Магнитно-импульсные установки для, разрушения сводов и очистки поверхностей технологического оборудования Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

? 621.928.96

* МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ: РАЗРУШЕНИЯ СВОДОВ И ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ■ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ,

А.Э. ЛЕМЕНЧУК, В.А. ТЮТЬКИН

Высоковольтный научно-исследовательский центр Всероссийского электротехнического института ■ им. В.И. Ленина

В ряде отраслей промышленности, где производство связано с получением, переработкой и транспортировкой порошкообразных материалов, остро стоит вопрос о предотвращении налипания этих материалов на рабочие поверхности технологического оборудования в процессе эксплуатации. Его работу значительно осложняют такие нежелательные явления, как зависание материала в бункерах, циклонах, дозирующих устройствах, а также забивание выходных отверстий, трубопроводов и различного рода устройств транспортирования. Все это вызывает необходимость проведения частых чисток и моек оборудования, нарушает нормальное течение технологических процессов и, как следствие, ведет к снижению производительности оборудования и повышению себестоимости вырабатываемой продукции. Подобного рода проблемы возникают в пищевой, комбикормовой, строительной и других отраслях промышленности.

Из всего многообразия устройств, применяемых для борьбы с налипанием порошкообразных материалов на внутренние поверхности технологического оборудования, можно выделить три основные группы: скребковые и щеточные механизмы, устройства Для обраобтки поверхностей сжатым воздухом и механизмы ударного типа (пневмо- и электромагнитные молотки). Однако все эти устройства имеют ряд недостатков; Скребковые и щеточные механизмы нарушают аэродинамику сушильных камер, ухудшают качественные показатели готового продукта из-за интенсивного механического воздействия на частицы , и отличаются большим потреблением энергии. Устройствам для обработки поверхностей сжатым воздухом присущи те же недостатки. Кроме того, применение описанных устройств ограничивается, как правило; сушильной камерой. ;;;

Широкое использование находят в настоящее время механизмы ударного действия, которые крепятся с внешней стороны очищаемых поверхностей и не влияют на аэродинамику потоков. Преимущество этих механизмов заключается в том, что их можно установить в любую точку конструкции, где существует опасность образования слоя налипших частиц, в том числе на циклоны, трубопроводы, бункера, разгрузочные устройства. Однако эти механизмы все же не удовлетворяют в полной мере необходимым требованиям, так как силу воздействия рабочего органа (молотка) приходится ограничивать из-за возможного механиче-

ского повреждения материала очищаемой поверхности.

Высоковольтным, научно-исследовательским Центром Всероссийского электротехнического института совместно с Всероссийский научно-исследовательским молочным институтом была разработана -принципиально новая магнитно-импульсная (индукционно-динамическая) установка МИУС для разрушения сводов и очистки поверхностей технологического оборудования [1]. Принцип действия новой магнитно-импульсной установки основан на использовании силового воздействия импульсного магнитного поля на электропроводные ^материалы. Установка состоит из индуктора /, подключенного с помощью 'токоподвода к импульсному источнику питания 2 (рис. 1). Индуктор представляет собой плоскую катушку индуктивности, залитую электроизоляционным материалом 4. Индуктор снабжен якорем 3, расположенным между индуктором и очищаемой поверхностью оборудования 5. Якорь выполнен из материала с высокой электропроводностью (как правило дюралюминия). Индуктор с якорем плотно прижимаются к внешней стороне очищаемой поверхности.

При пропускании через катушку импульсного тока в якоре наводятся вихревые токи и возникает электромагнитная сила взаимного отталкивания якоря и индуктора, в результате чего якорь смеща-

Рис. ;

г

ишШ

ш

1 ПОНЬр?-

'Л н

ЯПГґї ПЧ-ІЛМіССпИ.1-^Л’рнАп-

*ч1е£нЙ ■ МИУС

и;.|‘.и V? Л Ь*1 гсі:

ІЩІГ ПГ-ги^.ь кц ■

ЛМІІМ.ІЙ

лтирі V. вмпу.-;й 1ддул$ар ^ктіЦ)-іральи 1.

