CC BY
39
коротких каналах изменение продольных скоростей иь и2 в 1-м и 2-м каналах более равномерно, скорость и3 в 3-м канале мало изменяется, а разность давлений между каналами, определяющая скорость фильтрации, более равномерна по длине по сравнению с длинными каналами.
4. На характер изменения скоростей в КМОА влияет также сопротивление перегородки и входное число Рейнольдса, причем изменения в распределении скоростей при увеличении сопротивления перегородки и уменьшении Яе01 аналогичны соответствующим изменениям при уменьшении длины каналов.
5. Степень конвективного массообмена в трехканальном КМОА растет с увеличением относительной длины канала, а также с уменьшением сопротивления фильтрации и чисел Рейнольдса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пат. 2298425 РФ. Установка для фазоселективной адсорбции или ионообмена компонента из текучей дисперсной или жидкой среды и способ фазоселективной адсорбции или ионообмена компонента из текучей дисперсной или жидкой среды (варианты) / М.Р. Алиев, Р. З. Алиев, А.Р. Алиев // БИПМ. - 2007. - № 13.
2. Пат. 2344866 РФ. Установка для фазоселективного экстрагирования в системе твердое тело-жидкость и способ фазоселективного экстрагирования в системе твердое тело-жидкость / М.Р. Алиев, Р.З. Алиев, А.Р. Алиев // БИПМ. - 2009. - № 3.
3. Алиев М.Р., Алиев Р.З., Алиев А.Р. Течение жидкости в длинных смежных каналах, разделенных проницаемой перегородкой // Теоретические основы химической технологии. - 1999. - 33. -№ 1. - С. 23-29.
Поступила 15.04.09 г.
HYDRAULIC AND MASS-EXCHANGE ON THREE CHANNELS COUNTERFLOW CONVECTIVE-MASS-EXCHANGE APPARATUS FOR «FINELYDISPERSED SOLID PHASE-LIQUID» SYSTEM
MR ALIEV
Dahgestan Scientific Research Institute of Food Industry, of. 95, 12, Irchy Kazaka st., Mahachkala, 367030; ph. : (928) 681-95-23, e-mail: [email protected]
The liquid flow in the tree adjacent conduits separated by a permeable membrane was studied. On this base the mathematical model of hydraulic and mass-exchange on three channels counterflow convective-mass-exchange apparatus is offered. Basic influencing on dynamics (changes) of processes parameters was fined.
Key words: hydrodynamics, mass-exchange, fluid mechanics, laminar flow, turbulence, permeable channel, adj acent conduits.
664.8.036:62
АППАРА Т ДЛЯ РОТАЦИОННОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ КОНСЕРВОВ
ТА. ИСМАИЛОВ, М.Э. АХМЕДОВ, Н.М. АХМЕДОВ
Дагестанский государственный технический университет,
367015, г. Махачкала, пр. И. Шамиля, 70; тел.: (8722) 62-37-61, факс: (8722) 62-37-97, электронная почта: скш@<3з1и.ги
Представлен аппарат для стерилизации консервов в потоке нагретого воздуха с вращением тары с «донышка на крышку» . Приведена схема аппарата и принцип его работы. Аппарат обеспечивает значительное сокращение продолжительности процесса стерилизации консервов, а также равномерность тепловой обработки, что способствует повышению качества готовой продукции.
Ключевые слова: стерилизация консервов, продолжительность тепловой обработки, теплоноситель, ступенчатый шкив, распределитель воздуха.
Определяющим фактором в процессе тепловой стерилизации пищевых продуктов является их температура, которая играет основную роль в подавлении жизнедеятельности микроорганизмов в комплексе со временем тепловой обработки. Поэтому главной задачей совершенствования процесса консервирования пищевых продуктов посредством тепловой стерилизации является изыскание наиболее эффективных теплообменных процессов и аппаратов для нагрева и охлаждения консервов, обеспечивающих как промышленную стерильность консервов, так и максимальное сохранение пищевой ценности готовой продукции
В различных аппаратах, эксплуатируемых в промышленности для стерилизации консервов, в качестве греющих сред - теплоносителей - используют преиму-
щественно пар или горячую воду. С теплотехнической точки зрения они обладают существенным преимуществом из-за относительно больших величин коэффициента теплоотдачи, однако использование их в аппаратах непрерывного действия создает существенные трудности технического характера. В частности, при их использовании необходимы герметичные аппараты, так как в противном случае нельзя создать высокие температуры, а герметичные аппараты в конструктивном отношении достаточно сложны, громоздки и металлоемки.
