Что такое тепловые процессы: Материал на тему «Тепловые процессы»

Содержание

Тепловые процессы в производстве. Тепловая обработка продуктов

К тепловым процессам относятся такие технологические процессы, скорость которых определяется скоростью подвода или отвода теплоты:


В качестве теплоносителя в пищевой промышленности широко применяют насыщенный или перегретый водяной пар. В качестве промежуточных теплоносителей используют водяной пар, воду и высокотемпературные теплоносители (минеральные масла, органические жидкости, расплавленные соли, металлы и др.).

В холодильной технике в качестве теплоносителей используют хладоагенты: воздух, рассолы, аммиак, диоксид углерода, фреон и др.

Тепловая обработка продуктов осуществляется разными способами: погружением в жидкую среду, обработкой паровоздушной и пароводяной смесями, острым паром и др.

Нагревание насыщенным водяным паром. Важными достоинствами насыщенного водяного пара являются передача значительного количества теплоты при малом расходе пара и небольших поверхностях теплообмена, постоянство температуры конденсации при данном давлении и точное поддержание заданной температуры, доступность, пожаробезопасность, наличие относительно высокого теплового КПД.

Основной недостаток насыщенного водяного пара заключается в значительном возрастании давления при повышении температуры, что требует более прочной и дорогостоящей аппаратуры и подводящих коммуникаций. Обычно насыщенный водяной пар применяется при температуре +180…190 °С.

При дополнительном нагреве насыщенного пара на специальных установках – пароперегревателях получают перегретый пар, но он имеет незначительный коэффициент теплоотдачи. В качестве теплоносителя используют насыщенный водяной пар в виде глухого пара при осуществлении обогрева через теплопередающую стенку или острого пара при смешении пара и нагреваемого продукта.

Способ нагрева острым паром проще в сравнении с нагревом глухим паром и позволяет полнее использовать тепло пара из–за смешивания парового конденсата с нагреваемой жидкостью и выравнивания их температур. Пар подводится к нагреваемой жидкости с помощью труб с отверстиями, которые называются барботерами.

Тепловой процесс — это… Что такое Тепловой процесс?

Тепловой процесс
        термодинамический процесс, изменение состояния физической системы (рабочего тела (См. Рабочее тело)) в результате теплообмена и совершения работы. Если Т. п. протекает настолько медленно, что в каждый момент рабочее тело будет находиться в равновесии термодинамическом (См. Равновесие термодинамическое), то он является равновесным, в противном случае Т. п. — неравновесный процесс (См. Неравновесные процессы). Если Т. п. можно провести в обратном направлении через ту же последовательность промежуточных состояний, то он называется обратимым процессом (См. Обратимый процесс) (такой Т. п. должен быть равновесным). Все реальные Т. п. — Необратимые процессы
,
поскольку они осуществляются с конечными скоростями, при конечных разностях температур между источником теплоты и рабочим телом и сопровождаются трением и потерями теплоты в окружающую среду.          Т. п. могут происходить при постоянных давлении (Изобарный процесс), температуре (Изотермический процесс), объёме (Изохорный процесс). Т. п., протекающий без теплообмена с окружающей средой, называется адиабатным процессом (См. Адиабатный процесс); при обратимом адиабатном процессе Энтропия системы остаётся постоянной, то есть процесс изоэнтропийный. Необратимый адиабатный процесс сопровождается увеличением энтропии. Т. п., при котором остаётся постоянной Энтальпия (теплосодержание) системы, — изоэнтальпийный процесс. Круговые процессы (См. Круговой процесс)
,
при осуществлении которых производятся работа, теплота или холод, в технике называются циклами (см. Карно цикл, Ранкина цикл, Холодильные циклы. Цикл двигателя).

         И. Н. Розенгауз.

        

        Графическое изображение тепловых процессов на диаграмме р — V (давление — объём): 1 — изобара; 2 — изотерма; 3 — адиабата; 4 — изохора.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

  • Тепловой поток
  • Тепловой пункт

Смотреть что такое «Тепловой процесс» в других словарях:

  • тепловой процесс — — [А. С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN thermal process …   Справочник технического переводчика

  • Тепловой процесс — Тепловые процессы …   Википедия

  • тепловой процесс — šiluminis vyksmas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. heat process vok. Wärmevorgang, m rus. тепловой процесс, m pranc. processus thermique, m …   Fizikos terminų žodynas

  • тепловой процесс — šiluminis procesas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Termodinaminis prosesas, kada termodinaminės būsenos parametrai keičiasi dėl sistemai teikiamos ar atimamos šilumos. atitikmenys: angl. heat process vok. Wärmevorgang, m rus. тепловой… …   Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

  • Процесс — (Process) Определение процесса, виды и типы процессов Информация об определении процесса, виды и типы процессов Содержание Содержание Определение Исторический Бизнес процесс Тепловой процесс Адиабатический процесс Изохорный процесс Изобарный… …   Энциклопедия инвестора

  • Тепловой баланс — I Тепловой баланс         сопоставление прихода и расхода (полезно использованной и потерянной) теплоты в различных тепловых процессах (См. Тепловой процесс). В технике Т. б. используется для анализа тепловых процессов, осуществляющихся в паровых …   Большая советская энциклопедия

  • Процесс — По теме Процесс должна быть отдельная статья, а не страница разрешения неоднозначностей. После создания основной статьи страницу разрешения неоднозначностей, если в ней будет необходимость, переименуйте в Процесс (значения). Содержание 1… …   Википедия

  • Тепловой эффект химической реакции — или изменение энтальпии системы вследствие протекания химической реакции  отнесенное к изменению химической переменной количество теплоты, полученное системой, в которой прошла химическая реакция и продукты реакции приняли температуру… …   Википедия

  • Процесс Фишера — Тропша — Процесс Фишера – Тропша  это химическая реакция, происходящая в присутствии катализатора, в которой монооксид углерода (CO) и водород h3 преобразуются в различные жидкие углеводороды. Обычно используются катализаторы, содержащие железо и… …   Википедия

  • Процесс Фишера — Тропа — Процесс Фишера  Тропша  это химическая реакция, происходящая в присутствии катализатора, в которой монооксид углерода (CO) и водород h3 преобразуются в различные жидкие углеводороды. Обычно используются катализаторы, содержащие железо и кобальт.… …   Википедия

Книги

  • Высококвалифицированная швея, Н. В. Горшкова. Рассмотрены ассортимент и свойства современных материалов для изготовления швейных изделий, особенности их конструирования в зависимости от используемых материалов, декоративной отделки… Подробнее  Купить за 546 руб
  • Сушка и увлажнение лубоволокнистых материалов. Учебник, В. А. Суметов. Описаны свойства обрабатывающей среды, характеристика влажных материалов, способы сушки и их сущность, теоретические основы конвективной сушки, тепловой расчет воздушных… Подробнее  Купить за 340 руб
  • Готовим в горшочках, Л. А. Калугина. Глиняный горшок — самая древняя кухонная посуда. Поэтому, несмотря на огромный арсенал современной посуды, в обществе снова возник интерес к глиняным горшочкам, т. е. интерес к более… Подробнее  Купить за 294 руб
Другие книги по запросу «Тепловой процесс» >>

ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ | Упаковочное оборудование, запайщики, микродозаторы

Большинство процессов химической технологии протекает в за­данном направлении только при определенной температуре, кото­рая достигается путем подвода или отвода тепловой энергии (теплоты). Процессы, скорость протекания которых определяется скоростью подвода или отвода теплоты [нагревание, охлаждение, испарение (или кипение), конденсация и др.], называют

Тепловыми. Движущей силой тепловых процессов является разность температур более нагретого и менее нагретого тела. Аппараты, в которых осуществляются тепловые процессы, называют Теплообменниками. Различают три вида переноса теплоты: теплопроводность, тепловое излучение и конвекция.

Явление теплопроводности — процесс переноса теплоты путем непосредственного соприкосновения между мик­рочастицами (молекулами, атомами, электронами) От частиц с большей энергией к частицам с меньшей энергией, т. е. процесс протекает по молекулярному механизму. В подвижных средах (жидкость, газ) при турбулентном режиме движения потока молекулярный механизм переноса теп­лоты, т. е. теплопроводность, имеет существенное значение в тонких, пограничных с твердой стенкой слоях. При ламинарном движении потока или в неподвижной жидкости теплопроводность может быть основным видом переноса теплоты. Поскольку тепло­проводность – явление молекулярное, то на скорость процесса переноса теплоты теплопроводностью существенное влияние ока­зывают структура и свойства вещества (например, для подвижных сред — вязкость, плотность и др.). В твердых телах, например диэлектриках, перенос энергии осуществляется фононами, в металлах — электронами.

Явление теплового излучения — это процесс распространения энергии с помощью электромагнитных колебаний. Источник колебаний — заряженные частицы (электроны и ионы), входящие в состав излучающего вещества. Твердые тела и жидкости излучают волны всех длин, т. е. дают сплошной спектр излучения. При переносе теплоты излучением тепловая энергия вначале превращается в лучистую, а затем обратно: встречая на своем пути какое-либо тело, лучистая превращается в тепловую.

Явление конвекции: перенос теплоты осу­ществляется вследствие движения и перемешивания макроскопи­ческих объемов жидкости или газа. Большое значение имеют состояние и характер движения жидкости или газа. Наряду с этим в движущейся жидкости из-за наличия градиента температур происходит перенос теплоты перемещающимися час­тицами жидкости из зоны с большей температурой в зону с меньшей, т. е. за счет теплопроводности. Таким образом, Конвекция всегда сопровождается теплопроводностью. Если массовое перемещение жидкости вызвано разностью плотностей в различных точках жидкости или газа (вследствие разности температур в этих точках), такую конвекцию называют

Естественной. Если же перемещение жидкости или газа возникает вследствие затраты на это механической энергии (насос, мешалка и т. п.), такую конвекцию называют Принудительной, или вынужденной.

