Установка для високотемпературної обробки молока

Установка для високотемпературної обробки молока, що включає молочний насос, секцію регенерації, секцію електронагрівання, яка відрізня 29903 сорочки для відбору тепла, що відходить від електронагрівачів, комунікаційно закільцьованої з секцією підігріву молока, в який підігрів його здійснюється при циркуляції гарячої води, підігрітою в водяній сорочці камери, через секцію підігріву молока. На фігурі показана технологічна схема установки для ВТ обробки молока. Основними вузлами установки є: молочний насос 1, секція підігріву молока 2, секція регенерації 3, секція електронагрівання молока 4, ємкісна сорочка секції електронагрівання, яка являє собою кожух камери електронагрівання 6, електронагрівачі 7, виконані в вигляді спіралей, навитих на кварцову трубку комунікації 8, що зв'язують секцію підігріву молока з водяною сорочкою, водяного насосу 5, для подачі гарячої води з ємкісної сорочки в секцію підігріву молока. Працює установка, таким чином: сире молоко з температурою 5...30°С надходить до секції підігріву молока 2, де підігрівається на декілька градусів. Секція підігріву молока являє собою трубчатий або пластинчатий теплообмінник. Нагрів молока в ньому здійснюється побічним нагрівом при проходженні противотоком гарячої води, нагрітої в ємкісній сорочці секції електронагрівання. Після цього підігріте молоко надходить до секції регенерації 3, де нагрівається зустрічним потоком гарячого молока нагрітого в секції електронагрівання 4, до необхідної температури. Пройшовши секцію регенерації, молоко піддається термічній обробці в секції електронагрівання молока, знову проходить секцію регенерації, де охолоджується зустрічним потоком сирого молока, а після цього спрямовується в приймальну ємність для подальшого транспортування або охолодження з метою зберігання. Кожух секції електронагрівання, або частина його, виконаний у вигляді водяної сорочки. Не використане при електронагріві молока тепло поглинається стінками водяної сорочки і передається воді. Вода нагрівається до температури значно вищої температури сирого молока, тому при циркуляції її за допомогою насосу 5 противотоком через секцію підігріву молока віддає частину свого тепла сирому молоку, що в свою чергу нагрівається на декілька градусів. На пропонованому нижче прикладі розглянемо яке зниження енергетичних витрат в секції електронагрівання дасть використання даної системи. Дано: температура сирого (холодного) молока - 10°С (tхол); коефіцієнт регенерації в теплообміннику - 0,8 (Ерег); коефіцієнт корисної дії секції електронагрівання - 0,85 (h); температура обробки молока - 85°С (tпаст); різнична температура нагрівання молока в секції підігріву - 20°С (tпід); 1. Визначимо різницеву температуру на яку необхідно підігріти молоко в секції електронагрівання без використання додаткового підігріву молока. Відомо, що: t -t Eрег = рег хол ; (1) t паст - t хол (Кук Г.А. Процессы и аппараты молочной промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1973. - С. 258, 259). Де tпаст - температура пастеризації (°С); tхол – тем-пература сирого молока (°С); tpeг – температура молока на виході з секції регенерації і вході в секцію електронагрівання (°С). ∆t=tпаст-tpeг, де ∆t - різницева температура нагрівання молока в секції електронагрівання, (°С). З формули (1) визначимо, що: tpeг=Е peг(t паст-t хол)+t хол. Підставляючи значення, наведені вище, отримаємо: tpeг=0,85(85-10)+10=73, 75, [°С]. Звідси: ∆t=85-73,75=11,25, [°С]. Таким чином, для існуючої установки, при даних те хнологічних параметрах і підтриманні температури термічної обробки 85°С, необхідно витрачува ти енергію, при якій вимагається нагрівати молоко в секції електронагрівання на 11,25°С. 2. Визначимо різницеву температуру на яку необхідно підігріти молоко в секції електронагрівання з використанням додаткового підігріву молока перед секцією регенерації. Після додаткового нагрівання молока в секції підігріву на 20°С, як прийняте згідно умові, температура молока перед секцією регенерації буде рівна: t' хол=t хол+tпод =10+20=30 [°С]; D't=t паст-'t'рек , де: t'рек - температура молока для нової установки перед секцією електронагрівання і після секції регенерації. t'peг= Еpeг(tпаст-t' хол)+t' хол; t'peг=0,85(85-30)+30=76,75 [°С]; Звідси: ∆'t=85-76,75=8,25 [°С]. Тобто, для нової установки, за даних те хнологічних параметрів і підтриманні температури термічної обробки 85°С, необхідно витрачати енергію, при якій вимагається нагрівати молоко в секції електронагрівання тільки на 8,25°С. Таким чином, при даних технологічних параметрах ми економимо енергію. Визначимо відсоток економії електроенергії при використанні нової установки при даних технологічних параметрах: D ¢t DE% = 100% ´ 100% = Dt 8,25 = 100 % ´ 100% = 26,7 %. 11 25 , Таким чином, використання нової установки дозволить знизити енергетичні витрати для термічної обробки молока. На практиці температура підігріву в секції попереднього нагрівання може бути вище, тоді і економія енергії буде значно вище. 2 29903 1 – молочний насос; 2 - секція підігріву; 3 - секція регенерації; 4 - камера електронагрівання; 5 - насос для води; 6 - водяна сорочка; 7 - електронагрівачі; 8 - система комунікації підігрітої води. Фіг. _________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3