Интенсивность, производительность производственного процесса, механизация и автоматизация производства.

Пути повышения эффективности функционирования химико-технологической системы.

Для увеличения кинетических коэффициентов существует значительное количество способов. Основные из них основываются на разрушении смежного слоя или уменьшении его толщины, изменении свойств и структуры взаимодействующих фаз.

Изменение свойств или структуры объекта технологической обработки связана с изменениями в нем на атомно-молекулярном уровне, которых достигают с помощью магнитных, электрических и акустических колебаний, нагревом и охлаждением.Разрушение или уменьшение толщины смежного слоя осуществляют увеличением турбулентности потоков за счет увеличения скорости рабочего агента, шероховатости (неровностей) поверхности, импульсными воздействиями. Эти действия не только уменьшают толщину или разрушают смежный слой, но и увеличивают поверхность контакта фаз, т.е. имеют комбинированный характер. Особое внимание следует обратить на использование импульсных возмущений для интенсификации (удар, взрыв, пульсации скорости, температур, давлений, степени и интенсивности перемешивания).

Систематизируя методы интенсификации, можно выделить микроскопический (межмолекулярные, ионно-молекулярные, атомарные возмущения) и макроскопические (действия на группы атомов и молекул). Макроскопический уровень отражает гидродинамические и тепловые факторы. На макроуровне действуют на процессы переноса за счет конвекции микрочастиц, режимы обтекания частиц твердого материала, которые позволяют изменять скорость взаимодействия групп атомов и молекул.Математическое описание этих явлений основывается на уравнениях тепломассопереноса и аэро-и гидромеханики.Ограничительные и определяющие интенсивность переноса факторы устанавливают введением предельных и начальных условий и постоянных параметров в дифференциальных уравнениях переноса с последующим выяснением их роли.

При массообменных процессах отличают тепловой, аэродинамический и диффузный смежные слои. В диффузионном смежном слое, непосредственно прилегающей к поверхности раздела фаз, перенос массы осуществляется молекулярным способом, скорость которого определяет скорость массопереноса в целом. Уменьшение толщины слоя приводит к уменьшению сопротивления в переходной зоне.

Толщина диффузионного слоя 5 определяется выражением

где Ре — число Пекле; V — скорость рабочего агента, м / с, 1 — характерный геометрический размер, м В — коэффициент диффузии, м 2 / с. Если толщина аэродинамического слоя определяется выражением

где v — коэффициент кинематической вязкости, м 2 / с; ш — частота колебаний, с ~ ‘, Не — число Рейнольдса.

В газовых средах число Прандтля Рг = Ре / Ке = 1, то есть толщина аэродинамического и диффузионного слоев значительно не отличаются. Уменьшить толщину слоя можно увеличением скорости потока

Δс = с — с еще ни в одну подборку

и частотой колебаний. Она также определяется размерами, формой твердых частиц, свойствами материала и условиями массообмена.

Например, во время сушки процесс ускоряется при высоких уровней звуковых колебаний 125-133дБ при частоте 6-10 кГц.Однако затраты энергии при использовании акустических колебаний в 3-4 раза превышают затраты при конвективной сушки. То есть его использование допустимо для дорогих материалов и таких, которые трудно высушиваются. Толщина аэродинамического слоя при акустических колебаний снижается до 50-100 мкм. Плотность энергии при этом составляет 10-20 Вт / см 2 .

Физически это явление можно было бы выяснить за счет перепада давления на поверхности материала, образованием поверхностной кавитации и турбулизации рабочего агента, снижением вязкости жидкости, ускорением диффузии пара в капиллярах, разрушением

Для увеличения кинетических коэффициентов существует значительное количество способов. Основные из них основываются на разрушении смежного слоя или уменьшении его толщины, изменении свойств и структуры взаимодействующих фаз.

Изменение свойств или структуры объекта технологической обработки связана с изменениями в нем на атомно-молекулярном уровне, которых достигают с помощью магнитных, электрических и акустических колебаний, нагревом и охлаждением.Разрушение или уменьшение толщины смежного слоя осуществляют увеличением турбулентности потоков за счет увеличения скорости рабочего агента, шероховатости (неровностей) поверхности, импульсными воздействиями. Эти действия не только уменьшают толщину или разрушают смежный слой, но и увеличивают поверхность контакта фаз, т.е. имеют комбинированный характер. Особое внимание следует обратить на использование импульсных возмущений для интенсификации (удар, взрыв, пульсации скорости, температур, давлений, степени и интенсивности перемешивания).

Систематизируя методы интенсификации, можно выделить микроскопический (межмолекулярные, ионно-молекулярные, атомарные возмущения) и макроскопические (действия на группы атомов и молекул). Макроскопический уровень отражает гидродинамические и тепловые факторы. На макроуровне действуют на процессы переноса за счет конвекции микрочастиц, режимы обтекания частиц твердого материала, которые позволяют изменять скорость взаимодействия групп атомов и молекул.Математическое описание этих явлений основывается на уравнениях тепломассопереноса и аэро-и гидромеханики.Ограничительные и определяющие интенсивность переноса факторы устанавливают введением предельных и начальных условий и постоянных параметров в дифференциальных уравнениях переноса с последующим выяснением их роли.

