РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Ускорение научно-технического прогресса в пищевой промышленности на ближайшие годы требует создания безотходных технологий, максимальной механизации и автоматизации производства, внедрения новых видов высокопроизводительного оборудования, роста производительности труда и повышение качества продукции.
Современная пищевая промышленность включает множество разнообразных производств, перерабатывающих сырье, различающиеся физико-химическими свойствами, что обуславливает характер и условия проведения технологических процессов.
Во всех отраслях пищевой промышленности большинство технологических процессов связано с использованием теплоты. Многие виды сырья, полуфабрикатов подвергаются тепловой обработке: нагреванию, выпариванию, охлаждению.
Теплота применяется также для стерилизации и пастеризации, сушки и других процессов. Тепловая обработка продуктов проводится в теплообменных аппаратах.
Теплообменными аппаратами называются устройства, предназначенные для передачи теплоты от одной рабочей среды, называемой горячим теплоносителем или теплопередатчиком, к другой, называемой холодным теплоносителем, для осуществления различных тепловых процессов: нагревания охлаждения, конденсации, повышения концентраций растворов. Большое распространение теплообменные аппараты получили в рыбообрабатывающей промышленности, в частности при производстве рыбных консервов, сушке, копчении, посоле.
Как известно, существует множество типов теплообменников (ТО). Они разделяются на поверхностные (рекуперативные и регенеративные, в зависимости от одновременного или поочерёдного контакта теплоносителей с разделяющей их стенкой) и смесительные. ТО поверхностного типа в свою очередь делятся на кожухотрубные, типа "труба в трубе", витые, погружные, оросительные, спиральные, пластинчатые и кожухопластинчатые. В настоящее время наибольшее распространение нашли кожухотрубные, пластинчатые и кожухопластинчатые теплообменники. Давайте рассмотрим особенности их применения при работе на водяном паре.
Обзор и сравнительный анализ теплообменников
Тепловые аппараты, применяемые в пищевых производствах для проведения теплообменных процессов, называются теплообменниками. Теплообменники отличаются разнообразием конструкций, которое объясняется назначением аппаратов и условиями проведения процессов. По принципу действия теплообменники делятся на рекуперативные, регенеративные и смесительные.
В рекуперативных теплообменниках теплоносители разделены стенкой, и теплота подается от одного теплоносителя к другому через разделяющую их стенку.
В регенеративных теплообменниках одна и та же теплообменная поверхность омывается попеременно горячим и холодным теплоносителем. При омывании поверхности горячим теплоносителем она нагревается за счет его теплоты; при омывании поверхности холодным теплоносителем она охлаждается, отдавая теплоту. Таким образом, теплообменная поверхность аккумулирует теплоту горячего теплоносителя, а затем отдает ее холодному теплоносителю.
Рекуперативные теплообменники в зависимости от конструкции разделяются на кожухотрубные, типа "труба в трубе", змеевиковые, пластинчатые, оросительные и аппараты с рубашками. Особую группу составляют трубчатые выпарные аппараты.
Кожухотрубные теплообменники являются наиболее широко распространенной конструкцией в пищевых производствах. Кожухотрубный теплообменник состоит из цилиндрического корпуса, которых с двух сторон ограничен приваренными к нему трубными решетками с закрепленными в них греющими трубами.
Пучок труб делит весь объем корпуса теплообменника на трубное пространство, заключенное внутри греющих труб и межтрубное. К корпусу присоединены с помощью болтового соединения два днища. Для ввода и вывода теплоносителей корпус и днища имеют патрубки. Один поток теплоносителя, например, жидкость, направляется в трубное пространство проходит по трубам и выходит из теплообменника через патрубок в верхнем днище. Другой поток теплоносителя, например пар, вводится в межтрубное пространство теплообменника, омывает снаружи греющие трубы и выводится из корпуса теплообменника через патрубок. Теплообмен между теплоносителями осуществляется через стенки труб. Греющие трубы соединяются с трубой решеткой сваркой либо развальцованы в ней. Греющие трубы изготавливаются из стали, меди и латуни.