Физические характеристики жидкостей Плотность (r) определяется продуктом. Удельная теплоемкость (сp) также
определяется продуктом. Эта характеристика соответствует количеству тепла,
которое должно быть сообщено продукту для увеличения его температуры на 1°С. Другая важная физическая характеристика – вязкость. О
ней будет рассказано в разделе, посвященном общему коэффициенту теплопередачи. Температурная программа Цель теплопередачи – нагрев или охлаждение
определенного количества продукта – например, молока от определенной
температуры на входе до требуемой температуры на выходе. Это достигается в
теплообменнике с помощью рабочей жидкости – например, воды. Молоко обогревается
горячей водой, температура которой соответственно снижается. Необходимо рассмотреть следующие аспекты температурной
программы: изменение температур, разницу в температурах взаимодействующих
жидкостей и направление потоков жидкостей. Изменение температур Температура продукта на входе и на выходе из
теплообменника определяется предшествующими и последующими этапами
технологического процесса. Изменение температуры продукта обозначено в
вышеприведенной формуле символом Dt. Оно может быть определено как Dt1=
t01 – ti1. Температура рабочей жидкости на входе определяется
условиями технологического процесса. Температура рабочей жидкости на выходе
может быть определена расчетом энергетического баланса. Для современного
теплообменника потери энергии в окружающую атмосферу настолько малы, что их можно
не принимать в расчет. Таким образом, тепловая энергия, отдаваемая горячей
жидкостью, равна тепловой энергии, поглощаемой холодной жидкостью, то есть
обеспечивается энергетический баланс. Это может быть отражено в следующей
формуле: Пример: для изготовления сыра требуется нагреть 20 000
л/ч сырного молока (V1) с 4°С до 34°С с помощью 30 000 л/ч горячей
воды (V2), температура которой = 50°С. Плотность (r) и удельная
теплоемкость (Cp) составляют для молока около 1020 кг/м3
и 3,95 кДж/кг, а для воды соответственно 990 (при 50°С) и 4,18. |