автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Научные основы повышения эффективности процессов сушки дисперсных пищевых продуктов во взвешенном состоянии

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИЯ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКАЯ.ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Р Г 5 ОД

2 1 ЛОГ 1935

На правах'рукописи

УДК 66.047: 62-752: 664: 63

ЩЩЕВ Серкер Иамилович

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ СУШКИ ДИСПЕРСНЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ВО ВЗВЕШЕННОМ СОСТОЯНИИ

Специальность: 05.18.12 - Процессы, машины и агрегаты

пищевой промышленности

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 1994

Работа выполнена в Московской Государственной Академии пищевых производств

Научный консультант - Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор А.С.Гинзбург

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор С.П.Рудобашта

доктор технических наук, профессор А.В.Лыкова доктор технических наук, профессор Е.В.Семенов

Ведущая организация - Научно-производственное объединение "Мир"

/ л &

Защита состоится '3 @ 1дд4 г. ^/Р часов

на заседании специализированного Совета.. Д.063.51.05 при. Московской Государственной Академии пищевых . производств по адресу: 125030, г.Москва, Волоколамское шоссе, дом 11, ауд. ^ ~ С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГАПП Автореферат разослан "30 ^¿ЪЯ 1994 г.

Ученый секретарь специализированного Совета Д.063.51.05, д.т.н.

И. Г. Благовещенский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Методы совершенствования технологнче-ких процессов должны основываться на анализе физических явлений, ротекащих при обработке сырья и материалов и, в частности, при азработке методов повышения эффективности процессов сушки ;исперсных пищевых продуктов во взвешенном состоянии.

Значительное количество работ в указанной области посвящено еоретическим исследованиям с применением сложного математического ппарата, однако, не всегда при этом удается учесть особенности фи-ичеекого механизма процессов, которые должны быть положены в осно-у разработки методов управления процессами, что имеет важное прак-аческое значение для пищевой и перерабатывающей прошэгаенности.

В целях развития теоретических основ процессов псевдоожижения ¡азработан теоретико-экспериментальный метод анализа происходящих [влений.

Научная концепция работы. Обобщенный анализ взаимодействия :нл з технологических процессах и использование его для развития ¡аучных основ динамики сушки.

На защиту выносятся следующие научкне положения: - •

- научное обоснование физического механизма инерциальных и тинерциальных систе:.! и определяющего влияния ускорения при вза-

¡модействии сил в иакро и микросистемах (процесс» испарения,

4 \

:ушки, кипения, кристализации к др.);.

- обоснование комплексного аналитического и графс-аналити-;еского метода анализа гидродинамики и тепломассообмена в прочее-:ах псевдоокижения дисперсных материалов;

- обоснование применения метода анализа взаимодействия сил тля повышения эффективности сутки при конвективном и кондуктивном (етоде энергоподвода;

- обоснование неханизиа процессов виброожижеяия ери использовании осциллирующих режимов (изменения давления, ускорения движения частиц, скорости фильтрации, температуры).

Дельта работы является: разработка научно-практических основ ювшення эффективности процессов сушки дисперсных пищевых продуктов во взвешенном состоянии; вскрытие гидродинамической структуры ¡еоднородного псе'вдоожиженного слоя; теоретический анализ закономерностей процессов сушки с применением метода анализа взаимодействия сил системы. Создание на основе теоретических и экспериментальных исследований эффективных способов и аппаратов для сушки дисперсных пищевых продуктов. . .

Научная новизна. Разработан метод анализа взаимодействия внешних и внутренних полей сил системы, вскрывающий физический механизм явлений в процессах сушки.

"На " основе исследований дай анализ неоднородного псевдоожшгения в системе твердое тело - газ (причины образования пузырей, условия их устойчивости, формы и траектории- частиц и токов газа, связанных с пузырем и факелом).

Дан «тематический . анализ неоднородной псевдоожиненной системы.

Применение указанного метода дало возможность вскрыть единую физическую природу явлений, протекающих в теплотехнологических процессах, таких как испарение, кипение, кристаллизация и др.

Дан теоретический анализ инерциальных и неинерциальных систем в процессах тепломассообмена, выявлена роль ускорения движения в какро и микроинерциальнкх системах.

Практическая ценность и реализация научно-техиичдсник результатов работы. Предложены практические методы управления гидродинамаческой структурой слоя, и в том числе образованием пузырей, из устойчивостью, течением сплошной фазы и движением частиц дисперсного материала в окрестности пузыря и др.

Разработаны конструкции аппаратов с нисходящим, восходящим и против.оточно-фильтрувдим потоками сушильного агента, а такае конструкция аппарата и способ в фиксированном виброожикенном слое.

Создава полупромышленная установка для сушки плодов и овощей с регулированием продолжительности обработки дисперсного материала в виброожиженном слое, которая прошла успешные испытания и Дербентском консервном комбинате.

Предложен способ сушки дисперсных материалов и конструкция аппарата псевдсожиженного слоя с изменением импульса газа по его высоте {A.c. Es 658374, A.c. » 715903), а также способ и конструкция двухстадийной сушки дисперсных материалов в. виброожиженном слое.

Разработаны инженерные метода расчета процессов сушки в виброожижекном фиксированном слое в аппаратах новой конструкции, увязанные с кинетикой сушки.

Апробадия работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях ЛГУ имени В.И.Ленина в 1978-1994 гг., МТИППе (МГАПП) в 1976-1331 гг., Всесоюзных научно-технических конференциях (Минск, 1976, 1980, 1984 гг.; Москва, 1984, 1989 гг.; Полтава,

1984 г.; Калинин, 1977 г.), Всесоюзных научно-технических совещаниях (Москва, 1978 и 1981 гг.), Всесоюзном научно-техническом семинаре (Елгава, 1979 г.), Минском международной форуме■ по тепло- и массообмену (Минск, 1988- г. ), Первой национальной научно-технической конференции с международным участием (Болгария, Пловдив, 1989 г.), Четвертой и Пятой Международных конференциях по прикладной химии процессов и аппаратов "VESZPREM" (Будапешт, 1983 и 1S89 гг.), Международной конференции по флюодизации (Австралия, 1992 г.), Выездной сессии президиума Академии естественных наук (Махачкала, 1993 г.). Послана аннотация доклада на Международную конференцию по флюодизации (Франция, Tours).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 29 работ, в том числе 1 монография, 8 работ переведены на английский язык и опубликованы за рубежом.

Обье?л работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложения. Общий объем 283 страниц, в том числе 213 страниц основного текста, 61 рисунок, 13 фотографий, 5 таблиц, 168 литёратуркых источников, 63 страницы приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Технологические процессы обработки материалов, в тон числе и процессы сушки, связаны с целым комплексом явлений, протекающих как в объектах обработки, так и в рабочей камере аппаратов.

В разработке теории и техники сушки важную роль сыграли исследования А.В.Лыкова, П.А. Ребиндера, Г.К.Филоненко, А.А.Гухмана, В.В.Красникова, А.С.Гинзбурга, П.Д.Лебедева, Д.М.Левина, В.И.Нуштаева, Н.Б.Рашковской, П.Г.Романкова, А.П.Рысина, Б.М.Смольского и др.

