Лабораторный практикум по оборудованию биотехнологических производств. Онхонова Л.О - 21 стр.

UptoLike

41
Лабораторная работа 7
«Изучение гомогенизаторов».
7.1. Цель работы.
Изучить устройство, принцип работы и правила
эксплуатации гомогенизаторов, определить и рассчитать
основные характеристики, построить графики
теоретических зависимостей, сделать анализ и выводы о
работе.
7.2. Общие положения.
Гомогенизаторы для жидких продуктов
предназначены для раздробления крупных частиц в
продуктах с целью создания однородной консистенции.
Для этих целей применяют гомогенизаторы высокого
давления клапанного типа. В них осуществляется одно-,
двух-, трехступенчатая гомогенизация. Они обладают
высокой степенью раздробления, так средний размер
частиц уменьшается с 3,5…4,0 до 0,7…0,8 мкм.
Гомогенизации подвергаются витаминные смеси, смеси
биологически активных веществ, ферментные препараты,
смеси белковых соединений и др.
Важнейшими показателями, характеризующими
работу гомогенизаторов, являются производительность и
степень раздробления частиц при гомогенизации.
Производительность гомогенизатора зависит от
производительности плунжерного насоса, нагнетающего
продукт в гомогенизирующую головку, и она определяется
по следующей формуле:
η
=
znlfM 60
, (7.1)
где: М- производительность гомогенизатора, м
3
/ч;
f- площадь сечения плунжера, м
2
;
l- длина хода плунжера, м;
n- число оборотов вала в минуту, с
-1
;
z- число плунжеров, шт;
η- объемный к.п.д. насоса (η = 0,7… 0,9);
42
Эффективность или степень гомогенизации зависит от
давления и температуры молока. Для режимов
гомогенизации, принятых в промышленности, диаметры
частиц после гомогенизации определяют:
Р
d
ср
8,3
.
= , (7.2)
где: d
ср.
- диаметр частицы, мкм;
Рдавление гомогенизации, мПа;
При гомогенизации в результате перехода
механической энергии в тепловую, температура продукта
повышается. Существует линейная зависимость изменения
температуры продукта от давления:
,
8,9101,39
4
=
P
t
(7.3)
где t- повышение температуры,
0
С;
Поскольку гомогенизаторы потребляют
механическую энергию, расчет энергетических затрат
приобретает особую необходимость.
Мощность необходимую для работы гомогенизаторов
определяют по формуле:
,
η
PM
N
= (7.4)
где N- мощность гомогенизатора, кВт;
η- механический к.п.д. гомогенизатора (η= 0,75);
7.3. Программа выполнения работы.
7.3.1. Изучить правила эксплуатации гомогенизаторов.
7.3.2. Ознакомиться с конструкцией и работой
гомогенизаторов.
7.3.3. Установить конструктивные и технологические
параметры гомогенизаторов.
7.3.4. Выполнить расчеты и сделать анализ.
                Лабораторная работа № 7                                   Эффективность или степень гомогенизации зависит от
               «Изучение гомогенизаторов».                           давления и температуры молока. Для режимов
                                                                     гомогенизации, принятых в промышленности, диаметры
                     7.1. Цель работы.                               частиц после гомогенизации определяют:
     Изучить устройство, принцип работы и правила                                                  3,8
эксплуатации гомогенизаторов, определить и рассчитать                                      d ср. =      ,                       (7.2)
                                                                                                     Р
основные       характеристики,              построить     графики    где: dср.- диаметр частицы, мкм;
теоретических зависимостей, сделать анализ и выводы о                     Р – давление гомогенизации, мПа;
работе.                                                                   При      гомогенизации          в   результате   перехода
                  7.2. Общие положения.                              механической энергии в тепловую, температура продукта
     Гомогенизаторы         для            жидких       продуктов    повышается. Существует линейная зависимость изменения
предназначены для раздробления крупных частиц в                      температуры продукта от давления:
продуктах с целью создания однородной консистенции.                                                P
Для этих целей применяют гомогенизаторы высокого                                      ∆t =                  ,                   (7.3)
давления клапанного типа. В них осуществляется одно-,                                       39,1⋅10 4 ⋅ 9,8
двух-, трехступенчатая гомогенизация. Они обладают                   где ∆t- повышение температуры, 0С;
высокой степенью раздробления, так средний размер                           Поскольку            гомогенизаторы          потребляют
частиц уменьшается с 3,5…4,0 до 0,7…0,8 мкм.                         механическую энергию, расчет энергетических затрат
Гомогенизации подвергаются витаминные смеси, смеси                   приобретает особую необходимость.
биологически активных веществ, ферментные препараты,                      Мощность необходимую для работы гомогенизаторов
смеси белковых соединений и др.                                      определяют по формуле:
     Важнейшими        показателями,           характеризующими                                 M ⋅P
                                                                                         N=           ,                        (7.4)
работу гомогенизаторов, являются производительность и                                           η
степень раздробления частиц при гомогенизации.                       где N- мощность гомогенизатора, кВт;
     Производительность гомогенизатора зависит от                        η- механический к.п.д. гомогенизатора (η= 0,75);
производительности плунжерного насоса, нагнетающего
продукт в гомогенизирующую головку, и она определяется                          7.3. Программа выполнения работы.
по следующей формуле:                                                     7.3.1. Изучить правила эксплуатации гомогенизаторов.
                  M = 60 ⋅ f ⋅ l ⋅ n ⋅ z ⋅η ,                (7.1)        7.3.2. Ознакомиться с конструкцией и работой
                                                      3
где: М- производительность гомогенизатора, м /ч;                     гомогенизаторов.
     f- площадь сечения плунжера, м2;                                     7.3.3. Установить конструктивные и технологические
     l- длина хода плунжера, м;                                      параметры гомогенизаторов.
     n- число оборотов вала в минуту, с-1;                                7.3.4. Выполнить расчеты и сделать анализ.
     z- число плунжеров, шт;
     η- объемный к.п.д. насоса (η = 0,7… 0,9);

                               41                                                                   42