Разработка экстрактора с вибрационной насадкой для переработки замороженных плодов рябины красной тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.12, кандидат наук Халтурин, Михаил Алексеевич
- Специальность ВАК РФ05.18.12
- Количество страниц 152
Оглавление диссертации кандидат наук Халтурин, Михаил Алексеевич
Содержание
Введение
Глава 1. Литературно-патентный обзор
1.1 Общие сведения о процессе экстрагирования
1.2 Методы интенсификации процесса экстрагирования
1.3 Основные характеристики поля низкочастотных механических колебаний
1.4 Обзор конструкций экстракторов с вибрационной насадкой
1.5 Особенности переработки плодово-ягодного сырья в экстракторе с вибрационной насадкой
1.6 Выводы по главе
Глава 2. Исследование переработки замороженных плодов рябины
красной в экстракторе с вибрационной насадкой
периодического действия
2.1 Описание экспериментальной установки и рабочих сред
2.2 Изучение влияния температуры экстрагента на переработку замороженных плодов рябины красной
2.3 Исследование процесса разрушения замороженных плодов
рябины красной
2.4 Исследование влияния амплитуды и частоты колебаний вибрационной насадки на кинетику извлечения сухих растворимых веществ
2.5 Исследование многократного использования экстрагента при экстрагирования замороженных плодов рябины красной
2.6 Выводы по главе
Глава 3. Исследование переработки замороженных плодов рябины
красной в экстракторе с вибрационной насадкой непрерывного действия
3.1 Изучение влияния параметров работы экстрактора на переработку замороженных плодов рябины красной
3.2 Исследование работы экстрактора, оснащенного контуром
внешней рециркуляции
3.3 Выводы по главе
Глава 4. Разработка методики расчета и рекомендаций по
конструированию экстракторов с вибрационной насадкой
4.1 Определение основных параметров экстрактора с вибрационной насадкой периодического действия
4.2 Разработка методики расчета экстрактора с вибрационной
насадкой непрерывного действия
4.3 Расчет полезной мощности привода вибрационной насадки экстрактора
4.4 Выводы по главе
Глава 5. Изучение работы экстрактора с вибрационной насадкой в
технологическом потоке
5.1 Научно-техническое обоснование разрабатываемой технологии переработки плодово-ягодного сырья
5.2 Характеристика плодов рябины красной, как сырья для получения концентратов биологически активных веществ
5.3 Обоснование способа консервирования плодово-ягодного сырья
5.4 Особенности технологического потока при производстве
экстрактов с использованием экстрактора с вибрационной насадкой
5.5 Оценка стабильности технологического потока в линии по переработке замороженных плодов рябины красной
5.6 Выводы по главе
Выводы
Список сокращений и условных обозначений
Список использованной литературы
Приложения
Приложение А (справочное) К определению рациональных параметров тарелки с использованием метода ортогонального центрально-композиционного планирования
второго порядка
Приложение Б (справочное) К анализу кинетики извлечения сухих
растворимых веществ из замороженных плодов рябины
красной
Приложение В (справочное) Результаты исследования многократного
использования экстрагента
Приложение Г (обязательное) Акт приемки опытно-промышленного
образца экстрактора вибрационного
Приложение Д (обязательное) Акт испытаний модернизированного опытно-
промышленного образца экстрактора вибрационного
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Процессы и аппараты пищевых производств», 05.18.12 шифр ВАК
Исследование способов переработки замороженных плодов и ягод в вибрационном экстракторе2013 год, кандидат наук Астафьева, Анна Николаевна
Разработка и исследование вибрационного массообменного аппарата для экстрагирования плодово-ягодного сырья2005 год, кандидат технических наук Горлов, Максим Дмитриевич
Совершенствование способа производства экстрактов из замороженных ягод клюквы и голубики2022 год, кандидат наук Плотникова Любовь Васильевна
Разработка технологии плодово-ягодных экстрактов с целью их использования в производстве молочных продуктов1999 год, кандидат технических наук Мустафина, Анна Сабирдзяновна
Совершенствование способа получения экстрактов из замороженного ягодного сырья в аппарате с вибрационной тарелкой2011 год, кандидат технических наук Плотников, Игорь Борисович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка экстрактора с вибрационной насадкой для переработки замороженных плодов рябины красной»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Переработка плодово-ягодного сырья, в основу которой положен процесс экстрагирования, является перспективным способом получения экстрактов, настоев, концентратов биологически активных веществ, витаминизированных безалкогольных напитков и др. [15, 28, 73], что подтверждают преимущества этого процесса, заключающиеся в более высоком, по сравнению с прессованием, извлечении целевых компонентов из перерабатываемого сырья, максимально полном использовании сырьевых ресурсов и минимальных эксплуатационных затратах на оборудование [83, 103]. Применение процесса экстрагирования способствует созданию ресурсо- энергосберегающей технологии переработки плодово-ягодного сырья и в конечном итоге позволяет существенно повысить конкурентоспособность производимой продукции, вследствие снижения ее себестоимости.
Недостатком экстрагирования в ряде случаев является разбавление содержащегося в плодово-ягодном сырье сока экстрагентом, в качестве которого чаще всего используют воду, что делает необходимым концентрирование полученного экстракта. Однако следует учесть, что в технологию производства плодово-ягодных соков, напитков и экстрактов входят стадии купажирования, нормализации водой [28] и, кроме того, регламентируемая концентрация сухих растворимых веществ (СРВ) в соковой продукции, как правило, ниже концентрации СРВ клеточного сока (например, содержание СРВ в плодах рябины составляет 22-32,6 %масс., а регламентируемая концентрация рябинового сока - 12-14 % масс. [39, 71]). Следовательно, использование процесса экстрагирования с целью извлечения биологически активных веществ из плодово-ягодного сырья будет соответствовать условиям проведения технологического процесса.
При необходимости включения процесса концентрирования экстракта в технологический поток, дополнительные затраты энергии в конечном счете не окажут значительного влияния на себестоимость готового продукта, поскольку будут в определенной степени компенсированы за счет снижения потерь целевого
компонента со шротом [83, 103].
Следует отметить, что, несмотря на широкое применение процесса экстрагирования, степень извлечения целевых компонентов и производительность используемых экстракторов при переработке плодово-ягодного сырья не являются достаточными, что объясняется, прежде всего, недостаточной разработанностью существующего оборудования для экстрагирования этого вида сырья.
Существенно повысить извлечение целевых компонентов из обрабатываемого сырья и снизить продолжительность процесса позволит создание в рабочем объеме экстрактора интенсивного гидродинамического режима. В связи с этим актуальной является разработка массообменных аппаратов, реализующих, в качестве способа интенсификации процесса экстрагирования, метод наложения на обрабатываемую систему поля низкочастотных механических колебаний (НЧМК), что характеризуется невысокими капитальными и эксплуатационными затратами [14, 19, 25, 90, 107, 112]. Недостаточная изученность такого метода в аспекте технологии является его недостатком.
Исследование работы экстракторов с вибрационной насадкой, выявление основных закономерностей происходящих в них процессов и обобщение полученных результатов будет способствовать внедрению этих аппаратов в производство, что позволит повысить производительность и добиться стабильности современных технологических потоков [62].
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы кафедры «Машины и аппараты пищевых производств» ФГБОУ ВО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)» «Совершенствование аппаратурного оформления процессов пищевых производств» (№ гос. регистрации 01201362735).
Степень разработанности темы исследования. Значительный вклад в научное представление о процессе экстрагирования внесли отечественные ученые Г. А. Аксельруд, В. М. Лысянский, С. М. Гребенюк, А. Д. Молчанов, П. Г. Романков, М. И. Курочкина, Е. П. Кошевой, Е. В. Иванов, Ю. И. Бабенко, Ю. М. Плаксин и др., научные труды которых представляют обобщение как собственных исследо-
ваний, так и исследований ряда других ученых. При этом следует отметить, что работы, посвященные экстрагированию растительного и плодово-ягодного сырья, выходят в нашей стране крайне редко, что говорит о недостаточном количестве исследований процессов, проводимых в разрабатываемом оборудовании, результаты которых способствовали бы повышению его производительности и (или) снижению его энергопотребления. Таким образом, разработка эффективного экстракционного оборудования должна сопровождаться научными исследованиями, в результате которых будет достигнута не только основная цель разработки, но и обобщение накопленных рядом исследователей данных.
Развитие вибрационного массообменного оборудования стало возможным благодаря разработкам Г. А. Аксельруда, В. М. Лысянского, И. Я. Городецкого, А. Е. Костаняна, А. А. Винтера, Н. И. Гельперина, Я. Прохазки, А. Карра и многих других ученых.
Объект исследования: экстрактор с вибрационной насадкой, предназначенный для переработки замороженных плодов рябины красной.
Предмет исследования: установление закономерностей протекания процессов переработки замороженных плодов рябины красной в экстракторе с вибрационной насадкой.
Цель и задачи исследований: разработка экстрактора с вибрационной насадкой непрерывного действия для переработки замороженных плодов рябины красной.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Изучить влияние технологических, конструктивных и режимных параметров на скорость переработки замороженных плодов рябины красной в экстракторах с вибрационной насадкой периодического и непрерывного действия, определить их рациональные значения.
2. Исследовать возможность насыщения экстракта за счет его многократного использования в качестве экстрагента в аппарате периодического действия и применение контура внешней рециркуляции в аппарате непрерывного действия.
3. Разработать математическое описание процесса экстрагирования в аппа-
рате с вибрационной насадкой, на основе которого составить уточненную методику инженерного расчета экстракторов с вибрационной насадкой периодического и непрерывного действия для переработки замороженных плодов рябины красной.
