CC BY
22
TECHNOLOGICAL FEATURES OF DRYING OF FROZEN RIESLING GRAPES POMACE
V.V. DEREVENKO, A.V. SIDORENKO, V.A. KOVALEV, N.G. VOLODKO
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: [email protected]
It is established that pomace of the frozen Riesling grapes is a colloidal capillary-porous body. The basic relations are received for calculating the main parameters of the convective drying of grapes pomace: the drying of the first and second periods, the rate of drying, drying coefficients and external mass transfer.
Key words: grapes pomace, convective drying, while drying, drying rate.
621.31.004.18
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ЭЛЕКТРОПРИВОДА В ОБОРУДОВАНИИ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
Ю.П. ДОБРОБАБА, М.С. КОЗУБ
Кубанский государственный технологический университет 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: [email protected]
При автоматизации технологических процессов на ряде предприятий пищевой промышленности используются позиционные электроприводы. Рассмотрена рациональная диаграмма перемещения исполнительного органа механизма (ИОМ), упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 1, 2 и 4-й производных скорости. Предложена оптимальная по быстродействию диаграмма перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях этих производных скорости. Представлены аналитические соотношения, справедливые для каждой из диаграмм, найдены условия их существования и проанализированы зависимости длительностей цикла перемещения от величины задания на перемещение.
Ключевые слова: электропривод, диаграмма перемещения исполнительного органа электропривода, упругий вало-провод, длительность цикла перемещения.
Оборудование, сконструированное на основе позиционного редукторного электропривода, широко распространено в различных отраслях пищевой промышленности.
Существующие в настоящее время рациональные диаграммы перемещения исполнительного органа механизма (ИОМ) не всегда удовлетворяют требованиям технологических процессов пищевых производств. Для повышения производительности механизмов оборудования необходима разработка нового алгоритма, обеспечивающего перемещения исполнительных органов электроприводов за минимально возможное время.
В настоящее время разработана рациональная диаграмма перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 1, 2 и 4-й производных скорости [1], представленная на рис. 1 (зависимости: угла поворота ИОМ от времени ф2 = /1(£); угловой скорости ИОМ от времени ф2 = /2(г); 1, 2, 3 и 4-й производных угловой скорости (ПУС) ИОМ от време-
том, тринадцатом, шестнадцатом и девятнадцатом этапах 4-я ПУС ИОМ равна нулю. Длительность первого, второго, четвертого, пятого, седьмого, восьмого, десятого, двенадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого, двадцатого и двадцать первого этапов г1; длительность одиннадцатого этапа 2г1; длительность третьего, девятого, тринадцатого и девятнадцатого этапов г2; длительность шестого и шестнадцатого этапов г3. В моменты времени г1, (7г1 + 2г2 + г3), (11г1 + 3г2 + г3) и (13г1 + 3г2 + 2г3) 3-я ПУС
( 3'
ИОМ достигает максимального значения ют*; в моменты времени (3г1 + г2), (5г1 + г2 + г3), (9г1 + 2г2 + г3) и (15г1 + 4г2 + 2г3) 3-я ПУС ИОМ достигает максимального значения со знаком «минус» — юта.. На третьем, шестом, девятом, тринадцатом, шестнадцатом и девятнадцатом этапах 3-я ПУС ИОМ равна нулю. На третьем и
девятнадцатом этапах 2-я ПУС ИОМ равна максималь-
( 2)
но допустимому значению юдп ; на девятом и трина-
пустимому значению со знаком «минус» —ю
і2) ■
на
ни о>2 = Ъ(г) 0)2 ] = /4 (г) 0)2 ] = /5 (г), о>2 ] = /6 (£)). дцатом этапах 2-я ПУС ИОМ равна максимально до
Диаграмма состоит из двадцати одного этапа. На первом, пятом, восьмом, десятом, двенадцатом, четырнадцатом, семнадцатом и двадцать первом этапах 4-я
ПУС ИОМ равна максимально допустимому значению
( 4)
од,,; ; на втором, четвертом, седьмом, одиннадцатом,
пятнадцатом, восемнадцатом и двадцатом этапах 4-я ПУС ИОМ равна максимально допустимому значению
і 4)
со знаком «минус» — юдої ; на третьем, шестом, девя-
шестом и шестнадцатом этапах 2-я ПУС ИОМ равна нулю. На шестом этапе 1-я ПУС ИОМ равна макси-
(1)
мально допустимому значению юдоп ; на шестнадцатом
этапе 1-я ПУС ИОМ равна максимально допустимому
(1)
значению со знаком «минус» — юдоп . В момент времени (8г1 + 2г2 + г3) угловая скорость ИОМ достигает максимального значения юшах. Угол поворота (перемещение)
Рис. 1
Рис. 2
увеличивается от начального значения фнач до конечного фкон.
Для данной диаграммы справедливы соотношения
(2) (1)
о 1 о ’
доп ; , __ доп 2
; 12 ' 2-
о
( 2)
о
о
(4) ’
о:
о
та;
- + 2
1
■ Н— 4
о:
о
,(2)
■+ 2
о
о
о
о
о
Тц — 161 1 + 41 2 + 2ґ 3;
3) = о(4) і ; о = о( 1)(4ґ + ґ + ґ )
пах одоп 11 ; отах одоп ( 411 Н 1 2 Н 1 3 ),
где Гц - длительность цикла.
Рациональная диаграмма перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 1, 2 и 4-й производных скорости справедлива при выполнении условий
о
о
,(2)
-+ 2
о
( 2)
о
.(4)
<(фкон - Фнач );
(ф — ф ) < о
\ т кон т нач / — д
о
- + ■
о
о
о
(2)
о
о
где шдоп - максимально допустимое значение угловой скорости ИОМ.
На рис. 2 представлена оптимальная по быстродействию диаграмма перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 1, 2 и 4-й производных скорости (зависимости: угла поворота ИОМ от времени ф2 = /1(0; угловой скорости ИОМ от времени ф2 = /2(г); 1, 2, 3 и 4-й ПУС ИОМ от времени та(21} = /3(г), Ю22) = /А(1), та(23) = /5), «24) = /6(г)).
Диаграмма состоит из семнадцати этапов. На первом, пятом, восьмом, десятом, тринадцатом и семнадцатом этапах 4-я ПУС ИОМ равна максимально до-(4)
пустимому значению юдоп ; на втором, четвертом, седьмом, одиннадцатом, четырнадцатом и шестнадцатом этапах 4-я ПУС ИОМ равна максимально допустимому
( 4)
значению со знаком «минус» — юдоп ; на третьем, шестом, девятом, двенадцатом и пятнадцатом этапах 4-я ПУС ИОМ равна нулю. Длительность первого, второго, четвертого, пятого, седьмого, восьмого, десятого, одиннадцатого, тринадцатого, четырнадцатого, шестнадцатого и семнадцатого этапов ^; длительность третьего и пятнадцатого этапов г2; длительность шестого и двенадцатого этапов г3; длительность девятого
2
і з
2
этапа г4. В моменты времени гь (7?! + г2 + г3+ г4) и (9?1 + + г2 + 2г3+ г4) 3-я ПУС ИОМ достигает максимального значения юта.; в моменты времени (3?1 + г2), (5?1 + г2 + г3) и (11 г1 + 2г2 + 2г3+ г4) 3-я ПУС ИОМ достигает максимального значения со знаком «минус» —ю(паХ • На третьем, шестом, девятом, двенадцатом и пятнадцатом этапах 3-я ПУС ИОМ равна нулю. На третьем и пятнадцатом этапах 2-я ПУС ИОМ равна максимально допустимому значению ; на девятом этапе 2-я ПУС ИОМ равна максимально допустимому значению со знаком «минус» — а>д2 ; на шестом и двенадцатом этапах 2-я ПУС ИОМ равна нулю. На шестом этапе 1-я ПУС ИОМ равна максимально допустимому значению ;
на двенадцатом этапе 1-я ПУС ИОМ равна максималь-
(1)
но допустимому значению со знаком «минус» — юдоп .
В момент времени (6г1 + г2 + г3+ 1/2г4) угловая скорость ИОМ достигает максимального значения юшах. Угол поворота (перемещение) увеличивается от начального значения фНач до фкон-
Для данной диаграммы справедливы соотношения
и =
ю
ю
ю
ю
—2
ю
ю
( 2)
^шах ^доп
95 2 2
— г, И 6г 1 г2 и г9
12 1 1 2 2
Оптимальная по быстродействию диаграмма перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 1,2 и 4-й производных скорости, справедлива при выполнении условий
2ю'
ю
ю
ю
ю
ю
(фкон — Фнач )< ю ю(2)
ю
■+ 2
ю
ю
<( Фкон — Фнач );
?32шах +(10г 1 + 32 )?3шах + + 2(4г 1 + г2 )( 3? 1 + г2 )
гДе ?3шах
3шах (1)
ю(„„„
доп I 95 >2 | 4 I *2 1
1 — ?1 -и 6 ?1 ?2 И- г2 1
,(1) 112
На рис. 3 представлены графики зависимостей Тц перемещения от величины задания на перемещение (фкон - фнач). Графики составлены для электропривода, имеющего следующие параметры:
,(2) =
= 160 рад/с; = 80 рад/с;
(4) =
°дон = 160 ра^с; °доп = 16000 ра^с .
и =
г 4 = 2
1 ю(1) доп
4 ю(2)
^доп
ю 1)
доп
ю(2) доп
2 ю( 2)
—2
ю
ю
,(4) ’
ю
ю
Тц — 12г 1 + 2г 2 + 2г 3 + г 4
ю
( 3) ( 4)
Л / ---- /
67,2 100,8
400,6 432,0
Рис. 3
где юдоп - максимально допустимое значение угловой скорости ИОМ.
На представленном графике кривая 1 соответствует графику зависимости Тц перемещения от величины задания на перемещение (фкон - фнач) для рациональной диаграммы перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 1, 2 и 4-й производных скорости, кривая 2 - для оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 1, 2 и 4-й производных скорости.