Обычно в теплообменниках происходит сочетание рассмотренных видов переноса теплоты, причем в разных частях аппарата это сочетание может происходить по-разному. Отдельные виды теплопереноса в теплообменной аппаратуре протекают в самом различном сочетании, и разделить их между собой зачастую очень сложно. Поэтому в инженерных расчетах обычно рассматривают процесс переноса теплоты как одно целое.

Перенос теплоты от более нагретой среды к менее нагретой через раЗделяющую их стенку называют теплопередачей. Оба вещества, участвующих в теплопередаче, называют Теплоносителями.

Различают установившийся и неустановившийся процессы теплопередачи:

· Установившийся (стационарный) процесс — температура является функцией только системы координат, т. е. T=F{X,у,Z) И не зависит от времени. Установившиеся процессы соответствуют непрерывной работе аппаратов с постоянным режимом (гидродинамическим и тепло­вым, т. е. температурным).

· Неустановившийся (нестационарный) процесс — температура изменяется в пространстве времени, т. е. T = F(X,у,Z,τ). Неустановившиеся процессы в аппаратах периодического действия, а также при пуске, остановке и изменении режимов работы аппаратов непрерывного действия.

Необходимое условие передачи тепла — неравенство температур в различных точках данного тела или пространства. Поэтому величина теплового потока, возникающего в среде, зави­сит от распределения температур в среде или характера темпера­турного поля.

Температурное поле — совокупность мгновенных значений температур во всех точках рассматриваемой среды.

Геометрическое место всех точек с одинаковой температурой представляет собой Изотермическую поверхность. Изотермические поверхности не пересекаются друг с другом, так как тогда их пересечения имели бы различные температуры. Поэтому все изо­термические поверхности замыкаются или кончаются на границах рассматриваемого тела

Пусть температура одной изотермической поверхности T, А дру­гой, близлежащей изотермической поверхности, T+∆T. Предел отношения разности температур T этих двух поверхностей к рас­стоянию по нормали L Между ними

Lim( / ) = Dt/Dl = Gradt (11.1)

Называют Температурным градиентом, Который представляет собой производную от температуры по нормали к изотермической поверхности. При Dt/Dl = O Наступает равновесие — поток теплоты прекращается. Температурный градиент является мерой интенсив­ности изменения температуры в данной точке. Направление тепло­вого потока всегда совпадает с направлением падения температуры в данной точке. Тогда удельный поток теплоты Q (количество теплоты, передаваемое через единицу поверхности в единицу времени) будет равен Q ~ (— Dt/Dl). Плотность потока тепло­ты — векторная величина.

Тема Тепловые процессы.Теплота.Описать кратко и ясно.Если формулы то объяснить.Если задача то

Теплота, это колличество внутренней энергии измеряемое в Джоулях, колличество теплоты обозначается буквой Q.

 

 

Тепловые процессы.

 

У вещества есть 4 состяния, в классах 5-9 — 3 состояния, это твёрдое, жидкое, газообразное и плазма.

 

Переход вещества из одного состояния в другое называется тепловым процессом.

 

У каждого процесса есть обратный процесс, то есть

отвердевание — плавление(для твёрдых тел),

охлаждение — нагревание(для всех состояний вещества),

конденсация — парообразование(для вещества в состоянии газа).

 

  Формула для отвердевания — плавления

 

  Q=λm        

 

  λ — Лямбда, удельная теплота плавления, измеряется в Дж/кг. Кол-во теплоты нужное,                                      

  для того, чтобы перевести 1 кг вещества в жидкое состояние, если вещество находится  

  при температуре плавления.

 

  Формула для охлаждения — нагревания

 

   Q=cmΔt            Q=сm(t1-t2) — дано вещество,

 

   с — Удельная теплоёмкость вещества. Измеряется в Дж/(кг*°C) Это кол-во теплоты                                                  

   требуемое для нагревания 1 кг вещества на 1 °C. 

 

   m — Масса вещества. Измеряется в килограммах. Найти можно по формуле  

   m=Ρ*v, 

   где Ρ   — плотность вещества, v — его объём.

 

   (t1-t2) — Разница температур. на пример «температура железного слитка  была 10°C, 

   стала 20°C» (20°C-10°C)=Δt, всегда вычитаем из большего меньшее.

 

 

   Формула для конденсации — парообразования

 

   Q=Lm    

 

   L — Удельная теплота парообразования,измеряется в Дж/кг, кол-во теплоты нужное, для 

   того, чтобы перевести 1 кг вещества в газообразное состояние.

 

 

 При охлаждении вещество отдаёт энергию. при нагревании забирает.  

 

Тепло всегда идёт вещества с большей температурой к веществу с меньшей температурой.  

 

 

 

Это всё. что нужно знать по теме «Тепловые процессы.»

Тепловые процессы в технологии ТНСМ — Кафедра технологии керамики, огнеупоров, стекла и эмалей

Тепловые процессы в технологии ТНСМ

Цель и задачи: изучение закономерностей взаимосвязи и взаимообусловленности технологических и энергетических процессов производства с целью экономии топливно-энергетических ресурсов и создание практически безотходного производства по теплоте. Овладение теоретическими знаниями об энергохимико — системах (ЭХТС), энергохозяйстве химического предприятия, роли энергетики в промышленности ТНСМ, общих схемах использования тепла горячих продуктов, возможных вариантах энергетического использования тепла горячих газов, электроэнергетическом использовании горячих газов, отходящих в паросиловом и парогазовых циклах. Получение умений использования основных положений теории о гомогенном и гетерогенном горении топлива, видах топлива, средствах сжигания различных видов топлива, экологических вопросах сжигания топлива; теории теплообмена (теплопроводность материалов, одно- и многослойных стен различной конфигурации). Овладение навыками применения расчетов процесса горения топлива, конвективного теплообмена, теплообмена излучением, коэффициента теплоотдачи.

Основные темы: Способы получения теплоты и промышленная энергетика. Основы расчета процесса горения топлива. Характеристики видов топлива, теплотворность. Определение расхода воздуха на горение. Коэффициент расхода воздуха и его численное значение при сжигании топлива. Материальный баланс горения топлива. Тепловой баланс горения топлива. Температура горения топлива (теоретическая, балансовая-калориметрическая, действительная). I-t диаграмма продуктов горения. Основы теории теплообмена. Способы теплообмена (теплопроводность, конвекция, излучение). Теплопроводность материалов. Расчет теплопроводности одно- и многослойных стен различной конфигурации. Основы теплопередачи. Основное уравнение теплопередачи. Коэффициент теплопередачи. Теплопередача через плоскую, цилиндрическую стенку, одно- и многослойную стенку.

Основная литература
  1. Ралко А.В., Крупа А.А., Племянников Н.Н. Теплотехника, тепловые процессы и агрегаты в технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов. – Киев: УМК ВО, 1993.-396 с.
  2. Булавин И.А., Макаров И.А., Рапопорт А.Я., Хохлов В.К. Тепловые процессы в технологии силикатных материалов. Учебник для вузов. — М: Стройиздат, 1982. — 243 с.
  3. Чечеткин А.В., Занемонец Н.А. Теплотехника. — М: Наука, 1986 г.
  4. Семененко Н.А., Куперман Л.И., Романовский С.А. и др. Вторичные энер­горесурсы и энерготехнологическое комбинирование в промышленности. – Киев, 1979 г.

Процесс тепловые — Энциклопедия по машиностроению XXL

Механизм для получения этой работы можно выразить в виде обратимого циклического процесса теплового двигателя, работающего между температурой топлива и температурой окружающей среды 520 °R (288,8 °К). В этом случае начальная температура изменяется от 1000 R (555,5 °К) до» 800 °R (444,4 «K) и уравнение (6-28) для коэффициента полезного действия теплового двигателя должно быть записано в дифференциальной форме  [c.209]
При выборе материала для длительной работы при высоких температурах необходимо учитывать появление тепловой хрупкости, приводящей в дальнейшем к значительному снижению ударной вязкости. Основной причиной возникновения тепловой хрупкости является пребывание стали в условиях высоких температур. Особенно склонны к тепловой хрупкости хромистые и хромоникелевые стали. Добавка к этим сталям Мо задерживает процесс тепловой хрупкости.  [c.197]

Для иллюстрации процессов переброса предположим, что исходные векторы ki и ка имеют положительные относительно kx направления и их модули таковы, что вектор k a=ki + k2 выходит за границы зоны Бриллюэна (рис. 6.16,6). Можно утверждать, что вектор кз эквивалентен вектору кз, расположенному в зоне Бриллюэна и имеющему отрицательное направление относительно kx. В самом деле, векторы кз и кз, как мы показали в гл. 5, физически не различимы, характеризуют одно и то же колебание и отличаются друг от друга на наименьший отличный от нуля вектор обратной решетки G, параллельный оси fe и в нашем примере равный по модулю 2л/а. Видно, что после U-процесса тепловая энергия передается в направлении, которое не совпадает с направлением групповых скоростей в модах ki и ki. Такие существенные изменения к всегда ведут к восстановлению равновесного распре-ления фононов, а следовательно, и к конечному значению теплопроводности.  [c.190]

Процесс теплового излучения можно рассматривать как обрат-, ный процессу решеточного поглощения света.  [c.313]

Графитовые формовочные смеси, применяемые для изготовления форм прессованием, содержат меньшее количество связующего вещества. Поэтому химическая инертность таких форм выше, чем инертность графитовых форм, получаемых другими методами. Кроме того, эти формы претерпевают меньшие объемные изменения в процессе тепловой обработки, что благоприятно влияет на точность линейных размеров отливок.[c.316]

Графитовые формы, изготовленные прессованием, содержат меньшее количество связующего вещества, что увеличивает термохимическую инертность и повышает стабильность ее линейных размеров из-за снижения объемных изменений в процессе тепловой обработки.  [c.318]

