ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ. ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Печатается по решению редакционно-
издательского совета ОрелГТУ
Орел 2010
УДК 664.002.5(075.8)
ББК 36.81
Г21
Рецензенты:
кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Пищевая инженерия» Пятигорского государственного технологического университета
Е.Г. Папуш
кандидат технических наук, доцент кафедры
«Технология продуктов питания и товароведение» ГОУ ВПО ОрелГТУ
О.Н. Лунева,
Г21 Галаган Т.В. ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ. ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ: учебное пособие для вузов : / Т.В. Галаган, В.В. Галаган, Т.Н. Новикова и др. – Орел, ОрелГТУ, 2010. – 154 с.
Учебное пособие предназначено для изучения процессов выпаривания, сушки и ректификации , изучающийся в дисциплине «Процессы и аппараты пищевых производств», а также выполнения расчетов и составления схем вышеназванных технологических процессов в объеме курсового проекта по той же дисциплине. Определяет содержание и общие требования к курсовому проекту в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования «Государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальностям : 260601 – «Машины и аппараты пищевых производств»; 260202 – «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий»; 260201 – Технология хранения и переработки зерна; 260504 – Технология консервов и пищеконцентратов; 260303 – Технология молока и молочных продуктов; 260501 – «Технология продуктов обществ питания»; 080401 – «Товароведение и экспертиза товаров»; 240902 – «Пищевая биотехнология».
Данное пособие содержит рекомендации по выбору технологического оборудования; последовательности выполнения курсового проекта; её структуре в зависимости от раздела работы, содержанию и объему расчетно-пояснительной записки и графической части. Приведен справочный материал и список справочной технической литературы, государственных стандартов, необходимых для выполнения заданий .
Пособие предназначены студентам, выполняющим курсовые проекты, преподавателям консультантам, руководящим данным видом учебной нагрузки. Может быть использовано студентами при выполнении курсового проекта по дисциплине «Технологическое оборудование отрасли».
УДК 664.002.5(075.8)
ББК 36.81
© ОрелГТУ, 2010
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ | 4 | |
1. ВЫПАРИВАНИЕ | 6 | |
2. СУШКА | 34 | |
3. ПЕРЕГОНКА И РЕКТИФИКАЦИЯ | 67 | |
ЛИТЕРАТУРА | 102 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 . Задание к разделу курсовой работы «Выпаривание». | 103 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Задание к разделу курсовой работы «Сушка» | 106 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Задание к разделу курсовой работы «Ректификация» | 115 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Соотношение термодинамических характеристик | 120 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Теплофизические свойства различных веществ и таблицы физико-химических постоянных, используемых в работе в различных системах | 121 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Удельная теплоемкость и скрытая теплота замораживания продуктов питания | 136 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Свойства влажного насыщенного воздуха (р атм=100 КПа=750 мм.рт.ст) | 140 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 8 . Диаграмма Рамзина | 144 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. Теплофизические свойства водяного пара на линии насыщения | 145 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 10. Бланк задания на курсовую работу | 147 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 11. Титульный лист | 148 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 12. Образец выполнения схемы туннельной сушилки с одной рабочей зоной | 149 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 13. Образец выполнения схемы выпарной установки | 150 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 14. Образец выполнения схемы трехзонной туннельной сушилки | 151 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 15. Образец выполнения схемы брагоректификационной колонны непрерывного действия | 152 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 16. Образец выполнения диаграммы для определения числа теоретических тарелок | 153 |
ВВЕДЕНИЕ
Курсовая работа по дисциплинам «Процессы и аппараты пищевых производств» и «Процессы и аппараты химической технологии» выполняется в 7-м семестре. Работа содержит три части, выполнение которых подразумевает глубокое изучение нижеприведенных разделов массообменных и тепловых процессов, таких как ректификация, выпаривание и сушка.
Курсовую работу необходимо начинать с изучения теоретического первого раздела каждой части 1.1-1.2, 2.1-2.2,3.1-3.2, дающего представление о процессе в целом.
