Проект хладокомбината емкостью 4000 т. расположенном в городе Москва

VВ.О. = 2 0,012 = 0,024.

Камера № 11 накопительная камера [0єC]

Площадь теплопередающей поверхности воздухоохладителя FВО, м2, определяем по формуле (3.2.4) [8]:

FВ.О. = (7,235 103) / (1510) = 48,2.

Примем 2 воздухоохладителя из каталога Guntner серии ADNH марки 046С/110 с площадью теплопередающей поверхности FВ.О. = 29,3м2.

Вместимость воздухоохладителей VВО, м3, определяем по формуле (3.2.5) [8]:

VВ.О. = 2 0,012 = 0,024.

Камера № 12,13 накопительная камера [0єC]

Площадь теплопередающей поверхности воздухоохладителя FВО, м2, определяем по формуле (3.2.4) [8]:

FВ.О. = (66,782 103) / (11,610) = 575,7.

Примем по 3 воздухоохладителя из каталога Guntner серии GDS марки 051А/35 с площадью теплопередающей поверхности FВ.О. = 194,9 м2 в каждую камеру замораживания. [15]

Вместимость воздухоохладителей VВО, м3, определяем по формуле (3.2.5) [8]:

VВ.О. = 6 0,046 = 0,276.

Технические характеристики воздухоохладителей GDS и ADNH сведем в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 - Технические характеристики аммиачных воздухоохладителей серии GDS, ADNH [14, 15]

№ камеры	Марка	t0, єC	n	,м	VВ.О., м3	Длина струи, м	Габариты, мм	Масса, кг.
							L	В	Н
4	046А/25	-30	2	104	0,026	2Ч12	2050	1565	520	266
5	041А/35		2	97,5	0,026	2Ч11	2330	1565	430	261
6	041В/210		2	34,1	0,016	2Ч9	1650	1565	370	132
7	041А/35	-30	2	97,5	0,026	2Ч11	2330	1565	430	261
8	066С/15		2	117	0,030	2Ч12	1900	1945	480	347
9	041А/35		2	97,5	0,026	2Ч11	2330	1565	430	261
10	046С/110	0	2	29,3	0,012	2Ч8	1250	1565	450	71
11	046С/110		2	29,3	0,012	2Ч8	1250	1565	450	71
12	051А/35	-40	3	194,9	0,046	2Ч19	3700	1565	520	488
13	051А/35		3	194,9	0,046	2Ч19	3700	1565	520	488

Более подробные характеристики воздухоохладителей смотри в приложении А, Б.

3.3 Расчет и подбор компрессорных агрегатов

Примем одноступенчатый цикл на температуру кипения t0 = - 10С, цикл в P-h координатах представлен на рисунке 3.3.1.

Параметры узловых точек цикла найдём по диаграмме аммиака (R717) и сведем в таблицу 3.3.1.

Таблица 3.3.1 - Параметры узловых точек одноступенчатого цикла

	1”	1	2	3	4
t, єC	-10	0	108	33	-10
P, мПа	0,290	0,290	1,2746	1,2746	0,290
h, кДж/кг	1449	1474	1697	353	353
v, м3/кг	-	0,437	0,138	-



Рис. 3.3.1 - Цикл одноступенчатой холодильной машины

Массовый расход циркулирующего хладагента M, кг/с, который необходимо отводить от циркуляционного ресивера определяем по формуле (3.3.1) [8]:

M = Q0 / q0, (3.3.1)

где q0 - удельная холодопроизводительность, кДж/кг, определяем по формуле (3.3.2) [8]:

q0 = (h1 - h4), (3.3.2)

q0 = 1449 - 353 = 1096.

M = 49/1096 = 0,0447.

Для определения объемной производительности найдём коэффициент подачи компрессора .

При Рк / Р0 = 1,2746/0,2908 = 4,3 тогда = 0,835. [5]

Требуемую производительность компрессора V, м3/с, определяем по формуле (3.3.3) [8]:

V = (M v1 )/ , (3.3.3)

V = (0,0447 0,437) /0,835 = 0,0233.

Для работы на температуру кипения t0 = - 10С принимаем один винтовой компрессор SAB 110S-M с объемной действительной производительностью Vд. = 0,038 м3/с. [11, 16]

Технические характеристики винтового компрессора на t0 = -10єC представлены в таблице 3.3.2.

Таблица 3.3.2 - Технические характеристики винтового компрессора на t0 = -10єC

Модель	Объёмная производительность,	Холодопроизводительность , кВт	Габаритные Размеры (LЧBЧH), мм	Масса, кг
SAB 110S-M	140	80	1900Ч900Ч1310	600

Действительный массовый расход хладагента Mд, кг /с, определяем по формуле (3.3.4) [8]:

Mд. = (V д. )/ v1, (3.3.4)

Mд = (0,038 0,835) /0,437 = 0,072.

Теоретическая мощность компрессора Nт, кВт, определяем по формуле (3.3.5) [8]:

Nт = Mд (h2 - h1), (3.3.5)

Nт = 0,072 (1697 - 1474) = 16,19.

Индикаторную мощность компрессора Ni, кВт, определяем по формуле (3.3.6) [8]:

Ni = NT / i, (3.3.6)

где i = 0,75 - индикаторный КПД.

Ni = 16,19/0,75 = 21,58.

Эффективную мощность на валу компрессора Nе, кВт, определяем по формуле (3.3.7) [8]:

NЭкм1 = Niкм1 / мех, (3.3.7)

где мех. = 0,92 - механический КПД.

Nе = 21,58/0,92 = 23,46.

Тепловую нагрузку на конденсатор в теоретическом цикле Qк, кВт, определяем по формуле (3.3.8) [8]:

Qк = Mд (h2 - h3), (3.3.8)

Qк = 0,072 (1697- 353) = 96,768.

Действительную холодопроизводительность Qод, кВт, определяем по формуле (3.3.9) [8]:

Qод.(-10) = Mд • q0, (3.3.9)

Qод. (-10) = 0,072 1096 = 78,912.

Требуемый диаметр отделителя жидкости , определяем по формуле (3.3.10) [8]:

, (3.3.10)

где Vд - теоретическая объемная производительность компрессора (для

агрегата двухступенчатого сжатия Vд берется для компрессора низкой ступени), м3/с;

л - коэффициент подачи компрессора (для агрегата двухступенчатого сжатия л берется для компрессора низкой ступени);

[w] - допустимая скорость движения пара в отделителе жидкости, [w] = 0,5 м/с;

р - число Пифагора, р = 3,14.

Принимаем отделитель жидкости 70 ОЖ.

Технические характеристики отделителя жидкости сведены в таблицу 3.3.3.

