Розробка й оптимізація випарного апарата на основі ротаційного термосифону. Проведення комп"ютерного моделювання процесу випарювання. Дослідження гідродинаміки руху теплоносія. Підвищення коефіцієнта теплопередачі при обробці яблучного і томатного пюре.
Аннотация к работе
ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукНауковий керівник доктор технічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України Бурдо Олег Григорович, Одеська національна академія харчових технологій, кафедра процесів, апаратів і енергетичного менеджменту, завідувач кафедри. Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор, Гладушняк Олександр Карпович, Одеська національна академія харчових технологій, кафедра обладнання харчових виробництв,завідувач кафедри; Захист відбудеться 19 травня 2011 р. о 1330 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.088.01 Одеської національної академії харчових технологій, за адресою: вул. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Одеської національної академії харчових технологій, за адресою: вул.При випарюванні утворюються в основному рідини неньютонівської групи (томатна паста, різні пюре). Аналіз енерготехнологічних моделей показує, що значні втрати енергії спостерігаються при транспортуванні енергоносія до апарату. Пропонується для вирішення проблем при випарюванні ННР у промисловості використовувати апарати на базі двофазних автономних модулів. Застосування ротаційних термосифонів (РТС) дає можливість створювати циркуляцію теплоносія, за рахунок чого досягається зниження енерговитрат на процес. визначити вплив режимних параметрів роботи апарату з РТС на кінетику росту концентрації сухих речовин в продукті при випарюванні;При підведенні теплоти до випарника теплоносій починає кипіти, пара, що утворюється, направляється в конденсатор, де конденсується на стінках, віддаючи теплоту фазового переходу продукту. Відбувається нагрівання, випарювання, перемішування продукту, після чого продукт вивантажується через нижній патрубок у корпусі. Наведено методику визначення сухих речовин, визначення коефіцієнта тепловіддачі при випарюванні харчових ННР в апараті із РТС, методику узагальнення результатів експериментів, проведено оцінку похибок експерименту. Моделювання теплообміну при випарюванні розділено на дві задачі: 1) моделювання в системі ?РТС-продукт? без перемішування; 2) моделювання в системі ?РТС-продукт, що рухається?. Коефіцієнт тепловіддачі від РТС до продукту залежить від наступних параметрів: швидкості потоку (w), вязкості (m), теплових властивостей продукту (питомої теплоємності (Ср), теплопровідності(l)); геометричних параметрів конденсатора-діаметра (d), а також відношення кута нахилу конденсатора g до базового go; частоти обертання конденсатора (n).Сформульовано наукове положення щодо інтенсифікації теплообміну при випарюванні неньютонівських рідин в апаратах з ротаційними термосифонами. Доведено, що на інтенсивність теплопереносу суттєво впливає частота обертання конденсатора, кут його нахилу та фізичні властивості продукту. Встановлено, що апарат із РТС забезпечує коефіцієнти теплопередачі, при обробці харчових рідин з вязкістю від 0,8 до 1,5 Па?с, у діапазоні 500…2600 Вт/м2?К, що в 4 рази вище, ніж у сучасних пластинчастих апаратах. Визначено, що при обробці яблучного пюре, збільшення частоти обертання конденсатора в 7 разів призводить до підвищення вмісту сухих речовин до 33 %, а коефіцієнта тепловіддачі в 4,4 рази; при обробці томатної маси підвищення частоти обертання конденсатора в 7 разів призводить до підвищення вмісту сухих речовин у продукті в 1,7 разів. Збільшення кута нахилу з 30о до 45о призводить до підвищення вмісту сухих речовин у продукті до 36%, а коефіцієнта тепловіддачі в 1,3 рази.