Разработка процесса сушки зерен натурального кофе в осциллирующем режиме псевдоожиженного слоя

• Автор: Нуньес Акоста, Серафин
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 224 c. : ил

Введение

Глава I. Литературный обзор

1.1. Гидродинамические характеристики псевдоожижен

ного слоя
1.2. Тепло и массообмен и их кинетические закономерности при сушке зернистых материалов в псевдоожиженном слое с применением осциллирования.

1.3. Теплофизические характеристики кофе

1.4. Выводы по главе I

Глава П. Теоретические предпосылки к проведению исследований сушки зерен кофе в псевдоожияенном слое
2.1. Анализ структуры зерна кофе и равновесные кривые сорбции и десорбции влаги проведение экспериментов с увлажненным и натуральным кофе .
2.2. Влияние температуры и скорости сушильного агента воздуха на процесс сушки натурального кофе.

2.3. Влияние на процесс сушки зерен натурального

кофе давления сушильного агента воздуха .
2.4. Определение гидродинамических характеристик
зерен натурального кофе .
2.5. Обоснование выбранных моделей аппарата по перемешиванию фаз и по типу его конструкции .
Выводы
Глава Ш. Экспериментальные исследования сушки зерен в
псевдоожиженном слое на опытной установке .
3.1. Описание экспериментальной установки .
3.2. Методика проведения экспериментов с применением осииллирования в цилиндрическом аппарате
стр.
3.3. Исследование гидродинамических характеристик псевдоожиженного слоя в цилиндрическом аппарате .
3.4. Выбор оптимального режима осциллирования по времени и температуре.
3.5. Анализ кривых сушки и кривых скорости сушки, полученных для натурального кофе при сушке зерен в цилиндрическом аппарате с осциллирующим режимом псевдоожижения
3.6. Влияние температуры горячего воздуха и режима
осциллирования при скорости интенсивного псевдоожижения на качество кофе и продолжительность его сушки в цилиндрическом аппарате пери
одического действия
Выводы по третьей главе .
Глава У. Обобщение опытных данных по сушке зерен натурального кофе в цилиндрическом аппарате псевдоожиженного слоя при осциллирующем режиме .
4.1. Физическое уравнение процесса сушки зерен кофе в псевдоожиженном слое при осциллирующем режиме .
4.2. Определение коэффициента влагопроводности зерен натурального кофе
4.3. Расчет коэффициента температуропроводности зерен натурального кофе
4.4. Обобщенное уравнение тепло и массообмена сушки зерен натурального кофе в псевдоожиженном слое с режимом симметричного осииллирова
3
Выводы цо четвертой главе .
Глава У. Экспериментальное исследование гидродинамики лоткового аппарата, предназначенного для
сушки зерен кофе в псевдоожиженном слое
Выводы по пятой главе
Основные выводы по диссертации
Список использованной литературы


Наиболее простые и дающие достоверные результаты уравнения предложены авторами О. О М 1г. С.А. Щ 0,3 А3 I1Л , мс 1
для частиц с Яэ 0, мм. При вычислении Л по уравнениям 1, 1, 1 для расчета ХА можно использовать рекомендации А. Э 1,5 мм. Помимо Мкр и Ай важной гидродинамической характеристикой псевдоожиженного слоя является порозность слоя, которая зави сит от многих факторов способа загрузки материала, шероховатости и формы частиц, отношения диаметра частиц к диаметру слоя, фракционного состава материала. Слой получается плотнее, если при загрузке материал падает с большой высоты, вибрация слоя способствует его уплотнению. Порозность полидисперсных слоев меньше, чем порозность слоев, составленных из одинаковых элементов, при этом малые частицы заполняют пространство между большими . Как известно, на порозность слоя сильное влияние оказывает форма частиц. При беспорядочной засыпке наименьший свободный объем имеют шары . Влияние отношения диаметра частиц к диаметру слоя сЬйал связано с направляющим действием стенок, благодаря которому укладка частиц в ближайших к ним рядах отличается от укладки в середине слоя, поскольку около стенок укладка частиц менее плотная. Изза неравномерной укладки частиц получается неодинаковое распределение скоростей фильтрации в плотном слое . Порозность неподвижного слоя о может быть определена пикноме триче ским способом. При проведении экспериментальных исследований следует учитывать, что при входе в поры пористых частиц измерительной жидкости результаты преуменьшают объем частиц и порозность слоя оказывается завышенной. Предварительная закупорка пор пригодна лишь для крупных частиц, диаметр которых далеко несоизмерим с размерами пор. Яе. Формула 1 справедлива для любой конфигурации частиц. Следует иметь ввиду, что уравнения 1, 1 получены при использовании в качестве среды жидкости. Для псевдоожиженной системы твердое тело газ эти формулы дают удовлетворительные результаты лишь при малых степенях расширения слоя. Баккер П. Вторая зона характеризуется практически постоянной порозностью. В третьей зоне концентрация частиц заметно уменьшается. Размеры зоны стабилизации тем меньше, чем больше скорость газа и практически не зависят от веса слоя. Яовидимому, высота зоны стабилизации соответствует той минимальной высоте, которая необходима для завершения теплообмена. I Диметр отверстия решетки. Гидравлическое сопротивление псевдоожиженного слоя в цилиндрическом аппарате как и во всех аппаратах постоянного сечения приблизительно равно весу слоя. Наибольшая часть энергии затрачивается на преодоление сил трения газа о поверхность частиц . В последнее время для процессов теплообмена в псевдоожиженном слое нашли применение аппараты лоткового типа. Последняя работа представляет наибольший интерес. Автором представлено теоретическое и экспериментальное исследование гидродинамики псевдоояиженного слоя, направленно перемещающегося снизу вверх вдоль какала лоткового типа прямоугольного сечения под действием потока ожижащего агента, ориентированного газораспределительной решеткой по направлению движения слоя рис. Рис. Схема сил, определяющих формирование направленно движущегося дсевдоожиженного слоя. Вследствие искривления газовых струй в слое по направлению наименьшего сопротивления скорость движения слоя 1С вдоль канала с увеличением координаты У уменьшается. Соответственно падает и проекция сил, действующих на частицу со стороны газового потока на ось X Лх. Перемещение частиц вдоль канала возможно при . У Ь . Если частица выходит за пределы слоя У Ь . Удсбж и частица будет скатываться вниз. Для определения в газе поля усредненных скоростей рассматривалась система уравнений НавьеСтокса и сплошности потока для газовой фазы, при этом газ считался несжимаемым. Соответственно
Указанные скорости определяются углом Р см. При условии Ыэс 1Са и уЬ автором определена высота слоя. А ЯГоУ. У определено, что 4 Ь В работе также были получены уравнения для определения скорости ожижавдего агента, при которой начинается движение материала вдоль решетки. Д 1Г1. ЦрСЛО. V . Ке 0Е.