Таблица 3.3.3 - Технические характеристики отделителя жидкости

Марка	Вместимость, м3	Размеры, мм диаметр Ч высота	Масса, кг
70 ОЖ	0,18	408Ч1725	185

Примем на температуру кипения t0 = - 30С двухступенчатый цикл с полным промежуточным охлаждением и переохлаждением жидкого холодильного агента в змеевике промежуточного сосуда, цикл в P-h координатах представлен на рисунке 3.3.2.

Параметры узловых точек цикла найдём по диаграмме аммиака (R717) и сведем в таблицу 3.3.4.

Промежуточное давление Pпр, МПа, определяем по формуле (3.3.11) [8]:

(3.3.11)

Рис. 3.3.2 - Цикл двухступенчатой холодильной машины

Таблица 3.3.4 - Параметры узловых точек двухступенчатого цикла

	t, єC	P, мПа	h, кДж/кг	v, м3/кг
1''	-30	0,1195	1425	0,96
1	-25	0,1195	1433	0,985
2	53	0,390	1594	0,396
3''	-2	0,390	1457	0,31
3	3	0,390	1471	0,317
4	86	1,274	1639	0,128
5	33	1,274	353	-
6	-2	0,390	353	0,035
7	3	1,274	188	-
8	-2	0,390	188	-
9	-30	0,1195	188	0,08

Удельную массовую холодопроизводительность, , определяем по формуле 3.3.2 [8]: q0 = 1425 - 188 = 1237.

Удельную работу сжатия в компрессоре низкой ступени lт1, кДж/кг, рассчитывается по формуле (3.3.12) [8]:

lт1 = (h2- h1), (3.3.12)

lт1 = 1594-1433 = 161.

Удельную работу сжатия в компрессоре высокой ступени lт2, кДж/кг, определяем по формуле (3.3.13) [8]:

lт1 = (h4 - h3), (3.3.13)

lт1 = 1639-1471 = 168.

Удельную тепловую нагрузка на конденсатор qк, кДж/кг, определяем по формуле (3.3.14) [8]:

qк = (h4- h5), (3.3.14)

lт1 = 1639-353 = 1286.

Массовый расход хладагента в компрессоре низкой ступени Mт1, кг/с, определяем по формуле (3.3.15) [8]:

Mт1 = Q0/ q0 , (3.3.15)

Mт1 = 213/ 1237 = 0,172

Массовый расход хладагента, в компрессоре высокой ступени Mт2, кг/с определяем по формуле (3.3.16) [8]:

Mт2 = Mт1(h2 - h7)/(h3'' - h6), (3.3.16)

Mкм2 = 0,172 (1594 - 188) / (1471 - 353) = 0,216.

Для определения объемной производительности найдём коэффициент подачи компрессора .

При Рк / Рпр = 1,274 /0,390 = 3,26, 2 = 0,87. [5]

При Рпр / Р0 = 0,390 /0,1195 = 3,26, 1 = 0,87. [5]

Требуемую производительность компрессоров Vт1, Vт2, м3/с определяем по формулам (3.3.17) и (3.3.18) [8]:

Vт1 = (Mт1 v1 )/ 1, (3.3.17)

Vт2 = (Mт2 v3 )/ 2, (3.3.18)

Vт1 = (0,172 0,985) / 0,87 = 0,194.

Vт2 = (0,216 0,317) / 0,87 = 0,078.

Для работы на температуру кипения t0 = - 30С примем для ступени низкого давления один винтовой компрессор SAB 193S с объемной действительной производительностью Vд1 = 0,232 м3/с, а для ступени высокого давления примем один винтовой компрессор SAB 120Е с объемной действительной производительностью Vд2 = 0,114 м3/с. [8]

Технические характеристики винтовых компрессоров на t0 = -30єC представлены в таблице 3.3.5.

Таблица 3.3.5 - Технические характеристики винтового компрессора на t0 = -30єC

Модель	Объёмная производительность,	Холодопроизво-дительность , кВт	Габаритные Размеры (LЧBЧH), мм	Масса, кг
SAB 193S	838	164	3191Ч1349Ч2027	2450
SAB 120E	413	270	2200Ч1300Ч1500	1273

Действительный массовый расход хладагента Mд1, Мд2, кг/с определяем по формулам (3.3.19) и (3.3.20) [8]:

Mд1 = (Vт1 1)/ v1, (3.3.19)

Mд2 = (Vт2 • 2 )/ v3, (3.3.20)

Mд1 = (0,232 0,87) /0,985 = 0,204.

Mд2 = (0,114 0,87) /0,317 = 0,312.

Теоретическую мощность компрессоров Nт1, Nт2, кВт, определяем по формулам (3.3.21) и (3.3.22) [8]:

Nт1 = Mд2 lт1, (3.3.21)

Nт2 = Mд1 lт2, (3.3.22)

Nт1 = 0,204 161 = 32,844.

Nт2= 0,312 168 = 52,416.

Индикаторную мощность компрессоров Ni1, Ni2, кВт, определяем по формулам (3.3.23) и (3.3.24) [8]:

Ni1 = Nт1 / i, (3.3.23)

Ni2 = Nт2/ i, (3.3.24)

где i = 0,75 - индикаторный КПД.

Ni1 = 32,844 /0,75 = 43,792.

Ni2 = 52,416 /0,75 = 69,888.

Эффективную мощность на валу компрессора низкой и высокой ступенях Nе1, Nе2, кВт, определяем по формулам (3.3.25) и (3.3.26) [8]:

Nе1 = Ni1 / мех, (3.3.25)

Nе2 = Ni2 / мех, (3.3.26)

где мех = 0,92 - механический КПД.

Nе1 = 43,792 /0,92 = 47,6.Nе2 = 68,888 /0,92 = 75,95.

Тепловую нагрузку на конденсатор Qк, кВт, определяем по формуле (3.3.27) [8]:

Qк = Mд2 qк, (3.3.27)

Qк = 0,312 1286 = 401,232.

Действительную холодопроизводительность Qод, кВт, определяем по формуле (3.3.28) [8]:

Qод = Mд1 • qo, (3.3.28)

Qод = 0,204 • 1237 = 252,34.

Требуемый диаметр промежуточного сосуда , определяем по формуле (3.3.29) [8]:

, (3.3.29)

где Vкм.в.с. - теоретическая объемная производительность компрессора высокой ступени, м3/с;

л - коэффициент подачи компрессора высокой ступени;

[w] - допустимая скорость движения пара в отделителе жидкости, [w] = 0,5 м/с;

Примем промежуточный сосуд 60 ПСз.

Технические характеристики промежуточного сосуда сведены в таблицу 3.3.6.

Таблица 3.3.6 - Технические характеристики промежуточного сосуда

Марка	Вместимость, м3	DЧS, мм	Площадь поверхности змеевика, м2	Высота, мм	Ширина, мм
60 ПСз	1,68	600Ч8	4,3	2800	1200

Требуемый диаметр отделителя жидкости , определяем по формуле (3.3.10) [8]:

Принимаем отделитель жидкости 150 ОЖ.