Затем, получив номер варианта задания у руководителя курсовой работы, нужно приступать ко второму разделу, содержащему расчеты. Последовательность расчетов и анализ полученных результатов приведен в примерах расчетов в любой части курсовой работы (1.4, 2.3, 3.3).
Содержание задания для курсовой работы по каждой части приведено в табл. П.1.1., П.2.1., П.2.2., П.2.3, П.2.4., П.2.5., П.3.1 приложений 1,2,3 соответственно.
Выполнение курсовой работы проводится под руководством преподавателя кафедры МАПП, в соответствии с утвержденным графиком. Выдача задания на курсовую работу должна быть осуществлена для всех групп в первых числах сентября.
Сдача и защита готовой и проверенной руководителем работы осуществляется не позднее 1 декабря текущего года и только в присутствии комиссии из числа преподавателей кафедры МАПП, в строго отведенные сроки и в соответствии с графиком сдачи, утвержденным заведующим кафедрой МАПП и деканами факультетов групп специальностей.
Оформление курсовой работы также приведено в приложениях 10 ÷ 16.
Курсовая работа состоит из пояснительной записки, в которую входят следующие разделы:
– титульный лист (пример оформления в приложении 11);
– лист задания, который заполняется студентов и утверждается руководителей курсовой работы (пример оформления в приложении 10);
– содержание;
– раздел расчета процесса выпаривания;
– раздел расчета процесса ректификации;
– раздел расчета процесса сушки;
– список использованной литературы;
– графическая часть, в которую входят следующие листы, выполняемые на ватмане формата А3:
а) схема туннельной сушилки (пример оформления в приложениях 12,14).
б) схема выпарной установки (пример оформления в приложении 13);
в) схема ректификационной установки (пример оформления в приложении 15);
– диаграмма для определения теоретического числа тарелок брагоперегонной колонны, выполненная на миллиметровой бумаге, формата не менее А3 (приложение 16).
ВЫПАРИВАНИЕ
1.1 Общее представление о процессе
Выпаривание – процесс частичного удаления растворителя из растворов путем кипения последних. Выпариванию подвергают водные растворы твердых веществ, однако растворителями могут быть и другие жидкости.
Выпаривают такие водные растворы, как соки, эмульсии (молоко), суспензии и пр.
Раствор, подлежащий выпариванию, называется исходным или свежим раствором.
Получаемый в процессе выпаривания раствор называется упаренным раствором, а отводимый пар растворителя – вторичным паром, не содержащим растворенного вещества.
При выпаривании концентрация растворенного вещества (B) в растворе повышается.
При насыщении раствора происходит выпадение твердого вещества, т.е. выпаривание сочетается с кристаллизацией. Образуется неоднородная масса – смесь маточного раствора и твердых кристаллов. Концентрация и вязкость перестают быть однозначными, теперь они соответствуют каждый своей среде (твердой или жидкой).
Выпаривание ведут в технологических устройствах, называемых выпарными аппаратами, которые могут быть однокорпусными и многокорпусными.
При повышении температуры подогревателя органические вещества раствора разлагаются и портят качество конечного продукта.
Для сохранения качества продукта концентрированные растворы выпаривают при пониженных давлениях и, соответственно, меньших температурах. Этот процесс идет под вакуумом и поэтому выпарные аппараты называются вакуум-аппаратами.
В однокорпусных и многокорпусных выпарных аппаратах реализуют либо периодический, либо непрерывный процесс выпаривания.
При периодическом выпаривании раствор поступает в выпарной аппарат и сгущается в нем до заданной концентрации или по мере выпаривания в аппарат вводят свежий раствор до тех пор, пока увариваемая масса не заполнит его. Сгущенный раствор выпускают и процесс повторяют.
Непрерывный процесс осуществляют так: после выхода установки на режим (т.е. достижения в аппарате заданной концентрации) в выпарной аппарат непрерывно вводят поток свежего раствора и выводят из него поток упаренного раствора, причем параметры ведения процесса остаются неизменными во времени.
Дата: 2018-12-28, просмотров: 388.