CC BY
21
ВЫВОД
Предложенный способ определения КПД прессующего механизма гранулятора может быть эффективно использован при проектировании прессов-грануляторов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бородянский В. П. Разработка и исследование прессов для уплотнения сыпучих материалов пищевых производств. Автореф. дис. ... докт. техн. наук. Краснодар:, КПИ, 1985.— 56 с.
2. П о л и щ у/к В. Ю. Выбор угловой скорости коль-\ цевой матрицы пресса-гранулятора//Механизация п
электрификация сельского хозяйства, 1986.— N° 10 —
■■ С. 52.
•3. Полищук В. Ю. Предварительный выбор мощ-
ности электродвигателя гранулятора кормов с кольцевой матрицей//Тракторы и сельхозмашины, 1985.— № 11,— С. 39.
.4. Полищук В. Ю. Основы теории взаимодействия
прессующего механизма гранулятора с комбикормом.— В кн.: Технологическое оборудование пред-
приятий по хранению и переработке зерна/Под ред. А. Я. Соколова.— М.: Колос, 1984.— С. 356.
Кафедра машин и аппаратов
пищевых производств Поступила 05.02.90
664.951.002.612
ВЛИЯНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РЫБНЫХ ФАРШЕЙ НА РЕЖИМЫ ИХ ДВИЖЕНИЯ ПО ТРУБОПРОВОДАМ
' , , В. В. КОГАН, В. Г. ПРОСЕЛКОВ
Астраханский технологический институт рыбной промышленности и хозяйства Научно-производственное объединение «Спектр», г. Москва
Комплексная механизация процессов производства продукции на основе рыбного фарша предусматривает осуществление его межопера-ционной транспортировки. К прогрессивным способам такой транспортировки относится использование цилиндрических трубопроводов.
Для расчета и конструирования трубопроводного транспорта необходимо располагать научно обоснованными исходными данными по распределению давления фарша по длине трубопровода при различных скоростях движения и реологических характеристиках продукта. Мы исследовали характер и режимы движения пластично-вязких рыбных продуктов (фаршей) по трубопроводам. Использовали производственные фарши для выработки тефтелей из частиковых рыб: сома, щуки, сазана.
Фарш готовили следующим образом. Рыбу дефростировали при 287—290 К и разделывали на обесшкуренное филе. Компоненты смеси пропускали через волчок с диаметром отверстий решетки 0,003 м и направляли в фар-шевый смеситель для перемешивания до полной однородности массы.
Динамические и кинематические характеристики при транспортировании тефтельного фарша по цилиндрическим каналам с внутренним диаметром 0,032; 0,050; 0,070 м определяли в зависимости от скорости движения и вида рыбы. Опыты проводили при скоростях движения от 0,05 до 1,0 ж/с. Влажность изменялась от 0,745 до 0,834 кг влаги на кг сухого продукта, жирность — от 0,015 до 0,021 кг жира на кг продукта при 290—297 К-
Для исследований спроектирована и изготовлена экспериментальная установка, состоящая из насоса, трубопровода и датчиков дав-
ления [1]. В качестве побудителя движения использован насос поршневого типа Е 8—ФНА.
Потери давления по длине канала определяли с помощью специально разработанных и изготовленных нами тензометрических датчиков давления, показавших достаточно высокую чувствительность и точность измерения. На разработанный датчик для измерения давления вязкопластичных рыбных фаршей при их течении по трубопроводам получено положительное решение по заявке на изобретение (№ 4702389 от 22.12.89).
Тензометрический датчик давления (рис. 1) состоит из полого поршня с дном полусферической формы 1, опирающегося на ограничитель его хода 2, выполненный в виде диска с центральным коническим отверстием. На верхней поверхности поршня установлен толкатель 3, имеющий с одного конца коническую
Рис. і
і і и.