В ряде работ [1] доказана возможность и целесообразность стерилизации консервов в потоке горячего воздуха. Воздух атмосферного давления имеет то преимущество, что его можно практически нагреть до лю-
бой температуры, что позволяет создавать аппараты непрерывного действия открытого типа и несложной конструкции. Кроме того, атмосферный воздух можно также использовать и для охлаждения консервов после тепловой стерилизации.
В связи с этим нами была исследована прогреваемость консервов в потоке нагретого атмосферного воздуха с целью разработки аппарата ротационного типа для стерилизации консервов.
Установлено, что при вращении банок с «донышка на крышку» не только интенсифицируется процесс теплообмена, но и устраняется неравномерность тепловой обработки консервов [2], что также подтверждено нашими исследованиями по прогреваемости консервов в потоке нагретого воздуха с вращением банок.
Нами была разработана конструкция аппарата для ротационной стерилизации консервов [3], которая лишена следующих недостатков известных конструкций стерилизаторов:
значительная продолжительность тепловой обработки;
неравномерность тепловой обработки продукта в банках;
большой расход охлаждающей воды в зоне охлаждения;
невозможность стерилизации консервов, стерилизуемых при температуре выше 100°С, и консервов гетерогенной консистенции (компоты, маринады и т. п.);
большие габаритные размеры.
Технический результат предлагаемого решения -обеспечение регулируемого вращения банок, сокращение продолжительности тепловой обработки, обеспечение возможности стерилизации консервов гетерогенной консистенции и при температурах выше 100°С, а также достижение равномерности тепловой обработки, сокращение расхода охлаждающей воды.
Предлагаемая конструкция аппарата уменьшает его металлоемкость за счет того, что в качестве транспортирующего механизма для банок используются закрепленные шарнирно к двум ролико-втулочным цепям носители, обеспечивающие механический зажим банок (для предотвращения срыва крышек при нагреве), на концах валов-носителей установлены ступенчатые шкивы, позволяющие обеспечивать различные скорости вращения носителей с банками вокруг своих осей.
А - А
Отработанный воздух к калориферу
Атмосферный
воздух
В секции охлаждения, расположенной под секцией нагрева, с определенным расстоянием друг между другом установлены разбрызгиватели воды различной температуры, обеспечивающие попеременное нанесение на поверхность банок водяной пленки.
Схема аппарата представлена на рисунке. Он состоит из каркаса 1, на котором закреплены секция подогрева 2 и охлаждения 3, двух роликово-втулочных цепей 4, натянутых на звездочки 5, к которым шарнирно закреплены носители 6 для банок 7. На концы валов 8 носителей банок надеты ступенчатые шкивы 9, которые, касаясь направляющих 10, сообщают носителям банок вращательное движение. При этом направляющие 10 выполнены таким образом, что их можно перемешать относительно упорных уголков 11 в горизонтальном направлении, чем достигается контакт рабочей поверхности направляющих с одним из ступеней шкивов за счет перемещения упорных уголков вместе с направляющими в вертикальной плоскости относительно стойки 12. К секции подогрева с торцовых сторон закреплены распределители для горячего воздуха 13 и обработанного воздуха 14, а к секции охлаждения, внутри которой установлены разбрызгиватели воды, закреплен распределитель для подачи атмосферного воздуха 15.
Аппарат работает следующим образом. В момент остано вки цепи у загрузочно-разгрузочного у зла банки 7 с подводящего транспортера 15 специальным устройством (на рисунке не показано) подаются в носители банок одновременно выгружая из них простерилизо-ванные банки, при дальнейшем перемещении цепи 4 носитель 6 с банками попадает в секцию подогрева 2. При входе носителя с банками в секцию 2 ступенчатые шкивы 7 входят в контакт с направляющими 10, которые заранее устанавливаются в такое положение, при котором по ним прокатывается один из ступенчатых шкивов 9 того диаметра, который обеспечивает необходимое число оборотов носителя с банками. Чем меньшего диаметра ступень шкива катится по направляющим 10, тем больше частота вращения носителей с банками вокруг вала при постоянной скорости перемещения цепного транспортера. В камере нагрева посредством подачи горячего воздуха температурой 120-170°С продукт в банках нагревается до необходимой температуры. Далее носители с банками вместе с
цепью переходят в секцию охлаждения, расположенную под секцией нагрева.
