CC BY
22
дование воз-<атализатора ом носителе марок пище-
ЇЯХ.
)ЬЯ использо-иасло со сле-іми: К.ч. —
• отсутствие; а — отсутст-
иы в табл. 1. ь в стандарт-ідикє [6]. Ис-сокую актив-раняющуюся
ІНИИ.
їломасов, по* ного масла с ора, приведе-шределенных 13ЦЫ, соответ-іа нерафини-нерафиниро-даргариновой
Таблица 2
ІДНОЄ ICJ10, /100г Содержание транс-изомеров, %
'2.8 48,0
18,6 49,4
>0,3 52,1
58.0 47,3
?6,2 48,7
Г8.0 47,1
59,3 49.5
57,0 48.2
53,0 52,1
64,5 52.2
50,1 56,5
66,3 49.5
79,9 47,0
80,1 47,2
зтализатор на яется перспек-
тивным для процесса гидрирования триацилглице-ролов и рекомендован для опытно-промышленных испытаний.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пат. 1062121 Англия. 29.04.64.
2. Подъячсва Е.А. Гидрирование подсолнечного масла на палладиевых катализаторах в растворителях / Гидрирование жиров, саломасов и фурфурола. — Алма-Ата, 1967. — С. 67.
3. Сокольский Д.В., Зуева Л.И. Каталитический синтез мономеров. — Алма-Ата, 1967. — С. 67.
4. Попова Н.М., Сокольский Д.В. Никелевые и смешанные
катализаторы на носителях. — Алма-Ата: Наука, 1965.
__ Q 3
5. Hsu N., Diosadi L.L., Rubin L.I. !. Am. Oi!. Chem. Soc. — 1988.- 65. — № 3.
6. Руководство no методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масло-жировой промышленности. Т. 3 / Под общ. ред. А.Г. Сергеева. — Л: ВНИИЖ, 1974.
Кафедра технологии жиров
Поступила 02.07.93
66.045.1:66.046.7
О ГИДРАВЛИЧЕСКОМ СОПРОТИВЛЕНИИ РОТОРНО-ПЛЕНОЧНЫХ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
Ю.Г. НЕЧАЕВ, Г.П. ЕСИПОВ
Кубанский государственный технологический университет
В настоящее время для получения качественных продуктов в масло-жировой, эфиромасличной, фармацевтической и ряде других отраслей промышленности требуется аппаратура, удовлетворяющая требованиям проведения процессов под вакуумом. Одной из важнейших ее характеристик является минимальное гидравлическое сопротивление.
В данной работе исследована гидродинамика в роторно-пленочном аппарате, контактные ступени которого выполнены в виде набора концентрически расположенных вокруг рас п редел и -те л ьн о го стакана колец с вертикальной щелью для перетока жидкости с кольца на кольцо. Жидкость под действием центробежных сил движется от центра контактной ступени к периферии, газовая фаза проходит ступень через кольцевые зазоры снизу вверх, т.е. ступень работает в условиях перекрестного движения фаз 11].
В литературе [2—5] объектом исследований является кольцевой неподвижный зазор с прямоточным или противоточным движением фаз или система, в которой вращается внутренний или наружный цилиндр. Система, состоящая из набора концентрически расположенных цилиндров, вращающихся спутно с одинаковой скоростью, ранее не исследовалась.
Наша задача — разработка методики расчета гидравлического сопротивления ступени, оценка влияния на него основных параметров и определение толщины пленки жидкости на кольцах ступени. Все исследования проводили на системе воздух—вода при изменении скорости воздуха в ступени УРу от 0,5 до 2,5 м/с, расхода воды £ от 30 до 150 кг/ч, окружной скорости вращения ступени и от 5,6 до 15,6 м/с. Размеры ступени: диаметр йСр = 190 мм, высота /г = 30—70 мм, зазор между кольцами д = 5—15 мм. Среднюю толщину пленки
на кольцах ступени рассчитывали по задержке жидкости.
