Совершенствование способа перемешивания

-

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы исследования.
В данное время одной из важнейших задач, поставленных перед молокоперерабатывающей промышленностью, является повышение эффективности технологических процессов, и оборудования.
Увеличение перечня молочной продукции — это одна из перспектив, наметившихся в развитии молочной отрасли.
Для осуществления этих целей необходимо технологическое перевооружение заводов при помощи оборудования новым и модернизированным оборудованием, что позволит увеличить объемы выпускаемых товаров, и уменьшить металлоемкость оборудования и энерго-затраты.
В общем комплексе производственных процессов, для производства молочной продукции, большое место занимают процессы перемешивания сырья и продуктов.
Процесс перемешивания молочных продуктов обуславливается сложными физико-химическими, коллоидными и биотехническими процессами, которые проходят в рабочем объеме смесителя. Поэтому перемешивание рассматривают как метод интенсификации этих процессов, приводящих к образованию полуфабриката с заранее заданными свойствами.
Однако широчайшее применение разных конструкций смесителей, разработка и создание этих машин происходит в основном основываясь на производственный опыт и интуицию, что взаимосвязано с недостаточной изученностью этого безусловно сложного процесса как перемешивание молочных продуктов и отсутствием однозначного подхода к расчету смесительного оборудования.

Весь текст будет доступен после покупки

1.1 Процесс исследования перемешивания в аппаратах с мешалками

Перемешивание – наиболее распространенный процесс технологии в производстве молочной промышленности. Аппараты с устройствами перемешивающими используются для проведения разнородных технологических процессов. Следовательно, вопрос создания мешалки с правильно подобранными параметрами является актуальным в настоящее время.
Интенсивность перемешивания, определяется временем достижения установленного технологического результата или числом оборотов перемешивающего устройства при постоянной продолжительности процесса (для механических мешалок). Тем самым, чем больше интенсивность перемешивания, тем меньше времени необходимо для получения заданного эффекта перемешивания. Интенсификация процессов перемешивания приводит к увеличению производительности действующей и уменьшению размеров проектируемой аппаратуры.
Обычный тип оборудования для перемешивания, это вертикальный цилиндрический аппарат с перемешивающим устройством, ось вращения которого совпадает с осью корпуса ёмкости. Объем ёмкости с механическими перемешивающими устройствами составляет от 10 дм3 до 2000 м3.
С гидродинамической точки зрения, процесс перемешивания сводится к взаимодействию перемешивающего продукта с внутренней поверхностью стенок и перегородок смесителя, и к динамическому взаимодействию вращающихся рабочих органов смесителя с вязкой средой. Данное взаимодействие зависит от характера и структуры потоков, появляющихся в вязкой среде от вращения мешалок. Для качественного сравнения физической картины, образующейся при перемешивании, необходимо рассмотреть смеситель в виде вертикального цилиндрического сосуда, в центральной части которого находится рабочий орган различной конфигурации, сообщая продукту вращательное движение.
Как понятно из гидродинамики, вращательное движение жидкости существует статическое и динамическое. При этом статическое вращение характеризуется наличием постоянства угловой скорости вращения для всех точек вращающейся среды.
В процессе статического вращения возникает вихревой столб, в котором трение между слоями отсутствует, и все частицы жидкости находятся в относительном покое.
Однако по мере удаления от оси вращения и приближения к внутренним стенкам смесителя окружная скорость уменьшается и на стенках аппарата стремится к нулю. Поэтому, во всем объеме смесителя не может существовать одно статическое вращение вязкой среды. В действительности наряду со статическим вращением образуется на периферии смесителя динамическое вращение жидкости.
Следовательно, образующееся в смесителе вращение вязкого продукта можно рассматривать как комбинированный вихрь, имеющий центральную область статического вращения, периферийную область динамического вращения и пограничный подслой. Данное плоское течение неограниченной средой называется комбинированным вихрем Ренкина.

Весь текст будет доступен после покупки

1. РД 26- 01- 90- 85 «Механические перемешивающие устройства».
2. Карпушкин С.В., Краснянский М.Н., Борисенко А.Б. Расчеты и выбор механических перемешивающих устройств вертикальных емкостных аппаратов. ТГТУ, 2009.
3. Беляев В.М., Миронов В.М., Тихонов В.В. Расчет и конструирование основного оборудования отрасли, Часть 1. ТПУ, 2008.
4. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы
5. Ростроса Н.К. Технология молока и молочных продуктов .-М.: Пищевая промышленность , 1980
6. Кафаров В.В. Процессы перемешивания в жидких средах. - М.: Госхимиздат

Весь текст будет доступен после покупки