Науково-технічні основи процесів низькотемпературного розділення рідких систем харчових виробництв

Размещено на http://www.allbest.ru/

Одеська національна академія харчових технологій

УДК 001.89:664.066.045.5

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук

Науково-технічні основи процесів низькотемпературного розділення рідких систем харчових виробництв

Спеціальність 05.18.12 - процеси та обладнання харчових, мікробіологічних та фармацевтичних виробництв

Коваленко Олена Олександрівна

Одеса 2007

Загальна характеристика роботи

низькотемпературне розділення рідка система

Актуальність теми. Збереження здоров'я нації - пріоритетна задача кожної держави. Одним із шляхів вирішення такої задачі є виробництво та споживання якісних харчових продуктів та питної води. Відомо, що органолептичні показники, вміст біологічно-активних речовин та цінність харчових продуктів, а також якість питної води і безпечність для екологічної системи стічних вод, що утворюються і знешкоджуються на харчових виробництвах, залежить від технологічних процесів, які використовуються для обробки вихідної сировини.

Широке застосування в харчових технологіях отримали процеси концентрування рідких харчових продуктів (соків, екстрактів, молока, молочної сироватки, вина, пива), а також процеси опріснення та доочищення природної і промислової води. Інтерес до них обумовлений тим, що концентровані продукти та питна вода є основною сировиною для виробництва відновлених соків, алкогольних і безалкогольних напоїв та інших продуктів, попит на які постійно зростає, а опріснення стічних вод сприяє зменшенню дефіциту прісних водних ресурсів. В умовах зростаючої конкуренції на ринку харчових продуктів та в умовах погіршення екологічної ситуації в Україні вимоги до процесів концентрування і опріснення підвищуються, а питання щодо їх вдосконалення стають більш актуальними.

Загальним для процесів концентрування та опріснення є розділення вихідної рідкої сировини на воду, що не містить (або містить незначну кількість) сухих речовин та концентрований рідкий залишок. Тому доцільним вважається застосування до цих процесів терміну - “процеси розділення”. Загальним для рідких харчових продуктів, а також питної води і промислових стоків є те, що вони представляють собою водні розчини сукупності органічних та неорганічних речовин, а це дозволяє характеризувати їх як “рідкі системи харчових виробництв”.

Одним із процесів, який використовується для розділення рідких систем харчових виробництв, є процес виморожування або процес низькотемпературного розділення. Перевагами даного процесу є висока якість концентрованого продукту та унікальні властивості вимороженої води, а також низька енергоємність процесу видалення води із продукту і відсутність проблем, пов'язаних із пригорянням продукту, утворенням накипу та регенерацією робочих елементів. Сьогодні дослідженням та вдосконаленням процесів низькотемпературного розділення рідких систем харчових виробництв займаються в Європі, Америці, Китаї, Японії, Росії, Молдавії. Над вирішенням цієї проблеми активно працюють і в Україні, а саме в Одесі, Харкові, Києві, Донецьку, інституті винограду і вина “Магарач”. Значний внесок в розвиток теоретичних основ процесу льодоутворення в харчових системах, дослідження якості продуктів, отриманих в результаті низькотемпературної обробки та вдосконалення процесів і обладнання для кріотехнологій зробили вітчизняні та закордонні вчені: Чижов Г.Б., Гуйго Е.І., Каухчешвілі Е.І., Камовніков Б.П., Воскобойніков В.А., Плотніков В.Т., Філаткін В.М., Комяков О.Г., Лейбензон Л.С., Ткачьов О.Г., Бучко Н.А., Шаталіна І.М., Зеленська Н.І., Папп Л., Тіссен Н.А., Бурдо О.Г., Павлюк Р.Ю., Гулий І.С.,Чумак І.Г., Оніщенко В.П., Парцхаладзе Е.Г., Філін С.О., Смірнов Л.В. та інші. Разом з тим, застосування процесів виморожування в Україні дуже обмежене, а промислового виробництва виморожуючих установок немає взагалі. Однією із причин такої ситуації є відсутність на сьогоднішній день науково-технічних основ, які б дозволяли оцінювати ефективність того чи іншого способу або режиму виморожування (як з економічної точки зору, так із позиції якості кінцевого продукту) і на основі цієї оцінки формулювати рекомендації щодо їх застосування. Вирішенню цієї проблеми присвячена дана робота.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася на кафедрі процесів та апаратів і в проблемній науково-дослідній лабораторії відповідно до тематики науково-дослідних робіт ОНАХТ: “Усовершенствование криотехнологий и оборудования для концентрирования и фракционирования пищевых жидкостей” (№ держреєстрації 0197U016064), “Концептуальные основы создания ресурсосберегающих технологий АПК” (№ держреєстрації 0100U004572), “Розробка стратегії, принципів та методології удосконалення енерготехнологій АПК” (№ держреєстрації 0103U003436), “Теория и техника низкотемпературного разделения жидких систем пищевых производств” (№ держреєстрації 0106U001442). При розробці зазначених тематик здобувач виконував роль відповідального виконавця.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є розробка теоретичних і практичних основ, спрямованих на підвищення ефективності роботи виморожуючих установок та розвиток в Україні їх виробництва.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі:

- сформулювати структуру показника, який дозволить визначати ефективність виморожуючих установок та оптимізувати їх режимні і конструктивні параметри;

- вдосконалити математичну модель процесів тепло- і масопереносу в установках, в яких виморожування води із розчину здійснюється на зовнішній поверхні трубчастих кристалізаторів;

- обґрунтувати структуру та отримати рівняння для розрахунку рівноважної температури при фазовому перетворенні “розчин>лід+розчин”. Розрахувати кріоскопічні криві харчових розчинів;

- дослідити експериментально теплофізичні властивості рідких систем харчових виробництв і вимороженої фази, які необхідні для розрахунку виморожуючих установок і відомості про які відсутні;

- виконати комплекс експериментальних досліджень за задачами, сформульованими при математичному моделюванні процесів тепло- і масообміну у виморожуючій установці та узагальнити результати цих досліджень;

- визначити напрямки інтенсифікації процесів тепло- і масообміну у виморожуючих установках, сформулювати механізми впливу різних способів інтенсифікації на кінетичні закономірності цих процесів та підтвердити їх експериментально;

- розробити методики і комп'ютерні програми, необхідні для розрахунку та оптимізації режимних і конструктивних параметрів виморожуючої установки;

- розробити принципові схеми та визначити напрямки застосування виморожуючих установок на харчових виробництвах;

- виконати техніко-економічне обґрунтування щодо застосування виморожуючих установок в харчовій промисловості;

- розробити технічне завдання на виготовлення виморожуючої установки та технічну документацію на виробництво продукції, отриманої в результаті низькотемпературного розділення рідких систем харчових виробництв;

- визначити фізико-хімічні, мікробіологічні та санітарно-гігієнічні показники продукції, яка буде отримана шляхом низькотемпературного розділення у виморожуючих установках;

- провести промислову апробацію виморожуючої установки та зразків продукції на підприємствах галузі.

