1В книге обобщены методы измерения тепловых потоков в продуктах и аппаратах пищевых производств. Большое внимание уделено разработке и внедрению микротепломеров, позволяющих сделать эти измерения универсальными и более точными. Приведены результаты применения тепломеров при исследовании тепловых процессов в различных отраслях пищевой и холодильной .промышленности.
Описываются методы определения теплофизическнх характеристик процессов и продуктов пищевых производств (коэффициенты теплоотдачи, теплопроводности, теплоемкости, проницаемости), разработанные на основе теплометрических приемов. Приводятся результаты раздельного определения компонентов сложных тепловых потоков и коэффициентов теплоотдачи.
Таблица 1, иллюстраций 98, список литературы—77 названий.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Большинство технологических процессов пищевой промышленности связано с переносом тепловой энергии. Качественную сторону этого процесса характеризует температура, количественную— плотность теплового потока. Обе характеристики важны для проведения обработки продукта наиболее рациональным способом, что приводит к необходимости измерять их с высокой точностью и простыми устройствами, пригодньши для эксплуатации в производственных условиях.
Наука об измерении температур — термометрия —одна из самых древних отраслей метрологии. Успехи в этой области позволили считать температуру наиболее распространенной .контролируемой характеристикой технологического процесса. Простота и доступность температурных измерений приводит часто к тому, что ими лодменяют тепловые измерения, хотя однозначной связи между температурой и тепловым потоком нет. Известная зависимость теплового потока от разности температур (точнее, градиента температур) лишь в отдельных простейших случаях позволяет получать информацию о плотности теплового потока на основании традиционных термометрических приемов, в основном же эти приемы специфичны.
Создание миниатюрных малоинерционных датчиков теплового потока привело к тому, что тепловые измерения стали применять в различных отраслях народного хозяйства [9, 10]. Разработка основных разделов теории измерения тепловых потоков, унификация датчиков и их технологии изготовления дали возможность выделить теплометрню .в самостоятельный раздел метрологии [7]. Таким образом, теплометрия — это область науки и техники, охватывающая создание и применение устройств для измерения плотности тепловых потоков, а также их практическое использование.
С помощью теплометрической аппаратуры можно решать задачи, не разрешимые другими средствами. Отметим некоторые из этих задач: измерение тепловых потоков, локальных в пространстве и во времени; определение компонентов тепловых потоков « коэффициентов теплоотдачи при сложном теплообмене (конвективно-кондуктидао'м, радиационно-конвективном); определение теплофизических характеристик продуктов и материалов в условиях технологического процесса или близких к ним;
п
оптимизация и автоматизация производственных процессов по тепловому потоку «ли производной от температуры.
Для пищевой промышленности .поставленные задачи особенно важны. Например, в разных местах мясной полутуши при ее холодильной обработке тепловые потоки различаются в десятки и даже сотни раз. Столь же резко различаются потоки тепла в начале и конце процесса. Для других технологических процессов отмечено многократное изменение величины, а в отдельных случаях и перемена направления теплового потока. Теплопроводность обработанного .продукта иная, чем исходного, особенно лри сублимационной сушке. Все это осложняет расчет,, .конструирование и эксплуатацию аппаратов пищевой промышленности.
Тепломегрия .в пищевой промышленности развивается быстро, особенно в нашей стране. Если к 1970 г. в зарубежной литературе, даже посвященной специально обзору измерительных средств в пищевой промышленности [76], нет сведений о возможности измерения тепловых потоков, то отечественные публикации о проведенных исследованиях к этому времени довольно обширны [5, в, 29, 31, 46, 51 <и др.].
Обобщая в предлагаемой читателю книге методы и приемы измерения усредненных и локальных тепловых потоков применительно к пищевой и холодильной промышленности, автор не противопоставлял теплометрию другим отраслям науки и техники, большинство практических результатов получено с применением и теплометрических, и термометрических средств. Приводя результаты своих работ, автор старался увязывать сведения о тепловых потоках с качественными показателями готовой .продукции.
При написании книги были использованы результаты работ по созданию и применению теплометрических средств, которые проводятся в Киевском технологическом институте пищевой промышленности и других учреждениях при участии автора, а также результаты исследований кандидатов техн. наук Ю. Г. Клименко и Р. Ф. Скаковского.
