t = - 0,7 Х (ІІ-4),
де t - температура суміші крига-сіль, (град);
Х - кількість солі, % до маси криги.
Тепло ( у кДж/кг), яке поглинається одним килограмом криги при цій цій температурі t знаходять з рівняння
q = 335-0,7Х (ІІ-5),
Як холодоносії використовують розсоли, температура заморожування яких залежить від концентрації розчину. Однак розсоли мають дуже сильні корозійні властивості відносно металів з яких виробляються теплообмінні апарати. Це є суттевим недоліком даного холодоносія.
ОХОЛОДЖЕННЯ МОЛОКА
Підприємства молочної промисловості отримують сировину від первинної мережі, яка має ряд проміжних ланок: проміжні приймальні, сепараторні відділення, низові заводи. Головною ланкою є прифермерські молочарні, де проводиться первинна обробка молока.
Розташування прифермерських молочарень від промислових підприємств не завжди дозволяєздійснювати безпосередню доставку сировини на молочний завод. В зв"язку з цим основною технологічною операцією, яка проводиться в первинній мережі, є охолодження молока.
Охолодження во флягах.
Охолодження молока во флягах може бути здійснено за допомогою спеціальних заглибних охолоджувачів, які вміщуються во флягу з молоком, або зануренням фляг з молоком у басейн з холодною рідиною.
Порожні фляги встановлюють в басейні, який частково наповнен водою, так, щоб вони не могли спливти.Потім у басейн закладають кригу, відкривають фляги і заповнюють їх молоком.
Інша схема передбачає використання заглибних охолоджувачів, які дозволяють прискорити охолодження молока. По цій схемі заглибний охолоджувач встановлюють в басейні разом з флягами. Молоко з бачка надходить до охолоджувача, швидко охолоджується і потім напрвляється во фляги, де воно доохолоджується та сберігається.
Охолодження в резервуарах.
Для збору, охолодження та сберігання великої кількості молока на фермах поширено резервуарний засіб з використанням ванн і резервуарів охолоджувачів різноманітний конструкцій. При цьому засобі втрати молока по рівнянню з іншими засобами охолодження - мінімальні.
До недоліків резервуарного засобу відносяться: періодичність дії, високі енерговитрати, низький коефіцієнт теплопередачі (250-350 Вт/(м К).
Частіше всього використовуються конструкції резервуарів - устаткування для прийому, охолодження і зберігання молока П-785. Вона складається з двохчастин: ванни-охолоджувача для молока та машинної частини. Ванна місткістю 1000 л виготовлена з нержіваючої сталі з ухилом дна в сторону зливного патрубку. До верхньої обечайки кожуха ванни кріпиться міцна перемичка, на якій монтується приводний механізм мішалки. З обох боків від перемички розташовані з"ємні кришки, в кожній з них є два отвори для фільтрів-цедилок і для наповнення ванн молоком. Ванна оснащена теплоізоляцією із скловати. Під днищем ванни розташован трубчатий випарник для фріону, який з"єднується з холодильним агрегатом. По периметру верхнього краю ванни проходить труба з отворами, через які наружна поверхня ванни зрошується крижаною водою.
Перед запуском установки рубашку наповнюють водою так, щоб її рівень був нв 15-20 мм вище верхніх трубок випарника. Установку включають за1,5 - 2 години до надходження молока. За цей час на трубках випарника намерзає крига. Молоко охолоджується до температури 4 С.
В охолоджувачі ТОМ-2А молоко охолоджується також крижаною водою, яка отримується за допомогою холодильної машини МХУ-12Т. Танк-охолоджувач складається з корпуса, зрошувального пристрою з фільтром для води, мішалки з редуктором, холодильного агрегату і пристрію автоматичного контролю та регулювання.
Наморожуванн криги на випарювачі починають за 3 - 4 години до охолодження молока. Молоко охолоджується до 6 7 С.
Охолоджувач молока ТО-2 відноситься до резервуарів з водяним охолодженням, з окремою холодильною машиною та акумулятором холоду. До комплекту охолоджувача ТО-2 входять ванна, мішалка з приводом, водяний насос, пристрій для миття та пульт управління.
Безпосередньо на фермах використовуть установку ТМУ-1000.
Молоко пастерізується за допомогою гарячої води, яка нагрівається перегрітими парами фріону-12 . По закінченні пастерізації молоко охолоджують крижаною водою в охолоджувачі.
Охолодження на зрошувальних апаратах.
З зрошувальних охолоджувачів найбільше використання отримали зрошувальні охолоджувачі, у яких охолоджувальні поверхні складаються з ріду горизонтальних трубок, розташованих одна над другою. В зрошувальних охолоджувачах охолоджувальна рідина проходить в закритих каналах, а продукт збігає по відкритій поверхні з верху униз.
Трубчасті охолоджувачі ОДД-1000 і ОДД-2000 використовуються для охолодження молока сливок та інших рідких молочних продуктів. Конструкції цих двох охолоджувачів однакові, відрізняються вони тільки розмірами.
Зрошувальний охолоджувач складається з верхньої секції водяного та нижньої розсольного охолодження, розподільного лотка та нижнього прийомного лотка. Молоко або вершки, які подаються у верхній розподільний лоток, заповнюють його не менш ніж на половину. Через отвори розподільного лотка продукт витікає і рівномірно розподіляясь стікає з обох боків теплообмінних секцій тонким шаром по наружним поверхням труб. Стикаясь з трубами, по котрим циркулює хладогент, продукт охолоджується.
Головним недоліком зрошувальних охолоджувачів є відкрита поверхня охолодження, що не виключає забруднення молока. Охолодження супроводжується випарюванням частини вологи з молока. При цьому втрати молоко від випарювання досягають 1%.
Для того щоб уникнути цих недоліків, деякі системи зрошувальних охолоджувачів мають вертикальні бокові кришки. До таких відносяться зрошувальні охолоджувачі книжкового типу. Зрошувальні секції і розподільний лоток укладаються до камери, що розкривається.
Багатосекційні зрошувальні охолоджувачф мають високу продуктивність при мінімальних енерговитратах на подачу продукту в охолоджувач. Вони дуже прості в обслуговуванні.
Охолодження у пластинчастих апаратах.
Для охолодження та теплової обробки молока найбільше використання отримали пластинчасті апарати.
Пластинчасті теплообмінники обеспечують обробку продукту без доступу воздуху, який оточує, і найбільше відповідають вимогам промислової санітарії. Вони відрізняються компактністю, високими теплотехнічними показниками, універсальністю.
Пластинчастий охолоджувач складається з групи однотипних теплообмінних пластин, які об"єднані в один пакет. Зазор між платинами залежить від товщини гумових прокладок. Система ущільнювальних гумових прокладок пластинчастого апарату побудована так, що після збирання і стиснення пакету, у ньому утворюються дві ізольовані системи каналів для продукту та охолоджуючої рідини. Потоки охолоджувальної та охолоджуваючої рідини чергуються.
Молочні пластинчасті охолоджувачі складаються з двох частин охолодження: холодною водою і розсолом. Дякуючи цьому досягається ефективне охолодження продукту при порівняно невеликому використанні холоду.
ВИКОРИСТАННЯ ХОЛОДУ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ
ЦІЛЬНОМОЛОЧНОЇ ПРОДУКЦІЇ
Значна частина молока, яке надходить для промислової переробки, використовується для виробництва цільномолочної продукції.