Об'єкт дослідження - процес виморожування та виморожуюча установка для розділення рідких систем харчових виробництв.

Предмет дослідження - показник ефективності виморожуючих установок; математична модель, кінетичні залежності, інтенсифікація та розрахунок процесів тепло- і масообміну у виморожуючій установці; рівноважна температура при фазовому перетворенні “розчин >лід+розчин”; теплофізичні властивості розчинів; режимні, конструктивні та техніко-економічні параметри виморожуючої установки; фізико-хімічні, санітарно-гігієнічні та мікробіологічні показники зразків продукції до і після виморожування.

Методи досліджень - методи кваліметрії, теорія подібності, метод аналізу розмірностей, методи теплофізичного моделювання, методи оптимізації, фізико-хімічні та мікробіологічні методи, експериментальні дослідження з використанням контрольно-вимірювальної апаратури та аналітичні дослідження з використанням ПЕОМ.

Наукова новизна одержаних результатів. В результаті комплексу аналітичних та експериментальних досліджень вперше доведені наукові положення:

1. Режимні і конструктивні параметри виморожуючої установки оптимізуються за комплексним показником якості, сформованим з використанням принципів і методів кваліметрії. При цьому функціональний зв'язок між одиничними показниками визначається впливом температурного режиму роботи установки на її техніко-економічні характеристики та технологічні параметри кінцевого продукту.

2. Умовне розділення вимороженої твердої фази на ряд прошарків (внутрішні і фронтальний) дозволяє врахувати вплив зміни в процесі їх теплофізичних властивостей на кількість теплоти, що виділяється при фазовому перетворенні розчину та температуру на фронті кристалізації.

3. Виморожування води із розчину в умовах інтенсифікації процесів тепло- і масообміну сприяє підвищенню ефективності роботи виморожуючої установки, що відображається у зростанні ступеня концентрування розчину, зменшенні вмісту розчинних речовин у розчині біля фронту кристалізації, підвищенні інтенсивності виморожування води із розчину та скороченні тривалості процесу низькотемпературного розділення рідких систем харчових виробництв.

Також вперше:

- обґрунтована структура комплексного показника якості виморожуючих установок;

- отримане рівняння для розрахунку рівноважної температури розчину при фазовому перетворенні “розчин > лід+розчин” в залежності від хімічного складу розчину та активності води у рідкій та вимороженій фазах;

- отримане рівняння для розрахунку температури на фронті кристалізації при умовах змінної температури і масової частки розчинних речовин у розчині;

- отримане рівняння для розрахунку масової частки розчинних речовин у розчині в залежності від різниці температур між температурою на фронті кристалізації і температурою розчину;

- отримані залежності для визначення густини соків (чорносмородинового, шовковичного, апельсинового) і промислових стоків виноробних підприємств, які утворюються в процесі технологічної обробки тари та обладнання;

- отримане рівняння для розрахунку коефіцієнту теплопровідності вимороженої фази в залежності від масової частки розчинних в ній речовин;

- обґрунтована необхідність, способи та механізми інтенсифікації процесів тепло- і масообміну у виморожуючих установках з направленою кристалізацією води із розчину та формуванням твердої фази у вигляді блоків льоду;

- отримані закономірності процесів виморожування води із природних і промислових вод, а також соків і екстрактів на поверхні вертикальних кристалізаторів в умовах природної конвекції та при механічному перемішуванні розчину;

- отримані критеріальні рівняння для розрахунку коефіцієнтів тепло- і масовіддачі при виморожуванні води із рідких систем харчових виробництв в умовах природної конвекції і при механічному перемішування розчинів;

- визначені фізико-хімічні, мікробіологічні та санітарно-гігієнічні показники продукції, отриманої шляхом низькотемпературного розділення вихідної сировини;

- обґрунтовані принципові технологічні схеми застосування виморожуючих установок в харчових виробництвах.

Практичне значення одержаних результатів: З використанням розроблених методик і програм розраховано параметричний ряд, оптимальні режимні і конструктивні параметри, а також техніко-економічні характеристики виморожуючих установок з потужністю за вихідною сировиною від 200 до 10000 кг за цикл.

Підготовлено і затверджено технічне завдання на виробництво блочних виморожувачів типу БЛС-П та технічну документацію на виробництво дослідної партії “Напою алкогольного “Глінтвейн” з кріоекстрактами пряно-ароматичної сировини” (ТУ У 15.9-26303655-30:2005).

Виконаним порівняльним техніко-економічним аналізом технологій, що використовують різні способи розділення рідких систем харчових виробництв, а також порівняльним аналізом фізико-хімічних показників якості продукції, отриманої за допомогою різних технологій, обґрунтовано доцільність застосування виморожуючих установок на вітчизняних харчових виробництвах.

Зразки продукції, отриманої в результаті низькотемпературного розділення та виморожуючі установки були апробовані у виробничих умовах на ТОВ “Ланжерон і К” (Одеська обл., Роздільнянський р-н), базі відпочинку “Парус” (м. Білгород-Дністровський, Одеська обл.), ТОВ агрофірмі “Эврика” (м. Одеса), АТ Миколаївському пивзаводі “Янтар” (м. Миколаїв). Для зазначених виробництв розраховані показники економічної ефективності.

Результати, одержані при виконанні дисертаційної роботи, можуть бути рекомендовані до використання в науково-дослідних і проектно-конструкторських установах харчового машинобудування, а також у навчальних закладах III і IV рівнів акредитації, що займаються підготовкою спеціалістів у галузі розробки та експлуатації технологій і обладнання для низькотемпературної обробки харчових продуктів.

Особистий внесок здобувача полягає в аналізі стану проблеми, формулюванні наукових положень, їх теоретичному та експериментальному підтвердженні, розробці програми досліджень і керівництві з її реалізації, проведенні аналітичних, експериментальних досліджень та їх аналізі, формулюванні висновків, підготовці матеріалів до публікації та складанні заявок на винаходи, розробці нормативної документації, проведенні заходів з упровадження науково - технічних розробок у виробництво. Ряд досліджень було проведено спільно з аспірантами Євдокимовою О.О., Харенко Д.О., Токарєвою Л.М., Ремінною Л.П. У матеріалах, опублікованих у співавторстві, дисертанту належать основні ідеї, наукове обґрунтування теоретичних положень, постановка експериментів і аналіз отриманих результатів, формулювання і узагальнення основних висновків.

