Аппараты для нагревания

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУВПО  “Марийский государственный университет”

Аграрно-технологический  институт

Кафедра ТХППР 
 
 

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: «НАГРЕВАНИЕ» 
 
 

Исполнитель,

Студент 4 курса ЗО        О.Е.Борисов

 
 

 Научный  руководитель      Н.А.Кислицина 
 

Йошкар-Ола

2012

 

   ВВЕДЕНИЕ 

Основные  задачи перерабатывающих отраслей АПК  – комплексная глубокая переработка всей сельскохозяйственной продукции, включая продукцию  растениеводства, увеличение  объемов ее переработки и повышения качества.

    Чтобы решать указанные задачи, необходимо использовать современное высокопроизводительное оборудование, в том числе, оснащенное автоматическими системами управления технологическими процессами.

    Будущие технологи по переработке  сельскохозяйственной продукции должны знать технологические процессы при переработке зерна, овощей, плодов, картофеля и машины, которые применяются при этом. 

   ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА 

   В аппаратах, для нагревания пищевые  среды доводятся до определенной температуры. К ним относятся аппараты, в которых практически отсутствуй процесс кипения и поддерживается постоянная температура полуфабриката (выше температуры окружающей среды). Причем в процессе нагревания физическое состояние загружаемого продукта может меняться.

   Нагреванию  подвергаются молоко, начинки, патока, фруктово-ягодное сырье и другие массы, а также поддерживается соответствующая температура шоколадных масс и какао тертого.

   Уваривание  служит для повышения концентрации пищевых сред. При кипении в процессе уваривания из них удаляется влага. Этому процессу подвергают различные сиропы, молочные и фруктоно-ягодные массы и др.

   Варка применяется для тепловой обработки  мяса и мясопродуктов, круп, картофеля и т.п. до состояния кулинарной готовности в воде острым паром или смесью насыщенного пара и воздуха при температурах до 100 °С.

   Односекционный  трубчатый вакуум-подогреватель  КТП-2 предназначен 
для подогрева различных фруктовых и овощных соков. Вакуум-подогреватель КТП-2 (рис.2) состоит из теплообменника 1, вакуум-бачка 2, паровой магистрали 3, бака 4 для воды, насоса 5.

   Теплообменник представляет собой цилиндрический кожух, внутри которого находятся трубки из нержавеющей стали. По трубам протекает продукт, пар подастся в межтрубное пространство.

Паровая магистраль включает в себя трубопроводы, арматуру, вакуум-редукционным клапан, манометр, предохранительный клапан и регулятор температуры. Заданный тепловой режим поддерживается автоматически. Вакуум-редукционный клапан обеспечивает понижение давления пара с 0,2 МПа до 0,07.. .0,09 МПа для предотвращения перегрева и пригорания продукта.

   Для удаления конденсата из вакуум-бачка  применен водяной эжектор. Конденсат в ваккум-бачок поступает из подогревателя через конденсатоотводчик с закрытым поплавком. Вода в эжектор нагнетается насосом 5 из бака 4. Уровень разрежения контролируют с помощью вакуумметра.

             Техническая характеристика аппарата KTП-2

             Производительность, л/ч ……………………………1800

             Площадь поверхности  нагрева, м²………………….4

             Скорость движения продукта по трубкам, м/с …….2,8.. .3,5

             Установленная мощность электродвигателя

             вакуум-насоса, кВт …………………………………...1,0

             Продолжительность нагрева сока от 20 до 90⁰С,с…115

             Габаритные размеры, мм  …. 3300x510x2330

             Масса, кг ……………………………………………….600 

   Темперирующие сборники бывают вертикальными, вместимостью до 3,0 т, и горизонтальными - до 10,0 т.

   Техническая характеристика темперирующих сборников приведена в табл.1. 
 

Таблица1. Техническая характеристика темперирующих сборников

Показатель	МТМ	МТ	CZA-28	CZA-29	«Хай- денау»	CZA-18
Вместимость сборника, дм3	100	250	500	1000	2000	3000
Угловая скорость вала мешалки, рад/с	4,1	2,7	2,5	2,5	2,5	2,5
Расход  пара под избыточным давлением 0,2 МПа, кг/ч		10	19	38	30	150
Расход  воды, м3/ч		70	125	150	200	250
Мощность  электродвигателя, кВт	1,7	3,5	3,5	3,5	3,5	5,5
Габаритные  размеры, мм:
длинаД	1150	1325	1600	2100	1800	2800
ширина  Ш	800	1150	1200	1500	1600	2250
высота  В	1010	1475	1300	1750	2500	2000
Масса, кг	460	830	1230	1150	2000 .	2430

 

   Вертикальный  темперирующим сборник показан на рис.3. Какао тертое или шоколадная масса загружается в цилиндрический резервуар 19 с водяной рубашкой 18, покрытый изоляцией 16. Обогрев сборника термосифонный. Управление обогревом осуществляется с пульта кнопками 6. Термометр 8 регистрирует температуру воды, а термометр 5 показывает температуру массы, Контрольная лампа 9 указывает, что сборник работает. Сверху сборник закрыт крышкой 4. Крышка открывается с помощью рукоятки 11, при ее повороте кулачок 12 выключателем 13 выключает электродвигатель 1 мешалки. Он через редуктор 2 вращает планетарную 
мешалку 10 с частотой вращения 30 об/мин. Резервуар освещается лампой установленной на крышке.

