CC BY
41
канала двуугольной формы маслоотжимных прессов// Масложир. пром-сть.— 1976.— № 10.— С. 15.
3. Бернхардт Э. Переработка термопластичных материалов.— М.: Гостоптехиздат, 1960.— 247 с.
4. Шейдеггер А. Э. Физика течения жидкостей раз пористые среды.— М.: 1960.— 247 с.
Кафедра общей химической технологии,
процессов и аппаратов
Поступила 20.06
665.325.
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ В ЯДРЕ КОСТОЧКОВЫХ МАСЛОСОДЕРЖАЩИХ КУЛЬТУР ПРИ СУШКЕ
А. А. АРТИКОВ, А. Ф. САФАРОВ, Т. Ш. ШОМУРАДОВ, К. X. ГАФУРОВ
Бухарский технологический институт пищевой и легкой промышленности Ташкентский ордена Дружбы народов политехнический институт им. А. Р. Беруни
Глубина биохимических процессов в ядрах косточковых культур, происходящих при тепловом воздействии, во многом зависит от температуры £ и продолжительности термообработки т. Чем дольше время сушки и выше температура ядер, тем интенсивнее нежелательные биохимические процессы: окисление масла в ядрах, денатурация белков, ферментативный гидролиз амигдалина, которые приводят к ухудшению технологических свойств ядер и качества получаемого масла (повышение кислотного числа К. ч., изменение цвета, горьковатый вкус и т. д.) [I, 2].
Исходя из этого, термообработку ядер желательно осуществлять при таком температурном режиме, в котором ядра нагревались бы до / не выше 80° С.
Трехсекционные шнековые испарители, применяемые в настоящее время в производстве косточкового масла, в которых сушка ядер осуществляется через греющие стенки глухим паром [1] , имеют следующие недостатки. Ядра, находящиеся вблизи стенки, интенсивнее нагреваются за счет теплопе-реноса и трения ядер о стенки паровой рубашки аппарата, чем находящиеся в центре аппарата, т. е. тепловая энергия неравномерно распределяется по слою ядер. Кроме того, процесс сушки длится долго, и ядра при этом нагреваются до / более 80° С.
При сушке ядер плодовых косточек инфракрасным ИК энергоподводом проницаемость лучистой энергии изменяет характер протекания процесса [3, 4]: энергия излучения, проникая в глубь ядра, интенсифицирует перенос влаги из центральных слоев к поверхностям ядра, что приводит к значительному сокращению времени сушки. За счет поглощения ///(-лучей происходит плавление липидов, частичное разрушение клеточной структуры ядра, удерживающей липидные гранулы, и масло переходит в относительно свободное состояние, благодаря чему улучшаются условия извлечения его из ядер плодовых косточек методом холодного прессования.
В связи с этим значительный интерес представляет исследование температурного поля при ИК-нагреве с целью определения рациональных режимов ведения процесса, приводящих к интенсификации сушки ядер косточковых масличных культур. Для проведения экспериментов была собрана лабораторная //ЛГ-установка, которая состоит из корпуса, выполненного из листовой стали, и непосредственно рабочей камеры, представляющей собой прямоугольную емкость из листовой стали с хромовым покрытием. Рабочая камера укреплена в корпусе при помощи распарок, промежуток между ними заполнен теплоизоляционным материалом (асбокартоном).
В верхней части камеры на изоляторах укрепле четыре нагревательных элемента инфракраснс излучения типа КГТ 220—1000, объединенных в д группы по два нагревателя. Этим предусматри! ется использование как двух нагревателей, так всех четырех одновременно.
Для измерения температуры в различных слс и в рабочей камере использовались хромель-ко] левые термопары (диаметр спая 0,2 мм), помещ| ные во фторопластовые трубочки и соединенны? регистрирующим приибором КСП-4. Погрешно< измерения температуры определяли по форму.
К-Х, 0,5-300 |50С
П --
100
100
где
К
х„
класс точности прибора КСП-4, К= О предел измерения прибора КСП-4, А'( = 300° С.
Толщина засыпки ядер составляет 6—7 мм, т ядра помещаются на под камеры в один ярус выс той 6—7 мм. При этом измеряли температуру то„ ко одного ядра-образца. Зачеканку термопар ядро-образец осуществляли следующим образе ядро просверлили сверлом стоматологической б( машины (диаметр сверла 0,5 мм) в двух местах ни ней части и в середине (рис. 1 о). Верхняя ча( термопары, которая непосредственно заделывает в ядро (кроме спая), изолирована термостойк лаком, и диаметр этой части термопары тоже 0,5 . (рис. 1 б), что обеспечивает плотность вхожден в отверстия ядра-образца.
