Изучение устройства и принципа действия пастеризационно-охладительной установки ОПФ-1

ЦЕЛЬ РАБОТЫ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ – знакомство с конструкцией пластинчатых теплообменников, изучение устройства и принципа действия пастеризационно-охладительной установки ОПФ-1, приобретение практических навыков по ее расчету.
ЗАДАНИЕ
1. Ознакомиться с конструкцией пластинчатого теплообменника – основного аппарата пастеризационно-охладительной установки.
2. Изучить устройство и принцип работы пастеризационно-охладительной установки ОПФ-1.
3. Произвести тепловой расчет пастеризационно-охладительной установки.

Теоретическая часть
1 – пластинчатый аппарат;
2 – сепаратор-молокоочиститель;
3 – молочный насос;
4 – уравнительный бак;
5 – пульт управления;
6 – выдерживатель;
7 – водяной насос;
8 – конвекционный бак;
9 – инжектор;
10 – клапан, регулирующий подачу пара;
11 – перепускной электрогидравлический клапан

Теоретическая часть

Теоретическая часть
1 – патрубок для входа молока; 2 – патрубок для выхода теплоносителя; 3, 9 – стойки; 4, 14 – системы угловых каналов;
5, 13 – резиновые прокладки; 6, 12 – патрубки для входа теплоносителя; 7 – горизонтальная штанга;
8 – передвижная плита; 10 – нажимной винт; 11 – патрубок для выхода молока; 15 – группа пластин

Теоретическая часть
Простейший теплообменник должен иметь не менее трех пластин, образующих два канала, по одному из которых течет горячая рабочая среда, а по другому – холодная.
Канал – пространство между двумя соседними пластинами. Рабочая среда, входящая в аппарат, попадает в каналы через продольные коллекторы. Из коллектора рабочая среда распределяется обычно по нескольким параллельным каналам. Совокупность нескольких каналов, по которым рабочая среда течет в одном направлении, называют пакетом.

Теоретическая часть
Такая конструкция может состоять из нескольких пакетов пластин, составляющих отдельные секции, в которых осуществляются различные этапы обработки – например, первичный нагрев, основной нагрев и охлаждение.

Теоретическая часть
Продукт поступает внутрь теплообменника через угловое отверстие в первый канал секции и течет по каналу в вертикальном направлении. Пройдя весь канал, продукт покидает его с другого конца через угловое отверстие, снабженное прокладкой.
Отмеченный синим цветом поток продукта делится на два параллельных потока, которые четыре раза меняют направление своего движения в пределах своего отсека. Поток рабочей жидкости, отмеченный красным, делится на четыре параллельных потока, которые дважды меняют направление своего движения.

Теоретическая часть
Основные виды пластин
1. Плоские и канальчатые пластины
попарное соединение простых плоских пластин позволяет создать две системы каналов, изолированных одна от другой теплопередающей стенкой. Канальчатые пластины характеризуются зигзагообразными или спиральными каналами на поверхности. Они применяются обычно в сочетании с гладкими пластинами.

Теоретическая часть
Основные виды пластин
2. Пластины ленточно-поточного типа
Конструкции таких пластин отличаются разнообразием в формах и размерах деталей, но для всех них характерно наличие периодически повторяющихся гофр (треугольных, синусои-
дальных или др.), ориентированных параллельно меньшей стороне пластины. Поток жидкости в каналах подобен плоской волнистой ленте. Геометрические характеристики потока могут
быть различны, но во всех случаях поверхность омывается поперек гофр.

Теоретическая часть
Основные виды пластин
3. Пластины сетчато-поточного типа
В этих пластинах турбулизирующие элементы профиля одновременно создают сетку взаимных опор между пластинами, что позволяет значительно повысить жесткость пакета и обеспечить его работоспособность при более высоких давлениях. Пластины сетчато-поточного типа имеют гофры треугольной формы в «елочку».

Теоретическая часть

Расчетная часть
.
Так как общее допустимое гидравлическое сопротивление р = 4·105 Па,
– гидравлическое сопротивление в трубопроводах, соединяющих
секции аппарата, и в присоединительных угловых штуцерах
(ввиду небольшой длины трубопровода в расчете можно принять = 5000 Па), то

Расчетная часть
.
Принимая меньшее из отношений правой части последней формулы за единицу и допуская небольшое округление, находим распределение допустимых гидравлических сопротивлений.
Т.е. меньшее значение 0,00055 = х, тогда каждое из значений делим на 0,00055 и получаем уравнение: