CC BY
37
The article discusses the method of packing sweets using correction and the problem of fixing products during transportation. The main criteria for the development of optimal cells of correction are determined, the observance of which significantly reduces the number of substandard products. The classical method ofpackaging with the help of correction is analyzed and the features of this method are revealed.
Key words: correction, candy packaging, cardboard box, candy fixation, transportation of sweets.
Krasnaya Irina Aleksandrovna, master, i.magenta@yandex.ru, Russia, Tula, Tula state university
УДК 621.3.0
ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИВОДНОГО АППАРАТА ВИХРЕВОГО СЛОЯ
Г.В. Селиверстов, Д.П. Титов
Рассматриваются вопросы несовершенства классических аппаратов вихревого слоя. Определяется способ совершенствования этих аппаратов, путем введения в конструкцию ротора, который позволяет реализовать генераторный режим. Выявляются преимущества предлагаемого приводного аппарата вихревого слоя, работающего в генераторном режиме.
Ключевые слова: аппарат вихревого слоя, классический аппарат вихревого слоя, генераторный режим приводной аппарат вихревого слоя, сравнение, итоговая эффективность.
Интенсификация производственных процессов один из постоянно возникающих вопросов при совершенствовании различных технологических приёмов обработки вещества. Аппараты вихревого слоя (АВС) во многих случаях позволяют осуществлять интенсификацию производственных процессов благодаря комплексному воздействию на обрабатываемый продукт [1]. Такое воздействие стало возможным благодаря совместному применению различных факторов воздействия, как механических, так и электрохимических. К механическим факторам относятся: перемешивание и дробление при взаимодействии с ферромагнитными элементами. Электрохимические факторы представлены явлениями электролиза, вследствие наличия быстропеременных по величине и направлению электромагнитных полей. Такое комплексное воздействие может обеспечить перемешивание сухих сыпучих материалов, механическое доизмельчение, смешение жидкостей и газов, измельчение твёрдых веществ в пульпе с получением мелко дисперсионных взвесей, активацию поверхности твёрдых включений, обеспечивать протекание химических реакций [2].
Технически описываемое воздействие проще всего осуществлять при использовании вращающегося электромагнитного поля [3]. В аппарате вихревого слоя происходит его генерирование для привода ферромагнитных элементов. Конструктивно классический аппарат вихревого слоя
430
(рис. 1, а) состоит из индуктора 1, трубы 2, корпуса 4, системы охлаждения 5. При подаче на индуктор переменного электрического тока осуществляется генерация вращающегося магнитного поля, которое приводит ферромагнитные элементы 3, помещённые в активную зону К, в движение, образуя вихревой слой. По трубе 2 осуществляется подача обрабатываемого продукта в активную зону К. Система охлаждения 5 производит отвод выделяемого тепла от индуктора 1, обеспечивая ему температурный режим.
i- II: Ц ' fljfr f "¿¡Б™ -h та
4 spo 4= —i ЩВ
Рис. 1. Конструктивная схема ЛВС (А - классический, В - приводной): 1-индуктор; 2 - труба; 3 - ферромагнитные элементы; 4 - корпус;
5 - система охлаждения; 6 - ротор; 7 - опоры ротора
Детальные исследования работы классических аппаратов вихревого слоя выявили ряд серьёзных недостатков, присущих всем аппаратам данного класса.
С точки зрения электрической машины классический аппарат вихревого слоя представляет собой набор некоторого количества катушек с незамкнутым магнитным потоком, обладающего большой индуктивностью. Такая система потребляет значительную реактивную мощность их сети, что приводит к нарушению её работы, если не применять меры по компенсации этой мощности. Способы компенсации известны, но они приводят к удорожанию и усложнению установки. С другой стороны, ферромагнитные элементы имеют предел по заполнению активной зоны К, который колеблется в пределах 200...400 граммов на 1 литр объёма. Такая незначительная плотность элементов не может выступать полноценным магнитопроводом, так же эта масса бесформенная. Вследствие этого коэффициент передачи энергии от вращающегося магнитного поля ферромагнитным элементам недопустимо мал, и он составляет величину 0,5.1 %. Это отражается на характеристиках аппарата при работе в качестве измельчителя твёрдого сырья, эффективность его в этом варианте очень низкая.
Проводимые работы по улучшению аппаратов данного класса направленны в основном на оптимизацию распространения магнитного поля в пространстве активной зоны К, что не может решить принципиальных проблем.
Аппарат вихревого слоя необходимо совершенствовать как электрическую машину. Электромагнитное поле не должно рассеиваться в пространстве, его необходимо замыкать через магнитапроводы - сердеч-
431
ник в катушках или роторы в двигателях и генераторах. Поэтому введя ротор в активную зону К, можно значительно улучшить характеристики аппарата вихревого слоя.