Для разработки методов управления процессами, их интенсификации и оптимизации необходимо найти общие законы, которым подчиняются эти процессы. Так как течение различных процессов обусловлено действием соответствующих сил, то наиболее целесообразно в качестве такого обобщения принять метод анализа ззаимодействия внешних и внутренних полей сил системы.

Творческое развитие системного подхода при исследовании технологических процессов пищевых производств дано в работах

В.А.Панфилова, в которых сочетается анализ, синтез и прогнозирование развития технологического потока.

Внешние поля вызывают развитие и изменение внутренних полей в объектах сушки, в которых- развиваются соответствующие градиенты (влагосодеркания, температуры, давления), являющиеся движущими силами процессов тешшмассопереноса.

При таком подходе учитываются кинетика процесса,. рассматривающая изменение его средней скорости, и динамика процесса, учитывающая взаимодействие сил.

Совокупность взаимодействующих тел и полей их сил образует систему, в которой протекает тот иле иной процесс. Сущность метода заключается в том, что составляется уравнение динамики взаимодействия элементов (тел), входящих в систему, на основе анализа которого объясняется механизм сложных процессов, выявляется связь ыеаду .отдельными явлениями и прогнозируется ход процесса при различии; режимах внешнего воздействия.

В первой главе технологический процесс и, в частности, рассматривается сушка как результат взаимодействия тел (элементов) системы. Важно выявить общую основу взаимодействия в различных процессах, то есть определить фундаментальное начало приводящего к изменению параметров состояния системы.

Технологические. процессы ..характеризуются сложным, взаимодействием, в котором важную роль играют следующие механические силы: силы тяжести, силы, обусловливающие движение тел и частиц (инерционные силы), силы сопротивления, силы, обусловленные перепадом давления (к которым относится и архимедова сила) и др. Помимо этого, движение частиц, атомов, молекул обусловливается "квазисилами" - движущими силами переноса, в частности, определяемыми градиентами соответствующих потенциалов переноса (температуры, концентрации, влагосодержания и давления)...

Торможение потока трением сопровождается изменением импульса системы и при этом энергия потока преобразуется в теплоту.

При сушке в псевдоожиженном слое сдвиговое напряжение ограничивается верхним пределом скорости витания частицы. Однако применение виброожиженного слоя позволяет значительно повысить сдвиговое напряжение, независимо от размеров частиц, в широких пределах.

Метод анализа взаимодействия сил элементов системы позволяет

в

выявить механизм явлений, не проводя слояных экспериментов, прогнозировать характер протекания технологического процесса и научно обосновать наиболее целесообразный реяим его проведения.

Анализ взаимодействия сил системы при погружении тела в жидкость (рис. 1,а) показывает, что выталкивающая сила по закону Архимеда равна весу вытесненной жидкости

4гЛ5^'-^)- ш

В случае, показанном на рис.1 б, сила давления жидкости направлена только вниз, так как снизу давление жидкости на тело отсутствует и результирующая сила равна:

В третьем случае (рис. 1,в) выталкивающая сила равна

гДе Л у и $2 ' илощада нижнего и верхнего контактирующие "с жидкость». Для такого тела вес жидкости равен

(3)

оснований, вытесненной

где "V" - объем твердого тела.

Разность сил в уравнениях (4) и (3) характеризует уменьшение выталкивающей силы при взаимодействии соответствующих сил системы

л О

^мтес/г. 1 ^

«ч

р.|

ш

< м с

т>

а 5 6

Рис. 1. Схемы погружения твердых тел в жидкость

. а ¿5"

Рис, 2. Озш пузырей на стенках аппарата

'Рис. 3. Схема взаимодействия давлений в системе нидкостъ -газ условно принятой формы

.е. в этом случае результирующая сила равна:

Ч& А)- $ (ь ~ А<)] (6)

Несмотря на различие элементов и механизма фнзячзских явле-ий, протекающих в системах, изображенных на рисунках 1 и 2, наб-эдаются общие закономерности нахождения пузыря и тсгрдого тела а поверхность,стенки з этих системах. Удержание твердого тела И азовых полостей (пузирей) на стенках аппарата происходят за счет ействия соответствующих результирующих сил.

Важно учесть, что действие архимедовой силы на газовую по-ость и на твердое тело существенно различно.

Учитывая равномерное распределение давления внутри газовой олости согласно зако!гу Паскаля (плотностью газа пел этом пре-ебрегаем), определяем силу давления самой полости (дая упрощения ринята форма пряного параллелепипеда) на основание (верхнее или ижнее) параллелепипеда

чолоегг/ /2

Внешнее давление жидкости на нижнее и верхнее основания по-ости (параллелепипеда) обусловливает появление соответствующих

ил: ; /Г .

Результирующие силы на границах раздела газовая полость (для 'прощения принята форма прямого параллелепипеда) - слой жидкости ' нижнего и верхнего оснований параллелепипеда (рис. 3) соответ-¡гвекяо равны:

Р = Г - Р -

'//>¿3 ' ! ЛИЛЛ/ V " ' ,

= х- (7)

+ ^ (8) (Я .

Результирующая сила, обусловленная разностью давлений на ¡ер—-хяее основание в системе жидкость - твердое г его (подобное, шб—Данной вше, форме параллелепипеда для газа и без учета его >еса), равна

уравнений (8) и (9) следует, что О

- - Р н

'¿рч.г 2/><? 3. (10)

■ ■ .'^.¿'гК '• ■ " ' -

Такое распределение сил естественно приводит к уменьшена: скорости всаздтия газовых пузырей в жидкости по сравнении со ско ростью выиатяя твердого тела, когда давление гшдкости, оказыза емое на кизпее основание, передается полностью верхнему основани: твердого теа.

В диссертации проведен анализ поверхностных явлений в"про цессах испарения - сушки, кипения, кристаллизации и др. на основ применения катода анализа взаимодействия внешних и внутренни: полей сил системы.

Во второй главе рассматривается физическая картина неодно родного псевдоскиженного слоя в процессе обработки дисперсных пи ¡цевых продуктов. Для научнообоснованного проектирования сушилыаг установок необходимо уточнить, представления о взаимодействии гас с частицами твердого материала в слое и выявить физическую прпро ду образования неоднородного псевдоожижения, сопровождазцегос; образованием пузырей и локальных факелов, которые такие могу рассматриваться как комплекс отдельных пузырей.

В модема Дж.Ф.Дэвидсона при относительно большой скорост подъема пузнря и меньшей скорости газа, выходящего из пузыря, ли нии тока rasa, рассматриваете в подвижной системе координат направлены со периферии вниз.

В дадьагйшем картину, представленную в подвижной систем координат, /.звидсон относил и к неподвижной системе координат считая, что "sio движение (ожижащего агента.сверху вниз) опреде ляется в основном направлением движения частиц,' возникавши; вследствие подъема пузыря".

На наа взгляд, вряд ли частицы могут заставить часть газ; перемещаться в направлении, противоположном общему потоку, те: более из области низкого давления в область высокого давления Действительная картина линий тока газа в окрестности пузыря може быть получена, если зафиксировать начало координат откосительн наблюдателя или аппарата, в которой протекает этот процесс.

