CC BY
35
(по эксперименту), а затем резко падает. Этот характер подтверждается расчетами и по ЦЫГОИАС, и по ККГЬ. Такое же поведение кривых по этилацетату и метанолу. На рис. 2, б содержание ацетальдегида максимально в первой фракции и резко снижается в последующих фракциях. Такое изменение содержания ацетальдегида во времени описывается методом ККГЬ, а метод ЦЫГОИАС дает значительное содержание ацетальдегида во всех фракциях. На рис. 3 показано, что оба метода дают удовлетворительное согласие с экспериментом при описании содержания метанола во фракциях во времени (ООО «КХ Восход»). На рис. 4 изменение содержания 2-пропанола во фракциях во времени лучше описывается методом ККГЬ (ООО «КХ Восход»).
Резюмируя, можно сказать, что в отличие от производственных условий, где получается лишь пищевой спирт высшей очистки, на стендовой установке получен пищевой спирт марки Экстра с выходом 60% от его потенциального содержания в сырье. Разработанная модель адекватно описывает экспериментальные дан-
ные. Описание изменения концентрации компонентов во времени является более точным при использовании метода ККГЬ. Как было показано нами ранее [3], метод ККГЬ является предпочтительным и при исследовании разделения сивушных масел. Требуют уточнения коэффициенты парного взаимодействия этанол-ацетальде-гид и ацетальдегид-вода.
ЛИТЕРАТУРА
1. Зарубина О.В. Научное обоснование и разработка новой технологии получения спиртов высокого качества из сухих ви-номатериалов: Дис. ... канд. техн. наук. - Краснодар, 2009. - 196 с.
2. Зарубина О.В. Константинов Е.Н., Короткова Т.Г. Моделирование периодической ректификации виноматериала // Тр. V Междунар. науч.-практ. конф. «Пища. Экология. Качество». - Новосибирск: Изд-во ГНУ СибНИПТИП, 2008. - С. 75-77.
3. Константинов Е.Н., Сиюхов Х.Р., Короткова Т.Г. Математическое описание квазистационарного режима работы ректификационной колонны брагоректификационной установки // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2011. - № 5-6. - С. 72-75.
Поступила 17.01.12 г.
TECHNOLOGICAL ASPECTS AND MODELLING ALCOHOL MIXTURE FRACTIONATION PROCESS BY PERIODIC RECTIFICATION METHOD
T.G. KOROTKOVA, E.N. KONSTANTINOV
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: intrel@kubstu.ru
The distribution of volatile impurities in fractions obtained during the periodic rectification of alcohol mixtures. Experimental data obtained in a bench set in the stability of the electron and the heating of the external parameters are consistent with the theory. In contrast, of the periodic rectification in industrial environments, where due to fluctuations in energy and water supply is obtained only food alcohol highest purification, was obtained in a bench setting food alcohol brand Extra 60% yield of its potential content in the feed. The developed mathematical model of a periodic process, consistent with the data on the distribution of impurities on fractions, technological parameters and quality of alcohol.
Key words: periodic rectification, impurities food alcohol, composition and quality of the alcohol fractions, mathematical modeling, models UNIQUAC and NrTl.
631.563
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СУШКИ ВЫЖИМКИ ЗАМОРОЖЕННОГО ВИНОГРАДА СОРТА РИСЛИНГ
В.В. ДЕРЕВЕНКО, А.В. СИДОРЕНКО, В.А. КОВАЛЕВ, Н.Г. ВОЛОДЬКО
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: ekotechprom@mail.ru
Установлено, что выжимка из замороженного винограда сорта Рислинг является коллоидным капиллярно-пористым телом. Получены основные зависимости для расчета основных параметров конвективной сушки виноградной выжимки: продолжительности сушки первого и второго периодов, скорости сушки, коэффициентов сушки и внешней массо-отдачи.
Ключевые слова: виноградная выжимка, конвективная сушка, время сушки, скорость сушки.
Одним из перспективных способов первичной переработки винограда является его заморозка до -15°С, при которой он хранится несколько месяцев, затем его размораживают, отделяют гребни, дробят и отжимают сусло. При замораживании удаляется влага, что увеличивает сахаристость винограда и ведет к изменению структурно-механических свойств кожицы. Поэтому необходимы достоверные данные и зависимости для
расчета и оптимизации параметров конвективной сушки выжимки замороженного винограда.