В процессе перемещения носителей с банками в камере охлаждения на поверхность банок попеременно с интервалом 5-10 с посредством разбрызгивающих устройств 18 наносится водяная пленка температурой на (25 ± 2)°С меньше, чем температура стенки банки с одновременным обдувом их потоком атмосферного воздуха. Банки с продуктом охлаждаются и подходят к загрузочно-разгрузочному узлу, где в момент остановки цепного транспортера выгружаются на отводящий транспортер 16, на их место загружаются новые банки
с подводящего транспортера 17, и процесс повторяется.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мурадов М.С. Изыскание высокотемпературных режи -мов ротационной стерилизации консервов в потоке воздуха: Дис. ... канд. техн. наук. - Одесса, 1978.
2. Евстигнеев Г.М. Стерилизация консервов ротационным методом. - М.: ЦИНТИП, 1969.
3. Пат. 2318413 РФ. Аппарат для ротационной стерилизации консервов / М.Э. Ахмедов, Т.А. Исмаилов, Н.М. Ахмедов // БИПМ. - 2008. - № 7.
Поступила 30.07.08 г.
DEVICE FOR ROTATIONAL STERILISATION OF CANNED FOOD
T.A. ISMAILOV, ME. AHMEDOV, N.M. AHMEDOV
Daghestan State Technical University,
70, Imam Shamilpr., Mahachkala, 367015; ph.: (8722) 62-37-61, fax: (8722) 62-37-97, e-mail: [email protected]
It is submitted the device for sterilization of the canned food in heated up air stream with rotation of container from « bottom to cover». It is given a scheme of the device and principle of its work. The device provides significant reduction of duration of the sterilization process of canned food and also the uniformity of thermal processing that promotes the improvement of the quality of finished goods.
Key words: sterilisation of canned food, duration of thermal processing, the heat-carrier, step pulley, the allocator of air.
621.31.004.18
УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ С АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ И ЧАСТОТНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПО МИНИМУМУ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ В ОБМОТКАХ СТАТОРА И РОТОРА
Ю.П. ДОБРОБАБА, А.А. ШАПОВАЛО, ВИК Ю. БАРАНДЫЧ
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: [email protected]
Доказано, что для достижения минимальных потерь мощности в обмотках статора и ротора асинхронного двигателя при частотном управлении необходимо поддерживать постоянной разность между значениями угловых скоростей по -ля статора и ротора двигателя. Получены аналитические зависимости для определения значений активной мощности, потребляемой электроприводом; потерь мощности в обмотках статора и ротора; реактивной мощности в обмотках ротора; реактивной мощности, потребляемой электроприводом.
Ключевые слова: электропривод, асинхронный двигатель, частотный преобразователь, потери мощности.
Автоматизация многих технологических процессов различных отраслей пищевой промышленности осуществляется на основе регулируемых электроприводов. В данной работе рассматриваются электроприводы с асинхронными двигателями и частотными преобразователями.
В связи с ростом цен на электроэнергию и ограниченными возможностями увеличения мощности энергогенерирующих установок проблема энергосбережения (снижение электропотребления) приобретает особу ю акту ально с ть.
Проведенные исследования позволяют предложить закон управления электроприводом с асинхронным двигателем и частотным преобразователем, при котором достигается минимум потерь мощности в обмотках статора и ротора.
В работах [1, 2] для электропривода с асинхронным двигателем и частотным преобразователем в установившемся режиме работы получены следующие зависимости:
I c =
8 R22 # (L2 - M2) (w - Zw) M,
27
R2M2(w0 - Zw) Z
і = 2( W0 - Zw) Me
3R
Z
Uc =VA 2 # B2 Ic (j)= A1
cos
(1)
(2)
(3)
(4)