Пузырь; поднимающийся со сравнительно малой скорость», може перегнать только струйки газа, обладающие малой скоростью выход газа из пазости, т.е. в области, обусловленной незначительно разностью давлений А Р (рис. 4). С увеличением se скорост; подъема пузаря, он может перегнать струйки газа, выходящего к более высках точек полости (рис. 5). Таким образом, результи рующий вектор скорости газа всегда направлен вверх независимо о скорости сакаго пузыря.

Ряс.4. Схема распределения перепада давлений на поверхности раздела гТаз пузырь -штатный слой

Рис,5. Линии тока сжигашего агента, вшсодашз из пузыря

......

¡¿¿¿М* I "шгтт.

К

ц/

гС

УЛ'У'Ш Ътгррх

• I

V*

Г22ЙШ!

Г/

/V

/ ч ,4. , _ \

• « (V /, /'/../

-VI I

I ,

V кЧ'.ч^.

ХШ22Ш

а

^Т'иг

Л

Рис.б. Взаимодействие полей сил при образования внутреннего факела. ж щгэнря у распределительной решетки

Рис.7. Грайпеский анализ чнсяеяанх значений сшг, действухгцих еэ частица у пограничной поверхности сферической полости газа впсездосшеннной слое

Дан анакзз механизма образования пузырей у распределительной решетки (рнс. 6), где действуют векторы результирующих сил на поверхности раздала слой твердых частиц - полость ожижамщего газа.

С увеличением скорости газа над' отверстием распределительной решетки частвцы распределяется с образованием сферической полости газа (пузыря). С появлением такой полости результирующие силы на поверхности раздела изменяют свое направление, в зависимости от высоты полостя и ее конфигурации, причем, чем далыае от вершины, тем отклонесге вектора результирующей силы от вертикальной оси становится бояьше.

' Результврующая сила

/— = + + /-" ■+

'/ОГ1 ' лр йд/ 'грим 'д (11)

также изменяется, так как, во-первых, 'р**. г

и, во-вторых, за счет изменения по высоте поверхности раз-

дела полость газа - слой частиц.

Таким образом, образование пузырей в псевдоояишенном слое объясняется следующими объективными причинами. Когда энергия потока газа превосходит силы сопротивления и силы гравитации каких-либо частвц или "пакета" частиц в локальной области, то происходит переаицение частиц или "пакета" с уплотнением вышележащего слоя. Благох-рк этому создается естественное условие свободного притока газа в дайну» область, но с большим сопротивлением выхода через ее верхнию стесненную границу. Вследствие этого возникает область с локально высоким давлением и когда сила внешнего воздействия (потока газа) превышает гравитационную силу и силы сцепления частиц в данной области, происходит расширение последней с образованием пузыря. С появлением газовой полости (пузыря) вступает в свлу закон Паскаля, согласно которому внешнее давление, производимое на жидкость или газ, передается ими во все стороны равномерно.

В систезк имеет место неравенство:

А- (13)

Разность давлений

(145

обеспечивает возможность удержания частиц в верхней части полости, а разность (Р* - Рп) - л - образование кильватерной зоны. Результирущае силы на поверхности раздела обеспечивают переыеще-

кие частиц в окрестности пузыря.

Результирующая сила, действующая на частицу в верхней сферической части равна

А- ' =. (Г + +/- )- А

'А<1.Н.П Ар 1.Л. арг я«* У # >

'р-а.н.п у Ар н.п. / л (15)

а в кильватерной зоне

/Г^ = (ъ^ - - (16)

Условия стабилизации (устойчивости) пузырей в псевдоожиженном слое определяются результирующей силой, действующей на частицу в полости (пузыре)

^ ) - /Г • (17)

Если /■ < о , то частица выпадает из пузыря, и пря определенной

г

скорости сжижающего агента образуются устойчивые пузыри; если •же о , пузыри образоваться не могут, а при , если

даже пузырь появится, то он будет весьма неустойчив.

Приведенный анализ подтверждается результатами многочисленных экспериментов. Так, например, проверка стабильности газовых пузырей в жидкости в условиях невесомости была осуществлена на космической станции "Салют-5" и показала, что коалесценция проходила очень медленно. Наш анализ показывает, что такой процесс должен быть достаточно длительным, так как в условиях невесомости каждая из взаимодействующих сил равна нулю. Тогда

Ър + <%„„ V = о , (18)

а слияние пузырей происходит за счет неоднородности полей сил межмолекулярных взаимодействий.

Таким образом, взаимодействие полей сил систе.чя обусловливает поведение пузырей и взаимное влияние внутренних и сквозных факелов в псевдоошгаенном слое.

На основе обобщенного анализа впервые получены численные зна- чения результирумцих сил, действующих на поверхности газовых по- лостей (пузырей) в неоднородном псевдоожиженном слое при сушке дисперсных пищевых продуктов.

Значение результирующей силн, действующей на поверхности пузыря, равно:

или

где 5 э -/у эквивалентная площадь миделевого сечения частицы; - эквивалентный объем частицы.

Из уравнения (20) видно,-что результирующая ■ сила не зависит от высоты слоя. Поэтому пузыри поднимаются почти с постоянной скоростью, соответственно их размеру, подобно крупным пузырям в капельной еидкости.

Сопоставление значимости основных сил, действующих на частицу, показывает, что действием архимедовой и динамической (сопротивление частицы потоку газа) сил в псевдоожикенном слое с газообразный огашающим агентом мокно пренебречь, так как они на три и более порядка меньше чем силы, обусловленные перепадом давлений и весом частицы.

Тогда для псевдоожиженного слоя с газообразным оаижаюцим агентом уравнение результирующей силы мокно представить в виде:

Вектор силы /^а р I действующей на частицу, перпендикулярен поверхности раздела фаз, а значение силы изменяется по синусоидаль-норму закону на границе вертикального сечения пузыря.

Для определения результирующей силы по уравнению (21) достаточно применить теорему косинусов. Тогда

щ Я, Ф <2* ) ■ (22)

Вычисленные по данной форме значения результирующих сил в

неоднородней псевдоокиженном слое витаминного препарата гранул

никотиновой кислоты с =3-5 мм, = 50 мм приведены в

Э Э

таблице 1.

Таблица 1

ра * ог £ /о1 # АР > F -/К # 'рсз.

г 2 3 4 5 6

0 0,000 . 0,080 180 0,00 0,080

15 0,127 0,132 195 -0,127 -0,132

30 0,240 0,200 210 -0,240 -0,200

45 0,377 0,295 225 -0,377 -0,295

60 0,420 0,350 240 -0,420 -0,350

75 0,475 0,400 255 -0,475 -0,400

1 2 3 4 5

90 0,490 ' 0,410 270 -0,490 -о,410

105 ..0,475 0,400 285 -0,475 -0,400

120 0,420 0,350 300 -0,420 -0,350

135 0,377 0,295 315 -0,377 -0,295

150 0,240 0,200 330 -0,245 -0,200

165 ' 0,127 0,132 345 -0,127 -0,132

180 0,00 0,080 360 0,000 0,080

По данным таблицы 1 видно, что наиболее активными гидродинамическими зонами в окрестности пузыря являются верхняя часть (при о* = 90 ) и кильватерная зона (при

По результатам обобщенного анализа проведен графический анализ сил, изображенный на рис. 7.