[Ігн ’,н н

10 ■іГ'ІМь-

іь:ее*рн І'іфиО лу-

'.иИІЛЯ к кмч.ііПЛи ШВДІИІТ

г і

•о

'■■'і.Чі

ь

11

& у

Рис. 2

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 2000 Н|С.І йіі й) <і1

15

щ

•ка ■< І

ется в сторону очищаемой поверхности и сообщает ей упругие колебания. При этом поверхность с !налипшим продуктом приобретает знакопеременное ускорение, в результате чего адгезионные связи между слоем порошка и поверхностью разрушаются.

По аналогии с электромагнитным устройством очистки МИУС относится к устройствам ударного типа. Однако ее отличие — в возможности получения кратковременного импульса электромагнитной силы (1-5 мс) и регулирования его амплитуды при малом потреблении электроэнергии (не более 500 Вт-ч). В то же время потребление электроэнергии электромагнитными устройствами составляет несколько киловатт, а длительность импульса силы достигает сотен миллисекунд. Поэтому не всегда удается получить высокие ускорения очищаемой поверхности в пределах зоны упругой деформации,

В новой МИУС регулирование заданной величины импульса электромагнитной силы осуществляется с помощью подачи на индуктор импульса тока определенной амплитуды и длительности. Проведенные сравнительные экспериментальные исследования по очистке сушильных камер и циклонов с помощью существующих электромагнитных устройств и разработанной МИУС показывают, что последняя обеспечивает более высокое качество очистки и меньшую потребляемую мощность за счет использования импульсного источника питания. Кроме того, в отличие от электромагнитных установок, МИУС исключает повреждение очищаемого оборудования и способствует повышению производительности труда за счет сокращения доли ручного труда на очистку и мойку оборудовав ния. Типичные осциллограммы, иллюстрирующие работу МИУС, приведены на рис. 2: 1 — импульс

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Рис. 3

силы 5 = / Р}ксИ; 2 — электромагнитная сила

- о

/%м; 3 — напряжение на конденсаторах и; 4 — ток в индукторе / (г, ,= 80 мм, г2 = 12 мм, С = 400 мкФ, /каб = 20 м, 00 — 2,0 кВ).

Магнитно-импульсная установка производит .эффективную очистку поверхности в зоне упругой реформации очищаемой конструкции, в то время лак электромагнитная установка очистки работает в зоне пластичности. Эффективность воздействия установки зависит от величины импульса силы. Чем она выше, тем выше КПД преобразования энергии импульсного источника питания. Типичная картина перемещений точек очищаемой поверхности при срабатывании МИУС и расположении исполнительного механизма в центре цилиндрической части бункера показана на рис. 3.

На рис. 4 представлена блок-схема новой разработанной установки, которая состоит из импульсного источника питания и необходимого количества исполнительных механизмов. Импульсный источник питания обеспечивает зарядку накопительных конденсаторов за регулируемое время 5-30 с до напряжения 0,5-3,0 кВ. Блок управления БУ обеспечивает защиту элементов установки в случае короткого замыкания в блоке накопительных конденсаторов или в блоке коммутации* на тиристорах, осуществляет подачу импульсов управле-

220 В

Рис. 4

ния на каждый из тиристоров с интервалом 5~60 с. В установке использовано новое транзисторное зарядное устройство со -стабилизацией и регулировкой зарядного напряжения. Благодаря использованию в зарядном устройстве резонансного принципа преобразования энергии, удалось добиться устойчивой работы в широком диапазоне нагрузок, от короткого замыкания до холостого хода.

В настоящее время установки типа МИУС применяются преимущественно в технологических процессах производства сухих молочных продуктов и хлебопекарной* промышленности и могут быть

использованы также в кондитерской промышленности, порошковой металлургии и т.д. [2].

ЛИТЕРАТУРА

1. Индукционно-динамическая система очистки сушильного оборудования / В.П. Кузнецов, Н.С.Толмачйв, .В.Д. Харитонов и др. / / Молочная:и мясная пром-сть. ~ 1989. — № 1. — С. 25-26. ■

2. Применение индукционно-динамических установок для очистки внутренних поверхностей технологического оборудования на Московском комбинате твердых сплавов / Б.С. Видревич, А.В. Гавриш, А.В. Котенко и др. // Цветные металлы. — 1993. — № 1, — С. 66-69.

Поступила 21.06.99 г.

