Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Transcript

1 Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων Ενότητα 1: Εξάτμιση (1/2), 2ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου Σταύρος Π. Γιαννιώτης, Καθηγητής Μηχανικής Τροφίμων

2 Μαθησιακοί Στόχοι Σκοπός συμπύκνωσης τροφίμων Εξαρτήματα εξατμιστήρα Μονοβάθμιοι και πολυβάθμιοι εξατμιστήρες Τύποι εξατμιστήρων που χρησιμοποιούνται στη συμπύκνωση υγρών τροφίμων Οικονομία ατμού Εξατμιστική ικανότητα Δυναμικότητα εξατμιστήρα

3 Λέξεις Κλειδιά Εξάτμιση Εξατμιστήρας Βαρομετρικός συμπυκνωτήρας Ακροφύσιο ατμού Πολυβάθμιος εξατμιστήρας Οικονομία ατμού Εξατμιστική ικανότητα Δυναμικότητα εξατμιστήρα

4 Συμπύκνωση Υγρών Τροφίμων Στόχοι Μείωση του όγκου και του βάρους για ευκολότερη μεταφορά και αποθήκευση Μείωση της ενεργότητας του νερού για μεγαλύτερη σταθερότητα του τροφίμου Απομάκρυνση της μεγαλύτερης ποσότητας του νερού πριν τη διεργασία της ξήρανσης

5 Μέθοδοι Συμπύκνωσης Υγρών Τροφίμων Με εξάτμιση Με μεμβράνες Με κατάψυξη

6 Συμπύκνωση Υγρών Τροφίμων ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ ΜΕ ΕΞΑΤΜΙΣΗ

7 Κύρια Μέρη Εξατμιστήρα 1/5 Εναλλάκτης θερμότητας Διαχωριστήρας υγρούυδρατμών Συμπυκνωτήρας υδρατμών Σύστημα κενού Αραιό τρόφιμο ΕΝΑΛΛΑΚΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Ατμός Υδρατμοί Συμπύκνωμα Υγρό ΔΙΑΧΩΡΙΣΤΗΡΑΣ ΥΓΡΟΥ-ΥΔΡΑΤΜΩΝ Συμπυκνωμένο τροφίμο Νερό ψύξης Νερό ψύξης ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΗΡΑΣ ΥΔΡΑΤΜΩΝ Συμπύκνωμα υδρατμών ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΕΝΟΥ Μη-συμπυκνούμενα αέρια

8 Κύρια Μέρη Εξατμιστήρα 2/5 Εναλλάκτης θερμότητας Με κέλυφος και αυλούς Επιπέδων πλακών Αποξεόμενης επιφάνειας ΕΝΑΛΛΑΚΤΗΣ ΜΕ ΑΠΟΞΕΟΜΕΝΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΕΝΑΛΛΑΚΤΗΣ ΕΠΙΠΕΔΩΝ ΠΛΑΚΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΗΣ ΜΕ ΚΕΛΥΦΟΣ ΚΑΙ ΑΥΛΟΥΣ

9 Κύρια Μέρη Εξατμιστήρα 3/5 Διαχωριστήρας υγρού-υδρατμών Φυγοκεντρικού τύπου Με ανακλαστήρες ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΟΣ ΔΙΑΧΩΡΙΣΤΗΡΑΣ ΔΙΑΧΩΡΙΣΤΗΡΑΣ ΜΕ ΑΝΑΚΛΑΣΤΗΡΕΣ Υδρατμοί Υδρατμοί Υγρό Υγρό

10 10,33 m Κύρια Μέρη Εξατμιστήρα 4/5 Συμπυκνωτήρας υδρατμών Έμμεσης επαφής Άμεσης επαφής Υδρατμοί ΒΑΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΗΡΑΣ ΑΜΕΣΗΣ ΕΠΑΦΗΣ Προς σύστημα κενού Νερό ψύξης ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΗΡΑΣ ΑΜΕΣΗΣ ΕΠΑΦΗΣ ΜΕ ΑΝΤΛΙΑ Βαρομετρικό πόδι ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΗΡΑΣ ΕΜΜΕΣΗΣ ΕΠΑΦΗΣ Νερό ψύξης Υδρατμοί Προς σύστημα κενού Νερό ψύξης Υδρατμοί Προς σύστημα κενού Νερό ψύξης Συμπύκνωμα Νερό ψύξης + Συμπύκνωμα Νερό ψύξης + Συμπύκνωμα