Технические характеристики отделителя жидкости сведены в таблицу 3.3.7.

Таблица 3.3.7 - Технические характеристики отделителя жидкости

Марка	Вместимость, м3	Размеры, мм диаметр Ч высота	Масса, кг
150 ОЖ	1,14	800Ч3605	520

Примем на температуру кипения t0 = - 40С двухступенчатый цикл с полным промежуточным охлаждением и переохлаждением в змеевике промежуточного сосуда, цикл в P-h координатах представлен на рисунке 3.3.3.

Параметры узловых точек цикла найдём по диаграмме аммиака (R717) и сведем в таблицу 3.3.8.

Рис. 3.3.3 - Цикл двухступенчатой холодильной машины

Таблица 3.3.8 - Параметры узловых точек двухступенчатого цикла

	t, єC	P, мПа	h, кДж/кг	v, м3/кг
1''	-40	0,0717	1400	1,55
1	-35	0,0717	1418	1,57
2	60	0,302	1613	0,526
3''	-9	0,302	1450	0,402
3	-4	0,302	1462	0,421
4	96	1,274	1664	0,132
5	33	1,274	353	-
6	-9	0,302	353	0,05
7	-4	1,274	160	-
8	-9	0,302	160	-
9	-40	0,0717	160	0,18

Промежуточное давление Pпр, МПа, определяем по формуле (3.3.11).

Удельную массовую холодопроизводительность, , определяем по формуле (3.3.2).

q0 = 1400 - 160 = 1240.

Удельную работу сжатия в компрессоре низкой ступени lт1, кДж/кг, определяем по формуле (3.3.12).

lт1 = 1613-1418 = 195.

Удельную работу сжатия в компрессоре высокой ступени lт2, кДж/кг, определяем по формуле (3.3.13).

lт1 = 1664-1462 = 202.

Удельную тепловую нагрузка на конденсатор qк, кДж/кг, определяем по формуле (3.3.14).

lт1 = 1664-353 = 1311.

Массовый расход хладагента в компрессоре низкой ступени Mт1, кг/с, определяем по формуле (3.3.15).

Mт1 = 137,67/ 1240 = 0,111.

Массовый расход хладагента, в компрессоре высокой ступени Mт2, кг/с определяем по формуле (3.3.16).

Mт2 = 0,111 (1613 - 160) / (1452 - 353) = 0,145.

Для определения объемной производительности найдём коэффициент подачи компрессора .

При Рк / Рпр = 1,274 /0,302 = 4,21, 2 = 0,85. [5]

При Рпр / Р0 = 0,302 /0,0717 = 4,21, 1 = 0,851. [5]

Требуемую производительность компрессоров Vт1, Vт2, м3/с определяем по формулам (3.3.17) и (3.3.18).

Vт1= (0,111 1,57) / 0,85 = 0,205.

Vт2 = (0,145 0,421) / 0,851 = 0,071.

Для работы на температуру кипения t0 = - 40С принимаем для ступени низкого давления один винтовой компрессор SAB 193S с объемной действительной производительностью Vд1 = 0,232 м3/с, а для ступени высокого давления принимаем один винтовой компрессор SAB 120L с объемной действительной производительностью Vд2 = 0,087 м3/с. [8]

Действительный массовый расход хладагента Mд1, Мд2, кг/с определяем по формулам (3.3.19) и (3.3.20).

Mд1 = (0,232 0,85) /1,57 = 0,125.

Mд2 = (0,087 0,851) /0,421 = 0,176.

Технические характеристики винтовых компрессоров на t0 = -40єC представлены в таблице 3.3.9.

Таблица 3.3.9 Технические характеристики винтового компрессора на t0 = -40єC

Модель	Объёмная производительность,	Холодопроизводительность , кВт	Габаритные Размеры (LЧBЧH), мм	Масса, кг
SAB 193S	838	164	3191Ч1349Ч2027	2450
SAB 120L	316	270	2200Ч1300Ч1500	1273

Теоретическую мощность компрессоров Nт1, Nт2, кВт, определяем по формулам (3.3.21) и (3.3.22).

Nт1 = 0,125 195= 24,375.

Nт2= 0,176 202 = 35,552.

Индикаторную мощность компрессоров Ni1, Ni2, кВт, определяем по формулам (3.3.23) и (3.3.24).

Ni1= 24,375 /0,85 = 28,67.

Ni2 = 35,552 /0,85 = 41,82.

Эффективную мощность на валу компрессора низкой и высокой ступенях Nе1, Nе2, кВт, определяем по формулам (3.3.25) и (3.3.26).

Nе1 = 28,67 /0,9 = 31,85.

Nе2 = 41,82 /0,9 = 46,46.

Тепловую нагрузку на конденсатор Qк, кВт, определяем по формуле (3.3.27).

Qк = 0,176 1311 = 230,73.

Действительная холодопроизводительность Qод, кВт, определяем по формуле (3.3.28).

Qод = 0,125 • 1240 = 155.

Требуемый диаметр промежуточного сосуда, Dп.с., м, определяем по формуле (3.3.29).

Принимаем промежуточный сосуд 40 ПСз.

Технические характеристики промежуточного сосуда сведены в таблицу 3.3.10.

Требуемый диаметр отделителя жидкости, Dо.ж., м определяем по формуле (3.3.10).

Принимаем промежуточный сосуд 150 Ож.

Таблица 3.3.10 - Технические характеристики промежуточного сосуда

Марка	Вместимость, м3	DЧS, мм	Площадь поверхности змеевика, м2	Высота, мм	Ширина, мм
40 ПСз	0,22	460Ч10	1,75	2390	1010

Технические характеристики отделителя жидкости сведены в таблицу 3.3.11.

Таблица 3.3.11 - Технические характеристики отделителя жидкости

Марка	Вместимость, м3	Размеры, мм диаметр Ч высота	Масса, кг
150 ОЖ	1,14	800Ч3605	520

3.4 Расчёт и подбор конденсаторов

Действительную тепловую нагрузку на конденсатор Qк, кВт, определяем по формуле (3.4.1) [8]:

Qк = Qк (-40) + Qк (-30) + Qк (-10), (3.4.1)

Qк = 230,73+401,232+96,768 = 728,68.

Требуемую площадь теплообмена F, м2, определяем по формуле (3.4.2) [8]:

F = Qк / kИ, (3.4.2)

где И - средняя логарифмическая разность температур теплообменивающихся сред, К, для водяного конденсатора определяем по формуле (3.4.3) [8];

k - коэффициент теплопередачи конденсатора, кВт/(м2К). [8]

И = tв1- tв2/ (ln tк - tв1 / tк - tв2), (3.4.3)

И = 30-28/(ln 33-28/33-0) = 3,915.

