автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Теоретическое обоснование и экспериментальные исследования ресурсосберегающих процессов хранения и обработки картофеля на плодоовощных предприятиях

РГЗ од

СЛШП-ШСТЕРЕУРГСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ХОЛОДОШЮЙ ПРОМЫ1ШМОШ

На правах рукописи да 635.21:641.42

Ш1ЕНКО Валерий Викторович

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ЭКСПЕЙ1Ш1ТЛЛЫ1НЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ РЕСУРСОСЕЕРЕГЛЮЩ ПРОЦЕССОВ ХРАНЕНИЯ И ОН'АБОТКИ КАРТОШЯ НА ПЛОДООВО!1}1ЫК ПРЭДТРИШМЖ

Специальности 05.18.12 - Процессы, магаини к агрегаты

пищевой промьшленности

05.IB.J4 - Хранение и холодильная технология пищевых продуктов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук.

Санкт-Петербург - 1993

Работа выполнена в Санкт-Иатербургеком торгэьо-эхоиэ-ыическом институте

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель неуки и техники РСФСР, доктор технических наук, академик Н.Н.КОЛЧИН

доктор технических неук,

Вадуиая организация: Управление сельского хозяйства

васедакии специ визированного Совета Д 063.02.02 по защите дисаерташй на соискание учёной степени доктора технических наук при Санкт-Петербургской технологическом институте холодильной промышленности по адресу: 191002, г. Саикг-Петербург, ул. Ломоносова, 9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

профессор

• доктор технических наук, профессор

С.А.МАЧИХИН

В.С.К0Л0ДЯЗНАЯ

Ленинградской области

Завета состоится

Ученый секретарь специализированного

Совага, кандидат техиичеси»«* »"»»» у Ю.Г.СТЕГАЯИЧЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность проблемы. В настоящее время в стране создана мощная научная и техническая база для перевода плодоовощного комплекса на индустриальные метода производства основных продуктов, их хранения и переработки. Средняя годовая стоимость основных производственных фондов отраоли в I986-ISB7 годах била в

2.7 роза, энерговооруженность труда - в 2 раза, а фондовооруженность - более, чем в 3 раза выше, чем в I97I-I975 годах. За последние 15 лет в развитие материально-технической базы плодоовощных предприятий Ленинграда било вложено более 250 млн.рублей. Вместе о тем,в этой важнейшей отраоли народного хозяйства т.! о стоя большое число нерешенных проблем повышения эффективности производства, высвобоэдения работников от тяжелого физического труда, сохранения произведенных продуктов при транспортировке, перегрузка, хранении и товарной обработке.

Потери плодоовощной продукции в 1987 году достигли более

2.8 млн.тонн, что превышает годовой объем потребления этих продовольственных ресуроов по Москве и Ленинграду шесте взятым и равноценно потерям на сушу более 800 млн.рублей.

Анализ статистических материалов за года XI и ХП пятилеток показывает, что несмотря на увеличение капитальных вложений в Главленплодоовоищром как в активную, так и пассивную части основных фондов и повышение уровня механизаши труда (до 20$), среднегодовая численность ежедневно привлекаемых на плодоовощные базы работ!шков с других предприятий Ленинграда постоянно возрастает, хотя при атом практичеезот нэ снижается, а в последние годы дата увеличивается уровень потерь продукции.

По экспериментальным материалам, полученным в I98I-I987 гг. в Ленинграде и Риге, реально количество стандартного картофеля к маю месяцу снижается до 55-35$, так что потери картофеля в 2-3 раза больше, чем по официальным отчетнлм данным.

Фактические потери картофеля на плодоовощных базах Ленинграда в течении года приближаются к 100 тыс.тонн, что эквивалентно всему объему каргоЦеля, поступающего в Ленинград из Ленинградо-кой области.

Указанное застав-яяет завозить и закладывать на хранение почти в 1,4 раза больш картофеля, чем это требуется для удовлетворения реальной потребности населения.

В денежном выражении потери картофеля по Ленинграду достигают в отдельные годы 4 млн.рублей при уровне цен 10 копаек за 1 килограш, причем еще такое ко количество покрывается аа cuüt покупателей.

Настог-лю ко острую проблему составляет вопроси экономии трудовых ресурсов. На плодоовотных базах уровень механизации труда на притлхзшш десятилетий не превышал 12~¥Т%, что сформировало такуи социально-экономическую проблему, как использование на пало -квалифицированных ручных работах привлеченного труда высококвалифицированных работников предприятий других отраслей. При этой численность привлекаемых превышала штатную численность плодоовоа-них баз, а в пиковыа пар-,;оды закладки продукции на хранение число привлекаемых работников в 3-4 рада больше количества штатных работников. За годы XI, ХП пятилеток количество ежедневно привлекаемых с других предприятий города работников практически не уменьшалось и составляло по базам Главд>з¡шлодоавощпрома около 6000 человек, а в период закладки продукции на хранение достигало 12000 человек.

Необходимо таккз отметить, что в связи с большой энергоемкостью технологических процессов обработки и хранения плодоовощной продукции, важную роль в проблема ресурсосбережения играет экономия энергии. Так, оценки показывают, что объем потребления энергии на плодоовощных базах страны превышает 2 млн.кВт, что эквивалентно половине мощности Братской ГЭС.

Кроме того, все возрасташую экологическую проблему приобретают вопросы загрязнения о кружащей среды, связанные со сбросон в канализационные сети загрязненной воды после систем койки и дефектвции картофеля, а также с отправкой отходов на поля сельскохозяйственных предприятий.

В настоящее время ситуация eme более обострилась, так как процесс децентрализации плодоовощного производства (на 40-60^), характершй для I99I-I993 гг. к естественный для переходного периода, связанного с расширением многообразия форы собственности, бздэт к увеличению доли мелкотоварного производства, для которого очзрчзнный круг вопросов наиболее существенен.

_ Егогодноэ постоянство уроввд потерь плодоовощей п картофеля npt: кесшсовдемсп качзстве постуиашай продукции, стабильность

объемов привлеченного труда, всо более обостряющаяся экологическая ситуация, при систематическом нардгцизаши капитальных вложя-ний, ставят вопрос о научном обосновании ресурсосберегающих процессов на шюдоово:цных предприятиях.

Вопросам совершенствования плодоовощного комплекса, как основе повышения офЦективности сохранения и обработки плодоовощей, в отечественной и зарубетной научной и технической литературе уделено немало внимания.

Том не менее, при наличии определенных успехов в обосновании и реализации отдельных процессов, отсутствуют системный подход к формированию замкнутого технологического цикла обработки картофеля.при ого движении от закладки на длительное хранение до потребителя, а также научные основы и рекомендации но уточнению параметров и совсрпснствояанию технологических процессов и технических решений по комплексной механизации плодоово^инх систем и повмюзнию их эффективности.

На сегодняшний день очевиден разрыв между темпами повышении производства плодоовощной продукт^™ и картофеля и его сохранности, механика!?«! труп;а при обработка и хранении. Таким образом, рассматриваемая п диссертационной работе проблема теоретического обоснования и окспериментальнмх исследований ресурсосберегающих процессов хранения и обработки картофеля, представляется своевременной и крупной.

Цели и задачи исследования

На основании анализа проблемкой ситуации, сложившейся в плодоовощном комлтексе, п качестве сугубо практической цели исследования выбрано решение актуальной технической и социально-экономической проблемы сокращения потерь картофеля при длительном хранении, ликвидации ручного и привлеченного труда, повышения уровня механизации и автоматизации технологических процессов товарной обработки, снижения ресурсое^кости и экологического воздействия плодоовощного производства на окружающую среду.

Для успе;аной реализации такой концепции развития плодоовощного комплекса заксномзрно встает вопрос о каучнем обеспечении проблемы обоснования технологических процессов обработки картофеля и оптимизации их параметров.

Как следует из обзора и анализа литературных материалов, а также самого объекта исследования, комплекс машин для хранения и товарной обработки картофеля представляет собой "сложную", "боль-

5

шую систему"При этом масштабность, величина системы отражает лишь количество ее элементов и связей между ними, а сложность характеризует неоднородность эи!х элементов и связей.

Количество элементов, составляющих плодоовощной комплекс, определяете его строго очерченными целевыми функциями и результатами морфологического анализа многообразия технологических процессов и технических систем, реализующих эти процессы.

Для сформированного таким образом типового технологического процесса обработки картофел* на плодоовощных предприятиях, были выделены следующие основные подсистемы, требующие индивидуального исследования и специфического языка описания:

подсистема разгрузки и транспортировки насыпи клубней картофеля, в которой осуществляется процесс механического взаимодействия клубня с рабочими органами маши, требующий для своего (писания привлечения методов общей теории удара не вполне упругих тел, учитывающих как нелинейно-упругие, так и пластические свойства соуда; *щихся объектов;

подсистема длительного хранения картофеля, формирующая живое сечение насыпи, условия тепломассообмена клубня как физико-биологического объекта с окружающей средой, а так же закономерности протекания химических реакций в процессе дыхания клубнэй и особенности аэродинамической обстановки в насыпи; описание названной подсистемы связано с привлечением теории конвективного тепломассо-переноса и химической кинетики;

подсистема осушки влаги с поверхности клубней картофеля, создающая специфическую аэродинамическую обстановку и формирующая особенности массоуноса, усложненного наличием в насыпи почвенных примесей; закономерности осуществляемых здесь процессов определяются математическим аппаратом теории теплсуассопереноса в условиях обтекания клубней неизотермическим ламинарным и турбулентным газо~-вым потоком;

подсистемы дефекгации, отбраковки клубней по качеству; первая из них использует для своего функционирования различие в плотности доброкачественных «'дефектных клубней, а описание ее можэт быть осуществлено методами теории вероятностей; действие второй подсистемы осношвается на различии в оптичеаких свойствах поверхности здоровых и больных или травмированных клубней, а закономерности процесса дефекг&ьци, ввиду сложности их аналитического описания, целесообразно выявлять статистическими методами;

подсистема обьемного доеирова/шя картофеля, в которой форми-

с

рование номинальной массы дозы осуществляется за счет комбинаторных процессов взаимодействия клубней мезду собой и с ограничивающей поверхностью дозатора, а также под влиянием процесса массо--уноса влаги в условиях естественной конвекции;'математическое списание подсистемы связано с использованием комбинаторной геометрии и теории конвективного массопереноса.

