II)
? t б=t 5 -t до хв=80 - 23=57? C,
? t м=t 4 - t н хв=46 - 15=31? C.
Т.к. , То
Вибір швидкостей продукту і робочих рідин
При заданій продуктивності апарату і обраному типі пластин (П - 2) швидкість потоку молока і компоновка пакета (число паралельних каналів в ньому) пов'язані один з одним, тобто вибір одного з цих параметрів визначає значення іншого.
Швидкість молока в каналах між пластинами Wпр=0.25 м/с
Кількість каналів в пакеті визначається на підставі рівняння витрати:
Gпр=Wпр · b · h · m ·? пр, (2.13.10)
де b, h - ширина проточної частини і зазор між пластинами відповідно, м.
перетин каналу: b · h=0,315 · 0,003=9,45 · 10-4 м2
? пр41С=1 018 кг/м, щільність молока при середній температурі:
(? C).
Знаходимо m - число каналів в пакеті:
m=G пр/W ін · b · h ·? ін (2.13.11)
m=10000/(3600 · 0.315 · 0.003 · 0.25 · 1 018)=11,6
Приймаються число паралельних каналів в пакеті m=12 і уточнюємо швидкість молока:
W пр=G пр/b · h ·? ін · m=10000/3600 · 0.315 · 0.003 · +1018 · 12=0.24 м/с (2.13.12)
Швидкість гарячої води і розсолу приймаємо
W гв=W p=2W пр=2 · 0,24=0.48 м/с
Швидкість холодної води дорівнює швидкості молока=0,24 м/с
Визначення теплофізичних характеристик молока і робочих рідин, розрахунок режимів руху
Секція регенерації (I)
При середній температурі сирого молока в секції (сторона нагрівання)
t пр.ср=(t 1 + t 2)/2=(35 + 79)/2=57 ° C
теплопровідність (?), в'язкість (?), щільність (?), теплоємність (С), критерій Прандтля (Р r) [1,2] відповідно рівні:
? =0,5 Вт/м · К
? =1,17 · 10 - 3 Па · с
? =1020,4 кг/м 3
С=3905,2 Дж/кг · К
Р r=8,26 кг/м 3
Режим руху сирого молока
, (2.13.13)
де d е=2 · h=2 · 0,003=0,0056 м, еквівалентний діаметр каналу.
Для пастеризованого молока (сторона охолодження)
(? C), (2.13.14)
? =0,516 Вт/(мК)
? =0,870 · 10-3 Па · с
? =1016 кг/м3
С=3 870 Дж/(кг · К)
Pr=6,5
Секція пастеризації (II)
Для потоку гарячої води
(? C), (2.13.15)
? =0,672 Вт/(м · К)
? =0,370 · 10-3 Па · с
? =974 кг/м3
С=4 190 Дж/(кг · К)
Pr=2,3
Для потоку молока
(? C),
? =0,618 Вт/(м · К)? =0,62 · 10-3 Па · с? =1005,4 кг/м3 С=3854,6 Дж/(кг · К) Pr=3,52
Секція водяного охолодження (III)
Для потоку холодної води
(? C),
? =0,580 Вт/(м · К)
? =1,25 · 10-3 Па · с
? =999,5 кг/м3
С=4 190 Дж/(кг · К)
Pr=9,2.
Для потоку молока
(? C),
? =0,5 Вт/м · К
? =1,17 · 10-3 Па · с
? =1020,4 кг/м3
С=3905,2 Дж/кг · К
Рr=8,26 кг/м3
Розрахунок коефіцієнтів тепловіддачі і теплопередачі
Коефіцієнти тепловіддачі? 1 і? 2 для пластин П - 2
(2.13.16)
Коефіцієнти тепловіддачі в секціях регенерації тепла та пастеризації розрахуємо з урахуванням відкладень на пластинах при коефіцієнті використання поверхні теплообміну?=0,85, для секції ропного охолодження приймаємо?=1
, (2.13.17)
де? ст=0.00125 м, товщина стінки;
? ст=15,12 Вт/(м · К), коефіцієнт теплопровідності матеріалу пластин.
Секція регенерації (I)
При нагріванні сирого продукту
Вт/(м2 · К).
При охолодженні пастеризованого продукту
Вт/(м2 · К)
Коефіцієнт теплопередачі
Вт/(м2 · К).
Секція пастеризації (II)
При нагріванні продукту
Вт/(м2 · К).
При охолодженні гарячої води
Вт/(м2 · К).
Коефіцієнт теплопередачі
Вт/(м2 · К).
Секція водяного охолодження (III)
При охолодженні продукту
Вт/(м2 · К).
При нагріванні води
Вт/(м2 · К).
Коефіцієнт теплопередачі
Вт/(м2 · К).
Розрахунок робочих повер...