F = 728,68/(0,75•3,915) = 248,14.

Принимаем два водяных горизонтальных кожухотрубных конденсатора марки АК660 с площадью теплообменной поверхности каждого Fк = 135,5м2.

Горизонтальные кожухотрубные конденсаторы устанавливают в помещении компрессорного цеха из-за возможного замерзания воды в зимний период.

Исходя из требований обеспечения надежности, проведения технического обслуживания и ремонта рекомендуется выбирать не менее двух аппаратов.

Технические характеристики горизонтальных кожухотрубных конденсаторов даны в таблице 3.4.4.

Таблица 3.4.4 - Технические характеристики горизонтальных водяных кожухотрубных конденсаторов

Марка	Fк, м2	Вместимость по аммиаку, м3	Габаритные Размеры (LЧBЧH), мм	Диаметр, мм
АК660	135,5	0,906	6525Ч730Ч1090	630
АК660	135,5	0,906	6525Ч730Ч1090	630

3.5 Расчёт и подбор циркуляционных ресиверов

Для безопасной эксплуатации холодильной установки, требуется обеспечить сухой ход компрессора, для этого примем циркуляционные ресиверы типа РД, не совмещающие функцию отделителя жидкости, с расположенным над ним отделителем жидкости, особенность данных ресиверов в том, что диаметр у них небольшой, но они длинные.

Требуемый объем циркуляционного ресивера, м3, с нижней подачей хладагента в приборы охлаждения, имеющий жидкостной стояк, определяем по формуле (3.5.1) [8]:

(3.5.1)

где Vнт - вместимость нагнетательного трубопровода аммиачного насоса, определяем по формуле (3.5.2) [9]:

(3.5.2)

Vб, Vво - вместимость труб, соответственно батарей и воздухоохладителей, данной температуры кипения, м3;

Vвт - вместимость всасывающего трубопровода аммиачного насоса, определяем по формуле (3.5.3) [9]:

(3.5.3)

k - коэффициент учитывающий заполнения ресивера из-за жидкостного стояка.

Для t0 = - 40 0С.

Объём воздухоохладителей определяем по общему объему труб, расчёт объёма произведен в пункте 3.2.

Определим вместимость нагнетательного и всасывающего трубопровода по формулам (3.5.2), (3.5.3) и рассчитаем объем циркуляционного ресивера по формуле (3.5.1).

По таблице подбираем ближайший больший по вместимости ресивер марки 0,75РД с V = 0,8м3. [9]

Для t0 = - 30 0С.

Объём воздухоохладителей определяем по общему объему труб, данные для расчёта взяты из пункта 3.2.

Объём батарей определяем по формуле (3.5.4) [9]:

(3.5.4)

где -длина батарей, м, определяемая по формуле (3.5.5) [9]:

(3.5.5)

Определим длину пристенных и потолочных батарей для камеры хранения замороженного мяса №1, рассчитаем объем батарей по формуле (3.5.4).

Определим длину пристенных и потолочных батарей для камеры хранения замороженного мяса №2, рассчитаем объем батарей по формуле (3.5.4).

Определим длину пристенных и потолочных батарей для камеры хранения замороженного мяса №3, рассчитаем объем батарей по формуле (3.5.4).

Общий объем труб определяем по формуле (3.5.6):

(3.5.6)

Определим суммарный объем труб воздухоохладителей на t0 = -30єC по формуле (3.5.7), данные для расчёта взяты из пункта 3.2.

(3.5.7)

Определим вместимость нагнетательного и всасывающего трубопровода по формулам (3.5.2), (3.5.3) и рассчитаем объем циркуляционного ресивера по формуле (3.5.1).

По таблице подбираем ближайший больший по вместимости ресивер марки 1,5РД с V = 1,7м3. [9]

Для t0 = - 10 0С.

Объём воздухоохладителей определяем по общему объему труб, расчёт объёма произведен в пункте 3.2.

Определим суммарный объем труб воздухоохладителей на t0 = -10єC по формуле (3.5.7), данные для расчёта взяты из пункта 3.2.

 (3.5.7)

Определим вместимость нагнетательного и всасывающего трубопровода по формулам (3.5.2), (3.5.3) и рассчитаем объем циркуляционного ресивера по формуле (3.5.1).

По таблице подбираем ближайший больший по вместимости ресивер марки 0,75РД с V = 0,8м3. [9]

Сведем технические характеристики подобранных циркуляционных ресиверов марки РД в таблицу 3.5.

Таблица 3.5 - Технические характеристики циркуляционных ресиверов марки РД

Марка	t0	Вместимость, м3	Размеры, мм диаметрЧдлина	Масса, кг
0,75РД	-10	0,8	600Ч3000	340
1,5РД	-30	1,7	800Ч3600	620
0,75РД	-40	0,8	600Ч3000	340

3.6 Расчёт и подбор линейного ресивера

Линейный ресивер рассчитываем на приём жидкости из всей испарительной системы на время остановки или ремонта холодильной установки. Рабочее заполнение линейного ресивера составляет 50% объема, недопустимо переполнение ресивера свыше 80% и понижение уровня ниже 20%, так как в первом случае возникает опасность взрыва ресивера из-за отсутствия паровой зоны, а во втором случае возможен прорыв паров высокого давления в испарительную систему через гидрозатвор.

Объем линейного ресивера Vл.р., м3, для схем с нижней подачей в приборы охлаждения, определяем по формуле (3.6) [9]:

Vл.р. = (Vо.п.) 0,45•1,1•1,3•1,25•1, (3.6)

где Vо.п. - вместимость труб охлаждающих приборов, м3

Vл.р. = (0,212+(2,055+0,3)+0,276)•0,8 = 2,27.

Принимаем один горизонтальный линейный ресивер 2,5РВ общей вместимостью Vл.р. = 2,630 м3. [9]

Технические характеристики линейного ресивера сведены в таблицу 3.6.

Таблица 3.6 - Технические характеристики линейного ресивера

Марка	Внутренний объем, м3	Размеры, мм диаметрЧдлина	Масса, кг
2,5РВ	2,630	820Ч5681	1298

3.7 Расчёт и подбор дренажного ресивера

Дренажный ресивер рассчитываем из условия, что он должен вмещать жидкий хладагент из самой большой (по вместимости охлаждающих приборов) камеры; при этом дренажный ресивер не должен заполняться более чем на 80% от вместимости.

Объем дренажного ресивера Vдр.р., м3, определяем по формуле (3.7) [9]: Vдр.р. = Vнаиб.•0,5•1•1,1•1,3•1,25•1,2, (3.7)

где - объем самой большой по вместимости охлаждающих приборов камеры, м3.

Самая большая вместимость охлаждающих приборов в камере хранения замороженного мяса №2.