Качественная и количественная сторона связей столь разнородных процессов и систем плодоовощного комплекса нашла исчерпывающее отражение в экономико-математической модели его эффективности, разработанной на основе эконгалетрической науки и позволяющей осуществлять оптимизационный анализ и синтез исследуемых технологий.

¡Сак следует из изложенного, комплексное изучение процессов н оборудования по обработке картофеля невозможно осуществлять иначе, чем по подсистемам,причем не только потому, что их на всегда охватишь "одним оэглядом", но, в основном, потому, что неоднородность каддой из них требует для своего описания индивидуального языка. То ость, исследуемые комплексы являются "диффузными", "пло-хоорганизованными", "слабоструктурированными системами". Однако, кроме того, что ,.как и любая другая сложная система, плодоовощной комплекс по обработке картофеля обладает иерархической структурой, ему присуще так же свойство целостности, то есть изменения, возникающие в какой-либо из подсистем, сказываются на параметрах других элементов и на функционировании всего комплекса.

Таким образом, особенности и сложность азработки концепции организации и проведения исследований, а так же формулирования научной проблемы определены многообразием разнородных явлений и факторов, действующих в системе и приводящих к необходимости изучения различных по природе, но тесно взаимодействующих и взаимообусловленных процессов.

Целостность и органическое единство научных исследований обеспечивается рассмотрением плодоовощного комплекса как сложной системы взаимодействия клубней картофеля с рабочими органами машин и техническими средствами, формируицего требуемое качество продукции на выходе из комплекса. Для такой концепции исследований, на всех стадиях изучения закономерностей осуществляем:« процессов особый акцент делается на том решающем обстоятельстве, что клубни картофеля, как физико-биологические объекты, формируют на различных технологических этапах их обработки те своеобразные специфические условия взаимодействия с рабочими органами, техническими средствами и окружающей средой, которые определяют язык описа-

ния рассматриваемых процессов, а также соответствующие критерии их оптимизации и предельно допустимые параметры.

На основании рассмотренного сформирована решаемая в диссертации научная проблема: "Соадакие основ системного соверавистио-вания аорогндромеханичоских и тепломассообметшх процессов, характерных для плодоовощного комплекса по обработка и хранению картофеля".

При отом в работе защищается научное положение, заключающееся в разработанной методолог/.и оптимизации плодоовощного комплекса на основе экономико-математической модели его эффективности и системы уравнений технологических процессов, описывающих частные и обобщенные целевые функции и учнтываю.цкх вмрокий спектр таких аргументов оптимизации, как физико-технические параметры процессов и оборудования, а также технико-зконсмическиа характеристики комплекса.

Объект и методы исследования

Объектом исследования явились технологические системы для разгрузки, длительного хранения и товарной обработки картофеля, а так же тепломассообменные, аэродинамические, механические, физико-химические, вероятностные и-комбинаторно-геометрические процессы, осуществляете в них перед отправкой продукции потребителю.

Основные методы исследования - аналитический, численный и экспериментальный. При натурном моделировании и исследовании промышленных образцов машин, использовался метод фото- и киносъемки. При теоретическом описании конкретных процессов применялись методы, теории подобия, дифференциального и интегрального исчисления, теория дифференциальных уравнений, функций комплексной переменной, тензорный анализ, эконометрия, а так же теоретико-игровыа методы. По результатам анализа особенностей и условий взаимодействия клубней картофеля с рабочими органами машин, техническими устройствами и окружающей средой,при их разгрузке, хранении, дефектации, осушке и объемном дозировании, разрабатывалось теоретическое описание соответствующего процесса в виде конкретной математической модели. Определяющие качественные и количественные зависимости подвергались расчетному исследованию и экспериментальной проверке как на. специально созданных установках, гак и на опыгно-промыиленных образцах технологического оборудования. Отдельные задачи по установлению взаимосвязей и закономерностей изменения параметров, определяющих особенности протекция ряда процессов, решались методами

теория планирования эксперимента.

Численные и расчетные исследования теоретических зависимостей и обработка эксперимеьталькых данных проводились с использованием ЭВМ.

Научная новизна

В диссертации поставлена и реюэна научная проблема создания основ системного совершенствования азрогидромеханических и тепло-массообменных процессов, характерных для плодоовощного комплекса по обработке и хранению картофеля. При этом:

предложен обобзденный принцип описания эффективности, эаклю-чаицийся я создании экономико-математической модели как инструмента, взаимоувязывающего системы плодоовощного комплекса в единое целое и исчерпывающего широкий спектр параметров исследуемой техники, технологических процессов и даетцего возможность оптимизации как всего комплекса по основным определяющим факторам, так и комплектующих его систем по частным аргументам;

реализована 'научная концепция исследований, обеспечиваются их целостность и органическое единство, заключающаяся в рассмотрении клубней картофеля как физико-биологических объектов, формирующих на различных технологических этапах и в различных производственных зонах их обработки те специфические условия взаимодействия с рабочим органами машин, технические средствами и окружающей средой, которые определяют язык описания изучаемых процессов, а так же критерии их оптимизации и предельно допустимые параметры динамического и теплового нагружения;

получили дальнейшее развитие научные основы и теоретические методы исследования я расчета тешгс-массообменньтх параметров технологического процесса хранения картофеля, учитывающие закономерности химической кинетики;

определены закономерности изменения параметров качества картофеля в процессе длительного хранения, сформирована экспериментально-аналитическая модель его сохранности;

разработана математическая модель процесса ударного не вполне упругого взаимодействия клубней картофеля с рабочим органами машин и узлов, осуществлена оценка предельных параметров ряодинами-ческого нагруялния клубней;

разработаны экспериментально-аналитические модели процессов дефектянии клубней картофеля по плотности соленого раствора и козф-

фициенту спектрального отражения;

сформирована математическая модель процесса осукш поверхностной влаги с клубней карто<|«ля, позволяющая оптимизировать технологические режимы;

дано нау-шое обоснование систеггы объемного дозирования, осуществлена оценка влияния процесса массоуноса на точность формируемой дозы в комплексах товарной обработки картофеля;

осуществлено теоретическое описание процесса истечения насыпи картофеля как ноньптоновскоП идкости из бункера-накопителя;

сформированы критерии оптимизации технологических процессов обработки картофеля;

уточнены некоторые тепло-физические, физико-механические, а так ко статистические массо-габаритные характеристики клубней;

теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность управления качеством процессов длительного хранения и товарной обработки картофеля;

сформулированные в диссертации принципы,методология оптими-вацгш, математические модели использованы при разработке оптимальной технологии и технических систем по обработке картофеля.

Практическая ценность и значимость выполненной работы состоит в том, что на основе анализа и обобщения результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны, предложены и внедрены:

практические рекомендации по формированию оптимальной технологии хранения и товарной обработки картофеля, по аппаратурному оформлению процессов и проектированию соответствующих манат и оборудования;

способы снижения параметров динамического воздействия рабочих органов технических систем на клубни картофеля до безопасного уровня;

способ длительного хранения и оптимальные режимы технологического процесса обеспечивающие минимум потерь;

способ и экономически целесообразные значения разделительной плотности солевого раствора системы двухстадийной дефектации картофеля по плотности;

значения базовой длины волны и длины волны распознавания дз-_фвктов для технологического процесса и оптико-электронной система отбраковки клубней по коэффициенту спектрального отражения поверхности;

конструкция и оптимальные параметры системы осушки поверхностной влаги с клубней картофеля, а так же целесообразные параметры режимов процесса осушки;

способ и оптимальные режимы процесса объемного дозирования картофеля и геометрические характеристики дозатора.

Предложенные технологические и технические решения использованы:

ЕНИИХПП, г.Тбилиси, ПОТРОНИсельпром.г.Срел, оптово-розничное объединение (0Р0) "Ригаплодоовощ" г.Рига, Мосгорплодоопощпром, Главленплодоовощпром (ГЛПОП), JI5 "ГИПРОТОРГ", ЕВДИнефтехим, ЛШ им.К.Маркса, ПО Ленподъемтрансмаш, ПТО им.С.М.Кирова, ЛЕППРОМ-ТРАНСПРОЕКТ и другими предприятиями и организациями.

Результаты исследований внедрены:

при проектировании инерционно-разгрузочных комплексов ИРМ-в, ИРМ-9 производительностью 60 тонн/час в ЛФ "ГИПРОТОРГ" и эксплуа- ■ тации их в 1976...1988 гг. на плодоовощных базах ГЛПОП;

при создании и опытно-промышленной эксплуатации в течение 1983... 1985 гг. систем безотходного хранения картофеля в условиях автономного вентилирования контейнеров с годовым экономическим эффектом 4,28 руб. на тонну продукции (около 170 тыс.руб. в год по Выборгской плодоовощной базе ГЛПОП в масштабах цен 100 руб. за тонну);

при создании, отработке и промышленной -эксплуатации в 1902... 1966 гг. комплекса товарной обработки картофеля производительностью 1,5 тонны в час (ТОК-1,5) на Выборгской плодоовощной базе ГЛПОП с реальным годовым экономическим эффектом более 100 тыс.руб.;

при создании системы обработки картофеля производительностью 15 тонн в час на две технологических "нитки" с подтвержденным годовым экономическим эффектом 970 тыс.рублей и высвобождением от ручного труда более 200 человек;

при разработке, изготовлении и промышленной эксплуатации комплектующего расфасовочно-упаковочного оборудования с годовым экономическим эффектом более 120 тыс.рублей;

при реконструкции плодоовощных баз в ОРО "Ригаплодоовощ" с годовым экономическим, эффектом 385 тыс.руб. (Уровень цен 1989 года).

В масштабе цен 1992 года суммарный годовой экономический аффект составил около 700 млн.рублей.

Апробация работы

Основные результаты исследований доложены и защищены на следующих конференциях, семинарах и совещаниях.

Ежегодные научно-технические конференции профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов ЛИСТ им.Ф.Энгельса.

Коллегия министерства плодоовощного хозяйства Латвийской ССР в I9B6 году.

Заседания НТС в 1987 гс*ду:

НПО "Поиск" г.Новгород, ЕНШТоргоат, НШКХ Москва, BIP Ленинград, Мосагропром, ЛТИХП.-АГУ, ХАИ, Ег-.ро повышения эффективности отраслей АПК Совета экономического и социального развития при Ленинградском ОК КПСС.

Всесоюзные и республиканские конференции и семинары (1974 -1990 гг.).

Межведомственный координационный совет Академии наук СССР в I98S г.

Научный совет по государственной научно-технической программе "Высокоэффективные процессы производства продовольствия" при ГКНТ СССР, ГОСАГРОПРОЖ СССР, Правления Союза инженерных обществ СССР в 1989 г.

Экспертный научно-технический совет ГИПРОНИсельпром, г.Орел в 1990 г.

Совместное заседание кафедр торгово-технологического оборудования, оборудования предприятий общественного питания, физики, механики, высшей математики в 1992 г. в С-ПбТЭИ.

Публикации

По материалам диссертации издано свыше 47 научных работ общим объемом более 43 печатных листов. Среди них статьи, брошюры, лекции, учебные пособия, справочные издания, опубликованные в академических, центральных, республиканских и региональных издательствах, 3 авторских свидетельства, учебник.

Объем работы

'Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографии и приложений. Текстовая часть изложена на 5С9 страницах, из которых 305 страниц основного текста, 94 рисунка, 54 таблицы, 4С6 наименований библиографии, 5 приложений объемом 167 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дан анализ состояния вопроса, обоснована актуальность роботы, сформулированы цель и основные задачи исследований, их научная новизна и практическая значимость.

В первой главе разработана экономико-математическая модель опенки эффективности функционирования плодоовощного комплекса по обработке картофеля, базирующаяся на определении интегрального показателя качества продукции по ГОСТ 15 467 г 79 и позволившая сформировать концепцию решения научно-технической проблемы ресурсосбережения.

2 А (I)

3 •

Э - эффективность комплекса машин для обработки картофеля;

Ск - объем продукции £ -го вида;

Ш - количество видов обрабатываемой продукции;

/Г - количество машин, входящих в комплекс;

затраты на проведение производственных процессов с использованием ^ -ой машины;

^ - прочие затрата

Для последовательного и системного математического анализа э^фекпивности комплексов машин числитель и знаменатель (I) выражены через функции параметров этих комплексов на примере сиг-темы подготовки картофеля для реализации в торговле: } = I - система разгрузки и закладки картофеля нв хранение; ^ = 2 - система, обеспечивающая длительное хранение; ^ = 3,5 - товарная обработка картофеля; / = 3 - агрегат мойки; ^ = 4 - агрегат дефектации по плотности; | о 5 - агрегат дефектации картофеля по коэффициенту спектрального отражения

После оптимизации соотношения (I), с учетом опногньгх составляющих затрат, получен максимум интегрального показателя качества системы машин в виде

д , и,°"[1* ¿!(С-ЦГо-Ц?о-иЗ-1^) ( (2)

где

и

Ц}0 <¿1

К

$ . ¡¿г 1г

- минимально возможный вклад материальных ресурсов в | -в систему комплекса;

- объем продукции I -го вида в состоянии поставки ;

- эволюционный параметр системы комплекса хранения, характеризующий влияние оборудования на качество продукции при хранении;

- доля потерь продукции в комплексе хранения;

- степень влияния потерь продукции в системе разгрузки на дальнейшие потери в комплексе хранения;

' г;

*Е.

П

срок службы ^ -ой машины;

к м

-

- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; ^ - стоимость всего комплекса машин; £ - затраты, не зависящие от стоимости оборудования Анализ соотношения (2) показывает, что максимум эффективности достигается при условии влджения в активную часть основных фондов систем с ^ =1,5; { 2 минимально возможных средств.

Таким образом, максимум средств следует вкладавать в систему, обеспечивающую длительность хранения, вкладывая минимальные затраты на остальные системы комплекса, при условии обеспечения ими требуемой производительности.

Разработанная экономико-математическая модель плодоовощного комплекса позволила определить приоритетные направления исследования процессов и систем.

Суде ответим достоинством предложенной модели является возможность осуществлять с ее помощью не только расчет и сравнение альтернативных вариантов технологических процессов, но и проводить непрерывный, последовательный качественный и количественный математический анализ эффективности как функционала, содержащего значительное число аргументов, подставляющих собой сложные функ-„ции технико-экономических параметров технологических процессов и оборудования.

Плодотворность использования экономико-математических подходов подтверждена актом внедрения НИР "Разработка региональной научно-технической программы Щ1.138.СМПП "Rira", пополненной под научным руководством автора с годовым экономическим эффектом 325 тыс.рублей.

К достоинствам сформированной экономико-математической модели следует такяе отнести возможность проведения анализа и сравнения эффективности плодоовощного комплекса с объектами передовых отраслей промышленности, что позволяет вносить коррективы и в вопросы ценообразования для выпускаемой комплексом продукции.

В связи с определяющим влиянием потерь картофеля на показатель эффективности, в первой главе теоретико-игровыми методами оптимизированы объемы завозимой в регион продукции, зависящие не только от количества потребителей региона, но и от качества картофеля в состоянии поставки, являющихся стохастическими характеристиками .

Во второй главе^в рамках решения проблемы сохранения качества картофеля в процессе длительного хранения и товарной обработки, сформирована нелинейная математическая модель динамического упруго-пластического взаимодействия клубня с опорной поверхностью произвольной формы и качества, что позволяет определять допустимые предельные кинематические, конструктивно-технологические и динамические параметры процесса соударения, обеспечивающие отсутствие травм клубней в Еиде ушибов тканей или.сдиров кожуры на любых стадиях обработки картофеля.

Условие отсутствия трагм клубней в гиде сдиров кожуры имеет вид <?/-./ RgiRo Е,r£oiT «J тал

* V RKRo [(ПШяЧНг0)Е,} ' О)

где $ - коэффициент трения скольжения клубня по опорной

поверхности; fin, Ro - радиусы кривизны клубня и опоры;

- коэффициенты Пуассона клубня и материала опоры;

[Г] - допускаемые касательные напряжения прочности для клубня;

Ех,Еа - модули Юнга клубня и материала опоры Величина деформации клубня X определяется соотношением

acosM л //„ acosX*? % 1 (4)

Ж7) JPnfi»

ч/мЖv v ms-mv Tjwrn*

15

где (I - ускорение свободного падения;

«С - угол наклона опорной поверхности к горизонту;

/} - угол встречи клубня с опорной поверхностью;

- скорость встречи клубня с опорной поверхностью;

(И - ¡'асса клубня;

Ро - нипрюшние пластического деформировать клубня;

f - плотность клубня

МЕ* Еа лГЯ*Яо А---------------------

у М'Ро[и-Ье)Ед*(Пог)Ек3\RtRo . ЬУ*

Л1 —ЛТЁо--\Шо'1'Г ^ "

Условие отсутствия травм клубня в виде ушибов записывается в 4о;ие неравенства, характеризующего непревшение радиусоа кратера остаточной деформации клубня предельно допустимого значения, соответствующего ре виду соударения клубня с плоской деревянной поверхностью при его падении с высоты 0,2 м, соответствующей ГОСТ 26545-85. , . . - ...

Ьа*2, ф /?/ —; ; Угц--ИдН\И'0,2и}.

Разработанная математическая модель травмируеиоста клубней при соударении служит для обосновании и оценки реальных параметров нагружения в технологических процессах разгрузки картофеля.

Получетше результаты имеют программное обеспечение для реализации на ЭВУ и используются ГПИ "Ленпромтранспроект" при разработке н проектировании автоматизированных комплексов разгрузка и товарной обработки плодоовоцной продукции.

Необходимость {ориирования модели соударения клубней с опорной поверх1К>сть» обусловлена также существенные влиянием последствия кх травмирования на биохимические процессы гшзиздеятельнос-ти картофеля при длительном хранения.

•В разках второй главы для формулирования иаучно-обоспован-иих практических направлений повьгпенля сохранности картофеля

1С

разработана физико-математическая модель тепло-массообменных процессов жизнедеятельности клубней при длительном хранении.

Многолетний анализ результатов экспериментальных исследований сохранности картофеля в Ленинградском и Латвийском ре тонах, а также литературных и патентных материалов, позволил выявить основные факторы, подлежащие регулированию и влияющие на убыль стандартной части в процессе длительного хранения, среди которых следует отметить температуру и скорость движения воздуха в межклубне вой пространстве, а также концентрацию в нем двуокиси углерода, кислорода и количество выделяющихся в процессе жизнедеятельности клубней влаги и теплоты.

Задачей, решаемой для процесса актирного вентилирования насып/, картофеля является с одной стороны недопущение снижения концентрации кислорода в межклубневом пространстве до уровня даже 3 когда начинается бескислородное брожение в тканях клубней, а с другой стороны, своевременное удаление накопившейся в межвентиляционный период теплоты и влага.

Физико-математическая модель представляет собой систему дифференциальных уравнений (6)-(20) и основывается на законах кинетики химических процессов, согласно которым скорость химических превращений определяется концентрацией реагирующих компонентов, энергией акта нации и Температурой.

Баланс химических превращений при аэробном и анаэробном дыхании

СвиЛ + 631 = ЩО+всог, я, СвЫ-гСг^ОН+гЩ, дг

л , ¡Чг и№<¿406;

= " е- (6)

Ш" 0,08*4*0,11,

9

где 13 - объемная концентрация диоксида углеррда, образующегося при аэробном дыхании; - время процесса; й>0! ~ УР^ьная теплота дыхания картофеля при температуре 7 0"С;

£< - коэффициент влияния температуры на интенсивность

тепловыделений; ^ - температура процесса;

'Сс ~ коэффициенты влияния концентрации диоксида углерода и кислорода соответственно на скорость протекания процесса дыхания

и 0

где р - объемная концентрация диоксида углерода, образовавшегося при интрамолекулярном дыхании; ■ ~ удельная теплота дыхания картофеля при интрамолеку-

лярном дыхании при температуре 0°С Соотношение между интенсивность!) аэробного в анаэробного дыхания записывается

7]3 - дз/з' (в)

Уравнение материального баланса для диоксида углерода

/-/V- (9>

Количество выделившегося диоксида углерода при аэробном дыхании можно определить из соотношения

¿''0,21-4, (ю)

где - объемная концентрация кислорода

Скорость химической реакции аэробного дыхания

Л/з^' 0,35$+2,77¡/¿-0,853А (12)

Закон изменения температур в ходе химических реакций

где С - приведенная теплоемкость насыпи

Удельное тепловыделение за счет деятельности микроорганизмов имеет вид

Чз ' ЩЧ* * Чм) , (14)

где .. - коэффициент,характеризующий интенсивность тепло-рцделе! я микроорганизмов

Масса влаги, ^выделяющейся в процессе дыхания клубней

тп -- №Гтя.¿Г, /15)

где Ушт - объем контейнера; £ - пороэность насыпи; /к - плотность водяных паров

Плотность водяных паров распределяется вдоль и поперек по-

тока по закону ^

где 5 - операторная переменная;

- плотность водяных паров на поверхности клубня; fкo - начальная плотность водяных паров г потоке;

/т"*! о« _ пределы интегрирования несобственного интеграла;

- скорость воздушного потока в межклубневом пространстве;

- коэ(|фициент диффузии

пения

* Количество влаги, уносимой потоком воздуха с учетом усред-£ ¿Г

(17)

где - длина, ширина и высота вентилируемого объема

Окончание периода вентилирования определяется соотнояением

Шп: тр (18)

Продолжительность вентилирования определяется условием

<19)

где 1 - удельная теплота парообразования воды.

Пер4одичность включения си с те № вентиляции (Т) определяется временем вентилирования (соотношения (I?), (17) совместно с (19)) и межвентиляционным периодом , обусловленным снижением концентрации кислорода до 3 % (соотношение (II)).

. (20)

Достоинством предложенной математической модели', реализованной на ЭВМ ЕС-1036, является ее пригодность для расчетов параметров режимов хранения картофеля в произвольных хранилищах ь различней таре, а также насыпью.

Завершается вторая глава материалами многолетних экспериментальных исследований промышленной системы программного обеспечения тепломассообменных процессов жизнедеятельности каждого клубня и разработкой экспериментально-аналитической зависимости доли стандартной продукции от аэродинамических режимов, состояния партии поставки и продолжительности длительного хранения картофеля.

Сст-То-Уо*

'Ы *k,Q5We44t'l(0,u3-3,№d,5QVl)f^]

где t - продолжительность хранения, месяцы;

Со, Уз, доля стандартной продукция, нестандарта и отходов в партии поставки;

Се/11 - текущее значение доли стандартной части в процессе длительного хранения

Как следует из полученных данных, использование ресурсосберегающей технологии и соответствующего комплекса машин для хранения, позволяет обеспечить сокращение потерь картофеля на 20-25 %.

Третья глава посвящена процессам дефектации картофеля, как наиболее трудоемким технологическим процессам товарной обработки, являющимся финишными операциями подготовки продукции к реализации. Именно для их выполнения на плодоовощных базах используется привлечешшй контингент работников, основная часть которого занята на ручной переборке клубней.

Как показывают экспериментальные исследования, труд переборщиков малоэффективен и практически не улучшает качество продук-'цш перед реализацией покупателю; повыяение стандарта не превышает 4-8 %.

Выполненные экспериментальные работы, а также эргономические исследования свидетельствуют о том, что rrpi ручной дефектации предельная достоверность составляет 77 %, причем для обеспечения этого урошя необходимо не менее 220 человек переборщиков при производительности процесса^ 15 тонн в час.

Результаты изучения литературных материалов и собственные исследования убедительно указали на необходимость использования при товарной обработке тагах аппаратов автоматической дефектации, как система дефектации картофеля по плотности, а такае по коэффициенту спектрального отражения поверхности клубней. Зксперииен-

тально определены статистические характеристики плотности здоровых и гнилых клубней. На основании экспериментальных исследований системы дефектации клубней по плотности в результате анализа качества поступающей продукции и объемов картофеля, идущего в отходы, промышленную переработку и в реализацию, сформирован процесс двухстадийной дефектации, позволяющий выделить из потока некондицию низкой плотности, стандартную продукцию и особо качественный картофель повышенной плотности.

Исходя из экономических соображений сформирована вероятностная математическая модель обоснования таких определяющих па-. раметров системы, как разделительная плотность первой и второй стадии процесса "мокрой" дефектации.

Экспериментально подтверждена эффективность процесса дефектами картофеля по плотности, особенно в условиях его хранения при автономном вентилировании контейнеров, когда еыход стандартной части из системы комплекса ТОК-1,5 достигает 83 %. Годовой экономический эффект по результатам четырехлетней прошилегаюй эксплуатации комплекса T0K-I,5 превышает ЮС тыс .рублей.

На основании экспериментальных исследований процесса спектрального отражения поверхности больных и здоровых клубней подтверждена возможность дефектации продукции по коэффициенту спектрального отражения, а также обоснованы значения опорной длины волны и длины волны распознавания, использование которых наиболее эффективно в процессе "сухой" дефекта!?™.

В рамках процессов и систем комплекса товарной обработки картофеля производительностью 15 тенив час, получена аналитическими методами математическая модель процесса истечения насыпи картофеля, как неньютоновской жидкости, из бункера-распределителя . Для производительности процесса получено соотношение, аналогичное закону Хагена-Пуазейля для вязких ньютоновских жидкостей.

В рамках третьей главы разработана математическая модель поштучного разделения клубней и их проворота в зоне осмотра и оптической дефектации, которая позволила определить основные конструктивно-технологические характеристики и параметры процесса "сухой" дефектации и указала на необходимость введения в технологический цикл товарной обработки картофеля процесса калибровки клубней. Математическое моделирование процесса крлкб-ровки обеспечило возможность расчета параметров калибратора, а

также определения количества и размера фракций для поштения качества дефектации картофеля. На оспою анализа структуры процесса дефектации разработана вероятностная экспериментально-аналитическая модель его достоверности, что позволило определить не только числовые характеристики вероятности выявления дефекта, но и приоритетность процессов, наиболее существенно влияющих на достоверность дефектации.

Сравнительные экспериментальные исследования существующих систем "сухой" дефектации подтвердили корректность разработанных математических моделей, позволили уточнить параметры процесса, а также осуществить выбор базового варианта системы для. промышленной реализации. В.частности установлено, что преимущество прибора дефектации картофеля ПДК-4 заключается в большем диапазоне распознаваемых болезней, включая позеленение картофеля, однако достоверность его работы ниже, чем у отделителя загнивших клубней ОЗК-5. ЦЦК-4 более чувствителен к загрязнениям клубней. Кроме того преимущество ОЗК-5 перед' ВДК-4 состоит в лучшей синхронизации работы электронного блока с транспортером подачи картофеля и исполнительным механизмом удаления некондиционных клубней.

