CC BY
33
3. Энциклопедия Алтайского края: В 2 т. - Барнаул: Алтайское книжное изд-во, 1996.
4. Скубневский В. А. Промышленность Алтая в период империализма // Вопросы истории дореволюционной Сибири. -Томск, 1983.
5. Ерошкевич Н. Развитие промышленности советского Алтая. ~ Барнаул: Алтайское книжное изд-во, 1958. - 120 с.
6. Народное хозяйство Алтая за 60 лет Советской власти. Статистический сборник. - Барнаул: Алтайское книжное изд-во, 1977. — 72 с.
И.Ю. Александров
ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ ДЛЯ ВЫВЕДЕНИЯ КОРМОВЫХ ФОСФОЛИПИДОВ ИЗ ПОДСОЛНЕЧНОГО МАСЛА
Алтайский край является основным производителем подсолнечного масла в Сибири. Ежегодно собирается от 65 до 115 тыс. тонн маслосемян, из которых можно выработать 13-23 тыс. тонн масла. В результате очистки может быть выделено несколько сотен тонн фосфолипидов, являющихся ценным кормовым средством для животных.
По лабораторным данным научно-ис-следовательского института, при добавлении в рацион телят 50 г фосфолипидов на голову в день среднесуточные привесы увеличились до 875 г вместо 550 г, поросята, получавшие по 30 г, увеличили привесы с 240 до 430 г [1].
На кафедре “Механизация животноводства” ИТАИ разработана установка для выведения кормовых фосфолипидов из подсолнечного масла, в основе которой лежит процесс гидратации масла водой.
В качестве основного критерия оптимизации, который наиболее полно отражает исследуемый процесс, принят показатель количества выведенных фосфолипидов М .
На основе анализа литературных источников, собственных исследований и отсеивающего эксперимента было выделено 5 факторов, оказывающих наибольшее влияние на протекание процесса гидратации растительных масел:
1. Р, МПа - давление масла;
2. И, м - диаметр сопла;
3. Ц м - расстояние от сопла до отражателя;
4. Мс,% - концентрация солевого раствора;
5. М , % - количество вводимого раствора.
Предварительно было выдвинуто предположение, что исследуемая функциональная зависимость может быть описана полиномом второй степени:
5 5 5
у = Ь0 + £6^ + + ИЬ*3
и1 Ы1 «-/ (1)
Для получения математической модели был использован симметричный композиционный план типа Вк, дающий сокращение опытных работах на 25% в сравнении с рототабельными планами [2].
После математической обработки результатов эксперимента по критерию оптимизации Мф, проведенной с помощью прикладной программы $ТАТ15Т1СА в среде \Vindows 98, было получено уравнение регрессии, которое в кодированных значениях переменных имеет следующую форму:
Ух = 145134+5,820Х2 +5,644Хд +
4-4,941*, +14,713X^2 +5,823ХД4 + +9,223Х3*5 -5,969ХлХ5 -
-10,204X1 +7,946X4 +14,713Х52. (2)
где У - кодированное обозначение количества выведенных фосфолипидов М., г/л;
Д мм 3,0-10
2,25-10
1,510
1-5 Р, МПа
0
1
2 Мс,%
Рис. 1. Зависимость количества выведенных фосфолипидов М4 от факторов: а - диаметра сопла и давления масла; 6 - количества вводимого раствора и концентрации ь. * соли в растворе
X, - кодированное обозначение давления масла Р, МПа ;
Х2 - кодированное обозначение диаметра сопла Д м;
Х3 - кодированное обозначение расстояния от сопла до отражателя Ь, м;
Х4 - кодированное обозначение концентрации солевого раствора Мс, %;
Х5 - кодированное обозначение количества вводимого раствора М , %.
’■ Проверка регрессионной модели (2) на адекватность по критерию Фишера при 5%-ном уровне значимости показала, что Ррас = 1,901<Етабл =2,070, следовательно, модель адекватно описывает экспериментальные данные [2]
Графическая интерпретация уравнений (2) для взаимодействия факторов О и Р, М и М с представлена на рисунке 1.
