Исследование процесса циклического концентрирования вишневого сока вымораживанием

УДК 664.8.037.5

Исследование процесса циклического концентрирования вишневого сока вымораживанием

Овсянников В. Ю., Кондратьева Я. И., Бостынец Н. И., Денежная А. Н.


Аннотация
Исследованы основные закономерности процесса концентрирования вишневого сока способом вымораживания. Установлено, что к основным факторам, влияющими на процесс вымораживания, относится температура кипения (–17 оС) хладагента в испарителе вымораживающей установки, площадь поверхности теплообменных элементов, отнесенной к единице полезного объема аппарата, расхода сока, подаваемого в аппарат и начальное содержания сухих веществ в исходном соке (~12,0 %). Показано, что с уменьшением температуры кипения хладагента в испарителе вымораживающей установки удельное количество вымороженного льда монотонно увеличивается, вследствие перехода значительного количества свободной воды в твердую фазу из-за высоких значений температурного напора между циркулирующим соком и теплообменной поверхностью установки. Изменение величины удельного количества вымороженного льда от расхода вишневого сока (2·10–5 м3/с) и начального содержания сухих веществ (12,4 % ) в нем, носит выраженный нелинейный характер. Установлено, что при увеличении удельной площади поверхности теплообменных элементов удельные затраты энергии на вымораживание 1 кг льда прямо пропорционально повышаются, достигая максимальной величины при максимальной удельной площади поверхности теплообменных элементов f = 127 м2/м3. Выявлено, что наибольшие затраты энергии требуются на вымораживание сока с минимальным начальным содержанием сухих веществ. Полученные сведения будут весьма полезны при оценке и прогнозировании как режимов вымораживания вишневого сока с различным содержанием сухих веществ, так и затрат энергии на проведение тепловой обработки процесса концентрирования.

Ключевые слова: вишневый сок, концентрирование вымораживанием, лед, хладагент, концентрация, теплообменные элементы


Читать статью полностью