П = Е + Е н * К, (3.28)
де Е н - Коефіцієнт нормативної ефективності капітальних вкладень, що приймається рівним 0,15.
25) Обчислюємо питомі приведені витрати, які приймаються в якості критерію оптимізації
До р = П/V п , (3.29)
де V п - Річний обсяг пастеризованого молока, рівний
т,
де k т - коефіцієнт, враховує витрати часу на пуско-налагоджувальні роботи та промивку обладнання, приймаємо рівним 0,942.
Мінімізація критерію оптимізації дозволить визначити оптимальні конструктивні параметри і кратність витрати води теплообмінника типу В«труба в трубіВ».
3.4 Дослідження цільової функції і вибір оптимального варіанту
Так як необхідно розрахувати пастеризатор таким чином, щоб при потрібному тепловому потоці наведені витрати були мінімальні, необхідно провести розрахунок при різних значеннях конструктивних параметрів пастеризатора, тобто внутрішньому діаметрі трубок d вн , зазорі д а також кратності витрати води n кр . Значеннями цих параметрів по черзі варіюємо з постійним і малим кроком, а потім вибираємо оптимальний варіант за обумовленому критерієм До р . Так реалізується метод багатовимірної оптимізації циклічного покоординатного узвозу. Для такого багаторазового розрахунку використовуємо програму Microsoft Excel. Для розрахунку задаємося початковою температурою молока t м.н. = 50 В° С, кінцевою температурою молока t м.н. = 75 В° С, продуктивністю пастеризатора Q м = 0,000444 м 3 /с, а також товщиною стінок трубок д тр = 0,0015 м. На першому етапі при постійному значенні зазору д і кратності витрати води n кр змінюємо внутрішній діаметр трубок d вн . Потім при постійному значенні d вн , відповідному мінімальним приведеними витратами, і n кр варіюємо значенням д. Далі при постійних значеннях d вн і д, відповідному мінімальним наведеним витратам, варіюємо значенням n кр . У результаті розрахунків визначаються конструктивні параметри і кратність витрати води, відповідні мінімальним наведеним витратам. Результати розрахунків наведено в таблиці додатку А. Згідно даними цих таблиць будуємо графіки залежності приведених витрат від варійованих параметрів d вн , д, n кр на форматі А1 графічного матеріалу (лист ТОЖПП 65.ХХ.00.001 Г.). Аналіз отриманих кривих дозволив встановити, що d вн = 0,016 м, д = 0,0065 м, n кр = 2,64.
Висновки
У процесі виконання роботи вивчено основні вимоги до молока і призначення пастеризації. Зроблено огляд та аналіз існуючих конструкцій пастеризаторів. Детально описано пристрій і робота трубчастого пастеризатора.
Розглянуто механізм дії процесу теплообміну між нагрітою водою і пастерізуемим молоком через розділяє стінку. Виявлено основні фактори, що впливають на теплообмін. Обгрунтовано конструктивне рішення теплообмінного апарату, а також обгрунтовані прийняті допущення в розроблюваної математичної моделі.
Зроблено вибір критерію оптимізації та розроблено математичну модель процесу пастеризації для теплообмінника типу В«Труба в трубіВ». На основі даної моделі розроблено обчислювальний алгоритм у середовищі Microsoft Excel для оптимізації конструктивних параметрів пастеризатора. З розрахунку пастеризатора встановлено, що необхідна площа теплообмінної поверхні при заданій продуктивності і температурі пастеризації молока залежить від коефіцієнта теплопередачі і від температури води. Коефіцієнт теплопередачі залежить від швидкості течії молока по трубках, а швидкість течії залежить від діаметра трубок. На наведені витрати головним чином впливають діаметр трубок і кратність витрати води. Було встановлено, що d вн = 0,016 м, д = 0,0065 м, n кр = 2,64.
Розроблено конструкція пастеризатора з оптимальними конструктивними параметрами і виконаний складальне креслення трубчастого пастеризатора.
Бібліографічний список
1. С.Т. Антипов, І.Т. Кретов, О.М. Остріков та ін; Під ред. акад. РАСГН В.А. Панфілова. Машини та апарати харчових виробництв. У 2 кн. Кн. 1: Учеб. для вузів - М.: Вища. шк., 2001. - 703 с. p> 2. С.Т. Антипов, І.Т. Кретов, О.М. Остріков та ін; Під ред. акад. РАСГН В.А. Панфілова. Машини та апарати харчових виробництв. У 2 кн. Кн. 2: Учеб. для вузів - М.: Вища. шк., 2001. - 680 с. p> 3. Кавецький Г.Д., Васильєв Б.В. Процеси і апарати харчової технології. - 2-е вид., перераб. і доп. - М.: Колос, 2000. - 551 с. p> 4. Бредіхін С.А., Космодем'янський Ю.В., Юрін В.М. Технологія і техніка переробки молока. - М.: Колос, 2001. - 40...