Результаты приведенного анализа адекватны данным экспериментального исследования сил, действующих на тело в неоднородном псевдоожияенном слое,проведенного в Институте тепло- н массобмена имени А.В.Лыкова А.И.Тамариным с сотрудниками. Значения результирующих сил увязываются с движением газовых' пузырей и их устойчивостью, перемещением твердой фазы, течением токов газа и др. свойствами неоднородного псевдоожикения.

При разработке нового способа сушки дисперсных материалов в псевдоожиженном слое (авторское свидетельство В 658374) и аппарата для сушки и грануляции растворов" в фонтанирующем слое (авторское свидетельство й 715903) нами была использованы результаты проведенного анализа.

В третьей главе проведено исследование кинетики технологического процесса как результата взаимодействия сил системы.

Важно рассматривать не только взаимодействие сил, но и механизм возникновения сил, определяющий значение скорости протекания технологического процесса.

В отличие от температуры и давления, значение скорости прямолинейного равномерного движения капиллярно-пористого материала не влияет на интенсивность протекания тепломассообменинх процессов.

Для интенсификации тепломассообмена важную роль играет не постоянная (даже высокая) скорость движения обрабатываемого материала или системы, а интенсивность изменения скорости и направления движения материала (например,в вибро- и вихревых сушилках), а

также -характерное для конвективного теплообмена значение относительной скорости, обусловливающее создание в направлении его движения в тонком вязком слое сдвигового напряжения.

Инерциальные системы находятся на границе раздела менду неинерциальными системами с полояительным и отрицательным ускорением (рис. 8).

Тело с положительным ускорением увеличивает свою кинетическую энергию, а у тела с отрицательным ускорением энергия уменьшается. Если эта энергия, вызванная изменением импульса, переходит к другому материальному телу или окружающей среде 1 то система разомкнута, а в случае, когда энергия, вызывающая изменение импульса, остается в самоа теле, система является замкнутой. Такая замкнутость характерна для колебательных процессов (рис. 9). Схема взаимодействия сил колебательной и неколебательной системах представлены на рис. 10.

В динамике колебательных процессов последовательно и совместно "работают" все три закона механики. Во существу третий закон Ньютона и универсальный термодинамический принцип Ле Ша-телье-Брауна дополняют друг друга, что наглядно видно из примерной схемы рис. 11.

В четвертой главе излагаются теоретические основы анализа взаимодействия элементов системы и обладающих ими полей_ сил и, в частности, хара^-ористикк инерциальных и неинерциалькых систем в тепломассообмешшх процессах.

Структурная схема взаимосвязи основных законов механики с принципом Ле Шателье-Брауна в термодинамике и правилом Ленца в электродинамике представлена на рис. 12.

Из этой схемы видно, что "действие" третьего закона Ньютона в механике, принципа Ле Шателье-Брауна в термодинамике и правила Ленца в электродинамике приводит к превращению неинерциальных систем в инерциальные. Поэтому инерциальных систем - бесконечное множество.

Инерциальная система более устойчива по сравнению с любой неинерциальной системой. Поэтому первый закон не является частным случаем второго закона Ньютона. Так, А.Н.Матвеев подчеркивает: "Этот закон является не только независимым, но и первым в порядковом смысле...'.

Условная классификация процессов по полярности (положительному или отрицательному знаку) ускорения представляется целесообразной для характеристики экзотермических, эндотермических и процессов без ускорения движения (рис. 13).

Система с убыв-ванцей энергией -неинерщальная система

(отрицательное ускорение)

Система с достоянной энергией -инерциальная система

Систсма с возрастающей энергией неиверяиалъная система

(пологигельное_ ускорение)

< О

(состояние равновесия)

Рес. 8. Разомкнутая схема ннерциалышх и неинерциальных систем

Кеннешаальнзя система

а>о

Неинерциальная СЕотеьа

а< о

о

С

а ¿-о

а=о

а >- о

Рзс. Э. Заиязугая схема знернЕШШзнх н пешерцЕальЕНХ систем кояеСагэльшх яроцессоз с перкодическкм изменением ускорения в оёратиты процессах

Взаимодействие сил 5 не-холобатолькой системе

Л г

И закон Ньютона

~г

<.о

ат:2-П'закон Ньютона

И занон Нънтстга

±

^^ 0

П закон Ньютона

Ш закон Ныугона

т

а'-хуига 1 закон НьЕтояа

Ззешодгсйссвие се в ео-.гс^атезгьной сгогеме

Ш закон Ньютона

+ а + а| | -а.

П закон Ньвтона П закон Ньптона

Ш закон Ньютона

1 закон Ньютона

„ ягогратг/мш!-процесс обратимый процесс

Рис. 10. Схеин-взавмодействая сил в неколебательной ("а) и. колебательной, (б ) сястемах: а= ^х^сСЪ1

" 'Инерпиальная ■ Неинерциальная - система Неинерциаяьная система р =0 система .

Рис. Г1-.\ Примерная схема симметрии сил инерциалышх и не-"инерщалшаых систем (а.) и направления сил противодействия в соответствии с Ш законом Ньютона и принципом' Ле Шателье-Ерауна (5) в необратимых продзссах

Ннерциальная система

.Неинерциальная система ^^

П закон Нютона

<■ о

Неинерциальная

П закон Ньютона

систеиа

Ш закон Ньютона

Пряцкп Ле Шателье-Брауна в термодинамике Правило Ленца в электродинамике_

Рис. 12. Структурная схема взаимосвязи основных законов.

Для анализа эффекта влияния неинерциалькости системы при :ушке капиллярно-пористых материалов рассматривается единичный сапилляр (часть которого заполнена жидкостью) в вибрационных ¡роцессах. При ускоренном движении системы вода в матфокапилляре ;местится в сторону, противоположную направлении движения, збнажая смоченную поверхность капилляра, которая служит дополнительной поверхностью испарения влаги. С изменением знака ускорения (торможения) жидкость движется в обратную сторону. Гаким образом, увеличивается площадь поверхности испарения и процесс интенсифицируется. При этом поглощение я выделение энергии капиллярно-пористый телом связано с переходами системы с эдного энергетического уровня на другой, обусловленными, в частности, силами вибраций.

В работе проведен теоретический анализ относительного движения элементов неоднородного псевдоожиженкого слоя в сушильной установке.

В результате анализа выявлена иерархическая закономерность движения инерциалышх систем, которая иллюстрируется рядом простых примеров, В системе на рис. 14а оба тела £ и со скоростями Vй, и равноправны и независимы друг от друга, а на рис. 146 скорость "второго тела или системы всегда зависит от скорости движения первого тела 2, (тело £л входит в инерциальную систему £ ), т.е. скорость £равна:

Применение результатов исследований относительного движения при анализе неоднородного псевдоожиженного слоя в процессах' сушки

Рис/ 13« Структурная схема основвых законов, пехавшей и ус-■ ловная классификация некоторых экзотермических и эндотермических процессов по полярности ускорения

5

ГЖ

Г5Г~ 'и У

У 8

ПГЗ-

5,

за:

тл

Его. 14. Картины движения иерархически независимых ('а) и зависших (б) материальных тел в инерциальной системе 5

дало возможность вскрыть физическую сущность этого сложного гидродинамического процесса.

