- •Частина 2 «Тепломасообмінне обладнання для переробки та зберігання сільськогосподарської продукції».
- •Рецензенти:
- •Передмова
- •Лабораторна робота № 1 Загальна характеристика теплообмінних процесів та апаратів
- •1.1 Основи теплообміну та використання його в процесах переробки сільськогосподарської продукції
- •1.2 Характеристика основних способів теплообміну
- •1.2.1 Особливості процесу кондуктивного теплообміну
- •1.2.2 Особливості процесу радіаційного теплообміну
- •1.2.3 Особливості процесу конвективного теплообміну
- •1.3 Особливості процесу теплообміну в апаратах для нагрівання та охолодження продукції
- •1.4 Особливості процесу штучного охолодження продукції
- •1.5 Структура та різновиди теплообмінних апаратів
- •3.1 Сутність та особливості реалізації процесу випарювання
- •3.2 Аналіз основних схем випарних апаратів
- •Лабораторна робота № 3 Обладнання для конденсації
- •4.1 Сутність та особливості процесу конденсації
- •4.2 Особливості технологічних та конструктивних схем поверхневих конденсаторів
- •4.3 Особливості конструкцій та принципу дії конденсаторів змішування
- •Лабораторна робота №4 Загальна характеристика масообмінних процесів
- •1.1 Механізм процесу масоперенесення
- •1.4 Класифікація масообмінних процесів
- •2.1 Сутність та галузі використання процесу перегонки рідин
- •2.2 Способи здійснення процесу перегонки та класифікація машин для їх реалізації.
- •2.3 Характеристика процесу простої перегонки
- •2.3.1 Особливості технологічної схеми процесу
- •2.3.2 Особливості процесу перегонки з водяною парою
- •2.3.3 Особливості молекулярної перегонки
- •2.5 Характеристика процесу ректифікації
- •2.5.1 Особливості технологічної схеми процесу в апаратах періодичної дії
- •2.5.2 Особливості технологічної схеми процесу ректифікації в апаратах неперервної дії
- •Лабораторна робота № 6 Сорбційні процеси та обладнання для їх реалізації
- •3.1 Сутність та основні різновиди сорбційних процесів
- •3.2 Характеристика процесів та обладнання для реалізації абсорбції
- •5.1 Сутність та галузі використання процесу екстрагування
- •5.2 Характеристика процесу екстракції у системі тверде тіло – рідина та обладнання для його здійснення
- •5.2.1 Механізм процесу екстракції у системі тверде тіло – рідина та основні фактори, що на нього впливають
- •5.2.2 Методи реалізації процесу екстракції у системі тверде тіло – рідина
- •5.2.3 Апаратура для проведення процесу екстракції з твердих тіл
- •5.3 Характеристика процесу екстракції у системі рідина-рідина та обладнання для його реалізіції
- •5.3.1 Особливості масообміну в процесі рідинної екстракції
- •5.3.2 Методи екстрагування у системі рідина-рідина
- •5.3.3 Основні типи апаратів для рідинної екстракції без підведення механічної енергії
- •5.3.4 Основні типи рідинних екстракторів з підведенням механічної енергії
Лабораторна робота № 1 Загальна характеристика теплообмінних процесів та апаратів
1.1 Основи теплообміну та використання його в процесах переробки сільськогосподарської продукції
Теплообміном можна назвати незворотній самовільний процес перенесення теплоти при наявності в технологічному середовищі різниці температур. Можна відзначити такі основні способи перенесення теплоти: кондуктивний, коли передача теплоти здійснюється через спеціальну поверхню нагрівання; конвективний, що реалізується внаслідок руху через масу продукції спеціального теплоагента; індуктивний, який здійснюється за рахунок дії на продукцію електромагнітних коливань високої та надвисокої частоти; радіаційний, коли поверхня продукції обробляється в результаті дії інфрачервоних променів. У процесах використовується комбінований теплообмін, який передбачає сумісне перенесення теплоти різними способами (конвективно-кондуктивний, конвективно-радіаційний тощо).
Серед теплоагентів або теплоносіїв, що використовуються для перенесення теплоти в переробних апаратах, можна відзначити за структурою однофазне та багатофазне середовище, за агрегатним станом – газоподібне, рідке та сипуче.
Залежно від технологічного призначення серед теплових процесів у переробній галузі сільськогосподарського виробництва виділяють процеси нагрівання та охолодження продукції, випарювання, конденсації, підігрівання, бланширування та інші.
1.2 Характеристика основних способів теплообміну
1.2.1 Особливості процесу кондуктивного теплообміну
Кондуктивний теплообмін відбувається при передачі теплоти від нагрітої поверхні до матеріалу продукції. Нагрівання контактної поверхні здійснюється під дією електромагнітного поля або конвективним способом при використанні в якості теплоносія повітря, води або пари.
1.2.2 Особливості процесу радіаційного теплообміну
Радіаційний теплообмін являє собою обмін променевою енергією між тілами, що становить комплексний прояв процесів проходження через речовину, поглинання та відбиття. При цьому променеву енергію становить енергія електромагнітних коливань з різною довжиною хвилі (від долів мікрона до багатьох кілометрів), що відомі як рентгенівські, ультрафіолетові, світлові, інфрачервоні промені, електромагнітні хвилі (зокрема, високої та надвисокої частоти).
Променева енергія, що потрапляє на поверхню тіла, частково поглинається, тобто переходить в теплоту, частково відбивається та частково проходить через тіло.
1.2.3 Особливості процесу конвективного теплообміну
За особливостями здійснення конвективного теплообміну можна відзначити теплообмін у разі вільного та вимушеного руху теплоносія. При вільній конвекції процес теплопередачі здійснюється за рахунок внутрішніх сил, що виникають внаслідок різної щільності часток теплоагента, які мають різну температуру. Вимушений рух теплоагента відбувається в результаті дії спеціальних механізмів (насоса, вентилятора тощо).
У тепловій апаратурі переробного сільськогосподарського виробництва найбільш поширені такі способи теплообміну:
– конвективний теплообмін в однофазному середовищі при вільному русі рідини в певному об’ємі, при вимушеному переміщенні рідини всередині або зовні трубопроводу;
– теплообмін при фазових перетвореннях у разі конденсації парів на зовнішніх поверхнях трубопроводів або у разі кипіння рідин всередині робочої ємності.