4. Провести системный анализ технологической линии, включающей экстрактор с вибрационной насадкой, определить стабильность работы устройства.
5. Провести опытно-промышленные испытания модернизированной конструкции экстрактора с вибрационной насадкой непрерывного действия, оснащенного контуром внешней рециркуляции.
Научная новизна:
1. Получены экспериментально-статистические зависимости, позволяющие определить рациональные конструктивные и режимные параметры переработки замороженных плодов рябины красной в экстракторе с вибрационной насадкой периодического действия.
2. Установлены рациональные конструктивные параметры вибрационной насадки, обеспечивающие высокую эффективность переработки замороженных плодов рябины красной.
3 . Определены рациональные параметры контура внешней рециркуляции при переработке замороженных плодов рябины красной в экстракторе с вибрационной насадкой непрерывного действия.
4. Представлено математическое описание процесса экстрагирования в виде системы дифференциальных уравнений, позволяющее определить геометрические размеры экстрактора с вибрационной насадкой непрерывного действия.
5. Разработана математическая модель для расчета мощности привода вибрационной насадки экстрактора.
Теоретическая и практическая значимость:
1. Разработан экстрактор с вибрационной насадкой непрерывного действия, отличающийся высокой степенью извлечения сухих растворимых веществ (СРВ). Техническое решение защищено патентом РФ № 2545300.
2. Разработаны методика расчета и рекомендации по конструированию экс-
тракторов с вибрационной насадкой.
3. Подтверждена стабильность и эффективность разработанной конструкции экстрактора посредством проведения испытаний ее опытно-промышленного образца в линии производства экстракта из плодов рябины красной на ОАО «Кемеровская фармацевтическая фабрика».
Методология и методы исследования. В работе использованы общепринятые методы исследования: одно- и многофакторный эксперимент, обобщение, формализация, математические методы и системный анализ.
Положения, выносимые на защиту:
- новая конструкция экстрактора с вибрационной насадкой непрерывного действия;
- результаты экспериментальных исследований: влияния основных параметров на условия переработки замороженных плодов рябины красной в экстракторах с вибрационной насадкой периодического и непрерывного действия;
- влияние контура внешней рециркуляции на работу экстрактора с вибрационной насадкой непрерывного действия;
- математическое описание процесса экстрагирования в аппарате с вибрационной насадкой и методика его расчета.
Степень достоверности результатов исследования. Достоверность результатов научных исследований обеспечена использованием современных методов исследования, средств измерения и обработки данных, способствующих объективному анализу полученных результатов, выявлению «скрытых» свойств исследуемого объекта и подтверждению выдвинутых гипотез.
Апробация результатов исследования. Основные положения диссертационного исследования представлены на Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2012), на Инновационном конвенте «Кузбасс: образование, наука, инновации» (Кемерово, 2013), на I международной конференции «Global Science and Innovation» (США, Чикаго, 2013), на заочной Всероссийской научно-практической конференции «Инновации в пищевой промышленности: образование, наука, про-
изводство» (Благовещенск, 2014), на международной научной конференции «Пищевые инновации и биотехнологии» (Кемерово, 2014), на II международной научно-практической конференции «Новые технологии и проблемы технических наук» (Красноярск, 2015), на IV международной научной конференции «Пищевые инновации и биотехнологии» (Кемерово, 2016), на научных семинарах кафедры «Машины и аппараты пищевых производств» ФГБОУ ВО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)» в 2013-2015 гг.
Публикации. Материалы диссертационного исследования опубликованы в 13 работах, в том числе, 5 в журналах, рекомендованных ВАК, 1 патент РФ.
Структура и объем диссертации. Основной текст диссертационного исследования изложен на 135 страницах машинописного текста, включает введение, 5 глав, основные выводы и результаты, список сокращений и условных обозначений, список использованной литературы (121 источник), 5 приложений, 44 рисунка и 7 таблиц.
Благодарности. Автор выражает благодарность своему научному руководителю канд. техн. наук П. П. Иванову, а также благодарит д-ра техн. наук А. Г. Семенова за помощь в разработке математического описания процесса экстрагирования.
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНО-ПАТЕНТНЫЙ ОБЗОР
1.1 Общие сведения о процессе экстрагирования
Процесс получения экстракта осуществляется при непосредственном взаимодействии с экстрагентом как целого сырья, так и предварительно подготовленного. В обоих случаях экстрагирование является сложным физико-химическим процессом и включает следующие стадии [96]:
1) проникновение жидкой фазы (экстрагента) в поры частиц твердой фазы;
2) растворение целевых компонентов;
3) перенос целевых компонентов внутри частицы твердой фазы, заполненной экстрагентом, к поверхности раздела фаз;
4) перенос целевых компонентов от поверхности раздела фаз в жидкую фазу;
5) удаление целевых компонентов вглубь экстрагента (обновление поверхности раздела фаз).
На каждой из указанных стадий процесса наблюдается диффузионное сопротивление [96], причем наиболее существенными являются внутреннее диффузионное сопротивление, характерное для третьей стадии, и внешнее диффузионное сопротивление, характерное для четвертой стадии.
Движущей силой процесса экстрагирования является разность концентраций целевых компонентов у поверхности частиц твердой фазы и их средней концентрацией в основной массе экстрагента [37].
Физическая сущность экстрагирования состоит в молекулярной диффузии -постепенном взаимном проникновении граничащих друг с другом веществ, вследствие хаотического движения молекул [82]. При этом масса переносимого вещества, кг, определяется первым законом Фика [37]
Ту-"»
йМ = -Вй¥(1х— , (1.1)
(1п
л
где Б - коэффициент молекулярной диффузии, м /с;
л
dF - поверхность, через которую диффундирует масса вещества, м ;
dт - время, с;
dC кг
градиент концентрации,
dn А м3•м
Скорость молекулярной диффузии определяется главным образом значением коэффициента молекулярной диффузии, который зависит от свойств диффундирующих веществ, толщины и свойств диффузионного слоя, температуры и давления в обрабатываемой системе [37, 76].
Скорость получения экстракта за счет механизма молекулярной диффузии (например, в случае мацерации), в практической деятельности не является достаточной, даже при воздействии на коэффициент молекулярной диффузии, в связи с чем в современном экстракционном оборудовании взаимодействие сырья и экст-рагента осуществляется в динамических условиях, для которых характерно наличие конвективной диффузии.
Конвективная диффузия с физической точки зрения оказывает непосредственное влияние на четвертую и пятую стадии процесса, ускоряя, в свою очередь, молекулярную диффузию благодаря увеличению градиента концентрации
dM = |3 АС dFdт ; (1.2)
(ЗА С = -£>—, (1.3)
dn
Л
где в - коэффициент массоотдачи, кг/(м •с);
---5
А С - средняя движущая сила процесса, кг/м .
Коэффициент массоотдачи, наряду с движущей силой процесса, влияет на скорость конвективной диффузии и зависит многих параметров: скорости потока, плотности, вязкости, геометрических размеров и др. [96]
Поскольку капиллярно-пористые тела характеризуются большим внутренним диффузионным сопротивлением [35], процесс экстрагирования необходимо проводить как в интенсивной гидродинамической обстановке, так и с использованием специально подготовленного сырья (см. раздел 1.2).
Расчет процесса экстрагирования заключается в определении его продолжи-
тельности, необходимой для достижения заданной концентрации целевых компонентов в экстракте [35]
т =-= (1.4)
Р ^ АС
При этом коэффициент массоотдачи определяется в результате решения критериального уравнения [35, 37, 76, 96]
Шд=./Ке*Ргдг, (1.5)
рб/
где Шя=--диффузионный критерий Нуссельта (здесь с! - диаметр твердой
д И
частицы, м);
= Р - критерий Рейнольдса (здесь w - скорость обтекания твердой
-5
частицы, м/с; р - плотность экстрагента, кг/м ; ^ - динамическая вязкость экстрагента, Па-с);
Ргд = - диффузионный критерий Прандтля (здесь V - кинематическая вязкость экстрагента, м2/с);
у, q и г - коэффициент и показатели степени, зависящие от условий проведения процесса и режима движения частиц.
Представленная теория диффузионно-конвективного экстрагирования не ограничивается использованием методов теории подобия. В настоящее время для решения нестационарных задач диффузионно-конвективного экстрагирования наиболее прогрессивным является метод дробного дифференцирования, позволяющий по виду уравнения массопереноса определить потоки извлекаемых целевых компонентов [14].
Для частных случаев расчета процесса экстрагирования возможно использование экспериментальных зависимостей, полученных рядом исследователей с использованием различных методов моделирования и обработки экспериментальных данных [8, 27].
1.2 Методы интенсификации процесса экстрагирования
Диффузионные процессы характеризуются большой продолжительностью, вследствие чего при многотоннажном производстве наблюдается недостаточное извлечение целевых компонентов из сырья, высокая энергоемкость, увеличение размеров и материалоемкости оборудования [46].
Устранить перечисленные недостатки позволит выбор и рациональная организация подходящего метода интенсификации.
Существующие методы интенсификации процесса экстрагирования направлены на решение следующих задач:
- увеличения движущей силы;
- увеличения коэффициента молекулярной диффузии;
- уменьшения внутреннего диффузионного сопротивления;
- уменьшения внешнего диффузионного сопротивления (увеличения коэффициента массоотдачи).