После создания тепловых двигателей теория теплоты стала развиваться вначале как наука о превращении теплоты в механическую энергию, т. е. в форме термодинамики. Но термодинамика выясняла только теоретические возможности рабочего процесса двигателя, тогда как совершенство реального двигателя зависит от ряда физико-химических процессов, среди которых одним из главных является теплообмен. Таким образом, теория теплообмена стала совершенно необходимой для правильного понимания и совершенствования рабочего процесса тепловых двигателей. Стремление к наиболее эффективному использованию теплоты и желание увеличить надежность работы двигателя привели к появлению в силовых установках ряда дополнительных теплообменных аппаратов (регенеративные подогреватели, экономайзеры, воздушные радиаторы и т. п.).  [c.242]


Если преобладающим является процесс теплового излучения, то расчеты переноса теплоты ведут по формуле теплообмена излучением. Влияние на общин теплообмен конвективной составляющей учитывают увеличением приведенной степени черноты системы, т. е,  [c.226]

Диаграммы реальных круговых процессов тепловых двигателей и холодильных машин отличаются между собой прежде всего из-за различия температур рабочего тела и внешних источников теплоты, а также за счет наличия необратимых потерь в процессах расширения, сжатия и т.п. (Рис. 1.8) При этом диаграмма цикла реального теплового двигателя будет располагаться внутри диаграммы обратимого цикла, а диаграмма холодильной машины — вне диаграммы обратимого цикла (Рис. 1.8). Заштрихованные площади на диаграммах характеризуют величины необратимых потерь (80″ 0) в про-  [c.42]

Наиболее наглядным способом доказательства принципа возрастания энтропии является способ, основанный на исследовании круговых процессов тепловых машин.  [c.65]

Поэтому при испытании поверхностных теплообменников, работающих в диапазоне нагрузок 1…30 кВт./м , необходимы базовые элементы с уменьшенным рабочим коэффициентом, но достаточно низким термическим сопротивлением. В этом случае можно применять га-летные базовые элементы [12], хорошо зарекомендовавшие себя при исследовании процессов тепловой обработки зернистых пищевых продуктов и материалов [54].  [c.58]

Известно, что теплофизические характеристики продуктов, например теплопроводность и коэффициент поглощения, в процессе тепловой обработки могут существенно изменяться.  [c.68]

Если опыты проведены корректно, то с помощью комплексных устройств можно определять эффективные ТФХ продукта и их изменение в процессе тепловой или холодильной обработки.  [c.90]

Рабочий процесс теплового двигателя есть совокупность отдельных процессов, протекающих последовательно в реальном двигателе за два или один полный оборот коленчатого вала.  [c.129]

Назначение работы. Изучение теории лучистого теплообмена, его законов факторов, влияющих на интенсивность процесса теплового излучения. Перед выполнением лабораторной работы необходимо изучить 1.7 Практикума.  [c.188]

Физическая сущность процесса теплового излучения.  [c.191]

При анализе термических процессов тепловой источник на поверхности рассматривают [162-164] в виде сосредоточенного в бесконечно малом пятне — точке. Это предположение, согласно теории распространения теплоты сосредоточенных источников [164], позволяет определять температурные поля в зонах, удаленных от источника на расстояния, превышающие в 3-5 раз диаметр пятна лазерного излучения. Для достоверного описания распространения теплоты необходимо знать распределение плотности мощности в пятне лазерного излучения.  [c.255]

Теорией теплопередачи, или теплообмена, называется учение о процессах распространения теплоты в пространстве с неоднородным полем температур. В процессе теплового взаимодействия между телами теплота переходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. При отсутствии разности температур процесс теплообмена прекращается и наступает тепловое равновесие.  [c.148]

В процессе теплового воздействия одного тела на другое теплота в соответствии со вторым началом термодинамики самопроизвольно переходит от тела более высокой температуры к телу более низкой температуры. При отсутствии разности температур процесс теплообмена прекращается и наступает тепловое равновесие тел.  [c.269]

Приведены сведения по топливам, тепловому балансу котла. Даны конструкции котлов, вспомогательного оборудования, топочных устройств. Рассмотрены основы организации топочных процессов, теплового, прочностного, аэродинамического и гидравлического расчетов котлов, принципы конструирования элементов котла.  [c.2]

Теплопередачей называется наука о закономерностях процессов распространения тепла в телах и процессов обмена теплотой между телами. Процессы теплообмена происходят вокруг нас и являются составной частью рабочих процессов тепловых машИн. В теории теплообмена можно выделить две главные задачи  [c.83]

Нагревостойкость полиэтилена при кратковременном нагреве ограничивается быстрым снижением механической прочности (характер этой зависимости показан на рис. 5-5, кривая /), а при длительном воздействии повышенной температуры —окислением в условиях доступа воздуха, в особенности при одновременном освещении. Процесс теплового старения полиэтилена может быть замедлен введением в состав материала антиокислителей (в частности, антиокислителями являются некоторые ароматические вещества с наличием между бензольными кольцами аминогрупп —NH—). Старение под действием света ослабляется введением в состав полиэтилена сажи (до 2 %), однако стабилизированный сажей полиэтилен обладает, естественно, пониженными электроизоляционными свойствами и используется лишь для защитных оболочек кабельных изделий, но не для электрической изоляции.  [c.109]

Тепло- и массообмен при химических и фазовых превращениях можно считать более общим случаем по сравнению с ранее рассмотренными, однако и эта задача, несмотря на свою сложность и общность, не исчерпывает многообразия процессов тепло- и массообмена. В частности, изучаемые процессы могут усложняться при наложении электромагнитных полей, что имеет место в практике современной техники. Процессы переноса теплоты теплопроводностью, конвекцией и молекулярной диффузией часто (особенно при высоких температурах) сопровождаются процессами теплового излучения.  [c.360]

Процессы теплового излучения и поглощения газов имеют ряд особенностей по сравнению с излучением твердых тел. Твердые тела имеют обычно сплошные спектры излучения они излучают (и поглощают) лучистую энергию всех длин волн от О до оо. Газы же излучают и поглощают энергию лишь в определенных интервалах длин волн АХ, так называемых полосах, расположенных в различных частях спектра для лучей других длин волн, вне этих полос, газы прозрачны, и их энергия излучения равна нулю. Таким образом, излучение и поглощение газов имеет избирательный селективный) характер. В энергетическом отношении для углекислоты и водяного пара основное значение имеют три полосы, примерные границы которых приведены в табл. 5-1.  [c.169]

В случае же, если в качестве основного принят процесс теплового излучения, расчетная формула суммарной теплоотдачи будет иметь вид  [c.181]

Процессы теплового излучения и поглощения газов имеют ряд особенностей по сравнению с тепловым излучением твердых тел. Твердые тела имеют обычно сплошные спектры изучения они излучают (и поглощают) лучистую энергию всех длин волн от О до оа. Газы же постоянно излучают и поглощают энергию лишь в определенных интервалах длин волн так называемых полосах, расположенных в различных частях спектра для лучей других длин волн, вне этих полос, газы прозрачны, и их энергия излуче-  [c.182]

В случае же, если в качестве основного принят процесс теплового излучения.  [c.195]

Ре сл = 4 000 с учетом влияния гсл/ ст- Такое влияние симплекса LjDt на теплообмен следует объяснить процессом тепловой стабилизации движущегося слоя. Вследствие сравнительно низкой эффективной теплопроводности сыпучей среды вначале все падение температуры происходит в пристенной зоне. Повтому снижение температурного напора происходит медленнее, чем температурного градиента асл заметно падает по ходу слоя. Этот процесс протекает до момента стабилизации температурного поля, граница которого пока не установлена, хотя диапазон исследованных L/D = 42,5- 276. Подчеркнем, что длина участка тепловой стабилизации всегда значительно превышает длину участка стабилизации скорости слоя ( 9-6). Это должно свидетельствовать о существенной неэквивалентности температурных и скоростных полей в движущемся слое.  [c.340]

Основными областями технического применения термодинамики являются анализ циклов тепловых двигателей и теплосиловых установок, в которых полезная внешняя работа производится за счет выделяющейся при сжигании топлива теплоты анализ циклов ядерных энергетических установок, в которых источником теплоты служит реакция деления расщеп-ляюпгихся элементов анализ принципов и методов прямого получения электрической энергии, в которых стадия превращения внутренней энергии тел или, как говорят еще, химической энергии в теплоту не имеет места, и последняя непосредственно преобразуется в полезную внешнюю работу в форме энергии электрического тока анализ процессов тепловых машин (компрессоров и холодильных машин), в которых за счет затраты работы рабочее тело приводится к более высокому давлению или к более высокой температуре анализ процессов совместного или комбинированного производства работы и получения теплоты (или холода) для технологических или бытовых нужд анализ процессов трансформации теплоты от одной температуры к другой.  [c.513]

Т2полезную работу >0, которая и передается внешнему потребителю. На диаграмме рис. 4.1 на пути 1Ь2 газ совершает работу расширения, определяемую площадью 1Ь2(1е, при подводе Ql теплоты. На пути 2с1 идет работа сжатия, определяемая площадью е1с2ё, при отводе Q2 теплоты. Площадь 1Ь2с характеризует работу Ь, которая отдается внешнему потребителю. Сущность процессов тепловых двигателей заключается в том, что неравенство количеств подведенной Ql и отведенной Q2 теплоты сопровождается и неравенством полученной при расширении работы и работы, затраченной на сжатие. При этом работа расширения всегда больше работы сжатия.  [c.51]

Тепломассометрия различных типов технологических процессов и аппаратов представлена в седьмой главе на примере перерабатывающих отраслей агропромышленного комплекса. Новая информация позволяет не только более полно изучать динамику процессов тепловой и холодильной обработки различных продуктов, но и проводить наладку, контроль и автоматизацию этих технологических процессов.  [c.9]

На рис. 7.13 показаны результаты расчетов П, и KnFo для обеих серий опытов, а также прямая линия по (7.3), т.е. tg ф = 1. Близкое расположение к ней опытных точек подтверждает правильность нашей методики исследования и возможность переноса закономерностей регулярного режима на процессы тепловой обработки мясопродуктов.  [c.167]

