Разработка конструкций и методов расчета аппаратов для совмещенных процессов смешения и тепломассообмена : На примере производства сухих многокомпонентных быстрорастворимых смесей

• Автор: Мандрыка, Михаил Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.02.13, 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 242 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА СУХИХ КОНЦЕНТРАТОВ НАПИТКА

1.1 Значение напитков в питании

1.2 Технологическая схема производства сухих концентратов.

1.3 Конструкции сушилок и смесителей, применяемых в

Ф технологической схеме

1.4 Изменения, происходящие в продукте при агломерации

1.5. Влияние структуры агломератов на увлажнение и растворение их в воде

1.6. Анализ потребительского рынка сухих концентратов напитков на рынке московского региона
1.7 Выводы и постановка задач исследований
2. Разработка состава функциональных сухих концентратов натуральных напитков на основе биологически активных компонентов из природного сырья
2.1 Стратегия создания напитков функционального назначения
2.2 Основные характеристики основного компонента
2.3 Природное сырьб и его основные биологически активные компоненты
3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СОВМЕЩЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИКОМПОНЕНТНЫХ СУХИХ КОНЦЕНТРАТОВ НАТУРАЛЬНЫХ НАПИТКОВ.
3.1 Выбор устройства для реализации процессов нагревания, смешивания, увлажнения, агломерации и сушки
3.2 Исследование движения зернистого материала в вертикальном аппарате с перемешивающим устройством
3.2.1 Качественный анализ процесса движения частиц зернистого материала
3.2.2 Движение материала в радиальном и вертикальном направлениях
3.3 Моделирование процесса периодического смешения на
основе Марковских цепей
3.3.1 Формальное моделирование процесса смешивания
3.3.2 Марковский процесс дискретный в пространстве и времени
3.4 Моделирование процесса нагревания
3.5 Моделирование процесса увлажнения
3.6 Моделирование процесса сушки
3.7 Моделирование совмещенных процессов
3.8 Оптимизация совмещенных процессов смешивания увлажнениясушки
4. ПРОМЫШЛЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
4.1 Новая аппаратурнотехнологическая схема производства
сухих концентратов натуральных напитков спецназначения функциональных
4.2 Описание работы новой аппаратурнотехнологической схемы производства сухих концентратов натуральных напитков спецназначения функциональных
4.3 Устройство для одновременной реализации нескольких технологических основных процессов смешивания, пропитки, агломерации, сушки
4.4 Методика расчета режимных и геометрических параметров аппарата
4.5 Разработка экспрессметода определения влажности по яркости цвета сахара, пропитанного антацианами или танинами ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Десублиматор имеет три смотровых окна, патрубки для подвода внутрь воды и слива ее в канализацию после размораживания льда. Он соединен вакуумпроводом каждая камера отдельно с системой откачки воздуха. В установке 3 десублиматора. Система откачки состоит из насосов, обеспечивает создание вакуума до ,7 Па. В качестве теплоносителя используется дифенильная смесь, состоящая из ,5 дифенила С6Н и ,5 дифенил оксида СбН О, которая нагревается в отдельно стоящем котле и системой насосов прокачивается через полые плиты, установленные в сублиматоре. Каждый из сублиматоров и десублиматоров может работать самостоятельно. Работа сублиматоров периодическая, с автономным регулированием и поддержанием основных технологических параметров процессов, осуществляемых с пульта управления. Помещения, где установлены сублиматоры, разделены плотной перегородкой на две самостоятельные части, так что продукт загружается в сублиматоры с одной стороны, а выгружается с другой. Противни с разложенным продуктом помещают в морозильные камеры с температурой минус С и замораживают до температуры минус С, затем на подвесных тележках по подвесному рельсовому пути подают в загрузочное отделение сублиматоров. После стыковки подвесных рельсовых путей внешнего цехового и внутреннего сублиматора тележки с продуктом загружают в сублиматор, закрывают крышку и откачивают из системы сублиматордесублиматор воздух до давления ,7 Па, пуская в ход четыре вакуумнасоса. По достижении указанного давления вакуум в системе поддерживается только одним насосом. Влага, испаряющаяся из продукта, из сублиматора по вакуумпроводу поступает в десублиматор и намораживается на охлаждающихся трубах, а неконденсирующиеся газы удаляются в атмосферу насосом. По окончании процесса лсд в десублиматоре оттаивается нагнетаемой туда горячей водой. Конструкция десублиматора позволяет оттаивать лед во время сушки, выключая но очереди из системы одну из камер десублиматора. Таким образом, исключается непроизводительная трата времени на подготовку сублиматора к следующему циклу сушки. По достижении влажности 5, чему соответствует температура продукта С, система сублиматордесублиматор отключается от вакуумсистемы и дсвакуумируется напуском азота. Затем крышку сублиматора со стороны выгрузки открывают, и тележки с продуктом по монорельсу выкатываются автоматически из сублиматора в помещение расфасовки. Перед выгрузкой в помещении с помощью кондиционированной установки устанавливаются заданные параметры воздуха. Крышка сублиматора со стороны загрузки в это время должна быть закрыта, во избежание попадания в расфасовочное отделение влажного воздуха и увлажнения гигроскопического сублимированного продукта. Главный недостаток этой сушилки е металломкость, следовательно, дороговизна и сопутствующие расходы в е использовании. Барабанные сушилки получили широкое распространение для сушки различных сыпучих материалов. В пищевой промышленности и сельском хозяйстве применяют сушилки барабанного типа, как стационарные, так и передвижные. Основным элементом барабанных сушилок является горизонтальный или чуть наклоненный, вращающийся с частотой обмин цилиндрический барабан, внутри которого перемещается по длине и сушится продукт. Внутри барабана, в зависимости от высушиваемого продукта, устанавливают различного типа насадки, или продольные лопасти, способствующие интенсификации процесса сушки. Основной характеристикой барабанных сушилок является влагонапряжение объема барабана, т, е. Удельный расход теплоты составляет от до 0 кДж на 1 кг испаренной влаги, расход электроэнергии от 0,1 до 0,2 кВтч на 1 кг испаренной влаги. Пример барабанной сушилки изображен на рис. Данная установка состоит из вращающегося барабана, опорноприводной станции, загрузочной головки, двух неподвижных кожухов, трубы с дефлектором для отсоса обработавшего горячего воздуха. Рис. Барабан 8 представляет собой стальной перфорированный цилиндр длиной около м, наклоненный в сторону движения исходного продукта. В передней части барабана имеется распределительная царга 2 длиной 0 мм, внутри которой вварено лопаток, расположенных под углом к образующей.