Научная статья на тему 'Установка для исследования теплофизических характеристик материалов'

Установка для исследования теплофизических характеристик материалов Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
157
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Установка для исследования теплофизических характеристик материалов»

ПНЯ, № 1-2, 1995

664.144.002.3

энергоемкость

)ЬЯ гречневой вых конфетах разце до 28% ревой мукой; ^енно от 18 до

I однородной консистенции е жира. Поэ-в пралиновые муку в коли-■о сырья. При злее техноло-' достаточной >вые и гтрали-1Ю в процессе 1уки при про-розволяет удаляя их усы-

[ований мож-^ использова-зителя ореха IX масс.

саронного и

1.13:664.292

f

связи между ми значени-адиционным и девять по-;ктина: маемых карбок-карбоксиль-боксильных

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 1-2, 1995 ИЗ

групп, метоксилированных групп, общую массу карбоксильных групп, степень этерификации пектина, 'массовую долю пектина в промытом и непромытом порошке. Затем сняли спектры отражения каждого образца в ближней инфракрасной области от 1620 нм через каждые 2 нм до 2320 нм. Для каждого образца были получены коэффициенты отражения при 375 длинах волн.

После введения в компьютер значений показателей, полученных титрометрическим методом, программа осуществляла корреляционный анализ связей между коэффициентами отражения и опытными значениями показателей качества. Для каждого показателя качества было получено соответствующее адекватное уравнение. Точность уравнений, характеризуемая коэффициентом корреляции, составляет 0,913-0,988.

В качестве примера приводится полученное уравнение для количества балластных веществ в порошке пектина, сравнительная таблица лабораторных и расчетных значений этих веществ.

Б = 33,9 + 627,9/С14Ч+ 2652,6Л:164, + +4789,1^1757 + 56ШГ2314; = 0.9&7,

где Б — количество балластных веществ в порошке пектина, %;

К — коэффициент отражения при ¿-той длине волны;

\? — коэффициент корреляции.

Таблица

Образец Лабораторное Расчетное Разность

значение, % значение, % значении

1 11,90 11,63 0,27

2 16,05 18,06 -2,01

3 47,70 42,75 4,95

4 40,25 41,49 -1,24

5 21,75 21,25 0,50

6 45,10 45,14 -0,04

7 14,35 13,88 0,47

8 44,63 45,65 -1,02

9 11,93 15,17 -3,24

10 14,63 14,23 0,40

11 20,63 18,06 2,57

12 22,70 20,92 1,78

13 39,68 42,61 -2,93

14 24,43 24,89 -0,46

Установлено, что для определения качественных характеристик пектинов с удовлетворительной точностью применима система скоростного анализа на основе ///(-анализатора указанного типа.

Кафедра технологии продукции общественного питания

Поступила 25.10.94

664:658.562.6:536.2

УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ

Б.П. КОЛЕСНИКОВ, И.Н. РЫБКИН, P.P. ЖЕНЕТЛЬ

Кубанский государственный технологический университет

Для изготовления нового технологического оборудования необходимы данные о теплофизических характеристиках ТФХ пищевых продуктов и материалов', которые будут на нем перерабатываться. Однако известные в настоящее время методы и установки не обеспечивают одновременного получения информации о ТФХ как гомогенных, так и гетерогенных материалов различной дисперсности.

С этой целью разработана установка, в которой реализован способ определения ТФХ, предусматривающий локальное тепловое воздействие на поверхность исследуемого материала, регистрацию температурно-временных характеристик и последующую их обработку на ЭВМ. Способ получения ТФХ разделяется на следующие этапы: контроль процесса термостатирования системы ’’зонд—исследуемый материал”; создание локального теплового воздействия в зоне контакта системы тел ’’эталон—исследуемый материал”; регистрация нестационарного температурного поля в зоне контакта; обработка информации с помощью регрессивного анализа в соответствии с математической моделью теплопроводности двух полуограничен-8 Заказ 41

ных (в тепловом отношении) тел с локальным источником тепловой энергии в виде круга, расположенного в плоскости их контакта.

Установка состоит из измерительного блока и измерительных зондов. Измерительный блок содержит коммутатор зондов, входной усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок питания нагревателей зондов и в зависимости от исполнения встроенную микро-ЭВМ или схему сопряжения с внешней ЭВМ, которые позволяют управлять ходом эксперимента и обработкой данных.

Измерительный зонд служит для реализации модели, заложенной в основу работы установки, и содержит в себе эталон, датчик температуры (точечный или среднеинтегральный), плоский фольговый нагреватель и пассивный термостат.