Применение противоточного способа движения фаз, по аналогии с тепло-обменными процессами, позволяет увеличить среднюю движущую силу процесса экстрагирования и достичь более высокой концентрации целевых компонентов в получаемом экстракте [37, 76, 96]. Но вследствие незначительной разности плотностей экстрагируемого сырья и экстрагента, организация работы оборудования в противотоке при производстве плодово-ягодных экстрактов не всегда возможна.
Повышение температуры обрабатываемой среды существенным образом ускоряет процесс экстрагирования, воздействуя на коэффициент молекулярной диффузии благодаря уменьшению вязкости жидкой фазы и повышению проницаемости клеточных стенок [59, 97], но повышение температуры при производстве плодово-ягодных экстрактов выше 60 °С ведет к потере ароматических соединений и термическому разрушению биологически активных веществ [56, 108].
Измельчение плодово-ягодного сырья создает условия к беспрепятственному проникновению экстрагента в клеточные полости плодов и ягод, уменьшая внут-
реннее диффузионное сопротивление и увеличивая поверхность массообмена [13, 49, 97]. Причем измельчение плодов и ягод желательно проводить при их непосредственном контакте с экстрагентом (совмещая с процессом экстрагирования), поскольку предварительное измельчение экстрагируемого сырья в отдельных единицах оборудования будет способствовать значительным потерям целевых компонентов вследствие перегрузочных операций и дополнительного окисления биологически активных веществ сырья. Для лучшего прохождения экстрагента через слой измельченных частиц рекомендуется установка перемешивающих устройств в рабочем пространстве экстракционного оборудования [72]. Метод измельчения оказывает конченое значение, определяемое условиями последующего разделения на шрот и экстракт.
Широкое практическое применение получили методы подведения внешнего силового воздействия к обрабатываемой системе (ультразвуковых колебаний, высоковольтных импульсных разрядов, пульсаций давления, низкочастотных механических колебаний и др.), поскольку в этом случае интенсификация процесса экстрагирования обеспечивается комплексным воздействием различных факторов, в свою очередь, способствующих [10, 79]:
- увеличению скорости обновления поверхности контакта фаз (уменьшению внешнего диффузионного сопротивления);
- измельчению экстрагируемого сырья;
- ускорению пропитки частиц твердой фазы экстрагентом;
- увеличению коэффициента молекулярной диффузии;
- образованию микротрещин в структуре пористого сырья.
Обработка ультразвуком является многофункциональным методом интенсификации различных производственных процессов. Воздействие ультразвуковых колебаний на жидкую среду заключается в образовании кавитационных каверн, захлопывание которых ведет к локальным повышениям температуры и давления, что ведет к формированию условий для возникновения в обрабатываемой среде перечисленных выше эффектов [21]. При этом в структуре твердых тел наблюда-
ется большое количество разрушенных клеток, что ведет не только к ускорению процесса экстрагирования, но и к более полному извлечению целевых компонентов [30, 100]. Таким образом, подведение ультразвуковых колебаний является универсальным методом интенсификации процесса экстрагирования многочисленных видов растительного сырья [54, 110, 111, 116]. Плодово-ягодное сырье, обладающее плотной кожицей и сложной структурой, рекомендуется предварительно измельчать, так как оно труднее поддается воздействию ультразвуковых колебаний, что является недостатком рассматриваемого метода интенсификации [70].
Использование высоковольтных импульсных разрядов при обработке жидкой многофазной среды способствует проявлению тех же эффектов, что и использование ультразвука. Это достигается за счет образования кавитационных пузырьков, возникающих в результате действия ударной волны, возбужденной каналом импульсного разряда [10, 43, 44, 58]. Недостаток способа заключается в загрязнении обрабатываемой среды продуктами эрозии электродов, устранению которого способствует экстрагирование в импульсном электрическом поле [30, 36].
Проведение процесса в условиях пульсаций давления в обрабатываемой среде способствует высокой интенсивности процесса экстрагирования благодаря созданию большого перепада давления (от 0,001 до 0,3 МПа), следствием которого является взрывное вскипание экстрагента и наличие гидравлических ударов [14, 84]. Недостатком данного метода является высокая стоимость эксплуатации оборудования, что объясняется требованиями герметичности конструкции узлов аппарата.
Наиболее рациональным способом интенсификации процесса экстрагирования плодово-ягодного сырья, несмотря на отсутствие некоторых эффектов, характерных для предыдущих методов, является использование низкочастотных механических колебаний (НЧМК), которые способствуют разрушению экстрагируемого сырья под действием знакопеременного перепада давления, создаваемого вибрационной насадкой в замкнутом пространстве экстрактора, уменьшая таким об-
разом внутреннее диффузионное сопротивление. Кроме того, наложение на обрабатываемую систему поля НЧМК ведет к созданию затопленных турбулентных струй, способствующих уменьшению толщины пограничного слоя (увеличению коэффициента массоотдачи), а также перемешиванию макроскопических объемов жидкости, вследствие чего наблюдается выравнивание поля концентраций целевых компонентов во всем объеме экстрактора и участие в процессе массообмена всей поверхности твердых частиц [10, 96]. Экстракционное оборудование, реализующее воздействие на обрабатываемую систему НЧМК, характеризуется простотой конструкции и невысокими капитальными и эксплуатационными затратами [25, 115].
1.3 Основные характеристики поля низкочастотных механических колебаний
Поле НЧМК в рабочем объеме экстрактора формируется под воздействием исполнительного органа - насадки, выполненной в виде штока с закрепленной на нем перфорированной тарелкой (тарелками). Насадка совершает колебательное движение посредством передаточного механизма (кривошипно-шатунного, кулачкового и др.), соединенного с двигателем. Известны и другие способы получения колебательного движения, например, с использованием электромагнитного, пневматического, центробежного виброприводов [19, 23, 60], однако наиболее простым является организация НЧМК с помощью кривошипно-шатунного механизма (рис. 1.1), где посредством регулирования длины кривошипа и частоты его вращения можно изменять амплитуду и частоту колебаний, тем самым оказывая воздействие на интенсивность колебаний, оцениваемую выражением [19]
= (1.6)
&
где А - амплитуда колебаний, м;
а>! =2%/- угловая частота колебаний (угловая частота кривошипа), рад/с,
исполнительного органа (вибрационной насад-
Рисунок 1.1 - Кривошипно-шатунный механизм в сборе с насадкой:
0 - стойка;
1 - кривошип;
2 - шатун;
3 - насадка
НЧМК, реализуемые посредством кривошипно-шатунного механизма, осуществляются по представленному на рис. 1.2 полигармоническому закону, который при увеличении отношения длины кривошипа к длине шатуна до значения, превышающего 20, можно сопоставить с гармоническим законом [60]. В соответствии с последним перемещение s, м, вибрационная скорость V, м/с, и вибрационное ускорение а, м/с2, насадки 3 рассчитываются по следующим зависимостям [19, 106]
5 - А 8т(ю1 г + ср); (1-7)
у = со8(ю1? + ср); (1-8)
а = -Асо^ 8т(со1 ? + ф), (1.9)
где ? - текущее значение времени, с;
Ф - начальная фаза колебаний.
Более точные значения перемещения, вибрационной скорости и вибрационного ускорения точки насадки при полигармоническом законе могут быть рассчитаны с использованием аналитических методов исследования приводного механизма [11].
Важной особенностью поля НЧМК в жидкой фазе является осуществление
(здесь / - частота колебаний ки), Гц);
диспергирования жидкости и создание перепада давления знакопеременного характера.
Диспергирование жидкости происходит в результате образования жидкостных потоков, обладающих скоростью уж, м/с, и удельной кинетической энергией, характеризуемой скоростным напором ИСК, м [37, 117]
и
и и
ф, град
Рисунок 1.2 - Функция перемещения .V, м, аналоги скорости я', м, и ускорения л"
м, точки вибрационной насадки
1;ж =
у(1-еэ).
е. '
и
"ск
(1.10) (1.11)
1)1 ~в1
где 0Э = 9 н—3 т - доля живого сечения корпуса экстрактора, перекрывае-
П
э
мого тарелкой (здесь 0 - доля живого сечения тарелки; ОЭ - диаметр корпуса экстрактора, м; От - диаметр тарелки, м).
В большинстве современных конструкций экстракторов вибрационные насадки практически полностью перекрывают корпус и характеризуются небольшим значением доли живого сечения, что способствует интенсивному диспергированию жидкой фазы.
Похожие диссертационные работы по специальности «Процессы и аппараты пищевых производств», 05.18.12 шифр ВАК
Повышение эффективности процессов сушки и экстрагирования плодов рябины обыкновенной и черноплодной в псевдоожиженном слое2010 год, кандидат технических наук Яковлев, Николай Николаевич
Разработка комплексной технологии переработки сушеного плодово-ягодного сырья2017 год, кандидат наук Ушакова, Анастасия Сергеевна
Разработка технологии и аппаратурного оформления производства концентрированных плодово-ягодных экстрактов для молочной промышленности2002 год, кандидат технических наук Иванов, Павел Петрович
Теоретические и экспериментальные основы разработки эффективных ресурсосберегающих технологий лекарственных средств растительного происхождения2007 год, доктор фармацевтических наук Каухова, Ирина Евгеньевна
Разработка комплексного подхода к переработке дикорастущих ягод клюквы и брусники2014 год, кандидат наук Овсянникова, Евгения Александровна
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Халтурин, Михаил Алексеевич, 2016 год
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. А. с. 67687 СССР кл. 12g, 10i; 12e, 401. Реакционный аппарат / Григорьев С. М. - № 43781 (306954); заявл. 22.05.1941; опубл. 31.12.1946. - 3 с. : ил.
