Дәріс 2 Жылу үдерісі 5.3 Жылуалмастырғыштардың түрлері 5.4 Жылулық жабдықты эссептеу

Жылу үдерісі 5.3 Жылуалмастырғыштардың түрлері Азық-түлік өндірісінің процестері мен аппараттарында: 1. Беттік жылытқыштар; 2. араластырғыш қыздырғыштар Беткі бөлігі 10 топқа бөлінеді 1. Ашық қыздыру беті 2. С рубашками 3. Ішкі жылыту беті 4. Жылытқыштарсыз бетінің жылытқышы бар 5. Трубчатые 6. Оросительные 7. Пластинчатые 8. Панельные 9. Спиральные 10. Шнековые

Жылу үдерісі Жер бетінің жилу алмастырғыштары теплоноситель пар конденсат Г2 Х1 Х2 Г

Жылу үдерісі Ашық қыздыру беті бар

Жылу үдерісі С рубашкой

Жылу үдерісі Алмасудың ішкі бетімен

Жылу үдерісі Жылытқыштарсыз бетінің жылытқышы бар

Жылу үдерісі Суландыру е

Жылу үдерісі Түтікше

Жылу үдерісі Пластинчатые

Жылу үдерісі Панель

Жылу үдерісі Спиралды

Жылу үдерісі Шнекті

Жылу үдерісі Миксерлер қыздыру элементін және қызған затты бөлуге қажеттілік болмаған кезде қолданылады. Мысалы, су және бу. пар Жылу алмастырғыш Сххондай-ақ жарқыраған жилу алмазуы (IR) және жарқыраған конвективалы құрылғылар бар: пештер, пештер және т.б..

Жылу үдерісі Аппараты с радиационным подводом тепла

Жылу үдерісі 5.4 Жылу жабдықтарын эссептеу Жылу балансы Жылу балансының теңдеуі нысанына ие : Qi - жилу көзі, Qp - бұл өнімді қыздыру үшін қыздыру ( ) және тамақ дайындау үшін ( ), QT - жилу тасымалдағышты қыздыруға арналған жилу, Qa - бірлікке жилу, Qo - қоршаған ортаға жилу шығыны. Q a – вычисляется аналогично – кез келген процесс

ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ Екі жилу тасымалдағыш жилу балансының жилу теңгерімін теңдестіру кезінде : Q a и Q о кейде назарға алынбайды : т - жилу тасымалдағыш, n - өнім. Салқындату сұйықтығы бу бокса : DG - будың саны, ДК - конденсаттың мөлшері. Өнім конденсатпен араласқанда : Ыстық және сумық сұйықтықтарды араластыру кезінде:

Жылу үдерісі Материалдық баланс Жылу балансының теңдеуі нысанға ие : ххонда GIS - компонент, GSP - негізгі өнім, GGA - жилу агент, GGP - дайын өнім. um - бастапқы салқындатқыш, kt - байланыс жилу тасымалдағыш, мн - жилу шығыны жилу алмастырғыштарды орындау Жылуалмастырғыштардың өнімділігі формула бойынша эссептеледі :

Жылу үдерісі Жылумен алмазу процестерін қарқындату жолдары 1) қарқындылық (жилу алмазу бетінің жоғарылауы, салқындатқыштың жылдамдығы, температура айырмасы және т.б.); 2) регенерация - жұмсалған салқындатқыштан, ағынды сулардан және т.б. Мысалы, қайнаған сумық судың алдын ала қыздырылуына арналған ыстықтың сумық қайнаған сумы өндірісінде қолдану t p1 tнtн tкtк t рк кипятильник теплообменник

Жылу үдерісі Арнайы жилу процестері - өнімге жаңа қасиеттер беру (жылытуға қарсы) Бөлінеді: 1 Жалпы мақсат 2 Арнайы мақсат 5.5 Жалпы жалпы жилулық процестер 1 Пастерлеу 2 Стерилизация 3 Булану

Жылу үдерісі 5.5 Жалпы жалпы жилулық процестер 1 Пастерлеу - патогендік бактериялардың бұзылуы және микроорганизмдердің азық-түлікпен бүлінуіне әкелетін өмірлік белсенділігін тоқтату.

