Инфракрасная сушка термолабильного растительного сырья на примере зеленных культур

• Автор: Афонькина, Валентина Александровна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА СУШКИ ТЕРМОЛАБИЛЬНОГО СЫРЬЯ

1.1. Анализ современных методов и средств сушки: преимущества и недостатки.

1.2. Энергосбережение в сушильных установках.

1.3. Биотехнические условия к нагреву термолабильного сырья (на примере зеленных культур).
1.4. Проблемы и основные направления совершенствования технологии сушки зеленных культур.

Выводы по главе

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ ДЛЯ СУШКИ ЗЕЛЕННЫХ КУЛЬТУР ИНФРАКРАСНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ
2.1. Общие принципы проектирования инфракрасной техники для сушки растительного сырья.
2.2. Методика определения спектральных характеристик растительного сырья
2.3. Уточненная методика расчета конструктивно-технологических параметров установки для сушки термолабильных зеленных культур.
2.4. Теоретическое обоснование использования пленочных электронагревателей в технологическом процессе сушки термолабильных зеленных культур.
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА СУШКИ ТЕРМОЛАБИЛЬНОГО СЫРЬЯ ИНФРАКРАСНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ (НА ПРИМЕРЕ ЗЕЛЕННЫХ КУЛЬТУР)

3.1. Методика исследования спектральных характеристик растительного
сырья и пленочных электронагревателей.
3.2. Методика подготовки материала к сушке.
3.3. Методика определения влажности и влагосодержания материала.
3.4. Методика исследования характера влияние высоты подвеса ИК-
излучателя на продолжительность сушки
3.5. Методика исследования режимов сушки зеленных культур.
3.6. Исследование качественных характеристик готовой продукции.
Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ 85 ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Анализ спектральных характеристик продукта сушки и пленочных
электронагревателей.
4.2. Результаты исследования режимов сушки. &
4.3. Результаты исследования качества сухопродуктов.
Выводы по главе 4
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ИНФРАКРАСНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ
СУШКИ ТЕРМОЛАБИЛЬНОГО СЫРЬЯ С ОЦЕНКОЙ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ И ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
5.1. Математическая модель расчета конструктивно-технологических
параметров «Сушильной установки»
5.2. Описание «Сушильной установки».
5.3. Расчет энергетической и экономической эффективности применения
ИК - установки для сушки зеленных культур.
Выводы по главе 5
Основные выводы по диссертации
Список литературы
Приложения
і ін ті ввив!! її иішшЕЯ тттшшттт
і її

ВВЕДЕНИЕ
Жесткая конкуренция на рынке растениеводческой продукции ставит перед сельхозтоваропроизводителями задачу находить новые способы и средства переработки сырья, с целью сокращения энергозатрат на производство, улучшения качества готового продукта и уменьшения потерь нереализованной свежей продукции выводом на рынок новых товарных единиц.
В себестоимости продукции доля энергозатрат часто становится доминирующей. В этой связи приобретает немаловажное значение создание экологичных сушильных установок, принцип действия которых основан на применении электротехнологий, дающих возможность сократить или исключить полностью использование в технологии получения сухопродуктов из растительного сырья нефти, угля, газа, обеспечив тем самым экологическую чистоту процесса.
Сокращение энергозатрат необходимо обеспечивать за счет максимальной концентрации выделенной энергии в сравнительно малых объемах сырья и автоматизированного поддержания требуемого технологического режима, а также создания новых и совершенствование существующих технологий с перевооружением производства.
В химической, фармацевтической и пищевой промышленности сушка является одним из наиболее используемых технологических процессов переработки сырья или придания ему свойств, необходимых для дальнейшего использования. Сушка применяется на различных стадиях технологии переработки сырья, но чаще она связана с получением целевого сухопропродукта и является завершающим этапом.
В различных отраслях сельского хозяйства сушка растительного сырья играет важную роль, поэтому не удивительно, что после вступления России в ВТО требования к ней возросли, так как производство высококачественной продукции, способной конкурировать на внешнем и внутреннем рынках, не возможно без усовершенствования сушильного оборудования.
I I К !■ I I Е I К II III I II III I ! I I Ж I I И 1Ш I * >! I ■’ ИР "

нагрева сырья, температурой и длиной волны инфракрасного излучателя и удаленностью излучателя от поверхности испарения.
Второй период сушки часто называют периодом падающей скорости сушки. Данный период обезвоживания сырья характеризуется ростом температуры его нагрева, однако температура на поверхности сырья растет быстрее, чем внутри, что приводит к возникновению в сырье градиента температуры, направленного в сторону наружной поверхности, вызывающий явление термовлагопроводности тормозящей в этом случае процесс внутреннего массопереноса [49].
Изучение кинетики прогрева на стадии проектирования инфракрасных сушильных установок, определение изменения температуры растительного сырья в процессе его облучения имеет большое значение, так как по технологическим и биотехническим условиям сушки не всегда можно увеличить скорость течения процесса пропорционально увеличению теплового потока, потому что во многих случаях она определяется не скоростью подвода тепла к поверхности, а скоростью перемещения влаги внутри сырья и требуемым качеством готового сухопродукта (отсутствием остаточных деформаций, сохранением вкусовых, питательных, биологических свойств и т. Д.)-
Таким образом, при тепловой обработке сырья постоянная времени его нагрева и в том и другом периоде сушки относится к числу важнейших характеристик. Эта величина является одним из показателей, определяющих скорость нагрева сырья, которая в свою очередь зависит от геометрических, физических и оптических характеристик обрабатываемого объекта и определяющая быстроту течения процесса.
Для инженерных расчётов сушильных установок на практике используются кривые переходного процесса сушки, отображающие изменение скорости и температуры. Получают кривые сушки экспериментально, так как вычисление постоянной времени нагрева не возможно без знания геометрических показателей сырья, объёма и площади внешней поверхности