеры соответственно для внутреннего и наружного теплоносителя; 3 — кожуховая труба; 4 — теплообменная труба; 5 — крышка.
Спиральные
теплообменники. В спиральных теплообменниках
поверхность теплообмена
Блочные графитовые теплообменники. Теплообменники из графита широко распространены в химической промышленности благодаря очень высокой коррозионной стойкости и высокой [до 100 Вт / ( м - К ) ] теплопроводности графита. Наибольшее применение находят блочные теплообменники. Основным элементом их является графитовый блок, имеющий форму параллелепипеда, в котором просверлены вертикальные и горизонтальные непересекающиеся отверстия для прохода теплоносителей (рис. 5). Аппарат собирают из одного или нескольких блоков. С помощью боковых металлических плит в каждом блоке организуется двухходовое движение теплоносителя по горизонтальным отверстиям. Теплоноситель, движущийся по вертикальным каналам в теплообменниках, собранных из блоков размером 350X515X350 мм3 (второе число — длина горизонтальных каналов), может совершать один или два хода, в зависимости от конструкции верхней и нижней крышек. В аппаратах, собранных из блоков с увеличенными боковыми гранями (350Х 700x350), теплоноситель, движущийся по вертикальным каналам, может совершать два или четыре хода.
Пластинчатые теплообменники
В пластинчатом теплообменнике (рис,
VIII-19) поверхность теплообмена
На рис. VIII-19 движение жидкости (I) показано схематично пунктирной линией, а жидкости (II) - сплошной. Жидкость (I) поступает через штуцер (3), движется по нечетным каналам (считая, справа налево) и удаляется через штуцер (4). Жидкость (II) подается через штуцер (5), движется по четным каналам и удаляется через штуцер (6).
Пакет пластин зажимается между неподвижной плитой 7 и подвижной посредством винтового зажима Р.
Вследствие
значительных скоростей, с которыми
движутся жидкости между пластинами
достигаются высокие
Пластинчатые теплообменники легко разбираются и очищаются от загрязнений. К их недостаткам относятся: невозможность работы при высоких давлениях и трудность выбора эластичных химически стойких материалов для прокладок.
Емкости для тепловых процессов. Наиболее распространены универсальные ванны н ванны длительной пастеризации. Эти емкости во многих случаях взаимозаменяемы. Универсальная ванна (рис. 10, а) имеет внутреннюю рабочую емкость с уклоном на 2° в строну крана для слива. Емкость размещена в цилиндрическом корпусе 10. Дно емкости опирается на ножки, регулируемыс по высоте. Корпус снабжен кожухом с теплоизоляционным слоем.
В водяной рубашке помещены переливная труба и труба для интенсивной циркуляции теплоносителя. В пространстве между дном корпуса и дном емкости установлен трубчатый змеевиковый охладитель 12, вводные патрубки которого соединяются с магистралью для рассола.
В корпусе под змеевиком размещен барботер для подогрева воды паром.
В емкости расположены мешалка 11, соединенная непосредственно с валом электродвигателя, н нагнетающее устройство.
Универсальная ванна снабжена
поплавковым устройством
Ванна длительной пастеризации (рис. 10, б) вместимостью 600 л представляет собой рабочую емкость I, которая изготовлена из нержавеющей стали. Рабочая емкость установлена в корпусе. Рубашка 10 предназначена для пароводяного обогрева через теплопередающую поверхность. Под корпусом рабочей емкости размещено устройство, представляющее собой кольцо из трубы с отверстиями для выхода пара.
Избыток воды в рубашке, возникающий при конденсации пара, удаляется через переливную трубу 9. Наружная емкость с внешней стороны закрыта кожухом.
Воздушная прослойка между кожухом и наружной емкостью выполняет функции теплоизоляции.
Внутри рабочей емкости
установлена мешалка
Некоторые ванны длительной пастеризации вместимостью 1000 л имеют устройства для орошения в виде кольца из трубы с отверстиями. Вода в это устройство подаегся центробежным насосом. Нагретая паром вода из рубашки нагнетается насосом в устройство для орошения и из него на стенку внутреннего резервуара. Обтекание стенки рабочей емкости водой улучшает теплообмен.
Описание машинно-аппаратурной схемы линии
Технологическая схема производства кефира резервуарным способом с охлаждением в резервуарах. По этой схеме молоко подается насосами по трубам, а расфасованный готовый продукт - внутризаводским транспортом.
В теплообменниках молоко и напитки подвергают термической обработке (нагреванию и охлаждению) до заданной температуры. От механических примесей молоко очищается при помощи фильтров в потоке, для получения соответствующей дисперсности жира и улучшения вязкости молоко обрабатывается в гомогенизаторах.
Напиток в резервуаре перемешивается приводной мешалкой. Расфасовывают продукт в пленочную упаковку или картонные пакеты на разливочных машинах и автоматах.