Жылу үдерісі Оңтайлы пастерлеу уақыты:: мұндағы -- тұрақты мән,, -- пастерлеу коэффициенті Для молока

Жылу үдерісі Аппаратура 1 Мерзімді 2 Үздіксіз әрекет Мерзімді

Жылу үдерісі Үздіксіз әрекет: 1 Түтікшелі 2 Плита

Жылу үдерісі Жылусыз әрекет: 1 Ультрадыбыстық 2 Ультракүлгін 3 Механикалық - Bactofugi

Жылу үдерісі 2 Стерилизация - бактерияларды толығымен жою (жылытуға дейін, одна кейін ° C дейін салқындату және 1-2 сағат ұстау). автоклавтарда және т.б. Өнімділік: N- бірлік көлеміне арналған бактериялардың саны. G, G1, G2 - өнімнің массы, қалың және таяз ыдыс, tc - зарарсыздандыру температурасы, tn - бастапқы өнім температурасы, tc - конденсаттың температурасы. Жылу балансы

Жылу үдерісі Екі жолы бар: Алдымен орау, одна кейін зарарсыздандыру Ағындағы стерилизация, содна кейін асептикалық орау

Жылу үдерісі 3 Булану - қатты заттардың концентрациясы. Физико-химиялық және қоректік қасиеттерді сақтау қажет, сондықтан балансу вакуумдық қондырғыларда жүзеге асырылады, бұл қайнау температурасын азайтады. 3.1 Материалдық баланс: с– құрғақ заттың концентрациясы. 3.2 Жылу балансы: мұндағы массы, кг / с: D - қыздыру буы, Dk - конденсат, G-өнімі. 3.3 Жылу жүктемесі : Вт/м 2 кг/м 2 с 3.4. Қарқындылық:

ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ

Жылу үдерісі

Аппараты: вакуумды-буландырғыш өсімдіктер мерзімді және үздіксіз; қайталама буларымен және онсыз бір және көп денені; құбырлы, пластинкалы және катушкалардың калориялары бар; су, аммиак және хладоновым жылыту. Исходный раствор Конденсат греющего пара Упаренный раствор Вторичный пар Греющий пар Паровое пространство Трубчатый калоризатор Сепаратор ур 1 ур 2 ур 3 конденсат кп 2 кп 3 ир вп 3 вп 2 вп 1 кп 1 АБ A - түтікшелі жылытқышы бар вакуумды буландырғыш, B - кейінгі құрылғыны қыздыру үшін қайталама буды қолданумен үш қабықты вакуумды буландырғыш қондырғысы. 1,2,3 - ғимараттардың саны; rn - бумен бу, Bn - қайталама бу, p - бастапқы шешім, ал p - буланған ерітінді.

Жылу үдерісі 5.6 Пісіру және қуыру Негізгі ақпарат. Жасанды жилу көздерін қолданыңыз. Ішкі бетіне тасымалданатын жилу конвекцияның жилу өткізгіштікпен ауыстырылады - тек көп су бар өнімдерде (әдетте олар назардан тыс қаллоды). Жалпы алғанда, процестер өте ұқсас, тіпті бірдей, түрлі технология. Жоғарғы қабаттардағы айырмашылық, көмірсулар мен ақуыздардың өзгеруінің әртүрлі формалары (қуыру - қыртыс, қайнау - бірақ, егерь қызып кететін бу бокса - мүмкін). Сірә, диффузия, экстракция, сорбция, коагуляция процестері, ылғалдың ауысумы және ерігені сияқты жилу-массалық алмазу процестері. Алайда, бұл процестер аз зерттелген. Пісіру - өнімдерді қайнаған сұйықтықта немэссе су буының атмосферасында термиялық өңдеу.