Основным фактором, определяющим общую гидродинамическую структуру системы и соответствующую интенсивность тепломассобмена в процессе вибросушки, является взаимодействие потоков частиц и газа, изменение скорости которых обусловливает возникновение ускорений указанных потоков.

В пятой главе представлены результаты анализа взаимодействия сил в виброожиженном слое (когда обеспечивается высокая неинерциальность системы) при сушке дисперсных материалов, на основании которого проведено исследование процессов, протекающих.в аппаратах при различных режимах внешнего воздействия. На основе результатов теоретического и экспериментального исследования проведено усовершенствование аппаратов, в которых протекают указанные процессы. Установлено, что. для непрерывного поддержания высокой степени неинерциальности системы, с целью повышения интенсивности тепломассобменных процессов в сушильных установках целесообразно использовать колебательные процессы, в которых создается непре- рывная осцилляция давления, скорости фильтрации, обусловливающая демпферными эффектами и ускорения при соответствующей частоте и амплитуде.

• Для анализа -результатов экспериментальных, гидродинамических и тепломассообменных исследований разработан модельный аппарат с кубическим рабочим органом, выполненным из прозрачного материала, в который равномерно через "тонкое сито" подавался воздух, а с противоположной стороны был организован его выход из слоя. Закрепление аппарата на рабочем органе вибростола 5Т -80 производства ГДР в различном положении осуществлялось с учетом соотношения направлений подачи сушильного агента и вибрации аппарата.

Экспериментальные исследования показали, что в вибрационных процессах при сушке дисперсных пищевых продуктов можно использовать весь объем апппарата. Это дает возможность увеличить производительность сушильной установки или уменьшиить габаритные размеры аппарата, освободить часть производственной площади и т.д.

Проведенный графический анализ взаимодействия основных сил системы представлен на рис. 15. В данном случае взаимодействуют гравитационная сила и сила, обусловленная гармоническими колебаниями вибрирующей поверхности аппарата. При этом результирующая 'сила равна

- * АШ23/» + р)] (23)

а, м2

К

1 21

-а

\ 1ЩГ ч У / V

я А" с

а,

9 о

я, ?

о

-с.

ис

Ускорение свободного

падения

Ускорение сопротивления потоку газа

о.

а'"С 9-Ре_г= 9* А и/¿Шик

в

Рис. 15. Графический анализ изменения ускорений (а,, б) и сил ( в) системы в колебательных процессах виброоккаения: а - при Д юл б - когда

/А («у^- ^ , в - при

Рис.1€. Графический анализ изменения .ускорения в аэро и . виброолиженвок слое: а- слой во взвешенном состоянии, когда (Хрез—0, <5- при налояении колебаний на части-ш взвешанного слоя, в- наложение вибраций без подачи воздуха при

и результирующее ускорение равно

л = д + (юъ+р). (24)

На графиках рис. 15 "поле" результирующих ускорений и сил заштриховано, а в точках 1 и 2 тело может находиться в невесомом состоянии. 1

В работе также представлен графический анализ изменения ускорения в аэро и виброожиженном слое (рис. 16).

В результате действия результирующих сил с отрицательным ускорением (си. рис. 156 заштрихованная область 1-2) создается разрежене среды, в которую устремляется поток газа,' способствующий увеличению продолжительности контакта слоя с вибрирующей поверхностью.

При таком режиме одновременно с осцилляцией давления и связанной с ней осцилляцией температуры сушильный агент задерживается в слое до более полного насыщения влагой.

Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что при подаче воздуха в виброкипящий слой снизу вверх существует устойчивая закономерность превышения давления во всех точках восходящего потока по сравнению с нисходящим потоком. Теоретический анализ взаимодействия сил этих систем показал, что разность сил сопротивления частиц при восходящем и 'нисходящем потоке равна

Следовательно, сила взаимодействия при восходящем потоке на 2 может превысить силу взаимодействия при нисходящем потоке газа в виброожиженном слое.

Действительно, как показывают эксперименты, хотя в нисходящем потоке интенсивность циркуляции слоя значительно выше, однако, скорость сушки .меньше на 15-20%, чем при восходящем потоке сушильного агента (рис. 17).

В заключении пятой главы дан синтез результатов теоретических исследований и практических рекомендаций при разработке конструкций вибросушильных установок.

Были проведены эксперименты по сушке хлебной крошки и витаминных препаратов на модельных установках с кубическим рабочим органом и в аппарате с фиксированным слоем дисперсных

<7. f/c t^Ar)

100' 80 6i

s

î *

■^oCSiXl

| -.Ъг__

20

VT3-.

D

]0 2JJ 20 Чй 50 Тмин

Рис.17.Крквые сушки и температурные кривые нитроглицерина'в Биброожикенном слое: е -подача воздуха снизу: Т^Г™ =0,22м/с

G- =38 Qc., Гц,. A =0,8 ш,

В^д glOO х - подача Еозду-

ха сверху: = 0,22 и/с,

£- = 380 г, 50 Гц, 1 =

= 0,85 ш, Е^д = 100 ш

/оа

¿'С

\

fffl 20

о Ю 20 30 Jfû S0 60 Zmuh

Pic.-18. Температурные кржвне и хриван сушки нитроглицерина в виброоишенном слое с относительно большим содержанием влагн пршодаче "воздуха сверху: ' .

= 50 Гц, 1 = 0,8 км,

^возд.= °'22^с' Есл = = S0 мм

w,;; t/c-100

80 БО

20

N

■с > .

• I !/

v/1

о Ю 20 30 Й Ч^кик .

Рис. 19. Тешералурннэ кривые и. кривая суши хлебной крошки в1£иброзшшщем слое хгри подаче воздуха сверху:,/- 50 Гц," А=0,8 Ш' ¿403Д = 8 г,!3Д. ' G- = 0,285 кг

W */ . ' /ов

80

S0

ад

20

ч • /(У * / *

\

/ __• I ль г-к.

о 20 -»(9 Й7 80 ¡оа '25 Çkiw

Рис. 20. Ктшше температуры и суши хлебной крозки в фаз»е-рованвом ЕЕброссааиенвом слое с коибЕшгровашой подачей воздуха 50 Та., А = 0,8 км,

материалов.

В состав установки входили следующие элементы: ротаметр, калорифер электрический ' (регулировка температуры воздуха осуществлялась ЛАТРом), вибростол ЭТ-БО производства ГДР, потенциометр, регистрирующий показания термопар, находящихся в экспериментальной сушильной камере.

В сушильную камеру засыпался исследуемый продукт, затем осуществлялись следующие операции: включение вибростола БТ-ВО, подача воздуха через калорифер, подключение термопар в различных зонах сушильной камеры. В течении процесса сушки через определенные промежутки времени бралась проба для определения влагосодержания.

Максимальной скорости сушки нитроглицерина соответствует, при подаче сушильного агента сверху, участок удаления влаги с 80 до 58% при температуре 2В-30°С. Подобная картина наблюдается и при сушке хлебной крошки (см. ряс. 18-21).