■:|* и*' і
: кпи
І, 1Й0
>.і:Пгтп"п кь «: -: у:*|і № ¿;уйц Зіог
Г
інч:?н:_ст ОН.’і. ^гррді1
"ГЯНІ'К'ТІ X Л.іт’>--и
‘ ■іг.т; ую и п Й ■;■
п іч и*
ГІҐ^ЛЧ-].
¡і?тігі..іи
І Н-:- І і
УО®іі
ІКІїГНЦВІ Є Д.кЛИ А !'І .¡і. рл ■'ОЛПІІ ІЧ^ЛіДЧу
і'
головку, а другим жесткосвязанный с упругой балкой 4. На балке закреплены тензоре-зисторы 5, соединенные по мостовой схеме. Балка одним концом жестко крепится к корпусу датчика, а другим соединяется с пружиной 6 и регулируется болтом 7. Направляющая втулка 8 толкателя и уплотнение 9 установлены в цилиндрическом корпусе 10. Датчик имеет крышку 11, на которую крепится разъем 12, соединенный с тензорезисторами.
Датчик работает следующим образом. Рыбный фарш при движении по трубопроводу оказывает давление на полусферическое дно поршня, который перемещается в цилиндрическом корпусе и передает воздействие через толкатель на упругую балку. Зазор между крышкой поверхности поршня и толкателем устраняется с помощью пружины и регулировочного болта. В результате деформации балки происходит разбаланс в схеме включения тензорезисторов, сигнал от которых поступает на усилитель «Топаз-4», а от него на светолучевой регистрирующий осциллограф К12-22.
Ограничитель, расположенный в нижней части корпуса, предотвращает попадание частиц продукта вовнутрь устройства. Датчик позволяет производить прямое измерение давления рыбного фарша на любом отрезке длины трубопровода.
В результате установлено, что движение рыбного фарша на начальном участке трубы, называемом участком стабилизации, протекает без сдвиговых деформаций в объеме, т. е. здесь движение носит поршневой характер. Диаметр ядра потока при этом имеет максимальное значение. Далее ядро потока уменьшается и к концу участка стабилизации, равного 0,4—0,5 м от входа в трубу, принимает постоянное значение. Таким образом, режим движения исследованных рыбных фаршей можно определить как «структурный». Анализ полученных данных показал, что изменение давления по длине трубопровода при постоянной скорости течения носит линейный характер. Величина падения удельного давления на 1 м для рыбных фаршей равна (2,24-2,4)-105 Па.
На рис. 2 показана зависимость потерь давления АР по длине трубопровода / для фарша
сазана при диаметре трубопровода <¿ = 0,05 м и скорости фарша Ш, равной 0,34 (кривая /), 0,11 (2) и 0,055 м/с (кривая 3).
Известно, что величина падения давления зависит от геометрических характеристик трубопровода и реологических свойств продуктов течения [2] и описывается уравнением:
где 0 — напряжение сдвига на стенке трубопровода, Па.
Поскольку рыбный фарш по деформационному поведению относится к «степенным» жид- ' костям, а напряжение сдвига является величиной, характеризующей динамические и вязкостные параметры процесса, оно связано с этими величинами следующим соотношением:
© = л,т:. (2)
где А\ — напряжение сдвига при единичном
значении градиента скорости, Па;
я— индекс течения;
у, — безразмерная «консистентная» переменная «градиента» скорости у:
где Ш — средняя скорость движения фарша ■ по трубопроводу, м/с;
71 — «градиент» скорости, равный единице его измерения.
Величины А\ и п получены из вискозиметри-ческих измерений по данным результатов испытаний (таблица). Кроме того, эти харак-
Таблица
Фарш Характеристики фарша Характеристики движения
в0, Па Во, Па-с т А,. Па п
Сом 630 1320 0,89 1500 0,11
Щука 660 1400 0,86 1600 0,14
Сазан 630 1110 0,84 1270 0,16
теристики движения определяют по формулам [2]:
(4),
п = 1 — т, (5)
где В1 — эффективная вязкость при единичном значении ^градиента» скорости, Па- с; т — темп разрушения структуры.
