Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Процессы и оборудование пищевых, микробиологических и фармацевтических производств

Диссертационная работа:

Будрик Владислав Глебович. Создание и исследование роторно-пульсационной установки для производства жидких и пастообразных молочных продуктов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.12.- Москва, 2005.- 191 с.: ил. РГБ ОД, 61 05-5/2762

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ОГЛАВЛЕНИЕ 2

ВВЕДЕНИЕ 4

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЙ 8

  1. Устройства для измельчения, диспергирования и гомогенизации пищевых продуктов . 8

  2. Конструкции роторно-пульсационных аппаратов . 21

  3. Опыт применения РПА в различных отраслях промышленности 37

  4. Обзор применяемого аппаратурного оформления для газонаполнения пищевых продуктов . , 40

  5. Цели и задачи исследований 47

2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ....49

  1. Организация экспериментальных работ 49

  2. Объект исследований 51

  3. Приборы и методы исследований 58

  4. Методика планирования эксперимента и математическая обработка результатов исследований 62

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 66

  1. Определение технических характеристик при обработке жидкостей 66

  2. Изучение процессов диспергирования и гомогенизации жидких и пастообразных продуктов ..89

  3. Проведение опытных выработок взбитых модельных систем 94

  1. Результаты технологических испытаний молочных и молокосодержащих продуктов 108

  2. Экспериментальные выработки продуктов различной плотности и вязкости немолочного происхождения 115

  3. Обзор потребления мощности при обработке молочных продуктов 121

4 ВНЕДРЕНИЕ, ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 124

  1. Разработка промышленных образцов гидродинамических установок роторного типа 124

  2. Рекомендации комплектации роторного устройства установки ГУРТ в непрерывном производстве 139

  3. Результаты отработки новых технологий на созданных образцах оборудования 144

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 146

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 148

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 151

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение к работе:

В настоящее время существует ограниченный выбор отечественного номенклатурного оборудования для производства молочных и молокосодержащих продуктов. С другой стороны наблюдается бурный рост ассортимента выпускаемой продукции на молочной основе. В полной мере это относится к пастообразным и жидким многокомпонентным продуктам, в процессе производства которых необходимо осуществлять операции по эффективному смешиванию компонентов с направленным регулированием целого ряда показателей: температуры, вязкости, плотности, дисперсного состояния компонентов и т.п. Поэтому работы направленные на создание специализированного оборудования для этих целей являются актуальными.

Разработка новых и совершенствование традиционных технологий в молочной промышленности направлено на повышение качества и безопасности продуктов, придание им улучшенных и новых потребительских свойств, снижение энергоемкости их получения. Немаловажными факторами является так же и то, что в сферу переработки молочной отрасли все шире вовлекаются нетрадиционные источники сырья, усиливается необходимость решения проблем по глубине, комплексности и экологичности переработки дисперсных продуктов.

К основным показателям качества дисперсных продуктов сложного состава относятся: дисперсность, однородность, устойчивость (стабильность) и консистентность (структурно-механические свойства) [94]. Устойчивость и консистентность во многом определяется как физико-химическими свойствами компонентов, так и их способом обработки [99]. Повышение однородности, т.е. равномерности распределения дисперсной фазы в сплошной среде, требует применение более эффективных методов диспергирования и гомогенизации [103].

Приготовление высоко дисперсных продуктов является достаточно сложной научно-технической задачей и требует для своего решения разработки

соответствующей эффективной технологии и аппаратурного оформления. Недостаточная эффективность используемого в настоящее время оборудования, сказывается как на его качестве, так и на длительности производственного цикла, [22]. Таким образом, возникла необходимость создания аппаратов, обеспечивающих осуществления процессов для получения высококачественной продукции с заданными структурно-механическими свойствами.

Необходимые для диспергирования компонентов условия, могут быть получены при больших скоростях сдвига. С учетом того, что в пищевой промышленности перерабатываются среды с широким диапазоном вязкости, необходимо разрабатывать оборудование с возможностью соответствующего варьирования скоростей сдвига. Таким условиям наиболее полно отвечают роторно-пульсационные аппараты (РПА), обеспечивающие интенсификацию процесса перемешивания за счет использования активных гидродинамических режимов, в широком диапазоне частотных колебаний, сочетающихся с одновременным механическим воздействием на частицы дисперсной фазы (диспергирование, деформация, резание) [22, 23, 27].