Vдр.р. = 0,794•1,0725 = 0,851.

Принимаем один горизонтальный дренажный ресивер AS - 1,5 общей вместимостью Vдр.р. = 1,68м3. [9]

Технические характеристики линейного ресивера сведены в таблицу 3.7

Таблица 3.7 - Технические характеристики дренажного ресивера

Марка	Внутренний объем, м3	Размеры, мм диаметрЧдлина	Масса, кг
AS - 1,5	1,68	800Ч3605	930

3.8 Расчёт и подбор маслоотделителя и маслосборника

Маслоотделители служат для отделения масла от холодильного агента, что бы избежать замасливание вспомогательного оборудования: конденсаторов, ресиверов, приборов охлаждения.

Диаметр маслоотделителя dм.о, м, определяем по формуле (3.8) [9]:

, (3.8)

где Мд - действительный массовый расход хладагента в компрессорах (для двухступенчатых установок в компрессорах высокой ступени), кг/с;

vнаг - удельный объем пара, нагнетаемый в маслоотделитель, м3/кг;

[w] - допустимая скорость движения пара в маслоотделителе, [w] = 1м/с.

d=4(0,176•0,132+0,312•0,128+0,135•0,073)/3,14•1=0,304.

Принимаем вертикальный маслоотделитель циклонного типа 80МА диаметром d=325,мм.

Так как имеется 5 винтовых компрессоров, то предусмотрим маслосборник для сбора и регенерации масла большой вместимости.

Примем маслосборник 60МЗС. [9]

Технические характеристики маслоотделителя и маслосборника сведены в таблицы 3.8.1 и 3.8.2.

Таблица 3.8.1 - Технические характеристики маслоотделителя

Марка	Вместимость, м3	Размеры, мм диаметрЧвысота	Масса, кг
80МА	0,065	325Ч1400	139

Таблица 3.8.2 - Технические характеристики маслосборника

Марка	Вместимость, м3	Диаметр корпуса, DЧs, мм	Высота, мм	Масса, кг
60 МЗС	0,06	325Ч8	1200	81

3.9 Расчет и подбор градирни

Теплота конденсации хладагента холодильной установки должна быть передана окружающей среде. В качестве теплоотводящей среды выберем воду, так как она обладает более лучшей теплоотдачей.

Систему подачи воды примем оборотную.

Производительность градирни Qгр, кВт, определяем по формуле (3.9.1) [9]:

Q гр.. = Qк+ Ni, (3.9.1)

Q гр.. = 96,768+21,58+401,232+43,792+69,88+230,73+28,67+41,82 = 934,472.

Площадь поверхности теплообмена градирни Fгр, м2, определяем по формуле (3.9.2) [9]:

, (3.9.2)

где - удельная тепловая нагрузка для вентиляторной градирни.

Fгр. = 934,472/25 = 37,37.

Принимаем одну вентиляторную градирню конструкции Град 170 с боковым расположением вентилятора. [9]

Технические характеристики вентиляторной градирни сведены в таблицу 3.9.

Таблица 3.9 - Технические характеристики вентиляторной градирни

Тип градирни	Тепловой поток, кВт	Размеры HЧLЧB, мм	Масса, кг
Град 170	1000	4035Ч4930Ч2135	1750

3.10 Расчёт и подбор водяных насосов

Так как произведен подбор горизонтальных кожухотрубных конденсаторов, то объемную подачу насоса Vw, м3/с, определяем по формуле 3.10 [5]:

, (3.10)

где Qгр - тепловой поток на градирню, кВт;

сw - удельная плотность воды, кг / м3 [8];

tw2-tw1 - подогрев воды в конденсаторе;

Сw - удельная теплоёмкость воды [8].

V = 931,649/(4,211000(30-28)) = 0,111.

Принимаем два водяных насоса К150-125-315 с объемной подачей одного насоса V = 0,055м3/с. Предусмотрен один насос в резерв.

Технические характеристики водяного насоса сведены в таблицу 3.10.

Таблица 3.10 - Технические характеристики водяного насоса

Марка	Мощность, кВт	Частота вращения, мин-1	Размеры, мм	Масса, кг
К150-125-315	37	1450	1510Ч600Ч790	690

3.11 Расчёт и подбор аммиачных насосов

Подбор насосов осуществляем по объемной подаче на каждую температуру кипения.

Общую подачу насоса V , м3/ч, определяем по формуле (3.11) [9]:

(3.11)

где о - тепловая нагрузка на камерные приборы охлаждения, работающих на одну температуру кипения, кВт;

n - кратность циркуляции жидкого хладагента, для систем с нижней подачей принимаем 4…6;

с - удельная плотность жидкого хладагента, кг / м3 [8];

r- удельная теплота парообразования при данной температуре [8].

Для t0 = - 40 0С.

Объёмную подачу насоса V, м3/ч, определим по формуле 3.11.

Примем насос ЦГ 6,3/20-1,1-2 и один в резерв.

Для t0 = - 30 0С.

Объёмную подачу насоса V, м3/ч, определим по формуле 3.11.

Примем насос ЦГ 6,3/20-1,1-2 и один в резерв.

Для t0 = - 10 0С.

Объёмную подачу насоса V, м3/ч, определим по формуле 3.11.

Выберем насос ЦГ 6,3/20-1,1-2 и один в резерв. [9]

Технические характеристики аммиачного насоса сведены в таблицу 3.11.

Таблица 3.11 - Технические характеристики аммиачного насоса

Марка	Мощность, кВт	Допускаемый кавитационный запас, м	Размеры, мм	Масса, кг
ЦГ 6,3/20-1,1-2	1,1	0,9	580Ч370Ч280	75

3.12 Расчёт и подбор трубопроводов

Диаметр нагнетательного трубопровода общей магистрали определяем по формуле (3.12.1) [9]:

, (3.12.1)

где Vд - действительная объемная производительность компрессора высокой ступени, м3/с;

[w] - скорость движения хладагента на стороне нагнетания, м/с, [w] = 25м/с. [9] d=4•(0,087+0,114+0,038)/3,14•25=0,110.

Принимаем стальную, бесшовную трубу с условным проходом d=125 мм

Расчет и подбор трубопровода на всасывание для температуры кипения

Диаметр всасывающего трубопровода определяем по формуле (3.12.2) [9]:

, (3.12.2)

где Vд - действительная объемная производительность компрессора высокой ступени, м3/с;

[w] - скорость движения хладагента на стороне всасывания, м/с, [w] = 15м/с. d=4•0,232/(3.14 15)=140.

Принимаем стальную, бесшовную трубу с условным проходом d=150 мм. Примем изоляцию толщиной 60 мм. [7]

Расчет и подбор трубопровода на всасывание для температуры кипения

Диаметр всасывающего трубопровода определяем по формуле (3.12.2) [6]: d=4•0,038/(3.14 15)=57.

