Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Урусмамбетов, Хасен Газизович. Процесс охлаждения парного молока в резервуарах-охладителях : Дис. ... канд. технические науки : 05.20.01.-

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 4

ВВЕДЕНИЕ 6

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 9

  1. Историческая справка 9

  2. Современные конструкции резервуаров-охладителей и технологические линии обработки парного молока 17

  3. Классификация резервуаров-охладителей 34

  4. Современное состояние теории и расчета оборудования для охлаждения молока и других жидкостей в аппаратах периодического действия 41

  5. Выводы и задачи исследований 54

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОХЛАЖДЕНИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВ
НЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЗЕРВУАРА-ОХЛАДИТЕЛЯ МОЛОКА 56

2.1. Аналитическое исследование процесса охлаждения молока

в резервуаре-охладителе 56

2.2. Аналитическое обоснование и выбор наиболее рациональ
ной формы резервуара-охладителя молока 68

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ; КИНЕМАТИКИ ПОТОКОВ
ЖИДКОСТИ В РЕЗЕРВУАРАХ-ШСЛАДИТЕЛЯХ 72

  1. Методика экспериментальных исследований 72

  2. Исследование поля скоростей перемешиваемой жидкости в горизонтальных цилиндрических резервуарах эллиптического поперечного сечения 75

  3. Исследование влияния способа ввода молока на интенсивность его перемешивания 79

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕПЛООШЕНА В РЕЗЕРВУАРАХ-ОХ-
ЛАДИТЕЛЯК МОЛОКА 91

  1. Экспериментальная установка и методика проведения опытов по исследованию теплообмена в резервуарах-охладителях молока с непосредственным охлаждением 91

  2. Результаты экспериментальных исследований теплоотдачи

от жидкости к теплообменной поверхности резервуара .... 99

4.3. Результаты эксперюлентальных исследований теплоотдачи
от стенки резервуара-охладителя к кипящему холодиль
ному агенту 103

4.4. Определение с помощью регрессионного анализа наиболее существенных факторов, оказывающих влияние на эффективность охлаждения молока в резервуарах-охладителях ... 106

5. РАЗРАБОТКА, ИСПЫТАНИЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНО
ВАНИЕ РЕЗЕРВУАРА-ОХЛАДИТЕЛЯ МОЛОКА С НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ
ОХЛАЖДЕНИЕМ 122

  1. Расчет теплотехнических параметров резервуара-охладителя молока 122

  2. Лабораторные и хозяйственные испытания резервуара-охладителя с непосредственным охлаждением и их результаты .. 125

  3. Технико-экономическое обоснование резервуара-охладителя молока с непосредственным охлаждением 130

ОЩИЕ ВЫВОДЫ 138

ЛИТЕРАТУРА 140

ПРИЛОЖЕНИЯ 150

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

с - время, с;

И» - скорость, м/с;

П - частота вращения, c-J-;

А - ускорение свободного падения, м/с ;

t - температура, С;

ЛЬ - температурный- напор, С;

J) - диаметр, м;

5 - толщина, м;
R, 1 - радиус, м;
L, ' - длина, м;

V - вместимость резервуара, м :
F - поверхность теплообмена, м ;

С - производительность, кг/с;

Р - давление, кПа, МПа;

J* - плотность, кг/уг;

О- - тепловой поток, Вт;

^ - удельный тепловой поток, Вт Дг:

oL - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м^«С);

К - коэффициент теплопередачи, Вт/(м<''С^

Л - коэффициент теплопроводности, Вт/(м.С

6 - коэффициент температуропроводности, м/с;
І - энтальпия, кДж/кг;

У* - динамический коэффициент вязкости (H'CJ/m2;

V - кинематический коэффициент вязкости, м/с;
С - теплоемкость, кДж/(кг-С);

#* - критерий Рейнольдса;

Ръ - критерий Прандтля;

Ыи - критерий Нуссельта;

- критерий Пекле;

Л* - критерий.'Архимеда;

Кл - критерий кипения;

К? - критерий давления.

ИНДЕКСЫ

а - хладагент;

в - внутренний;

вз - воздух;

ж - жидкость;

и - испаритель;

кд - конденсатор;

м - мешалка;

мл - молоко;

н - наружный;

о - кипение;

п - пар;

пр - приведенный;

р - резервуар;

ср - среднее значение величины;

ст - стенка;

ц - цилиндрический;

э - эквивалентный;

эл - эллиптический.

