Удосконалення безпереврної пастерізаційної установки «труба в трубі»
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.208990Ключові слова:
пастеризація, молоко, теплообмінник труба в трубі, теплопідведення, швидкість потоку, електричний нагрівАнотація
Запропоновані в статті інженерно-технологічні рішення спрямовані на вдосконалення безперервної пастеризаційної установки «труба в трубі, оскільки при переробці молочної сировини саме пастеризація значною мірою впливає на якість готового продукту, а більшість обладнання має непрямий спосіб теплопідведення. Використання різноманітних теплоносіїв пов’язані зі складністю експлуатаційного характеру, наявністю додаткових витрат на їх нагрівання, транспортування, автоматизацію та стабілізацію температурного поля при обробці сировини.
В результаті вдосконалення пастеризатора досягається зменшення в 6 раз питомої металоємністі апарату в порівнянні з базовою конструкцією (26 кг/м2, відповідно до 160 кг/м2). Тривалість підігрівання та пастеризації питного молока за температури 73…77 °С при витримці 15…20 с становить – 27,5 с, що у 1,8 разів менше. Забезпечується зменшення витрати теплоти на нагрівання апарата, яке становить – 1372,8 кДж (ПУТвТ), порівняно з витратами в базовому пастеризаторі – 8448 кДж.
Встановлено рівномірність нагрівання потоку при зміненні швидкості від 0,03 до 0,40 м/с для різних способів теплопідведення – при умові υ=0,4 м/с забезпечується перепад температури: при внутрішньому нагріванні – 1,4 °С; в базової конструкції з зовнішнім нагрівом гарячим теплоносієм – 2,7 °С та у запропонованому ПУТвТ з двостороннім обігрівом – 0,5 °С. Проведене порівняння способів теплопідведення підтверджує тепломасообмінну ефективність обробці сировини в ПУТвТ при забезпечення мінімального перепаду температури.
Удосконалена безперервна пастеризаційна установки «труба в трубі» на основі двостороннього нагрівання ГПРЕнВТ характеризується ресурсоефективністю та може бути використана в якості підігрівача харчової сировини в температурному діапазоні 15...110 °С
Посилання
- Pro yakist moloka i yak yoho vybyraty. Available at: https://getoptim.com/uk/sklad-i-vidi-moloka.html
- Pasterizatsiya moloka. Available at: https://milkfresh.com.ua/pasteurization.html
- Oborudovanie dlya pasterizatsii moloka i molochnyh produktov. Available at: https://helpiks.org/8-18574.html
- Buzoverov, S. Yu. (2015). Innovative approaches in upgrading the technology and equipment for drinking milk production. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 4 (126), 129–132. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/innovatsionnye-podhody-v-modernizatsii-tehnologii-i-oborudovaniya-dlya-proizvodstva-pitievogo-moloka
- Panchal, H., Patel, R., Chaudhary, S., Patel, D. K., Sathyamurthy, R., Arunkumar, T. (2018). Solar energy utilisation for milk pasteurisation: A comprehensive review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 92, 1–8. doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.04.068
- Rossi, F., Parisi, M. L., Maranghi, S., Manfrida, G., Basosi, R., Sinicropi, A. (2019). Environmental impact analysis applied to solar pasteurization systems. Journal of Cleaner Production, 212, 1368–1380. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.12.020
- Mavrin, E. A. (2015). Parametric synthesis of the annular thin-layer apparatus for pasteurization of milk. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta, 9 (184), 158–163.
- Huang, K., Wang, J. (2009). Designs of pulsed electric fields treatment chambers for liquid foods pasteurization process: A review. Journal of Food Engineering, 95 (2), 227–239. doi: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2009.06.013
- Peng, P., Song, H., Zhang, T., Addy, M., Zhang, Y., Cheng, Y. et. al. (2017). Concentrated high intensity electric field (CHIEF) system for non-thermal pasteurization of liquid foods: Modeling and simulation of fluid mechanics, electric analysis, and heat transfer. Computers & Chemical Engineering, 97, 183–193. doi: https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2016.11.044
- Narataruksa, P., Pichitvittayakarn, W., Heggs, P. J., Tia, S. (2010). Fouling behavior of coconut milk at pasteurization temperatures. Applied Thermal Engineering, 30 (11-12), 1387–1395. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2010.02.028
- Aguiar, H. de F., Yamashita, A. S., Gut, J. A. W. (2012). Development of enzymic time-temperature integrators with rapid detection for evaluation of continuous HTST pasteurization processes. LWT - Food Science and Technology, 47 (1), 110–116. doi: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2011.12.027
- Dilay, E., Vargas, J. V. C., Amico, S. C., Ordonez, J. C. (2006). Modeling, simulation and optimization of a beer pasteurization tunnel. Journal of Food Engineering, 77 (3), 500–513. doi: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2005.07.001
- El Maakoul, A., Feddi, K., Saadeddine, S., Ben Abdellah, A., El Metoui, M. (2020). Performance enhancement of finned annulus using surface interruptions in double-pipe heat exchangers. Energy Conversion and Management, 210, 112710. doi: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2020.112710
- Taner Elmas, E. (2020). Design and production of high temperature heat pipe heat recovery units. Journal of Molecular Structure, 1212, 127927. doi: https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2020.127927
- Omidi, M., Farhadi, M., Jafari, M. (2017). A comprehensive review on double pipe heat exchangers. Applied Thermal Engineering, 110, 1075–1090. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.09.027
- Mukesh Kumar, P. C., Hariprasath, V. (2020). A review on triple tube heat exchangers. Materials Today: Proceedings, 21, 584–587. doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.06.719
- Zahorulko, O. Ye., Zahorulko, A. M. (2016). Pat. No. 108041 UA. Hnuchkyi plivkovyi rezystyvnyi elektronahrivach vyprominiuiuchoho typu. No. u201600827; declareted: 02.02.2016; published: 24.06.2016, Bul. No. 12. Available at: http://uapatents.com/5-108041-gnuchkijj-plivkovijj-rezistivnijj-elektronagrivach-viprominyuyuchogo-tipu.html
- Bannyh, O. P. (2012). Osnovnye konstruktsii i teplovoy raschet teploobmennikov. Sankt-Peterburg, 42.
- Lepesh, G. V., Lepesh, A. G., Luneva, S. K. (2016). Increase in efficiency of heatexchange devices by use of vortex effect. Tehniko-tehnologicheskie problemy servisa, 4 (38), 23–31. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/povyshenie-effektivnosti-teploobmennyh-apparatov-putem-primeneniya-vihrevogo-effekta/viewer
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Andrii Zahorulko, Aleksey Zagorulko, Maryna Yancheva, Olena Dromenko, Mariana Sashnova, Kateryna Petrova, Lyudmila Polozhyshnikova, Nina Budnyk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
