表4-3百利包生产线所用原辅材料耗算

4.3.3家庭乳生产线

家庭乳生产线所用原辅材料计算表4-4所示。 表4-4家庭乳生产线所用原辅材料计算

4. 4小结

(1)济南周边地区奶牛品种、饲养水平，提出适合当地特点的原料乳收购标准; (2)根据不同原料乳组成特点和产品特点进行物料衡算，并考虑到不同包装形式之

间的差异，区别对待。

第五章热量衡算

乳品工厂热交换设备主要用于原料乳的冷却、加热和杀菌等操作。在原料乳的加工过

程中，主要有以下四种杀菌形式:C1)低温长时杀菌法，即63 0C，保温30min; (2)中温 瞬时杀菌法，即72}-750C，保温15s; (3)高温短时杀菌法，即85}-950C，保温5 ^-10min; (4)超高温瞬时杀菌法，130-}-1500C, 1-}-5s。目前，纯牛奶生产上多采用中温瞬时杀菌

法，经长期实践证明，效果良好;超高温瞬时杀菌不但使牛乳杀菌后处于无菌状态，而且

还能保持牛乳原有的营养成分，但由于设备成本高，未能得到广泛应用。而酸奶系列产品

生产上多采用高温短时杀菌法，效果较好，且应用十分广泛。 5. 1热交换设备传热过程

乳品加工中的预热、杀菌、冷却、浓缩等操作，其目的各不相同，而其实质都是

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较热

的物体将热量传递给较冷的物体，这种过程称为热交换过程或传热过程。传热设备称为热

交换器或换热器，用于杀菌时称为杀菌器。参与传热过程的两种流体称为载热体(或介质)，

放出热量的热流体称为热载体(或加热介质)，而温度较低、接受热量的冷流体称冷载体(或

冷介质)。牛乳的杀菌设备中，蒸汽或热水是热载体，牛乳是冷载体。

我们现在使用的热交换设备属于间接热传递方式，即热载体通过传热壁将热量传递

给冷裁体而实现的。图5-1表示热量从热介质传递给设备间壁，再传给另一侧的冷介质的

过程。假如在传热壁一侧热介质为流动的热水，而流动的冷牛乳位于另一例，那么加热介

质一侧的间壁被加热，另一侧被冷却。

在间壁的两侧，各有一个边界层。由于摩接力，与间壁接触的边界层的液体流速接近

于零。紧靠边界层外的一层流体受边界层影响，流速很小，在通道的中心流速达最大值。

同样，热水的温度在通道的中心是最高的，越是接近间壁的水，被另一侧的冷介质冷

却得越快。热量以对流和传导的方式通过边界层传递。我们可以简单地说明热传递过程，

图5-2代表被间隔开的两个通道，热水流过一条通道，而牛乳流过另一条通道。热水进入

通道的温度为tm，在出口处被冷却到tm。牛乳进入热交换器时的温度为t }2，而在出口处

被热水加热到toe o

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5. 2热量衡算过程说明

换热器的传热计算主要有两类:一类是设计计算，即根据生产要求的热负荷，确定换书

器的传热面积;另一类是校核计算，即计算所给换热器的传热量、流体的流量或温度等。 两者以换热器的热量衡算和传热速率方程为计算基础。 5. 2. 1热量衡算

对板式换热器作能量衡算，以小时为基准。因无外功加入，且位能和动能均可略。司

实质上为烩衡算。

假设换热器绝热良好，热损失可以忽略时，则单位时间内热流体放出的热量等于冷沂

体吸收热量，即:

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该式为总传热速率方程式，也是总传热系数的定义式，表明了总传热系数在数值上等于

单位温度差下的热通量。 5.2.3平均温度差

在一般情况下，冷热流体在稳定换热的设备内分别在间壁两侧沿着传热面进行吸热和

放热，因此流体的温度沿传热面要发生逐渐变化，则传热面两侧的局部传热温差也是沿着

传热面而变化的，故为了积分式的总传热速率方程，用平均温度差来代替局部温差。且作

以下假设:①导热为稳定导热;③两流体的比热容为常数;⑦总传热系数K为常数;④忽 略热损失。

5. 2. 3. 1恒温传热时的平均温差

换热器的间壁两侧流体均有相变化，成为恒温传热。在恒温传热中，冷热流体的温度

均不沿管长变化，两者间的温度差处处相等，即△t=T-t则:

Q=KS (T-t) =KSOt 5. 2. 3. 2变温传热下的平均温差

变温传热时，若两流体相互的流向不同，则对温差的影响也不同。在换热器中，若两

流体以相反的方向流动，称为逆流;以相同的方向流动称为并流。温差沿管长而变化的， 可导出计算平均温差的的通式为:

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