Обґрунтування режимних параметрів процесу та обладнання конвеєрного інфрачервоного сушіння сировини олійного виробництва
Вантажиться...
Дата
2016
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
ОНАХТ
Анотація
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.12 - процеси і обладнання харчових, мікробіологічних та фармацевтичних виробництв. У дисертації вирішено науково-технічну проблему реалізації інфрачервоного сушіння у поточному режимі за умови мінімізації енерго- та матеріаловитрат при забезпеченні необхідної продуктивності та рівномірності обробки. Оцінка основних параметрів масообміну проводилась для умов обробки сипкої сировини в нерухомому, рухомому та віброзваженому стані. Поставлені задачі були вирішені шляхом розробки віброхвильової інфрачервоної конвеєрної сушарки та обґрунтуванні її робочих режимів при експлуатаційних та теоретичних дослідженнях.
Графо-аналітичні методи оцінки досліджуваного процесу тепломасообміну та динаміки руху виконавчих органів сушарки дозволили отримати залежності основних кінематичних, силових та енергетичних параметрів досліджуваної коливальної системи та визначити ефективні режими її експлуатації.
Розроблена експериментально-промислова модель інфрачервоної віброконвеєрної сушарки з деформувальним транспортуючим органом пройшла промислові випробування та впровадження на Вінницькому олійножировому комбінаті.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.12 - процессы и оборудование пищевых, микробиологических и фармацевтических производств. В диссертации решено научно-техническую проблему реализации инфракрасной сушки в непрерывном режиме при минимизации энерго- и материалозатрат при обеспечении необходимой производительности и равномерности обработки. Оценка основных параметров массообмена проводилась для условий обработки сыпучего сырья в неподвижном, подвижном и виброкипящем состоянии. Учитывая сравнительно низкую степень смешивания и высокую интенсивность действия инфракрасного излучения в поверхностном шаре для первых двух вариантов технологических схем, виброволновое исполнение приводного механизма сушилки дает возможность на ряду со значительным повышением поверхности тепломассообмена обеспечить эффективное перемешивание, транспортировку и соответствующую обработку сыпучей массы продукции. Поставленные задачи были решены путем разработки виброволновой инфракрасной конвейерной сушилки и обосновании ее рабочих режимов при эксплуатационных и теоретических исследованиях. Используя результаты исследований закономерностей процесса инфракрасной сушки, физико-механических свойств маслосодержащего сырья, составляющих колебательной системы, были сформулированы основные тенденции развития транспортно-технологических машин, вибрационных тепломасообменных аппаратов, обоснована конструктивно-технологическая схема и экспериментально-промышленная модель инфракрасной конвейерной сушилки. В разработанной машине устраняются противоречия между транспортным и технологическим движением, которые реализуются одновременно и непрерывно. Особенностью конструкции спроектированной инфракрасной сушарки является наличие деформируемой направляющей продуктового потока, на поверхности которой создается транспортирующая волна при действии механических вибровозбудителей, смонтированных в опорных катках. Такая техническая схема позволяет решить проблему равномерного перемешивания и транспортирования сыпучей продукции в условиях действия инфракрасного излучения при минимизации энергозатрат и металлоемкости сушилки. Экспериментальные и теоретические исследования проводились для трех способов реализации процесса инфракрасной сушки: для неподвижного, движущегося и вибросжиженного слоя сыпучей продукции. В качестве критериев оценки использовался комплекс характеристик, а именно тепломасообменные параметры исследуемого процесса: скорость сушки, температура и влажность продукции; механические параметры: амплитуда и частота колебаний, виброскорость и виброускорение; технико-экономические параметры: энергозатраты и металлоемкость оборудования, производительность сушилки и время обработки. Сравнительные исследования показали эффективность инфракрасной сушки в условиях «вибрационного» технологического поля. Для реализации последнего конструктивного решения был произведен анализ основных способов создания неуравновешенности колебательной системы, на основании которого была обоснована эффективность реализации в проектируемой виброволновой схеме исполнительных органов инфракрасной сушилки комбинированного моментно-силового метода выведения движущихся масс из положения равновесия. При этом создание правого или левого динамического винта позволяет обеспечить требуемую скорость продуктового потока для обеспечения которого, были экспериментально определены соотношения амплитудно-частотных характеристик вибровозбудителей разработанной машины. Используя теоремы