Proiectarea unui schimbător de căldură tubular polosit pentru preîncălzirea sucului de mere

Să se proiecteze un schimbător de căldură tubular folosit pentru preîncălzirea sucului de mere. Aparatul este aferent unei instalaţii de concentrare cu dublu efect pentru obţinerea sucului de mere concentrat.

Se dau:

- Capacitatea de prelucrare;

M0 = (2800 + 100 - n) kg/h mere

- Conţinutul în substanţă uscată a sucului de mere iniţial;

Sui = (16 + 0.15 - n) %

- Conţinutul în substanţă uscată a sucului de mere concentrat;

Sf = 65 %

- Temparatura iniţială a sucului de mere;

ti = 20ºC

- Temperatura sucului de mere preîncălzit;

tf = (75 + 0,15 - n) ºC

- Presiunea aburului de preîncălzire;

Pab = 2 ata

Ceilalţi parametri tehnologici şi de proiectare se vor lua din literatura de specialitate, iar necunoscuta n = 12.

Cap. I Documentarea de proiectare şi stabilirea parametrilor constructivi şi funcţionali ai aparatului de proiectat.

I.1 Alegerea şi descrierea schemei bloc de obţinere a produsului finit

Datorită calităţilor senzoriale şi proprietăţilor terapeutice pe care le posedă, sucurile de fructe au căpătat în ultimii ani o largă utilizare în industria băuturilor răcoritoare.

În prezent, în medicina modernă se recomandă folosirea diferitelor sucuri de fructe în tratamentul şi profilaxia bolilor cardio-vasculare, în diferite îmbolnăviri ale stomacului, duodenului (gastrite, ulcer, enterocolite), bolile de ficat şi ale vezicii biliare, în diferite afecţiuni ale rinichilor, în obezitate. Ca urmare, ele sunt folosite atât ca produse ditetice, cât şi ca alimente, în special pentru copii şi bătrâni.

Fabricarea sucurilor de fructe s-a dezvoltat în două direcţii:

- sucurile fără pulpă, cunoscute de obicei sub numele de sucuri limpezite;

- sucurile cu pulpă, cunoscute sub denumirea de nectare.

Sucurile limpezite sunt sucurile din care s-au eliminat prin diferite metode substanţele coloidale, lichidul fiin clar. Ele diţin ponderea cea mai mare, criteriul de transparenţă fiind esenţial pentru aprecierea calităţii. Din grupa sucurilor obţinute prin limpezire face parte şi sucul de mere, care are o influenţă binefăcătoare asupra digestiei intestinale şi se recomandă bolnavilor de gută, reumaticilor şi în gastroenterite.

Merele – materia primă pentru obţinerea sucului concentrat. Mărul face parte din categoria seminţoaselor la care fructul e o poamă cu numeroase seminţe situate la lojile seminale. Pentru a fi folosite în procesele tehnologoce, merele trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

- să fie sănătoase;

- să nu fie atacate de criptogonice sau bacteriene;

- să aibă un maxim de valoare alimentară;

- să posede proprietăţi organoleptice caracteristice soiului ce-l reprezintă (gust, aromă, culoare).

Recepţia – se face atât din punct de vedere calitativ cât şi cantitativ. La recepţia calitativă se stabileşte dacă materia primă corespunde standardelor sau normelor interne. Din fiecare lat, CTC-ul de schimb trebuie să ia o probă medie, să se ducă la laborator pentru a i se face analize calitative.

Depozitarea – depozitarea materiei prime se face în funcţie de natura produsului. Pentru 1-2 zile se folosesc rampele de depozitare a materiei prime formate dintr-o pardosea de betonschivist cu o înclinare de 1-2 grade pentru a asigura strângerea apei de spălare, şi protejate de un acoperiş din azbociment sau carton asfaltat menţinut de perne metalice. Nu se admite acoperirea cu tablă deoarece, fiind bună conducătoare de căldură, nu realizează o izolare calorică a materiei prime. Materia primă se depozitează în lădiţe aşezate în stive în aşa fel încât să se asigure o bună ventilaţie.

Pe fiecare lat sosit se va trece ora şi ziuacând a fost recepţionat, calitatea şi cantitatea. Pompa de depozitare a materiei prime trebuie să fie prevăzută cu hidranţi de alimentare şi apă necesară pentru spălare. O atenţie deosebită se va da igienei rampei care este asigurată prin spălare după fiecare schimb cu apă rece şi caldă, urmată de o dezinfecţie cu o soluţie de clorură de var. Lădiţele descărcate de amteria primă trebuie spălate cu apă rece şi caldă. În cazul în care sunt foarte murdare, se vor curăţa cu o soluţie de sodă şi se vor dezinfecta cu soluţie de var.

Sortarea – După calitate, se face manual pe o bandă transportoare sub forma unei mese confecţionate din cauciuc sau sârmă împletită; pe marginea mesei de sortare sunt aşeziţi muncitori din doi în doi care îndepărtează merele necorespunzătoare, alterate, îndepărtându-le în coşuri laterale.

Instalaţiile moderne de sortare au bandă constituită din bârne de oţel inoxidabil ce se rotesc în jurul axului permiţâmd o mai bună sortare.