При анализе экспериментальных данных были установлены следующие закономерности:
1. Количество выделенных фосфолипидов тесно связано с конструктивно- кинематическими параметрами установки. Как видно из графика, при минимальном диаметре сопла увеличение давления в системе приводит к снижению количества выведенных фосфолипидов. Повышение давления приводит к чрезмерно мелкому дроблению частиц масла и гидратирующе-
го раствора, в результате все частицы будут находиться во взвешенном состоянии, что отрицательно скажется на процессе гидратации. Однако при максимальном диаметре сопла и увеличении давления возрастает и количество выделенных фосфолипидов.
2. Количество выведенных фосфолипидов возрастает при увеличении количества вводимого раствора и содержания в нем соли. Однако увеличение величины данных факторов ограничивается ГОСТом, которые регламентируют допустимое количество влаги и летучих веществ в масле. Исходя из этого были приняты следующие оптимальные значения данных факторов, они составят Мс=2% М=3%. Дальнейшее увеличение нецелесообразно, т. к. приведет к получению несортового масла.
На основании проведенного анализа были определены параметры установки, при которых из масла выводится максимальное количество фосфолипидов с сохранением его потребительских свойств.
Величины этих факторов следующие: давление масла Р = 1,5 МПа; диаметр сопла Ь = 3,0*10-3 м; расстояние от сопла до отражателя Ь = 5,0*10-3 м; концентрация солевого раствора Мс = 2%; количество
вводимого раствора Мр = 3% (от количества фосфолипидов, содержащихся в масле).
Литература
1. Гайнетдинов М.Ф. Рациональное использование отходов пищевой промышленности в животноводстве. - 2-е изд.,
доп. и перераб, - М.: Россельхозиздат, 1978. - 99 с.: ил. ,:1
2. Новик Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. - М.: Машиностроение: София: Техника, 1980.-304 с.; ил.
А.Н. Калашников
КЛАССИФИКАЦИЯ ОТСТОЙНИКОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ
В процессе предварительного съема масла в форпрессах, а также шнековых прессах однократного или окончательного отжима в масло (дисперсионная среда) попадают частицы мезги и жмыха (дисперсная фаза). Мелкие частицы прессуемого материала выносятся патоками масла через зеерные щели прессов, а более крупные частицы выдавливаются в виде пластинчатых образований, то есть там, где происходит контакт твердой сыпучей массы материала с жидкостью (масла). При этом неизбежно образование суспензий с большим или меньшим содержанием твердых частиц.
Очистка прессового растительного масла от механических примесей относится к проблеме разделения суспензий. В отечественной практике в настоящее время применяются различные способы разделения суспензий, основным из которых является отстаивание [1]. Отстаивание (осаждение) применяется для улавливания крупных механических частиц (т.н. зеерной осыпи) и проводится в специальных устройствах - отстойниках. Осаждение может осуществляться под действием гравитационных и центробежных сил.
По характеру процесса работы отстойники бывают непрерывного и периодического действия; по способу удаления осадка с рабочих органов - 1) отстойники с механическим удалением осадков (с помощью скребков или транспортера); 2) отстойники с центробежным удалением осадка; 3) отстойники с комбинированным удалением накопившегося осадка.
По конструкции рабочих органов отстойники делятся на гущеловушки,
осадочные центрифуги, шнековые отстойники.
Гущеловушки бывают односекционные и двухсекционные. Наибольшее распространение получили двойные гущеловушки. В двойной гущеловушке масло с механическими примесями поступает в первый отсек и отстаивается. Здесь механическая взвесь опускается на дно, захватывается скребками и выводится из гущеловушки в шнек. Масло из первого отсека по щели переливается во второй отсек, где происходит дополнительное отстаивание масла. Здесь операция повторяется и осадок сбрасывается в тот же шнек, выводящий его из гущеловушки.
Гущеловушки отличаются исключительной простотой конструкции и малой металло- и энергоемкостью. Их основной недостаток - это выделение только крупных механических частиц и низкая производительность. . .;НА
Осадительные центрифуги не нашли широкого применения в качестве отстойников для очистки растительных масел. Принцип действия осадительной центрифуги заключается в следующем. Суспензию подают по центральной трубе во внутрь центрифуги. Центробежной силой из корпуса вала через окна она выбрасывается на внутреннюю поверхность конического ротора. Твердые частицы как более тяжелые осаждаются, оттесняя жидкость к центру [1].
Осадительные центрифуги позволяют выделять крупные и мелкие частицы, но сложны по конструкции и энергоемки.
Шнековые отстойники относятся к устройствам для отделения твердой фазы от жидкости и применяются при очистке
