Contribuții la proiectarea răcitorului pentru răcirea laptelui

1. Introducere

In memoriul dat se analizeaza pentru instalatii de racire a laptelui, studiate individual pe termenul unui trimestru de studii.

Se analizeaza constructia si principiul de functionare, regulile de exploatare, intretinere, reparatie si modificarile de reglare a masinilor, metodele de calcul, fabricarea utilajului si metodele de asigurare a flabilitatii utilajelor, care se utilizeaza la fabricarea de producer a produselor lactate.

Aici sunt prezentate principalele informatii privind nivelul actual al constructiilor in echipamentul utilajului tehnologic.

Masinele si utilajele din industria alimentara sunt masini de lucru destinate pentru operatiile diversificate in cadrul proceselor de productie, in conformitate cu cerintele tehnico- economice impuse fiecarei lucrari in parte.

Prin folosirea masinilor in executarea diverselor lucrari din cadrul proceselor de productie din industria alimentara, se asigura:

- marirea productivitatii muncii;

- realizarea unor lucrari in termene optime si de o calitate superioara;

- reducerea costurilor pe tona de produs;

- inlocuirea muncii manual cu munca de dirijare a utilajului, respective reducerea efortului fizic.

Conform principiului al doilea al termodinamicii, trecerea caldurii in mod normal, fara consum de energie din exterior, are loc numai de la corpurile cu temperaturi mai ridicate la cele cu temperaturi mai scazute. Trecerea caldurii in sens invers se poate realiza numai pe baza unui consum de energie din exterior sub diferite forme: mecanica, termica electrica, chimica etc. Masinele si instalatiile in care se realizeaza asemenea proces poarta denumirea de transmitere de caldura. Functionarea acestora are loc intr-un interval de temperaturi definit de temperaturile celor doua izvoare sau surse de caldura. Pozitia acestui interval de temperature in raport cu temperature mediului ambiant joaca un rol importantin clasificarea transformatoarelor de caldura. In cazul cind temperatura sursei reci este inferioara temperaturii mediului ambiant care joaca rolul rezervorului cald procesul este frigorific si transformatorul de caldura care permite utilizarea acestui proces reprezinta o masina frigorifica. Daca sursa rece este mediul ambient, iar receptorul termic cald are o temperature mai inalta procesul cald caloric si transformatorul de caldura reprezinta o masina calorifica sau pompa de caldura. In cazul cind sursa rece are o temperature mai joasa decit temperatura mediului ambiant, iar rezervorul cald are potential mai inalt, procesul este continuat si transformatorul de caldura in care se desfasoara acest process se numeste instalatie combinata, frigorifica calorica.

Pina la secolul trecut singura modalitate de efectuare a proceselor de racirea corpurilor la temperaturi sub 0° C a mediului ambiant consta la utilizarea ghetei a unor amestecuri frigorifice efectuate pe baza ghetei si a sari.

Elaborarea si utilizarea primelor masini frigorifice a avut loc in sec 19 1810 cind inginerul englez Lesli a construit primul generator de gheata. Cu citiva ani mai tirziu medical englez Perhicims a construit masina frigorifica cu comprimare cu utilizarea esterului etilic. In 1845 Gorti inventeaza masina frigorifica de aer cu utilizarea aparatul special a dispozitivului de abatere. In 1872-1874 Hoili si Linde au construit masina frigorifica care e principiul masinii frigorifice contemporane.

2. Clasificarea masinilor frigorifice

Masinele frigorifice se pot clasifica dupa: tipul de energie consumata in fuctie de proprietatile si starea de agregare ale agentilor de lucru, tipul ciclului.

Dupa tipul de energie consumata se pot deosebi masini cu comprimare, masini cu consum de caldura, masini termoelectrice precum si masini cu jet.

Ca sursele de energie la masinele cu comprimare se utilizeaza energia electrica sau mecanica. La masinele cu consum de caldura se refera masinele cu sorbtie, care se clasifica la rindul lor in masini

cu absortie si adsorbtie. Principiul de lucru al masinilor cu sorbtie este axat pe realizarea succesiva a reactiilor termochimice de sorbtie a agentului de lucru de catre un sorbent, dupa care urmeaza dedesorbtie a agentului din sorbant.

Procesele de sorbtie si desorbtie joaca in aceste masini rolul proceselor de aspiratie (destindere) si refulare (comprimare) executate de compresorul mecanic.

In masinele cu adsorbtie procesul de sorbtie are loc la suprafata adsorbsntului care se afla, de regula, in stare solida.

Masinele termoelectrice care au la baza efectul Pehier permit obtinerea frigului prin utilizarea directa a energiei electrice. La trecerea curentului electric printr-un ansamblu format din doua material diferite se constata aparitia unei deferente de temperature la cele doua masuri ale sistemului.

