Лабораторная работа № 2 Изучение устройства и принципа действия пастеризационной установки

ЦЕЛЬ РАБОТЫ – знакомство с классификацией пластинчатых теплообменников, изучение устройства и принципа действия пастеризационно-охладительной установки, приобретение практических навыков по ее расчету.

Устройство и принцип работы пастеризационно-охладительной установки опф-1

Пастеризационно-охладительная установка применяется для тепловой обработки молока, сливок и смеси мороженого.

В состав пастеризационно-охладительной установки (рис. 4.5), входят уравнительный бак, центробежный насос для молока, пластинчатый аппарат, сепаратор-молокоочиститель, выдерживатель, возвратный клапан, центробежный насос для горячей воды, пароконтактный нагреватель и шкаф управления.

Центробежный насос предназначен для забора молока из уравнительного бака и подачи его в пластинчатый аппарат. Для исключения подсоса воздуха в насос в уравнительном баке с помощью поплавкового механизма поддерживается определенный уровень молока (не менее 300 мм). Невыполнение этого условия приводит к пенообразованию, которое снижает эффективность пастеризации.

Рис. 3 Схема пластинчатой пастеризационно-охладительной установки типа ОПФ: 1 - пластинчатый аппарат; 2 - сепаратор-молокоочиститель; 3 - молочный насос; 4 - уравнительный бак; 5 - пульт управления; б - выдерживатель; 7 - водяной насос; 8 - конвекционный бак; 9 - инжектор; 10 - клапан, регулирующий подачу пара; 11 - перепускной электрогидравлический клапан

Пластинчатый аппарат имеет главную переднюю стойку и вспомогательную заднюю стойку, в которые закреплены концы верхней и нижней горизонтальных штанг. Верхняя предназначена для подвески тепло-обменных пластин. По периферии каждой пластины в специальной канавке уложена большая резиновая прокладка, которая является герметическим уплотнением канала. Пластины имеют угловые отверстия, вокруг которых уложены малые кольцевые резиновые прокладки. Уплотнительные прокладки после сборки и сжатия пластин образуют в аппарате две изолированные системы каналов, по которым перемешаются молоко и охлаждающая жидкость.

Пластинчатый аппарат снабжен теплообменными пластинами из нержавеющей стали, которые разбиты на пять секций: первая и вторая ступени регенерации, пастеризации, охлаждения артезианской водой и охлаждения ледяной водой. Некоторые пластинчатые аппараты имеют одну секцию регенерации. Секции отделены друг от друга специальными промежуточными плитами, имеющими по углам штуцера для подвода и отвода жидкостей. На пластине выбиты порядковые номера, те же номера указаны на схеме компоновок - пластин.

Пластины прижаты к стойке с помощью плиты и нажимных устройств. Степень сжатия тепловых секций определяется по таблице со шкалой, установленной на верхней и нижней распорках. Нулевое деление устанавливается по оси болта вертикальной распорки и соответствует минимальному сжатию аппарата, обеспечивающему герметичность.

Т еоретическая часть

Рис.4 Схема теплообменной установки и график изменения температур по секциям

Процесс теплообмена является сложным физическим процессом, зависящим от многих факторов. Интенсивность этого процесса характеризуется коэффициентом теплоотдачи.

На интенсивность и эффективность процесса теплообмена влияют также форма поверхности теплообмена, эквивалентный диаметр каналов, шероховатость поверхности, компоновка каналов, средний температурный напор, наличие турбулизующих элементов в каналах, оребрение и другие конструктивные методы.

Одним из перспективных видов теплообменных аппаратов являются пластинчатые.