2. А. с. 175486 СССР, кл. 12g, 101; 12e, 401. Экстракционный аппарат / Григорьев С. М., Костюк В. А., Бурцева В. Н. - № 789135/23-24; заявл. 01.08.1962; опубл. 09.10.1965, Бюл. № 20. - 2 с. : ил.
3. А. с. 628940 СССР, М. Кл2 B01D11/02. Устройство для экстрагирования [Текст] / Василик И. Н. [и др.] - № 2389232/23-13; заявл. 01.08.1976; опубл. 25.09.1978, Бюл. № 39. - 3 с. : ил.
4. А. с. 632374 СССР, М. кл. B01D11/02. Экстрактор для системы твердое тело - жидкость [Текст] / Малецкий Ю. М., Резанцев И. Р., Безкровный Г. М. - № 2389076/23-26; заявл. 01.08.1976; опубл. 15.11.1978, Бюл. № 42. - 3 с. : ил.
5. А. с. 778740 СССР, М. кл. B01D11/02. Массообменный аппарат [Текст] / Лобода П. П., Игнатенков А. Л. - № 2592977/23-26; заявл. 21.03.1978; опубл. 15.11.1980, Бюл. № 42. - 2 с. : ил.
6. А. с. 1634293 СССР, М. кл. B01D11/02. Дифференциально-струйный твердофазный экстрактор / Игнатенков А. Л. [и др.] - № 4658842/26; заявл. 03.03.1989; опубл. 15.03.1991, Бюл. № 10. - 3 с. : ил.
7. А. с. 1722521 СССР, М. кл. B01D11/02. Вибрационный экстрактор [Текст] / Лобода П. П., Завьялов В. Л., Карлаш Ю. В. - № 4848802/26; заявл. 09.07.1990; опубл. 30.03.1992, Бюл. № 12. - 4 с. : ил.
8. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. - М.: «Наука», 1976. - 279 с.
9. Аксельруд, Г. А. Растворение твердых веществ / Г. А. Аксельруд, А. Д. Молчанов. - М.: Химия, 1977. - 272 с.
10. Аксельруд, Г. А. Экстрагирование (система «твердое тело - жидкость») / Г.А. Аксельруд, В. М. Лысянский. - Л.: Химия, 1974. - 256 с.
11. Артоболевский, И. И. Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов. - 6-е изд., стереотипное. - М.: ИД Альянс, 2011. - 640 с.
12. Астафьева, А. Н. Исследование способов переработки замороженных плодов и ягод в вибрационном экстракторе [Текст] : автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. - Кемерово, 2013. - 18 с.: ил.
13. Атаманов, А. А. Влияние способа подготовки плодов Sorbus аисирапа на выход биологически активных веществ / А. А. Атаманов, Т. В. Борисова, Б.Д. Левин, В. М. Воронин // Хвойные бореальной зоны, XXVII. - 2010. - №3/4, - С. 375-377.
14. Бабенко, Ю. И. Экстрагирование. Теория и практические приложения / Ю. И. Бабенко, Е. В. Иванов. - СПб.: НПО «Профессионал», 2009. - 336 с.
15. Бакуменко, О. Е. Технология обогащенных продуктов питания для целевых групп. Научные основы и технология. - М.: ДеЛи плюс, 2013. - 287 с.
16. Блехман, И. И. Что может вибрация?: О «вибрационной механике» и вибрационной технике. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. - 208 с.
17. Бурачевский, И. И. Современные способы получения полуфабрикатов ликеро-водочного производства / И. И. Бурачевский, К. И. Скрипник - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 136 с.
18. Вакуум-выпарная установка [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.agro-mash.ru/a-vak уур ust.htm (17 апреля 2015).
19. Варсанофьев, В. Д. Вибрационная техника в химической промышленности / В. Д. Варсанофьев, Э. Э. Кольман-Иванов. - М.: Химия, 1985. - 240 с.
20. Васильков, В. Б. Влияние вибрации на нелинейные эффекты в механических системах [Текст] : автореферат диссертации на соискание ученой степени д-ра. техн. наук. - Санкт-Петербург, 2009. - 41 с. : ил.
21. Герасимов, Д. В. Теоретические основы применения ультразвука для обработки пищевых систем с целью регулирования содержания биологически активных компонентов / Д. В. Герасимов, Е. П. Сучкова // Научный журнал НИУ ИТ-МО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». - 2014. - №3, - С. 5360.
22. Голуб, О. В. Разработка и исследование качества функциональных продуктов питания на основе местного растительного сырья: монография / О. В. Голуб.
Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2007. - 172 с.
23. Гончаревич, И. Ф. Теория вибрационной техники и технологии / И. Ф. Гон-чаревич, К. В. Фролов. - М.: Наука, 1981. - 320 с.
24. Гореньков, Э. С. Технология консервирования / Э. С. Гореньков, А. Н. Го-ренькова, Г. Г. Усачева. - М.: Агропромиздат, 1987. - 351 с.: ил.
25. Городецкий, И. Я. Вибрационные массообменные аппараты / И. Я. Городецкий, А. А. Васин, В. М. Олевский, П. А. Лупанов; Под ред. В. М. Олевского. -М.: Химия, 1980. - 192 с., ил.
26. Гостищев, И. А. Каротиноиды, хлорогеновые кислоты и другие природные соединения плодов рябины / И. А. Гостищев, В. И. Дейнека, И. П. Анисимович [и др.] // Научные ведомости. Серия «Естественные науки». - 2010. - №3 (74). Выпуск 10. - С. 83-92.
27. Грачев, Ю. П. Математические методы планирования эксперимента / Ю. П. Грачев, Ю. М. Плаксин. - М.: ДеЛи принт, 2005. - 296 с.
28. Домарецкий, В.А. Производство концентратов, экстрактов и безалкогольных напитков. Справочник. - К.: «Урожай», 1990. - 246 с.
29. Дубровская, Н. О. Рябиновый порошок - компонент подкисляющей смеси в борьбе с плесневением ржано-пшеничного хлеба / Н. О. Дубровская, Л. И. Кузнецова, О. А. Савкина, О. И. Парахина // Пищевая промышленность. - 2015. -№2, - С. 18-19.
30. Жматова, Г. В. Методы интенсификации технологических процессов экстрагирования биологически активных веществ из растительного сырья / Г. В. Жматова, А. Н. Нефёдов, А. С. Гордеев, А. Б. Килимник // Вестник ТГТУ. Том 11. - 2005. - №3, - С. 701-707.
31. Закономерности и перспективы применения виброэкстрагирования для переработки растительного сырья / Завьялов В. Л., Бодров В. С., Мисюра Т. Г. [и др.] // Пленарные докл. IV Международной конференции «ЭОС 2010». - Воронеж, 2010. - С. 2011.
32. Зиганшин, Г. К. Влияние рециркуляции индивидуальных сырьевых компо-
нентов на селективность и основные показатели процесса экстракции / Г. К. Зи-ганшин, А. А. Осинцев // V международная научная конференция «Методы кибернетики химико-технологических процессов» (КХТП-^99). Тез. докл., - Уфа: Изд-во УГНТУ, 1999. - Т. 2, Кн. 1. - С. 146-147.
33. Иванов, П. П. Интенсификация экстрагирования сушеных яблок с использованием аппарата с вибрационной насадкой / П. П. Иванов, А. Ф. Сорокопуд, Л.
A. Иванова, М. М. Афанасьева // Фундаментальные исследования. - 2015. - №2, - С. 3033-3038.
34. Иванов, П. П. Разработка технологии и аппаратурного оформления производства концентрированных плодово-ягодных экстрактов для молочной промышленности : дисс. на соискание ученой степени канд. тех. наук. - Кемерово, 2002. - 135 с.
35. Кавецкий, Г. Д. Процессы и аппараты пищевой технологии / Г. Д. Кавецкий,
B. П. Касьяненко. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: КолосС, 2008. - 591 с.: ил.
36. Казуб, В. Т. Интенсификация процессов экстрагирования импульсным электрическим полем высокой напряженности / В. Т. Казуб, А. Г. Кошкарова // Вестник ТГТУ. Том 20. - 2014. - №3, - С. 496-501.
37. Касаткин, А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов. - 10-е изд., стереотипное, доработанное. Перепеч. с изд. 1973 г. - М.: ООО ТИД «Альянс», 2004. - 753 с.
38. Киселева, Т. Ф. Выявление предпосылок комплексной переработки плодово-ягодного сырья сибирского региона / Т. Ф. Киселева, И. С. Зайцева, Д.Б. Пе-ков, Н.В. Бабий // Техника и технология пищевых производств. - 2009. - №3, - С. 7-11.
39. Консервы. Продукция соковая. Соки фруктовые прямого отжима. Общие технические условия [Текст] : ГОСТ 32101-2013. - Введ. с 01.07.2014. - Москва: ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 2014. - 12 с. : табл. - (Государственный стандарт Российской Федерации). - Библиогр.: с. 11.
40. Короткий, И. А. Сибирская ягода. Физико-химические основы технологий низкотемпературного консервирования [Текст] : монография. - Кемерово: Кеме-
ровский технологический институт пищевой промышленности, 2007. - 146 с.
41. Кошевой, Е.П. Процесс экстрагирования пищевых сред // Теоретические основы пищевых технологий: В 2-х книгах. Книга 2 / Отв. редактор В.А. Панфилов. - М.: КолосС, 2009. С.894-913.
