PROBLEMY CIEPLNE W WYBRANYCH URZĄDZENIACH PRZEMYSŁU SPOŻYWCZEGO

Celem opracowania jest pokazanie problemów, z jakimi muszą się zmierzyć projektanci urządzeń dla przemysłu spożywczego, w których realizowane są procesy cieplne, aby urządzenia te były przyjazne dla użytkownika i środowiska. Podejmowane działania mają zapewnić m.in. zmniejszenie zużycia energii, wykorzystanie wszystkich składników przetwarzanego surowca, a co za tym idzie, zmniejszenie śladu węglowego.

Spis treści
1 Wstęp 9
2 Charakterystyka sterylizatorów 11
21 Czynniki wpływające na dobór sterylizatora 11
22 Podział sterylizatorów 12
221 Sterylizatory z powietrzem jako medium grzejnym 12
222 Sterylizatory parowe 12
223 Sterylizatory parowo-powietrzne 14
224 Sterylizator mikrofalowy 16
225 Sterylizatory wodne ogrzewane parą w procesie barbotażu 17
226 Sterylizatory wodne ogrzewane przeponowo parą wodną 18
3 Procedura doboru medium grzejnego 24
31 Metodyka doboru medium grzejnego 24
32 Selekcja mediów grzejnych 25
321 Warunki brzegowe 25
322 Potencjalne media grzejne 26
323 Ocena spełnienia warunków brzegowych 27
33 Wybór medium grzejnego 28
4 Odzysk ciepła z procesu sterylizacji 29
41 Możliwość wykorzystania ciepła poprocesowego 29
42 Organizacja gospodarki energetycznej
w zakładzie realizującym proces sterylizacji 30
43 Bezpośredni odzysk ciepła 30
44 Wykorzystanie ciepła do celów chłodniczych 31
45 Wykorzystanie ciepła z nośnika o niskiej temperaturze 34
5 Schładzanie sterylizatora 35
51 Model obliczeniowy dla procesu schładzania sterylizatora 35
52 Charakterystyka programu komputerowego 40
53 Analiza obliczeniowa dla serii procesów schładzania 44
6 Badania eksperymentalne sterylizatora
z systemem kaskadowym 55
61 Struktura stanowiska 55
62 System kaskadowego schładzania sterylizatora,
wersja uproszczona 57
63 System pomiarowy stosowany w układzie
schładzania kaskadowego 59
8 Spis treści
64 Wyniki badań układu z kaskadowym schładzaniem sterylizatora 69
65 Wnioski końcowe z badań sterylizatora 81
7 Wybór medium grzejnego, określenie zmienności temperatur
i ciśnień dla medium grzejnego wyparki 82
8 Dobór kształtu powierzchni wymiany ciepła
i typu mieszadła 84
9 Model matematyczny wyparki 87
91 Informacje wstępne 87
92 Równania bilansowe masy i energii 89
921 Strumienie masy 89
922 Strumienie energii (moce) 90
93 Przenikanie ciepła 95
931 Przenikanie ciepła – mieszadło i płaszcz wyparki 95
932 Przenikanie ciepła – skraplacz 98
10 Weryfikacja i walidacja modelu matematycznego 103
101 Uwagi wstępne 103
102 Równania opisujące właściwości termofizyczne wody
jako czynnika roboczego i produktu modelowego 103
1021 Woda w stanie ciekłym poniżej linii nasycenia
(w stanie przechłodzonym) 103
1022 Woda wrząca (x = 0) i para nasycona sucha (x = 1) 107
1023 Mokra para wodna 108
11 Charakterystyka programu komputerowego 110
12 Walidacja programu obliczeniowego 112
13 Wykorzystanie ciepła poprocesowego 117
131 Źródła ciepła poprocesowego 117
132 Możliwości wykorzystania ciepła w zakładzie 117
1321 Ciepło zawarte w skroplonych oparach 117
1322 Ciepło zawarte w wodzie pochłodniczej 118
133 Wnioski końcowe z badań wyparki 119
Bibliografia 120