Результаты завершающих экспериментальных исследований процесса и системы "сухой" дефектации картофеля получены в 1988 году в рамках испытаний рабочей комиссией оборудования правой технологической линии цеха ТОК-15 и приведены в нижеследующей таблице.

Качество картофеля после дефектации по коэффициенту спектрального отражения (с предварительной дефектавдей по плотности).

№

п /п

Дата

Стандарт,

/о

Нестандарт,

Всего Меха- Мокрая Су-

нич. гниль хая дефек-_ повр. пиль ты

Стандарт •—■—-—в нестен-Другие дарте,

I. 19.09.88

Р.. 21.09.88

3. 23.09.88

82,8 87,7 86,9

17.2

12.3 13,1

13,5 -8,3 -5,3 0,8

15,8 3,9 7

14

Полученные результаты свидетельствуют о высокой эффективности обоснованных процессов дефектации картофеля по плотности-

и коэффициенту спектрального отражения поверхности.

В четвертой главе рассмотрены вопросы обоснования параметров процессов и систем осушки поверхностной влаги с клубней картофеля .

Экспериментальные исследования поступающей на плодоовощные базы продукции позволили определить статистические характеристики количества поверхностной влага и земли, находящихся на клубнях картофеля. На основании дериватографических исследований процесса сушки реальных единичных клубней определены качественные и количественные закономерности тепломассообмена клубня с окружающей средой, выявлены характерные зоны испарения влаги из тканей, определены величины энергии ее связи для различных зон.

Для свободной влаги = 2,4 дЛЯ физико-механичес-

кг п ^ М Пж ки связанной влаги со слоем эпидермиса Цт = 3,7 —^ , и с

живой тканью клубня = 6,¿Оо . Количественный1^ анализ температурной кривой, отображающей результаты дериватографических исследований, свидетельствует о том, что энергия физико-химически связанной влаги с живыми тканлш клубня составляет величину = 17,5 .

Выявлена защитная роль эпидермиса, исключающая обезвоживание внутренних тканей клубня и его биоповрезкдение. Экспериментально подтверждено, что температурой, гарантирующей отсутствие биопов-релщений живых тканей клубня является величина, не превышающая 58°С. Из условия качественной осушки поверхностной влаги с клубней картофеля, а также непроникновения фронта испарения в живые ткани клубня (нахождение зоны испарения в слое эпидермиса) определена количественно величина остаточной поверхностной влаги (0,05 %), характеризующая момент окончания процесса осушки.

Экспериментально- аналитическими методами получено уравнение, адекватно описывающее процесс массоуноса влаги с поверхности клубней картофеля в условиях принудительной конвекции через насыпной слой продукции и позволяющее осуществлять расчет таких конструктивно-технологических параметров системы осушки, как х толщина слоя картофеля, температура й относительная влажность вентилирующего воздуха, время процесса осушки. Методам! теории подобия получено критериальное соотношение для определения сопротивления насыпного слоя картофеля продуваемому воздушному потоку.

Для расчета времени осушки поверхностной влаги получено выражение ^ /_ [Д^ЛУа-Ц/О] ' М

где начальная, конечная и равновесная поверхностная

влажность клубня; 0,6 - эмпирические коэффициенты Выражение для расчета максимальной среднеинтегральной скорости осушки картофеля получено эмпирическим путем на основании экспериментальных данных и, с учетом численных значений входящих в него коэффициентов, имеет следующий вид.

/¿Ш) тгрп7.;п-1 УУ1 шт [С

Ш и ш '

где Ь)т - скорость фильтрации теплоносителя, м/с; ic - температура теплоносителя, °С; . . £Рг - относительная влажность теплоносителя на входе в слой картофеля, %\ Н - толщина слоя картофеля, м; ^ - содержание почвенных примесей, %\ к - коэффициент, зависящий от начальной влажности

картофеля и наличия почвенных примесей, К = 0,6; Уравнение (22) обобщает все экспериментальные данные со среднеарифметической погрешностью не превышающей 15,0 % в диапазоне входящих в него параметров: 63лт= 0,5 г 19,0 м/с, ^c = 20,0 * 80°С, У>г = 5,0 ± 60 %, % = 0 * 2,0 %, Н 0,06 * 1,0 м, М = 0,1" А 2,0 %.

Поверхностнуп влажность картофеля в произвольный момент времени процесса осушки можно определить по соотношению

у.^, +_ а(м-м)___<24)

тах

Для расчета мощности вентиляционной установки системы осушки картофеля необходимо знать величину напора теплоносителя который определяется аэродинамическим сопротивлением воздушного тракта установки.

Опыты показывают, что основное сопротивление, препятствующее движению теплоносителя, это местное сопротивление слоя картофеля.

, , ЯГ 0,738 , С,№ , „

,-■» ии Сдт 1с (23)

В результате обработки экспериментальных, динних по иссле-доышпю аэродинамического сопротивления плотного слоя картофеля получены следущие соотношения для расчета коэффициента сопротивления

й I'139 1Р*9

Л 'Щ'НШг (1*S6,05 J -"), (25)

¿'iWtf'^WSßSI1*'), (26)

где ff$ - критерий РеР.нольдса;

^ - безрлзиершШ коэффициент, определяющий содержа-, ние пршесей почш.

Указанные корреляции справедливы в следующем диапазоне входных крптергев и коэффициентов: Я = 19 + 300;Л = 16 + 19; 8е° Ö-ICT + 8-Ю3; ff/= В-103 + 4-Ю4; = 0 + 0,12. Погрешность от изменения температуры теплоносителя в диапазона t «= 20 + 60°С не превышает 4,5 %.

По результатам исследований, в соответствии с региональной целевой научно-технической программой РЦП.138 СМАП11, утверяден-iiotl решением I? 138Г1ШТ от 17.04.82 г., разработано техническое задание на систему осушки в составе линии товарной обработки ТОК-1,5. В 1983 году с участие« ВНИИ нефтехим была разработана и создана промышленная система осушки поверхностной влаги производительностью 1,5 тонны в час, внедренная на Выборгской плодоовощной базе Ленинграда. Результаты многолетних экспериментальных исследований комплекса ТОК-1,5 подтвердили корректность математических иоделей процесса осушки поверхностной влаги с клуб ней картофеля. На основании теоретических и экспериментальных исследований процесса осушки разработано техническое задание на опытную систему осушки картофеля произгодительностья 15 тонн в час, которая,прошла стадию огштно-промьглленной эксплуатации.

Пятая глава диссертант посвящена вопросам теоретического и экспериментального исследования процесса объешйэго дозировании картофеля, как фшшшюй операции перед отправкой его в торговую сеть, на которую пр1ходи?ся около 60 % обцих трудозатрат при ручной переработке продукции.

Анализ статистических денных по обеспечению точности процесса дозирования в автоматическом рташе гуцестнуицмс! цагашпил с массомгмсрнтелыш::н устройствами, а такте математическое иоде-гараглиие "идеального" дозатора показали, что параметр! распределения массы дозн картофеля шходят за допуски ГОСТа 26515-95

ЙП

"Картофель свежий продовольственный, реалиоуемый в розничной торговой сети, технические условия", регламентирующего отклонение от номинальной массы + 2,0 %.

Соотношение для определения среднеквадратической ошибки массы дозы, как функции, стати отеческих параметров случайной величины массы клубня для "идеального" дозатора имеет вид

^..а^ШШШ, (27)

где ..в' * .12

ъ-цг*

й = 0,096 кг - математическое ожидание массы одиночного клубня;

¿7 - 0,048 кг - среднеквадретическое отклонение массы клубня от математического ожидания

При этом "идеальным" называем дозатор, ошибка которого определяется только статистическими характеристиками клубней, . и который работает по принципу поштучной'подачи.

__ С вероятностью 99.7 % идеальный дозатор формирует массу

= 3 кг ± 3 60 = 3 кг 3-0,047 = 3 кг + 0,140 кг.

С вероятностью около 68 % при весовом дозировании с точностью до одного клубня формируется масса дозы (По = 3 КГ)

-0,078

что так же не удовлетворяет требованиям ГОСТ.

Выполненные экспериментальные и аналитические исследования показали, что разделение продовольственного картофеля на фракции и последующее дозирование в автоматическом режиме также не обеспечивает точности процесса дозирования, соответствующей требованиям ГОСТа.

Результаты экспериментальных исследований ряда отечественных и зарубежных дозаторов при ведены в следующей ниже таблице.

Статистические параметры точности весового дозирования

1 Типы Минимальное Максимальное Математическое Среднеквадра-дозато- значение значение нас- ожидание тическое откло-

ров массы,дозы, сы дозы, массы дозы, нение, кг

кг кг кг

I 2 3 4 5

"Поко" 2,760 3,444 3,126 0,119

"Ультра" 2,100 4,171 3,210 0,362

I 2

3 4

5

"ДШ?-5И 2,275 4,201 3,166 0,393

Головка

ЛЗТО 2,055 3,970 3,081 0,335

Процесс дозирования в автоматическом режиме в агрегате АР0-600 с требуемой временными техническим! условиями точностью (3 + 0,105 кг) обеспечивается сложным электромеханическим оборудованием с электронными блоками управления, что приводит к • снижению эксплуатационной надежности (по данным эксплуатации линии ЛФКС-600 количество неисправностей за год превышает 170, а время простоев 415 часов) и удорожанию системы обслуживания и ремонта.

