В более совершенной конструкции стерилизатора молоко с помощью специального тефлонового диска разделяется на множество мелких потоков, в течение 1,5-2 с. нагреваются паром до 125 ° С.
Прямое нагревание продукта в сочетании с непрямым может быть осуществлен и в пластинчатом аппарате. Для этого в теплообменных пластинах предусмотрена определенное количество отверстий 0 0,8-1,2 мм. При подаче, вместо теплоносителя пара с давлением, превышающим давление продукта на 0,05-0,1 МПа, получают комбинированное нагрева молока.
Стерилизация консервов как с противодавлением, так и без него, может осуществляться в специальных аппаратах-автоклавах периодического действия, а также в установках непрерывного действия — гидростатических стерилизаторах.
Автоклавы могут быть вертикальные для стерилизации консервов в жестяной и стеклянной таре временем или в воде, и горизонтальные — для стерилизации консервов в жестяной таре паром.
В зависимости от состояния продукта, стерилизуется, различают обычные и ротационные автоклавы. В последних продукт в процессе стерилизации непрерывно перемещается во вращающемся барабане, что значительно улучшает теплообмен, а следовательно, и эффективность всей операции.
В отличие от автоклавов гидростатические стерилизаторы имеют законченный цикл тепловой обработки продукта, при котором он не только нагревается, но и охлаждается. Производительность таких аппаратов значительно увеличивается за счет сочетания в них всех операций обработки консервов — предварительного нагрева, стерилизации, предварительного и окончательного охлаждения.
V. РОзрахунок
Пример 1.Выбрать точные формулы для расчета теплообменника, показанного на рис. 1.1. Теплообменник состоит из двух труб — внутренней и внешней. По внутренней трубе течет молоко, и нагревается от t1 = 10 ° С до t2 = 80 ° С. В кольцевом зазоре противотоком движется горячая вода с начальной температурой t г = 95 оС, а температура воды на выходе tв. Определить длину такого аппарата в зависимости от скорости течения молока и диаметра внутренней трубы.
|
|
Рис.1.1. Схема теплообменника
Решение
Средняя температура молока по длине аппарата:
Из таблиц выбираем тепло-физические константы: теплоемкость с = 3940 дж / (кг * град), теплопроводность Вт / (м * град), плотность q = 1,019 кг/м3, вязкость 
= 0,96 * 10-3 н * сек/м3, критерий Прандтля Pr = 6,1, коэффициент объемного расширения 
= 4,2 * 10-4.
Температура горячей воды на выходе из аппарата при n = 3 определяется по формуле:
Средняя температура воды:
Поправка на направление теплового потока по формуле:
Критерий Рейнольдса для молока
Для выбора формул можно принять 
И пренебрегать термическим сопротивлением тонкой металлической стенки, тогда общий коэффициент теплопередачи определяется по формуле
Это условие легко осуществить при водяном обогреве за счет изменения сечения кольцевого зазора.
При Температура стенки:
Разница температур между стенкой и молоком:
Град.
Критерий Прандтля при температуре стенки:
.
Критерий Грасгофа:
Коэффициент теплоотдачи по формулам:
По II.1:
По II.2:
По II.3:
По II.4:
По II.5:
По II.6:
По II.7:
Температурный параметр:
При Длина трубы определяется по уравнению: