Курсовая теория на тему Вертикальный автоклав.

Содержание:

Введение 3
1. Классификация и особенности конструкции вертикальных автоклавов 5
2. Принцип действия и конструкция вертикальных автоклавов 11
Заключение 22
Список использованной литературы 24

Введение:

Первоначальный аналог автоклава появился в далеком 1795 году во Франции. Была даже объявлена премия тому, кто изобретет надежное средство для консервации продуктов. Связано с тем, что в те времена вопрос пропитания и выживания человека стоял на первом месте. Победил один кондитер под именем Аппер Франсуа. Он укладывал продукты в специальную емкость и подвергал их кипению в обычной воде. Таким образом, получился первый автоклав для домашнего (бытового) применения.
В 1953 году автоклав получил дальнейшее развитие. Компания Lagarde разработала уникальный автоклав для применения в текстильной промышленности – с помощью устройства красили ткани. А в 1978 году Lagarde выпустили первый профессиональный автоклав для стерилизации продуктов питания.
СССР сделал немалый вклад в развитие автоклавов – в институте нефтехимического синтеза разработали устройство высокого давления. Это дало толчок к появлению смолы, полимерных материалов и синтетических масел. В это время наблюдается разделение автоклавов на несколько веток – появились промышленные устройства, бытовые и медицинские. Спустя несколько лет, буквально в 1988 году, появился автоклав для домашнего консервирования, который работал при помощи электрической энергии. То есть, абсолютно любой человек мог подключить автоклав в электросети и приготовить пищу соответствующим образом прямо у себя на дому.
Современные автоклавы предназначены, в первую очередь, для стерилизации и пастеризации: мясных и рыбных консервов, пресервов и паштетов, овощных и фруктовых консервов, молочных продуктов, соков, грибов и других продуктов в стеклянной, жестяной, ламистерной упаковке, в пакетах «doy pack».
Основными преимуществами применения промышленных автоклавов принято считать:
• автоматизация и модернизация производственных процессов;
• обеспечение идеальной стерильности – микроорганизмы и инфекции полностью уничтожаются;
• экономия электрической энергии;
• возможность эксплуатации в различных сферах и с самыми разнообразными материалами;
• высокое качество и надежность стерилизации;
• автономность и безопасность процесса.
Современный промышленный автоклав оборудован самыми разнообразными приборами: выносными, наружными и внутренними теплообменниками, электрическими ТЭНами, другими всевозможными нагревательными компонентами, перемешивающими устройствами (пневматическими, электромагнитными или механическими), различными устройствами регулирования и измерения давления и температуры, прочими контрольными и измерительными датчиками.
Все автоклавы можно разделить на два больших блока:
• Горизонтальный. Чаще всего используется газовый обогрев, который характеризуется минимальным временем нагрева и большей гибкостью эксплуатации. Данный агрегат, как правило, применяется в промышленности для обработки композитных материалов. Из преимуществ газового горизонтального автоклава следует выделить легкость установки, небольшие габариты, нет потребности в оснащении системой диатермического обогрева.
• Вертикальный. Водяная среда нагревается при помощи специальных ТЭНов. Нагревательные элементы располагаются внутри камеры в нижней части устройства. Характеризуется компактным строением.
Целью данной работы является изучение принципов действия и сферы применения вертикального автоклава.

Заключение:

