П. А. ЛИСИН, К. К. ПОЛЯНСКИЙ, Н. А. МИЛЛЕР СОВРЕМЕННОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ Пастеризационные установки, подогреватели, охладители, заквасочники СанктПетербург ГИОРД 2011 УДК 637.232.14.001 ББК 36.95 Л63 Рецензенты: профессор Сибирской государственной автомобильнодорожной академии, доктор технических наук В. Д. Галдин; главный инженер ГУП «ВНИМИСИБИРЬ» РАСХН М. А. <...> Современное технологическое оборудование для тепловой обработки молока и молочных продуктов: пастеризационные установки, подогреватели, охладители, заквасочники : справ. пособие / П. А. Лисин, К. К. Полянский, Н. А. Миллер. <...> Емкостное оборудование для пастеризации и охлаждения . <...> В ряде теплообменных аппаратов для пастеризации молока нагрев и охлаждение производят одновременно в непрерывном потоке. <...> Теплота нагретого молока используется для нагрева холодного молока, то есть происходит регенерация теплоты. <...> Данное пособие «Современное технологическое оборудование для тепловой обработки молока и молочных продуктов: пастеризационные установки, подогреватели, охладители, заквасочники» написано в соответствии с требованиями ГОС ВПО и примерной программой дисциплины «Технологическое оборудование». <...> 6 Предисловие В третьей главе рассматриваются пластинчатые аппараты, в четвертой — трубчатые пастеризационные установки. <...> При разработке технологических процессов для производства новых видов молочных продуктов необходимо правильно выбрать теплообменный аппарат для заданного теплового режима с учетом особенностей технологии молока и молочных продуктов. <...> Рекомендуемый список литературы охватывает все разделы программной дисциплины как по процессу теплопередачи, так и по устройству, принципу действия теплообменных аппаратов, проектированию трубчатых и пластинчатых аппаратов. <...> ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ Теплообмен — необратимый самопроизвольный процесс переноса теплоты <...>
Современное_технологическое_оборудование_для_тепловой_обработки_молока_и_молочных_продуктов._Пастеризационные_установки,_подогреватели,_охладители,_заквасочники.pdf
УДК 637.232.14.001
ББК 36.95
Л63
Рецензенты:
профессор Сибирской государственной автомобильнодорожной
академии, доктор технических наук В. Д. Галдин;
главный инженер ГУП «ВНИМИСИБИРЬ» РАСХН М. А. Коваленко
Л63
Лисин П. А.
Современное технологическое оборудование для тепловой
обработки молока и молочных продуктов: пастеризационные
установки, подогреватели, охладители, заквасочники : справ.
пособие / П. А. Лисин, К. К. Полянский, Н. А. Миллер. Под общей
ред. проф. К. К. Полянского. – СПб. : ГИОРД, 2011. – 136 с.
ISBN 978-5-98879-106-5
В пособии приведены основные положения и расчетные формулы процесса
теплопередачи, рассмотрен расчет теплообменных аппаратов с использованием
современной компьютерной математической программы MathCAD Pro.
Приведены технические характеристики пластинчатых, трубчатых установок,
заквасочников. Дано описание емкостного оборудования, основные способы и
приемы интенсификации процесса теплообмена в теплообменных аппаратах.
Книга предназначена для научных и инженернотехнических работников,
специализирующихся в области переработки молока и молочных продуктов,
а также может быть полезной для преподавателей, аспирантов, студентов
направления подготовки дипломированных специалистов 655900 — Технология
сырья и продуктов животного происхождения специальности 260303 — Технология
молока и молочных продуктов: бакалавриат и магистратура.
ISBN 978-5-98879-106-5
УДК 637.232.14.001
ББК 36.95
©ООО «Издательство “ГИОРД”», 2009
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Глава 1. Теоретические основы теплопередачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.1. Общие сведения о процессах теплообмена . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
1.2. Способы передачи теплоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
1.3. Основное уравнение теплопередачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
1.4. Связь коэффициентов теплопередачи и теплоотдачи . . . . . . . .16
1.5. Движущая сила теплообменных процессов . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
Глава 2. Устройство теплообменных аппаратов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.1. Требования, предъявляемые к теплообменным аппаратам . . .20
2.2. Классификация и выбор теплообменных аппаратов . . . . . . . . .21
2.3. Типы рекуперативных теплообменников . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
2.4. Регенеративные теплообменники . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
2.5. Смесительные теплообменники . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
Глава 3. Пластинчатые установки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.1. Пластинчатые пастеризационно-охладительные установки . .32
3.2. Пластинчатые охладительные установки . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
Глава 4. Трубчатые пастеризационные установки . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Глава 5. Емкостное оборудование для пастеризации и охлаждения . . . 65
Глава 6. Расчет трубчатого Теплобменного аппарата . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.1. Тепловой расчет аппарата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
6.2. Конструктивный расчет аппарата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81
Стр.3
4
Оглавление
Глава 7. Расчет пластинчатого теплообменного аппарата . . . . . . . . . . . 82
7.1. Тепловой расчет аппарата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82
7.2. Конструктивный расчет пластинчатого аппарата . . . . . . . . . . . . 92
7.3. Гидравлический расчет аппарата и подбор насоса . . . . . . . . . . .96
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98
Глава 8. Оптимизация режимов работы теплообменных аппаратов . . . 99
8.1. Трубчатые теплообменники с развитой поверхностью . . . . .100
8.2. Интенсификация теплообмена в пластинчатых аппаратах . .104
8.3. Турбулизирующие вставки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106
8.4. Интенсификация теплопередачи методом
псевдоожижения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111
Приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112
Приложение А. Единицы измерения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112
Приложение Б. Физические свойства сухого насыщенного пара . . .113
Приложение В. Основные физические свойства воды . . . . . . . . . . .114
Приложение Г. Основные физические свойства молока . . . . . . . . . .115
Приложение Е. Трубы из нержавеющей стали (хромоникелевые) . .116
Приложение Ж. Технические характеристики теплообменных
аппаратов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117
Приложение З. Заводы изготовители технологического
оборудования предприятий молочной промышленности . . . . .126
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ . . . . . . . . . . . . . . . 130
Основной список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130
Дополнительный список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131
Стр.4