42. Кравченко, С. Н. Моделирование и синтез технологического потока производства экстрактов из сырья растительного происхождения / С. Н. Кравченко, А. М. Попов, С. С. Павлов // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2005. - №7. -С. 62-64.
43. Кудимов, Ю. Н. Измельчение сырья в процессе экстрагирования под воздействием электрического разряда / Ю. Н. Кудимов, В. Т. Казуб, К. В. Мартиросян, Г. В. Смоленская // Вестник ТГТУ. Том 12. - 2006. - №4А, - С. 994-998.
44. Кудимов, Ю. Н. Электроразрядные процессы в жидкости и кинетика экстрагирования биологически активных компонентов. Часть 1. Ударные волны и кавитация / Ю. Н. Кудимов, В. Т. Казуб, Е. В. Голов // Вестник ТГТУ. Том 8. -2002. - №2, - С. 253-264.
45. Кулик, Т. Н. Заготовка дикорастущих плодов и ягод / Т. Н. Кулик, Т. А. Зайцева. - Кемерово: Кемеровское книжное издательство, 1981. - 104 с., ил.
46. Лысянский, В. М. Экстрагирование в пищевой промышленности / В. М. Лы-сянский, С. М. Гребенюк - М.: Агропромиздат, 1987. - 188 с.: граф., табл., черт. -Библиогр.: с. 183-185.
47. Меньшиков, В. В. Разработка методов повышения эффективности химико-технологических процессов с применением рециркуляции [Текст] : автореферат диссертации на соискание ученой степени д-ра техн. наук: 05.17.08. - М., 1994. -33 с.: ил.
48. Меньщикова, Е. Б. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты / Е. Б. Меньщикова [и др.]; - М.: Фирма «Слово», 2006. - 556 с.
49. Минина, С. А. Химия и технология фитопрепаратов / С. А. Минина, И. Е. Каухова. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. - 560 с.: ил.
50. Митюков, А. Д. Дикорастущие плоды, ягоды и их применение / А. Д. Ми-тюков, Н. Л. Налетько, С. Г. Шамрук. - Мн.: «Ураджай», 1975. - 200 с.
51. Мищенко, В. Я. Применение вибрационных технологий в массообменных процессах в пищевой и перерабатывающей промышленности / В. Я. Мищенко // Современные наукоемкие технологии. - 2013. - №1, - С. 123.
52. Мустафина, А. С. Разработка технологии плодово-ягодных экстрактов с целью их использования в производстве молочных продуктов : дисс. на соискание ученой степени канд. тех. наук. - Кемерово, 1999. - 165 с.
53. Нагиев, М. Ф. Теория рециркуляции и повышение оптимальности химических процессов [Текст] : новые технологические принципы, моделирование и оптимизация хим. процессов, осуществляемых в системах с обратной связью / М. Ф. Нагиев - М.: Наука, 1970. - 390 с . - Б. ц.
54. Оботурова, Н. П. Применение экстрактов растительного сырья при производстве пищевых продуктов / Н. П. Оботурова, Н. В. Судакова, В. С. Кокоева, А. С. Зайцев // Пищевая промышленность. - 2013. - №6, - С. 48-50.
55. Овощи и фрукты в питании человека [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.vegetables-fruits.ru (09 июня 2015).
56. Овсянникова, Е. А. Исследование процесса экстрагирования дикорастущих ягод Сибири с использованием биокаталитических методов / Е. А. Овсянникова, Т. Ф. Киселева, А. Н. Потапов, А. В. Дюжев // Техника и технология пищевых производств. - 2012. - №4, - С. 1-4.
57. Овсянникова, Е. А. Разработка комплексного подхода к переработке дикорастущих ягод клюквы и брусники : дисс. на соискание ученой степени канд. тех. наук. - Кемерово, 2014. - 130 с.
58. Оробинская, В. Н. Кинетика и технология электроразрядного экстрагирования биологически активных соединений из органического сырья [Текст] : автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук: 24.11.11. -Тамбов, 2011. - 19 с.: ил.
59. Оробинская, В. Н. Разработка малоотходной технологии экстрагирования биологически активных веществ из плодово-ягодного сырья методом низкочастотного вибрационного воздействия / В. Н. Оробинская, О. Н. Писаренко // Международный научно-исследовательский журнал. - 2005. - №7, часть 2. - С. 117-
60. Пановко, Г. Я. Динамика вибрационных технологических процессов. - М.Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Институт компьютерных исследований, 2006. - 176 с.
61. Панфилов, В. А. Аграрно-пищевая технология: эффект системного комплекса // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2015. - №5. - С. 5-11.
62. Панфилов, В. А. Теория технологического потока. - 2-е изд., исправл. и доп.
- М.: КолосС, 2007. - 319 с.: ил.
63. Пат. 878188 ФРГ, МПК B01D11/02, C11B1/10. Reaction column, in particular for the continuous extraction of one or more constituents from solids / Olier Sa Ets A -№ 1937S0019822; заявл. 11.11.1937; опубл. 01.06.1953.
64. Пат. 94016426 Российская Федерация, МПК6 B01D11/02. Твердофазный виброэкстрактор с фильтрацией [Текст] / Осипов А. В. [и др.]; заявитель и патентообладатель Осипов А. В. [и др.] - № 94016426/26; заявл. 05.05.1994; опубл. 27.04.1996.
65. Пат. 2147454 Российская Федерация, МПК7 B01D11/02, B01D11/04. Колонный массообменный аппарат [Текст] / Соловьев А. В.; заявитель и патентообладатель «Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева» Кольского научного центра РАН, Соловьев А. В. [и др.] -№ 99101564/12; заявл. 27.01.1999; опубл. 20.04.2000.
66. Пат. 2257937 Российская Федерация, МПК B01D11/02. Экстрактор вибрационный [Текст] / Сорокопуд А. Ф., Иванов П. П., Кустов Н. И.; заявитель и патентообладатель «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» -№ 2004102772/15; заявл. 30.01.2004; опубл. 10.08.2005, Бюл. № 22. - 4 с.
67. Пат. 2341979 Российская федерация, МПК A23L1/212. Способ получения экстрактов / Сорокопуд А. Ф., Суменков М. В.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности».
- № 2007116408/13; заявл. 02.05.2007; опубл. 27.12.2008, Бюл. № 36. - 4 с.
68. Пат. 2434661 Российская Федерация, МПК B01D11/02 (2006.01). Вибрационный экстрактор [Текст] / Сорокопуд А. Ф., Иванов П. П., Ворыханов А.Е.; зая-
витель и патентообладатель ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» - № 2010113369/05; заявл. 06.04.2010; опубл. 27.11.2011.
69. Пат. 2467782 Российская Федерация, МПК В0Ш11/02 (2006.01). Вибрационный экстрактор непрерывного действия [Текст] / Сорокопуд А. Ф., Иванов П. П., Карчин К. В.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» - № 2011122883/05; заявл. 06.06.2011; опубл. 27.11.2012.
70. Пат. 2505076 Российская Федерация, МПК Л23Ы/025 (2006.01), А61К36/00 (2006.01). Способ получения экстракта ягоды годжи [Текст] / Богоровская Е. Е.; заявитель и патентообладатель ОАО «Молочный завод Зеленокумский». - № 2011140748/13; заявл. 10.10.2011; опубл. 27.01.2014, Бюл. № 3. - 6 с.
71. Петрова, В.П. Дикорастущие плоды и ягоды. - М.: Лесн. пром-сть, 1987. -248., 8 л. ил.
72. Плаксин, Ю. М. Процессы и аппараты пищевых производств / Ю. М. Плак-син, Н. Н. Малахов, В. А. Ларин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: КолосС, 2007. -760 с.: ил.
73. Платковская, В. М. Производство плодово-ягодных соков и экстрактов [Текст] : учебное пособие. - М.: Гизлегпищепром, 1953. - 80 с.
74. Плодово-ягодное и растительное сырье в производстве напитков / В. А. Поляков [и др.]; - М.: ДеЛи плюс, 2011. - 523 с.
75. Плотников, И. Б. Совершенствование способа получения экстрактов из замороженного ягодного сырья в аппарате с вибрационной тарелкой : дисс. на соискание ученой степени канд. тех. наук. - Кемерово, 2011. - 121 с.
76. Пономарев, В. Д. Экстрагирование лекарственного сырья / В. Д. Пономарев - М.: Медицина, 1976. - 202 с.
77. Попов, А. М. Системные закономерности сложных объектов и принципы их использования при исследовании и проектировании технико-технологических комплексов / А. М. Попов, В. А. Панфилов // Хранение и переработка сельхозсы-рья. 2005. - №10. - С. 15-17.
78. Розен, А.М. Масштабный переход в химической технологии: разработка промышленных аппаратов методом гидродинамического моделирования / А.М. Розен, Е.И. Мартюшин, В.М. Олевский и др.; Под ред. А.М. Розена. - М.: Химия, 1980. - 320 с., ил.
79. Романков, П. Г. Экстрагирование из твердых материалов / П. Г. Романков, М. И. Курочкина. - Л.: Химия, 1983. - 256 с., ил.
80. Рыбицкий, Н. А. Дикорастущие плоды и ягоды и их переработка / Н. А. Ры-бицкий, И. С. Гаврилов. - Пермь: АО «Треугольник» , 1994. - 256 с.
81. Рязанова, О. А. Использование местного растительного сырья в производстве обогащенных продуктов / О. А. Рязанова, О. Д. Кириличева // Пищевая промышленность. - 2005. - №6, - С. 72-73.