Принимаем стальную, бесшовную трубу с условным проходом d=70 мм. Примем изоляцию толщиной 35мм. [7]

4. Описание схемы холодильной установки

В проектируемой установке применена насосно - циркуляционная аммиачная двухступенчатая схема с полным промежуточным охлаждением и переохлаждением холодильного агента в змеевике промежуточного сосуда, с нижней подачей аммиака в приборы охлаждения.

По технологическим нормам, применены три температуры кипения: t0 = -10єC, t0 = -30єC, t0 = -40oC. В схеме применены пять компрессорных винтовых агрегатов марки SABROE. Для работы на t0 = -40єC применены винтовые агрегаты SAB 193S, SAB 120L, на t0 = -30єC применены два винтовых агрегат SAB 193S, SAB 120E и на t0 = -10єC один винтовой агрегат SAB 120S-M.

В компрессорном цехе установлены на t0 = -40єC горизонтальный циркуляционный ресивер марки 0,75РД, на t0 = -30єC горизонтальный циркуляционный ресивер марки 1,5РД и на t0 = -10єC горизонтальный циркуляционный ресивер марки 0,75РД, два водяных горизонтальных аммиачных конденсатора марки АК660, дренажный ресивер марки AS - 1,5, линейный ресивер марки 2,5РВ, маслосборник 60 МЗС, маслоотделитель 80МА, два промежуточных сосуда марки 40 ПСз и 60 ПСз на температуру t0 = -40єC и t0 = -30єC соответственно, три водяных насоса марки К150-125-315 и шесть аммиачных насосов марки ЦГ6,3/20-1,1-2. Предусмотрен воздухоотделитель марки Purger GP2 для удаления воздуха из системы.

Система разводки трубопроводов в компрессорном цехе - верхняя. Способ подачи жидкого холодильного агента - при помощи аммиачных насосов. Подача холодильного агента в приборы охлаждения - нижняя.

Способ работы первого температурного режима t0 = -10єC (одноступенчатое сжатие).

Винтовой компрессорный агрегат (SAB 110S-M) отсасывает пары из отделителя жидкости (70 ОЖ) и сжимает их до давления конденсации, нагнетая газ в общую магистраль в маслоотделитель (80МА), где происходит отделение масла от паров. Горячие пары поступают в водяные горизонтальные кожухотрубные конденсаторы (АК660), где пары конденсируются и образовавшаяся жидкость сливается в линейный ресивер (2,5РВ), а затем через регулирующую станцию попадает в циркуляционный ресивер (0,75РД) предварительно сдросселировавшись до давления кипения. Из циркуляционного ресивера жидкость аммиачными насосами подается в жидкостной коллектор, а от туда попадает в приборы охлаждения - воздухоохладители аммиачные серии (GDS и ADNH), где происходит кипение жидкого хладагента и пары через паровой коллектор поступают в отделитель жидкости, цикл повторяется.

Способ работы второго температурного режима t0 = -30єC (двухступенчатое сжатие).

Винтовой компрессорный агрегат (SAB 193S) отсасывает пары из отделителя жидкости (150 ОЖ) и сжимает их до промежуточного давления, нагнетая в промежуточный сосуд (60 ПСз), где пары барбатируются и охлаждаются, после чего винтовой компрессорный агрегат (SAB 120L) отсасывает пары из промежуточного сосуда и сжимает их до давления конденсации, нагнетая в общую магистраль в маслоотделитель (80МА), где происходит отделение масла от паров. Горячие пары поступают в водяные горизонтальные кожухотрубные конденсаторы (АК660), где пары конденсируются и образовавшаяся жидкость сливается в линейный ресивер (2,5РВ), через распределительную станции жидкость подаётся на регулирующую станцию, часть жидкости дросселируется перед промежуточным сосудом до промежуточного давления, а другая часть жидкости попадает в змеевик промежуточного сосуда, где переохлаждается и попадает в циркуляционный ресивер (1,5РД) предварительно сдросселировавшись до давления кипения. Из циркуляционного ресивера жидкость аммиачными насосами подается в жидкостной коллектор, а от туда попадает в приборы охлаждения - воздухоохладители аммиачные серии GDS, где происходит кипение жидкого хладагента и пары через паровой коллектор поступают в отделитель жидкости, цикл повторяется.

Способ работы третьего температурного режима t0 = -40єC (двухступенчатое сжатие).

Винтовой компрессорный агрегат (SAB 193S) отсасывает пары из отделителя жидкости (150 ОЖ) и сжимает их до промежуточного давления, нагнетая в промежуточный сосуд (40 ПСз), где пары барбатируются и охлаждаются, после чего винтовой компрессорный агрегат (SAB 120Е) отсасывает пары из промежуточного сосуда и сжимает их до давления конденсации, нагнетая в общую магистраль в маслоотделитель (80МА), где происходит отделение масла от паров. Горячие пары поступают в водяные горизонтальные кожухотрубные конденсаторы (АК660), где пары конденсируются и образовавшаяся жидкость сливается в линейный ресивер (2,5РВ), через распределительную станции жидкость подаётся на регулирующую станцию, часть жидкости дросселируется перед промежуточным сосудом до промежуточного давления, а другая часть жидкости попадает в змеевик промежуточного сосуда, где переохлаждается и попадает в циркуляционный ресивер (0,75РД) предварительно сдросселировавшись до давления кипения. Из циркуляционного ресивера жидкость аммиачными насосами подается в жидкостной коллектор, а от туда попадает в приборы охлаждения - воздухоохладители аммиачные серии GDS, где происходит кипение жидкого хладагента и пары через паровой коллектор поступают в отделитель жидкости, цикл повторяется.

4.1 Заполнение системы аммиаком

Зарядку системы аммиаком производят через коллектор регулирующей станции, которая установлена на самой низкой температуре кипения (t0 = -40єC ) по трубопроводу через вентиля. Баллоны присоединяются к вентилю стальной трубкой накидной гайкой. При зарядке прекращается питание циркуляционных ресиверов из линейного ресивера, и подача аммиака производится из баллонов. Для того, чтобы из баллона выходила жидкость его кладут на деревянный лежак, вентилем вниз. Перемещение жидкости из баллонов наблюдают по обледенению трубки.

Также предусмотрена заправка системы из железнодорожных и автомо- бильных цистерн. Перемещение жидкого аммиака из цистерн происходит за счет разности давлений. Давление быстро выравнивается и для дальнейших перемещений разность давлений должна поддерживаться работающим компрессором. Также должен быть включен циркуляционный насос и пущена вода на конденсатор.

4.2 Удаление масла из системы

Выпуск осуществляется через маслосборник, для чего в маслосборнике понижают давление до давления всасывания открывая вентиль на линии понижении давления, путём подключения к отделителю жидкости на t0 = -40єC.

