Совершенствование процесса десублимации на установках непрерывной сублимационной сушки путем использования энергосберегающих электротехнологий и электрооборудования
Диссертация
Перспективы развития сублимационной техники связаны с переходом к установкам непрерывного действия. Однако предлагаемые сегодня конструкции сублимационных установок с усовершенствованными способами энергоподвода к обезвоживаемому материалу и организацией непрерывного процесса имеют недостатки в плане эффективного удаления паров воды, образующихся при сушке. Это, в свою очередь, может привести… Читать ещё >
Содержание
- ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ИНДЕКСЫ
- 1. АНАЛИЗ СПОСОБОВ УДАЛЕНИЯ ПАРОГАЗОВОЙ СРЕДЫ ИЗ ВАКУУМНОЙ СУБЛИМАЦИОННОЙ КАМЕРЫ
- 1. 1. Способы откачки водяного пара
- 1. 2. Анализ конструкций и способов работы десублиматоров
- 1. 3. Основные параметры работы десублиматоров
- 1. 4. Выводы и задачи исследований
- 2. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОЛОЖЕНИЙ ПО РАСЧЕТУ КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ДЕСУБЛИМАЦИИ ВОДЯНОГО ПАРА НА ОХЛАЖДАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПАНЕЛИ
- 2. 1. Механизм процесса десублимации водяного пара
- 2. 2. Кинетические характеристики процесса десублимации водяного пара без учета неравномерности его распределения на охлаждаемой поверхности
- 2. 3. Физическая модель десублимации пара на охлаждаемой поверхности плоской панели
- 2. 4. Определение кинетических параметров работы панельного десуб л иматора
- 2. 5. Определение производительности десублиматора при наличии комплексных ионов водяного пара и постоянного электрического поля
- 2. 6. Выводы
- 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА КОНДЕНСАЦИИ ВОДЯНОГО ПАРА НА ОХЛАЖДАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПАНЕЛЬНОГО ДЕСУБЛИМАТОРА
- 3. 1. Программа экспериментальных исследований
- 3. 2. Методика экспериментальных исследований
- 3. 2. 1. Объект исследования
- 3. 2. 2. Определение кинетических параметров работы панельного десублиматора
- 3. 2. 3. Методика обработки результатов экспериментальных данных
- 3. 3. Результаты экспериментальных исследований
- 3. 4. Сравнительный анализ теоретических и экспериментальных параметров работы десублиматора
- 3. 5. Выводы
- 4. РАЗРАБОТКА ДЕСУБЛИМАТОРА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ВАКУУМ -СУБЛИМАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ РАЗЛИЧНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПО ИСПАРЕННОЙ ВЛАГЕ
- 4. 1. Расчет непрерывного процесса десублимации
- 4. 2. Оптимальное расположение и форма охлаждаемой поверхности, интенсификация процесса десублимации
- 4. 3. Разработка десублиматора для сублимационной установки типа УСС-НД-КЭ-Ж непрерывного действия с комбинированным энергоподводом для сушки жидких термолабильных продуктов пищевого назначения
- 4. 3. 1. Описание установки
- 4. 3. 2. Запуск установки
- 4. 3. 3. Работа десублиматора
- 4. 3. 4. Хладоснабжение десублиматора
- 4. 3. 5. Управление десублиматором
- 4. 3. 6. Система управления установками типа УСС-НД-КЭ-Ж на основе ПЭВМ
- 4. 4. Кинетика процесса десублимации на установках типа УСС-НД-КЭ-Ж
- 4. 5. Выводы
- 5. ТЕХНИКО — ЭКОНОМИЧЕСКИЯ ОЦЕНКА СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА ДЕСУБЛИМАЦИИ НА УСТАНОВКАХ НЕПРЕРЫВНОЙ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ
- 5. 1. Расчет издержек по основным статьям затрат для базовой вакуумной сублимационной сушилки «Иней — 17»
- 5. 2. Расчет издержек по основным статьям затрат для предлагаемой установки УСС-НД-КЭ-Ж
Список литературы
- Александрова А.Т., Ермаков Е. С. Гибкие производственные системы электронной техники. -М.: Высшая школа, 1989. С. 171−180.
- А.с. 195 660 (СССР) Сублимационный конденсатор с вторичным хладагентом / А. И. Мялкин / Опубликовано в Б.И., 1964, № 19.
