Анализ работы дозирующих устройств смесительного агрегата на основе корреляционных функций Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

62

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 2-3, 2001

ИЗВЕС'

ВЫВОДЫ ’

.1. Для увеличения выхода жидкой фазы и уменьшения потерь углеводов с дробиной целесообразно применять ферментные препараты целлюлолити-ческого действия, в частности целлобранин ГЗх.

2. Улучшение качественных и количественных показателей процесса получения спирта из осветленного сусла происходит в результате добавления препаратов целлюлолитического действия на стадии промывки дробины.

3. Выход спирта увеличивается на 19,2%, количество примесей сокращается на 21,6% относительно контроля.

ЛИТЕРАТУРА

1. Рухлядева А.П., Полыгалина Г.В. Методы определения активности гидролитических ферментов. — М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981. — 287 с.

2. Тиунова Н.А. Применение целлюлаз / Целлюлазы микроорганизмов. — М.: Наука, 1981. — С. 40-73.

3. Методы биохимического исследования растений / Под ред. А.И. Ермакова. 3-е изд,. перераб. и доп. — Л.: Агропромиздат, 1987.

4. Промышленная микробиология / Под ред. Н.С. Егорова. -- М.: Высш. школа, 1989.

5. Столяров Б.В., Савинов И.М., Витенберрг А.Г. Руководство к практическим работам по газовой хроматографии. — М.: Химия, 1978. — С. 203-205,

Кафедра технологии бродильных производств

и виноделия

Поступила 07.02.01 г.

621.92:517

АНАЛИЗ РАБОТЫ ДОЗИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ СМЕСИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА НА ОСНОВЕ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ

Г.Е. ИВАНЕЦ, М.В. БАКАНОВ, Ю.А. МАТВЕЕВ

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности '■

Процесс приготовления однородйых по составу композиций из дисперсных материалов путем их смешения в аппаратах различного типа широко используется в пищевой и других отраслях промышленности. Агрегаты, включающие смесители непрерывного действия СИД и дозирующие устройства, установлены на многих технологических линиях по производству комбинированных продуктов питания для определения качества готовых изделий. Среди этих смесительных агрегатов и конструкции — СНД, разработанные в КемТИПП, которые обеспечивают сглаживание погрешностей в работе дозирующих устройств.

Нами проведен математический анализ работы типовых дозирующих устройств объемного типа — шнекового и спирального. Полученные данные позволяют сделать вывод о целесообразности включения в состав смесительного агрегата дозирующих устройств объемного, а не весового типа в связи с их конструктивным преимуществом и надежностью в эксплуатации [1].

При исследовании динамической системы дозаторы—смеситель необходимо прежде всего дать математическую оценку неизбежных флуктуаций входных потоков, т.е. определить коэффициент вариации для оценки погрешности дозирования, а также выразить выходной сигнал, формируемый дозатором, в виде нормированной корреляционной функции.

Исследовали шнековый и спиральный дозаторы на материалах с различными физико-механически-ми свойствами.

В табл. 1 приведены основные технические характеристики объемных дозирующих устройств для материалов с насыпной плотностью 550-1100 кг/м3 и дисперсностью 30-1200 мкм.

Для выражения выходного сигнала в виде корреляционной функции весовое содержание отобранных проб представляли как последователь-

ность значении случайного стационарного процесса. Его обработку проводили по составленной нами программе в интегрированной системе ТигЬо РаБса1. Эта программа позволяет не только определить корреляционную и нормированную корреляционную функции входного сигнала в смеситель, но и вычислить статистические параметры процесса: математическое ожидание, дисперсию, средне-квадратическое отклонение и точность дозирования. ■ V. - ;

- -■ .' Таблица 1

Техническая характеристика

Дозатор

спиральныи шнековый

Производительность, кг/ч

Погрешность дозирования, %

Частота врарения рабочего органа, с

Мощность привода, кВт

Габаритные размеры, м

Масса, кг

Для аппроксимации корреляционной функции были выбраны типовые зависимости [2]

Кх0(г) = О ехр(—Л |г!), (1)

Кх0(т) = О ехр(— А |т|) со5(Вг), (2)

15—20 45—230

1,1—3,5 2,3—5,2

5—12,5 0,5—1,25

0,14 0,75

,35*0,3*0,2 0,6*0,35*0,

12 60

где

КхЛг)

О

корреляционная функция выходящего из дозатора потока; значение корреляционной функции при г = 0;

А и В — коэффициенты информативности, характеризующие степень стабильности (однородности) изучаемого случайного процесса; г— интервал времени.

Результаты аппроксимации экспериментальных данных приведены в табл. 2.