В результате проведенных исследований для повышения неинерциальности виброоникенного слоя разработан аппарат с фиксированным слоем дисперсного материала (рис. 22). Увеличение степени заполнения объема аппарата с 60 до 00% повышает удельную производительность установки по испаренной влаге с 122 кг/м ч

о

до 202,5 кг/м ч без" дополнительных затрат энергии.

Для оценка роли верхней вибрирующей поверхности целесообразно использовать соотношение

V - V

, (26)

У1

где V, и У^ - максимальный и минимальный объемы "свободного" пространства над слоем в процессе вибрации.

При К V ~~"" 1 33 счет осцилляции давления сушильный агент пронизывает весь объем слоя материала два раза за один период колебаний системы. В нашем случае при частоте колебаний 48 Гц через фиксированный слой частота циркуляции достигала 96, и скорость циркуляции сушильного агента в фиксированном слое составляла от 0,4 до 0,5 м/с. Она обусловлена действием результирующих сил вибрации в слое материала, что обеспечивает высокую производительность сушилок и более полное использование сушильной способности воздуха при сравнительно низкой

3.0

га

25 У/ * Ж' Л/

.

-I

<■— 1 ( — ■

3

1 \ • —" / - Ч

"кп:—I—!— 1— ¿с

1\- I

1

¿. 'с

№ ао 60

го

Рис.21. Температурные кривые и кривая сушки нитроглицерина ври подаче воздуха сверху: -1^ОЗД=0,22 м/с, = 50.Гц,. А = 0,8 мм.. 1, 2, 3,- кривые температуры сушильного агента, температура слоя материала к скорости сушки

20

40

во

20 ^Л

Материал Суиильнш агент

р»

Рис.22. Схема аппарата с фиксированным слоем хлебной крошки

материал |7 1 Воздух

у*»* ¿у О

: х31 ••

"XI--тг

} Воздух {

Рис.23. Схема вибросушильного аппарата с комбинированной подачей сушльного агента

Сухой материал

температуре материала.

На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований разработан также двухкамерный аппарат, в котором сочетаются достоинства нисходящего потока для удаления свободной влаги в виде жидкости в первый период и восходящего потока, во второй период, что способствует увеличению скорости сушки. Конструкция аппарата состоит из двух камер, разделенных перегородкой (рис. 23).

Дисперстннй материал любой высокой влажности через бункер 1 подается в первую камеру 2, где под действием нисходящего потока газа и вибраций удаляется значительное количество влаги 'в виде жидкости и газожидкостной смеси за короткий промежуток времени (рис. 18-21).

Из первой камеры продукт поступает в камеру 3 с нижней подачей сушильного агента, где взаимодействуют силы, свойственные способу с восходящим потоком сушильного агента, за счет чего процесс сушки значительно интенсифицируется.

Испытание аппаратов с фиксированным слоем дисперсного материала, в частности, при сушке хлебной крошки, дало положительные результаты. Прибыль за год от внедрения одной сушилки с фиксированным слоем с объемом сушильной камеры в производственной установке 0,24 ' м^ составляет 160037 руб. Сопоставление технико-экономических показателей разработанной вибросушилки с фиксированным слоем и традиционной камерной сушилкой Московского хлебозавода й 5 для переработки черствого и деформированного хлеба в понировочную муку приведено в таблице 2.

Таблица 2

№ пп Показатели Ед. изм.. Базовая сушилка Вибросушилки с фиксированным слоем

1 2 3 4 5

1 Годовой выпуск продукции т/год 492,25 493,2

2 Производительность установки кг/ч 66,7 100

3 Капитальные затраты руб 18947,98 23242,02

.4 Текущие затраты * , 36362,22 27328,14

12 . 3 4-5

5 Приведенные затраты руб. 33204,42 39814,44

6 Количество рабочих чел." 3 2

7 Количество смен в сутки - 3 2

В Прибыль за год руб 150632,49 160087,78

9 Прирос? прибыли за год * - 9395,30

10 Срок окупаемости капитальных затрат год - 2,5

11 Срок окупаемости при отсутствии базисного варианта, т.е. нового производства ■ - ( 0,15

Сопоставление других технико-экономических показателей вибросукилки с фиксированным слоем и основных типов сушилок для сушки хлеба представлено в табл. 3.

Таблица 3 -

Показатели Констоукпии сушилок

Ед. изм. Гипро-хлеб КС-2 Вибросушилка с фиксированным слоем

Температура: сушильного агента (воздуха) °С 117. 109,4 106

Отработанного воздуха °С 58,5 85-99,4 36

Продолжительность сушки ч-.чик 9-52 4-30 1-30

Суточная удельная производительность, отнесен-

ная к 1 мЗ,объема сушильной камеры по данным испы-' о таний и эксплуатации т/м 0,139 0,238 9,5

Расход теплоты на 1 кг

испаренной влаги кДк/кг 6468 7380 3544

Результаты проведенных исследований■ дали возможность перейти к созданию новых эффективных конструкций аппаратов для сушки дисперсных пищевых и витаминных продуктов с заполнением до 90 и более процентов объема сушильной камеры обрабатываемым

материалом.

Создана установка для сушки плодов, овощей и дисперсных .отходов пищевых ' продуктов с системой ' регулирования' продолжительности обработки материала в вибрсожиженном слое, что обеспечивает гибкость ведения процесса сушки и высокое качество высушенных продуктов. Предложены новые способы сушки дисперсных материалов в фиксированном вкброожииенном слое, исевдоожиженном слое с изменением импульса системы по высоте слоя полидисперсного материала и конструкции соответствующих аппаратов.

Разработаны инженерные методы расчета процессов сушки в виброолшженном фиксированном слое в аппаратах новой конструкции, увязанные с кинетикой процесса.■

Результаты теоретических и экспериментальных исследований, разработанные методы расчета использованы при проектировании новых сушильных установок на Дербентском консервном комбинате и Белидшшском консервном заводе. Экономический эффект от внедрения на этих предприятиях составляет 281 тыс. руб. за сезон (три месяца) вМ£нг.х /991 г.

Дагестанским министерством сельского хозяйства и продовольствия запланировано широкое внедрение разработанных Гаджиевым С.Ш. аппаратов для обработки сельскохозяйственных продуктов Дагестанской республики с общим экономическим эффектом более • одного миллиона •рублей в год. Намеченное внедрение сушильных аппаратов для обработки дисперсных пищевых продуктов в Дагестанском производственном объединении консервной промышленности составляет более 2 млн. рублей ' в год. Соответствующие документы приложены к диссертации. Цены 1921 ?.

■ выв о д ы

1. На основе обобщения результатов теоретических и эксперментальных исследований выявлено, что для познания физического механизма сложных явлений и технологических процессов' целесообразно использовать метод анализа взаимодействия внешних и внутренних полей сил рассматриваемой системы. Такой метод применен при анализе явлений, протекающих в процессе сушки дисперсных материалов.