82. Савельев, И. В. Курс физики. Механика. Молекулярная физика / И. В. Савельев - М.: Наука, 1989. - Т.1. - 352 с.
83. Самсонова, А. Н. Фруктовые и овощные соки (Техника и технология) / А. Н. Самсонова, В. Б. Ушева. - 2-е изд, перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1990. -287 с.: ил.
84. Седов, А. А. Интенсификация процессов экстрагирования из твердых пористых тел в пульсационных аппаратах и методы их расчета : дисс. на соискание ученой степени канд. тех. наук. - Иваново, 2001. - 126 с.
85. Сельское хозяйство. Замороженные плоды и овощи [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.agrikulture.ru/freeze/freeze.html (09 июня 2015).
86. Сельское хозяйство. Технология хранения плодов и овощей в измененной газовой среде [Электронный ресурс]. Режим доступа:
http://www.agrikulture.ru/type/gas7.html (09 июня 2015).
87. Скрипников, Ю. Г. Технология переработки плодов и ягод / Ю. Г. Скрипни-ков - М.: Агропромиздат, 1988. - 287 с.: ил.
88. Слесаренко, И. Б. Исследование ресурсо- и энергосберегающих технологий в пищевой промышленности / И. Б. Слесаренко, В. В. Слесаренко // Фундаментальные исследования. - 2008. - №5. - С. 46-47.
89. Сорокопуд, А. Ф. Интенсификация экстрагирования плодово-ягодного сы-
рья с использованием низкочастотного воздействия / А. Ф. Сорокопуд, В. А. По-мозова, А. С. Мустафина // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. - 2000. - №5. - С. 35-39.
90. Сорокопуд, А. Ф. Использование системного анализа при исследовании аппаратов с вибрационной насадкой / А. Ф. Сорокопуд, П. П. Иванов // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». -2014. - №1 Режим доступа: http://processes.open-mechanics.com/articles/938.pdf (09 июня 2015).
91. Сорокопуд, А. Ф. Исследование физико-химических свойств водных и водно-спиртовых экстрактов ирги и шиповника / А. Ф. Сорокопуд, П. П. Иванов // Химия растительного сырья. - 2002. - №2. - С. 111-116.
92. Сорокопуд, А. Ф. Плодово-ягодные экстракты Западной Сибири: теоретические и практические аспекты: монография / А. Ф. Сорокопуд, П. П. Иванов; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2014. - 136 с.
93. Спинина, Т. В. Производство обогащенных продуктов / Т. В. Спинина // СЭС в Кузбассе. - 2006. - № 2, - С. 2-8.
94. Спиричев, В. Б. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами. Наука и технология [Текст] / В. Б. Спиричев, Л. Н. Шатнюк, В. М. Позняковский; под общ. ред. В. Б. Спиричева. - 2-е изд., стер. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. - 548 с., ил.
95. Справочник по сопротивлению материалов / Г. С. Писаренко, А. П. Яковлев, В. В. Матвеев; Отв. ред. Писаренко Г. С. - 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Наук. Думка, 1988. - 736 с.
96. Стабников, В. Н. Процессы и аппараты пищевых производств / В. Н. Стаб-ников, В. М. Лысянский, В. Д. Попов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 503 с.
97. Титова, Л. М. Исследование кинетики процесса экстрагирования в технологии комплексной переработки цитрусовых / Л. М. Титова, И. Ю. Алексанян // Вестник АГТУ. - 2013. - №1, - С. 35-38.
98. Фридман, В. М. Ультразвуковая химическая аппаратура / В. М. Фридман -М.: Машиностроение, 1967. - 211 с.
99. Халтурин, М. А. О возможности применения пакета тарелок в вибрационном экстракторе периодического действия / М. А. Халтурин // Пищевые продукты и здоровье человека: материалы Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Кемерово, 2012 с. - С.356-357.
100. Хмелев, В. Н. Применение ультразвука высокой интенсивности в промышленности / В. Н. Хмелев [и др.]; Алт. гос. техн.ун-т, БТИ. - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2010. - 203 с.
101. Шапиро, Д. К. Дикорастущие плоды и ягоды / Д. К. Шапиро, Н. И. Манци-водо, В. А. Михайловская. - 4-е изд., стереотип. - Мн.: Ураджай, 1989. - 128 с., 8л. ил.
102. Шахтахтинский, Т. Н. Создание и развитие учения о рециркуляционных процессах в химической технологии [Текст] : научное издание / Т. Н. Шахтах-тинский, В. И. Кузнецов, З. А. Зайцева ; АН АзССР, Ин-т теорет. пробл. хим. технологии. - Баку : Элм, 1979. - 138 с. : граф. ; 21 см. - Библиогр.: С. 119-138.
103. Шобингер, У. Фруктовые и овощные соки: научные основы и технологии / пер. с нем. под общ. науч. ред. А. Ю. Колеснова, Н. Ф. Берестеня и А. В. Оре-щенко. - Спб: Профессия, 2004. - 640 с., ил.
104. Щеглов, Н. Г. Технология консервирования плодов и овощей: Учебно-практическое пособие / Н. Г. Щеглов - М.: Издательство «Палеотип»: Издатель-ско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2002. - 380 с.
105. Charles S. Wasson System Analysis, Design, and Development: Concepts, Principles, and Practices. N. J., John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, 2005.
106. Den Hartog J. P. Mechanical Vibrations. N. Y., Dover Publications Inc., 1985.
107. Dhanasekaran S., Karunanithi T. Mass Transfer Studies in a Novel Perforated Plate Bubble Column // International Journal of Chemical Reactor Engineering. 2010. Vol. 8, no. 1. Article A116.
108. Jokic S. [et al.] Modelling of the Process of Solid-Liquid Extraction of Total Polyphenols from Soybeans // Czech J. Food Sci. 2010. vol. 28 no. 3. pp. 206-212.
109. Karr A. E., Cusack R. W. Considerations for scaling up agitated extraction columns // Solvent Extraction, Part B. Edited by T. Sekine. New York, Elsevier Science Publishers B. V. 1992. pp. 1333-1338.
110. Kowalski R., Wawrzykowski J. Effect of ultrasound-assisted maceration on the quality of oil from the leaves of thyme Thymus vulgaris L. // Flavour and Fragrance Journal. 2009. no. 24. pp. 69-74.
111. Lan-Sook Lee [et al.] Optimization of Ultrasonic Extraction of Phenolic Antioxidants from Green Tea Using Response Surface Methodology // Molecules. 2013. no. 18. pp. 13530-13545.
112. Landau J., Dim A., Houlihan R. A reciprocating-plate extraction column for hy-drometallurgical applications // Metallurgical Transactions. 1973. Vol. 4, no. 12. pp 2827-2832.
113. Nikolic Lj., Veljkovic V., Skala D. Analysis of liquid flow in a Karr reciprocating plate column // Chem. Ind. 2001. no. 55 (6). pp. 249-254.
114. Optner S. L. Systems Analysis for Business and Industrial Problems Solving. N. J., Prentice-Hall, 1965.
115. Othmer D. F., Baird M. H. I., Rama N. V. The reciprocating plate column - development and application // Chemical Engineering Communications. 1992. Vol. 116, no. 1. pp 67-68.
116. Priscilla C. Veggi [et al.] Ultrasound-assisted Extraction of Polyphenols from Ja-toba (Hymenaea courbaril L.var stilbocarpa) Bark // Food and Public Health. 2013. no. 3(3). pp. 119-129.
117. Rathilal S. Modelling of a Vibrating-plate Extraction Column. PhD diss. Durban, University of KwaZulu-Natal, 2010. 218 p.
118. Schügerl K. Solvent Extraction in Biotechnology: Recovery of Primary and Secondary. Berlin, Springer-Verlag, 1994.
119. Sinnott R. K. Chemical Engineering Design, Vol. 6, 4th ed. Oxford, Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005.
120. Su Limin [et al.] Studies on flooding point and hold-up in a solvent extraction column with reciprocating sieve plates // Journal of Chemical Industry and Engineering (China). 1982. no. 3. pp. 201-208.
121. Voshkin A. A., Kodin N. V., Kostanyan A. E. Column miniextractors with a vibrating nozzle // Theor. Found. Chem. Eng. 2010. Vol. 44, no. 4. pp. 616-618.