Рис. 1. 1 — ядро-образец; 2—спай термопары; 3 — ел термостойкого лака; 4 — фторопластовые трубочки; 5 хромель-копелевые провода
Под ИК-камеры состоит из двух мет^ллическ нержавеющих листов, внутри которых имеет теплоизоляционный материал. Под имеет три отв« стия диаметром 1 мм, находящиеся друг от дру на расстоянии 2 мм. Через эти отверстия снизу по проходят термопары и заделываются в просверле
)ые отверстия ядра. Таким образом, термопары .ащищаются от воздействия ИК-лучей не только Ьторопластовыми трубочками, но и теплоизолиро-;анным подом. В связи с чем теплоприток по про-■одам незначителен, и статическая погрешность >динакова для всех измеряемых точек.
До начала измерений датчики градуировались
о известной методике и учитывалась погрешность атчика при обработке результатов измерений. Температуру рабочей камеры измеряли для изу-ения механизма тепломассопереноса между поверх-остью материала и рабочей средой при сушке. При аличии разности температур (температура ядер ыше, чем температура рабочей камеры) массо-теплоотдача интенсифицируется от поверхности атериала в сторону рабочей камеры.
Начальную и конечную влажность ядер опреде-яли гравиметрическим методом [5]. Начальная тажность 18,0%; конечная влажность ядер 9,2%; ?мпература камеры 60° С; плотность лучистого этока 4,6 кВт/м\
175
Из рис. 2 видно, что температура слоя, расположенного в глубине 1,5 мм, в течение всего процесса превышает температуру ниже расположенных слоев. Это обстоятельство приводит к выводу, что большая часть лучистой энергии поглощается ядрами урюка в слое глубиной 1,5—2 мм. Перепад температур до 15° С на длине 1,5 мм достигается за счет экспоненциального пропускания И К-лучей. За 6 мин сушки съем влаги составил 48,8% к исходной влажности (18%) ядра, но при этом ядра нагреваются более 100° С, поэтому непрерывный режим облучения не является оптимальным. При этом возникает вопрос о целесообразности использования прерывистого облучения, которое позволяет избежать перегрева материала, что очень важно для сохранения его качества, а также снизить расход электроэнергии. Дальнейшие исследования поля температур в ядре при сушке ИК-нагревом дадут возможность определить оптимальные режимы //Л'-облучения ядер плодовых косточек.
ЛИТЕРАТУРА
1. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров.— 1, кн. 1 / Под общ. ред А. Г. Сергеева,—Л.: ВНИИЖ, 1975,—725 с.
2. Щербаков В. Г. Химия и биохимия переработки масличных семян.— М.: Пищ. прол,тЬ, 1977.— 165 с.
3. А р т и к о в А. А., Сафаров Л Ф., М а м а т-кулов А. X. Терморадиационная обработка мятки семян хлопчатника//Тез. докл. Всесоюзной научн. конф. «Разработка и совершенствование технологических процессов, машин, оборудования для производства, хранения и транспортирования продуктов питания».—
. М., 1987.
4. Г и н з б у р г А. С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов.— М.: Пищ. пром-сть, 1973.— 528 с.
5. Гинзбург А. С., Савина И. М. Массовлагообменные характеристики пищевых продуктов.— М.; Лег. и пищ. пром-сть, 1982.— 280 с.
Кафедра процессов, аппаратов и автоматизации пищевых производств Проблемная научно-исследовательская
лаборатория Поступила 13.11.89
665.1.033.001.24
ЦВУХЖИДКОСТНАЯ МОДЕЛЬ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАСЛИЧНОГО МАТЕРИАЛА В ШНЕКОВОМ МАСЛООТЖИМНОМ ПРЕССЕ
А. 10. АВЕРБАХ. В. Н. ГЕРАЩЕНКО, Ю. П. КУДРИН. Ю. А. ТОЛЧИНСКИП Харьковский политехнический институт им. В. И. Ленина
'ечение масличного материала в канале шнеко-
0 маслоотжимного пресса имеет ряд особенное-, таких как проскальзывания на границах канала зависимость вязкости материала от давления, ичающих его от течения вязкой ньютоновской цкости. Эти особенности вытекают из того, что личный материал представляет собой двухфаз-) систему: твердая фаза — деформируемые части-материала и жидкая — масло. В результате те-ия такого материала в канале шнека развива-
1 давление — происходит выжимание масла из и фильтрация его через поровые каналы и щели
эрпусе вовне [1 ].
[ля определения движущей силы процесса — ления обычно используют прием инверсии, при
котором шнек считается неподвижным, а корпус вращается [2]. Рассматривается задача о продольном течении в канале прямоугольного поперечного сечения с движущейся верхней стенкой [2]. Применительно к прессу это означает, что благодаря большому углу подъема пера витка пресса и наличию заершенности корпуса материал можно считать прилипающим к верхней стенке [3]. На остальных стенках, которые образованы поверхностями шнека, материал проскальзывает (см. рисунок). Чтобы определить величину проскальзывания, использовали представления двухжидкостной модели. Материал движется в ней по тонкому слою смазки, которой является масло, где его скорость изменяется в зависимости от величины скорости на границе слоя