2. При аналнзе процессов тепломассообмена (испарение, конденсация, плавление, кристаллизация и др.) введены и обоснованы понятия положительного и отрицательного ускорения элементов системы, соответствующие переходу энергии с одного уровня на другой в эндотермических и экзотермических технологических процессах. • ■ ••■■...■

3. На основе применения метода анализа взаимодействия внешних и внутренних полей сил и экспериментальных исследований вскрыта гидродинамическая структура неоднородной псевдоожикенкой системы и разработаны методы управления структурой слоя (образование пузырей, их устойчивость, течение сплошной фазы, движение частиц дисперсного материала в окрестности пузыря и др.) в процессах сушки пищевых продуктов.

4. Аналитически определены численные значения результирующих сил, действующих на поверхности газовых пузырей в псевдооаиженном слое. Адекватность расчетных значений и экспериментальных данных подтверядает достоверность анализа физического механизма гидродинамической структуры неоднородной псевдоожиженной системы.

На основании результатов анализа разработан новый способ сушки дисперсных материалов в псевдоояияенном слое, на который получено A.c. ü 658374.

5. Показано, что при разработке методов управления технологическими процессами важно учитывать состояние (неинерциальность) системы. Для интенсификации ряда процессов необходимо увеличивать ускорение элементов системы, т.е. повышать ее неинерциальность. Для второго периода процесса сушки характерно отрицательное ускорение, величину которого желательно уменьшить. Экспериментально показано, что осцилляция давления в виброожикенном слое обеспечивает значительное уменьшение ускорения сушки 'к протекание процесса, почти с постоянной скоростью.

6. Выявлена иерархическая закономерность движения инерциальных систем, которая дает возкокность анализировать процессы,- связанные с относительным двинениеи элементов системы при сушке дисперсных, пищевых продуктов.

7. Как было указано, процесс сушки мелкодисперсных и капиллярно-пористых тел в виброожиженном слое протекает при

сравнительно низких температурах и с высокой скоростью из-за осцилляции давления и интенсивного обновления поверхности тепломассообнена., а'также - за-счет действия сил, обусловленных ускоренней вибрации.

8. Показано, что степень заполнения продуктом сушильной камеры 'существенно не сказывается на изменении давления и на распределение сушильного агента в слое, что обеспечивает возможность создания аппаратов с высокой степенью использования объема рабочей камера при .значительном уменьшении габаритов аппарата.

9. Введен показатель характеризующий соотношение численных значений ' каксимального и минимального объемов надслоезого пространства в виброояиженном слое. Установлено, что этот показатель моает служить характеристикой интенсивности тепломассообкенных процессов при сунне дисперсных материалов в виброкипящем слое.

10. В результате проведенных исследований разработаны практические рекомендации по повышению эффективности процессов сушки дисперсных материалов во взвешенном слое и созданы новые конструкции аппаратов с активным гидродинамическим режимом, использование которых дало положительные результаты.

11. Экономический эффект от внедрения' первых моделей аппаратов составил 650 тыс. рублей. Ожидаемый общий экономический эффект составит 3 млн. рублей, ацвылх ¡991 г

ОБОЗНАЧЕНИЯ

о® с/? > ^ > </%. ' ' соответственно, плотность

жидкости, твердого тела, слоя, частиц, газа; 2 , ^ , $ -площади оснований тела, контактирующиеся с жидкостью; высота слоя; Р< - максимальное ("кильватерное") давление на пузырь; Рн п - кадпотолочное (минимальное) давление слоя на пузырь; Р^ . - давление на пузырь на С высоте; ,

, /-" ~ архимедова, результирующая и гравитационная силы; ~ динамическая сила сопротивления потока; /~а/> '

сила, обусловленная разностью давлений в слое и в пузыре; ,

- силы сопротивления частицы потоку газа при восходящем и нисходящем движении (подачах) сушильного агента; -

результирующая сила на поверхности жидкости; ?

эквивалентный диаметр частицы; R э , /Э г - эквивалентный радиус и диаметр ггузыря; ~V~r , zJ\ ~ скорость газа и частицы;

- коэффициент сопротивления; Й , СО - аишштуда к угловая частота колебаний; Л - ускорение; jf - частота колебаний; U

- скорость в.отверстии газораспределительной репетки.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Гаджи ев С.Ш. Интенсификация теплообмена в сушильных установках с фонтанирующик слоем // Тр. ин-га / ВНИЭКИпродкаш, 1981. - Был. 56. - С.70-72.

2. Гаджиев С.Ш., Гинзбург A.C. Гидродинамика неоднородного нсевдоожижения в теплоиассообменных аппаратах пищевой и химической промышленности // Журнал прикладной химии, 1978. -Т.51. - К 4. - С.847-851.

•3. Соколовский A.A., . Грошев ;Г.Д., . Гаджиев С.Ш. Гидродинамика и теыоообмен при грануляции растворов в аппарате с локальным фонтанированием в псевдоожиженном слое // Доклады У Всессизной коиф. по тепломассообмену. - Минск: ИТМО АН БССР, 1976. - С.161-168.

4. Гинзбург A.C., Гаджиев С.Ш. Гидродинамика двухфазной системы неоднородного пСевдоожиженного слоя в условиях взаимодействия внешних' и внутренних полей // В сб. Модернизация существующего и разработка новых видов оборудования для пищевой промышленности. - К., 1978. - С. 151-155.

5. Соколовский A.A., Гаджиов СЛ., Кондратьева Н.М.' Технология сушки никотиновой кислоты в псевдоожиженном слое // Интенсификация процессоз сушки и использование для этах цалей новой техзакк: Тез. .докл. Всесоюзн. науч.-техн. конф. Май 1977.

- Калинин, 1977. - С.123-125.

6. Гаджиев С.Ш. Обработка дисперсных сельскохозяйственных продуктов в псевдоожиженнок слое с локальным фонтанированием // Состояние и- перспективы■ развития теории, технологии и техник;: сушки сельскохозяйственных продуктов: Тез. докд. Всесоюзн. науч.-техн. семинара, 1 часть. - Елгава, 27-29 июня 1979. - К., 1979. - С.116-117.

7. Гаджиев C.III. Теплообмен в сушильных аппаратах с фонтанирующим слоем капиллярно-пористого материала //Тепломассообмен - У1: Материалы- Всесоюзн. конф. по тепломассообмену (Минска, май 1980). - Минск: ИТМО АН БССР, 1980. - Т.7. - С.191-196). (Эта работа переведена на англ.' язык и опубликована в США).

8. Гаджиев С.Ш. и др. Взаимодействие внешних и внутренних полей сил в псевдоожиженном слое // Повышение эффективности тепломассообменных и гидродинамических процессов в текстильной промышленности и производстве химических волокон (Москва, 23-25 января 1978 г.) - И., 1978. - С.51-52.

9. A.c. 658374 СССР. Способ сушки гранул никотиновой кислоты/ Гинзбург A.C., Соколовский A.A., Гаджиев С.Ш. Опубликован в Б.И., 1979. - № 15.

10. A.c. 715903 СССР. Аппарат для сушки и грануляции растворов в фонтанирующем слое / Соколовский A.A.,

Гинзбург A.C., Гаджиев С.Ш. - Опубл. в Б.Я., 1980. - й 6.

