Интенсификация процессов гомогенизации и диспергирования при получении жидких комбинированных продуктов

• Автор: Артемасов, Валерий Валерьевич
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 218 с. : ил.

1.1 Типовые конструкции гомогенизаторов, используемых в пищевой промышленности

1.1.1 Гомогенизаторы клапанного типа.

1.1.2. Ультразвуковые гомогенизаторы.

1.1.3. Центробежные гомогенизаторы.

1.1.4. Гомогенизаторы смесители

1.2. Методы интенсификации процессов диспергирования и гомогенизации в роторно

лульсацконных аппаратах

т 1.2.1 Конструкции роторнолульсационных аппаратов.

1.3 Гидродинамические основы работы роторнопульсациоиного аппарата и основные направления в

его конструировании

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОГЩССА ГОМОГЕНИЗАЦИИ ЖИДКИХ СРЕД В
НЕПРЕРЫВНОДЕЙСТВУЮЩЕМ РОТОРНОПУЛЬСАЦИОННОМ АППАРАТЕ С РАЗЛИЧНОЙ ТОПОЛОГИЕЙ МАТЕРИАЛЬНЫХ ПОТОКОВ
2.1 Математическое моделирование процесса непрерывного перемешивания жидких сред
2.1.1 Моделирование смесительного агрегата на основе кибернетического подхода
2.1.2 Исследование работы смесительных агрегатов при помощи корреляционного метода Э
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. АППАРАТУРНОЕ И МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1 Описание экспериментальноисследовательского стенда.
3.2 Дозировочное оборудование стенда
3.3. Характеристика сред используемых при проведении экспериментальных исследований
3.4. Описание исследуемой конструкции РПА для интенсификации процессов гомогенизации и
0 дипгивия
3.5 Методика определения функций распределения времени пребывания частиц в РПА по
экспериментальным данным.
3.6 Методика определения напорных и энергетических характеристик РПА
3.7 Методика получения дисперсионного состава готовой смеси.
3.8 Расчет гидравлического соединений патрубков РПА.
3.9 Новые конструкции РПА
3.9.1 Новая конструкция РПА с вибрирующим ротором.
3.9.2 Новая конструкция многосекционного РПА.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РИА
4.1. Исследование работы дозировочного оборудования
4.1.1 Изучение влияния различных технических и технологических факторов на погрешность в
работе дозирующих устройств
4.2 Моделирование процесса гомогенизации в роторнопульсационном агрегате, в составе с РПА и
дозаторами объемного типа, на основе кибернетического подхода
4.2.1 Определение передаточных функций дозаторов.
4.3.2 Определение передаточных функций для различных модификаций аппарата
4.3 Оценка сг лаживающей способности агрегата различных модификаций
4.4 Исследование влияния режимных и конструктивных параметров РПА на его напорные и
энергетические характеристики.
4.5 Методика расчета роторнопульсаиионного агрегата ка базе РИА и дозаторами объемного типа
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РОТОРНОПУЛЬСАЦИОННОГО АППАРАТА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЖИДКИХ КОМБИНИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
5.1 Применение РПА на стадиях гомогенизации, диспергирования и взбивания при производстве
кисломолочных десертов с наполнителем из черной смородины
5.2 Разработка аппаратурного оформления стадий гомогенизации и диспергирования молока.
5.3 Применение РПА при производстве эмульсии для смазки хлебопекарных форм.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5.
ПРИЛОЖЕНИЕ 6.
ПРИЛОЖЕНИЕ 7.
ПРИЛОЖЕНИЕ 8.
ПРИЛОЖЕНИЕ 9.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ


Я. Лукьяновым разработан центробежный гомогенизатор жидкости 4, содержащий ротор с коаксиально размещенной приемной камерой цилиндрической формы, с которой сообщены по меньшей мере два выполненных в нем радиальных канала с выходными соплами. Степень гомогенизации молока в этом случае составляет . Она зависит от скорости жидкости на выходе из сопла, которая, в свою очередь, зависит от частоты вращения ротора и давления, создаваемого центробежной силой самой жидкости, находящейся в его каналах. Для повышения эффекта гомогенизации на аппарат снабжается устройством для снижения скорости струй жидкости, вылетающих из сопел . Оно выполнено в виде ударного кольца на держателях, жестко прикрепленных к стенке кожуха рис. Рис. Центробежный гомогенизатор конструкции Н. Московский государственный университет биотехнологии предложил конструкцию центробежного гомогенизатора для молока, в котором предотвращается пенообразование 9. Во ВНИМИ была проведена работа но сравнительной оценке гомогенизаторов клапанного типа и центробежных. В результате было установлено, что центробежный гомогенизатор конструкции Н. Я. Лукьянова 4 является почти в 3 раза менее металлоемким, занимает значительно меньшую площадь, характеризуется простотой обслуживания и конструкции малое количество деталей, отсутствие сложных передаточных механизмов, отсутствием быстроизнашивающихся деталей уплотнения, сальники, клапаны, надежностью в эксплуатации и длительным сроком службы лет. Все это обеспечивает ему хорошую конкурентоспособность но сравнению с другими аппаратами как дайной группы, так и клапанного типа. Однако его конструкция нуждается в совершенствовании с целью снижения расхода мощности и увеличения эффекта гомогенизации. Сравнивая первые опытные образцы центробежного гомогенизатора с клапанным, необходимо учитывать, что в области конструирования и совершенствования первых имеется широкое поле деятельности, тогда как для клапанных гомогенизаторов возможности значительных изменений в основном исчерпаны. Гомогенизаторысмесители типа дезинтегратора применяют в молочной промышленности при раздельном производстве творога для смешивания его со сливками и другими компонентами, при производстве плавленых сыров, комбинированных смесей типа мороженого и других. Фирма США разработала высокоскоростной гомогенизатор, в котором компенсированы возможные явления дебаланса. Рабочим органом гомогенизатора 4 служит сдвоенный шнек, помещенный в эллиптический корпус. В комплект также входит шестеренный насосдозатор для сливок с приспособлением для бесступенчатого регулирования производительности в диапазоне от 0 до 0 кгч. Фирма Италии разработала устройство для гомогенизации жидких смесей при производстве мороженого . Оно рис. Насос и мешалка, приводятся в действие от одного и того же электродвигателя. Насос с выходным патрубком снабжен клапаном. Во время работы гомогенизатора при закрытом клапане смесь для мороженого из резервуара поступает в корпус насоса и перекачивается в емкость через отверстие в днище. При этом продукт перемешивается мешалкой и надевается спиралями во время прохождения корпуса насоса. Циркуляция продолжается до тех пор, пока смесь не нагреется до заданной температуры, после чего она охлаждается и выпускается из гомогенизатора. Описываемое устройство обеспечивает не только гомогенизацию смеси, но ее нагрев и охлаждение в конце процесса. Фирма США разработала способ гомогенизации и устройство для его осуществления . Гомогенную смесь жидких компонентов получают в узле смешения, имеющем одно или многоступенчатый осевой насос и цилиндрический ротор с лопастями. Затем ее перекачивают к узлу разделения, где центрифугируют с целью разделения на две составляющих с относительно высокой и низкой плотностями и выводят каждую часть отдельно. Этот метод применяют для гомогенизации больших объемов продукта и последующего отделения его порций с однородным составом. Известно устройство, предложенное Швецией, типа дезинтефаторгомогенизаторсмеситель, в котором процессы гомогенизации и перемешивания совмещены. Его применяют для приготовления гомогенной многокомпонентной смеси. Аппарат имеет ротор и статор. Последний образован из двух элементов рис.