Объектом исследования была выжимка из замороженного винограда сорта Рислинг урожая 2010 г., выращенного в Краснодарском крае, полученная на гидравлическом прессе Vaslin Bucher в ЗАО Агрофирма «Мысхако».
и-и
0,1145+ 0,0088у
(1)
х, с
Изучение кинетики конвективной сушки выжимки винограда проводили по методике [1] на стендовой циркуляционной сушилке при максимально допустимой температуре сушильного агента (воздух) 80°С [2].
На рисунке представлены кривые конвективной сушки (а) и зависимости ее скорости от влагосодержа-ния и (б), полученные численным дифференцированием кривых сушки, при различных скоростях сушильного агента V (воздух, г 80°С), м/с: 1 - 6; 2 - 8,5; 3 -11. Характер изменения скорости сушки выжимки винограда сорта Рислинг (рисунок, б) соответствует коллоидным капиллярно-пористым телам и аналогичен характеру изменения скорости сушки выжимок других сортов винограда [1, 3].
Начальный период сушки - зона прогрева виноградной выжимки, в которой влагосодержание изменяется незначительно. Первый период заканчивается достижением критического влагосодержания икр1, которое находится в интервале 261-278% на а. с. в. Такие значения икр1 в несколько раз отличаются от значений икр1 выжимок винограда других сортов, полученных на мембранных и шнековых прессах с предварительным гребнеотделением и дроблением или с отделением гребней, дроблением и брожением соответственно [1,3]. Очевидно, что структурно-механические свойства винограда, подвергнутого заморозке, существенно изменяются, что ведет к перераспределению форм связи влаги в материале.
Для расчета важного технологического параметра -общей продолжительности сушки, состоящей из времени сушки первого и второго периодов т1 и т2, с, предложены зависимости
и,%
1000
0,235+ 0,027v ) [ 9,4 + 0^- (0,235+ 0,027v)икр1 [ 9,4 + 0^- (0,235+ 0,027vи
_ 1000
Т22 _ 0,66+ 0,0Ш Х ] [ 29,26+ 0^- (0,66+ 0,0Ш)икр. ХП[ 29,26+ 0^-(0,66+ 0,0Ш)и
(2)
I
■I,
(3)
где Цф2 - критическое влагосодержание, разделяющее 1-юи 2-ю зоны второго периода, % на а. с. в.
Расхождения между рассчитанными по уравнениям
(2), (3) значениями и экспериментальными данными не превышают ± 15,6%.
На основании экспериментальных данных можно рассчитать по предложенным зависимостям кинетические параметры для первого периода сушки
(4)
(5)
(6)
где Ц), и - начальное и заданное влагосодержание виноградной выжимки, %.
Расхождения между рассчитанными по уравнению
(1) значениями и экспериментальными данными не превышают ± 12,0%.
Второй период сушки включает 1-юи 2-ю зоны сушки, которые предлагается рассчитывать по зависимостям
N1 _ 0,1145+ 0,0088^
К1 _ (0,346+ 0,04Ш )-10-3;
Р1 _ (0,0785+ 0,00932v )-10-6,
где N1 - скорость сушки, кг/(кг ■ с); К1 - коэффициент сушки, %/(с ■ м2 ■ Па); р1 - коэффициент внешней массоотдачи, кг/(с • м2 • Па).
Расхождения между рассчитанными по уравнению (4) значениями и экспериментальными данными не превышают ± 1,4%.
Полученные зависимости для расчета продолжительности процессасушки и кинетических параметров рекомендуется использовать при управлении технологическим процессом сушки и разработке сушильных установок для виноградной выжимки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Деревенко В.В., Сидоренко А.В., Ковалев В.А., Володько Н.Г. Кинетика конвективной сушки выжимки винограда сорта Шираз // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2011. - № 2-3. -С. 74-76.
2. Разуваев Н.И., Нечаева П.Ф. Рекомендации по технологии и технохимическому контролю комплексной переработки отходов виноделия / ВНИИВиВ «Магарач». - Симферополь: Таврия, 1974. - 64 с.
3. Деревенко В.В., Сидоренко А.В., Ковалев В.А., Володько Н.Г. Закономерности конвективной сушки выжимки белого винограда // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2011. - № 4. -С. 88-89.
Поступила 26.07.11 г.
TECHNOLOGICAL FEATURES OF DRYING OF FROZEN RIESLING GRAPES POMACE
V.V. DEREVENKO, A.V. SIDORENKO, V.A. KOVALEV, N.G. VOLODKO
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: ekotechprom@mail.ru
It is established that pomace of the frozen Riesling grapes is a colloidal capillary-porous body. The basic relations are received for calculating the main parameters of the convective drying of grapes pomace: the drying of the first and second periods, the rate of drying, drying coefficients and external mass transfer.