Таблица А.1 - План центрального композиционного планирования второго порядка
N ёо 0 к Х> Х2 Хэ Х1Х2 Х1Хз Х2Х3 Х1Х2Х3 Х12 - ф Х22 - ф Х32 - ф эуд
1 2,5 0,12 80 1 -1 -1 -1 1 1 1 -1 0,270 0,270 0,270 29228
2 3,5 0,12 80 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 0,270 0,270 0,270 27011
3 2,5 0,2 80 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 0,270 0,270 0,270 26471
4 3,5 0,2 80 1 1 1 -1 1 -1 -1 -1 0,270 0,270 0,270 25170
5 2,5 0,12 120 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 0,270 0,270 0,270 27574
6 3,5 0,12 120 1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 0,270 0,270 0,270 25972
7 2,5 0,2 120 1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 0,270 0,270 0,270 25210
8 3,5 0,2 120 1 1 1 1 1 1 1 1 0,270 0,270 0,270 23745
9 2,4 0,16 100 1 -1,215 0 0 0 0 0 0 0,746 -0,730 -0,730 26790
10 3,6 0,16 100 1 1,215 0 0 0 0 0 0 0,746 -0,730 -0,730 24914
11 3 0,11 100 1 0 -1,215 0 0 0 0 0 -0,730 0,746 -0,730 26118
12 3 0,21 100 1 0 1,215 0 0 0 0 0 -0,730 0,746 -0,730 24778
13 3 0,16 76 1 0 0 -1,215 0 0 0 0 -0,730 -0,730 0,746 24860
14 3 0,16 124 1 0 0 1,215 0 0 0 0 -0,730 -0,730 0,746 24291
15 3 0,16 100 1 0 0 0 0 0 0 0 -0,730 -0,730 -0,730 23053
Таблица Б.1 - Характеристика режимов работы экстрактора с вибрационной насадкой при переработке замороженных плодов рябины красной до выхода
на равновесную концентрацию
Амплитуда колебаний, мм Частота колебаний, Гц Интенсивность колебаний Продолжительность процесса, мин Максимальная полезная мощность, Вт Количество подведенной энергии, Дж
5 6,7 0,89 - 9 ю
5 10 2,01 - 23 ю
5 13,3 3,58 - 46 ю
5 16,7 5,59 30 86 109800
6 6,7 1,07 40 11 35010
6 10 2,42 12 31 17272
6 13,3 4,29 5 67 15016
6 16,7 6,71 3 152 20475
7 6,7 1,25 35 18 28350
7 10 2,82 7 43 14537
7 13,3 5,01 3,33 78 11522
7 16,7 7,83 2 178 15440
8 6,7 1,43 30 23 33960
8 10 3,22 7 47 16217
8 13,3 5,73 3,33 86 13122
8 16,7 8,95 2 188 16640
9 6,7 1,79 8 42 17793
9 10 3,62 4 84 16640
9 13,3 6,44 2,67 152 22718
9 16,7 10,06 1,67 284 30478
Таблица В.1 - Материальный баланс многократного использования экстрагента при экстрагировании замороженных
плодов рябины красной
Номер прохода Масса экстрагента, г Масса экстракта, г Масса шрота, г Экстракт Шрот Потери СРВ при перегрузке, г Общие потери СРВ Масса СРВ в плодах, г
С, % Выход СРВ, г Ссв ш, % Выход СРВ, г
г %
I 2000 2156 264 4,2 91 3,8 10 3 13 12,4 108
II 2156 2278 273 7,8 178 4,4 12 8 34 15,6 215
III 2278 2375 283 10,7 254 7,1 20 13 66 20,6 323
IV 2375 2414 320 13 314 11,3 36 18 121 28,1 430
V 2414 2382 367 14,5 345 15,3 56 24 201 37,3 538
(обязательное)
УТВЕРЖДАЮ
Г енеральный директор
ОАО «Кемеровская
фармацевтическая фабрика» ^^^Й^^-^оду б ко в В.И- ' *.¿ . „ ......
14 ноября 2014 г. \\ * <4 г" • / ® //
АКТ
приемки опытно-промышленного образца
экстрактора вибрационного
Приемочная комиссия в составе:
[ I рсдседател я; (1 ачал ъш 1 ка про изводст на ДрО!>' и с кой Е-В.
Членов комиссии: гл. механика Юдина И.В.
доцента к.т.н. Иванова П.П.
аспиранта Халтурина М. А,
провела приемочные испытания и на основании соответствующего протокола
считает предъявленный экстрактор вибрационный (пат, РФ 2257937) выдер-
жавшим их при заданных рабочих условиях технологического процесса.
Приложение: протокол приемочных испытаний от 14 ноября 2014 г.
1 1релеедатель комиссии: ЛАПми Дрогу некая Е.В.
Члены комиссии: Лс] * Юдин И,В, - * Иванов ГШ '^ / Халтурин М, А,
П Р о т о к о л
приемочных испытаний опытно-промышленного образна экстрактора вибрационного от 14 ноября 2014 г.
Приемочная комиссия п составе:
Председателя: начальника производства Дрогунской Е.В.
Членов комиссии; гл. механика Юдина ИЛ.
депонта к.т.н, Иванова ГМ Ь
аспиранта Халтурина MA,
провела приемочное испытание экстрактора вибрационного {пат. РФ 2257937). разработанного в соответствии с ГОСТ Р 15,201-2000 «Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция п роизво.детве нио-технического назначения. Порядок разработки и л остановки продукции на производство».
Опытно-промышленный ->кстрактор вибрационный изготовлен и подготовлен к опытным испытаниям в ФГБОУ ВПО КемТИПП, имеет следующие технико-экономические показатели (табл. 1)
Таблица 1
Наименован не показателей Единицы Численное
измерения значение
1 2 3
Ь 11ронзводителыюсть но перерабатываемому сырью кг/час 10
2. Время выхода аппарата на установившийся режим мин 13-И 7
3. Температура получаемой суспензии 10-^11
4. Температура!юдаваемого сырья °С минус 18
5, Температура экстрагента (вода) °С 20
6. Расход экстрагента кг/час 40
7, Концентрация сухих растворимых веществ в по-
лучаемой суспензии %масс 3,7
8. Частота колебаний вибрационной насадки Гц 16,7
9, Амплитуда колебаний вибрационной насадки мм L4
] 2 3
10, Установочная мощность эле юродвн гател е Г(
- привода насадки экстрактора кВт 0,55
- привода шнека-питателя кВт 0,18
11, Габаритные размеры корпуса аппарата: мм 150
- диаметр мм 640
- высота 4
12. Параметры вибрационной насадки шт. 146
- количество тарелок в насадке мм 3
- диаметр тарелок мм 16,5
-диаметр отверстий перфорации в тарелке % 3
- живое сечение тарелки мм 14
- толщина тарелок мм
- высота отбортовки на тарелках
Испытания проводились с 10 по 14 ноябри 2014 г., по результатам которых комиссия установила следующее:
Раздел I. Результаты испытаний.
1.1. Испытания экстрактора вибрационного включали:
- проверку работоспособности на холостом ходу:
- проверку работоспособности под нагрузкой;
- определение качества получаемого экстракта;
- замеры уровней вибрации и шума.
1.2. При работе экстрактора вибрационного на холостом ходу в течение 2-х часов установлено:
а) движение рабочих органов соответствует заданным параметрам, посторонних звуков и шумов не наблюдалось;
б) температура подшипниковых узлов не превышала 35 "С;
в) средства электроснабжения и управления работали без отказов.
1.3. Производительность экстрактора вибрационного при испытаниях составляла 50 л/ч по готовой суспензии.
1,4. Качество экстрагирования оценивалось по степени извлечения растворимых сухих веществ. Результаты приведены в таблице 2. Их анализ показывает, что при соблюдении рациональных конструктивных и режимных параметров экстракт соответствует заданным показателями качества.
Таблица 2.
№ п/п Производится ьность экстрактора» л/ч Удельные энергозатраты (по приводу виб рацио нной насадки), к Вт ч/л Степень извлечения рае т воримых сухих веществ, %
1 50 0,011 90
2 50 0,011 88
3 50 0,011 91
4 50 0,011 92
Контроль, полученный методом настаивания 75
1.5. При проведении испытаний экстрактора вибрационного отклонении от нормальной работы приводов шнекового питателя н кривошип но-шатуиного механизма, а также подшипниковых узлов и средств управления не обнаружено.
1.6. Уровень щума и вибрации не превышал санитарных норм для производственных помещений но СН Х<? 3223-85 «Санитарные нормы допустимых уровней шума на рабочих местах», ГОСТ 12.1.012-78 «ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности», а также в соответствии с СН Л'«? 3044-84 «Санитарные нормы вибрации рабочих мест» (общая вибрация).
Раздел 2, Общая оценка показателей технического уровня и качества экстрактора вибрационного по результатам испытаний и соответствия требованиям технического задания.
2.1. Экстрактор вибрационный соответствует рабочей документации и отвечает техническим характеристикам* указанным в чертежах.
2.2. Конструкция и основные параметры экстрактора вибрационного соответствуют техническому заданию.
Раздел 3. Вы йоды и предложения.
3.1. Экстрактор вибрационный признан выдержавшим приемочные испытания. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что получение экстракта из плодов рябины в экстракторе вибрационном позволяет понизить потери растворимых сухих веществ, а также снизить долю ручного труда при проведении этого процесса.
3.2. Члены комиссии постановили рекомендовать экстрактор вибрационный для получения экстрактов из плодов рябины красной, используемы к для производства сиропа рябинового.
3.3. Задание по разработке экстрактора вибрационного в соответствии с техническим заданием следует считать выполненным.
11 ре лее дател ь ком и с с и и; Члены комиссии:
р^-Г
Драгунская Е*В. Юдин ИВ. Иванов ГШ, Халтурин М. Д.
АКТ
О передаче комплекта технической документации на опытно-промышленный образец экстрактора вибрационного диаметром 0.15 м для получения экстрактов из плодов рябины красной,
18 Л Г2014 г.
В ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой Е1ро-мм тленности» отработаны режимы получения экстрактов из плодов рябины красной на лабораторном образце экстрактора вибрационного (пат. РФ 2257937) диаметром 0.15 м. Испытания показали возможность получения экстракта. содержащего сухие растворимые вещества в количестве 3,7 %масс, что составляет более 90% от содержащегося в сырье. Проведенные исследования позволили разработать опытно-промышленный образец экстрактора вибрационного со следующими характеристиками; диаметр корпуса аппарата 0,15 м; количество тарелок в вибрационной насадке 4; частота колебаний насадки 16.7 Гц; амплитуда колебаний насадки 14 мм; производительность по исходному сырью 10 кг/ч; гидромодуль 1 : 4; общая мощность электродвигателей 0,73 кВт.