- А.с. 193 361 (СССР) Установка непрерывного действия для сублимационной сушки термочувствительных материалов. /Э.И. Каухчешвили, Н. К. Журавская, В. И. Ивашев и др./ Опубликовано в Б.И., 1965, № 20
- А.с. 192 752 (СССР) Способ конденсации паров в твердое состояние / К. П. Шумский / Опубликовано в Б.И., 1967, № 6.
- А.с. № 309 217 (СССР) Установка непрерывного действия для вакуумной сублимационной сушки пастообразных и жидких материалов. /Э.И. Гуйго, Э. И. Каухечшвили, З. М. Камладзе и др./ Опубликовано в Б.И. 1971, № 22
- А.с. 848 935 (СССР) Установка непрерывного действия для сублимационной сушки термочувствительных материалов /Х.-М.Х. Байсиев, Д. П. Лебедев, А.Ф. Доронин/ Опубликовано в Б.И., 1975, № 27.
- А.с. 492 715 (СССР) Установка непрерывного действия для сублимационной сушки термочувствительных материалов /Д.П. Лебедев, Э. А. Доркин, Е. Ф. Андреев и др./ Опубликовано в Б.И., 1975, № 43.
- А.с. 514 612 (СССР) Десублиматор / Е. Ф. Андреев, Д. П. Лебедев / Опубликовано в Б.И., 1976, № 19.
- А.с. по Заявке № 2 674 324/24−06 (СССР) Установка непрерывного действия для вакуум-сублимационной сушки /Х-М.Х. Байсиев/ от 17.09.78
- А.с. 606 085 (СССР). Десублиматор / Г. А. Агеев, Э. И. Каухчешвилли и Э. Ф. Яушева / Опубликовано в Б.И., 1978, № 17.
- А.с. № 771 423 (СССР) Вакуум-сублимационная сушка непрерывного действия для термочувствительных материалов. / Х-М.Х. Байсиев /. Опубликовано в Б.И. 1980 № 38.
- А.с. 1 232 906 (СССР) способ удаления льда с поверхности теплообменника / В. В. Илюхин, Б. Е. Носков и B.C. Ершев / Опубликовано в Б.И., 1986, № 19.
- А.с. 1 350 457 (СССР) Сублимационная сушилка. /Д.П. Лебедев,, Е. Ф. Андреев, В. И. Болистовский и др./ Опубликовано в Б.И., 1987, № 41.
- А.с. по заявке № 2 000 111 417/06 Установка непрерывного действия для сублимационной сушки термолабильных материалов. /Д.П. Лебедев, В. В. Фокин, В. В. Касаткин и др./ Зарегистрировано
- А.с. 1 305 938 (СССР) Десублиматор / В. А. Барков / Опубликовано в Б.И., 1990, № 20.
- А.с. № 1 695 082. СССР, МКИ F26B 5/06, 5/04. Установка для вакуум-сублимационной сушки непрерывного действия. / С. Т. Антипов, Ю. В. Завьялов, С. В. Шахов. Опубл. 30.11.91. Бюл. № 44.
- А.с. по заявке № 4 940 701/06, МКИ F26B 5/06. Установка непрерывного действия для вакуум-сублимационной сушки /С.Т. Антипов, С. В. Николаенко, С. В. Шахов, Г. И. Мосолов. Положительное решение от 28.05.92.
- Беляков В. П. Криогенная техника и технология. М.: Энергоиздат, 1982. -272 с.(2.10)
- Богданович С.М., Иванов О. П., Куприянова А. В. Холодильная техника. Свойства веществ. / Справочник. 3-е изд. — М.: Агропромиздат, 1985. — 208с.
- Бородин И.Ф., Шарков Г. А., Горин А. Д. Применение СВЧ энергии в сельском хозяйстве. — М.: ВНИИТЭИагропром, 1987. — 55с.
- Волыгин А.З. Исследование процесса сублимации в поле электромагнитного излучения различного спектра частот. МИХМ. Автореф. канд. дисс. М.: 1969. — 16с.
- Волынец А.З., Сафонов В. К. О движении поверхности раздела фаз при десублимации водяного пара в граничных условиях.// ИФЖ., 1972 т.23, № 5, с. 920−921.
- Волынец А.З., Сафонов В. К. Распределение десублимата при движении пара между пластинами.// ИФЖ, 1973, т. 24. № 1, с. 47 52.
- Волынец А.З., Еременко Г. Н. Сублимация в парогазовой среде при радиационном энергоподводе. Электронная обработка материалов, г. Кишинев, 1973.