Для циркуляции массы и загрузки сборника служит насос 14 с подачей 50 
дм³/мин. При помощи трехходового крана 15 можно массу от насоса направить по обогреваемому трубопроводу 17 на грибок 7 в сборник для рециркуляции или перекачать в другую емкость. В темперирующем сборнике других фирм трехходовой кран располагается вверху трубы 17. Есть сборники с комбинированным обогревом - паровым и электрическим.

   Варочные  котлы (реакторы) предназначены для перемешивания с подогревом вязких и жидких пищевых продуктов из нескольких компонентов. В зависимости от вместимости реакторы выпускают различных типов.

   Техническая характеристика открытых варочных котлов приведена в табл. 2.

    Реактор типа МЗ-2С (рис. 4) имеет две стойки 1, две цапфы 2, паровую рубашку 3, корпус 4, мешалку 5 и электрооборудование. В нижней части паровой рубашки 3 имеется краник для спуска воздуха и конденсата. После заполнения реактора продуктом в рубашку подается пар и начинается процесс перемешивания с подогревом. Мешалка 5 представляет собой вал с лопастями. Реактор имеет два окна для осмотра внутренней полости, а также люк для периодического осмотра, очистки и ремонта.  
 
 
 

       Техническая характеристика реактора М3-2С 

       Вместимость, дм³ ……………………………………….1000

       Рабочее давление, МПа:

       в паровой камере………………………………………..0,25

       в корпусе ………………………………………………...0,07

       Частота вращения вала мешалки, мин^-1 ……………..48

       Установленная мощность электродвигателя, кВт……3

       Габаритные  размеры, мм …… …………………...1315х1194x2003

       Масса, кг …………………………………………………900 

    Варочные котлы бывают со стационарной и опрокидываемой чашей, открытые (без крышки) и закрытые. На рис. 5. показан закрытый варочный котел с опрокидываемой чашей. Внутренняя чаша 10 изготовлена из меди или нержавеющей стали. С помощью стального кольца 17, прокладки, болтов и отбортовки она соединяется со стальной паровой рубашкой 7. Полость между чашей и рубашкой образует паровое пространство, в которое подается пар. На подводящей линии установлены манометр 3, предохранительный клапан 4 и запорный вентиль 5. Конденсат отводится из наинизшей точки парового пространства 13. При пуске и в процессе работы воздух из рубашки периодически выпускают через кран 18, расположенный в наивысшей точке парового пространства. 

   Таблица 2. Техническая характеристика открытых варочных котлов

Показатель С опрокидываемой  чашей Со стационарной  чашей   6А   K-lА 5-А 27-А 28-А Вместимость, дм3 12 32 150 60 60 150 Внутренний  диаметр чаши, мм 500 500 785 590 650 800 Высота  края чаши, мм 10L2 991 1225 1125 1225 1225 Площадь поверхности нагрева, м2 0,23 0,39 U.6 5 0,55 0,55 0,65 Давление  греющего пара, МПа 0,3 0,4 0.59 0.59 0.59 0,59 Габаритные  размеры, мм:               длина Д 1400 1146 1800 1100 1275 112   ширина  Ш 730 640 1000 758 830 955   высота  В 1360 1360 1350 1400 1485 1610 Масса котла, кг 200 215 440 300 400 450

 

   После загрузки котла массой закрывают  люк крышкой 15, открывают воздушный кран 18, продувочный кран на конденсатоотводчике или обводной линии и пускают пар, открыв вентиль 5. Продувку парового пространства производят до тех пор, пока из кранов не пойдет сухой пар. После этого закрывают продувочные краны, включают конденсатоотводчик и увеличивают поступление пара.

   В процессе нагревания наблюдают по манометру 3 за давлением греющего пара и по манометрическому термометру 2 за температурой массы.

   Подогретая  масса выгружается через штуцер 12, для чего рукояткой 1 поднимают клапан 11. Котлы снабжаются мешалками 9 для увеличения равномерности прогрева вязких веществ. Приводной электродвигатель 8 шарнирно соединен со станиной 19 и своим весом создает необходимое натяжение ремней с помощью устройства б. Иногда натяжение увеличивается дополнительными грузами и пружинами. Крышка 14 когла имеет трубу 16 для отвода пара.

   Варочный  котел может быть и открытым, т. е. без крышки. При шарнирном соединении котла со станиной нагретую массу выгружают через борт поворотом котла вокруг горизонтальной пустотелой оси с помощью маховика. Подвод пара и отвод конденсата у таких котлов производится через пустотелые оси. В рубашке таких котлов от пустотелой оси к наинизшей точке опускается трубка, по которой паром выдавливается конденсат.

   Открытые  варочные котлы могут применяться  и для уваривания в тех случаях, когда длительная выдержка увариваемого вещества при высокой температуре не ухудшает качества продукта.

     

Рисунок 5. Варочный котел 

   Аппарат ВА-800М предназначен для варки  круп (рис. 6), состоит из барабана 3, бункера 6. передней 1 и задней 8 стоек, переднего 2 и заднего 4 патрубков, привода 7 и электрооборудования.

   Барабан представляет собой горизонтальный цилиндрический сосуд с эллиптическими днищами. К днищам барабана крепятся передний патрубок, предназначенный для ввода в аппарат пара, и задний - для выпуска излишка пара. Полые чугунные патрубки аппарата соединены между собой трубой, расположенной на оси барабана. Концы трубы вварены в днища барабана. С внутренним пространством барабана полые патрубки сообщаются через отверстия в днищах барабана.

   Отверстия закрыты решетками, предотвращающими попадание крупы в полые патрубки. Эти отверстия способствуют равномерному распределению пара внутри барабана.