ВакууМ Сублимационная сушка лабильных продуктов. Вакуум-сублимационную сушку различных продуктов обычно относят к способам холодильной обработки, имея в виду процессы замораживания сырья перед сушкой и десублимации водяных паров, получаемых в результате сушки. Тепломассометрия этих процессов приведена в (54, 61], здесь будут рассмотрены процессы тепловой обработки, собственно сушки продуктов.  [c.168]

Основными областями технического приложения термодинамики являются анализ циклов тепловых двигателей и теплосиловых установок (в которых полезная внешняя работа производится за счет теплоты, выделяющейся при сжигании топлива) циклов ядерных энергетических установок (где 1 сточннком теплоты служит реакция деления расщепляющихся элементов) принципов и методов прямого получения электрической энергии (в которых стадия превращения внутренней энергии тел — химической энергии в теплоту отсутствует, и последняя преобразуется в полезную внешнюю работу в форме энергии электрического тока) процессов тепловых машин — компрессоров и холодильных машин, где за счет затраты  [c.502]

Процесс тепловой обработки пищевых продуктов протекает в два этапа. На первом этапе темнература иоднимается до 85—96 °С. На втором этапе мощност 1 снижают до уровня, обеспечивающего стабилизацию достигнутой температуры, называемой температурой кулинарной готовности [30].  [c.311]

Согласно современным представлениям, механизм защитного действия неметаллических покрытий связан как с изолирующим действием, так и с влиянием на электрохимические процессы, протекающие под неметаллической пленкой. Экранирующее действие неметаллических покрытий обусловлено их способностью замедлять диффузию и перенос через покрытие компонентов коррозионно-активной среды к поверхности металла и определяется в значительной степени пористостью покрытий. Проникновение электролита через поры покрытия или через межмо-лекулярные несовершенства пленкообразующего вещества (в процессе теплового движения) происходит под действием капиллярных сил. Осмотическое давление, возникающее вследствие перепада концентрации электролита на поверхности капиллярной пленки, контактирующей с внешней средой, прилегающей к защищаемому металлу, способствует диффузии среды через покрытие. При осмотическом перемещении влаги через пленку давление может быть больше, чем сила адгезии пленки к металлу, в результате чего происходит локальный отрыв пленки от поверхности металла, что приводит к образованию вздутий и пузырей, являющихся первоначальным очагом коррозионного поражения металлической основы.  [c.128]

Из рассмотрения рабочего процесса теплового двигателя видно, что тепло, отдаваемое более нагретым телом, превращается в работу не полностью некоторая доля этого тепла передается посредством рабочего тела менее нагретому телу. Переход тепла от более нагретых тел к менее нагретым в результате действия теплового двигателя и обусловленные этим переходом изменения состояния тел по сравнению с начальным и представляют собой те изменения участвующих в процессе тел или компенсационные эффекты, которыми согласно второму началу термодинамики обязательно сопровождается любой как обратимый, так и необратимый круговой процесс превращения тепла в работу равенство jiQal нулю оэначало бы, что работа производится только за счет охлаждения одного источника тепла, а именно более нагретого тела. Этот результат, относящийся к круговым процессам, выражают еще следующим образом превращение тепла в работу всегда сопровождается компенсирующим переходом некоторого количества тепла от более нагретого к менее нагретому телу.  [c.60]

Рис. 3-35. Потеря массы про-пиючных кремнийорганиче-ских лаков в процессе теплового старения при 250° С.

ФИЗИКА. ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ Бобошина С. Б., Измайлов Г. Н. Учебное пособие – Образовательная платформа Юрайт. Для вузов и ссузов.

В учебном пособии рассмотрены статистический и динамический методы изучения тепловых процессов, распределение по Максвеллу и Больцману, основные характеристики процессов столкновения молекул. Представлены главные положения и законы термодинамики. Включено приложение с вычислением интегралов методом дифференцирования по параметру. Во второе издание вошла новая глава, посвященная нестационарной теплопроводности.

Укажите параметры рабочей программы

Дисциплина

Физика

УГС

24.00.00 «АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА»07.00.00 «АРХИТЕКТУРА»25.00.00 «АЭРОНАВИГАЦИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВИАЦИОННОЙ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ»06.00.00 «БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ»36.00.00 «ВЕТЕРИНАРИЯ И ЗООТЕХНИЯ»09.00.00 «ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»10.00.00 «ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ»31.00.00 «КЛИНИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА»02.00.00 «КОМПЬЮТЕРНЫЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ НАУКИ»01.00.00 «МАТЕМАТИКА И МЕХАНИКА»15.00.00 «МАШИНОСТРОЕНИЕ»28.00.00 «НАНОТЕХНОЛОГИИ И НАНОМАТЕРИАЛЫ»05.00.00 «НАУКИ О ЗЕМЛЕ»44.00.00 «ОБРАЗОВАНИЕ И ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ»17.00.00 «ОРУЖИЕ И СИСТЕМЫ ВООРУЖЕНИЯ»41.00.00 «ПОЛИТИЧЕСКИЕ НАУКИ И РЕГИОНОВЕДЕНИЕ»21.00.00 «ПРИКЛАДНАЯ ГЕОЛОГИЯ, ГОРНОЕ ДЕЛО, НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО И ГЕОДЕЗИЯ»19.00.00 «ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ И БИОТЕХНОЛОГИИ»35.00.00 «СЕЛЬСКОЕ, ЛЕСНОЕ И РЫБНОЕ ХОЗЯЙСТВО»43.00.00 «СЕРВИС И ТУРИЗМ»26.00.00 «ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ КОРАБЛЕСТРОЕНИЯ И ВОДНОГО ТРАНСПОРТА»23.00.00 «ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА»08.00.00 «ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА»29.00.00 «ТЕХНОЛОГИИ ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ»22.00.00 «ТЕХНОЛОГИИ МАТЕРИАЛОВ»20.00.00 «ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ПРИРОДООБУСТРОЙСТВО»27.00.00 «УПРАВЛЕНИЕ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ»33.00.00 «ФАРМАЦИЯ»03.00.00 «ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ»16.00.00 «ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИИ»49.00.00 «ФИЗИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА И СПОРТ»12.00.00 «ФОТОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ, ОПТИЧЕСКИЕ И БИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ»30.00.00 «ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА»18.00.00 «ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ»04.00.00 «ХИМИЯ»38.00.00 «ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ»13.00.00 «ЭЛЕКТРО- И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА»11.00.00 «ЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОТЕХНИКА И СИСТЕМЫ СВЯЗИ»40.00.00 «ЮРИСПРУДЕНЦИЯ»14.00.00 «ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА И ТЕХНОЛОГИИ»45.00.00 «ЯЗЫКОЗНАНИЕ И ЛИТЕРАТУРОВЕДЕНИЕ»

Направление подготовки

Уровень подготовки

Тепловой процесс — обзор

3.15.4.3 Тепломассообмен в наземном хранилище, общие соображения

Тепловые процессы в грунтовом хранилище характеризуются быстрым тепловым потоком в непосредственной близости от воздуховода и относительно медленным тепловым потоком в окружающая земля. Предлагается анализировать тепловые процессы в грунте в двух группах [46]:

локальных тепловых процесса вокруг каждого грунтового теплообменника, так называемого микромасштаба,

глобальных тепловых процессов в объем хранилища и окружающий грунт, так называемый макромасштаб.

Для анализа явлений теплопередачи и решения проблемы необходимо определить температурное поле в наземном теле, то есть в непосредственной близости от грунтовых теплообменников и во всем накопителе и окружающей среде. Полное температурное поле можно рассматривать как суперпозицию глобального (медленно меняющегося во времени) температурного поля и локального температурного поля с крутыми градиентами вблизи канала. Теорию тепловых процессов и анализ канальных накопительных систем можно найти в литературе [35, 40–51].Однако подход ученых иногда отличается.

В этом разделе кратко описаны основные концепции теплопередачи между теплоносителем грунтового теплообменника и окружающей землей, а также процесс теплового потока в области аккумулирования. Вначале важно описать начальное состояние основного хранилища. Обычно начальные условия определяются невозмущенной температурой окружающей среды, которая увеличивается с глубиной из-за геотермального теплового потока.

Основное уравнение переноса тепла в твердом теле основано на принципе сохранения энергии. Плотность теплового потока зависит от пространственных координат и времени. С учетом декартовых координат три компонента плотности теплового потока: qx ( x, y, z, t ), qy ( x, y, z, t ) и qz ( x, y, z, t ). Уравнение баланса энергии выглядит следующим образом:

[23] −∇q = ∂ρcpT∂t

, где ∇ равно (/ ∂x , / ∂y , / ∂z ).Плотность и удельная теплоемкость грунтовой среды также могут быть функциями пространственных координат и времени.

Тепловой поток происходит за счет теплопроводности и конвекции. Согласно закону Фурье теплопроводный поток пропорционален градиенту температуры:

[24] q → cond = −λ∇T

Земля состоит из зерен различных минералов. Структура грунта очень часто меняется в зависимости от пространственного направления, что приводит к анизотропным физическим параметрам. Анизотропная теплопроводность в крупномасштабном магазине может иметь некоторые последствия, если измельченные зерна имеют преимущественную ориентацию в структуре.Тепловая анизотропия в случае небольших образцов грунта не так сильно влияет на тепловые свойства всего грунтового хранилища. Следовательно, можно учитывать как усредненные тепловые параметры, так и усредненную теплопроводность. Кроме того, анализируя динамические процессы теплового потока в низкотемпературном диапазоне хранения, можно предположить, что теплопроводность имеет постоянное значение.

Конвективный перенос тепла может быть представлен следующим соотношением:

[25] q → conv = (ρcp) q → w (T − Tref)

, где T ref — произвольная эталонная температура, которая можно установить на ноль.