Анализ зависимостей Тц перемещения от величины задания на перемещение (фкон - фнач) показывает, что при движении электропривода в соответствии с оптимальной по быстродействию диаграммой перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 1, 2 и 4-й производных скорости, значительно повышается быстродействие по сравнению с движением электропривода в соответствии с рациональной диаграммой перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях тех же производных скорости.
Полученные результаты позволяют перейти к разработке задатчика интенсивности, формирующего оптимальную по быстродействию диаграмму перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 1, 2 и 4-й производных скорости.
Реализация алгоритма, обеспечивающего перемещение исполнительных органов электроприводов за минимально возможное время, позволит повысить производительность механизмов оборудования пищевых производств.
3
2
ЛИТЕРАТУРА «Электромеханические преобразователи энергии». Т. 1. — Красно-
1. Добробаба Ю.П., Кошкин Г.А., Добробаба C.B. Шест- дар 2004. - С- 84-86. надцать видов рациональных диаграмм перемещения электроприводов с упругим валопроводом // Материалы 3-й межвуз. науч. конф. Поступила 26.12.11 г.
DEVELOPING AN MOVEMENT ALGORITHM OF THE ELECTRIC DRIVE EXECUTIVE AUTHORITY IN EQUIPMENT OF FOOD ENTERPRISE
YU.P. DOBROBABA, M.S. KOZUB
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: [email protected]
At automation of technological processes on a number of the food-processing industry enterprises positional electric drives are used. The rational diagramme of moving of executive authority mechanism (EAM) of elastic connection electrical drive, with restrictions І, 2 and 4th derivatives of speed is considered. The optimum diagramme on speed of moving EAM of elastic connection electrical drive at restrictions of these derivatives of speed is offered. Analytical parities which these diagrams exist are presented, found and analyzed the dependence of the duration of the displacement cycle on the magnitude of job displacement.
Key words: electric drives, diagram of movement of electric drives executive authority, elastic connection, displacement cycle duration.
664.8.036:62
НОВЫЙ способ консервирования компотов С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ ПОДОГРЕВОМ ПЛОДОВ НАСЫЩЕННЫМ ВОДЯНЫМ ПАРОМ
А.Ф. ДЕМИРОВА
Дагестанский государственный технический университет,
367015, г. Махачкала, пр-т И. Шамиля, 70; тел.: (8722) 62-37-61, факс: (8722) 62-37-97, электронная почта: [email protected]
Представлены результаты исследований ступенчатой тепловой стерилизации компота из черешни с предварительным нагревом плодов насыщенным водяным паром. Установлен режим ступенчатой тепловой стерилизации, который обеспечивает существенное сокращение продолжительности тепловой обработки. По органолептическим свойствам компоты, стерилизованные по разработанному режиму, отвечают требованиям ГОСТ на готовую продукцию.
Ключевые слова: стерилизация консервов, ступенчатый нагрев, режим стерилизации, показатели качества компота.
Перспективным методом повышения эффективности процесса стерилизации является увеличение начальной температуры консервов перед стерилизацией с использованием различных тепловых и физических процессов [1]. Использование повышения начальной температуры продукта в сочетании с последующей ступенчатой стерилизацией позволяет существенно интенсифицировать процесс тепловой обработки. При разработке параметров ступенчатой тепловой обработки предварительные расчеты показали, что нагрев продукта перед герметизацией обеспечит возможность существенно сократить число ступеней тепловой обработки и тем самым упростить процесс стерилизации, конструкцию аппаратов, снизить их металлоемкость, сократить продолжительность тепловой обработки.
Кроме того, повышение начальной среднеобъемной температуры продукта в банках перед стерилизацией положительно отразится не только на теплофизической, но и на микробиологической стороне процесса: чем выше температура продукта к началу стерилизации, тем меньше в нем микроорганизмов, следовательно, возрастет эффект стерилизации.
При определении уровня начальной температуры продукта перед герметизацией учитывали, что стери-
Самым надежным и наиболее распространенным способом консервирования пищевых продуктов является тепловая стерилизация. Для максимального сохранения качества продукта рекомендуется кратковременная температурная обработка - асептическое консервирование. Но практическая реализация этого способа для консервирования компотов не представляется возможной, поскольку требует разработки сложных специальных технологических процессов и соответствующего технологического оборудования. Кроме того, режимы тепловой стерилизации из-за необходимости выпуска доброкачественных стерильных продуктов зачастую очень жестки и вызывают значительное ухудшение пищевой и биологической ценности готовой продукции.
Наиболее широко распространенными стерилизационными аппаратами, используемыми в практике консервного производства, являются вертикальные автоклавы Б6-КАВ-2 и Б6-КАВ-4, которые обладают рядом существенных недостатков. В связи с этим разработка и внедрение новых энергосберегающих технологий и создание высокоэффективных непрерывных процессов и аппаратов - одна из основных задач, стоящих перед консервной промышленностью.
