- •Технологическое оборудование отрасли Лекция №1
- •Общие и спецИальные машиностроительные требования к оборудованию.
- •Классификация технологического оборудования пищевой промышленности.
- •Тема: Смесительное оборудование в пищевой промышленности. Общие аспекты перемешивания.
- •Механизмы смешения.
- •Оценка качества смеси.
- •Методы отбора проб.
- •Кинетика процесса смешивания.
- •Методы исследования кинетики.
- •Работа по составлению математической модели на эмпирическом уровне.
- •Кинетика описывается в критериальной форме.
- •Описание кинетики на основе математических аппаратов цепей Маркова.
- •Оценка адекватности математической модели:
- •Классификация смесительного оборудования в пищевой промышленности.
- •Факторы, обуславливающие выбор типа смесителя.
- •Общие рекомендации по выбору типа смесителя.
- •Методика расчета смесителей.
- •Смешение жидких компонентов (ж-ж).
- •Лопастные мешалки.
- •Турбинные мешалки.
- •Листовые мешалки.
- •Спиральные мешалки.
- •Якорные мешалки.
- •Рамные мешалки.
- •Шнековые мешалки.
- •Пропеллерные мешалки.
- •Скребковые мешалки.
- •Сосуды для смесителей жидких сред.
- •Перемешивание сыпучих материалов.
- •Коэффициент трения (f).
- •3. Дисперсность.
- •4. Коэффициент формы.
- •Механизм процесса смешения сыпучих материалов.
- •Методы смешения сыпучих материалов.
- •2. Метод принудительного перемешивания.
- •3. Метод смешения в центробежном поле.
- •4. Аэрофонтанное перемешивание.
- •5) Инерционное смешение.
- •Механизм периодического процесса
- •Расчет объемых инерционных смесителей.
- •Технологические особенности перемешивания паст.
- •Расчет смесителей для смешения паст.
- •По технологическому назначению:
- •Роторные смесители.
- •Валковые смесители.
- •Формование в пищевой промышленности.
- •Специальный:
- •Глухое прессование (таблетирование).
- •Взаимодействие рабочих органов оборудования и формуемого продукта.
- •Основные направления интенсификации процесса формования.
- •Физическая картина течения материала в канале шнека.
- •Э пюры скоростей
- •Валковые нагнетатели.
- •Пластинчатый нагнетатель.
- •Предматричные камеры.
Методы отбора проб.
Случайный отбор проб. Каждая проба отбирается в случайный момент времени в случайно из различных точек объема.
Систематический отбор проб. Пробы отбирают в точках V, е определенным образом ориентированных в этом объеме. Сюда же входит способ равномерного отбора, при котором пробы отбираются равными по объему смеси или через равные промежутки времени в непрерывном потоке.
Комбинированный отбор проб предполагает разделение всего объема на равные части, и из каждой части отбор пробы ведется в случайном порядке.
В
промышленности применяется метод
конверта, когда весь объем или поверхность
смеси делится на определенные зоны в
виде конверта. Для каждого времени
отбираются пробы в одних и тех же точках
в определенном порядке. Если объемы
смеси и проб велики, то применяется
метод двойного конверта.
Метод концентрических окружностей. Весь объем делится на концентрические цилиндры. На различных по глубине участках отбираются пробы.
Особое внимание уделяется отбору проб в потоке. Необходимо в потоке отбирать в пробы от сечения к сечению совмещая точки отбора проб.
Число проб определяет степень точности исследования качества смеси. Если число проб (n) больше 100, то ошибка составляет 1% или уровень значимости (p) равен 0.01. Если число проб 50 – 100, то уровень значимости равен 0.05.
Методы анализа проб.
Метод ключевых веществ – используется в предварительных исследованиях и в исследовательских работах.
Ключевое вещество – это вещество, которое добавляется в смесь сверх 100%, в количестве 5-10% от минимального содержания компонента.
Например: А+В (АВ)см. (А = 10-20%)
Требования к ключевому веществу:
инертность относительно смешиваемых компонентов и материала корпуса;
необходимо, чтобы ключевое слово не исчезало в процессе перемешивания;
простота анализа ключевого вещества в пробе.
Ключевым веществом могут быть: красители, меченные атомы, металлы.
Метод градиента температуры – используется при перемешивании взаимно растворимых жидкостей, при растворении которых идет экзотермическая эндотермическая реакция. Пример: получение водки.
3. Оценка смеси по электрофизическим параметрам (электрическое сопротивление, проводимость).
Ультразвуковой метод – используется для промышленных аппаратов непрерывного действия, которые состоят из УЗГ – ультразвуковой генератор; УЗД – ультразвуковой датчик; УЗП – ультразвуковой приемник.
По изменению амплитудно-частотной характеристики ультразвука в смеси определяется степень готовности смеси.
Разности плотностей – применяется в случае перемешивания суспензии паст и эмульсий. Если содержание жидкой фазы больше 30%, то это – суспензия (взвесь твердой фазы в жидкости), а если менее 30%, то это – паста.
Эмульсия – смесь взаимно нерастворимых жидкостей, когда плотность тяжелой жидкости значительно превышает плотность легкой жидкости.
Метод непрерывной регистрации вязкости в потоке перемешиваемых компонентов применим для паст.
Вязкость – сопротивление жидкой среды внешнему силовому воздействию.
Обратная величина вязкости – текучесть.
Вязкость бывает кинематической и динамической.
Стабильность эмульсии во взаимно нерастворимых жидкостях.
(Прибор называется нефелометр).
По изменению силы света, проникающего в кювет, измеряется содержание компонента в смеси.
В системе «жидкость – твердое тело».
Пробы анализируются фильтрованием, высушиванием, вымыванием связки растворителем, выжиганием связки.
9. Метод фотографирования движущихся капель в объеме эмульсий с регистрацией скорости и дисперсности числа капель.
Метод фотографирования движущихся капель в объеме эмульсии при стробоскопическом освещении.
Стробоскопический эффект- эффект совпадения стробоскопического освещения (мигание) и физического процесса.
10.Метод химического анализа.
Он наиболее распространенный, универсальный и наиболее точный. Точность этого метода колеблется в пределах 3-4%.