, - , 064.951.3.01.24

СПОСОБ АРОМАТИЗАЦИИ МАСЛА

КОПТИЛЬНЫМ

А.Ф. ИЛЬИЧЕВ, Ю А. ФАТЫХОВ

Калининградский государственный технический университет^

В рыбной промышленности одним из перспективных направлений является бездымное копчение, позволяющее устранить недостатки, прису-цие продуктам-традиционного дымового копчения. Промышленное применение в технологии рыбных продуктов нашли такие коптильные препараты, как Вахтоль, ВНИРО, ВНИИМП, Амафил, Сквама и др. Их использование позволяет упростить технологический процесс, уменьшить загрязнение окружающей среды, улучшить санитарно-гигиенические условия труда и в итоге добиться более высокого качества продукций; так как коптильные препараты практически нё' содержат канцерогенных веществ.

Ассортимент выпускаемой рыбной продукции ■ можно значительно расширить за счет выпуска консервов и пресервов с различными соусами и заливками, ароматизированными коптильными препаратами, что приближает такую продукцию к деликатесной, благодаря специфически привлека-: тельнЫм для покупателя органолептическим свой-

ствам.

Известны два основных способа получения ароматизированного на коптильном препарате растительного масла. Первый — настаивание масла на коптильном препарате, при котором не допускается перемешивание веществ. Способ прост, не энергоемок,'но вследствие-большого времени ароматизации (до 24 ч) отличается малой производительностью. Второй способ — эмульгирование растительного масла коптильным препаратом с последующей сепарацией эмульсии. Для его осуществления необходимо соответствующее энергоемкое оборудование: мешалка и центрифуга или сепаратор. Производительность второго способа в сопоставлении в первым значительно выше.

Нами предложен способ ароматизации масла за счет многократного принудительного его пропускания в виде пузырьков через среду коптильной жидкости. Эффективность процесса связана с образованием значительной площади поверхности раздела сред, через которую осуществляется диффузия коптильных веществ в масло.

ПРЕПАРАТОМ ■;

На рисунке представлена схема аппарата-ароматизатора растительного масла. Процесс экстракции в растительное масло коптильных веществ, содержащихся в препарате, осуществляется следующим образом. Коптильный препарат из бака /, снабженного в нижней части обратным клапаном, за счет гидростатического давления подается в колонну 4 до заданного уровня. Растительное масло из сборника б с помощью шестеренного насоса 7 подается в колонну 4' под давлением, где проходит через перфорированную пластину 2. С поверхности пластины масло срывается в виде пузырьков 3, которые всплывают в рабочем объеме аппарата за счет разности плотностей. Во время подъема пузырьков жидкие фазы не образуют эмульсию, однако в силу известных поверхностных явлений происходит диффузионный процесс, результатом которого является экстракция коптильных веществ в масло. Над поверхностью коптильного препарата пузырьки масла сливаются и его избыток поступает в фильтр-отстойник 5. В процессе фильтрации масло очищается от-шлама—продукта химического взаимодействия с препаратом. В процессе отстаивания отделяется препарат, захваченный потоком масла. Очищенное, частично ароматизированное масло через верхнюю часть фильтра-отстойника подается в маслосборник 6. Циркуляция масла в замкнутой системе аппарата-ароматизатора продолжается до максимального насыщения его коптильными веще-

ОТТОн К Н J К "11=- H! "!_ !■ “ I Г Д

СЛІ1& JC І/.ЧЧрО:

Лн!'-

vs Ял/. З -І

п ледста ріітя Hf=l

П Г.-1ГІ.ш Н Ы7.1Л Е

JQJillFisTj

пяря*л

■С:С;ТЙЄ 7

З р І

і'и'іТ "НІ >

ТЇ1:':;ПП

iijrCir-:".:

П"Л'-.э.у=:

чи и к:іп ■і. :ib:k. Ч t-H =1-1 . ПС /.1 J-d” - ill-к кию

ІЦ

ии'Д-

рк ї&аїіц А ж.

MilC.'iJ І

мзд.гд in гіде ш.

КНКЧОГ

icjit ні>: рі га г-

йгрі* th:.il пя

где

('С'-Ті чі- л м ! = :■! "іОі:.

шійГіИ

ин.и ли.. 9г

"Г Г-.Т-Г: "Ч "Ч Н

Оті‘

U-jEc.Xv

ГМ