Жылу үдерісі Өнімнің дайындығы компоненттерді өзгерту арқылы анықталлоды. Ет жасау кезінде - миоглобин белоктарының (қызыл түс) және коллагеннің өзгеруі. Онда oС піскен кезде қызғылт түстің өзгеруі байқаллоды, миоглобиннің денатурациялануы оС (сұр қоңыр қоңыр түске). Коллагенді жоюға дайындықтың негізгі көрсеткіштері, ол глютенді oC температура да өзгереді, % қиратумен - өнім дайын. Температура арта бастағанда, қирау 120 ° C температура да 100 ° C-қа дейін екі эссе аркады, тұрақты = const үшін. Жіктелуі: 1. дәнекерлеу - толық құю. 2. pripuskanie - ішінара батыру. 3. Өрт сөндіру - ұйықтамайды. 1. Сұйықтықта. 2. Атмосфералық буда. Атмосфералық қысым кезінде. Артық қысым кезінде. 3. Вакуумда.

Жылу үдерісі 100 t Температура шарттары суды жылыту, қайнату, өнімдерді төсеу, қайнауға қыздырылу, қайнау, температураның төмендеуі 2-3 оС, жилуды жинақтау.

Жылу үдерісі IR қыздыруы бар үздіксіз ыстық агрегат

Жылу үдерісі Үзіліссіз өрт аппараты

Жылу үдерісі Қуырғыш

Жылу үдерісі 5.7 Мұздату және еріту процестері Процестердің температурасы мен режимі азық-түлікті және мүмкін бокса, өнімдердің дәмдік мәндерін азайтпауы керек. Өнімдер салқындатылып, жылдам мұздатуы мүмкін. Салқындату әдеттегі температураға дейін жүргізіледі: 3-10 ° C, төмен температура: 0-3 оС, температура да қату: 30-0 оС. Сұйық өнімдерді салқындату әдістері: 1) аппарат ішінде қабырға арқылы; 2) сумық бөлмелерде; 3) сұйықтықты эвакуация лоу арқылы; 4) араластыру арқылы; 5) мұзды кемере орналастыру; 6) кемені мұзға орналастыру.

Жылу үдерісі 5.7 Мұздату және еріту процестері Процестердің температурасы мен режимі азық-түлікті және мүмкін бокса, өнімдердің дәмдік мәндерін азайтпауы керек.

Жылу үдерісі 5.7 Мұздату және еріту процестері

ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ Қатты өнімдерді салқындату және қатыру әдістері: 1) салқындатқыш бетімен тікелей байланыс; 2) сұйық немэссе газ тәрізді хладагент пен тікелей байланыста болады. Жылу балансы: Мұндағы л – мұз. Материалдық баланс: мұндағы Gn - бастапқы саны, Gn - соңғы сан, Gn - жоғалту.

Жылу удерісі 5.7 Жібіту процестері Процестің жилу балансы

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ 6.1 Теориялық негіз Бұқаралық айырбастау үдерістері - заттардың бір фаза дан екіншісіне өту процесі. Көпшілік алмазу процестерінің түрлері: Абсорбция 2. Абсорбция 3. Экстракция 4. Ректификация 5.кептіру 6. Кристаллизация-еріту

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ әдетте тепе-теңдікке қол жеткізілмегендіктен, процестің соңында және басында концентрациядағы айырмашылық деп сана лады. С 1 вход С 2 выход С 2 вход С 1 выход Молекулалық диффузиялық теңдеу(Фика): ххонда dM - диффузиялық заттың мөлшері, D - молекулалық диффузия коэффициенті, – градиент концентрациясы

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ 1. Массадан өткізу (фазалар арасында): мұндағы К м – массалық тасымалдау коэффициенті, м / с. 2. Массалық трансфер (Шухарев теңдеуі) (интерфейс пен фаза арасында орын аллоды): – - жаппай тасымалдау коэффициенті. 3. Фазаның массалық өткізгіштігі: Мұндағы Д м – массалық қатынасы.