Key words: grapes pomace, convective drying, while drying, drying rate.
621.31.004.18
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ЭЛЕКТРОПРИВОДА В ОБОРУДОВАНИИ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
Ю.П. ДОБРОБАБА, М.С. КОЗУБ
Кубанский государственный технологический университет 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: inter-program@yandex.ru
При автоматизации технологических процессов на ряде предприятий пищевой промышленности используются позиционные электроприводы. Рассмотрена рациональная диаграмма перемещения исполнительного органа механизма (ИОМ), упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 1, 2 и 4-й производных скорости. Предложена оптимальная по быстродействию диаграмма перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях этих производных скорости. Представлены аналитические соотношения, справедливые для каждой из диаграмм, найдены условия их существования и проанализированы зависимости длительностей цикла перемещения от величины задания на перемещение.
Ключевые слова: электропривод, диаграмма перемещения исполнительного органа электропривода, упругий вало-провод, длительность цикла перемещения.
Оборудование, сконструированное на основе позиционного редукторного электропривода, широко распространено в различных отраслях пищевой промышленности.
Существующие в настоящее время рациональные диаграммы перемещения исполнительного органа механизма (ИОМ) не всегда удовлетворяют требованиям технологических процессов пищевых производств. Для повышения производительности механизмов оборудования необходима разработка нового алгоритма, обеспечивающего перемещения исполнительных органов электроприводов за минимально возможное время.
В настоящее время разработана рациональная диаграмма перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 1, 2 и 4-й производных скорости [1], представленная на рис. 1 (зависимости: угла поворота ИОМ от времени ф2 = /1(0; угловой скорости ИОМ от времени ф2 = /2(г); 1, 2, 3 и 4-й производных угловой скорости (ПУС) ИОМ от време-
том, тринадцатом, шестнадцатом и девятнадцатом этапах 4-я ПУС ИОМ равна нулю. Длительность первого, второго, четвертого, пятого, седьмого, восьмого, десятого, двенадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого, двадцатого и двадцать первого этапов г1; длительность одиннадцатого этапа 2г1; длительность третьего, девятого, тринадцатого и девятнадцатого этапов г2; длительность шестого и шестнадцатого этапов г3. В моменты времени г1, (7г1 + 2г2 + г3), (11г1 + 3г2 + г3) и (13г1 + 3г2 + 2г3) 3-я ПУС
( 3'
ИОМ достигает максимального значения ютх; в моменты времени (3г1 + г2), (5г1 + г2 + г3), (9г1 + 2г2 + г3) и (15г1 + 4г2 + 2г3) 3-я ПУС ИОМ достигает максимального значения со знаком «минус» -а>таХ. На третьем, шестом, девятом, тринадцатом, шестнадцатом и девятнадцатом этапах 3-я ПУС ИОМ равна нулю. На третьем и
девятнадцатом этапах 2-я ПУС ИОМ равна максималь-
( 2)
но допустимому значению юдп ; на девятом и трина-
пустимому значению со знаком «минус» —ю
на
ни о>2 = /3(г) 0)2 ] = /4 (г) 0)2 ] = /5 (г), о>2 ] = /6 (г)). дцатом этапах 2-я ПУС ИОМ равна максимально до
Диаграмма состоит из двадцати одного этапа. На первом, пятом, восьмом, десятом, двенадцатом, четырнадцатом, семнадцатом и двадцать первом этапах 4-я
ПУС ИОМ равна максимально допустимому значению
( 4)
од,,; ; на втором, четвертом, седьмом, одиннадцатом,
пятнадцатом, восемнадцатом и двадцатом этапах 4-я ПУС ИОМ равна максимально допустимому значению
( 4)
со знаком «минус» — юдої ; на третьем, шестом, девя-
шестом и шестнадцатом этапах 2-я ПУС ИОМ равна нулю. На шестом этапе 1-я ПУС ИОМ равна макси-
(1)
мально допустимому значению юдоп ; на шестнадцатом
этапе 1-я ПУС ИОМ равна максимально допустимому
(1)
значению со знаком «минус» -юдоп . В момент времени (8г1 + 2г2 + г3) угловая скорость ИОМ достигает максимального значения юшах. Угол поворота (перемещение)