Наличие ротора 6 (рис. 1) в аппарате вихревого слоя позволяет работать данному устройству в генераторном режиме, так как электрическая машина имеет свойство обратимости. Применительно к аппарату вихревого слоя генераторный режим обладает рядом преимуществ. Так как вращение ротора осуществляется моментом, подводимым извне, то и энергия, снимаемая с ротора, ограничивается не возможностями преобразования энергии электромагнитного поля в движение ферромагнитных элементов, а агрегатом, приводящим этот ротор. Поэтому вспомогательные агрегаты, обеспечивающие работу обрабатывающей установки, могут быть неограниченной мощности. То есть машины предварительной обработки: насосы, мельницы, дробилки - будут независимо от электромагнитных процессов, происходящих в аппарате вихревого слоя, гарантированно приведены. В свою очередь, электромагнитные процессы, происходящие в аппарате, имеют полную идентичность с процессами в классическом аппарате.
Работа в генераторном режиме позволяет развязать работу аппарата вихревого слоя от электрической сети. Процессы, происходящие в аппарате, перестают влиять на работу электросети, реактивная мощность из электросети не потребляется. Электродвигатель, приводящий аппарат, имеет высокий СоБф и не влияет на работу электросети. При работе аппарата вихревого слоя от других видов двигателей, например тепловых, установка, в состав которой он входит, может работать там, где нет электросетей, то есть автономно, при этом появляется возможность вырабатывать электроэнергию.
Сравнивая комплексную эффективность работы приводного аппарата вихревого слоя с классическим по качеству размола, скорости размола и затрат энергии при обработке сыпучих материалов, удалось установить высокую эффективность приводного режима, которая была в 4 раза выше.
Полученные результаты доказали перспективность данного направления работ по совершенствованию аппаратов вихревого слоя.
Список литературы
1. Логвиненко Д. Д., Шеляков О.П. Интенсификация технологических процессов в аппаратах вихревого слоя. Киев: Техника, 1976. 144 с.
2. Селиверстов Г.В., Титов Д.П. Необходимость утилизации зо-лошлаковых отходов (ЗШО) с использованием перерабатывающих машин на принципах аппаратов вихревого слоя (АВС) // Наземные транспортно-технологические комплексы и средства: материалы междунар. научно-технической конф. / под общ. ред. Ш.М. Мерданова. Тюмень: Изд-во ТИУ, 2017. С. 276-278.
3. Селиверстов Г.В., Титов Д.П. Использование машин на принципах аппаратов вихревого слоя (АВС) для утилизации золошлаковых отходов // Наземные транспортно-технологические комплексы и средства: материалы междунар. научно-технической конф. / под общ. ред. Ш.М. Мер-данова. Тюмень: Изд-во ТИУ, 2017. С. 279-282.
Селиверстов Григорий Вячеславович, канд. техн. наук, доцент, s456789@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Титов Дмитрий Петрович, аспирант, titovd1981@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
THE ADVANTAGES OF APPARATUS OF THE VORTEX LAYER G. V. Seliverstov, D.P. Titov
The article deals with issues of imperfection of classical vortex layer devices. The author defines a way to improve those devices by introducing a rotor into the design, which allows implementing the generator mode. The advantages of the proposed vortex layer driving device operating in the generator mode are revealed.
Key words and phrases: device of a vortex layer, the classic apparatus of the vortex layer, the drive apparatus of the vortex layer, comparison, the resulting efficiency.
Seliverstov Grigory Vyacheslavovich, candidate of technical sciences, docent, s456789@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Titov Dmitriy Petrovich, postgraduate, titovd1981@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.798; 664 (075.8)
ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛИМЕРНОЙ ТАРЫ В ФОРМЕ ПАКЕТОВ ДЛЯ СЫПУЧИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
А.М. Рожков
Проведен анализ основных параметров процесса упаковывания сыпучих пищевых продуктов в плоские и объемные полимерные пакеты, проведено исследование методами компьютерного моделирования влияния основных геометрических параметров пакетов на расход по площади упаковочного материала.
Ключевые слова: полимерные пакеты, упаковка сыпучих пищевых продуктов, полимерная тара.
В пищевой промышленности встречается большое разнообразие сыпучих пищевых продуктов, к которым относят крупы (гречка, рис, овсянка), макаронные изделия, приправы, специи, орехи, соль, сахар, муку, вкусовые и другие добавки (сахарная пудра, кунжут, мак). Для упаковывания таких продуктов широко используется мягкая полимерная упаковка.
433