Ма

Сухое « Крупа і Крахма Крупа * Мука п Сахар-п Сода п* Соль пс

На | ретаци лов сш ских к лиз. П< мерой и 1(?2, оценю значен кции, і ционш ее сече значен Напрел частым сходит Так каї увелич протек; функці протек; измене реляцй стикой цесса.1 по свої ционно Пров смесит* ционно циклам

ПЕ

с.и. хо

Л.В. ПЕ

Кемерове, пищевой,

Важн

являютс

зованик

№ 2-3, 2001

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 2-3, 2001

63

определения Л.: Легкая и

люлазы мик-73.

гний / Под доп, — Л.:

І.С. Егорова.

іг А.Г. Руко-хроматогра-

тв

621.92:517

)Г0 процес-нной нами :ме ТигЬо >ко опреде-о корреля-смеситель, ры процесію, средне-дозирова-

Таблица 1

эр

шнековый 45-230 2,3-5,2

0,5-1,25

0,75

1,6x0,35x0,9

60

і функции (1)

Ь), (2)

ІЯ выходя-

1

той функ-

ативности, іь стабиль-ізучаемого

витальных

Таблица 2

Материал Коэффициенты уравнения для дозатора Погрешности дозирования

спирального I шнекового II

О А В О Л В I II

Сухое молоко 0,9405 . 0,2361 - 1,0006 ; 0,8446 1,4350 1,97. 3,58

Крупа пшено 0,9975 1,6598 - 0,9766 0,4221 -0,3883 1,98 3,03

Крахмал 1,0011 2,1356 - 0,9819 1,1134 Ґ - 1,50 3,23

Крупа манная 0,9567 0,3231 1,8196 0,9756 0,7168 - 1,54 3,74

Мука пшеничная 0,9282 0,2655 1,5126 1,0191 0,5246 -0,3170 2,04 2,73

Сахар-песок 0,9139 0,2878 0,7208 0,9945 1,6946 - ... 2,17 1,51

Сода пищевая 0,9993 2,4410 3,1527 0,9954 1,7797 3,1414 1.14 2,32

Соль поваренная 0,9826 0,8366 1,0529 0,9996 1,0399 1,2118 1,65 2,86

На рисунке представлена графическая интерпретация корреляционных функций входных сигналов спирального дозатора. По характеру эмпирических кривых можно провести качественный анализ. Поскольку корреляционная функция является мерой связи между случайными значениями^/,) И хи2), ее можно использовать для того, чтобы оценить, в какой мере процесс сохраняет свое значение в течение времени. Для случайной функции, плавно изменяющейся во времени, корреляционная функция (1) убывает медленно. Между ее сечениями с ростом интервала г = /2 - /, связь значений ЛХ?,) и Х(г„) сохраняется (сухое молоко). Напротив, для случайной функции,подверженной частым и резким изменениям, эта связь, быстро сходит на нет (крупа манная, мука пшеничная). Так как степень затухания функции корреляции с увеличением интервала г зависит от скорости протекания процесса, то о.-ней судят по характеру функции корреляции (в данном случае: скорость протекания не физического процесса, а случайного изменения параметра X) [2Ь Таким образом, корреляционная функция может являться характеристикой степени стабильности стационарного процесса. Чем он стабильнее (однороднее) во времени по своим свойствам, тем медленнее спад корреляционной функции.

; Проведенный математический анализ работы смесительного агрегата, включающего СНД вибрационного типа с "внутренним” и ’’внешним” рециклами, успешно сглаживает выявленные нами

-9-Сухое имело -~Кру!«тчг>

Муая )виэо*«ы - Самір-чхч*

*- Кру 14 мемш

-Содашцям Соль пдудия;

экспериментально погрешности в работе шнекового и спирального дозаторов. Отсюда можно сделать вывод, что СНД, обладающие хорошей сглаживающей способностью, целесообразно укомплектовывать недорогими, простыми в изготовлении и надежными в эксплуатации шнековыми и спиральными дозаторами объемного типа.

ЛИТЕРАТУРА

1. Макаров Ю.И. Аппараты для смешивания сыпучих материалов. —■ М.: Машиностроение, 1973. — 215 с.

2. Щупов Л.П. Математические модели усреднения. —■ М.: 1}едра, 1978. — 255 с.

Кафедра процессов и аппаратов пищевых производств

Поступила 12.01.200! г.

' ' ‘ ' 663.443.4

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ЦЕОЛИТОВ В КАЧЕСТВЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА ПРИ НАМЫВНОМ ФИЛЬТРОВАНИИ ПИВА

с.и. ХОРУНЖИНА, Л.В. ПЕРіМЖОВА

Т.С. МИЛЕНЬКАЯ,

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

Важными показателями качества готового пива являются его прозрачность и стабильность к образованию помутнений, что в последние годы осо-

бенно актуально в связи с необходимостью увеличения гарантийных сроков хранения продукции.

Основным технологическим приемом осветления пива является фильтрование [1]. При этом наряду с механическим отделением взвесей с, помощью некоторых фильтрующих средств осуществляется адсорбция микроорганизмов и веществ — потенциальных образователей мути (полифенолов