Установка работает в режимах: контроль и измерение. В режиме контроль обеспечивает выведение всех блоков в рабочее термостатированное состояние и контролирует их исправность. После сигнала о готовности происходит переход работы установки в режим измерение, заключающийся в регистрации температурно-временных характеристик и расчете ТФХ В режиме измерение встроенная микро-ЭВМ включает питание нагревателей зондов, опрашивает зонды через коммутатор в определенные моменты времени, аналого-цифровой преобразователь преобразует сигнал в цифро-

114

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 1-2, 1995

f

ИЗВЕСТИ5

вой код и затем результаты измерении приращения температуры в зоне контакта эталона и исследуемого материала записываются в запоминающее устройство. По окончании измерений производится расчет ТФХ. При наличии внешней ЭВМ информация из запоминающего устройства вводится в нее через устройство сопряжения; Установка позволяет работать одновременно с несколькими зондами с последовательным их опросом.

Техническая характеристика Диапазон измеряемых величин:

теплопроводность, Вт/(м-К) 0,03-3,00

температуропроводность, м2/с (0,08+1,0)- 1СР

теплоемкость, кДж/кг 0,4+2,5

погрешность измерения, % 6+15

Размер исследуемых объектов, мм

Время измерения, с 20+1800

Температурный диапазон, °С -20 ... +80

Питание, В 220

не менее 20x20x2

Разработанная установка обеспечивает оперативный автоматизированный контроль целого комплекса ТФХ (коэффициенты теплопроводности, температуропроводности, тепловой активности и объемной теплоемкости) твердых, сыпучих и вязких материалов, а также неразрушающий контроль ТФХ изделий в процессе их изготовления и эксплуатации.

Исследование различных классов материалов и изделий обеспечивается широким набором типоразмеров измерительных зондов различной конструкции.

Возможность экспресс-определения комплексов ТФХ как гомогенных, так и гетерогенных материалов различной дисперсности, неразрушающего контроля ТФХ изделий с плоскими и криволинейными поверхностями, одновременного исследования нескольких образцов или изделий позволит найти широкое применение данной установке в различных перерабатывающих отраслях пищевой промышленности.

Кафедра теоретических основ теплотехники Кафедра безопасности жизнедеятельности

Поступила 01.10.94

--------------------------------------------------f--------

664.123.6:542.68

ДИАГРАММА ПРЕССОВАНИЯ СУШЕНОГО СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА

В.Л. КЕГЕЛЕС, В.Ф. МЕЛЬНИКОВ, H.A. ЯКОВЛЕВ

Кубанский государственный технологический университет

Диаграммы прессования, используемые для определения энергетических характеристик уплотнения продукта, в основном строят на основании экспериментальных данных, полученных при прессовании материала в закрытых пресс-камерах [1-3]. Такой метод построения диаграмм применяют, в частности, при проведении силовых расчетов штемпельных прессов, прессов-грануляторов и таб-летировочных машин [4].

Однако уплотнение материала в прессах, использующих в качестве рабочих органов закрытые пресс-камеры, имеет существенные недостатки. Например, работа, затрачиваемая на проталкивание уплотненного продукта в канале матрицы при максимальном давлении прессования, соизмерима с энергозатратами на прессование материала [3]. При этом наблюдается также повышенный износ рабочих органов пресса [4].

На наш взгляд, более перспективным методом уплотнения продуктов с малым насыпным весом является их прессование так называемой ’’внутренней прокаткой”, осуществляемой на кольцевых прессах, у которых рабочими органами служат вращающиеся кольца и эксцентрично расположенные внутри них прессующие диски [4], При уплотнении продукта в таких устройствах значительно снижается работа сил трения, поскольку уплотняемый материал находихся в покое относительно

прессующих поверхностей кольца и диска. Кроме того, при использовании кольцевых прессов не требуется специальной подготовки материала к брикетированию [5]. Линия брикетирования, например, сушеного свекловичного жома с использованием кольцевого пресса состоит из собственно пресса, транспортеров загрузки продукта и выгрузки готовых брикетов. Тогда как линия, в которой установлен пресс-гранулятор, насчитывает до 16 единиц различного оборудования [4]. Однако кольцевые прессы, несмотря на их очевидные преимущества, еще недостаточно используются в перерабатывающих отраслях промышленности, в том числе и из-за несовершенства существующих методов их расчета. В частности, трудоемки и недостаточно точны методы построения диаграмм прессования продукта, так как построение нагрузочной и разгрузочной ветвей диаграммы, имеющей асимметричную колоколообразную форму, производят раздельно при помощи разных эмпирических уравнений [4].

Для усовершенствования методики построения диаграммы прессования продукта в кольцевом прессовом канале нами исследован процесс уплотнения сушеного свекловичного жома на опытном образце кольцевого пресса [6] при оптимальном значении степени сужения прессового канала <?, определяемом из соотношения [3]

где

h h

max’ min

Парам! материал давление ратура п{

=(9+12)9

сования прессукш метриров Анали: шеного с мость дав ворота п[ уравнени

ГДе Р. Рш

а, Ь

В pe3yj ментальн значения исследуег ной стеги мального построен] шеного СЕ ИСПОЛЬЗОЕ

Ь, с, рассч максимал венно уп| прессовав ца).

В.Л. КЕГЕ

Кубанский <

При уп исхожден! расчета те ведение д вием при; описания использук получаемЕ

ЛОГОВ С001

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.