Высокоэффективный циклонный аппарат для улавливания пылевидных пищевых продуктов Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Из рис. 3 видно, что с увеличением массовой доли жира при температурах 30, 40 и 50°С (соответственно кривые 1, 2 и 3) вязкость увеличивается. Относительно крупные размеры молекул белка и жировых шариков обусловливают их низкую диффузионную подвижность. Увеличение вязкости среды в процессе концентрирования препятствует диффузионному переносу вещества в граничном слое.

Математическая обработка результатов исследований на ЭВМ позволила получить регрессионные зависимости (1), (2) для расчетов динамическс^ вязкости г;, Па*с и удельной плотности р, кг/м' .

П = 1,254- 10~3ехр(3,1987-10~2СЖ - 1,476-10~2 --3,9032- 10~4СжО; (1)

р = 1001,4 - 0,298? + 563,4- 10“2СЖ, (2)

где Сж— массовая доля жира, %; t — температура, °С.

Зная зависимость вязкости раствора от температуры и концентрации и размер молекул растворенного вещества, можно определить значение коэффициента диффузии при данных условиях по известной формуле [4]:

где N — число Авогадро;

— универсальная газовая постоянная;

г — радиус диффундирующих частиц;

Г) — вязкость среды.

Электрическую проводимость О измеряли с помощью кондуктомера (полуавтоматический мост ВМ 484). Температурный интервал опытов составил от 20 до 55°€. Результаты, представленные на рис. 4, показывают, что с ростом массовой доли примесей в концентрате значение электрической проводимости возрастает. Аналогичная закономерность наблюдается при повышении температуры; кривые 1, 2, 3 и 4 — 22, 35, 45 и 55°С соответственно.

Рисі 4 ВЫВОД

Установлены закономерности ряда электрофизических показателей ультрафильтрационных концентратов в зависимости от условий разделения. Эмпирические корреляции динамической вязкости, удельной плотности в исследованном диапазоне изменения массовой доли жировых компонентов и температуры могут быть использованы при расчете ультрафильтрационных аппаратов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Брык М.Т., Голубев В.Н., Чагаровскнй А.П. Мембранная технология в пищевой промышленности. — Киев: Урожай, 1991. — 220 с.

2. Рогов И.А., Горбатов А.В., Свинцов В.Я. Дисперсные системы мясных и молочных продуктов.-М.: Агропромиз-дат, 1990. — 319 с.

3. Дытнерский Ю.И, Баромембранные процессы. Теория и расчет. — М.; Химия, і986. — 272 с.

4. Касаткин А.Т. Основные процессы и аппараты химической технологии. 9-е изд., перераб. и доп. — М.: Химия, 1973. — 754 с.

Кафедра технологии мяса и мясных продуктов

Поступила 18.04.94

664.6:621.928.37

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЙ ЦИКЛОННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ПЫЛЕВИДНЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

В.В. ВАРВАРОВ, Е.А. РУДЫКА, В.Н. ПАРШИНЦЕВ

Воронежская государственная технологическая академия

Проблема улавливания из отработанного воздуха пылевидных продуктов весьма актуальна при ведении многих технологических процессов пищевого производства, причем во многих случаях требуется совершенствование применяющихся для данных целей циклонов [1].

Нами разработан [2] и исследован в лабораторных условиях новый циклонный аппарат, обеспечивающий более высокую по сравнению с обЧЧЙМ-ми циклонами степень очистки (рис 1).

Запыленный возруши!-' ПОТОК вентилятором 1 подаете-; » улит очкую камеру 2, где ему сообщает-

ся вращательное движение, скорость которого регулируется изменением числа оборотов крыльчатки 3, связанной с приводом вращения. Раскрученный поток поступает в сепарационную камеру 4. При этом частицы пыли под действием центробежных сил отжимаются к внутренней поверхности камеры, ударяются о диски о и выходят в пыле-сборник о через соответствующие щелевые отверстия 7, расположенные по периметру камеры. Отделившаяся от основного потока пыль оседает в нылесборнике. Очищенный воздух отводится в атмосферу через патрубок 8. Воздух, попадающий вместе с пылью из камеры в пылесборник, рециркулирует — через патрубок У подается во всасывающую линию 10 пентилятора и направляется на повторную очистку. Уловленная пыль отводится из |!«лео"тдёлителя через патрубок 11. Регулируя ши-

Рис. 1

бером 12 расход воздуха в рециркуляционном трубопроводе, можно установить такое его оптимальное значение, при "котором практически вся пыль, попавшая в прорези под дисками распылителя, осядет в пылесборнике.

Зависимость гидравлического сопротивления АР разработанного циклонного аппарата (кривая

1) и циклона СК-ЦН-24 (кривая 2) от расхода очищаемого воздуха 6? при числе оборотов ротора п — 75,5 рад/с представлена на рис. 2. Анализ характера изменения А Р показывает, что с увеличением 0 А Р возрастает, причем в области малых расходов А Р разработанного аппарата превышает сопротивление эквивалентного циклона (взято из [3]). При £) более 350 м'/ч АР обоих аппаратов примерно одинаково.

Разработанный циклонный аппарат был испытан на пыли сухого обезжиренного молока, содержащейся в отработанном воздухе сушилки РС-1000. Зависимость эффективности пылеулавливания г}, при изменении чисел Рейнольдса в диапазоне 465-1380, от О представлена на рис. 3.

Опыты проводились при дв^х фиксированных ус-

Ш Р-0 ,

ловных скоростях ротора —-------(и> — угловая ско-

рость ротора, 1/с; Р0 — радиус окружности, описываемой ротором, м; £ = 9,8 м/с ): 2- 10' и 10 — кривые / и 2 соответственно.

Кривая 3 соответствует условию вращения лопастей ротора самим воздушным потоком (турбинный режим); кривая 4 — очистке в. циклоне повышенной эффективности СК-ЦН-34 [3].

Из сопоставления кривых следует, что у разработанного циклонного аппарата ? слабо зависит от (2 (см. кривые / и 2) и во всем диапазоне варьируемых во время испытаний расходов воздуха превышает у] в циклоне СК-ЦН-34 (кривая 4). При работе аппарата в турбинном режиме г) находится на уровне, соответствующем обычному прямоточному циклону. С увеличением частоты вращения лопаточного ротора степень очистки повышается. Испытания также показали, что при изменении начальной концентрации пылевидного продукта в 5-6 раз степень очистки практически не изменялась и была достаточно высокой. Гидравлическое сопротивление аппарата зависит от расхода очищаемого воздуха и частоты вращения ротора.

ВЫВОД

Установка в циклонном аппарате для улавливания пылевидных пищевых продуктов сепарацион-ного узла в виде лопаточного ротора с центробежным стаканом — пылеотделителем существенно повышает эффективность очистки в широком диапазоне расхода воздуха за счет процессов сепарации частиц, протекающих в роторе, у может достигать 99%. Это свидетельствует о преимуществе данного аппарата по сравнению с обычными центробежными пылеотделителями.

ЛИТЕРАТУРА

1. Варваров В.В., Дворецкий Г.Б., Полянский К.К. Очистка теплоносителя при сушке пищевых продуктов. — Воронеж: Изд-во ВГУ, 1988. — 166 с.

2. А.с. 1599056 РФ. Пылеотделнтель / Варваров В.В. — Опубл. в Б.И. — 1990. — № 38.

3. Шиляев М.И, Гидродинамическая теория ротационных сепараторов-Гомск: Изд-во ТГУ, 1983. — 233 с.

Кафедра безопасности жизнедеятельности

Поступила 29.12.93