подобия и теорию размерностей, было составлено критериальное уравнение массообмена для подвижного слоя продукции. На основании методов математического анализа Лагранжа и Коши были получены уравнения траектории по основным степеням свободы исследуемой колебательной системы, зависимости для основных кинематических, силовых и энергетических ее характеристик. Полученные результаты вместе с экспериментальными исследованиями позволили обосновать экономически эффективные и технологически целесообразные рабочие режимы обработки маслосодержащего сырья, а именно рапса и сои. Технико-экономический анализ полученных оценочных параметров исследуемого процесса для выбранных режимов обработки, характеристик наиболее известных современных конвейерных инфракрасных сушилок показали, что даже при одинаковой производительности зарубежные виброконвейерные сушилки уступают разработанной виброволновой машине по снижению энергозатрат в 10 раз, а по уменьшению металлоемкости - в 6 раз. Подтвердил высокий рейтинг разработанных процесса и оборудования проведенный анализ уровня техники по конкурентоспособности. Графо-аналитические методы оценки исследуемого процесса тепломасообмена, динамики движения исполнительных органов сушилки позволили получить зависимости основных кинематических, силовых и энергетических параметров исследуемой колебательной системы и определить эффективные режимы ее эксплуатации. Разработана экспериментально-промышленная модель инфракрасной виброконвейерной сушилки с деформируемым транспортирующим органом прошла промышленные испытания и внедрение на Винницком масложиркомбинате.
The thesis for the degree of candidate of technical sciences, specialty 05.18.12 - Processes and equipment of food, microbiological and pharmaceutical industries. The dissertation solved the problem of the scientific and technical implementation of infrared drying routinely provided to minimize energy and material costs while providing the necessary performance and uniformity of treatment. Evaluation of basic parameters of mass transfer was carried out for bulk materials processing conditions in a fixed, moving and vibrated condition. Delivered problem had been solved by developing vibrowave infrared conveyor dryer and justification of its operating modes at operational and theoretical studies. Graph-analytical methods for evaluating the investigational process of heat and mass transfer and driving dynamics of executive bodies of dryers provided a major kinematic dependence, power and energy parameters of oscillatory systems and identify effective modes of operation. The developed experimental-industrial model vibrowave infrared dryer with molding transporting the body passed industrial testing and implementation at Vinnytsia oil-extraction enterprise.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.12 - процессы и оборудование пищевых, микробиологических и фармацевтических производств. В диссертации решено научно-техническую проблему реализации инфракрасной сушки в непрерывном режиме при минимизации энерго- и материалозатрат при обеспечении необходимой производительности и равномерности обработки. Оценка основных параметров массообмена проводилась для условий обработки сыпучего сырья в неподвижном, подвижном и виброкипящем состоянии. Учитывая сравнительно низкую степень смешивания и высокую интенсивность действия инфракрасного излучения в поверхностном шаре для первых двух вариантов технологических схем, виброволновое исполнение приводного механизма сушилки дает возможность на ряду со значительным повышением поверхности тепломассообмена обеспечить эффективное перемешивание, транспортировку и соответствующую обработку сыпучей массы продукции. Поставленные задачи были решены путем разработки виброволновой инфракрасной конвейерной сушилки и обосновании ее рабочих режимов при эксплуатационных и теоретических исследованиях. Используя результаты исследований закономерностей процесса инфракрасной сушки, физико-механических свойств маслосодержащего сырья, составляющих колебательной системы, были сформулированы основные тенденции развития транспортно-технологических машин, вибрационных тепломасообменных аппаратов, обоснована конструктивно-технологическая схема и экспериментально-промышленная модель инфракрасной конвейерной сушилки. В разработанной машине устраняются противоречия между транспортным и технологическим движением, которые реализуются одновременно и непрерывно. Особенностью конструкции спроектированной инфракрасной сушарки является наличие деформируемой направляющей продуктового потока, на поверхности которой создается транспортирующая волна при действии механических вибровозбудителей, смонтированных в опорных катках. Такая техническая схема позволяет решить проблему равномерного перемешивания и транспортирования сыпучей продукции в условиях действия инфракрасного излучения при минимизации