Разработанную в ФГБОУ ВПО КемТИПП техническую документацию на экстрактор вибрационный диаметром 0,15 м, ОАО «Кемеровская фармацевтическая фабрика» (Кемеровская обл, Кемерово г. Кузнецкий нр-кт, 121) планирует использовать для создания опытной линии по производству концентрированных экстрактов из местного плодово-ягодного сырья.
ФГБОУ В110 КемТИШ [ Гектор д.т.н., профессор
/ 11ПЁ1
ЛО. Просеков
»■/-11 дДГ
Научный руководитель работы, доц. к.т.н.
г, п.п. Иванов
ОАО «Кемеровская фармацевтичес кая фабри ка» Генеральный директор
И, Голубков
производства Е,В, Дрогу некая
УТВЕРЖДАЮ
Генеральный директор
ОАО «Кемеровская
^гическая фабрика»
Голубков В.И.
«12» октябре 20)5 г. •Л -Р"
АКТ
испытании модернизированного опытно-промыли лен но го образца экстрактора вибрационного
Приемочная комиссия в составе:
Председателя: начальника производства Дрогу некой
Членов комиссии: гл. механика Юдина ИВ.
доцента, к.т.н. Иванова П.! I. аспиранта Халтурина М А. провела модернизацию экстрактора вибрационного, модернизированного в соответствии с пат. РФ 2257937, посредством его оснащения контуром внешней рециркуляции, и на основании соответствующего протокола считает предъявленный экстрактор вибрационный (пат, РФ 2545300) выдержавшим испытания При заданных рабочих условиях технологического процесса.
Приложение: протокол приемочных испытаний от 12 октября 2015 г.
11редседатель комиссии: Члены комиссии;
Дрогу некая Е.В. Юдин И.В, Иванов П.П. Халтурин М. А,
ПРОТОКОЛ
испытаний модернизированного опытно-промышленного обраша
экстрактора вибрационного от 12 октября 2015 г.
1 [р и см очна я комиссия в составе:
Председателя: начальника производства Дрогу некой ВМ.
Членов комиссии: ГЛ. механика Юдина И,В.
доцента, к,т,н, Иванова П,П, аспиранта Халтурина М. Л. провела испытания модернизированного экстрактора вибрационного (пат. РФ 2545300), разработанного в соответствии с ГОСТ iJ 15.201-2000 «Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производством.
Модернизированный опытно-промышленный экстрактор вибрационный* сконструированный и подготовленный к опытным испытаниям в ФГБОУ BtJ «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)», имеет следующие технические характеристики (таблица 1). Модернизация экстрактора вибрационного заключается в его оснащении контуром внешней рециркуляции.
Таблица I - Гехнические характеристики опытно-промышленного образца экстрактора вибрационного
Наи менование показателей Единицы измерения Численное значение
1 2 3
1. Частота колебаний вибрационной насадки 2. Амплитуда колебаний вибрационной наездки Гц мм 16,7 7
1 шг 3
3. Установочная МОЩНОСТЬ электродвигателей:
- привода насадки экстрактора кВт 0,55
- привода шискового питателя кВт 0,18
- насоса от вода экстракта * kEJt 0,18
- рециркуляционного насоса * кВт 0,18
4. Габаритные размеры корпуса аппарата:
- диаметр мм 150
- высота мм 640
5- Параметры вибрационной насадки
- количество тарелок в насадке п (т. 4
- диаметр тарелок мм Мб
-диаметр отверстий перфорации в тарелке мм 3
- живое сечение тарелки % 16,5
- толщина тарелок мм 3
- высота отбортовки на тарелках Мм 14
11рнмеч1кие: * в оОращс Gci копт) рл внешней рсцнр*\ .шини > каинный элемент отсутствует.
В качестве перерабатываемых объектов для проведения испытаний использовал не в замороженные плоды рябины красной. Испытания проводились с 05 по 12 октября 20)5 г„ по результатам которых комиссия установила следующее:
Раздел I. Результаты испытаний
1.1, Испытания модернизированного экстрактора вибрационного включали;
- проверку работоспособности на холостом ходу;
- Проверку работоспособности иод нагрузкой;
- определение качества получаемого экстракта;
- замеры уровней вибрации и шума.
1.2. При работе экстрактора вибрационного на холостом коду в течение двух часов установлено:
а) движение рабочих органов соответствует заданным параметрам, посторонних звуков и i и умов нс наблюдалось;
б) температура подшипниковых узлов нс превышала 35 'С;
в) средства электроснабжения и управления работали без отказов
L3. Производительность модернизированного экстрактора вибрационного при испытаниях составляла 25 л/ч по готовой суспензии.
1.4. Качество экстрагирования оценивалось по степени извлечения растворимых сухих веществ. Анализ результатов (таблицы 2, 3) показывает, что модернизация экстрактора вибрационного, согласно пат. РФ 2545300. позволяет достичь концентрацию еухих растворимых веществ в получаемой суспензии М %масс„ что на 62 % выше, чем при использовании опытно-промышленного образца без контура внешней рециркуляции.
Таблица 2 Результаты испытаний опытно-промышленного образца экстрактора вибрационного
Нанм ен ован ite показателей С контуром внешней рециркуляции {пат. РФ 2545300} Без контура внешней рециркуляции (пат. РФ 2257937)
] Ipomводительность по перерабатываемому сырью, кг/ч 10 10
Время выхода аппарата на установившийся режим, мин 32*34 13*17
Температура получаемой суспензии, СС I0-H2 Ï0v! 1
Температура подаваемого сырья. °С минус 18 минус 18
Температура же грагента (вода)» *С 20 20
РаСХОД эке грагента. кг/ч 20 40
Выход суспензии, кг/ч 25 45
Концентрация сухих растворимых веществ в получаемой суспензии, %масс. 6.8 4,2
Таблица 3 - Содержание сухих растворимых веществ в пробах экстракта
п/п Содержание сухих растворимых веществ в го-тоиой суспензии, %масс. Удельные затраты энергии, кВт ч/%масс. Степень извлечения растворимых сухи\ веществ. %
До модернизации После модернизации До модернизации После модернизации До модер-низаци и После модернизации
1 4.2 6,8 0,174 0,16 чо 82
т 4.2 6,8 0.174 0,16 «8 84
ла 6,8 0,174 0.16 9\ 80
4 4,2 6,8 0,174 0,16 92 82
Контроль, полученный Методом настаивания 75 75
1.5. При проведении испытании экстрактора вибрационного отклонений ог нормальной работы приводов ш не ко ною питателя, вибрационной насадки, элементов контура рециркуляции, а также средств управления не обнаружено.
1.6, Уровень шума и вибрации не превышал санитарных норм для производственных помещений по СН № 3223-85 «Санитарные нормы допустимых уровней шума на рабочих местах», ГОСТ 12.1,012-78 «ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности», а также в соответствии с СН № 3044-84 «Санитарные нормы вибрации рабочих мест» (общая вибрация).
Раздел 2. Общая оценка показателей технического уровня н качества >ке-1-ракгора вибрационного по результатам испытаний и соответствия требованиям технического задания
2.1. Экстрактор вибрационный соответствует рабочей документации и отвечает техническим характеристикам, указанным в чертежах;
2.2. Конструкция и основные параметры экстрактора вибрационного со-ответе г вуют тех > I ич сс кому зада н и ю.
Раздел 3. Выводы и предложения
3.1. Экстрактор вибрационный, оснащенный конту ром внешней рециркуляции, признан выдержавшим приемочные испытания. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что получение экстракта из плодов рябины красной в модернизированном ■экстракторе вибрационном позволяет уменьшить затраты на дальнейшее концентрирование полученной суспензии, а также снизить долю ручного труда при проведении этого процесса.
3.2. Члены комиссии постановили рекомендовать модернизированный экстрактор вибрационный для получения экстрактов из плодов рябины крас-нон, испол ьзуемых для производства сиропа рябинового,
3.3. Задание но разработке экстрактора вибрационного, оснащенного контуром внешней рециркуляции, в соответствии с техническим заданием следует считать выполненным.
1! ре лее дате ль комиссии: Члены комиссии:
А К Т
О передаче комплекта технической документации на опытно-промышленный образец экстрактора вибрационного диаметром 0.15 м, оснащенного контуром внешней рециркуляции, для получения экстрактов из плодов рябины красной
В ФГБОУ ВО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)» отработаны режимы получения экстрактов из плодов рябины красной на опытном образце экстрактора вибрационного (пат. РФ 2545300} диаметром 0,15 м, Испытания показали возможность получения экстракта, с концентрацией; сухих растворимых веществ Ь %масс., что на 62 % больше, чем при использовании экстрактора без контура внешней рециркуляции. Проведенные исследования позволили разработать опытно-промышленный образец экстрактора вибрационного со следующими характеристиками: диаметр корпуса аппарата 0,15 м; количество тарелок в вибрационной насадке 4; частота колебаний насадки 16,7 Гц; амплитуда колебаний насадки 7 мм: производительность по неходкому сырью 10 кг ч; общая мощность электродвигателе И 1,09 кВт.
Разработанную в ФГБОУ ВО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)» техническую документацию па экстрактор вибрационный диаметром 0.15 м ОАО «Кемеровская фармацевтическая фабрика» (Кемеровская об л, Кемерово г, Кузнецкий пр-кт, 121) планирует использовать для создания опытной линий по производству концентрированных экстрактов из местного плодово-ягодного сырья.
«20» октября 2015 г.
ФГБОУ ВО Кем ГИПП
ОАО «Кемеровская
фар м апе вт ическая фабри ка»
/ ' -V"
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.