Конвективная теплопередача является результатом потока грунтовых вод. Этот перенос тепла вызывается:

региональным потоком подземных вод — вынужденной конвекцией;

Эффекты плавучести, вызванные разницей температур между областью хранения и окружающей землей — естественная конвекция.

Величина потока подземных вод в наземном теле определяется:

проницаемость грунта — внутреннее свойство пористого материала;

гидравлическая проводимость грунта — свойство грунта и жидкости;

местный градиент воды.

Поток грунтовых вод q w через пористый материал описывается законом Дарси.

Теперь, принимая во внимание кондуктивную и конвективную теплопередачу (уравнения [24] и [25]), комбинированный теплоперенос в наземном теле можно записать как

[26] −∇ (q → cond + q → conv) = −∇ [−λ∇T + (ρcp) wq → wT]

Если предполагается, что грунтовые воды можно рассматривать как несжимаемую жидкость, тогда

[27] ∇q → w = 0

и дивергенция конвективной член может быть записан как

[28] ∇ (Tq → w) = q → w∇T + T∇q → w = q → w∇T

Кроме того, когда мы предполагаем изотропную грунтовую среду с постоянными тепловыми свойствами, дивергенция члена теплопроводности может быть записана как

[29] ∇ (λ∇T) = λ∇2T

Если предположить, что внутренние источники тепла существуют в грунтовой среде (в некоторых моделях загрузка накопителя рассматривается как дополнительный внутренний источник тепла), то баланс энергии в наземном хранилище можно записать как

[30] (ρcp) g∂T∂t = λ∇2T− (ρcp) wq → w∇T + qv

To Для решения этого уравнения необходимо определить граничные условия.Моделирование теплообмена в наземном теле очень сложно. Для решения задачи используются различные численные методы. Для описания ненарушенного температурного поля грунта и распределения температуры во время погрузки и разгрузки наземного хранилища делаются различные допущения. Наиболее типичные модели предполагают, что конвективный перенос тепла не учитывается. Это предположение можно сделать для грунта с низкой проницаемостью. В этом случае определяющим уравнением в частных производных для переноса тепла в твердом теле является нестационарное уравнение теплопроводности, известное как уравнение Фурье – Кирхгофа, которое принимает следующий вид:

[31] (ρcp) g∂T∂t = λ∇2T + qv

В большинстве моделей рассматриваются осесимметричные тепловые процессы в цилиндрической накопительной области и канале.Тогда удобно записать уравнение [31] в двумерных цилиндрических координатах, используя радиальные и осевые координаты. Граничные и начальные условия записываются также для цилиндрической модели теплообмена.

Распределение температуры грунтовой среды во время отвода тепла зависит от общей длины трубок грунтовых теплообменников (количества трубок и длины одной трубки) и расстояния между ними. Когда количество трубок и их длина невелики, то земля значительно охлаждается [37].В накопительной системе CT для очень небольшого количества трубок замерзания грунта в непосредственной близости от теплообменника может возникнуть в конце отопительного сезона. Когда количество трубок и их длина достаточно велики, то температура естественного грунтового хранилища все время относительно высока. Это приводит к более эффективной работе теплового насоса.

тепловые_процессы

тепловые_процессы

Как и в большинстве ситуаций, чтобы легко осмыслить происходящие процессы и отношения между переменные, параметры идеализированы, чтобы упростить реакции путем корректировки одной или нескольких переменных при сохранении других постоянный.Что касается термодинамики, газы чаще всего используется для представления отношений между давлением (P в В паскалях), температуре (T в Кельвинах) и объеме (V в кубических единицах). метров), от которых Работа (W в Джоулях) выполнялась как на, так и на система, а также Тепло (Q в Джоулях), добавленное к системе, можно определить по изменению переменных как эмпирически и графически. Таким образом, четыре общих процесса существует:


Хайлз, Брайс.График газового процесса. Разработан в Microsoft Word. 18 Апрель 2015.
  • Изохорический относится к процессу, в котором объем системы поддерживается постоянным, в то время как давление и температура может колебаться, следовательно, изменение по тепловой энергии эквивалентен теплу, добавленному к система.

  • Изобарический относится к процессу, в котором давление в системе поддерживается постоянным, а объем и температура может колебаться, следовательно, изменение по тепловой энергии эквивалентна разнице в тепло и работа.

  • Изотермический относится к процессу, в котором температура системы поддерживается постоянной, а давление и объем могут колебаться, следовательно, изменение тепловая энергия равна нулю, потому что температура не изменять.

  • Адиабатический процесс, в котором отсутствует нагрев добавляется в систему, а все остальные переменные позволяет свободно перемещаться, отсюда и изменение теплового энергия эквивалентна работе, выполняемой система.

Выбор технологии термической обработки

Многие факторы помогают определить подходящую технологию термической обработки для конкретного применения. Все изображения любезно предоставлены Marion Process Solutions

Термическая обработка означает изменение температуры материала с намерением каким-либо образом изменить его состояние. Технология термической обработки используется в тяжелой промышленности для обработки металлов и строительных материалов, а также в таких отраслях, как пищевая, фармацевтическая, химическая, биомассовая и многих других областях.Давайте рассмотрим общие технологии термической обработки, наиболее распространенные в отраслях производства потребительских товаров и упакованных товаров.

Термическая обработка может производиться прямыми или косвенными методами, из которых наиболее распространены косвенные. Ключевое отличие заключается в том, что прямые методы основаны на генерировании тепла / энергии внутри самого материала, тогда как косвенные основаны на передаче тепла, генерируемого из другого источника и прикладываемого к материалу посредством теплопроводности или конвекции.

Многие из сегодняшних порошкообразных продуктов, высокопитательных обработанных пищевых продуктов, фармацевтических и некоторых органических продуктов были бы невозможны без достижений в области точности термической обработки.

В этой статье основное внимание уделяется широкому использованию термической обработки для сушки и уменьшения количества микробов в материалах, хотя эти соображения также актуальны для других применений термической обработки, таких как активация химических процессов, кристаллизация, дегазация и приготовление пищи или другие типы изменения в характере материалов.

Различные методы термической обработки различаются по:

  • Энергопотребление и эффективность
  • Точность и прецизионность температуры сушки
  • Скорость обработки
  • Равномерность температуры, применяемой к материалам
  • Диапазон температур, при котором они работают
  • Возможность работы с рыхлыми или хрупкими материалами
  • Возможность контроля температуры кипения (с помощью вакуумной технологии)
  • Емкость по объему и пропускной способности материалов
  • Сохранение таких качеств, как химическая жизнеспособность, пищевая ценность, цвет и аромат конечных продуктов
  • Потери материала из-за механических потерь или из-за проблем с качеством, таких как прилипание, горение, упрочнение и несоответствие продукции
  • Требования к санитарии и техническому обслуживанию
Приложения

Многие из сегодняшних порошкообразных продуктов, высокопитательных обработанных пищевых продуктов, фармацевтических препаратов и некоторых органических продуктов были бы невозможны без достижений в области точности термической обработки.По мере развития возможностей сушки и обработки качество готового продукта может быть улучшено.

Примеры приложений включают:

Биомасса:

  • Низкотемпературная сушка каннабиса, хмеля и других сельскохозяйственных продуктов

Минералы:

  • Сушка сажи, карбоната кальция и диоксида титана при низкой влажности
  • Покрытие и сушка керамики

Продукты питания:

  • Дегидратация фруктов, овощей и мяса
  • Уменьшение количества микробов в пищевых порошках
  • Добыча
  • Пастеризация
  • Обжарка
  • Размораживание продуктов IQF

Фармацевтические препараты:

  • Сушка порошков, включая активные фармацевтические ингредиенты

Химические вещества:

  • Изменение состояния
  • Удаление растворителя

Специальные области применения:

  • Обработка нанокристаллов и наноматериалов
Технологические достижения в термической обработке

Промышленное оборудование для термической обработки может прослужить десятилетия.В результате инженеры, стремящиеся заменить или дополнить существующее оборудование, возможно, не исследовали свои варианты в течение нескольких лет. И они могут в конечном итоге совершить ошибку, просто купив повторение оборудования, уже установленного на их заводе, из-за того, что они знакомы.

Однако потребности производителей и требования к готовой продукции постоянно развиваются; необходимо тщательное исследование доступной технологии термической обработки.

Инженеры должны стремиться к достижениям в форме повышения энергоэффективности, возможности очистки и сочетания нескольких технологий в одном оборудовании для обеспечения максимальной гибкости.Комбинируя технологии, производители совершают прорывы как в процессах, так и в продуктах, многократно меняя свою конкурентную среду.


Варианты технологии термической обработки

Технологии сушки обычно делятся на следующие общие категории:

  • Вспышка: мгновенные сушилки сочетают в себе перемешивание, горячие газы и принудительный воздух для отделения влаги от твердых материалов. Во мгновенных сушилках используются очень высокие температуры в течение короткого времени при перемещении материалов.
  • Кипящий слой: сушилки с псевдоожиженным слоем работают, позволяя нагретому воздуху высокого давления или технологическому газу проходить через слой материала в восходящем направлении со скоростью, превышающей скорость осаждения частиц. В этом состоянии слой псевдоожижен, и частицы начинают высыхать.
  • Замораживание: сублимационная сушка, также известная как лиофилизация, представляет собой процесс удаления воды, который включает три стадии: замораживание, первичную сушку (сублимацию) и вторичную сушку (абсорбцию).
  • Микроволновое излучение: микроволновое нагревание — это прямой метод нагрева, при котором обрабатываемые материалы нагреваются на молекулярном уровне, а не контактируют с теплом извне.Микроволновая печь набирает популярность во многих промышленных приложениях благодаря своей универсальности и точным возможностям нагрева. Микроволновую энергию можно использовать в миксерах, чайниках, конвейерах или печах.
  • Ротационные: сушилки с вращающимся барабаном используют вращающиеся цилиндры, которые позволяют материалам каскадно перемещаться внутри барабана, в то время как тепло применяется для удаления влаги, в результате чего получается сухой продукт. Барабаны могут производить листы, порошки и хлопья из обрабатываемых материалов.
  • Распыление: в распылительных сушилках используется распылитель или распылительная насадка для распределения потока горячего воздуха с целью получения сухих порошков, гранул или агломератов из жидкости или суспензии.Вращающийся диск и одножидкостные форсунки высокого давления являются наиболее распространенными типами оборудования, используемого для распылительных сушилок.
  • Туннельные сушилки: туннельные сушилки — это воздушно-сушильные шкафы. Туннельные сушилки могут обеспечить крупномасштабное отопление и сушку. Туннельные сушилки непрерывного действия могут обеспечивать различные уровни нагрева в разных зонах конвейерной зоны.
  • В дополнение к перечисленному выше оборудованию, иногда могут быть включены дополнительные опции для сокращения времени обработки, повышения эффективности или получения более точных результатов.К часто применяемым технологиям относятся:
  • Перемешивание: Перемещение и, что более важно, смешивание материалов может быть достигнуто путем встряхивания, перекатывания или использования лопастных / ленточных мешалок. Это может увеличить скорость нагрева и обеспечить более стабильные результаты.
  • Вакуум: при применении вакуум может снизить температуру кипения определенных материалов, что позволяет обрабатывать чувствительные материалы при более низкой температуре. В некоторых случаях вакуум также используется для удаления воды из материалов, что сокращает время обработки.

Рекомендации для различных типов материалов

В зависимости от требований к сушке материалов производителям следует рассмотреть несколько вариантов. Ниже приведены некоторые важные требования и сушилки, которые соответствуют этим требованиям. Многие факторы помогают определить подходящую технологию термической обработки для конкретного применения, но есть общие практические правила, основанные на выявленных требованиях.

  • Низкие температуры: сублимационная сушка, микроволновая печь, туннель
  • Точные диапазоны температур: псевдоожиженный слой, микроволновая печь, туннель
  • Высокая температура: вспышка, поворотная, туннельная
  • Быстрое высыхание: мгновенное высыхание, распыление
  • Чувствительные материалы: микроволновая печь, замораживание
  • Энергоэффективность: мгновенная сушилка, микроволновая печь
  • Сохранение вкуса, цвета и химических свойств: сублимационная сушилка, микроволновая печь
  • Низкое содержание воды: микроволновая печь, псевдоожиженный слой
  • Высокое содержание воды: мгновенные сушилки, роторные сушилки
  • Потенциальная воспламеняемость: микроволновая, туннельная, роторная
  • Липкие, влажные или коагулирующие материалы: роторные, микроволновые
  • Требуется перемешивание при обработке: ротационные сушилки, микроволновая печь
  • Непрерывная обработка: псевдоожиженный слой, туннельные сушилки, ротационные сушилки, микроволновая печь
  • Простота санобработки: мгновенная обработка, замораживание, микроволновая печь


Дополнительные соображения для конкретных приложений

В следующем списке показаны некоторые конкретные преимущества и недостатки, связанные с различным оборудованием.

Рассмотреть

  • Распылительные и мгновенные сушилки могут обеспечивать особенно высокую степень удаления влаги.
  • Сублимационные сушилки обеспечивают привлекательную текстуру, питательную ценность и сохраняют аромат.
  • СВЧ-нагрев чрезвычайно универсален и точен. Микроволновая печь эффективна для сохранения химических свойств, а также вкуса, цвета и пищевой ценности пищевых продуктов. Это одна из самых энергоэффективных методик термической обработки и одна из самых безопасных (без горячих поверхностей и химикатов).
  • Роторные или барабанные сушилки могут сжимать продукт для обработки листов, могут сушить жидкости без потери материалов и могут обрабатывать вязкие материалы.
  • Распылительная сушка позволяет контролировать размер частиц, насыпную плотность, степень кристалличности, летучие органические примеси и остаточные уровни растворителя. Большинство частиц, подвергнутых распылительной сушке, имеют сферическую форму, что делает последующие операции, такие как упаковка и фильтрация, проще и дешевле. Аморфные составы, высушенные распылением, могут повысить как растворимость, так и биодоступность фармацевтических препаратов.
  • Туннельные сушилки могут достигать очень высоких температур и высокой производительности.
  • Вакуумная технология важна при термической обработке, так как создание давления в сушильном контейнере может снизить порог кипения материалов. Внедрение вакуумной технологии в микроволновую обработку особенно эффективно при обработке материалов, которые когда-то считалось невозможным сушить или превращать в порошки, не вызывая ухудшения качества материала. Сегодня комбинации этих технологий привели к прорывным результатам в способности создавать порошки, которые легко восстанавливаются для сохранения их первоначальной эффективности.

Избегать

  • Сушилки с псевдоожиженным слоем не подходят для жидких, влажных, липких или липких материалов.
  • Ротационные и барабанные сушилки требуют большой площади, нагревают окружающее пространство и медленно нагреваются и охлаждаются.
  • Распылительные сушилки также могут страдать от высоких затрат на техническое обслуживание и замену деталей.
  • Туннельные сушилки могут повредить продукт в результате горения, упрочнения или непостоянного нагрева.
  • Сублимационная сушилка требует не менее 24-48 часов для получения желаемых результатов и доступна только для периодической обработки.
  • Микроволновая обработка может использоваться только для материалов, которые способны взаимодействовать с микроволнами (содержание воды).
Тестирование

Перед покупкой любого оборудования для термической обработки необходимо провести испытания, чтобы убедиться, что технология дает желаемые результаты. Надежные производители оборудования, как правило, имеют лабораторию или испытательный центр, что дает вам возможность понять, как работает ваш материал как на уровне НИОКР, так и на уровне пилотного проекта, чтобы точно спрогнозировать и определить ваши технологические требования.

При выборе подходящей технологии сушки для вашего применения необходимо учитывать множество факторов. Консультации с опытным инженером-технологом помогут в этом процессе, гарантируя, что правильный элемент технологии термической обработки не только будет выбран, но и оптимизирован на долгие годы.

Джейсон Бойлз — директор бизнес-подразделения WaveMix в Marion Process Solutions, глобальном поставщике инновационного оборудования для термической обработки и смешивания.Для получения дополнительной информации о термической обработке ознакомьтесь с нашим Руководством по термической обработке по адресу https://info.marionsolutions.com/landing-page-0

Эволюция термической обработки

Термическая обработка по-прежнему остается надежной рабочей лошадкой для консервирования пищевых продуктов. , начиная с наполеоновских времен, когда Николас Апперт разработал метод хранения продуктов в закрытых стеклянных банках. Позже другие разработали металлические банки для той же цели, но прошло почти столетие, прежде чем появилось научное понимание того, почему нагревание и исключение доступа воздуха работают именно так.Между тем консервирование было случайной технологией с частыми сбоями.

Луи Пастер заметил, что дрожжи ответственны за ферментацию виноградного сока в вино, а другие микроскопические организмы ответственны за порчу продуктов. В конечном итоге стало понятно, что термическая обработка убивает вегетативные микробы и споры других порчи и патогенных бактерий.

Появилось несколько форм термической обработки. К ним относятся последующее наполнение, горячее наполнение, непрерывный поток и асептика.

Кроме того, существует множество способов передачи тепловой энергии, убивающей микробные клетки и споры. Среди этих подходов — конвекционный, проводящий, радиационный, омический, радиочастотный и микроволновый.

Эти пути и формы можно комбинировать различными способами для создания большого количества различных процессов. Однако все они подчиняются одной и той же фундаментальной кинетике.

Термостойкость микроорганизмов
Скорость, с которой микробы умирают при воздействии повышенных температур, эмпирически считается процессом первого порядка, что означает, что когда логарифм выживших чисел наносится на график зависимости от времени при постоянной температуре, результат в основном прямая.Прямые линии удобны для простых математических моделей. Данные в основном представляют собой прямую линию, а не точно прямую линию из-за различных сложностей, таких как активация спящих спор, смешанные культуры (каждый штамм микроба имеет различные характеристики скорости, поэтому смесь будет показывать некоторое математическое среднее) , и конечная скорость теплопередачи, даже в небольших пробирках, обычно используемых в таких экспериментах.

Обратная величина наклона прямой линии, наилучшим образом представляющая данные, называется временем десятичного сокращения, D, и представляет собой время в минутах для уменьшения количества микробов в 10 раз при данной температуре.

Время десятичной редукции уменьшается с увеличением температуры. Этот эффект измеряется путем определения показателей смертности при различных температурах и повторного нанесения результатов на полулогарифмический график. Число градусов, необходимое для изменения десятичного времени уменьшения в 10 раз, и есть температурная чувствительность z. Важно указать, какая шкала температур используется для z — по Фаренгейту или Цельсию.

Учитывая z и D при некоторой эталонной температуре, можно вычислить D при любой другой температуре.Обычно используют 250 ° F в качестве эталона для продуктов с низким содержанием кислоты и 200 ° F для продуктов с высоким содержанием кислоты. Почему это должно иметь значение?

Микроорганизм, вызывающий озабоченность в продуктах с низкой кислотностью (pH> 4,6), — это Clostridium botulinum , факультативный спорообразующий микроб, который в определенных условиях может производить очень сильный токсин. Подходящие условия: pH> 4,6, активность воды выше 0,85, температура выше 40 ° F и отсутствие кислорода. Это как раз обычные условия в герметично закрытых емкостях с продуктами на основе мяса и овощей.(Фрукты обычно имеют естественный pH <4,6.)

Все различные тепловые процессы управляются одними и теми же кинетическими механизмами, но могут отличаться по способу доставки энергии и распределению температуры.

— ПЕРЕРЫВ СТРАНИЦЫ —

Теплопередача
Термическая обработка основана на нагревании пищи до температуры, достаточной для уничтожения спор и вегетативных микробов, которые являются патогенами или вызывают порчу. В зависимости от конкретного процесса, как это достигается.Передача тепла за счет теплопроводности или конвекции зависит от движущей силы температуры, равной разнице температур между источником, например паром, и раковиной, например упаковкой с едой. Температура внутри упаковки с едой, такой как банка, банка или пакет, будет варьироваться в зависимости от местоположения и тепловых свойств содержимого.

Чтобы гарантировать, что все порции пищи в контейнере получают, по крайней мере, минимально необходимое сочетание времени и температуры, термические процессы в особенности связаны с холодным пятном в контейнере.Для продуктов кондуктивного нагрева, то есть тех, которые в основном твердые, холодное пятно обычно является геометрическим центром контейнера, но для более жидких продуктов, которые могут циркулировать из-за естественной конвекции или из-за того, что они перемешиваются, холодное пятно может быть немного ниже геометрический центр.

В текущих жидкостях соответствующая проблемная область — это наиболее быстро движущаяся часть жидкости, которая обычно находится в центре трубы.

Скорость нагрева тепловым излучением пропорциональна разности абсолютных температур в четвертой степени.Абсолютная температура равна градусам по Фаренгейту плюс 460 или градусам Цельсия плюс 273. Нагревание излучением эффективно для стерилизации поверхностей, но объемное нагревание внутренней части упаковки или куска пищевого продукта происходит за счет теплопроводности или конвекции от поверхности внутрь.

Нагрев с помощью электромагнитного излучения (микроволнового или радиочастотного) меньше зависит от температуры и, вместо этого, зависит от диэлектрических свойств пищи. Излучение на обычно используемых частотах не может проникнуть через металл, поэтому продукты должны быть в пластиковых или стеклянных контейнерах или протекать по трубам, чтобы такой нагрев был эффективным.Один недавно разработанный процесс использует комбинацию горячей воды и микроволн для стерилизации малокислотных пищевых продуктов в пластиковых контейнерах, в то время как другой новый процесс использует непрерывно протекающий поток через микроволновую камеру для стерилизации перекачиваемых пищевых продуктов.

Омический нагрев основан на электрическом сопротивлении пищи, которое генерирует тепло по всему материалу. Омический нагрев заключается в пропускании электрического тока через текучую пищу. Подобно микроволновому или радиочастотному излучению, омический нагрев обычно происходит быстрее, чем обычный нагрев через стенки контейнера или трубы.

— ПЕРЕРЫВ СТРАНИЦЫ —

Почему имеет значение скорость нагрева?

Подобно тому, как нагревание убивает микробы и споры, нагревание может влиять на другие характеристики пищевых продуктов, но не всегда в лучшую сторону. Нагревание может разрушить питательные вещества, например, некоторые витамины. Он также может изменять текстуру, делая мясо и овощи более жесткими или мягкими, изменять цвет и ускорять химические реакции, влияющие на вкус. Все вместе мы называем это приготовлением пищи. Чтобы продукты стали съедобными, часто необходимо некоторое время готовить, но слишком много может снизить вкусовые качества.

Приготовление пищи сложно измерить количественно, поэтому часто выбирается косвенный показатель кулинарии, такой как разрушение тиамина, изменение текстуры или изменение цвета. Затем скорость изменения температуры можно смоделировать так же, как разрушение микробов. Обычно обнаруживается, что температурная чувствительность приготовления пищи, как бы она ни измерялась, выше, чем чувствительность микробного уничтожения (z для варки больше, чем z для уничтожения микробов). Одним из следствий этого является то, что высокие температуры в течение короткого времени обычно лучше для сохранения сенсорных качеств, чем более низкие температуры в течение более длительного времени, обеспечивая эквивалентное сокращение микробов.

Уменьшение количества микробов часто выражается в виде уменьшения с несколькими десятичными знаками, например, 12 D для C. botulinum и 5 D для большинства других патогенов.

Еще один способ оптимизировать термическую обработку для сохранения качества — уменьшить расстояние, на которое должно передаваться тепло. Это побуждает к разработке гибких пакетов и низкопрофильных лотков. Скорость теплопередачи, точно для теплопроводности и приблизительно при некоторой конвекции, пропорциональна квадрату расстояния от поверхности до центра.Таким образом, при уменьшении этого расстояния значительно сокращается необходимое время нагрева.

Гибкие пакеты представляют собой интересную проблему, поскольку они могут расширяться при нагревании содержимого из-за остаточного газа внутри. Для поддержания надлежащего контроля скорости нагрева мешочки во время нагрева необходимо ограничивать.

Внутреннее давление также представляет потенциальную проблему для стеклянной и пластиковой тары. После достижения заданной внутренней температуры контейнеры охлаждаются путем контакта с холодной водой.В этот момент теплообмен меняется на противоположный, и внутреннее пространство становится горячее, чем поверхность. Если к контейнерам не прикладывать давление, они могут лопнуть или протечь в уплотнениях, поскольку пластмассы размягчаются при высоких температурах. Таким образом, при охлаждении малокислотных продуктов в контейнерах создается избыточное давление.

Асептическая обработка — это особый термический процесс, при котором жидкие пищевые продукты и контейнеры стерилизуются отдельно. После соответствующей обработки по времени и температуре пищу охлаждают и помещают в стерильный контейнер в стерильной атмосфере.Неоспоримым преимуществом асептической обработки является возможность использовать недорогие контейнеры и возможность оптимизировать термическую обработку пищевых продуктов без ограничений, налагаемых контейнерами.

Контейнеры, которые заполняются с соблюдением правил асептики, включают знакомые коробки для сока, изготовленные из ламината бумаги, алюминиевой фольги и пластиковой пленки; легкие пластиковые бутылки и кадки; большие металлические банки для предприятий общественного питания, которые требуют очень длительного приготовления в ретортах; гибкие пакеты до 300 галлонов; и даже резервуары на миллион галлонов.Каждый из них можно стерилизовать по-разному: ламинаты стерилизуют химическими веществами, обычно перекисью водорода; пластиковые контейнеры можно стерилизовать с помощью тепла или химикатов; большие пакеты стерилизуются ионизирующим излучением; а большие резервуары стерилизуются йодоформами, которые не нужно промывать.

Жидкие пищевые продукты стерилизуются в скребковых теплообменниках, тройных трубках или путем прямого впрыска пара.

Дж. Питер Кларк , доктор философии, CFS, ответственный редактор,
Консультант по обрабатывающей промышленности,
Оук-Парк, Иллинойс.
[email protected]

Термическая обработка пищевых продуктов — Safefood 360 °

Содержание

  1. Введение
  2. Бланширование
    • Бланширование и инактивация ферментов
    • Способы бланшировки
    • Проверка эффективности бланширования
  3. 3. Пастеризация
    • Назначение пастеризации
    • Способ пастеризации
  4. 4. Стерилизация
    • Консервы
    • Условия, влияющие на рост микроорганизмов
    • Микроорганизмы в автоклаве
    • Микробная порча консервов
    • Процесс и оборудование для стерилизации
    • Емкости для термически обработанных продуктов
    • Очистка тары перед наполнением
    • Закаточка банок
    • Кривая смертности (значение D)
    • Кривая времени термической смерти (TDT)
    • Некоторые факторы, влияющие на термостойкость
    • Проектирование процессов тепловой стерилизации
    • «Значение F0»
    • Фактор летальности «l»

1.Введение

При термической обработке используются две основные температурные категории: пастеризация и стерилизация. Основная цель термической обработки пищевых продуктов — уменьшить или уничтожить микробную активность, уменьшить или уничтожить активность ферментов и произвести физические или химические изменения, чтобы пища соответствовала определенному стандарту качества. например желатенизация крахмала и денатурация белков для производства съедобной пищи. В пищевой промышленности используется ряд видов термической обработки.

Мягкие процессы
Бланширование
Пастеризация

Более сложные процессы
Консервирование
Выпечка
Обжарка
Жарение

2. Бланширование

Основная цель бланширования — уничтожить ферментативную активность фруктов и овощей. Он предназначен не как единственный метод консервирования, а как предварительная обработка перед замораживанием, сушкой и консервированием. Другие функции бланширования включают:

  • Снижение микробного загрязнения поверхности
  • Смягчающие салфетки из овощей для облегчения заполнения емкостей
  • Удаление воздуха из межклеточных пространств перед консервированием

2.1 Бланширование и инактивация ферментов

Замораживания и обезвоживания недостаточно для инактивации ферментов, поэтому можно использовать бланширование. Условия консервирования могут дать достаточно времени для активности ферментов. Ферменты — это белки, которые денатурируются при высоких температурах и теряют свою активность. Ферменты, вызывающие потерю качества, включают липоксигеназу, полифенолоксидазу, полигаактуроназу и хлорофиллазу. Термостойкие ферменты включают каталазу и пероксидазу

.

2.2 метода бланширования

Бланширование выполняется при температуре до 100 ° C с использованием горячей воды или пара при атмосферном или близком к нему давлении.

Сообщается, что некоторые используют бланшировщики с псевдоожиженным слоем, в которых используется смесь воздуха и пара. Преимущества включают более быстрый и равномерный нагрев, хорошее перемешивание продукта, уменьшение количества стоков, более короткое время обработки и, следовательно, меньшую потерю растворимых и термочувствительных компонентов.

Также для бланширования используются микроволновые печи.Преимущества включают быстрое нагревание и меньшую потерю водорастворимых компонентов. К недостаткам можно отнести высокие капитальные затраты и возможные трудности с равномерностью нагрева.

2.3 Паровые бланшировщики

Это предпочтительный метод для пищевых продуктов с большими площадями среза, так как потери от выщелачивания ниже. Обычно пищевой материал переносится на сетчатой ​​ленте или вращающемся цилиндре в атмосфере пара, время пребывания регулируется скоростью конвейера или вращением. Часто недостаточная однородность нагрева в нескольких слоях пищи, поэтому достижение требуемой температуры и времени в центре приводит к перегреву внешних слоев.