11. Гаджиев С.Ш. Тепломассообмен в неоднородном псевдоожиженном слое капиллярно-пористого материала - // Тепломассообмен-УП: Материалы УП Всесоюзн. конф. по тепломассообмену (Минск, май 1984).. -..Минск: ЙТКО АЕ БССР, .1984. - Т.6. - С.122-124.

12. Гаджиев С.Ш. К вопросу о-, фазовых переходах в тепломассообменных аппаратах' пищевой промышленности // Пути совершенствования технологических процессов и оборудования для производства, хранения и транспортировки продуктов питания: Тез. докл. Всесоюзн. науч. конф./ Москва, 29-31 мая 1984 г.) - М., 1984. - С.288-289.

13. Гаджиев С.Ш., Алексашенко A.A. Вопросы эксплуатации аппаратов псевдоожиженного слоя // Теоретические основы химической технологии, 1985. - Т.19. - К 1. - С.121-122.

14. Гаджиев С.Ш., Гинзбург A.C. Исследование неоднородного псевдоожиженного слоя в сушильных аппаратах // Теоретические основы химической технологии, 1984. - Т.18. - К 6. - С.792-796.

15. Гаджиев С.Ш., Гинзбург A.C. Теоретические основы разработки аппаратов с активными гидродинамическими режимами для сушки материалов в псевдоожиженном слое // Создание и внедрение

■ современных аппаратов с активными гидродинамическими режимами

для текстильной промышленности и производства химических волокон: Тез. докл. Всесоюзн. науч.-техк. совещания. - И., 1981. - С.23.

16. Рафиев Р.И., Гинзбург А.С., Гаджиев С.И. Роторная сушилка импульсного действия для переработки сыпучих материалов // Интенсификация технологий и 'совершенствование оборудования перерабатывающих отраслей АПК: Тез. докл. республ. конф. 19-21 сентября 1289 г. - Киев, 1939. - С.189-190.

17. Гадкиев С.Ш. Взаимодействие полей сил и тепломассообмен в неоднородном' псевдоожиженном слое капиллярно-пористого материала // Тепломассообмен-ММФ: Тез. докл. Минского меядународного форума по тепломассообмену. 24-27 мая 1988 г. Секция 7. Тепломассообмен в капиллярно-пористых телах. - Минск, 1988. - С.13-16.

18. Гаджиев С.Ш. Повышение эффективности техники псевдоожижения на основе обобщенного анализа гидродинамической' структуры неоднородной псевдоожиженной системы // Первая национальная науч.-техн. конф. с. международным участием. "Приложение на псавдокипящия слои и флуидизираните системи в хранително-вкусовато и биотехнологичната промышленост." Резюмета, 2-3 ноября 1989 г. - Болгария, Пловдив, 1989. - С.5-6.

19. Гаджив С.Ш. Описание гидродинамической структуры неоднородного псевдоожиженного слоя на основе ' анализа взаимодействия полей сил системы // Электрофизические методы обработки пищевых продуктов и сельскохозяйственного сырья: Тез. докл. Всесоюзн. науч.-техн. конф. 2-4 декабря 1989 г. - М., 1989. - С.317.

20. Gadzhiev S.Sh., Ginzburg A.S. Hydrodynamics of Nonun-forn Fluidization in Heet - and - Mass - Transfer Eguipment of the Food and Chemical Industries// Journal of Applied Chemistry. - New York, 1978, pp./ 822-825."

21. Gadzhiev S.Sh., Ginzburg A.S., Physical nature of he-terogeneus fluidizing and netod of controling hudrody namic structure of bad for disigning many - purpose apparatus // Conference on Applied Chemistry Unit Operation and Processes (30 August - 1 September 1983) - Veszprem (Hungary), 1983,

pp.171-176.

22. Gadzhiev S.Sh., Ginzburg A.S., Sammarized analysis of Hydrodynaaic structure of Nonuniform Fluidized sistem //

5rx Conference on Applied Chemistry, Unit Operations and Processes. 405TX Event of the European Federation of Chemical Engineering (3-7 September, 1989. Balatonfured, Hungry). -3udapest, 1989, pp. 127-132.

23. Ginzburg A.S., Gadzgiev S,Sh. Physical Nature of Heterogeneous Fluidizing and Method of Controling Huirodynamic Structure of Bed for Designing Many- Purpose Apparatus // "ourth International Drying Synposiura (IDS'84). Kyoto Inter-lational Conference Hall. Kyoto Japan, July 9-12, 1084, Sponsored by the Society of Chemical Engineers, Japan (доклад в трограмме симпозиума).

24. Gadzhiev S.Sh., Ginzburg A.S. Summarised analysis of lydrodynamic structure of Hon - uniform Fluidized Sistea // !ngineering foundation Conferences 1992 International Fluidi-:ation conference Australia (May 3-8, 1992).

25. Гаджиев С.Ш., Гинзбург А.С. К вопросу об универсальном !етоде анализа взаимодействия сил системы в технологических [роцессах // Выездная сессия президиума Академии естественных гаук: Тез. докл. АЕН 22-24 сентября .1993 г. - Махачкала, 1993. - .. 1с.

26. Красников В.В., Гаджиев С.Ш. Взаимодействие сил в иброожиженном слое и синтез результатов теоретических сследований и практических рекомендаций при разработке ибросушильных установок // Выездная сессия президиума Академии стественных наук: Тез. докл. АЕН 22-24 сентября 1993 г. -ахачкала, 1993. - 2 с.

27. Гаджиев С.Ш., Гаджиева А.С. Анализ инерциальных и еинерциальных систем в технологических процессах // Выездная ессия президиума АЕН: Тез. докл. АЕН 22-24 сентября 1993 г. -ахачкала, 1993. - 2с.

28. Гаджиев С.Ш. Взаимодействие сил системы в ехнологическкх процессах (анализ, теория, практика). ахачкала: Изд. Даггосуниверситет, 1993. - 210 с.

29. Gadzhiev S.Sh., Ginzburg A.S. Summarized Theoretical analysis of hydrodynamic structure of noniform Fluidized Sisten // Ynternetional Symposium of the Engineering Foundation. -FLUIDIZATIOH УШ. Tours. France. (Mae 14-19 1995) послана аннотация доклада.

ABSTRACTS

The numerical data of the resultant forces operating on the surface of the gas (bubbles) within nonuniform fluidised bed are firsh obtained anslytically. The truth of the analysis of physical nachinery of hudrodynamic structure of nonuniform fluidized system is confirned by the abequicy of magnitudes and experimental date.

The sunaarized theoretical analysis confirms the fundamental tenets of the single elaborated theory which exelains the physical nature of the nonuniform fluidized bed: formation of bubbles, their motion, stability, changing thris dimentions, the gas current and the notion of the dispersed particles near the bubbly as well as all other factors affecting the condition of both phases in nonuniform bed when fluidizing with ges cur- . rent.

The summarized data of conducted investigations have shown that the method examining the interaction of external and internal fields of system forces nay be used as an instrument of knowledge of different physical phenomena and complex technological processes as a whole; that is essential for the solution of practical tasks in processes control.

Hierarchal regularity has been revesled and analysis of inertial and noninertial aystens has been carried out when using motion energy which was the basis for norting out the constructions of the equipment with active hydrodynemic conditions (regimes).