Введение к работе:

В осуществлении Продовольственной программы, одобренной на майском (1982 г.) Пленуме ЦК КПСС, особое место принадлежит животноводству, которое партия объявила ударным фронтом на селе.

Выполнение поставленных перед тружениками ферм задач по увеличению объемов, повьшению качества и снижению себестоимости молока в значительной степени зависит от технической вооруженности и уровня использования новой техники на фермах.

Наряду с количественным ростом производства молока, которое в XI пятилетке намечено довести до 97...99 млн. тонн в год /I.I/, исключительно важное значение приобретает вопрос о его первичной обработке, которая в условиях молочно-животноводческих ферм является необходимым и решающим условием получения качественной продукции и решается на базе новой индустриальной технологии.

Важнейшими рычагами индустриализации молочного животноводства является всемерное повышение уровня механизации и автоматизации, техническое перевооружение ферм и комплексов промышленного типа. Оснащение животноводческих ферм современной техникой, комплексная механизация и рациональная организация рабочих процессов - все это создает предпосылки для значительного повышения производительности труда работников ферм и снижения себестоимости продукции.

Вместе с тем широкое внедрение на фермах машинной технологии для первичной обработки молока, требует массовой поставки колхозам и совхозам соответствующего технологического оборудования.

Важным звеном технологической линии первичной обработки молока на фермах и комплексах является процесс его охлаждения для подавления активной жизнедеятельности микроорганизмов в том числе

вызывающих порчу молока, которые попадают в него при выдаивании молока и его транспортировке от доильного аппарата до охладителя.

ГОСТ 13264-70 "Молоко коровье. Требования при заготовках" при сдаче молока на молочные заводы предусматривает дифференцированную оплату за продукцию в зависимости от ее качества. В связи с этим хозяйствам становится выгодным сдавать охлажденное молоко повышенного качества. По данным ЦСУ СССР в 1983 году колхозы и совхозы получили 269,034 млн. рублей дополнительной оплаты за сдачу охлажденного до 10 С молока.

В условиях крупных ферм и комплексов промышленного типа эффективное охлаждение молока может быть достигнуто при непрерывном способе обработки сразу же после его выдаивания (фильтрация или центробежная очистка, охлаждение на спиральных, пластинчатых и других поточных охладителях, а также в резервуарах-охладителях; . Применение последних наиболее эффективно на фермах с поголовьем до 400 голов, которые в XI и XII пятилетках будут преобладать над остальными размерами ферм и комплексов.

Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 497 от 25 1978 года предусматривает в XI пятилетке выпуск 23000 высокоэффективных резервуаров-охладителей молока. В связи с этим задача интенсификации теплообмена в резервуарах-охладителях, снижение их энергоемкости и металлоемкости весьма актуальна. Одним из удачных решений этой задачи может явиться применение резервуаров-охладителей с непосредственным охлаждением, имеющих целый ряд преимуществ в сравнении с резервуарами-охладителями с промежуточным хладоносителем.

Для обоснованного конструирования резервуара-охладителя с непосредственным охлаждением необходимо располагать данными, позволяющими провести его теплотехнический и конструктивный расчеты.

&

Отсутствие в литературе исчерпывающих обобщенных данных по расчету параметров резервуаров-охладителей с непосредственным охлаждением молока обусловливает необходимость постановки экспериментальных исследований их теплотехнических, гидродинамических и эксплуатационных параметров, оказывающих влияние на эффективность охлаждения молока, что и является основной целью настоящей работы.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить и проанализировать существующие системы охлаждения

молока в резервуарах-охладителях.

  1. Аналитически обосновать оптимальные конструктивные параметры резервуаров-охладителей.

  2. Исследовать кинематику потоков жидкости в наиболее перспективных формах резервуара при механическом перемешивании.

  3. Исследовать влияние способа ввода молока на интенсивность его охлаждения.

  4. Исследовать процесс теплообмена в резервуарах-охладителях с непосредственным охлаждением и выявить возможные пути его интенсификации .

  5. Разработать инженерную методику расчета резервуаров-охладителей молока с непосредственным охлаждением.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net