Апробація результатів дисертаційної роботи. Основні положення і результати дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на щорічних науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу ОНАХТ в 1995 - 2007 р.р., на методичній конференції "Людина та навколишнє середовище - проблеми безперервної екологічної освіти в вузах" (Одеса, 1996 р.), на українсько-польській науково-технічній конференції “Сучасні проблеми водопостачання і знешкодження стічних вод” (Львів, 1996 р.), на міжнародному симпозіумі “Fifth international heat pipe symposium” (Мельбурн, Австралія, 1996 р.), на 12 міжнародному конгресі “Chemical and рrocess еngineering” (Прага, Чеська республіка, 1996 р.), на IX міжнародній конференції “Удосконалення процесів та апаратів хімічних, харчових та нафтохімічних виробництв” (Одеса, 1996 р.), на третьому міжнародному семінарі “Heat Pipes, Heat Pumps, Refrigerators” (Мінськ, Білорусь, 1997 р.), на міжнародній конференції “Экология человека и проблемы воспитания молодых ученых” (Одеса, 1997 р.), на Х міжнародній конференції “Вдосконалення процесів та апаратів хімічних та харчових виробництв” (ІССЕ-99, Львів, 1999 р.), на IV Мінському міжнародному форумі “Тепломассобмен ММФ-2000” (Мінськ, Білорусь, 2000 р.), на шостій міжнародній науково-технічній конференції “Проблеми та перспективи створення і впровадження нових ресурсо- та енергоощадних технологій, обладнання в галузях харчової і переробної промисловості” (Київ, 2000 р.), на І міжнародному симпозіумі “Biochimie si biotehnologii in Industria Alimentara” (Кишинів, Молдова, 2002 р.), на 5-тій міжнародній науково-практичній конференції “Управління ефективним енерговикористанням” (Одеса, 2003 р.), на третій міжнародній виставці “Электроника и энергетика 2003” та другій спеціалізованій виставці “Станкомаш экспо 2003” (Одеса, 2003 р.), на міжнародних науково-технічних конференціях “Актуальні проблеми харчування: технологія та обладнання, організація і економіка” (Донецьк, 2003 та 2005 р.р.), на міжнародній науково-технічній конференції “Енергоефективність 2004” (Одеса, 2004 р.), на регіональному семінарі країн центральної та східної Европи “Maitrise et gestion de la qualite dans l'industrie alimentaire” (Кишинів, Молдова, 2004 р.), на міжвузівській науково-практичній конференції „Проблеми техніки і технологій харчових виробництв” (Полтава, 2004 р.), на IV міжнародній конференції “Проблемы промышленной теплотехники” (Київ, 2005 р.), на міжнародній науково-практичній конференції “Харчові технології ” (Одеса, 2005 та 2006 р.р.), на 71-ій та 73-ій наукових конференціях молодих вчених, аспірантів та студентів “Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті” (Київ, НУХТ, 2005 та 2007 р.р.), на четвертому семінарі “Информационные системы и технологии” (Одеса, 2006 р.), на ХІ Міжнародній науковій конференції “Удосконалення процесів та обладнання харчових та хімічних виробництв” (Одеса, 2006 р.), на VI міжнародній науковій конференції аспірантів і студентів “Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів” (Донецьк, 2007 р.), на науковому семінарі “Математическое моделирование и информационные технологии” (Одеса, 2007 р.), на конференції молодих вчених, аспірантів і магістрів (Одеса, 2007 р.), на міжнародній науково-практичній конференції “Підвищення енергетичної ефективності харчових та хімічних виробництв” (Одеса, 2007 р.).

Зразки концентрованих виморожуванням продуктів та вимороженої води представлялися на V і VI Міжнародних спеціалізованих виставках-симпозіумах “Вино і виноробство” (Одеса, 2005 - 2007 р.р.).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 75 друкованих праць, з них 30 у наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України, 3 деклараційні патенти України на винаходи, тези 27 доповідей на вітчизняних та міжнародних наукових конференціях.

Структура та об'єм роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, семи розділів, загальних висновків, списку використаних джерел, що включає 358 найменувань (36 стор.) та 15 додатків (126 стор.). Робота викладена на 353 сторінках основного тексту, містить 125 рисунків (75 стор.) та 45 таблиць (25 стор.).

Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність вибраного напряму дисертаційної роботи, сформульовано мету і задачі досліджень, викладено наукову новизну і практичне значення одержаних результатів, відображено результати апробації, охарактеризовано особистий внесок здобувача, структуру і обсяг роботи.

У першому розділі “Теорія, техніка і перспективи використання процесів низькотемпературного розділення в харчових виробництвах” представлено аналітичний огляд літератури щодо історичних, технічних, технологічних і економічних аспектів використання виморожуючих установок у харчовій промисловості. На основі порівняльного аналізу різних способів розділення показана перспективність використання виморожуючих установок для концентрування рідких харчових продуктів, а також опріснення та очищення природних і промислових вод. Представлена класифікація процесів, що відбуваються у виморожуючих установках, і наведені фізичні основи та підходи до математичного моделювання таких процесів. Надана характеристика конструкцій та принципових схем сучасних установок для низькотемпературного розділення рідких систем харчових виробництв та відзначено, що на сьогоднішній день не розроблено показник, який би дозволяв оцінити ефективність того чи іншого способу або режиму виморожування як з економічної точки зору, так і з позиції якості кінцевого продукту. Показано, що для низькотемпературного розділення рідких систем харчових виробництв переважно використовуються установки, в яких теплота охолодження розчину і конструктивних елементів установки, а також теплота фазового перетворення розчину відводиться до холодоносія через стінку робочого елемента (кристалізатора), а кристалізація води здійснюється на рухомій границі розділу фаз. Відзначені переваги способу низькотемпературного розділення, при якому тверда фаза формується у вигляді блоку льоду на поверхні трубчатих кристалізаторів та представлений аналіз досліджень, присвячених вивченню процесів тепло- і масообміну в установках такого типу. В результаті цього аналізу встановлено, що існуючі математичні моделі виморожуючих установок зазначеного вище типу потребують вдосконалення у питаннях розрахунку: температури на фронті кристалізації для умов змінної температури розчину і змінної масової частки розчинних речовин у розчині; масової частки розчинних речовин у розчині в залежності від умов на фронті кристалізації; коефіцієнту кристалізації вимороженої фази. Крім того, потребують досліджень процеси тепло- і масовіддачі при опрісненні природних і промислових вод, соків і екстрактів, не вивчено вплив і не сформульовані механізми інтенсифікації процесів тепло- і масообміну при виморожуванні води із розчинів, не обґрунтовано режимні і конструктивні характеристики та економічна ефективність виморожуючих установок, не розроблена технічна документація на їх виробництво. Показано, що необхідним також є розширення відомостей про теплофізичні властивості розчинів при температурних режимах, характерних для виморожуючих установок, а також кріоскопічні криві рідких систем харчових виробництв.

На основі проведеного літературного огляду сформульовані задачі, які спрямовані на досягнення мети представленої дисертаційної роботи.