При массообменных процессах отличают тепловой, аэродинамический и диффузный смежные слои. В диффузионном смежном слое, непосредственно прилегающей к поверхности раздела фаз, перенос массы осуществляется молекулярным способом, скорость которого определяет скорость массопереноса в целом. Уменьшение толщины слоя приводит к уменьшению сопротивления в переходной зоне.

Толщина диффузионного слоя δ Д определяется выражением

где Ре — число Пекле; V — скорость рабочего агента, м / с, 1 — характерный геометрический размер, м В — коэффициент диффузии, м 2 / с.

Для интенсификации технологического процесса (увеличение скорости, повышение мощности и т.п.) необходимо увеличить разность потенциалов, кинетические коэффициенты (константы), поверхность контакта фаз.

Под интенсификацией понимается сокращение времени технологической операции. Методы интенсификации определяют исходя из известных теоретических представлений о основные технологические процессы, используемые в пищевой технологии.

Анализируя закономерности отдельных технологических операций, можно сделать вывод об основных принципах или направления интенсификации: увеличение движущей силы процесса, т.е. увеличение разницы температур, концентраций, давлений, напряжений, электрического тока, пьезометрических высот и др.., Увеличение (или обновления) поверхности контакта фаз, т.е. расширение возможностей контакта (столкновения) различных потоков, увеличение величин кинетических коэффициентов.

Методы интенсификации могут иметь различную природу и осуществляться различными техническими средствами. Движущей силой в процессах является градиент субстанции, переносится при переносе теплоты — градиент температур, при переносе массы — градиент концентраций и т.д.. Есть движущую силу можно повысить увеличением градиента субстанции (концентраций, давление, напряжение) в начальной фазе и уменьшением ее в конечной, при внутреннем переносе — разностью температур, влаги, давления, концентрации веществ в середине материала и на его поверхности, а при наружном — разностью субстанций на поверхности и в среде рабочего агента.

Увеличение поверхности контакта фаз осуществляют дроблением, диспергированием, распылением, перемешиванием, предотвращением слипанию частиц, созданием кипящего слоя материала, вибрацией, ударными и акустическими действиями, своевременным выводом из процесса образованных веществ, которые «загрязняют», т.е. сокращают поверхность контакта фаз.

 

Литература

  1. П.П. Пивоваров, Д.Ю. Прасол. Теоретические основы технологии пищевых производств. Х.: Харьковский государственный университет питания и торговли, 2000. — 118 с.
  2. Общая технология пищевых производств /Под ред. Ковалевской Л.П. -М.: Колос, 1993. -384с.
  3. Общая технология пищевых производств /Под ред. Назарова Н.И. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. — 360 с.
  4. Технология пищевых производств /Поду ред. Ковалевской Л.П. -М.: Колос, 1997.-707 с.
  5. Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. — М.: Высш. шк. 1985,-503с.
  6. Горбатова К. К. Биохимия молока и молочных продуктов. -М.: Легк. И пищ. пром-сть, 1984,-344с.
  7. Кучеренко М. Е. и др.. Биохимия для вузов. — К.: Вища шк. 1995,-464с.
  8. Боечко Ф. Ф. Биологическая химия.-К.: Наук. 1995,-536с.
Posted in Теоретические основы технологий пищевых производств

Перелік предметів:
  1. Інформаційні технологіі в галузі
  2. Інформаційні технологіі в системах якості стандартизаціісертифікаціі
  3. Історія української культури
  4. Бухоблік у ресторанному господарстві
  5. Діловодство
  6. Мікропроцесорні системи управління технологічними процесами
  7. Науково-практичні основи технологіі молока і молочних продуктів
  8. Науково-практичні основи технологіі м’яса і м’ясних продуктів
  9. Організація обслуговування у підприємствах ресторанного господарства
  10. Основи наукових досліджень та технічноі творчості
  11. Основи охорони праці
  12. Основи підприємницькоі діяльності та агробізнесу
  13. Політологія
  14. Технологічне обладнання для молочноі промисловості
  15. Технологічне обладнання для м’ясноі промисловості
  16. Технологічний семінар
  17. Технологія зберігання консервування та переробки молока
  18. Технологія зберігання консервування та переробки м’яса
  19. Технологія продукціі підприємств ресторанного господарства
  20. Технохімічний контроль
  21. Технохімічний контроль
  22. Управління якістю продукціі ресторанного господарства
  23. Вища математика 3к.1с
  24. Вступ до фаху 4к.2с.
  25. Загальні технології харчових виробництв
  26. Загальна технологія харчових виробництв 4к.2с.
  27. Мікробіологія молока і молочних продуктів 3к.1с
  28. Математичні моделі в розрахунках на еом
  29. Методи контролю харчових виробництв
  30. Основи фізіології та гігієни харчування 3к.1с
  31. Отримання доброякісного молока 3к.1с
  32. Прикладна механіка
  33. Прикладна механіка 4к.2с.
  34. Теоретичні основи технології харчових виробництв
  35. Технологія зберігання, консервування та переробки м’яса
  36. Фізика
  37. Харчові та дієтичні добавки
  38. Фізичне виховання 3к.1с

На русском

  1. Методы контроля пищевых производств
  2. Общая технология пищевых производств
  3. Теоретические основы технологий пищевых производств
  4. Технология хранения, консервирования и переработки мяса
LiveInternet

Интернет реклама УБС