Зависимость напряжения сдвига на стенке _ трубопровода 0 от «градиента» скорости у движения при d — 0,032 м для фарша из щуки (1), сазана (2), сома (3) показана в логарифмических шкалах на рис. 3. В данной системе координат эта зависимость представлена отрезками прямых линий, что подтверждает «степенной» характер течения.
Отмечено [2, 3], что потери давления по
0, По
длине трубопровода зависят от ряда факторов и могут быть представлены функцией
АР = /(/; ф, Г; р; Л; 0О), (6)
где р — плотность фарша, кг/м3\ г] — вязкость, Па-с.
Для определения вида зависимости и расчета потерь давления на экспериментальной установке измеряли величины, входящие в уравнение (6). Изменение величины скорости производили путем регулирования хода поршня гидравлического шприца и фиксировали с помощью регистрирующего осциллографа. Давление измеряли в пяти точках с помощью описанных датчиков, расположенных вдоль всей длины трубопровода.
Графо-аналитическая обработка получен-
ных экспериментальных данных для процесса транспортирования рыбных фаршей по трубам позволила вывести зависимость падения давления фарша в трубопроводе от ряда факторов, которая согласуется с уравнением, предложенным для мясных фаршей [2]:
АР = 1800/^~0,8 0Г25 (ть* Рогн (7)
где у\Эф — эффективная вязкость, Па-с;
Ротн — относительная (к воде) плотность фарша.
Уравнение справедливо при изменении скорости фарша от 0,05 до 1,0 м/с и диаметра трубопровода от 0,03 до 0,07 м.
вывод
Предложенная аналитическая зависимость для расчета потерь давления при течении фарша по трубопроводам учитывает изменение реологических характеристик рыбной продукции и может использоваться для расчетов межоперационных транспортирующих устройств в линиях производства пищевой рыбной продукции на основе рыбных фаршей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Коган В. В., Проселков В. Г. Установка для исследования режима движения рыбного фарша при транспортировке по трубам//Информ. сб.: Передовой производственный опыт и научно-технические достижения, рекомендуемые для внедрения.— М.: ВНИЭРХ, 1989,— Вып. 6,— С. 26—28.
2. Р о г о в И. А., Горбатов А. В. Физические
методы обработки пищевых продуктов.— М.: Пищ.
пром-сть, 1974.— 584 с.
3. Транспортировка сырья и мясопродуктов по трубам/ Виноградов Я. И. и др.— М.: Пищ. пром-сть, 1981.— 144 с.
Кафедра деталей машин и ПТМ Поступила 20.02.91
637.142:66.028
О ТОЧНОСТИ ДОЗИРОВКИ жидких МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ НА МОЛОЧНО-КОНСЕРВНЫХ КОМБИНАТАХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Н. С. ПАНАСЕНКОВ, В. Н. ОЛЬХОВИКОВА, Е. Н. ГОЛЯЕВА,
С. А.АВЕРЧЕНКО, Е. Б. АППЕЛИНСКАЯ
Омский сельскохозяйственный институт им. С. М. Кирова
Точность дозировки молочных консервов изучалась в 1985—1990 гг. на Ялуторовском (ЯМКК), Шадринском (ШМКК), Любинском (ЛМКК) молочно-консервных комбинатах концентрированного стерилизованного и сгущенного молока с сахаром. Вопрос этот приобрел особо актуальное значение сейчас в связи с принятием в стране закона по защите прав потребителя. Вскрылись существенные недостатки, проявляющиеся в значительных
колебаниях массы нетто продукта, в результате чего и предприятие, и потребитель несут существенный ущерб.
На всех предприятиях дозировка в банку № 7 осуществляется высокопроизводительными разливочными автоматами объемного действия зарубежных фирм, в основном фирмы РМБ (Швеция). Автомат имеет 30 дозирующих патронов общей производительностью 12000 банок/ч или 200 банок/мин.