Отсутствие в ботанических сортах отечественного картофеля достаточно количества мелкой фратодш, которая необходима для обеспечения точной массы дозы, приводит к снижению производительности процесса весового дозирования и фасовочных линий на 35-40?!.

В результате многолетних экспериментальных исследований показано, что в предреалиэационный период масса упаковки картофеля убывает за счет интенсивной потери влаги. Это приводит к выходу значения массы точно отдозированной упаковки картофеля за допустимые пределы, установленные ГОСТом и делает бесполезными все усилия по достижению требуемой точности процесса дозирования в автоматических массоизмерительных устройствах.

Полученное критериальное уравнение, описывающее процесс убыли массы дозы картофеля впредреализавдонный период, имеет вид 0,tr, í \г

У-160 Gl (-£-) F„ , (28)

где ir - безрамэрнап скорость влагопереноса;

Ík, и к - характерные размеры высота и ширина контейнега о расфасованным картофелем;

Gl, fo - критерии Грасгофа и Фурье.

Зависимость относительного уноса ыассы упаковки от времени предреапизационного хранения носит нелинейный характер следующего вида t,ts

где - коэффициент объемного расширения поздухя;

От - коэффициент температуропрогодностн; 1и - теплота испарения влаги; А Гы - перепад концентраций влаги; дГ - перепад температур в контейнере с картофелем; От - удельная теплоемкость насыпки; Т - температура хранения продукции; V - кинематическая вязисть воздуха Расчеты,-проведенные по полученным соотношениям, свидетельствуют о том, что масса отдоэированного и фасованного картофеля выходит за пределы, установленные нормативными документами уже после дпух-трех суток предреализационного хранения.

Одним из принципиальных вопросов, рассмотренных в пятой главе, явилась аналитическая оценка статистических характеристик массы картофеля, дозируемого объемным дозатором.

Для среднего значения порознссти насыпи картофеля в емкости сферической формы или в эквивалентной по площади емкости про-ипвольной выпуклой (Т-ормы получено .К* ■с , с \(8 +1\\! лр г + №о*.

£к и;~аГКт Т> 7Р\* (30)

где Е'Ц - математическое ожидание пороэности засыпки;

¿'в-^- - отношение диаметра эквивалентной емкости и клубня; ¿а»:0,Ч~ порозность насыпи на расстоянии от стенки более 4с/; = I - = 0,6 - объемная концентрация картофеля в емкос-

ти на удалении от стенки более 4 (I.

Значение коэффициента К определяется трансцендентным уравнением

(31)

и составляет величину К = 0,65.

Количественный анализ соотношения (30) дает следующие•величины статистических характеристик насыпи 0,438; 0,562; Д. = 0,079;

где Д =0,18 Еш - среднеквадратическое отклонение пороянос-ти от своего математического ожидания. Средаее количество клубней в дозе 3 кг можно определить из лырржения „з . - .

А1*8 (1-Еш)*31 20

Для процесса дозирования, сопровождавшегося вибрацией мерной емкости, аналогичные характеристики принимают следующие значения

=> 0,328; = 0,672;

¿8а = 0,394; = 0,606; = 0,071

Щ • 34.

В свясн со случайный законом изменения Тш , и объема клубня 75и , величина // имеет двумерный закон распределения ёШ'Р(ы<г).

Аналитическое определение этого закона представило трудоемкую задачу, разрешенную в виде, иллюстрируемом соотношением (32)

й№)«0,15-й,5р

^ШПУЫ и ШДи | ПЛ^и1" X смим иииши'ИЦП

где б* - среднеквадратическое отклонение массы единичного клубня от математического ожидания

Анализ полученных результатов показывает, что закон распределения Количества клубней в мерной емкости существенно отличается от нормального и с высокой вероятностью будет отличаться от номинального количества.

Тем не менее, количественная оценка свидетельствует о том, что с вероятностью предусмотренной ГОСТом, имеется возможность осуществить объемное дозирование с точностью до пяти клубней без осуществления предварительной калибровки.

Из отношения (32) следует также, что сузить интервал разброса количества клубней в мерной емкости можно увеличивая крутизну кривой 6'Ш , то есть уменьшением £, (повышением плотности укладки)достигаемым предварительной калибровкой и вибрацией мерной емкости.

Позитивной особенностью кр<вой распределения является тот факт, что наиболее вероятными событипми будет передозирование числа клубней, что представляется явлением желательным в связи с потерей массы упаковки в процессе предрэалиэациокного хранения.

Экспериментальные исследования точности процесса объемного дозирования в загасимостк от фор?.м мерной емкости н частоты ее

вибрации были осуществлены методами теории планирования эксперимента и для массы упаковки 3 кг дали следующие результаты

&ат '-¿юн• (33)

где (ЗАп - среднеквадрятическое отклонение массы дозы; Р - частота вибрации мерной емкости;

Н, «Э - высота и диаметр мерной емкости

Оптимизация динамических ( .Р ) и конструктивных (//,2?), характеристик мерной емкости по критерию минимальной погрешности дозирования, дает следующие результаты М* Ропт » 13,87 Гц; К}от - 1.95; Бая = 0,132 кг

Сравнение теоретических (5 клубней) и экспериментальных (З&я) данных свидетельствует о корректности разработанной аналитической модели точности процесса объемного дозирования картофеля.

Результаты опытно-промышленной эксплуатации системы объемного дозирования в комплексе товарной обработки картофеля отражены нижеследующими данными.

Статистические параметры распределения массы дозы при объемном дозировании картофеля на комплексе ТОК-15

Характеристика выборки Математическое Среднее квад-

——■ ■ ........... .............* • ожидание массы ратическое от-

установленнал количество дозы, кг клонение, кг масса, кг испытаний

4 147 3,92 0,17

! 3 48 3,1 0,19

3 60 3,6 0,23

Как видим, результаты экспериментальных исследований подтверждают корректность теоретических разработок и свидетельствуют не только о возможности применения процесса объемного дозирования в производственных условиях, но и о более высокой его эффективности по сравнению с весовыми методами.

В приложении щм водятся материалы внедрения разработок, расчеты экономической зффектигности проведенных исследований, а также протоколы, акты испытаний и программное обеспечение на ЭВМ. системы математических моделей.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ II ВУЗОДЫ

1. В диссортацни поставлена и решена научная проблема, заключающаяся в создании основ системного совершенствования азро-шдромеханически^ и тепломассообменных процессов, характерны;; для плодоовощного комплекса по обработке и длительному хранении картофеля.

2. Разработана обобщенная эконсшко-математпческан модель оценки аффектавности плодоовощного комплекса, сптимитиоации его состава и выбора приоритетоз исследований, исчерпывающая имрокий спектр влияадих факторов. Показано, что в состав технологического процесса входят сесть основных подсистем: разгрузки, длительного хранения, дефектации клубней по плотности, осушки поверхностной влага, оптической дефектации и дозирования картофеля, среди которых наиболее значимой, с точки зрения воздействия на оффективность комплекса, является система хранения.

'3. Создана система математических моделей, позволяицнх оптимизировать конструктивно-технологические параметры технических средств плодоовощного комплекса и внедрить совершенное оборудование по обработке и храпения картофеля на плодоовощных предприятиях.

4. Выявлены физико-химические механизмы и закономерности взаимодействия клубней с рабочими органами машин н гнесней средой.

5. Сформирована нелинейная математическая модель динамического упруго-пластического взаимодействия клубня с опорной поверхностью произвольной формы и качества, что позволило корректно определять допустимые предельные кинематические, конструктивно-технологические и динамические параметры процесса соударения клубней с рабочю.и органами оборудования.

6. Выявлены основные факторы, подлежащие регулировавши н влияющие на убыль стандартной части в процессе длительного храпения, среди которых температура и скорость движения воздуха в ме?х-клубневом пространство, а таете концентрация в нем двуокиси углерода, кислорода и количество выделяющейся в процессе жизнедеятельности клубней влаги и теплоты. Разработана обобщенная математическая модель процессов тепло- и массообмена п насыпи клубней и оптммитизированы параметры режимов хранения, позволивгае существенно снизить потеря стандартной части (на 20-25 %).

7. Проведена оценка возможностей ручной дефектации картофеля и показана необходимость использования при товарной обработке таких аппаратов автоматической дефектации, как система дефектации картофеля по плотности, а также по коэффициенту спектрального отражения поверхности клубней. Уточнены статистические характеристики плотности здоровых и шилых клубней. Сформирован процесс двухстадийной дефектации, позволяющий выделить из потока некондицию низкой плотности, стандартную продукцию и особо качественный картофель повышенной плотности. Обоснована вероятностная математическая модель опгнмигизации таких определяющих параметров системы, как разделительная плотность первой и второй стадий процесса.

8. Подтверждена возможность дефектации продукции по коэффициенту спектрального отражения, а также обоснованы значения опорной длины волны и длины волны распознавания, использование которых наиболее эффективно в процессе "сухой" дефектации. Разработана вероятностная экспериментально-аналитическая модель его достоверности, что позволило определить не только числовые характеристики вероятности выявления дефекта, но и приоритетность процессов, наиболее существенно влияющих на достоверность дефектации.

9. Получена аналитическими методами математическая модель процесса истечения насыпи картофеля, как неньютоновской жидкости, из бункера-распределителя. Для производительности процесса получено соотношение, аналогичное закону Хагена-Пуазейля для вязких ньютоновских жидкостей, позволившее оптимизировать кинематические и конструктивные параметры транспортно-накопительных систем.

