Застосування електрофізичних методів як один із дієвих резервів підвищення ефективності пастеризації молока. Розгляд теоретичних передумов пастеризації молока прямим і посереднім електричним нагрівом опором. Аналіз камери проточного пастеризатора.
Уточнити теоретичні передумови пастеризації молока прямим (електродним) і посереднім (ІЧ) електричним нагрівом опором. Визначити характеристики теплопередачі в камері проточного пастеризатора молока ІЧ нагріву. На основі результатів досліджень обґрунтувати параметри, розробити та виготовити зразки електропастеризаторів молока. Розроблена математична модель процесу теплопередачі в камері ІЧ електронагріву, що враховує умови нагрівання молока. Щоб визначити необхідний час теплової дії конкретного апарату, скористаємося відомим рівнянням теплового балансу проточного електродного пастеризатора молока: , де - продуктивність апарату, м3/с; - середня питома теплоємність молока, Дж/кг0С; - густина молока, кг/м3; - геометричний коефіцієнт електродного нагрівача, в.о.; - час електропастеризації, с; - зміна температури молока 0С в камері нагрівання за час , с; - напруга між електродами, В; - висота електродів, м; - питома електропровідність молока при температурі 20 0С, Сім/м; - температурний коефіцієнт електропровідності молока, 1/0С.Аналіз літературних джерел та результати власних досліджень показали, що застосування пастеризаторів електронагріву опором дає можливість забезпечити підвищення ефективності обробки молока шляхом раціонального використання електричної енергії і обладнання. Уточнено теоретичні передумови процесу пастеризації молока, що забезпечило обґрунтування конструкцій камери нагріву електродного та ІЧ пастеризаторів. Встановлені закономірності визначають режим, який дозволяє отримати пастеризаційний ефект 99,9%.
Вывод
1. Аналіз літературних джерел та результати власних досліджень показали, що застосування пастеризаторів електронагріву опором дає можливість забезпечити підвищення ефективності обробки молока шляхом раціонального використання електричної енергії і обладнання.
2. Уточнено теоретичні передумови процесу пастеризації молока, що забезпечило обґрунтування конструкцій камери нагріву електродного та ІЧ пастеризаторів. Встановлені закономірності визначають режим, який дозволяє отримати пастеризаційний ефект 99,9%.
3. Визначені залежності параметрів процесу пастеризації від електричних і технологічних характеристик молока та електродного пастеризатора. Обладнання, розроблене з їх використанням, гарантує: - рівномірне нагрівання перерізу потоку продукту з максимальною швидкістю більшою 80С/с;
- зменшення щільності струму на сферичній поверхні електродів і відповідне збільшення його у виділеній області інтенсивного нагрівання молока в 3-5 разів;
- зменшення енерговитрат на одиницю продукції в 1,5-2 рази.
4. Розроблена математична модель процесу теплопередачі в камері ІЧ електронагріву. Її застосування забезпечує: - збільшення швидкості нагрівання до 9 0С/с;
- збільшення питомої потужності теплопередачі до (11,5-12,5).104 Вт/м2.
5. Визначені залежності процесу ІЧ електропастеризації від електричних, фізичних характеристик молока, матеріалів і конструкції камери нагріву. Розроблене устаткування дозволяє знизити енерговитрати на одиницю продукції майже на 50%.
6. Виробничі випробування розроблених електропастеризаторів підтвердили уточнені теоретичні передумови обґрунтування їх параметрів. Якість обробленого молока відповідає вимогам ДГСТ 2661-94. Електродний пастеризатор доцільно застосовувати при продуктивності 0,1-1,0 т/год., а інфрачервоний - від 0,5 до 5,0 т/год.
7. Розроблені установки для пастеризації молока дозволяють знизити приведені витрати в 1,35-2 рази. Річний економічний ефект на одну установку досягає 12,5 тисяч гривень.
Список литературы
1. Жила В.И., Магда В.И. Исследование процесса теплопередачи в камере инфракрасного электронагрева пластинчатого типа проточной пастеризационно-охладительной установки // Питання електрифікації сільського господарства.- Харків:ХДТУСГ.-1998.- С.113-121. (Розроблена математична модель процесу теплообміну в камері ІЧ нагріву та визначені параметри ІЧ пастеризації в залежності від характеристик молока, матеріалів й конструкції камери нагріву.)
2. Жила В.И., Магда В.И. Обоснование оптимальных параметров пастеризаторов молока электрического нагрева сопротивлением // Питання електрифікації сільського господарства. - Харків: ХДТУСГ.- 1999-.вип.1. С.47-50. (Уточнені закономірності, що визначають залежності тривалості процесу пастеризації від параметрів камери нагріву та молока; встановлені залежності параметрів процесу пастеризації від характеристик електродного пастеризатора.)
3. Магда В.И., Жила В.И. Эффективность использования электрофизических методов для тепловой обработки молока //Проблемы сельскохозяйственной светотехники. - Ленинград: ЛГАУ. - 1991. - С.101-105. (Технологія знезаражування молока від туберкульозу з допомогою ІЧ пастеризатора молока.)
4. Магда В.И., Жила В.И. Эффективность использования электрического нагрева сопротивлением для тепловой обработки молока. //Вестник науки и техники.- Харьков: Харьковский дом науки и техники.- 1997.- Вып.1.-С.97-100. (Ефективність застосування електродного пастеризатора молока у виробничих умовах.)
5. Магда В.И., Жила В.И. Эффективность использования электрофизических методов для тепловой обработки молока //Тезисы докладов межгосударственной конференции «Обработка жидких сред электромагнитными полями».-Алушта:Институт технической теплофизики АН Украины.-1992. - С.37-39.(Огляд розробок в області пастеризації молока, що визначило проблеми, вирішення яких необхідне для підвищення ефективності роботи електропастеризаторів.)
6.Магда В.И., Жила В.И. Перспективы применения электропастеризаторов в условиях молочной фермы //Тезисы докладов к ХХ конференции молодых ученых «Актуальные вопросы обеспечения АПК».-Херсон: НИИЖ «Аскания-Нова».-1993.- С-123. (Застосування електропастеризаторів нагріву опором в умовах сільськогосподарського виробництва.)
7. Пат. 26329 Україна, МКИ 6 А23 С 3/02. Пастеризаційно-охолоджувальна установка для теплової обробки молока інфрачервоним електронагрівом /Жила В.І., Магда В.Й., Григоренко В.І. (Україна). - 4с. іл.; Опубл. 30.08.1999, Бюл.№5. (Пластинчатий ІЧ випромінювач з антипригарним покриттям поверхні теплопередачі.)
1. Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