In fuctie de proprietatile si starea de agregare a agentilor de lucru, masinele frigorifice se impart in masini frigorifice cu vapori si cu gaze. Spre deosebire de masinele frigorifice cu gaze la care starea de agregare a agregatului nu se modifica, la cele cu vapori este necesara condensarea vaporilor comprimati si vaporizarea agentului destinarii.

Dupa tipul ciclului masinele frigorifice se grupeaza in:

- masini care functioneaza pe baza unui ciclu inchis. In aceste masini agregatul de lucru trece prin diferite elemente, component ale conturului inchis, proces in care temperature variaza intre limitele impuse de cele doua surse de caldura. In aceasta categorie se incadreaza unele masini cu comprimare mecanica de gaze precum si masini cu ejector.

- masini ce functioneaza pe baza unui proces inchis. Ele sunt caracterizate prin aceea ca in timpul functionarii agentul este total partial extras din masina. In locul agentului evacuate este introdus o noua cantitate de agent.

3. Studiul tehnic

Studiul tehnic contribuie la imbogatirea cunostintelor tehnice ale specialistilor din industria alimentara si la atingerea nivelului ethnic solicitat de societatea noastra.

O atentie deosebita este acordata elucidarii problemelor legate de majoritatea eficacitatii tehnologiilor moderne de prelucrarea a produselor agroalimentare. In studiul ethnic sunt mentionate cerintele esentiale impuse proceselor si utilajelor alimentare. Sunt expuse bazele stiintijice a proceselor tehnologice si calculele ingineresti ale masinilor si aparatelor. Este descris principiul de functionare si constructia utilajelor folosite la realizarea procedeelor mecanice in industria alimentara.

Aici sunt analizate constructia si principiul de functionarea a masinilor, aparatelor si instalatiilor care se utilizeaza in industria alimentara si anume in industria laptelui.

In studiu sunt prezentate pricipalele informatii privind nivelul actual al cunostintelor in domeniul utilajelor tehnologice din industria alimentara si care sunt necesare pentru calculul masinilor. Sunt, de asemenea, analizate constructia si principiul de functionare a utilajelor si a celor mai importante ansambluri ale lor. Sunt prezentate metodele de calculi tehnologice.

4. Motivarea tehnico- economica

Motivarea tehnico economica se realizeaza prin dezavantaje si avantaje la racirea laptelui in racitorul de racire.

Dezavantajul cochilii cilindrice [2, 3, 7] din brevetul nr.1 este un proiect complex şi tehnologia lor de producţie, care necesită un set special de lovituri puternice, şi, în consecinţă, preţul ridicat.

Dezavantajul de rezervoare-coolere intermediar de răcire [2] este, de asemenea, o complicaţie a structurii asociate cu prezenţa lichidului de răcire intermediare (apă de la gheaţă), dispozitive de automatizare suplimentare pentru a circula racire intermediara, precum şi, în consecinţă, mai scumpe.

Dezavantajul slot şi tubchato-evaporatoare decalaj, freon, obţinute prin sudare [5], sau sudare cusătură [2, 7], este o mică marjă de siguranţă în timpul tranziţiei spre R22 moderne cu compusi halogenati în loc de R12 vechi.

Principalul dezavantaj al prototipului este o execuţie publică, care este realizată de încărcare manuală de lapte şi de mână de spalare de rezervor pentru evaporator când scoati capacul după răcire a laptelui. Mobila legătură cu crosshead acoperă rezervorul si nu permite să se excludă de aer în timpul procesului de răcire şi de a reduce indicatorii organoleptice ale laptelui

Cunoscut pentru dispozitivul de răcire a laptelui [3], conţine un schimbător de căldură cu ataşarea tevi pentru furnizarea şi drenarea lichidului racit de încălzire, surse de frig artificiale şi naturale. Sursa de frig naturala sub forma unui rezervor cilindric are echipament special pentru pulverizare, răcire şi colectare a lichidului de răcire răcit.

Datorită faptului că instalaţiile pentru producerea şi prelucrarea laptelui, de obicei, situat la o distanţă una de alta, nu este nevoie de racirea laptelui la o temperatură de 7 ... 8 °C înainte de livrare de la producător la procesor.

Pentru conservarea cea mai completă a proprietăţilor din toate componentele sale, necesare pentru procesul de răcire a laptelui serveste timpul minim posibil, ceea ce necesită consum mare de energie a dispozitivelor de putere de răcire laptelui.

Aceste dezavantaje nu trebuie sa depaseasca preturile reale si nu trebuie sa fie excluse utilajele de inalta calitate in industria alimentara. Trebuie de evitat metodele vechi si de acceptat metodele noi de fabricare care sunt mai moderne si mai usor de folosit.