10. Определены статистические характеристики количества поверхностной влаги и земли, находящихся на клубнях картофеля. Определены качественные и количественные закономерности тепломассообмена клубня с окружающей средой, выявлены характерные зоны испарения влаги из тканей, определены величины энергии ее связи для различных зон. Выявлена защитная рол(> эпидермиса, исключающая обезвоживание внутренних тканей клубня и его биоповреждение. Экспериментально подтверждено, что температурой, гарантирующей отсутствие биоповреждений живых тканей клубня является величина, не превышающая 5Р. °С. Определена количественно величина остаточной поверхностной влаги ( 14 = 0,05), характеризующая момент окончания процесса осушки. Экспериментально-аналитическими методами получено обоЛцешюр уравнение, адекватно описывающее процесс массоу -нося цпаги с поверхности клубней картофеля в условиях принудитель-

32

ной конвекции через насыпной слой продукции и позволяющее осуществить расчет таких конструктивно-технологических параметров системы осушки, как толщина слоя картофеля, температура и относительная влажность вентилирующего воздуха, время процесса осушки. Получено критериальное уравнение для определегаш сопротивлешя насыпного слоя картофеля продуваемому воздушному потоку.

11. Показано, что параметры распределения массы дозы картофеля выходят за допуски ГОСТ 26545-85 "Картофель свежий продовольственный, реализуемый в розничной торговле, технические условия". Количественно рассчитана степень необходимого изменения номинального обьема мерных емкостей объемного дозатора на величину убыли массы за срок хранения. Посредством разработанной математической модели идеального дозатора показало, что наиболее вероятное отклоните числа дозируемых клубней от номинального составляет 4-5 с тенденцией к передозированию. Получено, что наибольшая точность вибродозирования достигается в области частот от 12 до 14 Гц при 1

Кф^ 1,8.

12. Результаты экспериментальньвс исследований макетов, а также испытаний опытно-промышленных и промышленных образцов оборудования комплекса разгрузки, хранешш и товарной обработки картофеля подтвердили корректность1и адекватность разработанных фмзических механизмов и математических моделей реальным процессам. Расхождение расчетных и экспериментальных данных находится в пределах допустимой инженерной точности.

13. Удовлетворительное соответствие теоретических расчетно-энспериментальных и опытно-промышленных результатов исследования процессов обработки картофеля позволило обобщить их в виде рекомендаций по проектированию и совершзнствовашю, которые нашли применение при конструировании, изготовлении и эксплуатации машин и агрегатов в- научно-исследовательских и нроектно-конструкторских организациях, промышленных и плодоовощных предприятиях, а также

в учебном процессе при подготовке специалистов по специальностям 27.11, 27.12, 28.10 и 07.09.

14. Практическая значимость работы состоит в рекомендациях по онтималыюй технологии хранения и товарной обработки картофеля; по аппаратурному оформлению технологических 1£роцессов; по способам снижения динамического воздействия рабочих органов и технических систем на клубни до безопасного уровня; во внедрении способа длительного хранения картофеля и оптимальных режимов, обеспечиваю-

33

щих минимум потерь; в разработке способа двухстодийной дефекта-НИИ клубней по плотности и обосновании значений разделительной плотности солевого раствора, а также значений базовой длины волны и длины волны распознавания для процесса отбраковки дефектных клубней по коэффициенту спектрального отражения поверхности; во внедрении конструкции и оптимальных параметров системы осушм поверхностной влаги; в обосновании способа и оптимальных режимов процесса объемного вибродозировашя картофеля, а также конструктивных характеристик дозатора.

15. Внедрение новых технологических процессов и оборудования на предприятиях плодоовощного комплекса позволило снизить повреждаемость клубной я процессах разгрузки и транспортировки картофеля на 13-21 %, повысить уровень стандартной части товарной продукции на 22-33 %, а также высвободить до 6000 человек в день (по Ленинградскому региону) работников, занятых на трудоемких ручных операциях по переборке и фасовке картофеля.

Суммарный годовой экономический эффект составил при этом около 700 млн.рублей в масштабе цен 1992 года.

МАТЕРИАЛЫ даССЕРТАЦМ ОПУБЛИКОВАНЫ В С1ВДУЩИХ OCHGBHKX РАБОТАХ

1. Зайченко В.Ф., Пеленко В.В. Об уменьшении аддитивной систематической погрешности дозаторов жидких пищевых продуктов //Повышение эффективности работы торгово-технологического оборудования: СБ.научнТтр. - Л.:МСТ, 1977: - Вып.64. - C.65-8I.

2. Зайченко В.Ф., Пеленко В.В. Дозатор ДОЗ-IM для продажи молока методом самообслуживания: йнформ.листок I 26-7Э: -

Л.: ЛенЩТИ, 1979. - 4с.

3. Зайченко В.Ф., Пеленко В.В. Основные принципы создания высокопроизводительных дозаторов жидких пищевых продуктов//Интен-сификация и совершенствование технологических процессов на предприятиях общественного питания: Тез.докл. Республиканской научн.конф -Харьков, 1979. - 3-е.

4. A.c. 972224 СССР. ИМ 01 11/00. Автоматический дозатор жидких продуктов /В.Ф.Зайчонка (СССР), В.М.Зубарев (СССР),

В.В.Пеленко (СССР). - 4 е.: ил.1982.

5. Крысин А.Г., Пеленко В.В., Вавилов Б.К., Черняк Б.Н. Комплексный анализ фасовочного оборудования с учетом показателей надежности//Мехашзация и автоматизация производственных процессов: Материалы краткосрочного семинара 21-23 мая. - Л.: ЛДДТП, 1902. -

6. Махмудов А., Волков С.Д., Иеленко В.З., Крысин Л.Г. Обоснование комплексного критерия технико-экономической эффективности работы оборудования на предприятиях торговли и общественного питания с учетом показателей надежности //Проблемы экономии ресурсов при создании и эксплуатации торгово-технолошческого обо-

ования: Тез.докл.науч.-(факт.конф. - Самарканд, 1983. -. 163-164.

7. Абросимов В.Ф.,Пеленке В.В., Крысин Л.Г. Резервы экономии картофеля при хранении //Эффективность использовании pucvpcoB торговли: Сб.научн.тр. - Киев: КТЭИ, 1964. - С.55-61.

8. Абросимоз В.Ф., Иваненко В.П., Пеленко В.В. Исследование процесса осупки картофеля // Современные способы сохранения качества товаров в торговле: Сб.научн.тр. - Киев: КТЭИ, 1985. -G.6-II.

'9. Меламуд A.C., Пеленко В.В., Сагоян П.А., Чзрняк Б.Н. К вопросу об объемном дозировании плодоовощной продукции перед отправкой в торговую сеть //Перспективы pajвития упаковочного оборудования: Тез.докл. Всесоюзной науч.-тахнич.конф. - Капсукас, 1985. - С.45-47.

10. Пеленко В.В., Шведов В.Е., Крысин А.1., Варанов Я.А. Основы технологического проектирования: Лекция для слушателей ФПК,-

- Киев: ИПК МГ СССР, 1985. - 40 с.

11. Иваненко В.П., Яв ira ц Г.П., Пеленко В.В. Система осушки клубней картофеля //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1985. - » 3. C.60-6I.

12. Пеленко В.В., Крысин А.Г., Баранов Я.А. Технико-экономическая модель производственного процесса: Лекция для слушателей ФПК. - Киев: ИПК МГ ¿ССР. 1985. - 23 с.

13. A.c. I163452 СССР, МОД В 67 Д 3/100. Устройство для розлива пенящихся жидкостей в потребительскую емкость /В.Ф.Зайченко (СССР), J1 ТН.Филимонов (СССР), Э.Г.Черняк (СССР), Ю.С.Костылев (СССР). В.П.Цапов'(СССР), В.В.Пеленко (СССР), - 2 е.: ил.1985.

14. Зайченко В.Ф., Корнюшко J1.M., Пеленко В.В. Вероятностное уравнение точности двухпозиционного регулирования дозы при непрерывном дозировании жидкостей //Теоретические и экспериментальные исследования процессов, управления, машин и агрегатов пищевой технологии: Бэжвуз.сб.научн.тр. - Л.: ЛТИХП, 1986. - С.86-89.

15. Пеленко В.В., Крысин Л.Г.,, Корнюшко Д.М., Пахоруиов A.A. Ресурсосберегающие процессы и комплексы машин для товарной обработки продукции //Реализация программы "Интенсификация-90" в торговле: Материалы науч.техн. семинара 13-14 мая. - J1.: ЛД1ГШ, 1986.

- С.36-42.

16. Шапшин В.В., Корнюшко J1.H., Пеленко В.В. Исследование эксплуаташонной надежности комплекса товарной обработки картофеля ТОК-1,5 //Интенсификация производства и применение искусственного холода: Тез.докл. Всесоюзной науч.-практ.конф. - Л.: ЛТЙХ11, 1986. ■

- С.105-106.

17. Смирнов В.Н., Ковалев A.A., Корнюшко Л.М., Пеленко В.В., Иванова В.В. Система показателей научно-технического прогресса п торговло //Повышение эффективности торгово-технологичпекого обору дования: иежвуэ.сб.научн.тр. - Л.: ЛИСТ. 1966. - С.4-16.