энергозатрат и металлоемкости сушилки. Экспериментальные и теоретические исследования проводились для трех способов реализации процесса инфракрасной сушки: для неподвижного, движущегося и вибросжиженного слоя сыпучей продукции. В качестве критериев оценки использовался комплекс характеристик, а именно тепломасообменные параметры исследуемого процесса: скорость сушки, температура и влажность продукции; механические параметры: амплитуда и частота колебаний, виброскорость и виброускорение; технико-экономические параметры: энергозатраты и металлоемкость оборудования, производительность сушилки и время обработки. Сравнительные исследования показали эффективность инфракрасной сушки в условиях «вибрационного» технологического поля. Для реализации последнего конструктивного решения был произведен анализ основных способов создания неуравновешенности колебательной системы, на основании которого была обоснована эффективность реализации в проектируемой виброволновой схеме исполнительных органов инфракрасной сушилки комбинированного моментно-силового метода выведения движущихся масс из положения равновесия. При этом создание правого или левого динамического винта позволяет обеспечить требуемую скорость продуктового потока для обеспечения которого, были экспериментально определены соотношения амплитудно-частотных характеристик вибровозбудителей разработанной машины. Используя теоремы подобия и теорию размерностей, было составлено критериальное уравнение массообмена для подвижного слоя продукции. На основании методов математического анализа Лагранжа и Коши были получены уравнения траектории по основным степеням свободы исследуемой колебательной системы, зависимости для основных кинематических, силовых и энергетических ее характеристик. Полученные результаты вместе с экспериментальными исследованиями позволили обосновать экономически эффективные и технологически целесообразные рабочие режимы обработки маслосодержащего сырья, а именно рапса и сои. Технико-экономический анализ полученных оценочных параметров исследуемого процесса для выбранных режимов обработки, характеристик наиболее известных современных конвейерных инфракрасных сушилок показали, что даже при одинаковой производительности зарубежные виброконвейерные сушилки уступают разработанной виброволновой машине по снижению энергозатрат в 10 раз, а по уменьшению металлоемкости - в 6 раз. Подтвердил высокий рейтинг разработанных процесса и оборудования проведенный анализ уровня техники по конкурентоспособности. Графо-аналитические методы оценки исследуемого процесса тепломасообмена, динамики движения исполнительных органов сушилки позволили получить зависимости основных кинематических, силовых и энергетических параметров исследуемой колебательной системы и определить эффективные режимы ее эксплуатации. Разработана экспериментально-промышленная модель инфракрасной виброконвейерной сушилки с деформируемым транспортирующим органом прошла промышленные испытания и внедрение на Винницком масложиркомбинате.
The thesis for the degree of candidate of technical sciences, specialty 05.18.12 - Processes and equipment of food, microbiological and pharmaceutical industries. The dissertation solved the problem of the scientific and technical implementation of infrared drying routinely provided to minimize energy and material costs while providing the necessary performance and uniformity of treatment. Evaluation of basic parameters of mass transfer was carried out for bulk materials processing conditions in a fixed, moving and vibrated condition. Delivered problem had been solved by developing vibrowave infrared conveyor dryer and justification of its operating modes at operational and theoretical studies. Graph-analytical methods for evaluating the investigational process of heat and mass transfer and driving dynamics of executive bodies of dryers provided a major kinematic dependence, power and energy parameters of oscillatory systems and identify effective modes of operation. The developed experimental-industrial model vibrowave infrared dryer with molding transporting the body passed industrial testing and implementation at Vinnytsia oil-extraction enterprise.
Опис
Паламарчук, В. І. Обґрунтування параметрів процесу та обладнання конвеєрного інфрачервоного сушіння сировини олійного виробництва [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : спец. 05.18.12 "Процеси та обладнання харчових, мікробіологічних та фармацевтичних виробництв" / Паламарчук Владислав Ігорович ; наук. кер. В. М. Бандура ; Одес. нац. акад. харч. технологій, Вінниц. нац. аграр. ун-т. - Одеса : ОНАХТ, 2016. - 19 с.
Ключові слова
інфрачервоне сушіння, віброхвильовий конвеєр, олієвмісна сировина, коливальна система, инфракрасная сушка, виброволновой конвейер, маслосодержащее сырье, колебательная система, infrared drying, vibrowave conveyor, oil content raw, oscillating system