Неисправности кристаллизаторов

Таблица 2

Признаки неисправности	Причины неисправности	Способы устранения неисправности
1	2	3
При пуске вакуум-охлади­теля не создается разрежение Плохо создается разреже­ние Разрежение создается, быстро, но при работе оно снижается	На испарителе не закрыты краны Неисправно работают па­роструйные насосы При сборке допущена неплотность в прокладках люка Неисправно работает ва­куумметр В пароструйные насосы по­дается пар низкого давления В испарителе имеется под­сос воздуха В конденсатор подается недостаточно воды Подаваемая вода в конденсаторе теплая Появилась накипь молока в пароструйном компрессоре	Закрыть краны для сгущен­ного молока и воздушный кран Проверить и прочистить отверстия в соплах паро­струйных насосов Подтянуть зажимные гай­ки или заменить повреж­денные прокладки Устранить дефекты вакуум­метра, а при невозможно­сти заменить новым Проверить, достаточно ли открыты парозапорные вентили, и довести давле­ние пара до нормы Проверить испаритель и устранить подсос воздуха Прочистить коллектор кон­денсатора Отрегулировать темпера­туру воды, поступающей в конденсатор Прочистить пароструйный компрессор и устранить накипь

Контрольные вопросы

1. Какие типы вакуум – аппаратов используют для выработки сгущенного молока?

2. Из каких основных частей состоит двухкорпусная вакуум-выпарная установка с пароструйным компрессором?

3. Какие вспомогательные аппараты входят в состав вакуум-выпарной установки?

4. Какие аппараты применяются для охлаждения сгущенного молока с сахаром и кристаллизации лактозы?

Лабораторная работа №13

Тема: Расчет и подбор оборудования вакуум – выпарных установок

Цель: Научиться проводить расчет и подбор оборудования вакуум – выпарных установок

Порядок выполнения работы

1. Изучить основы расчетов

2. Решить задачи

1 Основы расчетов

При производстве сгущенных молочных продуктов определяют:

1. Массу выпариваемой при сгущении влаги;

2. Поверхность нагрева вакуум-аппарата;

3. Расход греющего пара;

4. Интенсивность выпаривания;

5. Массу воды, подаваемой на конденсаторы;

6. Размер конденсаторов;

7. Производительность вакуум-насосов, подпорных шайб.

1. Массу выпариваемой при сгущении влаги (кг) определяется по формуле:

,кг исп. вл./ч (1)

где М – масса сырья, поступающего на сгущение, кг

С₁, С₂ – концентрация сухих веществ соответственно в сырье и готовом продукте, %

2. По выпариваемой влаге и массе сырья определяется масса сгущенного продукта:

, кг (2)

3. Конечное содержание сухих веществ в продукте можно определить по формуле:

, % (3)

4. Если молоко, поступающее в вакуум-аппарат, предварительно нагрето до температуры кипения, то массу выпариваемой влаги определяется по формуле:

где F – поверхность нагрева вакуум-аппарата, м²

k – коэффициент теплопередачи при кипении, Вт/м²*ºК

Δt – разность между температурой греющего пара и кипения, ºС

r- скрытая теплота парообразования, Дж/кг

5. Количество влаги, удаляемой из сырья в результате самоиспарения:

где с – теплоемкость сырья, Дж/кг*ºК

t_пер, t_к – температура перегрева и кипения, ºС

6. Если в вакуум-выпарную установку поступает холодное молоко, то производительность ее снижают на величину:

где t_н – температура начальная, ºС

7. Поверхность нагрева вакуум-выпарного аппарата можно определить:

8. Расход греющего пара для сгущения можно определить:

где i_гр – энтальпия греющего пара, Дж/кг

t_кон – температура конденсата, ºС

с_кон – теплоемкость конденсата, Дж/кг*ºК

η – коэффициент учитывающий потери тепла (0,95-0,98)

9. Масса греющего пара определяется:

где D₀, D_u – масса острого и инжектируемого пара, кг

где U – коэффициент инжекции (U = 0,8)

10. Масса пара, поступающего на конденсатор:

11. Интенсивность выпаривания, т.е. количество воды, которое испаряется с 1 м² поверхности нагрева в течение 1 часа:

где Δt_n – полезная разность между температурами, ºС

r_в- скрытая теплота парообразования вторичного пара, Дж/кг

где t_n, t₁ – температура греющего пара, кипения сырья, ºС

12. Коэффициент теплопередачи

где α₁, α₂ – коэффициент теплопередачи от пара к стенке, от стенки к жидкости, Вт/м²*ºК

δ₁, δ₂ – толщина стенки трубок, накипи на стенках, м

λ₁, λ₂ – коэффициент теплопроводности металла трубок, накипи, Вт/м²*ºК

13. Поверхность нагрева можно определить, зная геометрические размеры трубок и их число:

где d – диаметр трубок калоризатора, м

l – длина трубок, м

n- число трубок, шт.

14. При использовании многокорпусных вакуум-выпарной установки расход острого пара можно определить, подсчитав ориентировочно расход греющего пара для многокорпусной установки:

где k – число корпусов (не учитывает применение термокомпрессоров)

15. Распределение количества испаренной влаги по корпусам в трех корпусной установке рассчитывают следующим образом:

16. Концентрация сухих веществ по корпусам определяют по формуле:

где С_х, С_н – соответственно начальная и конечная концентрация сухих веществ в исходном сырье и искомом корпусе, %

М – масса сырья, поступающего на сгущение, кг

17. Масса воды, поступающей на барометрический конденсатор, определяется:

где D – масса вторичного пара, пожлежащего конденсации, кг/ч

i – энтальпия вторичного пара, Дж/кг

t_к – конечная температура смеси воды и конденсата, ºС

t_п –температура вторичного пара, ºС

с_к, с₁ – теплоемкость соответственно конденсата и воды, Дж/кг*ºК

18. Масса воды, поступающей на поверхностный конденсатор:

где t_кон – температура конденсата, ºС

t₁, t₂ –соответственно начальная и конечная температуры воды, ºС

19. Объем воздуха, откачиваемого из конденсатора:

где t^’ – температура воздуха, выходящего из конденсатора, ºС

t₁, t₂ –соответственно начальная и конечная температуры воды, ºС

Р – абсолютное давление в конденсаторе, Па

Р_н – парциональное давление пара, Па

t_n, t_х.в – температура пара, поступающего на конденсатор и холодной воды, подаваемой на конденсатор, ºС

20. Производительность вакуум-насоса выбирают по объему воздуха и газов, откачиваемых из вакуум-установки с учетом запаса:

21. Для работы пароструйного эжектора, потребное количество пара определяют:

где d –диаметр горловины сопла, мм

Р₀ – давление пара перед соплом, Па

v₀- удельный объем рабочего пара, м³/кг

22. Производительность подпорной шайбы при отводе конденсата определяют:

где d –внутренний диаметр отверстия в шайбе, мм

μ – коэффициент расхода (0,85-0,95)

ΔР – перепад давления до и после шайбы, Па

ρ- плотность конденсата, м³/кг