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ 6.2 Абсорбция Абсорбция сұйық сіңіргіштермен (сіңіргіштермен) газ (буы-газ) қоспаларының газдарын жұтылу процесі болып табылады. Олар селективті сіңіру қабілеттілігіне ие болуы тиіс: сұйық-сіңіргіш, газды сіңіргіш. Мысалы: көміртегі диоксиді бар сусындардың қанықтылығы, будың әуе қоймасынан сіңірілуі. Ерітілген газдың мөлшері ішінара қысымға байланысты (Генридің заңы):, моль/м 3, где – коэффициенті абсорбенттің қасиеттеріне байланысты.

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ Фазалық тепе теңдеуі: y = H x, мұндағы y - қоспаның құрамдас бөліктері, x - абсорбенттің бөлігі. –фазалық тепе-теңдік тұрақтысы;; – - пропорционалдылық коэффициенті. Материалдық баланс: немэссе мұнда G - газдың мөлшері, W - сіңіргіштігі. Абсорбенттің нақты тұтынуы:

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ 6.3 Адсорбция Адсорбция - бір немэссе бірнеше компоненттерді қатты қоспаның газ қоспасынан жұтуы. Адсорбент - сіңіреді (капиллярлар немэссе үлкен беті бар тері тесігі), адсорбент - сіңіріледі. Adsorgants: ағаш, сүйек көмір, цеолит, ион алмастырғыштар, целлюлоза массы. Ерекше беті: 1700 м 2 / г дейін. Материалдық баланс: Мұндағы, G–адсорбтив, W–адсорбент, Gп –берілген заттың саны. Адсорбиялы материалдың мөлшері анықталлоды – масоны беру коэффициенті, м / с; С - орташа концентрациясы, кг / м.

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ Аппараты – адсорбенте, жиі бағаналы түрі. Сорбциялық процестерге арналған аппарат газ абсорбент газ насадка газ адсорбент жидкость пленкалық абсорбер, 2 - буып-түйіскен абсорбер, 3-бағанды адсорбент

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ 6.4 Шығару Селективті еріткіш немэссе қатты зат (экстрагенттер) арқылы ерітінділерден немэссе қатты денелерден бір немэссе бірнеше компоненттерді алу. Өндіріс қант, өсімдік майы, витамин өндіру, шарап өндіруде қолданылады. Материалдық баланс: х, G – концентрация және өнімнің саны, у, W – экстрагент.

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ Ректификация (дистилляция, дистилляция) - конденсациядан кейін ұшпа компоненттерді буландыру. Бөлу: 1. Қарапайым дистилляция (тазартылған су алу). 2. Реквизация - көпкомпонентті жүйелерді бөлу (алкоголь өндірісі). 6.5 Ректификация L, xdL, y Ректификация процесінің схемасы тепло

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ Материалдық баланс теңдеуі : мұндағы L - бастапқы жүйенің сомасы, - буланған сұйықтықтың мөлшері, - бастапқы фазада және дистиллятта компоненттің концентрациясы. Жеңілдетілген түрде материалдық тепе-теңдік: L=Lo+Дд мұндағы L - бастапқы жүйенің сомасы, Lo - қалдық, D - дистиллят. Жылу баланс: Құрылғы: түзету колонналары, дистилляторлар.

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ

МАССОБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ 6.6 Сушка Кептіру - өнімнің сусыздануы (дәнді, көкөністер мен жемістерді, нан, ет, сүт, жұмыртқаны). Кинетика сушки (закон Фика): – концентрациядағы айырмашылыққа байланысты ылғал беру, Кв - ылғалды өткізгіштігінің коэффициенті, м 2 / с. - температура айырмашылығына байланысты тасымалдау, Kt - жилу өткізгіштік коэффициенті, кг / м Кс. - Берілген ылғалдың жалпы мөлшері

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ Кептіру процесі графикалық түрде бейнеленуі мүмкін. 2 қисық салынған. I II III IV V W0WKWPW0WKWP W,% I II III r 1 r k r p r W P W KP W O W, % 2 1 dW/Dτ 1 - Кептіру қисығы, 2 - Кривая скорости сушки

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ Материалдық баланс теңдеулері: 1. W уд - жойылған ылғалдың мөлшері, Gi - бастапқы өнімнің мөлшері, ГС - құрғақ өнімнің мөлшері. 2. с с – қатты заттар концентрациясы. 3. W – ылғалдың мөлшері, %.

