Тема 3. Тепловые процессы и теплопередача в пищевой аппаратуре

Задачи методы тепловой обработки пищевых продуктов. Движущая сила тепловых процессов. Теплоносители. Стационарный и нестационарный режимы теплообмена. Способы переноса тепла: теплопроводность, конвекция, излучение.

Теплопроводность. Закон Фурье. Теплопроводность однослойной плоской и многослойной стенок.

Конвективный теплообмен. Теплоотдача при вынужденном и свободном движении жидкости (газа). Закон теплоотдачи Ньютона и основные критерии теплового подобия. Критериальные уравнения конвективного теплообмена и определение коэффициентов теплоотдачи.

Теплопередача от одного теплоносителя к другому через стенку. Основное уравнение теплопередачи, коэффициент теплопередачи. Определение поверхности теплопередачи.

Теплообменные аппараты и область их применения. Классификация и основы теплового расчета. Определение среднего температурного напора и поверхности теплопередачи.

Выпаривание. Технические методы осуществления процесса в выпарных аппаратах. Материальный и тепловой балансы. Определение поверхности нагрева и расхода греющего пара.

Холодильные процессы. Термодинамический цикл компрессионной холодильной машины. Хладопроизводительность и холодильный коэффициент.

Тема 4. Массообменные процессы (массопередача)

Классификация массообменных процессов. Движущая сила процессов массообмена. Молекулярная и конвективная диффузия. Основное уравнение массопередачи. Фазовое равновесие.

Перегонка и ректификация. Физические основы процесса. Разделение бинарной и многокомпонентной смеси. Материальный и тепловой балансы. Метод расчета ректификационных колонн.

Абсорбция. Физические основы процесса и область применения в пищевой промышленности. Закон Генри, расчет и конструкция абсорбера.

Адсорбция. Общая характеристика и область применения. Изотерма адсорбции. Статическая и динамическая активность адсорбента. Конструкции адсорберов и схема адсорбционной установки.

Экстрагирование. Общая характеристика процесса и его применение в пищевой промышленности. Экстракция из твердых тел. Уравнение материального баланса и аппаратурное оформление экстракционных процессов.

Сушка. Основные методы сушки и их значение в пищевой промышленности. Параметры влажного воздуха и диаграмма Рамзина. Графоаналитический расчет сушильных установок, конструкции сушильных аппаратов. Материальный и тепловой баланс воздушной сушилки.

Кристаллизация. Физические основы процессов растворения и кристаллизации.