Разработка и исследование струйного криоконцентратора жидких продуктов

• Автор: Лугинин, Михаил Игоревич
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СПОСОБЫ И УСТАНОВКИ ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ
1.1 Способы концентрирования жидких продуктов
1.2 Схемы концентраторных установок
1.3 Основные принципы концентрирования вымораживанием
1.4 Выбор направления исследований 29 ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ
КОНТАКТНОГО ПОТОЧНО-СТРУЙНОГО КРИОКОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
2.1 Описание физической модели
2.2 Разработка математической модели
2.3 Методика численного решения математической модели
2.4 Анализ результатов численных экспериментов 41 ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
СТРУЙНОГО КРИОКОНЦЕНТРАТОРА
3.1 Методика планирования проведения исследований
на экспериментальной установке
3.2 Экспериментальный стенд по определению размеров
твердой двуокиси углерода
3.3 Экспериментальный стенд для исследования струйного
криоконцентратора
3.4 Организация проведения экспериментов
3.5 Обработка и анализ экспериментальных данных
ГЛАВА 4. ЭНЕРГИТИЧЕСКАЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
СТРУЙНОЙ КРИОКОНЦЕНТРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
4.1 Технико-технологическая оценка выбора холодильного
агента (РАБОЧЕГО ВЕЩЕСТВА)
4.2 Анализ качества концентрированного продукта
4.3 Анализ энергетической эффективности струйной
криоконцентраторной установки
4.4 Методика расчета конструктивных параметров элементов
промышленной струйной криоконцентраторной установки
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 - Программа расчета математической модели
поточно-струйного контактного криоконцентрирования
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 -Технические характеристики лабораторного
оборудования
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 - Таблицы по расчету приведенных затрат
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 - Обозначение и основные свойства рабочих
веществ
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 - Методика расчета промышленной
криоконцентраторной установки
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 - Акт внедрения результатов диссертационной
работы в учебный процесс
ПРИЛОЖЕНИЕ 7 - Акт внедрения методики инженерного расчета и проектирования струйной криоконцентраторной установки жидких продуктов

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Т - температура, К;
I - температура, °С;
Р, ё- радиус, диаметр м;
Н - высота, м;
I - длина, м; т - масса, кг;
/ - площадь сечения, м2; g - ускорение силы тяжести, м/с2;
/V- мощность, Вт;
Р - давление, Па;
{Э - тепловая нагрузка, Вт; а - коэффициент температуропроводности, м2/с; с - удельная теплоемкость, Дж/(кг-К);
Г} - теплота фазового перехода, Дж/кг;
И - энтальпия, Дж/кг;
X - степень сухости;
1¥,Ыи,Ке,¥г - соответственно, критерии Вебера, Нуссельта, Рейнольдса и Прандтля;
ку - условный коэффициент теплопередачи, Вт/(м2-К); а - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2-К);
Л - коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К); р - плотность, кг/м3; и - удельный объем м3/кг; у- кинематическая вязкость, м2/с; г - время, с;
со - скорость движения, м/с; и - концентрация продукта, кг/кг; а - коэффициент расхода;
Рисунок 2.2 - Термодинамические процессы, происходящие в СА Описанные выше процессы иллюстрируются схематически на рисунках
2.3 и 2.4. На рисунке 2.3 показана капля продукта с радиусом Ил, движущаяся со скоростью сот при этом газ движется со скоростью со. Температура газа вокруг капли Тс, вид температурных кривых изменяется с течением времени т.

Рисунок 2.4 - Схема процесса теплообмена в грануле рабочего
вещества