11 Κύρια Μέρη Εξατμιστήρα 5/5 Σύστημα κενού Αντλία υγρού δακτυλίου Ακροφύσιο με ατμό ή τζιφάρι ΑΝΤΛΙΑ ΥΓΡΟΥ ΔΑΚΤΥΛΙΟΥ Κατάθλιψη Αναρρόφηση ΤΖΙΦΑΡΙ Ατμός υψηλής πίεσης Αναρρόφηση Δακτύλιος από νερό

12 Εξατμιστήρες Τύποι Εξατμιστήρων

13 Εξατμιστήρας Ανοικτού Δοχείου με Διπλά Τοιχώματα

14 Εξατμιστήρας με Κοντούς Σωλήνες και Φυσική Κυκλοφορία Υδρατμοί Ατμός Αραιό τρόφιμο Μη-συμπυκνούμενα αέρια Συμπύκνωμα Συμπυκνωμένο τρόφιμο

15 Εξατμιστήρας Βεβιασμένης Κυκλοφορίας Υδρατμοί Ατμός Συμπύκνωμα ατμού Αραιό προϊόν Συμπυκνωμένο προϊόν

16 Εξατμιστήρας Πίπτοντος Λεπτού Στρώματος Αραιό προϊόν Ατμός Συμπύκνωμα ατμού Υδρατμοί Διαχωριστήρας Υγρού-υδρατμών ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΤΟΥ ΥΓΡΟΥ Συμπυκνωμένο προϊόν

17 Εξατμιστήρας Ανερχόμενου Λεπτού Στρώματος Διαχωριστήρας Υγρού-υδρατμών Υδρατμοί Συμπυκνωμένο προϊόν Ατμός Συμπύκνωμα ατμού Αραιό προϊόν

18 Εξατμιστήρας Αποξεόμενης Επιφάνειας Ηλεκτροκινητήρας Ατμός Πτερύγιο Υδρατμοί Αραιό προϊόν Άξονας περιστροφής ΤΟΜΗ ΑΑ Α Α Συμπύκνωμα ατμού Συμπυκνωμένο προϊόν

19 Εξατμιστήρες Πολυβάθμιοι Εξατμιστήρες

20 Εξατμιστήρας 2 Βαθμίδων. Μ ατ,. Μ εισ, x εισ, T εισ T ατ. Μ συμ1, T συμ1 1η βαθμίδα 2η βαθμίδα Συμπυκνωτήρας T βρ1. Μ εξ1, x εξ1, T εξ1. Μ υ1, T υ1. Μ συμ2,t συμ2. Μ εισ2, x εισ2, T εισ2 T βρ2. Μ εξ2, x εξ2, T εξ2. Μ υ2, T υ2. Μ Νεισ, T Νεισ Προϊόν Ατμός Υδρατμοί. Μ συμ,t συμ. Μ Νεξ, TΝεξ Συμπύκνωμα Νερό ψύξης

21 Εξατμιστήρας 3 Βαθμίδων 1η Βαθμίδα 2η Βαθμίδα 3η Βαθμίδα Ατμός Συμπυκνωτήρας Αραιό προϊόν Συμπυκνωμένο Προϊόν Νερό ψύξης Προϊόν Υδρατμοί Συμπύκνωμα

22 Πολυβάθμιος Εξατμιστήρας 1/2

23 Πολυβάθμιος Εξατμιστήρας 2/2

24 Τύποι Πολυβάθμιων Εξατμιστήρων Ομορροής Αντιρροής Εγκάρσιας ροής Μικτής ροής

25 Χαρακτηριστικά Εξατμιστήρων Εξατμιστική ικανότητα Ποσότητα νερού που εξατμίζεται στον εξατμιστήρα ανά ώρα Δυναμικότητα Ποσότητα προϊόντος που επεξεργάζεται στον εξατμιστήρα ανά ώρα Οικονομία ατμού kg νερού που εξατμίζονται από το προϊόν ανά kg ατμού που καταναλώνεται στον εξατμιστήρα

26 Βιβλιογραφία Σ. Γιαννιώτη, Παραδόσεις Μηχανικής Τροφίμων S. Yanniotis, Solving Problems in Food Engineering, Springer X. Λαζαρίδης, Μηχανική Τροφίμων P.R.Singh & D.R. Heldman, Introduction to Food Engineering, Academic Press Mac Cabe & Smith, Βασικές Διεργασίες Χημικής Μηχανικής C. Geankoplis, Transport Processes and Unit Operations