У другому розділі “Методологічні основи досліджень процесів низькотемпературного розділення рідких систем харчових виробництв” визначені напрямки досліджень та сформульовано загальну програму досліджень. Порівняльна характеристика та обґрунтований вибір методів досліджень (кваліметрії, моделювання процесів тепло- і масовіддачі в розчині при виморожуванні з нього води, рівноважної температури при фазовому перетворенні “розчин > лід+розчин”, теплофізичних властивостей розчину і вимороженої фази, узагальнення результатів експериментальних досліджень, оцінки похибок досліджень та оптимізації), застосування яких необхідне для вирішення поставлених задач. Представлена характеристика рідких систем харчових виробництв, які використовувалися в дослідженнях процесів низькотемпературного розділення. Наведена характеристика розроблених експериментальних стендів та методик експериментальних досліджень.

У третьому розділі “Розробка науково-технічних основ процесів низькотемпературного розділення рідких систем харчових виробництв” на основі існуючих уявлень про функціональні зв'язки між режимними, конструктивними і технологічними умовами здійснення процесів виморожування із розчинів та техніко-економічними характеристиками процесів і якістю кінцевого продукту запропоновано структуру показника ефективності виморожуючої установки. Показник представлений у вигляді комплексного, а саме інтегрального, показника якості (J, кг/грн), який характеризує відношення приросту розчинних речовин вихідної сировини до грошових витрат, що йдуть на отримання кінцевого продукту з певною харчовою цінністю.

Запропонований показник може використовуватися не тільки для оптимізації режимних і конструктивних характеристик виморожуючих установок, а й для порівняння ефективності технологій, які базуються на принципово різних способах розділення рідких систем харчових виробництв.

Оскільки існуючі математичні моделі не відображають в повній мірі ці зв'язки, тому були проведені аналітичні дослідження по вдосконаленню математичного опису процесів низькотемпературного розділення. В якості об'єкту дослідження використовувалися процеси виморожування води із розчинів в установках із трубчастими кристалізаторами, в яких тверда фаза формується на зовнішній поверхні кристалізатора у вигляді блоку льоду.

В розділі наведені фізична, балансова і кінетична модель процесів в такій установці. Характерною особливістю запропонованої моделі є умовне розділення твердої фази на ряд прошарків (внутрішні і фронтальний), які відрізняються теплофізичними властивостями через різну температуру прошарку і різний вміст розчинних речовин у міжкристалічній структурі. Крім того, особливістю фронтального прошарку є те, що в ньому кристалізація води відбувається одночасно по всьому об'єму і при температурі, що відповідає температурі фазового переходу розчину.

Такий підхід до математичного опису задачі дозволяє врахувати вплив зміни теплофізичних властивостей прошарків на значення температури на фронті кристалізації. Цьому також сприяє врахування впливу умов теплообміну на ділянці “навколишнє середовище - ізоляція - стінка ємності - розчин” на кінетику процесів, які відбуваються на ділянці “розчин - прошарки твердої фази - стінка кристалізатора - холодоносій”.

Кінетична модель процесів тепло- і масообміну в елементах виморожуючої установки представлена у вигляді нестаціонарної тримірної задачі в циліндричних координатах та квазістаціонарної одномірної задачі з радіальним розподілом параметрів.

Математична модель у вигляді нестаціонарної тримірної задачі в циліндричних координатах є загальною і за допомогою характерних для ряду елементів диференційних рівнянь у часткових похідних з відповідними граничними умовами відображає процеси теплообміну в системі “навколишнє середовище - стінка ізоляції - стінка ємності - розчин - прошарки вимороженої твердої фази - стінка кристалізатора - холодоносій” та масообміну в системі “розчин - прошарки вимороженої твердої фази”. При всій повноті відображення процесів, що протікають у виморожуючій установці, нестаціонарна тримірна задача в циліндричних координатах на сьогоднішній день є складною для вирішення. Тому подальше математичне моделювання проведено при ряді припущень: температура й масова концентрація розчинних речовин у розчині є функцією тільки однієї координати R; задача розглядається як квазістаціонарна, тобто для будь-якого фіксованого моменту часу розподіл температур і концентрацій за радіусом є стаціонарним, а теплофізичні властивості елементів моделі постійними; дифузія речовин у розчині, що перебуває в міжкристалічній структурі вимороженої фази, а також теплота, що виділяється при фазовому перетворені цього розчину є незначними і ними можна знехтувати; масова концентрація розчинних речовин розчину на фронті кристалізації залежить від рівноважної температури при фазовому перетворенні “розчин>лід+розчин”.

З урахуванням прийнятих припущень, кінетична модель процесів тепло- і масообміну у виморожуючій установці представляється характерними для ряду елементів диференційними рівняннями в звичайних диференціалах з відповідними граничними умовами. Ці рівняння описують конфігурацію стаціонарного поля температур і концентрацій в елементах моделі в радіальному напрямку, а їх рішенням є рівняння, які відображають кількість теплоти та маси, що переноситься через відповідні елементи моделі.

У третьому розділі також представлені принципові схеми використання виморожуючих установок у харчових виробництвах та наведена їх характеристика.

Важливим результатом розділу є принципові схеми виморожуючих установок, в яких процеси тепло- і масообміну в розчині та вимороженій фазі інтенсифікують ся внаслідок: механічного перемішування розчину; акустичних коливань у розчині, що створюються за допомогою п'єзо випромінювачів; механічних коливань, які створюються пульсуючою в розчині мембраною; зміни конструкції та розташування кристалізатора; механічного видалення розчину, що знаходиться в міжкристалічному просторі вимороженої фази.

Вважається, що механізм інтенсифікації процесів переносу в конструкціях виморожуючих установок полягає у тому, що механічне перемішування, а також акустичні та механічні коливання сприяють збільшенню швидкості руху елементарних частинок розчину та діють на в'язкий прошарок розчину біля фронту кристалізації, розмиваючи його і зменшуючи в ньому концентрацію розчинних речовин. В результаті такого впливу розчин охолоджується швидше і до більш низької температури, а тверда фаза формується за коротший проміжок часу і з меншим вмістом розчинних речовин.

Аналогічних результатів можна досягнути при організації процесу виморожування на нижній поверхні горизонтального пластинчатого кристалізатора. Але при цьому збільшенню швидкості конвективних потоків в розчині в більшій мірі будуть сприяти сили гравітації, напрямок дії яких співпадає з напрямком руху потоку розчинних речовин в розчині (із в'язкого прошарку розчину, що межує з фронтом кристалізації, в основну масу розчину) та градієнтом температур між розчином і фронтом кристалізації.

Механізм інтенсифікації процесів тепло- і масообміну у виморожуючій установці при механічному видаленні розчину із міжкристалічної структури вимороженої фази в процесі її формування полягає у зниженні температури на фронті кристалізації внаслідок підвищення коефіцієнту теплопровідності вимороженої фази, що в свою чергу обумовлено зменшенням кількості і концентрації розчину, який знаходиться у цій фазі. В результаті такої організації процесу охолодження розчину та зростання твердої фази відбувається швидше, кількість концентрованого розчину та масова частка розчинних в ньому речовин зростають, а тривалість процесів кристалізації та сепарування скорочується. Для підтвердження сформованих механізмів інтенсифікації процесів тепло- і масообміну у виморожуючій установці необхідним є виконання комплексу експериментальних досліджень.

У четвертому розділі “Математичне моделювання температури на фронті кристалізації, процесів тепло-і масовіддачі в розчині, теплофізичних властивостей розчину і вимороженої фази, а також умов рівноваги при фазовому перетворенні “розчин > лід+розчин”” показано, що для визначення коефіцієнтів і в умовах природної конвекції можна використовувати рівняння традиційної структури, а саме для розрахунку тепловіддачі -, а для розрахунку масовіддачі -. В цих рівняннях Sh, Gr, Sc, Nu, Pr- числа подібності Шервуда, Грасгофа, Шмідта, Нуссельта, Рейнольдса, Прандтля, відповідно, а С, А, а, d - константи, та показники степеню, що визначаються експериментально і відображають особливості тепло- і масовіддачі в розчині при кристалізації з нього води в умовах конкретної виморожуючої установки.

Представлені результати моделювання тепло- і масовіддачі в розчинів при виморожуванні з нього води в умовах механічного перемішування розчину. Для цих умов вид рівнянь для розрахунку і було отримано з використанням принципів теорії подібності і методу аналізу розмірностей. При формуванні рівняння для розрахунку тепловіддачі в розчині в якості незалежних змінних були прийняті наступні параметри: товщина зазору між внутрішньою стінкою ємності для розчину і фронтом кристалізації (д_р, м); діаметр мішалки (d_м, м); частота обертів мішалки (n_міш, с^-1); с_р; м_р; л. А при формуванні рівняння для розрахунку масовіддачі в розчині в якості незалежних змінних були прийняті наступні параметри: д_р; d_м; n_міш; с_р; м_р; коефіцієнт дифузії компоненту, який переважає у розчині (D, м²/с). Після розв'язання системи рівнянь, складеної для основних одиниць, і пошуку комбінацій одержано структури рівнянь в узагальнених змінних для розрахунку коефіцієнтів тепловіддачі - та масовіддачі -. В наведених вище рівняннях С, А - константи, а d, f, a, с, h, b - показники степеню, що визначаються в результаті математичної обробки експериментальних даних по кінетичним дослідженням; К - безрозмірний параметр, який розраховується наступним чином: К=д_р/d_м. В якості визначаючих параметрів при розрахунку тепло- і масовіддачі в розчині як для умов природної конвекції, так і для умов механічного перемішування розчину використовувались температура (t_o=(t_р+t_тп)/2), масова частка розчинних речовин ( ) і конструктивний розмір (д_р=(d_е-d_вф)/2). В цих залежностях: t_о- визначаюча температура, °С; t_тп - температура на теплопередаючій поверхні, °С; t_р - температура розчину, °С; щ_о - визначаюча масова частка розчинних речовин у розчині, %; - масова частка розчинних речовин біля фронту кристалізації, %; щ_р - масова частка розчинних речовин в ядрі розчину, %; d_е - внутрішній діаметр ємності для розчину, м; d_вф - зовнішній діаметр вимороженої фази, м.

З використанням рівнянь, що відображають теплові потоки в елементах виморожуючої установки, отримано рівняння для розрахунку коефіцієнту теплопровідності вимороженої фази. В результаті математичної обробки літературних даних отримані рівняння для розрахунку теплофізичних властивостей рідких систем харчових виробництв.

При моделюванні рівноважних температур при фазовому перетворенні “розчин >лід+розчин” харчовий розчин розглядається як складна гомогенна термодинамічна система, в якій зв'язок між термодинамічними властивостями визначається рівняннями, що випливають із першого та другого законів термодинаміки. Охолодження розчину призводить до порушення рівноваги в системі, зміни термодинамічних параметрів системи (зокрема супроводжується зменшенням енергії Гіббса) та фазового перетворення розчину. При цьому умови фазової рівноваги визначаються рівністю молярних хімічних потенціалів компонентів розчину в рідкій і твердій фазах або рівністю активності води (термодинамічна функція, яка використовується на практиці для визначення молярних хімічних потенціалів компонентів водних розчинів) в рідкій () і твердій фазах (). Обґрунтовано вибір рівняння для розрахунку активності води у розчині. Показано, що рівняння Плотнікова-Філаткіна (для розрахунку активності води у твердій фазі чистої води) можна використовувати для розрахунку активності води у твердій фазі розчину, якщо його доповнити додатковими коефіцієнтами, які будуть враховувати вплив розчинних речовин на питому молярну теплоємкість переохолодженого розчину.

У п'ятому розділі “Експериментальні кріоскопічні дослідження, а також дослідження теплофізичних властивостей розчинів і вимороженої фази” представлені результати визначення рівноважних температур ряду розчинів при фазовому перетворенні “розчин>лід+розчин”. Також наведені результати досліджень густини розчинів та коефіцієнту теплопровідності вимороженої з них твердої фази.

Кріоскопічні дослідження проводилися на: модельних розчинах органічних речовин, які є характерними для соків і екстрактів (водні розчини цукрів і кислот); соках із шовковиці, винограду і апельсина; водному екстракті вишневих вичавок; морській воді Чорного моря; промислових стоках виноробного підприємства, що утворюються після миття тари та обладнання. Масова частка розчинних речовин в розчинах змінювалася в наступних діапазонах: від 1 до 50 % - в модельних розчинах цукрів; від 1 до 10 % - в модельних розчинах кислот; від 7 до 32 % - в соках і екстрактів; від 1 до 5 % - для морської води Чорного моря; від 0,1 до 1 % - для промислових стоків виноробного підприємства. Результати кріоскопічних досліджень представлені у вигляді кривих охолодження та кріоскопічних кривих зазначених вище розчинів.

Математична обробка результатів кріоскопічних досліджень проводилася згідно розробленої моделі з використанням прикладного математичного пакету Mathcad. В результаті обробки отриманні значення коефіцієнтів А₁=-1,8^.10^-3; В₁=-0,014; С₁=-5,2^.10^-3; С₂=-0,049. Вони є справедливими для таких продуктів, як соки і екстракти.

Результати експериментальних досліджень густини соків (апельсиновий, чорносмородиновий, шовковиці), а також промислових стоків виноробного підприємства представлені у вигляді графічних залежностей. В результаті математичної обробки експериментальних даних по густині вище названих розчинів отримані регресійні рівняння для розрахунку значення густини розчину в залежності від масової частки розчинних у ньому речовин та його температури. Рівняння наведені в п'ятому розділі.

Дослідження проводилися на водних розчинах сахарози та абрикосовому соці. Експериментальні дані наведені в порівнянні із значеннями коефіцієнтів теплопровідності вимороженої фази, розрахованими за рівнянням адитивності. В результаті математичної обробки експериментальних та літературних даних отримане рівняння для визначення в залежності від масової частки розчинних речовин у вимороженій фазі (%).

У шостому розділі “Кінетика процесів виморожування води із розчинів в умовах природної конвекції та при інтенсифікації процесів тепло- і масопереносу” представлені результати експериментальних кінетичних досліджень та їх узагальнення.

Кінетика процесів тепло- і масопереносу при виморожуванні води із розчинів в умовах природної конвекції досліджувалась на трьох експериментальних стендах з вертикальними трубчастими кристалізаторами та циліндричними ємностями для розчину. Стенди відрізнялися системами охолодження, а також конструктивними розмірами кристалізаторів і ємностей для розчину. Під час експериментальних досліджень вивчався вплив початкової температури розчину (t_р^', ^оС), початкового об'єму розчину (V_р', мі), початкової масової частки розчинних речовин у розчині (%), діаметрів кристалізатора (d_кр, мм) і ємності для розчину (d_е, мм), температурного режиму роботи установки (t_хл, ^оС) на зміну поточних значень: масової частки розчинних речовин у розчині (%) та у вимороженій фазі (%); масової частки розчинних речовин біля фронту кристалізації (%); температур у розчині (t_р, ^оС) і вимороженій фазі (t_вф, ^оС); температури на фронті кристалізації (t_фк, ^оС); об'єму розчину (V_р, мі); діаметру блоку льоду (d_вф, мм), тривалість процесу (ф, с). При виконанні кінетичних досліджень використовувалися модельні розчини (водні розчини сахарози і хлористого натрію), природні та промислові води (вода водопровідна, морська вода Чорного моря, промислові стоки виноробного підприємства), соки (апельсиновий, чорносмородиновий, шовковиці, виноградний) та водні екстракти на основі виноградних і вишневих вичавок, а також на основі пряно-ароматичної сировини. Діапазони зміни режимних параметрів процесу виморожування наведені в табл.1.

Результати експериментальних кінетичних досліджень представлені у вигляді графічних залежностей, що відображають зміну за часом параметрів розчину і вимороженої фази, а також графічних залежностей, що відображають розподіл температур і концентрацій у виморожуючій установці в радіальному напрямку.

Таблиця 1. Діапазони зміни режимних параметрів процесу

Розчин	Параметри
	%	tр', оС	Vр'.10і, м	tхл., оС
Водний розчин сахарози	5 - 40	2…20	0,25…0,5	-10...-12,5
Водний розчин хлористого натрію	0,002 - 0,25	5,5…21,5	0,25…1,5	-2,5…-7
Соки, екстракти	2 - 35	2…20	0,25…3	-5…-20
Природні та промислові води	0,002 - 1,25	4,7…21,5	0,2…1,5	-2,5…-10

Аналіз результатів кінетичних досліджень, отриманих при вказаних вище умовах, а також кінетичних залежностей, представлених в літературі (для подібних режимів, але інших за теплофізичними властивостями розчинів (молочна сироватка, вина) дозволив сформулювати наступні загальні закономірності процесів виморожування:

- із підвищенням при t_хл, d_кр, V_р', t_р^' = соnst виморожування води із розчину і його охолодження відбувається повільніше, ступінь концентрування розчину зменшується, а щ_вф і ф збільшується;

- із зниженням t_хл при , d_кр, V_р' t_р^' = соnst інтенсивність виморожування води із розчину та інтенсивність його охолодження зростає, ф скорочується, зменшується, а збільшується;

- із збільшенням d_кр при V_р', t_хл, t_р^' = соnst збільшується ф, але якість процесу розділення розчинів зростає;

- найбільш інтенсивне охолодження розчину відбувається протягом перших (30 - 60) хв процесу. Із збільшенням товщини блоку льоду температура на фронті кристалізації зростає, різниця температур (ДТ) між температурою на фронті кристалізації і температурою в ядрі розчину зменшується, а інтенсивність охолодження розчину знижується;

- температурне поле в блоці льоду і розчині нерівномірне;

- протягом періоду процесу, коли ДТ знаходиться в межах від 5 до 30 ^оС, зміна відбувається тільки в прошарку розчину, що межує з фронтом кристалізації. При цьому значення може перевищувати значення в 2,5-3 рази (для соків, екстрактів) чи 1,6-1,7 рази (для природних і промислових вод). Протягом періоду процесу, коли ДТ знаходиться в межах від 2 до 5 ^оС змінюється по всьому об'єму розчину, і вже значення незначно перевищує значення;

- ріст вимороженої фази супроводжується захопленням розчину в міжкристалічну структуру. В процесі охолодження (після кристалізації) вимороженої фази масова частка розчинних речовин в цьому розчині змінюється внаслідок подальшого виморожування з нього води. При цьому у вимороженій фазі на відстані до 15 мм від поверхні кристалізатора масова частка розчинних речовин у розчині, що знаходиться у міжкристалічній структурі в 2-4 рази перевищує значення.

В результаті узагальнення досліджень по розподілу концентрацій у виморожуючій установці отримане рівняння для розрахунку поточної масової частки розчинних речовин у розчині в залежності від різниці температур між температурою на фронті кристалізації та температурою в ядрі розчину.

Дослідження впливу механічного перемішування розчину на кінетику процесів тепло- і масообміну у виморожуючій установці проводилися на водному розчині хлористого натрію при t_хл. = -5 С, V_р' = 0,00025 м³, = (0,1 - 0,25) % та частоті обертів мішалки n_міш = (100 - 660) об/хв. В дослідженнях визначався вплив n_міш на зміну поточних значень параметрів розчину та вимороженої фази. Аналіз отриманих кінетичних залежностей дозволив сформулювати наступні закономірності процесу:

- в діапазоні 100 n_міш 660 об/хв ступінь концентрування розчину зростає в 1,4 рази, масова частка розчинних речовин у вимороженій фазі зменшується в 1,5 рази, а інтенсивність виморожування води із розчину підвищується в 1,4 рази;

- при подальшому збільшені n_міш інтенсивність процесу теплообміну зростає, а масообміну зменшується.

При дослідженні кінетики процесів тепло- і масообміну у виморожуючій установці з п'єзо випромінювачем вивчався вплив частоти акустичних коливань (f_а, кГц) і розташування п'єзо випромінювача відносно фронту кристалізації на зміну параметрів розчину та вимороженої фази. Дослідження проводилися при частотах акустичних коливань від 4,5 до 100 кГц і при розташуванні п'єзо випромінювача горизонтально на поверхні розчину та дні ємності для розчину (при цьому акустичні хвилі спрямовувалися вздовж фронту кристалізації), а також вертикально в розчині (при цьому акустичні хвилі спрямовувалися перпендикулярно до фронту кристалізації). Для дослідження процесів переносу в зазначених вище умовах використовувалися водні розчини сахарози, виноградний сік і водний екстракт виноградних вичавок.

Аналіз отриманих результатів дозволив сформулювати наступні характерні закономірності процесу:

- під впливом акустичних коливань в діапазоні частот від 15 до 50 кГц інтенсивність росту вимороженої фази збільшується на (15 - 27) % в порівнянні з процесом виморожування без акустичних коливань. При підвищенні f_а до 100 кГц зростає крихкість вимороженої фази і процес виморожування не відбувається;

- перпендикулярно спрямовані до фронту кристалізації акустичні хвилі найбільшим чином впливають на прошарок розчину біля фронту кристалізації. При цьому щ_фк зменшується, а щ_р збільшується на 14 % в порівнянні з процесом без акустичних коливань. Акустичні хвилі, спрямовані вздовж фронту кристалізації, більшим чином інтенсифікують процес кристалізації води. При цьому у виморожену фазу захоплюється більша кількість розчину і щ_р змінюється не значно.

Наведені результати експериментальних досліджень впливу механічних коливань на кінетику процесів тепло- і масообміну у виморожуючій установці. Механічні коливання в розчині створювалися за допомогою пульсуючої мембрани, що представляла собою перфоровану пластину з поверхневою пористістю 40 %. Мембрана розміщувалася паралельно поверхні кристалізації. В дослідженнях вивчався вплив частоти коливань мембрани (f_м, Гц) на зміну параметрів розчину та вимороженої фази. Для дослідження процесів переносу в таких умовах використовувалися водні розчини сахарози. Результати досліджень представлені у вигляді графічних залежностей. Дослідження проводились при температурному режимі установки мінус 17 ^оС. Аналіз отриманих результатів дозволив сформулювати такі закономірності процесу:

- з підвищенням f_м товщина вимороженої фази зростає, а розчин охолоджується інтенсивніше і до більш низької температури;

- із зростанням для ефективного розділення розчину слід використовувати механічні коливання із більшою частотою.

Наведені результати експериментальних досліджень процесів тепло- і масообміну при виморожуванні води із розчину на нижній поверхні горизонтального пластинчастого кристалізатору. Дослідження виконувалися на дистильованій воді і водних екстрактах гвоздики. В розділі наведені результати досліджень, аналіз яких дозволив сформулювати наступні закономірності:

- кінцева масова частка розчинних речовин у продукті (%) та товщина вимороженої фази (д_вф, мм), отриманні при виморожування води із розчинів на нижній поверхні горизонтального пластинчастого кристалізатора, в 1,2 та 1,36 разів перевищує та д_вф в установці із вертикальним трубчастим кристалізатором;

- при виморожуванні води із розчину на нижній поверхні горизонтального кристалізатора розчин охолоджується інтенсивніше і до більш низької температури.

Вивчався впливу механічного відбору розчину із вимороженої фази в процесів її росту на кінетику процесів тепло- і масообміну у виморожуючій установці. Для дослідження процесів переносу в зазначених вище умовах використовувалися сік чорної смородини, морська вода і промислові стоки виноробного заводу. Відбір розчину із пористої структури вимороженої фази здійснювався на відстані 4, 10 і 16 мм від поверхні кристалізатора протягом проміжку часу від моменту формування вимороженої фази необхідної товщини до моменту завершення процесу виморожування. Аналіз отриманих результатів дозволив сформулювати наступні закономірності процесу:

- масова частка розчинних речовин у розчині, що відбирається із міжкристалічної структури вимороженої фази в 1,7 раз вища ніж у кінцевому концентрованому продукті;

- застосування механічного відбору розчину із міжкристалічної структури твердої фази в процесі виморожування дозволяє підвищити вихід концентрованого продукту на 13 - 15 %;

- відбір розчину із міжкристалічної структури твердої фази в процесі виморожування дозволяє скоротити тривалість процесу гравітаційного сепарування в 2 рази.

Результати узагальнення експериментальних досліджень по тепло- і масовід дачі в рідких системах харчових виробництв при виморожуванні з них води на поверхні вертикальних трубчатих кристалізаторів в умовах природної конвекції в розчині та при його механічному перемішування представлені у шостому розділі у вигляді критеріальних рівнянь. Для соків і екстрактів критеріальні рівняння наведені в табл. 2.

Таблиця 2. Результати узагальнення експериментальних кінетичних досліджень

Рівняння	Діапазон зміни чисел подібності, похибка рівняння
Виморожування в умовах природної конвекції у розчині
тепловіддача:	20·105<<20106; 1< Nu <20, похибка рівняння - 14 %
масовіддача:	70·105<()<40·1010; 50·104<<110, похибка рівняння -10 %

У сьомому розділі “Інженерні методи розрахунку виморожуючих установок. Апробація та практична реалізація результатів роботи” наведено загальну структуру розрахунку виморожуючих установок з вертикальними трубчастими кристалізаторами, яка включає етапи розрахунку рівноважних температур розчинів при фазовому перетворенні “розчин>лід+розчин”, кінетики процесів тепло- і масообміну, конструктивних, техніко-економічних та оптимальних параметрів виморожуючої установки. Кожний етап розрахунку представлений у вигляді методик, алгоритмів та комп'ютерних програм, які базуються на результатах аналітичних і експериментальних досліджень, представлених в розділах 3-6.

Так, з використанням коефіцієнтів А₁, В₁, С₁ та С₂, а також літературних відомостей про хімічний склад ряду фруктів, ягід та цитрусових, за розробленою методикою розраховано 15 кріоскопічних кривих соків, які можуть бути отримані на основі вище зазначеної сировини.

Розрахована кінетика процесів тепло- і масопереносу при виморожуванні води із рідких систем харчових виробництв, а також конструктивні параметри основних елементів виморожуючої установки. З використанням цих даних сформований параметричний ряд, який, наприклад, у випадку коли d_кр=48,3Ч2, має вигляд, представлений у табл. 3.

Таблиця 3. Параметричний ряд виморожуючих установок

Потужність за вихідною сировиною, кг/цикл	Висота кристалізатора при певній кількості кристалізаторів (шт), м
	7	19	37	61	91	127	169	217
200	1,25	0,45	-	-	-	-	-	-
500	3,12	1,12	0,57	-	-	-	-	-
1000	-	2,24	1,14	0,69	-	-	-	-
2000 ...

Подобные документы

• Гідромеханічні процеси

  Класифікація процесів харчових виробництв. Характеристика і методи оцінки дисперсних систем. Сутність процесів перемішування, піноутворення, псевдозрідження та осадження матеріалів. Емульгування, гомогенізація і розпилення рідин як процеси диспергування.
  
  курсовая работа [597,4 K], добавлен 22.12.2011
  

• Розвиток наукових основ енергозберігаючих технологій заморожування та низькотемпературного зберігання плодоовочевої сировини

  Основи енергозберігаючих технологій заморожування і низькотемпературного зберігання плодоовочевої сировини. Математичне моделювання технологічних процесів заморожування з застосуванням теоретично визначених теплофізичних характеристик плодів і овочів.
  
  автореферат [2,0 M], добавлен 23.03.2013
  

• Аналіз розчинення азоту в рідких і тугоплавких металах при температурах до 3125К

  Дослідження основних термодинамічних залежностей розчинення азоту в рідких залізованадієвих, залізоніобієвих сплавах та в рідких чистих ванадії та ніобії. Побудова кінетичних залежностей розчинення азоту в чистих ванадії, ніобії, цирконії і титані.
  
  реферат [80,1 K], добавлен 10.07.2010
  

• Тенденції розвитку харчових виробництв як об’єктів автоматизації

  Особливості об’єктів автоматизації харчової промисловості. Принципова технологічна схема барабанного котла. Характеристика бурякоцукрового заводу, стадії виробництво цукру. Технологічна схема тракту подачі буряка та відділення очищення дифузійного соку.
  
  курсовая работа [4,6 M], добавлен 04.04.2012
  

• Створення системи для підвищення ефективності роботи викладачів учбового закладу

  Автоматизовані системи тестування як частина навчального процесу. Комп'ютерні тести у навчанні та вимоги, що пред'являються до завдань. Структурна схема створення систем тестування. Редактор для створення електронних тестів EasyQuizzy та Easy Test.
  
  курсовая работа [443,8 K], добавлен 11.03.2015
  

• Дозатор сипучого компоненту для дозування цукру

  Технологічна схема, технічні характеристики, принцип роботи і конструкція дозатора цукру. Розробка математичної моделі схеми управління та загального виду пульта. Характеристика схеми електричних з'єднань, розрахунок надійності системи автоматики.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 09.05.2011
  

• Комплексна електрифікація виробничих процесів кормоцеху ферми

  Проект комплексної електрифікації виробничих процесів кормоцеху з вибором електрообладнання і засобів автоматизації лінії приготування грубих кормів. Технологія виробничих процесів та організація виробництва. Розрахунок економічної ефективності проекту.
  
  дипломная работа [227,7 K], добавлен 25.08.2010
  

• Розробка технічної документації на жіночий жакет в умовах індивідуального виробництва

  Обґрунтована відповідність жіночого жакету сучасним тенденціям моди, конкурентоспроможність та економічність виготовлення. Аналіз матеріалів, їх властивостей до виробничих процесів. Підвищення продуктивності праці за рахунок механізації ручних робіт.
  
  курсовая работа [33,4 K], добавлен 23.07.2011
  

• Підвищення якості й експлуатаційних властивостей деталей поліграфічного обладнання

  Теоретико-експериментальні основи керування технологічними процесами оздоблювально-зміцнюючої обробки для покращення показників якості й експлуатаційних властивостей деталей поліграфічного обладнання, підвищення ефективності поліграфічного виробництва.
  
  автореферат [33,1 K], добавлен 11.04.2009
  

• Дослідження властивостей технологічного агрегата як многомірної системи

  Побудова структурних схем моделі в початковій формі на прикладі моделі змішувального бака. Нелінійна та квадратична моделі в стандартній формі. Перетворення моделі у форму Ассео. Умова правомірності децентралізації. Аналіз якісних властивостей системи.
  
  курсовая работа [3,4 M], добавлен 22.11.2010
  

• Оптимізація і скорочення часу відновлення технологічної системи

  Шляхи підвищення ефективності механічної обробки деталей. Розробка математичної моделі технологічної системи для обробки деталей типу вал як системи масового обслуговування. Аналіз результатів моделювання технологічної системи різної конфігурації.
  
  реферат [48,0 K], добавлен 27.09.2010
  

• Автоматизація технологічних процесів у металургії

  Автоматизація виробничих процесів у металургії. Ефективність впровадження нових систем автоматизації полягає в економії палива і зменшенні втрат металу в угар, збільшення виробничої здатності печей, підтверджує необхідність проведення модернізації.
  
  отчет по практике [62,1 K], добавлен 30.03.2009
  

• Розрахунок ректифікаційної колони безперервної дії для розподілу бінарної суміші бензол-толуол

  Перегонка як спосіб розділення рідких сумішей, її розподіл на просту перегонку (дистиляцію) і ректифікацію. Розрахунок кінетичних параметрів процесу ректифікації. Особливості процесу ректифікації, його основні змінні. Розрахунок ректифікаційної установки.
  
  курсовая работа [3,2 M], добавлен 26.11.2012
  

• Підвищення ефективності експлуатації свердел під час обробки композиційних матеріалів

  Аналіз геометричних параметрів ріжучої частини спіральних свердел з перехідними ріжучими крайками. Опис процесів формоутворення задніх поверхонь свердел різних конструкцій. Результати дослідження зусиль різання і шорсткості поверхні під час свердління.
  
  реферат [78,6 K], добавлен 27.09.2010
  

• Розрахунок та дослідження лінійної та каскадної системи автоматичного регулювання парокотельної установки на заданий запас стійкості

  Мета впровадження автоматичних систем управління у виробництво. Елементи робочого процесу в парокотельній установці. Вибір структури моделі об'єкта регулювання та розрахунок її параметрів. Розрахунок параметрів настроювання автоматичних регуляторів.
  
  курсовая работа [986,6 K], добавлен 06.10.2014
  

• Розрахунок роторно-дискового екстрактора для очищення води від діоксану екстракцією бензолу продуктивністю 8 м3/год

  Основні переваги процесу екстракції, порівняно з іншими процесами розділення рідких сумішей. Розрахунок роторно-дискового екстрактора. Вибір конструкційного матеріалу екстракційної установки: термоміцна сталь Х18Н10Т і сталь 3сп. для виготовлення труб.
  
  курсовая работа [2,3 M], добавлен 13.09.2015
  

• Розробка схеми дослідження технологічних систем

  Аналіз виробничих інформаційних систем та їх класифікація, зовнішнє середовище виробничої системи. Аналіз інформаційних зв'язків в технологічних системах виготовлення деталей та складання приладів. Функціональна схема дослідження технологічних систем.
  
  курсовая работа [55,6 K], добавлен 18.07.2010
  

• Теоретичні основи теплотехніки

  Характеристика основних положень термодинаміки. Аналіз термодинамічних процесів ідеального газу. Поняття, структура та призначення теплового насосу. Принцип розрахунку теплообмінних апаратів. Методи термодинамічного аналізу енерго-технологічних систем.
  
  учебное пособие [2,5 M], добавлен 28.11.2010
  

• Пристрої машин дозування і фасування

  Дозування як відмірювання порції (дози) якої-небудь речовини з використанням дозатора. Застосування пристрою для автоматичного відмірювання заданої маси або об'єму рідких і сипких матеріалів – дозатору. Технічні характеристики розливних фасувальних машин.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 01.02.2011
  

• Розрахунок ліфта

  Будова, характеристики, принцип роботи ліфта. Шляхи технічних рішень при модернізації та автоматизації. Розробка та розрахунок циклограми і електричної схеми ліфта. Розробка математичної моделі схеми управління. Розрахунок надійності системи автоматики.
  
  курсовая работа [5,3 M], добавлен 14.05.2011
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам