Физический смысл критериев гидродинамического подобия.

Критерий Рейнольдса характеризует отношение сил инерции к силам трения и определяет режим движения во всех сходственных точках подобных систем

Критерий гомохромности характеризует неустановившееся состояние процесса

Критерий Эйлера характеризует отношение сил гидростатического давления к силам инерции

Критерий Фруда отражает влияние сил тяжести на движение жидкости

Таким образом, решение уравнения Навье-Стокса, описывающее в общем виде процесс движения вязкой жидкости, может быть представлено критериальным уравнением вида:

которое наз обобщенным (критериальным) уравнением гидродинамики. Любая задача движения вязкой жидкости может быть решена путем нахождения зависисмости между критериями, входящими в это уравнение.

В этом уравнении все критерии подобия, кроме Еu, являются определяющими, т.к. они составлены только из величин, выражающих условия однозначности. Поскольку при решении практических задач обычно определяют Δр, входящую в Еu, то в этом случае уравнение записывают относительно определяемого критерия Еu:

Где значения А, q, n, m обычно определяют опытным путем.

Основные технологические процессы производства пастеризованного молока.

Стадии технологического процесса. Производство пастеризованного молока включает в себя следующие стадии:

— очистку молока, охлаждение и резервирование;

— складирование, хранение и транспортирование готовой продукции.

Для производства пастеризованного молока применяемое натуральное молоко должно быть не ниже 2-го сорта. Молоко 1-го сорта имеет кислотность 16-18 °Т, механическую и бактериальную загрязненность 1-го класса, температуру не выше 10 °С, плотность в пределах 1,030 г/см³.

Очистка и нормализация. Молоко, поступающее на завод, содержит механические включения, поэтому применяют центробежную очистку молока на сепараторах-молокоочистителях, которая осуществляется одновременно с нормализацией. Очистка, нормализация, гомогенизация, пастеризация и охлаждение происходят в потоке на пластинчатых пастеризационно-охладительных установках в комплекте с гомогенизатором.

На заводах после очистки и охлаждения (до 2-4 °С) молоко при необходимости хранят в промежуточных емкостях не более 48 ч.

Очистка и нормализация проводится при 40 ± 5 °С на сепараторах-молокоочистителях и сепараторах-сливкоотделителях. Нормализация осуществляется в потоке путем смешивания сливок и обезжиренного молока в таких пропорциях, чтобы обеспечить заданную жирность молока.

Нормализованная смесь молока поступает в гомогенизатор, представляющий собой плунжерный насос высокого давления при температуре не менее 60 °С. При давлении 12,5 ± 2,5 МПа в гомогенизаторе происходит раздробление жировых шариков, а дестабилизированный в результате механического и теплового воздействия молочный жир приобретает белково-лецитиновую оболочку. Размер жировых шариков при гомогенизации уменьшается в 10 раз, а скорость их всплыва-ния, рассчитанная по формуле Стокса, — в 100 раз. Благодаря гомогенизации молока в течение срока реализации замедляется образование сливочной пробки на поверхности молока.

Термическая обработка молока (пастеризация, топление, стерилизация). При пр-ве молока и молочных продуктов применяются след виды термической обработки молока: пастеризация, топление, стерилизация и ультравысокотемпературная обработка молока (УВТ-обработка).

Пастеризация — тепловая обработка молока при температурах ниже точки его кипения. Основная цель пастеризации молока — обезвредить молоко в микробиологическом отношении, инактивировать ферменты, придать молоку определенный вкус и запах. Пастеризацией можно ослабить или уничтожить некоторые пороки вкуса и запаха молока. Пастеризация молока в сочетании с охлаждением и асептическим розливом, исключающим вторичное обсеменение микроорганизмами, предотвращает порчу продукта при хранении.

В настоящее время на молочных предприятиях применяются два режима пастеризации: кратковременная при температуре 74 ±2 °С с выдержкой 15-20 с и моментальная при температуре свыше 85 °С без выдержки.

Стерилизация — тепловая обработка молока при температуре выше 100 °С. При стерилизации полностью уничтожаются все виды вегетативных микроорганизмов, их спор, инактивируются ферменты.

В молочной промышленности применяют следующие виды стерилизации: стерилизация в таре при температуре 115-120 °С с выдержкой 30 и 20 мин; стерилизация в потоке (УВТ-стерилизация при температуре в пределах 140 °С с выдержкой 2 с).

При пастеризации и особенно стерилизации наиболее глубоким изменениям подвергаются сывороточные белки. Сначала происходит их денатурация. Наименее термоустойчивыми из сывороточных белков являются иммуноглобулины и сывороточный альбумин.

Денатурация приводит к структурным изменениям, и в молекулах белка высвобождаются: SH-группы цистеина, Е-аминогруппы лизина, гидроксильные группы серина и др. При появлении свободных сульф-гидрильных групп и свободного сероводорода молоко приобретает ореховый привкус пастеризации или вкус кипяченого молока. В результате высокотемпературной обработки в образовании привкуса пастеризации молока и сливок участвуют лактоны и метилкетоны.

После термической обработки молоко охлаждается до 4-6 °С, проверяется на качество и расфасовывается в мелкую или крупную тару.

Готовый продукт хранят в холодильных камерах при температуре 0-8 °С и относительной влажности 85-90%. Продолжительность хранения большинства видов пастеризованного молока не более 36 ч с момента окончания технологического процесса.

Фильтр — устройство для «фильтрации» или «фильтрования» — выделения (или удаления) из потока частиц/жидкости/газов/смесей. Фильтрование — процесс разделения неоднородных систем (например, суспензия, аэрозоль) при помощи пористых перегородок, пропускающих дисперсионную среду и задерживающих дисперсную твёрдую фазу.

Фильтрованием называется процесс разделения неоднородных систем с твердой дисперсной фазой, основанный на задержании твердых частиц пористыми перегородками, которые пропускают сперсионную среду. В пищевой промышленности эти процессы получили большое распространение (в пивоварении для отделения дробины от сусла и для осветления готового продукта - пива и т.д.). Типы фильтрационных процессов. Процессы промышленного фильтрования могут быть разделены на две группы, отличающиеся своеобразием механизма.

К первой относятся процессы фильтрования с образованием осадка. Обычно это маловязкие жидкости, содержащие значительное количество твердой фазы. Хотя диаметры отверстий фильтрующей перегородки больше размера взвешенных частиц, только первые порции фильтрата уносят с собой небольшую часть твердой фазы, прошедшую через фильтр. В дальнейшем отверстия перекрываются сводами из частиц. Образуется осадок, толщина которого увеличивается по мере продолжения процесса фильтрования. И он начинает играть основную роль при задержании последующих частиц, размеры которых больше размеров капилляров осадка. По мере роста толщины слоя осадка увеличивается сопротивление фильтрованию и уменьшается его скорость, которая определяется перепадом давления перед и после фильтрующей перегородки, т.к. только при выполнении этого условия будет осуществляться процесс фильтрования.

Вторая группа фильтрования - закупорочное фильтрование. Этот процесс имеет место, когда размеры частиц малы и количество их невелико, а также при фильтровании весьма вязких суспензий.

Осаждение в таких суспензиях протекает медленно и своды над отверстиями фильтрующего материала не образуются. Твердые частицы проникают в капилляры фильтра и застревают там, задерживаясь за счет прилипания или на поворотах. Частицы осадка, накапливаясь в порах фильтра, закупоривают их. При этом живое сечение фильтра уменьшается, и сопротивление растет. К этому типу приближается процесс фильтрования пива.

Кроме описанных двух случаев фильтрования имеется промежуточный, при котором имеет место как проникновение осадка в капилляры и их закупоривание, так и образование слоя осадка. Таким образом, тип фильтрования зависит от свойств суспензии, фильтрующей перегородки, давления фильтрования. Поэтому одна и та же суспензия может фильтроваться при соответствующих условиях различно.

Основные типы фильтрационных аппаратов. Фильтровальное оборудование бывает периодического и непрерывного действия. По принципу действия оно делится на две группы: оборудование, работающее при постоянном перепаде давления; оборудование, работающее при постоянной скорости фильтрования.

Нутч-фильтры предназначены для фильтрации растворов при пониженном давлении. Основным материалом для их изготовления является борсиликатное стекло и фторопласт, что позволяет фильтровать практически любые агрессивные растворы. Кроме того не требуется дорогостоящего оборудования для создания избыточного давления как в случае с друк-фильтрами, а достаточно лишь обычного вакуумного насоса.

Фильтр-пресс (англ. filter-press) — аппарат периодического действия для разделения под давлением жидких неоднородных систем (суспензий, пульп) на жидкую фазу (фильтрат) и твердую фазу (осадок, кек). Фильтр-прессы применяются для фильтрации широкого класса суспензий, а также они пригодны также для разделения суспензий с небольшой концентрацией твердых частиц и суспензий с повышенной температурой, охлаждение которых недопустимо вследствие выпадения кристаллов из жидкости.

Движущей силой процесса фильтрации является напор подаваемой в аппарат суспензии. Суспензия (смесь веществ, где твёрдое вещество распределено в виде мельчайших частичек в жидком веществе во взвешенном (неосевшем) состоянии) под давлением поступает внутрь пакета плотно сжатых фильтровальных плит (плит и рам). Плиты обтягиваются фильтровальной тканью. Частицы твердой фаза задерживаются на поверхности фильтровального полотна, а жидкая фаза свободно проникает через мелкие поры фильтроткани и далее через систему каналов выводится из фильтра.

Барабанный вакуум-фильтр – вращающийся горизонтально расположенный барабан, частично погруженный в корыто с осадком.

Барабан имеет две боковые стенки: внутреннюю сплошную и наружную перфорированную, обтянутую фильтровальной тканью. Пространство между стенками разделено на 16-32 секции, не сообщающиеся между собой. Каждая секция имеет отводящий коллектор, входящий в торце в цапфу, к которой прижата неподвижная распределительная головка. В зоне фильтрования осадок фильтруется под действием вакуума. Затем осадок просушивается атмосферным воздухом. Фильтрат и воздух отводятся в общую вакуумную линию. В зоне съема осадка в секции подается сжатый воздух, способствующий отделению обезвоженного осадка от фильтровальной ткани. Осадок снимается с барабана ножом. В зоне регенерации ткань продувается сжатым воздухом или паром. Для улучшения фильтрующей способности ткани через 8-24 ч работы фильтр регенерируют -промывают ингибированной кислотой или растворами ПАВ.

В качестве фильтрующего элемента этого типа фильтров используют специальные диски из полимеров, на поверхности которых имеются канавки определенной ширины и глубины. При сжатии двух дисковых пластин между ними появляется объемная сетчатая структура, которая и является рабочим фильтрующим элементом.

Вода проходит через плотно сжатые диски, а нерастворенные частицы остаются в фильтрующем материале. Площадь всех дисков в составе одного пакета равняется фильтрующей поверхности дискового фильтра. Минимальный размер фильтруемых частиц зависит от глубины и ширины канавок, нанесенных на поверхность дискового материала.

Фильтр состоит из горизонтально расположенного вращающегося вала с установленными на нем дисками, частично погруженными в корыто с суспензией. Каждый диск состоит из 12-18 разобщенных полых секторов, дренажная поверхность которых обтянута фильтровальной тканью или сеткой. Вал фильтра полый двустенный. Между наружной и внутренней стенками расположены соответственно 12-18 каналов (ячеек). Полость каждого сектора диска сообщается с соответствующим каналом (ячейкой) вала. Каналы выходят на торцовую поверхность вала, к которой прижата неподвижная распределительная головка. При вращении вала секторы последовательно сообщаются с четырьмя камерами распределительной головки. В зоне фильтрования фильтрат под действием вакуума поступает через фильтровальную перегородку в полость секторов, а затем через каналы вала и камеру 1, сообщающуюся с вакуумной линией, отводится из фильтра. Твердая фаза задерживается на поверхности перегородки, образуя слой осадка. В зонах обезвоживания и просушки свободная жидкость отсасывается из осадка и отводится из фильтра через камеры 1 и 2. В зоне съема осадка через камеру 3 подают внутрь секций сжатый воздух для отделения осадка от фильтровальной перегородки и съема его ножом. Отдувка осадка осуществляется импульсом с помощью клапана отдувки. В зоне регенерации происходит регенерация ткани воздухом или паром, поступающим через камеру 4.

Ленточный фильтр-пресс - электромеханическое оборудование, предназначенное для сгущения и механического обезвоживания осадков хозяйственно-бытовых, городских и производственных сточных вод, а также шламов и суспензий, образующихся на предприятиях пищевой, целлюлозно-бумажной, кожевенной, металлургической и др. промышленности.

Сгущение на ленточном сгустителе обработанного флокулянтами осадка или шлама, осуществляется путем гравитационного отделения свободно-выделенной влаги на движущемся фильтровальном полотне.

Обезвоживание на ленточном фильтр-прессе происходит путем последовательного фильтрования под действием сил гравитации с последующим отжимом (прессованием) между двумя непрерывно движущимися фильтровальными сетками. Давление на осадок передается с помощью системы роликов, между которыми зажаты движущиеся фильтровальные ленты.

суть примерно такая только всместо измельченных частиц вода, а крупные частицы - осадок.

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: