Совершенствование процесса растворения сахара в патоке в роторном аппарате

• Автор: Алексеев, Виктор Алексеевич
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 210 с. : ил.

Оглавление

Основные обозначения

Введение

Глава 1. Аппараты для проведения процессов в вязких жидкостях

1.1. Применение аппаратов смесителей для обработки вязких жидкостей

1.2. Способы обработки вязких жидкостей

1.3. Аппараты для гомогенизации вязких текучих сред

1.3.1. Роторнолопастные смесители

1.3.2. Фильерноножевые смесители

1.3.3. Дисковые смесители

1.3.4. Конические смесители с кавитационным и коллоидным эффектами

1.3.5. Бипланетарные и адаптивные циклоидальные смесители
1.3.6. Принцип действия аппаратов на базе ультразвуковых излучателей
1.4. Смесители на базе роторных аппаратов с модуляцией площади проходного сечения
1.5. Выводы
1.6. Цель и задачи исследования Глава 2. Течение вязкой жидкости в роторном аппарате с
модуляцией потока
2.1. Течение жидкости в гидравлических элементах аппарата
2.2. Течение неныотоновской жидкости между коаксиальными цилиндрами
2.3. Нагревание жидкости в зазоре между ротором и статором
2.4. Уравнение течения жидкости через модулятор роторного аппарата
2.5. Коэффициенты гидравлического сопротивления модулятора
2.6. Площадь проходного сечения диафрагмы модулятора
2.7. Анализ функций площади проходного сечения диафрагмы модулятора
2.8. О снарядном течении газожидкостной смеси в промывочных, патрубках аппаратов смесителей
2.9. Выводы 3 Глава 3. Переходный режим течении вязкой жидкости через
модулятор
3.1. Постановка задачи
3.2. Граничные условия дифференциального уравнения течения жидкости через модулятор, анализ уравнения и метод определения критического значения критерия Рейнольдса
3.3. Критерии импульсной кавитации при обработке вязких сред в пищевой промышленности
3.4. Выводы 2 Глава 4. Совершенствование технологии получения карамельной
массы и другие применения роторных аппаратов для интенсификации гидромеханических процессов
4.1. Технологические процессы, проводимые в роторных аппаратах
4.2. Экспериментальная установка для обработки вязких жидкостей в роторном аппарате
4.3. Совершенствование технологии получения карамельной массы в роторных аппаратах
4.4. Применение роторных аппаратов для интенсификации гидромеханических процессов
4.5. Роторный распылитель форсунка дисперсных систем в сушильной камере
4.6. Выводы 3 Глава 5. Конструктивные особенности роторных аппаратов для
работы с вязкими жидкостями. Расчет аппарата
5.1. Влияние неточности выполнения патрубков прямоугольного
сечения на площадь проходного сечения диафрагмы модулятора
5.2. Конструктивные особенности роторного аппарата
5.3. К расчету аппарата
5.4. Выводы
Основные выводы и результаты
Список использованной литературы


Исключив процессы получения раствора сахара в воде, гомогенизации сахарного раствора с патокой и уваривание воды из полученной гомогенной смеси, а воздействуя только большими сдвиговыми напряжениями при температуре не выше °С при минимальной продолжительности процесса растворения сахара в патоке, получена возможность существенно уменьшить образование редуцирующих и канцерогенных веществ. Данная работа является частью решения одной из основных задач государственной и региональной политики в области здорового питания по созданию экономической, правовой и материальной базы, обеспечивающей высокое качество и безопасность пищевых продуктов и, в частности, карамели, основными потребителями которой являются дети и подростки. Особая актуальность данной работы связана с потреблением безопасных продуктов с меньшей концентрацией веществ с канцерогенным эффектом. Работа частично выполнялась по заказу ЗАО Златоустовская кондитерская фабрика (приложение 1) и АОА «Златоустовский абразивный завод» {приложение 2). Цель и задачи исследования. Целью настоящей диссертационной работы является разработка новой технологии растворения сахара в патоке при получении безопасной карамельной массы и способа ее осуществления в роторных аппаратах с модуляцией потока. Результаты работы. Научная новизна. Реализация работы и личный вклад автора. Диссертационная работа выполнялась автором в - гг. Московский государственный университет технологий и управления». Практические результаты работы реализованы в ряде фундаментальных и хоздоговорных НИР, выполненных в рамках инициативных тем. Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на следующих научных форумах: IX научная конференция ТГТУ - апреля г. X Международная научно-практическая конференция «Стратегия развития пищевой промышленности» М. МГУТУ - мая г; - ежегодные научно-технические конференции преподавателей ЮУрГУ филиала в г. Златоусте с по гг. Технология машиностроения, станки и инструменты» ЮУРГУ филиала в г. Златоусте. Публикации. Результаты по теме диссертации опубликованы в 8-и научных статьях, 2-ух заявках на выдачу патента РФ. Структура диссертации. Диссертация состоит из основных обозначений, введения, пяти глав, основных выводов и результатов, списка использованной литературы, приложений. Работа изложена на 8 страницах машинописного текста, содержит 3 таблицы, рисунка и 8 наименований литературных источников, из которых 8 отечественных и зарубежных авторов и отечественных и зарубежных патентов, пять приложений. В первой главе проведен аналитический обзор современных аппаратов для получения гомогенных смесей неоднородных жидкостей и твердых тел. Выявлены основные тенденции усовершенствования и развития гомогенизаторов вязких жидкостей в отраслях народного хозяйства. Показано, что совершенствование аппаратуры развивается в направлении организации гидродинамических потоков, позволяющих вводить большие плотности мощности в обрабатываемый объем. Сформулированы цели и задачи исследования. В третьей главе впервые исследуется переходный режим течения вязкой жидкости через модулятор. Анализ уравнения течения жидкости показал, что независимо от режима течения жидкости минимум скорости истечения жидкости через модулятор за один период находится вблизи времени начала открывания патрубка статора ротором. Предложен метод определения критического значения модифицированного критерия Рейнольдса. Проанализировано дифференциальное уравнение радиально сферических колебаний пузыря в вязкой жидкости. Найден критерий возможности возбуждения кавитации в вязкой жидкости. В четвертой главе рассмотрены экспериментальные установки на базе роторного аппарата для обработки вязких жидкостей с целью осуществления и исследования новой технологии получения карамельной массы с меньшим содержанием редуцируемых и канцерогенных веществ. В результате экспериментов получен комплекс по определению увеличения температуры обрабатываемой среды в зазоре, а также скорость изменения температуры в зависимости от скорости вращения ротора относительно статора при различных величинах зазора между ротором и статором в начальный момент времени. В пятой главе рассмотрены конструктивные и технологические особенности роторных аппаратов для работы с вязкими жидкостями.