Задание:

1.Выполнить расчет клапанного гомогенизатора жидких пищевых продуктов

Исходные данные для расчета

- диаметр плунжера, м

- ход плунжера, м

- угловая скорость коленчатого вала, рад/с

- число плунжеров

- давление гомогенизации, Па

Вариант	, мм	, мм	, рад/с	, шт	, МПа
1	25	10	36	5	25
2	20	10	36	5	25,5
3	35	60	38	3	20
4	30	60	38,8	3	20,7
5	22	10	37	5	24,9

Методика расчета

Производительность гомогенизатора, м³/с

, где - кпд насоса

Мощность двигателя гомогенизатора, кВт

, где - кпд гомогенизатора

Толщина тарелки клапана, м

, где Па – допускаемое напряжение материала клапана; - диаметр клапана, м; - допускаемая скорость жидкости в седле (2 м/с – для всасывающего клапана; 5…8 м/с – для нагнетающего клапана); - площадь сечения хвостовика, м²; - радиус хвостовика, м

Средний диаметр жировых шариков (м) в диапазоне изменения давления от 2 до 20 МПа

.

2. Выполнить чертеж гомогенизирующей головки и составить спецификацию сборочной единицы

Контрольные вопросы

1.Что называется гомогенизацией?

2.Каково устройство и принцип действия клапанного гомогенизатора?

3.Какие факторы влияют на степень гомогенизации?

4.Каким образом можно регулировать производительность гомогенизатора?

Лабораторная работа № 4

Исследование процесса стерилизации и определение параметров вертикального автоклава

Цель работы:

- изучение технологического процесса стерилизации консервов,

- ознакомление с устройством и принципом работы вертикального автоклава,

- приобретение навыков инженерного расчета параметров вертикального автоклава периодического действия.

Теоретическая часть

Стерилизация – это тепловой процесс, заключающийся в нагреве продукта вместе с тарой до температуры свыше 100⁰С с целью прекращения жизнедеятельности микроорганизмов в продукте и создании условий для его длительного хранения.

Время и температура тепловой обработки консервов устанавливаются в зависимости от консистенции продукта, его теплоемкости, вязкости, теплопроводности, вида микроорганизмов и спор, кислотности, материала и размера тары, начальной температуры и других факторов.

Режим стерилизации определяется временем прогревания и продолжительностью выдержки при температуре стерилизации.

При нагреве продукта внутри тары создается повышенное давление, которое может привести к деформации банки или срыву крышки. Поэтому в автоклавах в период стерилизации и, особенно в период охлаждения банок, создается противодавление, которое по величине должно быть равно внутреннему давлению [10,11].

Консервы с повышенной кислотностью стерилизуют при атмосферном давлении в кипящей воде.

Овощные закусочные, рыбные и мясные консервы стерилизуют при температуре 110… 120⁰С в аппаратах, работающих под давлением. Стерилизация проводится в водяном паре.

Режим стерилизации выражается формулой , где время нагрева банок до температуры стерилизации , время стерилизации, время для снижения давления и температуры в автоклаве соответственно, мин.

В зависимости от режима стерилизации аппараты классифицируют на аппараты непрерывного и периодического действия, работающие под давлением или при атмосферном давлении.

Отечественной промышленностью изготавливаются автоклавы горизонтального и вертикального исполнения, первые применяют для стерилизации консервов в жесткой таре, вторые – для всех видов тары.

Общий вид вертикального автоклава периодического действия приведен на рис. 1. Он состоит из корпуса, крышки и корзин под консервы, программного регулятора, арматуры для подключения пара. Воды и спуска конденсата. Корпус автоклава состоит из двух цилиндрических обечаек толщиной 6 мм и днища толщиной 8 мм. В корпусе установлены манометр, термометр и датчики программного регулятора. Внизу корпуса расположен паровой барботер и сливной патрубок.

Крышка прижимается к корпусу с помощью поясного зажима с 15-ю секторными захватами. На крышке установлены штуцеры для предохранительного клапана и спускного крана. Крышка снабжена уравновешивателем, облегчающим ее открывание и закрывание.

Программный регулятор служит для ведения процесса стерилизации в соответствии с заданной формулой.

Принцип работы вертикального стерилизатора: корзины с банками устанавливаются в корпус стерилизатора одна на другую. Крышка закрывается. Сосуд наполняется водой, через барботер подается пар. Воздушным компрессором поддерживается постоянное давление в системе. По истечении времени стерилизации пар и горячая вода вытесняются из аппарата поступающей холодной водой. После охлаждения корзин происходит выгрузка консервов.