Исходили из того, что гидравлическое сопротивление ступени АР может быть рассчитано по известной формуле Дарси-Вейсбаха:
/2
PW[
(1)
где
£ | — общий коэффициент сопротивления ступени, учитывающий конст-' руктивные размеры, влияние вращения и орошения; р — плотность газа, кг/м ;
'У/у — скорость газа в ступени, м/с. Предполагая аддитивность составляющих коэффициентов сопротивления, можно записать:
£ I
+ % вр + %ор<
(2)
где
-
Квр
hop
коэффициент сопротивления неподвижной неорошаемой ступени; коэффициент гидравлического сопротивления за счет эффекта вращения ступени;
коэффициент гидравлического сопротивления за счет орошения вращающейся ступени, определяли при и = 0, I = 0 и = vaг, используя уравнение (1). После обработки результатов эксперимента получили уравнение для расчета коэффициента сопротивления неподвижной неорошаемой ступени:
, 0.85
п
где Re.,
!,< = 60,4 R е~0-65 Wy 2А
(3)
*у число Рейнольдса для газо-
вой фазы;
уу— коэффивдент кинематической вязкости, м/с.
г Обработав опытные данные, полученные при Ъ = 0, и = уаг и №у = ьаг, установили зависимость £вр от и и иУу. Предложено уравнение для расчета 4вр'
£ = 4 4 /?е0,75 7?е-1,18
Чвр п у '
псі
ср
(4)
Рей-
Уу — механическое число нольдса;
п — частота вращения ступени, 1/с. Аналогично рассчитали при исследовании орошаемой ступени зависимость $0р от основных параметров:
37 Яех
О'5 ЛеГ1-05
(5)
где Я е, =
Лк
Н V
X — число кости;
Рейнольдса для жид-
/4? т з/е
Рис. 1
Из зависимости £«/££ , Ъ,вр/Ъ% и \ор/х% от рабочих параметров (рис. 1—3) следует (заштрихованная область), что доля коэффициента сопротивления от конструктивных размеров составляет 35—45%, эффекта вращения — 35—45%, эффекта орошения — 16—24%.
Ш Зав т те
~Т5 д7 і/ £г Яеяч0щ*
Им Ші Иеж
Рис. 2
I* — расход жидкости, м/с.
Расхождение между I £, полученным опытным путем и рассчитанным по формуле (2) с использованием уравнений (3)—(5), не превышает ± 15%.
Расхождение между значениями дР0р вращающейся орошаемой ступени, полученными в опытах и рассчитанными по формуле (1) с использованием предложенных зависимостей, не превышает ± 15%, что вполне приемлемо для инженерных расчетов.
Принимая аддитивность составляющих коэффициента гидравлического сопротивления, можно определить вклад каждой составляющей в общий коэффициент сопротивления, представив безразмерные комплексы £«/£ { , £вр/1. « и £ор/Ъ £ в зависимости от основных параметров: Яе*, Йе^, ке*. Тогда £*/£ £ покажет вклад конструктивных размеров в общий коэффициент сопротивления; £«р/Х £ — вклад эффекта вращения; 1ор/Ъ I — эффекта орошения.
!м т ш ш/ «г
~Ъ Те 7?
/ЯП Аф* ' Яе*
Рис. 3
Для оценки толщины пленки 6Х, стекающей под действием гравитационных сил, применима формула П. Капицы:
*х-
ё
(6)
где
Ух
ё
расход жидкости, отнесенной к высоте ступени, м/с; коэффициент кинематической вязкости жидкости, м/с; ускорение свободного падения, м/с .
