ВИКОРИСТАННЯ МЕТОДУ РЕГУЛЯРНОГО ТЕПЛОВОГО РЕЖИМУ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТЕПЛОВІДДАЧІ В МОЛОЧНИХ ПРОДУКТАХ

С. Й. Ткаченко; О. В. Власенко

doi:10.31649/1997-9266-2023-168-3-11-18

Автор(и)

С. Й. Ткаченко

Вінницький національний технічний університет ROR

О. В. Власенко

Національний технічний університет України ""Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"" ROR

DOI https://doi.org/10.31649/1997-9266-2023-168-3-11-18

Ключові слова

регулярний тепловий режим нестаціонарний теплообмін темп охолодження коефіцієнт тепловіддачі теплообмінник молочні продукти

Анотація

Молоко — складна рідина. Його основними компонентами є вода, лактоза, жир, білок і мінерали, але їхня відносна кількість залежить від генетики, пори року, харчування тварин, рівня виробництва тощо. Для переробки різних молочних продуктів: вершкового масла, сиру, згущеного молока, йогурту тощо, — потрібно багато технологічних шляхів.

Однією з найважливіших вимог сучасного молочного виробництва є можливість контролювати температуру продуктів на кожному етапі процесу. Тому нагрівання та охолодження є дуже поширеними операціями на молокозаводі.

Теплообмінники стали критично важливим компонентом переробки молока, і без них багато молочних продуктів вважалися б небезпечними для споживання через ріст шкідливих мікроорганізмів. Теплообмінники використовуються для багатьох процесів обробки, включно з пастеризацією, стерилізацією та іншими потребами харчової промисловості.

В роботі встановлюється існування регулярного теплового режиму в системі «навколишнє середовище (вода в кільцевому об’ємі) — тонка циліндрична металева стінка — дослідне рідинне середовище». Як дослідне рідинне середовище вибрано молоко та молочну сироватку. Вивчається теплообмін в умовах вільної конвекції.

Експериментально встановлено, що в дослідній системі «навколишнє середовище (вода в кільцевому об’ємі) — тонка циліндрична металева стінка — дослідне рідинне середовище» мають місце ознаки регулярного теплового режиму, тобто, сталість темпу охолодження (нагрівання) дослідного рідинного середовища в тонкій циліндричній металевій посудині; сталість коефіцієнта тепловіддачі в процесі регулярного теплового режиму; сталість коефіцієнта нерівномірності розподілу температур.

За використання методу регулярного теплового режиму визначено коефіцієнт тепловіддачі від теплоносія молочним продуктам в умовах використання експериментально-розрахункового методу.

Коефіцієнт тепловіддачі молоку під час нагрівання знаходиться в межах 640…700 Вт/(м²·К), молочній сироватці під час нагрівання — 710…820 Вт/(м²·К), молочній сироватці під час охолодження — 430…500 Вт/(м²·К).

897 204

Як цитувати

[1]

«ВИКОРИСТАННЯ МЕТОДУ РЕГУЛЯРНОГО ТЕПЛОВОГО РЕЖИМУ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТЕПЛОВІДДАЧІ В МОЛОЧНИХ ПРОДУКТАХ», Вісник ВПІ, вип. 3, с. 11–18, Чер 2023, doi: 10.31649/1997-9266-2023-168-3-11-18.

Завантажити посилання

Біографії авторів

автор С. Й. Ткаченко, афіліація Вінницький національний технічний університет

д-р техн. наук, професор, професор кафедри теплоенергетики

автор О. В. Власенко, афіліація Національний технічний університет України ""Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського""

д-р філософії, науковий співробітник кафедри теплової та альтернативної енергетики

Посилання

A hot market for heat exchangers in dairy processing. [Electronic resource]. Available: https://www.dairyfoods.com/articles/94602-a-hot-market-for-heat-exchangers-in-dairy-processing. Accessed on: Jenuary 19, 2023.

Applications of Heat Exchangers in the Dairy Industry. [Electronic resource]. Available: https://thermtest.com/applications-of-heat-exchangers-in-the-dairy-industry. Accessed on: Jenuary 15, 2023.

Featured Story — Milk fouling in heat exchangers. [Electronic resource]. Available: https://heat-exchanger-world.com/featured-story-milk-fouling-in-heat-exchangers. Accessed on: Jenuary 10, 2023.

Tetra Pak, Designing a process line. [Electronic resource]. Available: https://dairyprocessinghandbook.tetrapak.com/chapter/designing-process-line. Accessed on: Jenuary 10, 2023.

K. Garver, The Latest in Heat Exchangers for Food Processing. [Electronic resource]. Available: https://thermtest.com/heat-exchangers-and-thermal-fluids-in-the-food-processing-industry . Accessed: 2016, September 26.

S. Тkachenko, O. Vlasenko, N. Resident, D. Stepanov, and N. Stepanova, “Cooling and of the fluid in the cylindrical volume,” Acta Innovations, no. 42. pp. 15-26, 2021. https://doi.org/10.32933/ActaInnovations.42.2.

С. Ткаченко, О. Власенко, і Н. Резидент, «Теплообмін циліндричного рідинного тіла обмеженої висоти з навколишнім середовищем,» Вісник національного технічного університету «ХПІ», серія: Енергетичнi та теплотехнiчнi процеси й устаткування, № 2, с. 27-30, 2021. https://doi.org/10.20998/2078-774X.2021.02.05 .

О. В. Власенко, «Дослідження теплообміну в об’ємі двофазної рідини за умов вимушеної її конвекції,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 6, с. 14-20, 2021.