Автор выражает признательность проф. Геращенко О. А. и рецензентам профессорам Э. И. Гуйго и И. А. Рогову за ценные замечания.
Все замечания и 'Предложения по улучшению содержания книги будут с благодарностью приняты автором.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие....................3
Глава I. Методы измерения тепловых потоков в процессах с кондуктивно-кон-
вект!:вной передачей энергии............(. 5
Измерение теплоты фазовых превращений ........ 5
Измерение теплоты нагрева и охлаждения жидкости.......8
Элекгрокалориметрия................... 11
Градиентные методы.................. 15
Метод вспомогательной стенки.....,......... 17
Методы аналогий................... 21
Глава П. Методы измерения тапловых потоков в радиа-ционно-конвективных
.процессах..................... 25
Калориметрические методы............... 26
Применение дилато- и резистометрнчеоких приборов........ 29
Термоэлектрические методы...........„ . „ 31
Компенсационный метол................. 37
Другие способы измерения лучистых потоков........... 33
Раздельное определение составляющих радиационно-конвективного теплообмена 39
Глава III. Универсальная аппаратура для теплометрии пищевых производств . 43
Тепломеры для исследования (процессов высокой интенсивности ...... 43
Тепломеры для исследования процессов малой и средней интенсивности . . 47
Градуировка тепломеров................ 50
Искажение рабочих процессов при внесении тепломера....... 57
Особенности теплометрИ'И нестационарных процессов ........ 62
Глава IV. Теплометрическое определение теплофизических характеристик . . 68
Проницаемость и эффективная логлощательная способность...... 63
Теплопроводность............,...... 71 '
Комплексное определение ТФХ.......,....... 73
Приборы для определения тепловых эффектов ,....... 78
- Г л а в а V. Теплометрия в хлебопекарной и кондитерской промышленности . . 8! •
Теллометрнческие исследования при выпечке хлебобулочных изделий в туннельных 1Печах..................... 81
Тегплопритоки <при выпечке хлеба в тупиковых печах........ 87
Измерение тепловых потоков при выпечке биоквитов и кексов..... 92'
Теплометрическое исследование камеры паровлажностной обработки..... 98
Применение теплометрии для изучении полей лучистых потоков в хлебопекарных и кондитерских печах........... ..... 101
Измерение тепловых потоков гари остывании хлеба . . .,..... 101
Исследование интенсивности отвода тепла при замораживании хлебобулочных
изделий..................* 107
"Глава VI. Теплометрия обработки сыпучих материалов....... ПО
Тепловые потоки к механически перемешиваемому слою....... 111
Локальный теплообмен фильтруемого и фонтанирующего слоя со стенка-ми
аппарата....... ............ И7
Локальный теплообмен слоя с погруженными поверхностями......' 123,
Теплообмен со стенками канала при пневмотранспорте....... 12&
Г л л за VH. Теплометрия в мясной 'И молочной промышленности ...... 129
Тепловые потоки при холодильной обработке мясопродуктов ..... 130
Кинетика теплоотвода при охлаждении свиных туш........ 133
Теплометрия охлажщекия и замораживания говяжьих полутуш .:.... 134 Измерение коэффициентов теплоотдачи при холодильной обработке полутуш . 137 Раздельное определение составляющих тепловых потоков и коэффициентов теплоотдачи при холодильной обработке мяса........... 140,
Теплометрия размораживания мясопродуктов.......... 143
Тепловые потоки при варке -ветчины...........,.141
Теплоотдача при охлаждении молока с открытой поверхности..... 145
Глава VIII. Теплометрия холодильного оборудования........ 151
Минимизация тепловых потоков и изоляционном ограждении..... 151
Измерение тепловых потоков через изоляцию промышленных холодильников . 153
Распределение теплопритоков в холодильных шкафах ... .... 156
Теплометрическое определение ТФХ изоляционных ограждений..... 160
Измерение тепловых потоков в элементах холодильных установок .... 163
Теплометрия холодильного и теплового оборудования сублимационных сушилок 16"
- Заключение...............-..::: 170
Список использованной литературы............ . 172
Цена: 150руб.