Работы отечественных и зарубежных ученых (М.А. Балабуткин, A.M. Балабышко, В.И. Биглер, Л.П Базадзе, Г.Ю. Будко, А.И. Зимин, В.П. Ружицкий, В.Н. Фридман, В.Ф. Юдаев, А. Ю. Просеков, Г.Е. Иванец и др.) в области теории создания роторно-пульсационных аппаратов свидетельствуют о перспективности их использования в целом ряде различных направлений. Это можно объяснить сложным комплексом воздействий на обрабатываемый продукт (механические, гидродинамические, гидроакустические). Причина возникновения этих воздействий обусловлена конструктивной особенностью рабочих органов РПА, представляющую собой череду неподвижных и вращающихся соосно установленных тел с перфорацией в виде прорезей или отверстий, в которых воздействие на поток жидкотекучей обрабатываемой среды обеспечивается путем

принудительного перекрытия каналов его течения в системе вращающийся ротор и неподвижный статор. Прорези на роторе и статоре, создавая транзитный радиальный поток, непрерывно ориентируют элементы среды перпендикулярно направлению сдвигового воздействия. Прорези дробят потоки на малые объемы, способствуя увеличению поверхности раздела и равномерному распределению. Кроме того, материал попадает в узкий кольцевой зазор между боковыми поверхностями ротора и статора, в нем возникают большие скорости сдвига, что позволяет достичь высокой интенсивности деформационного воздействия [33].

Следует отметить, что РПА впервые в отечественной практике были разработаны во ВНИМИ [56], на них были реализованы различные процессы, в том числе производства казеината натрия в гелевой форме, сухих сывороточно-белковых кормовых продуктов типа Бкалакт, концентратов соевого белка и целого ряда эмульсионных пастообразных продуктов. Эти установки прошли ряд модификаций и послужили основой для создания исследователями и машиностроителями целого ряда типоразмеров аппаратов различного целевого назначения.

На пищевых перерабатывающих предприятиях РПА хорошо зарекомендовали себя в различных технологических операциях как эффективные малообъемные смесители или эмульсоры. Их в меньшей степени используют при гомогенизации различных видов продуктов, дополняя, а иногда и заменяя в производственных линиях энерго- и металлоемкие гомогенизаторы клапанного типа, а также при проведении процесса пастеризации и стерилизации молока на пониженных температурных режимах. Кроме этого, на сегодняшний день являются актуальными направления получения на РПА молочных продуктов с взбитой структурой, заменителей цельного молока, кремов, майонезов и т.п.

Промышленное применение рассмотренных аппаратов предусматривает наличие резервуара, который через линию рециркуляции сообщен с РПА. Емкость

должна быть снабжена мешалкой и теплообменной рубашкой. В этом случае РПА обеспечивает диспергирование и гомогенизацию смеси за счет циркуляции по замкнутому циклу, а в резервуаре продукт подвергается требуемой тепловой обработке. В настоящее время пищевыми предприятиями используется свыше 50 различных технологий с применением указанного оборудования.

Однако до сих пор существует ряд негативных моментов при эксплуатации этих машин, главными из которых является то, что выпускаемые аппараты имеют ограниченные возможности по переработке высоковязких продуктов и не обеспечивают эффективного проведения ряда дополнительных технологических операций (по измельчению творога, переработке твердых жиров, дроблению твердых фракций, газонаполнению пищевых продуктов). Кроме этого при их промышленной эксплуатации в молочной, пищевой и других отраслях промышленности требуется создание технологических линий или компоновка их дополнительным оборудованием, например емкостью с мешалкой и тепловой рубашкой, насосом, эжектором и дополнительным трубопроводом для циркуляции жидкой смеси.

В связи, с этим возникла необходимость совершенствования данного типа оборудования и более глубокого изучение происходящих в нем процессов.

Диссертационная работа выполнена в рамках тематики РАСХН «Исследовать и разработать современные виды технологического оборудования для предприятий молочной промышленности» и российско-белорусской программы «Повышение эффективности агропромышленного производства и последовательное сохранение сельскохозяйственной продукции».

Подобные работы
Рудометкин Александр Сергеевич
Разработка и научное обоснование способа производства зерновых продуктов на двухшнековом экструдере
Светкина Екатерина Александровна
Разработка и исследование многосекционного роторно-пульсационного аппарата для производства аэрированных продуктов питания
Шаззо Руслан Станиславович
Моделирование процессов брожения и брагоректификации при производстве пищевого спирта из продуктов помола зерна пшеницы
Меркулов Михаил Юрьевич
Совершенствование и использование методов инженерной реологии для прогнозирования и контроля физико-химических характеристик молочных продуктов в процессе их разработки и производства
Таранин Сергей Александрович
Исследование процессов шелушения ячменя с целью создания малогабаритного шелушителя горизонтального типа
Любимов Алексей Олегович
Исследование процесса термической обработки солода и создание специализированного обжарочного аппарата
Козымаев Виталий Сергеевич
Исследование массообменных характеристик контактного элемента с целью создания высокоэффективного роторного распылительного аппарата
Литвинов Андрей Владимирович
Разработка и совершенствование процессов и аппаратов технологии производства теплоизоляционных базальтоволокнистых материалов на основе создания и исследования автоматизированной опытно-промышленной установки
Воробьев Валерий Васильевич
Научно-практические основы создания эффективных технологий производства высококачественных продуктов из гидробионтов с использованием электромагнитного поля СВЧ
Максимов Руслан Николаевич
Развитие научных основ проектирования и создания аппаратов сепарации продуктов горно-обогатительного производства на основе вибрационной техники

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net