Основы расчета тепловых пастеризаторов

Расход пара на пастеризацию молока определяется по формуле:

где, М - массовый расход молока, кг/с;

С - теплоемкость молока, Дж/кгž⁰К;

- конечная и начальная температура молока, ⁰К;

- теплосодержание пара, Дж/кг;

- теплосодержание конденсата, Дж/кг;

- тепловой КПД пастеризатора.

Важным показателем пастеризаторов с вытеснительным барабаном является возможная высота подъема продукта (то есть, напор, который обеспечивает барабан пастеризатора). Эту величину называют высотой «собственного подъема»; определяется она по формуле:

где, V - скорость молока в напорном патрубке пастеризатора, равная окружной скорости лопасти барабана, м/с;

- суммарные потери пара в напорном молокопроводе ().

Потребная мощность электродвигателя для привода пастеризатора с вытеснительным барабаном равна:

где, - постоянный коэффициент, ;

- плотность молока, кг/м³;

- к.п.д. привода барабана ();

- средняя окружная скорость барабана, м/с;

- рабочая поверхность барабана, м².

Средняя окружная скорость барабана:

, м/с

где, - угловая скорость (), 1/с;

- диаметр барабана в верхней и нижней его части, м.

Практически все технологические схемы поточных линий обработки молока, после пастеризации предусматривают охлаждение молока. Для снижения затрат тепла и холода в процессе обработки молока применяют регенеративные теплообменники–регенераторы.

Процесс возращения тепла от нагретого продукта к холодному называется регенерацией тепла. Использование этого процесса приносит большую экономию в расходах тепла и холода.

Отношение возращенного количества теплоты к общему затраченному на пастеризацию называется коэффициентом регенерации и определяется по формуле:

где, - температура молока после регенерации, ⁰С.

Чем она больше, тем эффективнее процесс регенерации, и на оборот. Регенераторы обеспечивают от 20 до 45% экономии тепла или холода.

Механическая характеристика пастеризаторов с вытеснительным барабанам напоминает собой вентиляторную характеристику.