Максимальный разовый удой, кг,
= сут
раз , (9.25)
где – кратность доения коров в течение суток, рекомендуют = 2–3 [19].
Тогда
= 10500 = 5250 кг.
раз 2
Производительность линии машинного доения коров и первичной обработки молока, кг/ч,
раз
п.л = = 5250 = 875 кг/ч.
Т 6
В соответствии со структурной схемой проектируемой поточной технологической линии очистки, охлаждения и пастеризации молока принимаем пастеризационно-охладительную установку, которая включает в себя секции пастеризации, регенерации, охлаждения пластинчатого аппарата, молочный насос, центробежный молокоочиститель.
Центробежный очиститель молока, входящий в состав охладительно-пастеризационной установки, совершеннее молочных фильтров, при использовании которых часть механических примесей размывается, растворяется и, проходя через фильтр, остается в молоке. Кроме того, микроорганизмы, находящиеся на загрязнениях, смываются в молоко. При работе центробежного очистителя в поле центробежных сил инерции отделяются механические примеси в виде сепараторной слизи. Вместе с механическими примесями удаляются и бактерии, в частности спорообразующие. Для повышения эффективности очистки молоко подогревают до температуры 37...40 °С в секции регенерации пластинчатого аппарата.
Очищенное молоко поступает в секцию пастеризации, где нагревается горячей водой, которая подогревается паром, поступающим из существующей котельной.
Расчет пастеризатора молока
Количество теплоты, передаваемой молоку в процессе пастеризации,
п = пл ∙С п ( к − н ), (9.26)
где пл– производительность (подача) линии первичной обра- ботки молока, составляет пл= 875 кг/ч, (0,24 кг/с); Сп – удельная массовая теплоемкость молока составляет [14] Сп = 3890Дж/(кг∙°С);
к– конечная температура продукта, °С; составляет [6] к= 90°С; н– начальная температура продукта, °С; принимаем н= 37 °С.
Тогда
п = 0,24 ∙3890(90 −37) = 49480 Вт.
Расход пара на пастеризацию молока
п
Пп = , (9.27)
п − к п
где п – энтальпия (теплосодержание) пара, Дж/кг; находится по
hs-диаграмме, рекомендуют [14] п = 2680 кДж/кг;
к – энтальпия конденсата, Дж/кг; рекомендуют [14]
к = 335–350 кДж/кг;
п – тепловой КПД пастеризатора, рекомендуют [8]
п = 0,85–0,90.
Тогда
49480
Пп = = 0,023 кг/с.
(2680 −350) ∙0,90 ∙10
Площадь поверхности пастеризатора
=
, (9.28)
∙∆
где К – общий коэффициент теплопередачи, Вт/м2 ∙град; рекомендуют [8] К = 4,18 МДж/м2 град, (1160 Вт/м2 ∙град);
- tср – средняя логарифмическая разность температур (средний градиент температур между теплообменными средами), град;
−∆
∆ ср = ∆ , (9.29)
2,3l g ∆ ∆
где ∆ – разность температур нагревающей (вода) и нагреваемой (молоко) среды в начале процесса, град; ∆ = 95 – 37 = 58 °C; ∆ – разность температур нагревающей и нагреваемой среды в конце процесса, град. ∆ = 95 – 90 = 5 °C.
Тогда
53
=
∆ ср = 58 −5 = 22 град.
2,3 ∙1,06
2,3
Подставив полученное значение ∆tср в выражение (9.28), получим
49480
=
= 1,94 м .
1160 ∙22
Количество пластин в пастеризаторе
=
, (9.30)
где f – площадь поверхности одной пластины, м2 ; рекомендуют f = 0,15 м2 [6].
Тогда
= 1,94 = 12,9.
0,15
Принимаем количество пластин, равное 13.
Расчет регенератора теплоты
Процесс возвращения теплоты от нагретого продукта к холодному называется регенерацией. Отношение возвращенного
