Десорбция диоксида углерода при дросселировании газированных напитков Текст научной статьи по специальности «Физика»

Рис. 3 :

розлив в банку № 7 стерилизованного концентрированного молока, на Любинском МКК — сгущенного молока с сахаром.

Таблица

Показатели ямкк- 1 ямкк- II ЛМКК- I ШМКК- I шмкк- II

^НОМ’ 2 320 320 400 320 320

Нср' г 323,0 319,0 404,2 322,45 317,5

±^'сР,г + 3,0 — 1,0 +4,2 +2,45 —2,5

X, % + 0,97 —0,30 +1,05 +0,77 —0,78

Нmax Нmirn ? 25,0 28,4 3,7 24,3 32,9

Установлено, что в среднем по МКК откло-

нение массы нетто от номинала колеблется от —1,0 до 4,2, или от —0,3 до +1,05%. В отдельных банках имеет место масса нетто -(-334 <?, что превышает номинал на 14 г, наряду с этим отдельные банки имеют массу 294 г, что на 26 г меньше номинала. В последнем случае потребитель понесет ущерб.

В трех случаях имеет место превышение массы нетто над номиналом. Так, Любинский

МКК (ЛМКК), отпуская сгущенное молоко с сахаром со средним весом нетто на 1,05% превышающим номинал с каждого 1 млн. банок, реализует бесплатно продукта на 10 тыс. банок. Значимость этого становится еще рельефнее, если учесть, что МКК принимают сырое молоко с точностью взвешивания 0,2%, а готовую продукцию реализуют с точностью в 1%.

ВЫВОДЫ

1. Средняя масса нетто банки № 7 составляет 317,73 г, отклонение нетто от номинала — минус 2,27 г.

2. Экстремальное значение нетто банки №7 — тах — 330 г, min — 297,68 г.

3. Относительная ошибка массы нетто находится в пределах от —0,3 до +1,05%.

4. Работа отдельных разливочных патронов не стабильна, допускает отклонение массы нетто как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения в пределах от 3,6 до 8% от номинала вместо допускаемых производственной инструкцией 3%.

5. Различие в дозировке по варкам, по-видимому, связано с нестабильностью технологических параметров производства.

6. Полученные данные свидетельствуют о необходимости проведения индивидуальной ре-гулировки-торировки отдельных дозаторов разливочной машины.

7. Приведенные данные показывают, что относительная ошибка при работе дозирующих автоматов в партии продукта не должна превышать 1%. Допускаемое производственной инструкцией отклонение в 3% следует относить только к отдельным банкам.

ЛИТЕРАТУРА

1. Государственные стандарты Союза ССР «Молоко, молочные продукты и консервы молочные».— М.: Изд-во стандартов, 1983.

2. Сборник технологических инструкций по производству молочной продукции.— М., 1982.— 1, 2.

3. Хастингс Н„ Пикок Д. Ж. Справочник по статистическим распределениям.— М.: Статистика, 1980.

Кафедра оборудования

предприятий молочной промышленности Поступила 30.10.89

663.64.057

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ В ЩЕЛЕВЫХ ЗАЗОРАХ ДРОССЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ АВТОСАТУРАТОРОВ

А. Ф. ДУБИНИН, С. С. ЕРМАКОВ

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт холодильной промышленности

В сливных трубопроводах установок для имущественное распространение получили '¡приготовления и порционной выдачи газиро- дроссели осевого типа [1, 2] с ^дросселирую-

I ванных напитков (автосатураторов) для сни- щим элементом в виде осесимметричной коль-

жения энергии потока сливаемого напитка’ цевой щели (рис. 1а).

устанавливаются дроссельные устройства. Пре- В последнее время стали также применять-

Таблица

De МОЛОКО на 1,05% о 1 млн. на 10 тыс. еще рель-:ают сырое ,2%, а го-:тью в 1 %.

;■ 7 состав-еминала —

[то банки

нетто нахо-

'5%.