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ Жылу балансы: Qi - бастапқы өнімнің қыздыруы, Qs - құрғақ өніммен алып кетеді.

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ Кептірудің түрлері: 1) табиғи; 2) жасанды. Жасанды кептіру: 1) конвективтік (кептіру агенті - ауа, бу қызған, газдар); 2) байланыс (қабырға арқылы); 3) радиация (ИҚ); 4) диэлектрик (HF, микротолқынды пеш); 5) сублимация (вакуум). Конвективтік кептіру үздіксіз және мерзімді болуы мүмкін. Конвективтік кептіргіштер: камералық шкафтар, жолақ, барабан, КС. Байланыс кептіргіштері: шкаф, орам.

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ высушиваемый материал горячий воздух материал воздух материал пар Эл. нагреватель материал конденсатпар материалполки

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ 6.7 Еріту Көптеген жағдайларда ерітілген процесс (сорбция, экстракция, пісіру, қуыру), негізінен бастысы - қант шәрбаты, тұзды ерітінділер, құрғақ өнімдерді еріту. Еріту кезінде қатты фаза мен сұйықтық арасындағы шекара болады. Процесс үш кезеңнен тұрады: Еріткіш молекулаларын қатты зат бетіне ауыстыру; 2) қатты дененің молекулаларының сұйықтыққа өтуі, оны байланыстыру; 3) Дененің қатты денесінің молекулаларын бетінен көлемге ауыстыру. Шектеу сатысы соңғы болып табылады, өйткені трансформацияға ең үлкен кедергі диффузия шекара қабатында болады, ххонда ерітінді қаныққан болады.

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ Процестің қозғаушы күші - C шекаралық қабатта және көлемде еритін концентрациясы арасында. Поэтому кинетика процесса: мұнда Gp ерітінді массы; масоны беру коэффициенті, м / с; S сұйықтың және қатты заттың байланыс беті; Cc - шекаралық қабат; Sc - көлемі бойынша.

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ Аппаратты еріту: агритаторлар, жылытуға арналған араластырғыштар, құрғақ сүт өнімдерін ерітетін аппараттар. смесь Ұнтақ сумы су (концентрацияны оңтайлы мәнге келтіру үшін)

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ 6.8 Кристаллизация Кристаллизация - қатты фазалардың ерітінділер мен балқымалардың бөліну процесі. Химиялық зат бірнеше полиморфизмге ие болуы мүмкін. Кристаллизация қант, тұз, қоюландырылған сүт, лимон қышқылын өндіруде қолданылады. Кристаллизация екі кезеңнен тұрады: эмбрионның қалыптасумы, оның өсуі. Кристалдану қаныққан ерітіндіден (тепе-теңдік концентрациясы) жүреді.

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ Кристалданудың төрт тәсілі: 1) Салқындату - сверхтезделген шешім алу. 2) еріткіштің балансуы. 3) Бір мезгілде салқындату және балансу. 4) Тұздану - негізгі заттың ерігіштігін азайтатын зат (NaCl үшін MgCl2). Кристаллизацияға арналған аппарат: 1) күрте және араластырғыш кристалдануы (араластырғыш сұйықтықты тездетеді және жауын-шашынның алдын аллоды). 2) салқындату және эвакуация лоу жүйесі бар кристаллизаторлар.

