Тағам өндіру процестерінің классификациясы
Жылу және тоңазату процестері
жүктеу/скачать 96,22 Kb.
|
Protsess 1
- Бұл бет үшін навигация:
- 6. Масса алмастыру үрдістерінің жіктелуі
| 5. Жылу және тоңазату процестері
Тағам өндірісінде көптеген жылулық процестерді пайдаланады: қыздыру және салқындату, бу конденсациясы, қайнау, булану және т. б. Оларды қарапайым және қарапайым процестерден тұратын күрделі процестерге бөлуге болады. Қарапайым жылулық процестерге мыналарды жатқызады: жылуөткізгіштік, конвекция, жылулық сәулелену. Жылулық процестер жылуалмастырғыш аппараттарда іске асады. Жылуөкізгіштік – денелердің басқа температурамен жанасу кезіндегі жылуды (ішкі энергияның) ауыстыру. Молекулалардың ретсіз (кездейсоқ) жылулық ауытқулардың энегиясы бір денеден басқасына немесе дененің бір бөлігіне басқа бөліктеріне шарлардың соқтығысуы кезіндегі қозғалысқа ұқсас молекулалардың соқтығысуының жолымен беріледі. Осындай молекулалардың өзара әсерлері туралы түсінік жай түсіндірілсе, жылу беру процестерінің жазылуында оны пайдалану тәжірибемен расталды. Конвекция – ол жылуды қозғалатын газ немесе сұйықтық көлемдерімен кеңістікке ауыстыру. Әр қозғалатын ортаның көлемі осы процесте өз энергиясын ешқайды жібермейді, жылу ағыны сонымен бірге қозғалады. Жасанды немесе еріксіз конвекция желдеткіш немесе насоспен жасалған ағынмен өрнектеледі. Табиғи немесе жылулық конвекция қыздырылатын орта көлемдерінің тығыздықтарының айырмасының салдарынан пайды болатын архимед күштерімен шартталады. Жылулық сәулелену (жылулық радияция) – ол электромагниттік толқындармен жылуды ауыстыру құбылысы. Мұнда энергияның екітүрленуі болады: басында молекулалардың жылулық қозғалысының энергиясы электромагниттік сәулеленудің энергиясыеа айналады (Стефан – Больцман заңына сәйкес электромагниттік сәулелену дене бетінің температурасының 4 – ші дәрежесіне пропорциянал), ол содан кейін басқа денемен электромагниттік сәулеленуді жұту басталып, ол молекулалардың жылулық қозғалысының энергиясына айналады. Жылулық сәулелену берілетін ауа қыздырылмайды, яғни ол диатермиялық. Жылулық сәулеленудің маңызды ерекшелігі – бетіне қарай жылуды әкелуі. Ал кептірілетін материялдың тереңдігінде ол электромагниттік толқындардың ұзындықтарының берілген диапазонындағы ену ерекшелігі көмегімен мүмкін болады. Егер графиктен электромагниттік сәулелену толқындарының ұзындықтарының спектірін көрсетеді, онда графикте мынадай диапазондарды ерекшелендіруге болады: у – сәулелену (х = 0,5 х 10-4 нм және одан төмен): рентгенттік сәулелену; ультрафиалеттік сәулелену; көрінетін сәулелену; инфроқызыл сәулелену; радиотолқындық сәулелену. Ұзындықтарды 0,6... 10/4 мкм толқындар жылуды көшіреді. Бұл диапазон қызыл, инфроқызыл және өте жоғары жиілікті (ОЖЖ) радиотолқынды сәулеленуді қамтиды. Инфроқызыл сәулеленуді қысқа толқынды (Л – 0,77...15 мкм), орташа толқынды (А = 15...100 мкм) және ұзын толқынды (А – 100 ... 340 мкм) болып бөлінеді. Сәулеленетін беттің температурасы 700...2500˚ С болғанда, ұзындықтары 1,55...2,55 мкм толқындар сәулеленеді. Осындай бет температуралары сәулеленулер ақшыл деп аталады. Өте төмен температуралы сәулеленулер қара деп аталады. Ену қабілеттері бойынша бұл толқындардан келесі түрде сипатталады: көрінетін диапазонның (А = 0,40...0,77 мкм) толқындараның материалдарының бетімен шыға алады немесе толығымен жұтылады. Осы диапазоннан екі жаққа шығуы кезінде толқындардың тереңдікке ену немесе материалдан өту қабілеттігі жоғарылайды. Егер жақын немесе қысқа толқынды инфроқызыл диапазон ұзындығы (А = 0,77...15 мкм) толқындар 0...2 мм тереңдікте кептірілетін бұйымдарға енсе, онда ОЖЖ диапазонды толқындар бірнеше см тереңдікке енеді, ал олардың ұзындықтарын үлкейтсе, ондаған см тереңдікке енеді. Бұйымға ену мөлшеріне қарай олар жұтылады да, оларды ішінен қыздырғандай болады. Күрделі жылулық процесс – ол екі немесе одан да көп жай процестердің жиынтығы. Кеңістіктегі әр жылуды көшіруді жылукөшіру деп атайды, ал әр физикалық денелер арасындағы жылуды ауыстыруды жылуауыстыру деп аталады. Жылуөткізгіштікс – орта фазаларының байланыстарының бетімен немесе қатты жармен бөлінген осы орталар арасындағы күрделі жылу ауыстыру. Жылулық ағын Q (Вт) – ерікті бет арқылы уақыт бірлігіне өтетін жылу мөлшері. Меншікті жылулық ағын q (Вт/м2) немесе жылулық ағынның беткі тығыздығы - F (m2) бетінің ауданының бірлігіне қатысты жылулық ағын: q = Q\F
ql = Q\h
Жылулық ағын (Дж/кг) жылутасығыштың массалық шығыны М және қарастырылатын құрылғыдағы оның энтальпийлардың Д/ (Дж/кг) айырмасымен өрнектейді: Q = Mi Энтальпия денемен аккумульденген (сақталған) энергиядан және фазалық ауысу, еру, сорбция немесе жылу алмасумен параллель іске асатын басқа процестер кезінде жұтылатын немесе босайтын энергиядан құралады. Жылутасығыштың (Дж\кг) энтальпий айырмасы фазалық ауысу болмаған жағдайды меншікті жылусыйымдылықты с [Дж/(кг х К)] температуралардың айырмасына Д/ (К) көбейту арқылы өрнектеледі.Фазалық ауысу кезінде Д/ (осы процестің басындағы және соңындағы энтальпий айырмасын) фазалық ауысудың жылуына (Дж/кг) теңестіруге болады 6. Масса алмастыру үрдістерінің жіктелуі Бастапқы және соңғы өнімдер бір-бірімен заттармен алмасатын үрдістер масса алмастыру аппараттарында жүреді. Масса алмастыру үрдістері үш негізгі белгілері бойынша жіктеледі: заттың агрегаттық жағдайы бойынша, фазалардың байланыстарының тәсілдері бойынша және олардың өзара әрекеттесу сипаты бойынша. Үш мүмкін фазалардан екеуден алты түрлі қосылыстарды келтіруге болады; газ – сұйықтық, газ – қатты дене, сұйықтық – сұйықтық, сұйықтық – қатты дене, газ – газ, қатты дене – қатты дене. Екі соңғы қосылыстар масса алмасу аппараттарында пайдаланбайды. Екі бөлек компоненттер бірдей газ тәрізді және сұйық фазаларда болса, олардың бөлінуі айдау (дистилляция) және ректификация үрдістерінде мүмкін. жүктеу/скачать 96,22 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|