Теплове обладнання підприємств з переробки плодів і овочів (стр. 4 из 5)
Теплообмінник складається з кількох розміщених одна над одною прямолінійних ділянок. Внутрішні труби послідовно з'єднані каналами, що кріплені по фланцях. Зовнішні труби з'єднані між собою патрубками. Весь апарат — це один елемент великої довжини.
Пластинчасті теплообмінники типу ВПУ мають плоскі поверхні теплообміну. Вони складаються з ряду паралельних пластин, виготовлених з тонких металевих листів (нержавіючої сталі) завтовшки близько 1 мм. Будова розбірного пластинчастого теплообмінника нагадує будову фільтр-пресів. Між поверхнями двох суміжних пластин є невелика щілина, яка слугує каналом для рідини, що піддається нагріванню або охолодженню.
Таблиця 2. Технічна характеристика пластинчастих теплообмінників типу ВПУ
| Показники | ВП1-У2,5 | ВП1-У5 |
| Продуктивність, м3/г | 25 | 5 |
| Тривалість витримки продукту при максимальній швидкості потоку, с | 100 | 100 |
| Початкова температура, °С: гарячої води (теплоносія) водопровідної води (холодоносія) | 86 12 | 86 12 |
| Кількість пластин | 49 | 85 |
| Площа поверхні теплообміну однієї пластини, м2 | 0,15 | 0,15 |
| Габарити, мм | 1650x700x1400 | 1870x700x1400 |
| Маса, кг | 520 | 650 |
Пластинчастий теплообмінний апарат складається із станини, набору пластин, проміжних плит. Основними частинами станини є стояки і, верхня і нижня штанги , натискна плита , гвинт . На головній підпорі знаходиться штуцер для введення продукту і штуцер для його виведення. Штуцером на натискній плиті теплоносій виводиться, а штуцером — вводиться. Теплообмінні плити , розміщені на штангаху робочому положенні щільно притиснуті одна до одної. Ущільнення при цьому забезпечується гумовими прокладками. За розміщенням отворів, окільцьованих прокладками, пластини (плити) поділяються на ліві і праві і чергуються. Остання по ходу руху продукту пластина не має отвору, що створює необхідний підпір і сприяє розподілу рідини, що нагрівається, по непарних порожнинах між пластинами.
Теплоносій рухається протитоком, розподіляючись по парних порожнинах. Таким чином, порожнини з продуктом і теплоносієм чергуються, і в апараті створюються дві системи взаємно ізольованих каналів.
У багатосекційних пластинчастих теплообмінних апаратах в окремих секціях для економії енергії використовуються продукт, що охолоджується, і продукт, що нагрівається як теплоносій. Така секція називається регенераційною.
Перевагами пластинчастих теплообмінників є їх компактність, можливість проведення ретельної санітарної обробки, короткочасність теплового впливу, оскільки шар продукту тонкий, забезпечення автоматичного регулювання процесами, а вадою — велика кількість прокладкових з'єднань між пластинами.
Тепловий розрахунок підігрівачів періодичної дії (варильних казанів, еакторів) здійснюють для визначення витрат теплоти
Рівняння теплового балансу має вигляд
де Q1— витрати теплоти на нагрівання продукту, Дж; Q2 — втрати теплоти в довкілля, Дж; Q3— витрати теплоти на випаровування з поверхні продукту (якщо варильні казани відкриті), Дж; Q4— витрати теплоти на нагрівання апарата, Дж.
З цього рівняння визначається витрата пари Вп за формулою
Площу поверхні нагрівання S(м2) обчислюють за рівнянням тепловіддачі 
де k— коефіцієнт тепловіддачі, Вт/(м2·°С); ΔГ — різниця температур теплоносія і продукту, °С; τ — тривалість нагрівання, год; Qзаг — витрати теплоти, Дж/год.
Тепловий розрахунок підігрівачів безперервної дії здійснюють за 1 год.
З рівняння теплового балансу визначають витрати пари, кг/с,
де Q1— витрати теплоти на нагрівання продукту, Дж/г; Q2— витрати теплоти на компенсацію її втрат, Дж; іП та ік — тепло-утримання відповідно пари і конденсату, Дж/кг.
За рівнянням тепловіддачі обчислюють площу поверхні нагрівання, м2,
Оскільки Q1= Gc(T2 –Т1), продуктивність підігрівача, кг/с,
де с — теплоємність продукту, Дж/(кг·°С); Т2 і Т1 — відповідно кінцева і початкова температура продукту, °С; k— коефіцієнт тепловіддачі (приймається за дослідними даними, отриманими
за умов, які є ідентичними розрахунковим, або його визначають за критеріальними рівняннями).ОСНОВНІ ПРАВИЛА ОБСЛУГОВУВАННЯ І ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ
До апаратів для бланшування, обшпарювання та підігрівання плодів і овочів ставляться такі вимоги.
Барботер з бланшувачем має бути покритий водою шаром не менше 150 - 200 мм. Запобіжні клапани потрібно продувати не рідше двох разів за зміну.
В апаратах з мішалками між поверхнею нагрівання і лопатями повинні бути щілини, щоб запобігати стиранню поверхні нагрівання.
Нагрівальну камеру необхідно щорічно піддавати гідравлічному випробуванню на робочий тиск.
Для того щоб запобігти переповненню камери конденсатом і можливим гідравлічним ударам, перед пуском пари треба відкривати обвідні вентилі на конденсаторі-відвіднику.
2.СУШИЛЬНІ АПАРАТИ
Під час консервування сушінням внаслідок випаровування з продукту видаляється частина вологи. Якщо овочі, м'ясо, рибу висушити до вмісту в них вологи 12 - 14 %, а плоди — до 15 -25 %, то в них припиняється життєдіяльність мікроорганізмів і тим самим створюються умови для тривалого зберігання продуктів. У деяких випадках харчові продукти сушать для поліпшення умов їх переробки (наприклад, сушіння солоду і рибних відходів перед їх подрібненням).
Залежно від властивостей висушуваних продуктів та умов технологічного процесу застосовують різні способи сушіння, що забезпечують високу якість готового продукту, збереження його харчової цінності і раціональне ведення процесу. На видалення 1 кг вологи під час сушіння затрачається велика кількість теплової або електричної енергії, тому там, де це можливо, вологу видаляють до сушіння пресуванням, випаровуванням, центрифугуванням або фільтруванням.
У консервному й овочесушильному виробництві переважає конвективний спосіб сушіння, за якого повітря, температура якого вища за температуру продукту, стикається з продуктом, віддає йому частину теплоти і вбирає вологу з нього. Застосовують також інші способи сушіння: контактний, коли тепло передається висушуваному продукту через контактну з ним поверхню нагрівання; радіаційний, коли тепло передається тепловими (інфрачервоними) променями; сублімацією у глибокому вакуумі; струмами високої частоти.
КЛАСИФІКАЦІЯ СУШАРОК
У харчовій промисловості застосовуються різні сушарки залежно від виду продуктів, призначених для сушіння
Для сушіння плодів і овочів, нарізаних шматочками (яблука, морква, картопля, капуста, цибуля), а також цілими (вишня, виноград, слива та ін.) застосовують стрічкові, рідше канальні (або тунельні) сушарки. Барабанні і пневматичні (аерофонтанні) сушарки призначені для сушіння продуктів, які не псуються від ударів і подрібнення, наприклад відходи томатів (шкірка і насіння) і риби. На розпилювальних сушарках сушать напіврідкі продукти томатної маси, концентрованих фруктових соків, кави, молока та ін. Сублімацію застосовують для сушіння різних плодів і ягід цілими або нарізаними (малина, полуниці, шматочки яблук, лимонів), а також м'ясних і молочних продуктів. Інфрачервоним випромінюванням сушать матеріали в грузькому шарі.
З відомих способів сушіння в плодоовочевому виробництві використовуються конвективний, кондуктивний і радіаційний.
КОНВЕКТИВНИЙ СПОСІБ СУШІННЯ
За конвективного способу сушіння теплота до поверхні продукту надходить внаслідок руху теплоносія (нагрітого повітря) і поглинає вологу, що випарувалася з продукту. За таким принципом працюють сушарки СПК-4Г і СКО. Площа робочої поверхні сушильних стрічок сушарки СПК-4Г становить 90; 45; 30 і 15 м2, СКО — тільки 90 і 45 м2. До загальної марки сушарки додається цифра, яка означає площу поверхні стрічки, наприклад СПК-4Г-90 і СКО-90.
Сушарка СПК-4Г-90 з бланшувачеж КТБ-900 являє собою камеру, закриту металевими щитами і дверима. Каркас монтується на фундаментних колонах. Всередині встановлений п'ятиярусний сітчастий конвеєр. Усі яруси конвеєра мають однакову довжину і рухаються у напрямку, протилежному руху стрічок. Для кращого пересипання продукту з верхньої стрічки на нижню осі приводних і натяжних барабанів зміщені одна відносно одної. Між конвеєрами розміщені калорифери, на кожному ряду яких є регулювальні вентилі для підведення пари від розподільного колектора і регулювання теплового режиму в кожній зоні. Такі сушарки можуть працювати при централізованому постачанні пари.
Привод сушарки складається з двох самостійних станцій, на кожній з яких встановлені два редуктори і ланцюговий варіатор. Один редуктор використовується для приводу стрічок, інший — ворошилок. Це дає змогу регулювати швидкість руху другої і четвертої стрічок від однієї станції і першої, третьої і п'ятої — від іншої.