Курсовая работа: Обладнання для пастеризації. Ємнісне обладнання ВДП-300, Г2-ОТ2-А, пастеризаційні ванни Г-ОПА-600

Гідравлічний опір в апараті трубчастого типу розраховують по формулі:

де — коефіцієнт тертя по довжині трубопроводу; L_T — довжина трубопроводу, м; d_T — внутрішній діаметр трубопроводу, м;— сума коефіцієнтів місцевих опорів на трубопроводі; w_T — швидкість потоку в трубі, м/с.

Витрата тепла Q(у Дж/ч) при нагріванні продукту розраховується по формулі

Q=Gc(t₂ -t₁ ),

де G— маса продукту, що нагрівається, кг/ч; t₂ t₁ — відповідно початкова і кінцева температура продукту, °С.

Якщо апарат має рекуператор, то розрахунок витрати тепла проводиться з урахуванням коефіцієнта рекуперації:

Q = Gc[{\-s\t₂ -t_x )l

де — коефіцієнт рекуперації.

Витрату пари визначають по формулі

D = Q/( і"-і'),

де і", і' — ентальпія відповідно гріючої пари і конденсату, Дж/кг; — тепловий ККД апарату (=0,75 -0,85).

Розрахувати пастеризатор з мішалкою.

На рис. 1 показана схема пастеризатора з барабанною мішалкою. Барабанна мішалка 1 має лопасті 2 і спіраль 3 для посилення турбулізації потоку молока. За даними каталогу, внутрішній діаметр резервуару D = 0,51 м;діаметр мішалки d = 0,504 м, число оборотів барабана n= 314 об/мин. Поверхня тепловіддачі при двосторонньому обігріві F = 1,5 м² . Коефіцієнт теплопередачі - 9400 вт/(м2*град).

Визначити продуктивність апарату, витрату пари і висоту підйому молока при нагріві від t₁ = 10° С до t₂ = 80° С.

Рис 1. Схема пастеризатора з барабанною мішалкою

Рішення

Середня температура молока t_ср = 45 ^о С. Теплофізичні константи молока: с = 3930 дж/(кг*град), = 0,567 вт/(м*град); q= 1019кг/м3, = 0,96*10-3 н*сек/м² ,Pr = 6,1.

При визначенні коефіцієнта теплопередачі від стінки до рідини в апаратах з мішалками користуються формулою:

Тут в критерій Nu входить діаметр резервуару, а в критерій Re – діаметр мішалки. У нашому випадку

Коефіцієнт тепловіддачі від пари до стінки приймемо = 12000 вт/(м² *град), тоді коефіцієнт теплопередачі

вт/(м² *град)

Для пастеризаторів з мішалкою, за довідковими даними таких апаратів, k= 3500 вт/(м2*град), що і приймемо для подальшого розрахунку.

Поверхню теплопередачі розраховуємо по формулі