1В. A.c. 12650ЭО СССР, 1Ш В 65 В 51/22. Нагревательный элемент к упаковочной машине /Ё.К.Букин (СССР), В.И.Ьшш (СССР),

A.Г.Крысин (СССР), В.В.Пеленко (СССР), В.А.Рыковаиов (СССР),

B.В.шашкин (СССР), В.Н.Черичк (СССР). - ?. е.: ил.1906.

19. Сагоян H.A., Пеленко B.B., Крысин А.Г., Корнюшко Л.М. Объемное дозирование картофеля перед отправкой п торговую сеть// Повышение эффективности торгово-технологаческого оборудования: Межвуэ.сб.научн.тр. - Л.: ЛИСТ, 1986. - С.35-44.

20. Стрельченя В.М., Воронов Н.В., Пеленко В.В., Кузьмин В.Л. Математическое моделирование автоматической системы дефектации// Повышение эффективности' торгово-технологнческого оборудования: Межвуэ.сб.научн.тр. - Д.: ИСТ 1986. - C.I45-I53.

21. Еииина A.B., Пеленко В.В., Крысин А.Г. Совершенствование технологии хранения и товарной обработки картофеля //Развитие теоретических основ и практики холодильной технологии пмевых продуктов: Межвуэ.сб.научн.тр. - Л.: JÄH, 1986. - С.22-26.

22. Ковалев A.A., Шведов В.Е., Пеленко В.В. Унифицированный механизированный комплекс разгрузки и подготовки картофеля к хранению в контейнерах //Повышение эффективности торгово-технологиче-ского оборудования: Мзжвуз.сб.научн.тр. - Л.: ЛИСТ, 1986 - С.67-73.

23. Пеленко В.В., Жйяшна 'A.B., Лагун В.Ц. Хранение картофеля .в условиях автономного вентилирования контейнеров //Повышение эффективности торгоно-технологического оборудования: Мзжвуз.сб. научи.тр. - Л.: ЛИСТ, IS86. - С.62-66.

24. Пеленко В.В., Абросимов В.Ф., Жижина A.B. Эффективность автономного вентилирования контейнеров при длительном хранении картофеля //Научные основы хранения и переработки плодоовощной продукции и картофеля. - М.: Агроггосмиздат, I9B7. - С. 27-31.

25. Лагун В.П., Кижина A.B., Пеленко В.В. Математическая модель процесса длительного хранения картофеля при автономном вентилировании контейнеров /Научные основы хранения и переработки

продукции и картофеля. - М.: Агропромиздат, 1987. -

26. Корншко Л.М., Крысин А.Г., Пеленко В.В., Баранова М.В. Надежность и эксплуатация торгово-технологичесгого оборудования /Дчебное посооие под ред. проф.Шашкина В.В. - Л.: ЛИСТ, 1987. -

- 63 с.

27. Пеленко З.В., Еижина A.B., Крысин А.Г. Повышение товарного качества плодоовощной продукции //Интенсификация процессов, повышающих эффективность применения искусственного холода: Межвуз.сб, научи, тр. - Л.: ЛШП, 19Ь7. - С.32^40.

28. Пеленко В.В., Прокопенко A.B., Чорняк Б.Н., Варанов В.Я. Прогнозирование показателей надежности на основе вероятностного анализа долговечности деталей маилн //Надежность и Долговечность машин и сооружений: Республ.межвуэ.сб.научн.тр. - Киев.: Ан УССР, 1У87. - ВыпЛ2 - С. 75-61.

29. lliaciKHH В.В., Пеленко В.В., Крысин А.Г. Экономические проблемы обеспечения надежности в условиях хозрасчета //Обеспечение Характеристик эксплуатационной надежности сложных электронных комплексов: i/атериалы краткосрочного семинара 8-9 апреля. - Л.: ЛДОП, 1988. - С!10-12.

30. Жикина A.B., Пеленко В.В., Семилетенко Б.Г. Дефектами плодоовощной продукции по плотности на комплексах T0K-I5 и ТСК-1,5 //Соверажнстпование технологического оборудования в торговле и общественном питании: Меквуз.сб.научн.тр. - Л.: ЛИСТ, i960. -

- С.13-20.

31. Лагун В.Н., Пеленко В.В., Никина A.B. Оптимизация процесса охлаждения и замораживания пищевых продуктов в торговом холодильном оборудовании //Совериенствование технологического оборудования в торговле и в общественном питании: Мзжвуз.сб.научн.тр. -

- Л.': ЛИСТ, 1988. - C.98-I06.

плодоовощной

32, Ткачев АЛ'., Букроей Ii.Я., Пшшшо В.В., Сагоян 11,Л., Оценка влияния точности обгемнш-адоаироваши на конструктивные параметры расфасовочного оборудования //Совериянстиованио технологического оборудования в торговле н в общественном питании: Меывуэ. сб.научн.тр. - Л.: ЛИСТ, 1988. - C.2I-28.

¿¡3. Пеленко В.В., Уланов В. А., Иванова В.В., Клхина A.B., Крысин А.Г. Оценка технико-экономической эффективности торгово-технологического оборудования //Соверкзнствование тохнолошчгского оборудования в торговле и в общественной питании: Шжвуз.сб.научн. тр. - Д.: ЛИИ', 1988. - C.II3-J.23.

34. Сагоян П.А., Пеленко В.В., Ткачев А.Г. Ресурсосберегающие машины для дозирования плодовощняй продукции //Проблемы хранения и переработки плодоовощной продукции// Инфориациошые материалы. - Л.: f.SCC Ali СССР, I98Ö. - СГШ-27.

35. Пеленко В.В., Жилина A.B., Белкина В.Н., Крысин А.Г. Безотходное хранение нартофеля в условиях автономного вентилирования //Проблемы хранения и переработки плодоовощной продукции: Информационные материалы. - JI. : МКС АН СССР, 1988. - С.2В.

36. Кижина A.B., Пеленко В.В., Сагоян П.А. Математическая модель обеспечения жизнедеятельности клубней в процессе обработки и при хранении //Проблемы хранения и переработки плодоовощной продукции: Информационные материалы. - Д.: МКС АН СССР, 1988, - С.29.

37. Пеленко В.В., Уланов В.А., Крысин А.Г. Математическая модель межотраслевого ресурсосберегающего комплекса "поставщик-транспорт-торговля" //Проблемы хранения и переработки плодоовощной продукции: Информационные материалы. - Д.: МКС АН СССР, 1988. -С.29-30

36. Шашкин В.В., Крысин А.Г., Пеленко В.В. Комплексная механизация и автоматизация в торговле //Учебное пособие. - Д.: MCI, Xd&Ô• 44 с »

39. Шашкин В.В., Крысин А.Г., Пеленко В.В. Комплексная механизация и автоматизация Технологических процессов в предприятиях розничной торговли //Учебное пособие. - J1.: ЛИСТ, 1989. - 30 с.

40. Шашкин В.В., Пеленко В.В., Крысин А.Г., Белкина В.Н, Экономико-математическое моделирование - методологическая основа повышения эффективности техники в условиях хозяйственной самостоятельности предприятий //Повышение качества и надежности промышленных изделий: Материалы конференции 16-17 ноября. - Л.: ЛДЕ1ТП, 1989. - С.69-72.

41. Шашкин В.В., Смирнов В.Н., Пеленко З.В., Крысин А.Г. Технология производственных процессов в торговле //Учебное пособие. - Киев: ИПК Щ СССР, 196§. - 61 с.

42. Пеленко В.В. Научное обоснование ресурсосберегающих процессов плодоовощных комплексов страны //Научный потенциал вуза -решению задач, интенсификации отрасли: Межвуз.сб.научн.тр. - Л.: ЛИ(Л 19(39. — С. 41—51.

43. Шашкин В.В., Баранова Й.В., Паленко В.В. и др. Качество, эффективность и надежность промышленных изделий и производственных систем // Автоматизированная информационно-справочная система: Часть I. Научно-методичсскио основы. -JI.: ЛД11ТП, 1990. - с.36.

44. Шашкин В.В., Баранова М.В., Пеленко В.В. и др. Качество, эффективность и надежность промышленных изделлй и производственных систем //Автоматизированная информационно-справочная система: Часть П. Безотказность маюн и матшеотроителышх комплоксов. --Л.: ЛДНТП, 1990. - 41 с.

45. Пеленко В.В., Carinii H.A. Математическое моделирование объемного дозатора для крупнокускових материалов //Тара и упаковка в пищевой, химической, фармацевтической, парфпчерно-косметичвской промышленности: Тез.докл.Всесоюзной науч. -тех.конф. - Санкт-Петербург, 1Е92. - 0,2 п.л.

46. Шашкин В.В., Пеленко В.В. и др. НаЕенность в машиностроении //Справочное ивдэнио. - Санкт-Петербург: Политехника, 1992. -

4'7. Гуляев В.А., Пеленко В.В, и др. Оборудование предприятий торговли: Учебник для окон, и товаровед. ¡Мк, торг.вузов. -М.: Экономика, 1993. -20 п.л.: ил.

Подписано к печати 12.10.93. Формат 60x84 1/16. Буи. газетная. Печать офсетная. Печ.л. 2,0. Тираж 100 вкз. Заказ » В02.

Малое предприятие "ТеплоКон" Санкт-Петербургского технологического института холодильной промышленности. 191002, Санкт-Петербург, ул.Ломоносова,9