Исходя из рассмотренного в работе материала, можно сделать вывод о том, что современный вертикальный автоклав является аппаратом, который выполнен в виде герметичной камеры, и используется для обработки материала под давлением выше атмосферного. В таких условиях наблюдается ускорение реакции и выход более качественного продукта.
Современный автоклав является аппаратом, который выполнен в виде герметичной камеры, и используется для обработки материала под давлением выше атмосферного. В таких условиях наблюдается ускорение реакции и выход более качественного продукта.
Принцип функционирования агрегата основан на формировании температуры воды выше точки кипения. Наверно многие помнят этот термин из школьных уроков физики. В обычных условиях это сделать нереально. Максимальная температура, до которой нагревается вода, составляет 100ºC. Как только она достигает этого значения, начинается интенсивное образование пара. При этом температура так и остаётся 100ºС и больше не повышается. Если попытаться превысить этот показатель и не остановить процесс, вся вода перейдёт в пар.
В автоклаве, как только градусы повышаются до отметки 90ºC, наблюдается интенсивное испарение. Таким образом, вода принимает газообразное состояние, что ведёт к формированию избыточного давления внутри резервуара. Так как из герметичной ёмкости пару некуда деваться, создаются все условия для прекращения процесса испарения. Давление в системе нарастает с увеличением температуры среды. Генерируемое при этом машиной латентное тепло обладает особыми характеристиками. Вот для чего нужен автоклав в производственном процессе. Проникающая сила латентного тепла позволяет достигать глубокой структуры патогенных микроорганизмов. Благодаря этому под действием высокой температуры они погибают, даже находясь ещё в спорах.
Какой будет температура стерилизации, так же как и давление в автоклаве, зависит от продуктов, загружаемых в резервуар. В ходе обработки твёрдой не губчатой продукции достичь нужного результата довольно легко. Но если необходимо стерилизовать губкообразные продукты с пещеристой структурой, могут быть затруднения. Потребуется абсолютное удаление кислорода из всех структур, то есть, глубокое вакуумирование резервуара. В противном случае он создаст термоизоляцию для оболочек микроорганизмов. За счёт этого микроскопические патогены обзаведутся хорошей защитой и не погибнут. Приготовленные консервы будут опасны для человека.
При использовании в медицине для стерилизации инструментов задействуют автоклавы с высоким давлением. Если же прибор работает без нагнетания давления, то он называется сушильным шкафом или стерилизатором. Для проведения химических реакций используют специальные приборы, которые называются химическими реакторами. Но по своей сути и принципу действия это все тот же автоклав. Автоклав широко применяется и в домашних условиях – с его помощью представляется возможным, как приготовить консервы, так и стерилизовать продукты питания. А монтировав дистиллятор, вы получите очищенную воду для охлаждающих систем транспортных средств и заряда аккумуляторов.
При использовании в медицине для стерилизации инструментов задействуют автоклавы с высоким давлением. Если же прибор работает без нагнетания давления, то он называется сушильным шкафом или стерилизатором. Для проведения химических реакций используют специальные приборы, которые называются химическими реакторами. Но по своей сути и принципу действия это все тот же автоклав. Автоклав часто применяется и в домашних условиях – с его помощью представляется возможным, как приготовить консервы, так и стерилизовать продукты питания. А монтировав дистиллятор, можно получить очищенную воду для охлаждающих систем транспортных средств и заряда аккумуляторов.

Фрагмент текста работы:

1. Классификация и особенности конструкции вертикальных автоклавов
Высокое качество консервной продукции обеспечивается четкой и слаженной работой всех звеньев процесса переработки: начиная с сортировки, мойки, бланшировки, расфасовки и заканчивая упаковкой и стерилизацией. Стерилизация – один из самых ответственных этапов переработки сельскохозяйственных продуктов. Для стерилизации консервов применяют аппараты периодического действия, к которым относятся автоклавы. Эффективность консервного производства при больших производительностях технологических линий, перерабатывающих сельскохозяйственное сырье, поточно-массовом характере процессов и жестких требованиях к качеству готовой продукции возможна лишь при условии четкой и слаженной работы всех звеньев производства, что выполнимо только на базе комплексной автоматизации производственных процессов. Создание автоматизированных систем управления консервными производствами требует применения различных технических средств автоматизации и вычислительной техники.
Камеры повышенного давления и температуры активно используются в гидрометаллургии, химической, резиновой, легкой, строительной промышленности. Особенно при создании изделий из карбонового волокна. Однако активное распространение автоклавы получили в пищевой сфере. Такие устройства оснащены надежной многоуровневой защитой и специальной «рубашкой», защищающей основной (внешний) материал от воздействия теплового носителя . Во всем мире постоянно в рабочем режиме находится порядка 1,5-2 миллионов промышленных автоклавов.
Конструкция и основные параметры промышленного автоклава разнообразны, ёмкость от нескольких десятков см³ до сотен м³, предназначаются для работы под давлением до 150 МН/м² (1500 кгс/см²) при