х патронов ние массы йк и в сто-¡3,6 до 8% производим, по-ви-,ю техноло-

пьствуют о уальной ре-аторов разуют, что от-[юзирующих олжна пре-водственной ■едует OÏHO-

Ё?Р «Молоко, мочные».— М.:

о производству

Справочник по :ащтика, 1980.

ртупила 30.10.89

663.64.057

РАХ О В

получили осселирую-[Гричной коль-

кр

Геометрические параметры моделей дроссельных устройств с щелью

торцевой

диаметр. Do, мм длина щели, /, мм щелевой зазор, б, мм б 3Ь IX X 1 о12, м3 условные обозна- чения диаметр входа, d, мм диаметр выхода, D, мм щелевой зазор, б, мм D/d 6 3b IX Х!0'- м3 условные обозна- чения

15 20 0,08 1,2 Л 14 30 0,0 і—0,09 2,14 0,86—6,3 ▲

16 31 0,11 2,1 О 12 30 0,01—0,09 2,5 0,73—5,3. _ - •

16 4 0,05 1.6 □ 13 22 0,09 1,69 8,9 ▲

16 14 0,1 3,5 V 20 30 0,01—0,09 1,5 1,6—11,4 ■

ся более технологичные торцевые устройства с дросселирующим элементом в виде торцевой щели (рис. 1 б) [3].

В таких дроссельных устройствах энергия потока жидкости гасится в основном за счет сил вязкостного трения, а режим течения близок к ламинарному, что позволяет снизить интенсивность процесса десорбции и уменьшить потери газа из напитка при его розливе. Однако проектирование дроссельных устройств данных типов затруднено ввиду отсутствия обобщенных зависимостей, связывающих геометрические параметры дросселирующих элементов с их расходно-напорными характеристиками.

Как известно [4], зависимости потерь напора от расхода жидкости в щелевых зазорах при ламинарном режиме течения являются линейными и имеют следующий вид:

для осевых щелей (рис. 1 а)

др= QJM

лОоб3

Ш

Рис. 1

для торцевых щелей (рис. 1 б).

АР

(2)

е применять-

Q 6ц In D/d nD63

где Q — расход жидкости, м3/с;

ц — коэффициент динамической вязкости, Па-с.

В интервале соотношений диаметров 1,25^ ^D/d^L 2,5, в котором средняя скорость течения жидкости в торцевой щели минимальна [3], для расчета потерь напора можно использовать выражение (1), заменив / = D~d и Do = Щ ■

19 Заказ 052

При этом отклонение результатов расчета по зависимостям (1) и (2) не превышает 6%. Тогда зависимость для определения потерь напора в дроссельных устройствах осевого и торцевого типа при ламинарном режиме течения будет иметь вид:

Д Р = -2-^ (3)

ь б3 ' '

где 6 = л£)о для осевой щели

для торцевой щели.

Ь = Jl{p+.d) и / 2

Для определения области применимости выражения (3) экспериментальные данные обрабатывались в виде зависимости расходнонапорной характеристики от геометрического

еЗ

параметра —— (рис. 2, условные обозначения в таблице). Основные размеры моделей дроссельных устройств с осевой и торцевой щелью приведены в таблице. В экспериментах использовали воду с температурой от 5 до 20° С.

г.о

',5

to

as

/ p,»>/cïZPae*mm****y —-А—

. / > W

». ■ч yb jjf, oceèoû ще/tu ÜJ+d-) торцебой щели

î,o te зо </,o s,o f3-s/i v V

Рис. 2

Расход изменялся в пределах 0,6-10~5— 6-10~5 Mi/c, а перепад давления на дроссельном устройстве — от 0,05 до 0,4 МПа.

Из анализа полученных данных следует, что в исследованном диапазоне изменения геометрических и режимных параметров при

2,2-10“12 м3 для осевых щелей и при

2,5-10' 12 м3 для торцевых щелей зависимость расхода от напора хорошо описывается выражением (3), что свидетельствует

о ламинарном режиме течения жидкости. При

более высоких значениях параметра на-

блюдается переход к турбулентному режиму.

