Теплогідродинамічні процеси у плівкових випарних апаратах яблучного соку - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙАвтореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Прядко Микола Олексійович Національний університет харчових технологій, завідувач кафедри теплоенергетики та холодильної техніки Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Ткаченко Станіслав Йосипович Вінницький національний технічний університет, завідувач кафедри теплоенергетики кандидат технічних наук, доцент Ардашев Віктор Олексійович Херсонський національний технічний університет, доцент кафедри обладнання хімічних виробництв і підприємств будівельних матеріалів Захист дисертації відбудеться “9 ”березня 2011 р. о 16 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К26.058.05 при Національному університеті харчових технологій за адресою: 01033, м.Відповідно, стало актуальним питання виготовлення власних випарних установок яблучного соку з випарними апаратами плівкового типу. В процесі концентрування яблучного соку змінюються в широкому діапазоні його теплофізичні властивості, структура і режими плівкових течій, інтенсивність тепловіддачі. При вирішенні задач експериментального дослідження теплогідродинамічних процесів концентрування яблучного соку, що стікає у вигляді плівки по внутрішній поверхні вертикальної труби при супутньому потоці пари одержані нові наукові результати: - вперше досліджено зону високих концентрацій соку, більше 60% і тиску вторинної пари, нижчого ніж 0,3 бар, отримані дискретно-локальні характеристики з інтенсивності тепловіддачі і втрат тиску по довжині парогенеруючої труби для всієї області роботи промислових випарних апаратів; виявлені особливості плівкових течій яблучного соку на вертикальній пластині і процесів пароутворення в пристінному тепловому шарі низхідних плівок яблучного соку, запропоновано фізичне обгрунтування механізму високоефективного теплоперенесення в зоні випаровування. У роботах, опублікованих у співавторстві, внесок автора полягає в наступному: [1-2] - аналіз стану випарної техніки і досліджень теплогідродинамічних процесів стосовно умов роботи випарних апаратів яблучного соку, розробка експериментальної установки, проведення експерименталних дослідженнь з метою одержання експериментальних даних, їх аналіз та апроксимація емпіричними залежностями для коефіцієнта тепловіддачі в зоні випаровування і коефіцієнта гідравлічного опору на міжфазній поверхні; [3] - аналіз теплогідродинамічних процесів в дослідній трубі, апроксимації дослідних даних в критеріальній формі, виведення залежностей і складання методики розрахунків, необхідних для створення випарних установок фруктових соків; [4] - проведення експериментальних досліджень, аналіз взаємозвязків режиму руху плівок і процесів тепловіддачі при випаровуванні яблучного соку, що стікає по внутрішній поверхні вертикальної труби, а також фізичної сутності механізмів високоефективного теплоперенесення; [5] - аналіз процесів теплоперенесення в пристінному шарі низхідних плівок при випаровуванні під вакуумом яблучного соку, фізичне обгрунтування механізму високоефективного теплоперенесення в зоні випаровування яблучного соку.В різних джерелах існує немало даних і кореляційних залежностей для теплообміну в плівках і втрат тиску в низхідних двохфазних потоках, але дані про теплогідродинамічні процеси стосовно випарних апаратів яблучного соку і рекомендовані залежності не охоплюють реальних режимних параметрів. Дослідна установка призначена для дослідження теплообміну і втрат тиску при випаровуванні з поверхні плівок і кипінні плівок яблучного соку, що стікають в довгих трубах при супутньому потоці вторинної пари. В розподільчій камері 12, на вході в трубу 1 і на ділянці гідродинамічної стабілізації встановлюється теплова рівновага і гідродинамічна взаємодія пари з соком. В трубі 1 сік тече в плівці по її внутрішній поверхні, сприймає від неї тепло і випаровується чи кипить. З іншого боку, наші дослідні коефіцієнти тепловіддачі в низхідних плівках яблучного соку в більшості випадків кількісно не співпадають з результатами тих досліджень і не узагальнюються пропонованими їх авторами розрахунковими залежностями.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