Затем закрывают этот вентиль, открывается соответствующий вентиль и масло перемещают из аппаратов в маслосборник.

4.3 Оттаивание снеговой шубы

Во время проведения оттайки, закрывается вентиль на жидкостном коллекторе для подачи жидкого холодильного агента в камерные приборы.

Открывают вентиль в дренажном ресивере, вследствие чего жидкий аммиак стекает в дренажный ресивер. Оставшийся аммиак в приборах охлаждения выдавливается горячими парами, путем подачи их из маслоотделителя. При этом открывается вентиль на оттаивательных коллекторах и закрывается на паровом.

При оттаивании охлаждающих приборов давление, показываемое манометром на оттаивательном коллекторе ОК, не должно превышать значение испытательного давления, установленного для данных охлаждающих приборов.

Процесс оттаивания заканчивается, когда теплопередающая поверхность охлаждающих приборов освобождается от инея. Воздухоохладители камеры включают в режим охлаждения.

Собранный в дренажном ресивере хладагент выдерживается некоторое время для того, чтобы повысилась температура и произошло расслоение хладагента и масла. Масло из дренажного ресивера удаляют в маслосборник. А оставшийся жидкий хладагент передавливают в охлаждающие приборы, на линии подачи пара высокого давления, на линии подачи жидкого хладагента из линейного ресивера, после удаления жидкости из дренажного ресивера.

5. Специальная часть. Разработка технологии газирования пищевых продуктов

Газирование - искусственный процесс насыщение напитка или продукта углекислым газом (СО2), который отличается приятным вкусом, освежающими свойствами, а также интенсивным и продолжительным выделением пузырьков газа. Газирование напитков проводится: механическим введением и растворением в жидкости технического углекислого газа (стоповые питьевые воды, фруктовые напитки, акратофорное шампанское, шипучие вина), когда напитки газируют под давлением в специальных аппаратах, либо насыщением напитка естественным углекислым газом, выделяющимся при брожении (бутылочное шампанское, пиво, квас).

Газирование находит своё применение при производстве вина. Вино обрабатывают холодом при температуре минус 2 - минус 5°С одновременно с адсорбированием взвешенных частиц в динамическом режиме при пропускании вина через поверхность адсорбента с находящимися на ней кристаллами винного камня и соотношении вино: адсорбент: винный камень, равном 90:9:1. Затем вино подвергают газированию при температуре плюс 4 - минус 1°С и избыточном давлении диоксида углерода 200-500 кПа. В газированное вино добавляют концентрированный сок в количестве 4-8% к объему вина и 1-3% к объему вина фракции ароматобразующих веществ, полученной при концентрировании сока. Предлагаемый способ позволяет повысить органолептические показатели готового продукта: вкусовые, стабильность и насыщенность диоксидом углерода, дегустационный балл повышается с 7,9-8,3 до 8,2-8,5. Стабильность повышается с 3 до 7 мес. Разработкой технологии занимались: Авакянц С.П., Черников Г.В. [12]

Газирование твёрдых или полутвердых продуктов (желе, пудинг, сладкому крему, йогурту). Данный способ предусматривает контактирование пищевого продукта с газообразной двуокисью углерода при перемешивании с низким сдвиговым усилием при температуре приблизительно 1,5 - 25єС и давлении двуокиси углерода приблизительно от атмосферного давления до 758 КПа избыточного давления в течение 1 - 180 мин. Получают газированный твердый или полутвердый загущенный продукт, имеющий вязкость приблизительно 2000 - 200000 сПз при температуре приблизительно 1,5 - 25oС и уровень газированности, составляющий приблизительно 0,5 - 4,0 объема двуокиси углерода на объем продукта. Газирование осуществляют встряхиванием продукта в двуокиси углерода, или взбалтыванием продукта в двуокиси углерода, или путем подачи продукта насосом в двуокись углерода. Газирование можно также осуществлять путем подачи продукта насосом через перегородки в двуокись углерода или барботированием газообразной двуокиси углерода через продукт с использованием твердой двуокиси углерода с сублимацией. Данная технология позволяет повысить физико-химические показатели и вкусовые свойства продукта. Разработкой технологии газирование занимался Линн О.В. [13]

5.1 Газирование соков

Производство газированных соков удалось организовать только после разработки эффективных способов осветления соков с удалением большей части коллоидных веществ и насыщения соков диоксидом углерода при низких температурах (2 - 4єС), как это практикуется для безалкогольных напитков. [6]

Снижению содержания коллоидных веществ в соке способствует разведение сока небольшим количеством сиропа, что улучшает органолептические показатели сока, так как диоксид углерода повышает его кислотность.

Сохранность газированных соков обеспечивается пастеризацией после фасовки в тару или добавлением химических консервантов.

Рассмотрим технологическую схему производства газированных соков.

Свежеотжатый яблочный сок после очистки и сепарирования поступает в сборник, откуда перекачивается через пластинчатый теплообменник в емкости с мешалками. Нагретый в теплообменнике до 50єС сок обрабатывают ферментными препаратами с выдержкой в течении одного часа, перемешивают 15 минут, затем вносят 1%-ный раствор желатина при перемешивании и выдерживают в течении 1-2 часов. После отстаивания сок фильтруют на фильтр-прессе и направляют на смешивание с предварительно подготовленным сахарным сиропом и раствором лимонной кислоты.

Приготовленную смесь подогревают в трехсекционном теплообменнике до 98єС и охлаждают до 30-40єС для инактирования ферментов, после чего фильтруют через фильтр-картон. После фильтрования сок должен быть совершенно прозрачным без опалесцеиции. Прозрачный сок охлаждают в низкотемпературном охладителе до 2 - 4єС и подают в сатуратор, для насыщения соков и напитков диоксидом углерода до 4 г/дм3 необходимо поддерживать рабочее давление в сатураторе не менее 0,3 МПа, а в сборнике для выравнивания - 0,4 МПа. Из сатуратора сок поступает на дозирование и розлив. [3]

Технологическая схема газирования соков представлена на рисунке 5.1.

5.2 Газирование безалкогольных напитков

Газированные безалкогольные напитки - это насыщенные диоксидом углерода водные растворы смесей сахарного сиропа, плодово-ягодных спиртованных или натуральных соков, экстрактов плодово-ягодных и из растительного сырья (в том числе из хлебного), настоев цитрусовых спиртовых, настоев трав и пряностей, вин, эссенций ароматических пищевых, композиций концентратов для напитков и др. [2]



Рисунок 5.1 Технологическая схема производства газированных соков.