Подстановкой ДР = р^А и С1 = юЬ6, где р — плотность жидкости, кг/м3\ /г — пьезометрический напор, м; V — скорость течения жидкости в щели, м/с (для торцевой щели — средняя скорость течения [3]), выражение (3) приводится к безразмерному виду:

S —

24 J_ Re б

(4)

В указанных границах изменения геометри-

ческого* параметра

їМ.

а

зависимость коэффи-

яг

6

s

*

3

11

К.

4>Е,5<Г1гм3,.

ч

л

од

J5

а

obnv-ijL^B'Z-ia'12?!3 0>*0

N 1111Ulfc

циента гидравлических потерь от числа Рейнольдса для дроссельных устройств осевого и торцевого типа хорошо согласуется с экспериментальными данными (рис. 3), отклонение которых от результатов расчета не превышает 12%. На рис. 3 (-----------) обозначает

расчет по формуле (4), остальные условные обозначения в таблице.

ВЫВОДЫ

Для дроссельных устройств осевого и торцевого типа в интервале изменения перепада давлений от 0,05 до 0,4 МПа и расходов жидкости (воды) от 0,6-10"5 до 6-10~5 м3/с закон изменения коэффициента гидравлических потерь от числа Ие является линейным, а режим течения жидкости в дросселирующих элемен-

при ^ 2,2 • 10”12 '

2,5 • 10” 12 -3

тах

ламинарным ( для осевого типа и

м

м для

г з 4- s в їв* г з ц 5 в m3Re

торцевого). В данных диапазонах изменения параметров для гидравлического расчета дроссельных устройств могут быть использованы полученные аналитическим путем уравнения (3) и (4).

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент США № 4078578. МКИ В67Д 1/12 F 16К, 1976 г.

2. Патент ФРГ № 2851182. МКИ В67Д 1/04, 1978 г.

3. A.c. 1395273 (СССР). Устройство для приготовления и порционной выдачи газированной воды/С.С. Ермаков, А. Ф. Дубинич, В. Б. Рабинов и Б. Н. Черняк.— Опубл. в Б. И., 1988, № 18.

4. Погорелов В. И., Тюшев В. С. Гидропневмопровод и автоматика.— Л.: СЗПИ, 1968.— С. 430.

Рис. 3

Кафедра оборудования пищевых производств, торговли и общественного питания

Поступила 25.10.90

663.64.057

ДЕСОРБЦИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ПРИ ДРОССЕЛИРОВАНИИ ГАЗИРОВАННЫХ НАПИТКОВ

А. Ф. ДУБИНИЧ, С. С. ЕРМАКОВ

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт холодильной промышленности

Дроссельное устройство сливного трубопровода в оборудованиидля приготовления и порционной выдачи газированных напитков (торговых автоматах, стойках и др.) должно обеспечивать минимальную интенсивность процесса десорбции растворенного в напитке диоксида углерода, что позволит снизить потери газа и улучшить качество выдаваемого напитка [1].

Интенсивность процесса десорбции при дросселировании насыщенной газом жидкости во многом определяется коэффициентом массо-отдачи в жидкой фазе |3/ и удельной поверх-

ностью контакта фаз [уд. Знание этих параметров для конкретных типов дроссельных устройств позволит определить степень дегазации (десорбции) газированного напитка и рассчитать потери газа из напитка при его выдаче.

Коэффициент массопередачи в системах газ—жидкость, когда диффузионное сопротив'-ление сосредоточено в жидкой фазе, можно описать уравнением [2]:

Р/ = —Аг • (1)

Sc dr\

Sc

где і ї

Г)=-

V,

Sc =

с ;

ков г саций

с уче тегри

где ра С учі

В (

сипац рез q котора

где п !

Из

коэфф!

Здесь, шение диссип для ра тов из Для уравне

где <f d„ В рг держав деление удельн|