Учитывая рекомендации [6] по расчету толщины пленки в роторно-пленочных аппаратах по формуле (6), последняя преобразована нами применительно к данной конструкции. Вследствие того, что даже при небольшой скорости вращения ступени центробежная сила значительно превышает силу тяжести, целесообразно заменить g на W г, в результате получим:
А -
3 1х-^х
Г2 г
(7)
где А = 1,2
В оконча
47
в5 А* 4І
Л
Л
ГУНСЭНД01
Научно-исслес пищевой пром
Из многи вязкопласп структуры, тод экстру: экструзии всегда под: технологич» работки пер ма процесс; мость прин экструзии большим ди их перерабс
Рассмотр! по цилиндр
Уравнен? мическом р< имеет следз
где I г у
і
:кающей под менима фор-
г' (6)
сенной к вы-
ической вяз-
го падения,
ету толщины ах по формуем примени-•вие того, что ния ступени вышает силу г на Гг, в
где А = 1,23— коэффициент, учитывающий условия перелива жидкости с кольца на кольцо ступени, определенный экспериментально применительно к данной конструкции.
В окончательном виде формула (7) имеет вид:
3 (8)
дх = 1,23
W2 г
4Г
4*
4І
! ! 1
- У1. 1 1
Рис. 4
Сравнение значений рассчитанных по формуле (8) и полученных в результате эксперимента, показано на рис. 4. Удовлетворительное совпадение опытных и расчетных данных свидетельствует о корректности найденной формулы и целесообразности использования ее в инженерных расчетах.
ЛИТЕРАТУРА
*
Нечаев Ю.Г. Влияние способа распределения жидкости на работу контактной ступени // Химия и технология топлива и масел. — 1976. — № 8. — С. 30—32. Дорфман Л.А. Гидродинамическое сопротивление и теп лоотдача вращающихся тел. — М.: Гос. изд-во физ.-мат. лит ры. 19ь0. — 260 с.
Степанян Л.Г. Некоторые случаи движения сжимаемого вязкого газа / Тр. ЛГ1И. — 1953. — № 5. — С. 111 —128. Щукин В.К. Теплообмен в кольцевом канале между валами, вращающимися в одинаковом направлении // Изв. вузов. Авиационная техника. — 1967. — № 3. — С. 23-27.
Костернн С.И., Финатьев Ю.П. Исследование теплообмена турбулентного потока воздуха в кольцевом зазоре между вращающимися коаксиальными цилиндрами // / //>*//! ИФ)^- ~ 1962' - № 8- - 5- - с- 911—918.
' /■£ б- Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. — М.: Химия. 1, 1981. — 384 с.
Кафедра промышленной теплоэнергетики
Поступила 31.05.93
2.
3.
4.
5.
664.002.62:532.517.2
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСТРУЗИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ НЕКОТОРЫХ ПИЩЕВЫХ МАСС
ГУНСЭНДОРЖ МАГСАРЖАВЫН
Научно-исследовательский и проектный институт пищевой промышленности (Монголия)
Из многих видов процесса формования пищевых вязкопластичных масс, состоящих из дисперсной структуры, наиболее прогрессивным считается метод экструзии. Однако практика использования экструзии в химической и других отраслях не всегда подходит для обработки пищевых масс, технологические параметры которых во время обработки переменных требуют определенного режи* ма процесса. В связи с этим возникает необхоДИ' мость принципиально нового подхода к процессу экструзии некоторых пищевых масс, особенно С большим диапазоном изменения вязкости во время их переработки.
Рассмотрим течение неньютоновской жидкости по цилиндрическому каналу (рис. 1).
Уравнение движения при ламинарном и изотермическом режимах в цилиндрических координатах имеет следующий вид:
ЭЯ
Эу
1 а
= ~ — (пгу), г Иг
(1)
где try
касательное напряжение.
РеологичёСКйё уравнение (кривая течения) неньютоновских жидкостей можно представить в биде: . -
где
9V
дг
ЧУ,
(2)
- коэффициент эффективной вязкости;
градиент скорости.
1
При ЭТОМ 7 = I/q
JL
VQ
(3)