Термическая обработка

Детали

Как обсуждалось ранее (Mullan, 2016), будут случаи, когда производитель пищевых продуктов, который использовал два разных, но эквивалентных термических процесса с точки зрения летальности, пожелает использовать другой, но эквивалентный летальный термический процесс. Это просто, если известно z-значение (Mullan, 2016).Как процессор вычисляет эквивалентный смертельный процесс, если z неизвестно?

В этой статье объясняется, как вычислить z, используя значения времени и температуры двух разных, но эквивалентных летальных процессов, и предоставляется доступ к бесплатному онлайн-калькулятору для проверки ваших расчетов.

Прочитайте больше …

Детали

Введение

DSFT располагает обширным набором бесплатных ресурсов для выполнения широкого спектра тепловых расчетов процессов, включая стерилизацию сухим жаром (F H ) и депирогенизацию (F D или F P ).Эта страница предоставляет доступ к ряду электронных таблиц Microsoft Excel, которые можно загрузить за небольшое пожертвование и которые будут работать на ПК или Mac без доступа к Интернету. В целом эти таблицы похожи на соответствующие бесплатные приложения на этом веб-сайте.

Эти пожертвования очень важны. Они способствуют покрытию текущих расходов на веб-сайт и позволяют мне предоставлять бесплатный доступ к веб-сайту, а не требовать подписку.

Прочитайте больше …

Детали

Технологи, производящие кислые пищевые продукты, такие как соленья и соусы, часто сталкиваются с трудностями при получении информации об условиях обработки, необходимых для достижения коммерческой стерильности, или о том, как рассчитать время обработки при более высокой температуре. Имея опыт работы с переработчиками, испытывающими технические проблемы, включая проблемы с порчей и трудности с экспортом продукции, я подготовил краткую электронную книгу (Термическая обработка кислых фруктовых и овощных продуктов.Значимые микроорганизмы, рекомендуемые время / температура обработки и значение порчи для здоровья населения), которые могут быть полезны. В настоящее время электронная книга (рисунок 1):

Прочитайте больше …

Детали

У многих студентов возникают проблемы с пониманием математики, описывающей разрушение микроорганизмов под воздействием тепла.Логарифмическое снижение количества патогенов и эквивалентное время-температурное лечение вместе с соответствующими летальными исходами составляют большую часть трудных для понимания тем. Приведенная ниже викторина представляет собой простой тест некоторых основных понятий. Обратите внимание, что значение Z не рассматривается в этой викторине. Если будет достаточный интерес, дам ответы.

Прочитайте больше …

Детали

Бывают случаи, когда производитель пищевых продуктов пожелает использовать другой, но эквивалентный смертоносный термический процесс.Как процессор вычисляет эквивалентный процесс?

В этой статье объясняется, как рассчитать эквивалентный термический или тепловой процесс при более высокой или более низкой температуре, и предоставляется доступ к бесплатному онлайн-калькулятору для проверки ваших расчетов.

При условии, что значение F при T ref и значение z известны, тогда значение F при требуемой температуре T может быть вычислено с использованием уравнения 1.

Уравнение 1.

Уравнение 1 было получено из Stumbo (1973).

Дополнительная информация о вычислении эквивалентного процесса

Детали

В этой статье исследуется, как рассчитать летальный эффект от обработки UHT и полезность TTI для дифференциации стерилизованного, обработанного прямой и косвенной обработкой молока UHT. Обсуждается важность доступа к точным данным температуры и времени, а также размеров удерживающей трубки, расхода, среднего и минимального времени выдержки, а также характеристик потока (числа Рейнольдса).Надежность модели, разработанной Claeys et al. (2003) для прогнозирования воздействия ультрапастеризации на концентрацию гидроксиметилфурфурола, лактулозы и фурозина в молоке. Предоставляются бесплатные онлайн-калькуляторы для расчета времени выдержки, среднего расхода, длины выдерживающей трубы в установках UHT и HTST. Бесплатный онлайн-калькулятор, запрограммированный с использованием тепловых констант, рассчитанных Claeys et al. (2003) предоставлен для расчета концентраций гидроксиметилфурфурола, лактулозы и фурозина после термической обработки в обезжиренном, полужирном и жирном молоке.Этот калькулятор также вычисляет F 0, B *, C * и% разрушения тиамина. Для измерения совокупного летального и химического воздействия УВТ-обработки используются два метода численного интегрирования, а именно правила Трапеции и Симпсона. Более простой калькулятор, который позволяет прогнозировать концентрацию лактулозы после одной определенной термической обработки с использованием трех алгоритмов (Browning et al. (2001), Claeys et al. (2003), Rombaut et al. (2002)) также был предоставлен. Все алгоритмы используют уравнение скорости Аррениуса, но используют немного разные значения энергии активации (E).Этот калькулятор позволяет читателям сравнивать точность трех алгоритмов, используя экспериментальные данные.

Типичная UHT-обработка включает нагревание молока до 137–150 ℃ в непрерывном потоке и выдержку при этой температуре в течение одной или нескольких секунд перед быстрым охлаждением до комнатной температуры. Затем молоко асептически упаковывают, чтобы получить продукт, который сохраняет стабильность в течение нескольких месяцев при температуре окружающей среды.

В Европе обработка UHT определяется как нагревание молока в непрерывном потоке тепла при высокой температуре в течение короткого времени (не менее 135 ° C в сочетании с подходящим временем выдержки, не менее секунды), при котором отсутствие жизнеспособных микроорганизмов или спор, способных расти в обработанном продукте при хранении в асептическом закрытом контейнере при температуре окружающей среды (Регламент EC 2074/2005).

Прочитайте больше …

Детали

Веб-сайт молочной науки и пищевых технологий содержит несколько бесплатных онлайн-калькуляторов для определения совокупной летальности (F, B *, P или PU) тепловых процессов, концентрации индикаторов тепловых процессов (TTI) после обработки молока методом ультрапастеризации. и несколько других показателей процесса.

Эти калькуляторы перечислены на странице «Калькуляторы и модели» в разделе «Термическая обработка», например:

Калькуляторы летальности преобразуют показания температуры в показатели летальности, строят графики показателей летальности в зависимости от времени и определяют соответствующие значения летальности или химические показатели для теплового процесса, будь то горячая вода, насыщенный пар или сухое тепло. Площадь под кривой временной смертности определяется численным интегрированием с использованием стандартного отраслевого метода, правила трапеций или более точных правил Симпсона или обоих для сравнительных целей.Как правило, чем больше значений, тем точнее будет значение F или P. Один из калькуляторов также загрузит CSV-файлы термического процесса и предоставит возможность бесплатной независимой проверки термического процесса.

Прочитайте больше …

Детали

Можете ли вы уничтожить Mycobacterium avium subsp. паратуберкулез (MAP) пастеризацией? Насколько важно время выдержки по сравнению с температурой выдержки? Используйте мощные бесплатные инструменты из этого раздела, чтобы ответить на эти вопросы.

Прочитайте больше …

Детали

Введение

В этом разделе описывается контекст использования Excel для расчета совокупного летального воздействия (на всех этапах обработки) тепла на микроорганизмы и дается объяснение того, как электронные таблицы Excel и онлайн-калькуляторы доступны для загрузки с сайта Dairy Science and Food Technology ( DSFT) работают.

Здесь мы предоставляем обзор предыстории, в том числе краткое изложение лежащей в основе математики, необходимой для создания электронной таблицы Excel для выполнения основных расчетов термической обработки. Примечание. Я не предоставляю руководство по использованию электронных таблиц, а предоставляю основную информацию, которую компетентный пользователь Excel должен уметь использовать для создания своей собственной электронной таблицы термической обработки.

Скачать электронные таблицы термической обработки Excel.

Прочитайте больше …

Детали

Добавлена ​​статья о моделировании тепловых процессов.В этой статье рассчитывается влияние обработки HTST на количество логарифмических сокращений основных молочных патогенов и обсуждается температура, при которой молоко следует пастеризовать, если Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) был признан патогеном человека. Логарифмические сокращения относятся к log10 или десятичному (10-кратному) уменьшению концентрации жизнеспособных бактерий.

Влияние лечения HTST на логарифмическое снижение числа основных патогенов молока.

Детали

DSFT предоставляет ряд консультационных услуг по термической обработке производителям продуктов питания и фармацевтики. К ним относятся:

Детали

Стерилизация сухим жаром широко используется для стеклянной посуды и материалов, которые не подходят для стерилизации насыщенным паром.Используются различные температуры и времена. В настоящее время широко используется температура не ниже 170 ° C в течение 30-60 минут. Термин не является особенно точным, поскольку в используемой печи могут присутствовать различные концентрации воды (Sandle, 2013).

Прочитайте больше …

Тепловые процессы — ASD

Общие сведения — В области технологического проектирования тепловые проблемы существуют в самых разных формах.Помимо смеси жидкостей с различным темпом нагрева или теплопередачи в теплообменниках, как двух наиболее простых случаев, более сложные проблемы возникают в сложных системах с множественными химическими реакциями и / или фазовым переходом и многофазными потоками жидкости.

Целью проектирования или оптимизации процесса может быть, например, снижение требуемой энергии, увеличение выхода или улучшение качества продукта.

Применяя методы вычислительной гидродинамики (CFD), при моделировании системы можно учитывать следующие тепловые процессы и свойства:

— кипение, испарение и конденсация
— эндотермические и экзотермические химические реакции
— процессы тепломассопереноса для всех комбинаций твердой, жидкой и газовой фаз в многофазных потоках
— тепловые процессы (включая теплопроводность и накопление тепла в твердых телах) в фиксированных и реакторы с уплотненным слоем со специальными внутренними устройствами или без них
— свободная и принудительная конвекция
— всплывающий поток жидкости, вызванный разницей температуры и / или плотности
— свойства жидкости и кинетика реакции, зависящие от температуры

Для компонентов установки, которые должны соответствовать расширенным спецификациям в отношении надежности и функциональности, термические и / или вызванные потоком напряжения и деформации могут быть оценены с помощью анализа МКЭ (ссылка).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*