- Вукалович М.П. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара 7-е изд., перераб. и доп.- M-JL: Энергия, 1965. — 400с.
- Гинзбург А.С., Леховицкий Б. М. Оборудование для сублимационной сушки пищевых продуктов. -М.: ЦНИИТЭИ, 1970. 271 с.
- Гинзбург А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов М., Пищевая промышленность, 1973.- 528 с.
- Гинзбург А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. — М.: Агропромиздат, 1985. —335 с.
- Гинзбург А.С. Расчет и проектирование сушильных установок пищевой промышленности. — М.: Агропромиздат, 1985. — 335 с.
- ГОСТ 27 758 88Е. Вакуумметры. Общие технические требования. — М.: Изд-во стандартов, 19 .- 14с.
- Гуйго Э.И., Журавская Н. К., Каухчешвили Э. И. Сублимационная сушка пищевых продуктов. М. Пищевая промышленность. 1966, 451 с.
- Гуйго Э.И. Исследование и разработка методов интенсификации сушки пищевых продуктов. Автореф. канд. дисс. МТИП, 1968. 32с.
- Гуйго Э.И., Журавская H.K. Сублимационная сушка в пищевой промышленности. -М.: Пищевая промышленность, 1972−434 с.
- Гуйго Э.И., Камовников Б. П., Каухчешвили Э. И. Основные направления развития техники сублимационного консервирования. // Холодил, техника, 1974, № 9, с. 47−49.
- Евтюгин А.Г., Фахрутдинов Э. Г. Современные тенденции в области конструирования установок сублимационной сушки. М.: ЦИНТИ химнефтемаш, 1976 — 24 с.
- Задрин Э.К. Исследование процессов сублимационной сушки в электромагнитном поле СВЧ. МИХМ. Автореф. канд. дисс. М.: 1970.16с.
- Зафрин Э.Я., Болога М. К., Роман Б. Ф. Интенсификация процесса сублимационной сушки при СВЧ-энергоподводе // Электронная обработка материалов, 1961, № 2, с. 72−76
- Исаченко В.П., Осипова В. А., Сукомел А. С. Теплопередача. Изд. 2. М.: Энергия, 1969. — 346 с.
- Кавецкий Г. Д., Васильев Б. В. Процессы и аппараты пищевой технологии. -М.: Колосс, 1999. С. 437−475.
- Камовников Б.П., Семенов Г. В., Розенштейн Н. Д. Исследование процесса сушки и оптимизации сублимационных установок, перерабатывающих гранулированные продукты / Тр. XIV Междунар. конгресса, по холоду. -М., 1974.-С. 70−71.
- Камовников Б.П. Вакуум-сублимационная сушка мясных и молочных продуктов. Автореф. докторской дисс. МТИМП., 1985. 40 с.
- Камовников Б.П., Малков JI. С., Воскобойников В. А. Вакуум-сублимационная сушка пищевых продуктов (основы теории, расчет и оптимизация). М.: Агропромиздат, 1985. — 288 с.
- Каухчешвили Э.И., Гуйго Э. И. Теоретические основы проектирования сублимационных конденсаторов большой производительности. В сб. «Тепло и массоперенос». Под. ред. Лыкова А. В., Сокольского Б. М. т. IV. — М.: Госэнергоиздат, 1963, с. 234 — 240.
- Кретов И. Т. Антипов С.Т., Николаенко С. В. О разработке сублимационной сушилки непрерывного действия. Тез. докл. Всесоюзн. научн.-техн. конф. «Холод народному хозяйству». — Л. 1991, с. 34−35.
- Карпов A.M., Улумиев А. А. Сублимационная сушка в микробиологической промышленности. М.: Легкая промышленность, 1983. -285 с.
- Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. — М.: Химия, 1971.—783с.
- Касаткин В.В., Дородов П. В., Касаткина В. В. Повышение эффективности работы десублиматора непрерывной вакуум сублимационной установки // Научное обеспечение АПК. Итоги и перспективы: Труды научно-практической конференции. — Ижевск: ИжГСХА, 2003.
- Касаткин В.В., Шумилова И. Ш., Дородов П. В. Определение кинетических параметров работы панельного десублиматора // Всероссийская научно-практическая конференция «Устойчивому развитию АПК научное обеспечение». — Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2004.
- Касаткин В.В., Дородов П. В., Литвинюк Н. Ю., Шумилова И. Ш. Определение основных характеристик работы десублиматоров // Хранение и переработка сельхоз сырья, № 8, 2004.
- Кретов И.Т., Остриков А. Н., Кравченко В. М. Технологическое оборудование предприятий пищеконцентратной промышленности. Воронеж: Издательство Воронежского уиверситета. 1996. — С. 297−331.
- Концепция Государственной Политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2005 года. Постановление РФ от 10 августа 1998 г. № 917.
- Королев Б.И., Кузнецов В. И., Пипко А. И., Плисовский В .Я. Основы вакуумной техники. М.: Энергия, 1975. — 416 с.
- Кузьмин В.В. Вакуумные измерения. М.: Изд-во стандартов, 1992. — 227с.
- Купренко Е.Г. и др. Справочник по физическим основам вакуумной техники. Киев: Вища школа, 1981. — 264с.
- Лебедев Д.П., Перельман Т. Л. Тепло- и массообмен в процессах сублимации в вакууме. М.: Энергия, 1973. — 336 с.
- Лебедев П.Д. Расчет и проектирование сушильных установок. М — Л.: Госэнергоиздат, 1975. — 320с.
- Лебедев Д.П., Андреев Е. Ф. Вакуумные конденсаторы водяного пара. -М.: ОНТИТЭИмикробиопром, 1981.-39 с.
- Лебедев Д.П., Карпов A.M., Андреев Е. Ф. О некоторых требованиях к сублимационному сушильному оборудованию. В кн.: Создание и производство установок для биотехнологических процессов. Ан СССР, Пущино. 1987, с. 2829.
- Лебедев Д.П., Касаткин В. В., Фокин В. В. Тепло-массообмен в сублимационной сушильной установке непрерывного действия в поле СВЧ и потоке инертного газа // Статья на Международную конференцию по сушке, г. Киев май 2001/в печати/.
- Литвинов И.В. Осадки в атмосфере и на поверхности земли. Л.: Гидрометеоиздат, 1980,-208с.
- Лыков А.В. Тепло и массообмен в процессах сушки. — М. — Л.: Госэнергоиздат, 1956. -464 с.
- Лямин А. И. Новая конструкция сублимационного конденсатора.// Холодильное машиностроение, N 4, 1964, с. 5 6.
- Мазнин А.Н., Нетушил А. В., Паршин Е. П. Высокочастотный нагрев диэлектриков и полупроводников. М. — Л.: Госэнергоиздат, 1950. — 236 с.
- Малков Н.С. Расчет промышленных сублимационных конденсаторов пара с обновляемой рабочей поверхностью.// Консервная и овощная промышленность, 1969., № 3, с. 37 38.
- Малюк Л.П., Дубинина А. А., Пилипенко Л. Н., Шамян С. М. Новое в технологии переработки плодового сырья. Харьк. гос. академия технол. и орг-ции питания. Харьков, 1995. С. 5−27.
- Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Часть 2. М.: ВИЭСХ, 1998. — 20с.
- Мовшович Г. П. Новое в развитии сушки пищевых продуктов. // Овощесушильная и консервная промышленность, N 11, 1962, с. 40 43.
- Модульная сублимационная установка РЗ Ф901/ (Моисеев А.В., Глухман В. Н., Иванова Н.Г.).// Холодильная техника, N 1, с. 30 — 32.
- Нейман Л.Р., Демирчан К. С. Теоретические основы электротехники в 2х т. 2е изд. стереотип. Л.: Энергия. 1975. — Т1. — 524 с.
- Олыпамовский B.C., Парцхаладзе Э. Г., Коляка В. Ф. Сублимационная установка непрерывного действия для получения пищевых порошков. Регион, научн.-практ. конф. «Социально-экономические и научно-технические проблемы АПК». Одесса, 1989.
- Основы расчета и конструирования машин и автоматов пищевых производствМ.М. Гернет, Е. М. Гольдин, В. В. Гортинский и др. / Под ред. А. Я. Соколова. М., 1969. 639 с.
- ОСТ 11 293. 030 85. Системы вакуумные. Методика измерения вакуума. -М.: Изд-во стандартов, 1985. — 11с.
- Остапенков A.M., Носиков B.C. Применение СВЧ-техники в пищевой промышленности. Зарубежная радиоэлектроника, 1979, № 7 с. 94.
- Положительное решение о выдаче патента России по Заявке № 2 000 111 417/06: Установка непрерывного действия для сублимационной сушки термолабильных материалов. / Лебедев Д. П., Быховский Б. Н., Фокин В. В., Касаткин В.В.
- Поповский В.Г. Основы сублимационной сушки пищевых продуктов. — М.: Пищпромиздат, 1967. 104 с.
- Поповский В.Г. Сублимационная сушка пищевых продуктов растительного происхождения. М.: Пищевая промышленность, 1975. — 164 с.
- Проверка приборов для температурных и тепловых измерений. Сборник инструкций, методических указаний и государственных стандартов М.: Изд-во стандартов, 1965 — 143 с.
- Пушкарев Н.С., Белоус A.M. Цветков Ц. Д. Теория и практика криогенного и сублимационного консервирования. Киев: Науковадумка, 1984. -334 с.
- Результаты эксплуатации отечественных промышленных сублимационных установок / (Гуйго Э.И., Маков Л. С., Камовников Б. П., Каухчешвили Э.И.) // Холодильная техника, N 11, 1974, с. 9 12.
- Рождественский А.В. Тепло-массообмен при сублимационном обезвоживании и вводе жидкости в вакууме // Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.18.12. М.: Моск. технолог, институт мясн. и мол. пром-ти, 1985. — 24 с.
- Розанов Л.Н. Вакуумные машины и установки. Л.: Машиностроение, 1975.-336 с.
- Рушминский А.З. Математическая обработка результатов экспериментов. -М.: Наука, 1971.- 192с.
- Седунов Ю.С. Физика образования жидкокапельной фазы в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1972, — 207с.
- Серпионова Е.Н. Промышленная адсорбция газов и паров. М.: Высшая школа, 1969. — 416 с.
- Сублимационная сушка пищевых продуктов. По материалам Лондонского симпозиума. Под ред. С. Котсона, Д. Сминта. М.: Пищевая промышленность, 1968. — 268 с.
- Смирнов Б.П. Комплексные ионы. М.: Наука, 1983, — 150с.
- Справочник по физическим основам вакуумной техники. / Купренко Е. Г. и др. Киев: ВИША школа, 1981. — 264 с.
- Сублимационная сушка пищевых продуктов растительного происхождения. Под ред. В. Г. Поповского. М.: Пищевая промышленность, 1975.- 336 с.
- Тепломассообмен. Минск: ИТМО АН БССР, 1980, т. 4, ч.2, с. 55 — 55.
- Федосеев В.Ф. Исследование процесса замораживания на металических поверхностях и в жидкостях. / Дис. канд. техн. наук. М.: МИХМ., 1978. -185с.
- Флеменгс С. Процессы затвердевания. М.: Мир, 1977. — 423 с.
- Хантлиг. Анализ размерностей. -М.: Изд-во «Мир», 1970. 175 с.
- Хартман К. и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов / Пер. с нем. Фомина Г. А. и Лецкой Н. С- Под ред. К.т.н. Э. И. Лецкого. М.: Мир, 1977. — 552с.
- Чижов В.Г. Вопросы теории замораживания пищевых продуктов. — М.: Пищепромиздат, 1956. 142 с.
- Чижев Г. Б. Теплофизические процессы в холодильной технологии пищевых продуктов. -2-е изд., перераб. М.: Пищевая промышленность, 1979.-271с.
- Шумский К.П. Вакуумные конденсаторы химического машиностроения. -М.: Машгиз, 1961. 335 с.
- Шумский К.П. Вакуумные аппараты и приборы химического машиностроения. -М.: Машгиз, 1963.
- Шумский К.П., Лямин А. И., Максимова И. С. Основы расчета вакуумной сублимационной аппаратуры. М.: Машиностроение, 1967, — 224с.
- Шумский К.П., Мялкин А. И., Максимовская. Основы расчета вакуумной сублимационной аппаратуры. М.: Машиностроение, 1967. — 191с.
- Greif D., Rowe T.W. Resent Advances and Applications of Freeze Drying Technology. — In: Adv. in Cryogenic Engineering: A cryogenic engineering conference publication. — New-York — London, 1975, v. 21, p. 418−427.
- Greif D. Freeze-drying cycles. International Symposium on freeze-drying, 1977, v. 36, p. 105−115.
- Hatcher J.D., Lyons D.W., Sunderland J.E. An experimental study of moisture and temperature distributions during freeze-drying. J. of Food Science, 1971, v.36,№l, p. 33−35.
- Hill J.E., Sunderland J.E. Sublimation hydration the continuum, transition and free molecule flow regimes. Int. J. Heat Mass Transfer, 1970,14, p. 625−638.
- Reynold L., Rothmayr W. Freeze Drying and Advanced Food Technology. Academic Press, 1975.