Рисунок 11 – Схема линии производства кефира
Молоко сырое из резервуара для хранения молока 1 при помощи центробежного насоса 2 проходит через счетчик-расходомер 3 и фильтр 4 для очистки молока от механических загрязнений. Далее очищенное молоко подается на пластинчато-охладительную установку 5, где молоко охлаждается до температуры 4-6 0С. После охлаждения молоко поступает в промежуточный резервуар 6. Из промежуточного резервуара 6 центробежным насосом 2 молоко подается в уравнительный бачок 7 и далее насосом 2 направляется на сепаратор 8, в котором молоко разделяется на сливки и обезжиренное молоко и далее в нормализующем узле 9 происходит его нормализация. Нормализованное молоко поступает в ванну пастеризационную Г6-ОПА-600 10, где молоко проходит термическую обработку и далее пастеризованное молоко при помощи центробежного насоса 2 подается на гомогенизатор 11, где под давлением молоко гомогенизируется. После гомогенизации молоко поступает в емкость для выдерживания молока 12 при нужной температуре. Из заквасочника 13 при помощи насоса-дозатора 14 подается закваска в смешиватель 15. В смешивателе 15 закваска смешивается с молоком, которое подается при помощи насоса 2 из емкости для выдерживание молока 12. Далее смесь подается в емкость для кефира 16, где происходит сквашивание, затем сгусток перемешивается, охлаждается и выдерживается 6-10 ч. По истечении времени созревания, перед розливом кефир перемешивают и подают на фасовочный аппарат 17. Далее упакованный кефир направляется в холодильную камеру и после на реализацию.
Описание конструкции и принципа действия
Ванны пастеризационные марок Г6-ОПА-600
и Г6-ОПБ-1000 (рис.12) предназначены для
пастеризации молока, приготовления кисломолочных
продуктов и производственных заквасок
на предприятиях молочной промышленности.
Рис.12. Ванна пастеризационная марки Г6-ОПА-600 (Г6-ОПБ-1000)
Ванны пастеризационные (рис.13) состоят из следующих основных узлов: ванны, системы трубопроводов и шкафа управления.
Шкаф управления устанавливается в удобном для эксплуатации месте с относительной влажностью воздуха не более 80%.
Рис.13. Общий вид ванны пастеризационной марки Г6-ОПА-600 (Г6-ОПБ-1000): 1 - опора; 2 - корпус; 3 - ванна; 4 - мешалка; 5 - электромагнитный вентиль; 6 - привод; 7 - переливная труба; 8 - кран
Ванна состоит из внутренней нержавеющей
ванны, заключенной в корпус, и
наружной облицовки. Под внутренней
ванной размешена
Перемешивание продукта осуществляется мешалкой, вращающейся от мотор-редуктора. Контроль температуры продукта, воды в межстенном пространстве осуществляется термометрами.
Крышка ванны состоит из двух половин, одна из которых легко поднимается и опускается вручную. При подъеме через конечный выключатель она отключает привод мешалки. Вторая половина крышки крепится к корпусу ванны.
Ванна устанавливается на трех расположенных по окружности опорах и крепится фундаментными болтами.
Нагрев продукта осуществляется пароводяной смесью. Для улучшения теплообмена продукт перемешивается мешалкой. Охлаждение продукта в ванне осуществляется заполнением межстенного пространства ледяной водой. Поддержание постоянной температуры пастеризации и сквашивания происходит автоматически.
- Расчетная часть
Согласно заданию проекта
Исходные данные:
Объем аппарата V= 0,7 м3.
Нагреваемый продукт: молоко
Начальная температура продукта t1= 10°С.
Температура пастеризации t2=88°С.
Коэффициент рекуперации = 0,7
Коэффициент динамической вязкости µ = 1,73⋅10-3
Плотность ρ = 1028 кг/м3
Теплоемкость С = 3827 Дж/кг⋅0С
Время пастеризации τц = 10 мин
Тип мешалки: трехлопастная
- Конструктивный расчет
Расчет заключается в
Высоту корпуса аппарата находим по формуле:
где H-высота ванны
D-диаметр ванны
Диаметр ванны можно выразить из формулы:
где V – объем аппарата
H-высота ванны
D-диаметр ванны
Для нахождения высоты ванны подставим значение диаметра в формулу (1):
H=1,2⋅0,906=1,087 м
Определим продолжительность опорожнения резервуара
где
g – ускорение свободного падения, = 9,8 м/с2
Н- высота ванны
где
d – диаметр сливного патрубка, = 0,025 м
Рассчитаем время заполнения резервуара:
Vр - объем резервуара
d – диаметр наливочного патрубка, =0,037 м
v – скорость движения жидкости, = 1м/с
Определим общее время технологического процесса
Рассчитаем объем занимаемый продуктом:
где V – объем резервуара,
К – коэффициент заполнения резервуара, = 0,7
V0=0,7
Определим массу молока:

- Ванная печь
- Вантажні перевезення
- ВАО «Интурист»
- Варваризмы в журналистских текстах
- Варваризмы и другие заимствованные неассимилированные языковые номинации в современной английской прессе
- Вареная колбаса
- Вареная колбаса
- Валютный рынок Украины
- Валютный рынок Украины
- Валютный счет
- Валютный фьючерсный рынок: тенденции развития
- Валютые финансовые отношения
- Ван ГОГ
- Вандализм