Процессы и аппараты масложирового производства

1) по форме рабочей  камеры;

2) по наличию или отсутствию дырчатого днища под слоем взвешенного осадка;

3) по способу удаления  избыточного осадка;

4) по конструкции и месту расположения осадкоуплотнителей.

 

 

 

 

 

 

 

51. Объясните сущность процесса нагревания

Нагревание – тепловой процесс повышения температуры материалов путем подвода к ним теплоты. Тепловые процессы представляют собой переход тепла от одного теплоносителя к другому и подчиняются основному уравнению теплопередачи:

              

где Q – расход тепла от первого теплоносителя ко второму, Вт; К – коэффициент теплопередачи, Вт/м²K; F – поверхность теплопередачи, м²; – средняя разность температур между теплоносителями, К.

В пищевой технологии широко распространены методы нагревания горячей водой  или другими жидкостями, насыщенным паром, топочными газами и электротоком. Рассмотрим сущность этих процессов.

Нагревание  горячими жидкостями:

Чаще применяется циркуляционный способ обогрева (рис.1), где находящаяся  в замкнутом пространстве нагревающая  жидкость циркулирует между печью  или другим аппаратом, где он нагревается, и теплообменником, в котором  он отдает полученное в первом аппарате тепло. Таким образом, нагревающий элемент не расходуется, а служит переносчиком тепла от печи к теплообменнику.

 

Рис.1. Схема циркуляционного  обогрева жидкостью

 

Циркуляция может быть естественной или принудительной.

Естественная (а) происходит за счет разности плотностей: нагретый охлаждающий агент вследствие меньшей плотности поднимается вверх и поступает в теплообменник, где он охлаждается, и затем снова возвращается в печь. Для обеспечения циркуляции теплообменник должен быть выше печи на 4-5 м.

Принудительная (б) происходит за счет насоса, нет необходимости в подъеме аппарата, более высокая скорость циркуляции, что ведет к повышению коэффициента теплоотдачи.

Нагревание  паром

Часто используемый способ, нагрев происходит до температур до 150-170⁰С. Преимущества водяного пара: высокий коэффициент теплоотдачи; большое количество тепла, выделяемое при конденсации единицей количества пара; равномерность обогрева и его легкое регулирование.

Обычно применяется насыщенный пар небольшого давления (до 6-10 ата), иногда перегретый на 20-30 ⁰С. Различают нагрев острым и глухим паром.

При обогреве острым паром, его вводят непосредственно в нагреваемую  жидкость, и образующийся конденсат  смешивается с нею. Ввод пара производится через барботер (труба, снабженная большим количеством отверстий для выпуска воздуха, расположенная ниже уровня жидкости). В тех случаях, когда разбавление жидкости или ее смешение с водой недопустимо, обогрев острым паром непригоден.

При обогреве глухим паром обогреваемая жидкость не соприкасается с паром, а отделена от него стенкой, через которую передается тепло. Данный способ наиболее распространен. При обогреве глухим паром необходимо, чтобы он полностью сконденсировался в аппарате.

Нагревание  горячими газами

Применяют для нагревания до высоких температур (от 400 до 700-1000 ⁰С). Схема обогрева газами показана на рис. 2.

Рис.2. Схема обогрева топочными газами.

 

Из топки 1 газы поступают в камеру смешения 2, в которую подается воздух для разбавления газов и снижения их температуры. Регулированием подачи воздуха в камеру смешения устанавливается необходимая температура газов перед обогреваемым аппаратом. Пройдя обогреваемый аппарат 3, где они, охлаждаясь, отдают тепло, газы дымососом 4 отсасываются и скидываются в атмосферу. 

Недостатки способа: низкий коэффициент теплоотдачи; малая теплоемкость газов, что вызывает необходимость пропуска значительных объемов газов; неравномерный обогрев; трудность регулирования обогрева. 

Вследствие большого объема и высокой  температуры газов транспортировка их затруднена и сопряжена с потерями тепла, поэтому топки для получения газов располагают вблизи от обогреваемого аппарата.

Нагревание электрическим током

Производится пропусканием тока через  нагреваемое тело или его пропусканием через специальные нагревательные элементы, от которых тепло передается нагреваемому телу путем лучеиспускания или конвекции. Чаще применяется второй способ, который осуществляется следующим способом: вокруг обогреваемого аппарата размещают нагревательные элементы (не соприкасающиеся со стенками аппарата), через которые пропускают ток; с наружной стороны нагревательных элементов устраивается кожух, снабженный огнеупорной изоляцией. Этот способ применяется для нагрева до 1000-1100 ⁰С.

Нагревание  индукционными токами

Аппарат окружают обмоткой, через которую пропускается переменный ток. При этом вокруг обмотки образуется переменное магнитное поле, индуцирующее в стенках аппарата электродвижущую силу. В результате чего, в стенках аппарата возникает электрический ток, который прогревает стенки по всей толщине.

Нагревание  токами высокой частоты

Метод основан на том, что при  воздействии на диэлектрик переменного  электрического поля часть энергии  затрачивается на преодоление трения между молекулами диэлектрика и  превращается в тепло, при этом диэлектрик нагревается.

Достоинства: непосредственное выделение  тепла в нагреваемом теле, что  особенно важно для материалов с  низкой теплопроводностью; нагрев всей толщи материала до необходимой  температуры за короткое время.

 

Литература

1. А.Н. Плановский, В.М. Рамм. Процессы и аппараты химической технологии. Москва, «Госхимиздат», С.844
2. Кавецкий Г.Д., Королев А.В. Процессы и аппараты пищевых производств.– М.: Агропромиздат, 1991.С.432
3. Липатов М.Н. Процессы и аппараты пищевых производств: Учеб. для студ. вузов, обуч. по спец. 1011 “Технология и организация обществ. питания”.– М.: Экономика, 1987. С.272.
4. Процессы и аппараты химической промышленности: Учебник для техникумов /П.Г. Романков, М.И. Курочкина, Ю.Я. Мозжерин и др.– Л.: Химия, 1989. С. 560.
5. Стабников В.Н., Баранцев В.И. Процессы и аппараты пищевых производств.– М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. С.328.
6. Стабников В.Н., Лысянский В.М., Попов В.Д. Процессы и аппараты пищевых производств.– М.: Агропромиздат, 1985. С. 503..