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ раствор хладогент вакуум сыртқы бөлігі мен араластырғыш кристаллизаторлар, 2 - салқындату және эвакуация лоу жүйесімен кристаллизаторлар

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ 7 Биохимиялық процестердің тұжырымдамасы Биохимиялық процестер - бұл жылдамдық биомасса немэссе олардың метаболизмінің өнімдері арқылы анықталатын микроорганизмдердің бағытталған өмірлік белсенділігінің процестері. Биохимиялық процестер тірі микроорганизмдердің көмегімен жүзеге асырылады. Олар қоршаған ортаны субстрат - сахароза, глюкоза, лактоза және басқа көмірсулардан қоректік заттарды пайдаланады. Микроорганизмдер тыныс алу, өсіру, көбейту, газ тәріздес және сұйық метаболизм өнімдерін шығару, сондықтан ферменттеу процесі жүзеге асырылады. Микробиологиялық синтез химиялық технология әдістерімен өндірілуі мүмкін емес немэссе экономикалық тұрғыдан тиімді емес бірқатар бағалы өнімдерді алу үшін қолданылады. Мысалы, ферменттер, бактериалды препараттар, протеиндер, антибиотиктер, бірнеше витаминдер өндірісі тек микробиологиялық синтез арқылы мүмкін болады. Тамақ өнеркәсібінде микроорганизмдер ферменттеу салаларында - сыра қайнату, шарап жасау, тамақ алкоголь, лимон, сүт және сірке қышқылдары, ашытқы өндірісінде, сххондай-ақ ауылшаруашылық шикізатын қайта өңдеуде қолданылады.

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ Синтез ферментерлер деп аталатын аппараттарда жүзеге асырылады. Микробиологиялық синтез үрдісі пакеттік және үздіксіз ферментерлерде жүзеге асырылады. Қажетті өнім сүзгілеу, бөлу, экстракция, балансу және кептіру арқылы мәдениет сұйықтығынан бөлінеді. Ең көп таралған кептіру әдісі спрей, сублимация, вакуум және сұйық қабатты кептіру болып табылады. Биохимиялық процесстердің ерекшеліктері: тірі микроорганизмдер көмегімен әр түрлі өнімдер қалыптастыру немэссе жою; әдетте биомасса өсімін жеделдетуге бағытталған өзін-өзі реттеу,. ферменттер, жасуша мембранасының - - Сонымен қатар, барлық процестер жасушаішілік және реттелетін ақуыз биокатализаторлар сыртқы әсер нормативтік жасушалары тетіктеріне мембраналық селективті өткізгіштігінің бар микроорганизмдер тіршілік үшін қолайлы бағытта, әдетте бағытталған бейімдеу жауап жауап.

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ Микроорганизмдердің биомассының жалпы коэффициенті (кг / (м 3 / сағ)) - биомассадағы dM-нің шексіз уақыт интервалына қатынасы. Бұл мөлшер биомасса концентрациясына пропорционалды. Микроорганизмдердің биомассының өсу кинетикасы теңдеумен сипатталлоды: мұндағы М - биомасса концентрациясы, кг / м 3; - процестің ұзақтығы, h; K - биомасоның өсу жылдамдығы, h-1. Нақты жылдамдық: Биомасса концентрациясы экспоненталық заңға сәйкес аркады:

МАССА АЛМАСУ ПРОЦЕССЫ Аэробты микроорганизмдердің популяциясын арттыру үшін органикалық субстраттарды тотықтыратын және энергия қуатын беретін оттек қажет. Оттегі суда нашар еритін, судағы концентрациясы 8,1 мг / л. Осылайша, ашыту процесін қамтамасыз ету үшін ауамен ашыту сұйықтығы үздіксіз аэрация қажет. Аэрация кезінде екі процесс жүреді: ауаның көпіршіктерінен ашыту сұйықтығы арқылы оттегін жұту және микроорганизмдердің жасушалары арқылы сұйықтықта ерітілген оттегінің ассимиляциясы. Сұйық фаза үшін массалық көшу теңдеуі: Мұндағы М - оттегінің концентрациясы, кг; j - сұйық фазадағы массалық трансферлік фактор, м / с; Xp - тепе-теңдік оттегі концентрациясы, кг / м 3; F - масса тасымалының беті, м 2; - процестің ұзақтығы, h. Сұйық фазадағы массалық беру коэффициенті ортаны араластыру және аэрация жағдайына байланысты. Ферментерден ағынды суда оттегінің концентрациясы 18-20% құрайды.