1 - сборник исходного сока; 2, 6, 9, 11 - теплообменник; 3,4,5 - ёмкости с мешалкой и рубашкой; 7 - фильтр; 8 - ёмкость для приготовления раствора сахара; 10 - фильтр-пресс; 12 - деаэратор; 13 - сатуратор; 14 - коррекционный сборник; 15 - дозировочно - разливочный блок; 16 - укупорочный блок; 17 - бракеражный автомат; 18 - туннельный оросительный пастеризатор; 19 - установка для подсушки бутылок; 20 - этикетировочная машина; 21 - автомат для укладки бутылок в ящики

Производство газированных безалкогольных напитков показано на рисунке 5.2, состоит из следующих основных операций:

· подготовки сырья, состоящей из осветления и фильтрования соков;

· приготовления сахарного или инвертного сиропа;

· приготовления колера, купажного сиропа;

· фильтрования и умягчения воды, направляемой на сатурацию;

· приготовления купажных сиропов;

· насыщения воды или напитков диоксидом углерода;

· розлива напитков в бутылки, бракеража, наклейки этикеток и передачи готовой продукции на склад.

Технологическая схема производства газированных безалкогольных напитков (рисунок 5.2) включает: 1 - специализированный автотранспорт с жидким сахаром; 2, 15, 23, 25, 37, 50а, 57, 60, 62, 65, 67, 70, 72, 81, 87 - насосы; 3, 16, 39, 84 - теплообменники; 4 - мерник; 5 - бактерицидные лампы; 6 - сборник для хранения жидкого сахара; 7 - мешки с сахаром; 8 - поддон; 9 - автопогрузчик; 10 - весы; 11 - ковшовый подъемник; 12 - промежуточный бункер для хранения сахара; 13 - сироповарочный котел; 14 - фильтр-ловушка; 17 - сборник для инверсии сахарозы; 18 - сборник для хранения инвертного сиропа; 19-22, 27 - бочки с настоями, экстрактами, концентратами напитков, соками, композициями; 24 - сборник для соков; 26, 73 - фильтры; 28 - ящики с кислотами; 29-35 - сборники-мерники; 36 - купажный чан; 38, 63 - фильтры-прессы; 40 - сборник-мерник купажного сиропа; 41 - синхронно-смесительная установка; 42 - пустая стеклотара; 43 - автомобиль; 44 - ленточный конвейер; 45 - автомат для выемки бутылок из ящиков; 46 - пластинчатый конвейер; 47 - бутыломоечная машина; 48 - напорный сборник рабочего раствора щелочи; 49 - световой экран; 50 - сборник для отстоя щелочи; 51 - разливочный автомат; 52 - укупорочный автомат; 53 - бракеражный автомат; 54 - воронки для слива брака; 55 - промежуточный сборник; 56 - этикетировочный автомат;

Рисунок. 5.2 Технологическая схема производства газированных безалкогольных напитков

58 - автомат для укладки бутылок в ящики; 59 - сборник для обработки брака; 61 - колонки для обесцвечивания брака; 64 - вакуум-аппарат; 66 - цистерна для концентрированной щелочи; 68 - напорный сборник для хранения щелочи; 69 - напорный сборник-мерник; 71 - сборник для приготовления рабочего раствора щелочи; 74 - автоцистерна для диоксида углерода; 75 - стационарная цистерна; 76 - станция газификации; 77 - гребенка; 78 - напорный сборник для воды; 79 - фильтр-песочник; 80 - промежуточный сборник; 82 - свечной керамический фильтр; 83 - сборник осветленной воды; 85 - колероварочный котел; 86 - сборник готового колера. [2]

5.2.1 Приготовление сахарного сиропа

Белый сахарный сироп получают путем растворения сахара в воде, кипячения водного раствора сахара, фильтрования через фильтр-ловушку 14 и охлаждения сиропа в теплообменнике 16 (см. рис. 5.2). Варку сахарного сиропа осуществляют в сироповарочных котлах 13 (рис. 5.2.1). Продолжительность варки сахарного сиропа около 2 ч.

Рисунок 5.2.1 Сироповарочный котел

Данный аппарат представляет собой закрытый сосуд 4 цилиндрической формы со сферическим днищем 13 и плоской крышкой. Второе сферическое днище 12 образует паровую рубашку, оборудованную штуцером 15 для отвода газов, манометром и предохранительным клапаном. Пар под давлением 0,3 МПа поступает в рубашку через штуцер 5, конденсат выводится через штуцер 11. Аппарат оснащен якорной мешалкой 7 с приводом 2. Вода подается в аппарат через штуцер 1, вторичный пар отводится через трубу 3. Готовый сироп спускают через штуцер 9, связанный с выпускным клапаном 8, штурвалом 14 и винтовым устройством 10 для управления клапаном 8. Аппарат установлен на трех опорах 6. Скорость вращения мешалки 47 об/мин.

Сахарный сироп готовят горячим способом. При приготовлении сиропа в сироповарочный аппарат наливают воду и нагревают ее до кипения. Затем постепенно при непрерывном нагревании и размешивании вводят сахар. После горячего растворения сироп доводят до кипения, снимают образующуюся на поверхности пену (при уваривании сиропа в открытых аппаратах). Удаление пены обязательно, так как при розливе напитков в бутылки пена ухудшает их вкус и вызывает опалесценцию. Вместе с пеной удаляются и содержащиеся в сахаре загрязнения. [2]

Сироп кипятят при перемешивании в течение 30 мин для уничтожения слизеобразующих бактерий, более длительное кипячение может привести к ухудшению качества. Кипячение прекращают по достижении массовой доли сухих веществ в сиропе 60-65 %. Горячий сироп фильтруют в патронных или других фильтрах. В качестве фильтрующих материалов используют белую фланель, шинельное сукно, бельтинг, шелковое и капроновое полотно. Допускается использование мешочных фильтров. Часто используют сетчатые фильтры-ловушки. Затем сахарный сироп охлаждают до 10?20 °С в пластинчатых или противоточных трубчатых теплообменниках. В сиропе определяют содержание сухих веществ и направляют на хранение в эмалированные или алюминиевые сборники, оборудованные измерительными приборами. Сахарный сироп можно готовить и холодным способом. [2]

5.2.2 Приготовление сахарного колера

Для окраски напитков в желтый или светло-коричневый цвет используется сахарный колер, приготовляемый из сахара путем обработки сахарозы при температуре 180-200 °С.

Приготовление колера осуществляют в колероварочных котлах, оборудованных электрическим обогревом (рисунок. 5.2.2), который состоит из двух цилиндров 3 и 4, внутри корпуса расположен тигель 2. Обогревается аппарат электрическим нагревателем 1. Двумя полуосями 8 аппарат опирается на стойки каркаса. С помощью шестерней 6 и 7, рукоятки 5 его можно поворачивать. Массу в аппарате перемешивают переносной мешалкой. Над аппаратом установлен вытяжной зонт. Аппараты, снабженные крышками, оснащают вытяжной трубой.

Рис. 5.2.2 Колероварочный аппарат

Для приго...