Аннотация

В технологических процессах пищевых производств обработка сырья в тонких слоях занимает особое место, так как зачастую технология предусматривает операции концентрирования жидких продуктов, которые могут терять полезные свойства при нагреве до высоких температур, а при длительном времени обработки - прилипать. В этом случае эффективность применения пленочных аппаратов выше, поэтому роторно-пленочные испарители широко используются также в химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. В работе приводятся результаты исследования кинетических закономерностей движения потоков жидкости в роторно-пленочном выпарном аппарате, также дается анализ факторов, влияющих на процесс выпаривания в подвижной тонкой пленке. Определено, что получение качественных сгущенных продуктов зависит от равномерности распределения обрабатываемого раствора по рабочей поверхности аппарата. Визуальные наблюдения процесса образования пленки показали, что жидкость, находящаяся в зазоре между рабочей поверхностью аппарата и вращающейся лопастью ротора, образует подвижный клин, что позволило использовать аналогию с теорией смазки при описании движения жидкостного клина в подшипнике скольжения. Для проведения количественного анализа влияния конструктивных и режимных параметров работы аппарата на равномерность распределения пленки обрабатываемого раствора использовался аналитический метод построения зависимостей. Путем преобразования аналитического выражения напряжения сдвига между слоями получено выражение для определения силы действия лопасти на раствор. Проведен анализ влияния вязкости раствора, величины давления в аппарате и скорости вращения ротора на равномерность образования жидкостной пленки. Графическим методом найдено направление действия сил со стороны лопасти при различных параметрах работы и определено направление движения потоков в объеме роторно-пленочного выпарного аппарата. На основе полученных данных предложены рекомендации по подбору конструктивных и рабочих параметров аппарата.

Ключевые слова

Выпаривание, выпарной аппарат, лопасть, пленка, вязкость, трение

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мустафина, А.С. Маркетинговое исследование рынка продуктов, содержащих экстракты и концентраты плодово-ягодного сырья / А.С. Мустафина, И.А. Бакин // Ползуновский вестник. - 2013. - № 12/2. - С. 132-137.
2. Исследование технологических процессов получения экстрактов ягод черной смородины / И.А. Бакин, А.С. Мустафина, Л.А. Алексенко, П.Н. Лунин // Вестник КрасГАУ. - 2014. - № 12. - С. 227-230.
3. Бакин, И.А. Совершенствование технологии экстрагирования ягодного сырья с использованием ультразвуковой обработки / И.А. Бакин, А.С. Мустафина, П.Н. Лунин // Вестник КрасГАУ. - 2015. - № 12. - С. 91-95.
4. Бакин, И.А. Изучение химического состава ягод черной смородины в процессе переработки / И.А. Бакин, А.С. Мустафина, П.Н. Лунин // Вестник КрасГАУ. - 2015. - № 6. - С. 159-162.
5. Лысянский, В.М. Экстрагирование в пищевой промышленности / В.М. Лысянский, С.М. Гребенюк. - М.: Агропромиздат, 1987. - 188 с.
6. Schneider, R. Ein neuer Dunnschichtverdampfer. - "Chem. Ing. Techn.", 1965, Bd. 27, N 5, S. 257-261.
7. Кавецкий, Г.Д. Процессы и аппараты пищевой технологии / Г.Д. Кавецкий, Б.В. Васильев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 2000. - 551 с.
8. Кафаров, В.В. Основы массопередачи. - М.: Высшая школа, 1979. - 439 с.
9. Пат. 117824 Российская Федерация, МПК7 и B01D1/22,/. Вертикальный роторно-пленочный выпарной аппарат / Бакин И.А., Мустафина А.С., Ащеулов А.С., Кобзев Ю.Н., Зайцева Е.А.; заявитель и патентообладатели: Бакин И.А., Мустафина А.С., Ащеулов А.С., Кобзев Ю.Н., Зайцева Е.А. - № 2012105138/05; заявл. 14.02.2012; опубл. 10.07.2012.
10. Алексенко, Л.А. Исследование процессов концентрирования настоев ягод черной смородины / Л.А. Алексенко, И.А. Бакин // Пищевые инновации и биотехнологии: материалы Междунар. науч. конф. - Кемерово: КемТИПП, 2015. - С. 138-139.
11. Бакин, И.А. Аппаратурное оформление процессов экстрагирования и концентрирования ягод черной смородины / И.А. Бакин, Л.А. Алексенко, П.Н. Лунин // Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности: материалы VII Всеросс. науч.-практ. конф. с междунар. участием (21-23 мая 2014, г. Бийск) / Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2014. - С. 305-307.
12. Иванец, В.Н. Интенсификация процессов гомогенизации и диспергирования при получении сухих, увлажненных и жидких комбинированных продуктов / В.Н. Иванец, И.А. Бакин, Г.Е. Иванец // Техника и технология пищевых производств. - 2012. - № 3. - С. 34-45.