автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Очистка редких сельскохозяйственных продуктов напорной флотацией с электроакустической интенсификацией газовыделения

Q Д MIHICTEPCTBO СМЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВЛ I ПРОДОВШЬСТВА ГНРАПИ - УКРАШСЬКИИ ДЕР1АШИИ- АГРАРНИИ УНХВЕРСИТЕТ

На правах рукопису

НАЗАРЕНКО ГГОР ПЕТРОВИЧ

ОЧИСТКА Р1ДКИХ СЫЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ПРОДУКТ1В НАПГРНОЮ йПОТАЩБИ 3 ЗЛЕКТРОАКУСТИЧШЭ

тгтщшАЦ1еюу ГАЗОВВДИБШМ

Спец1альн1сть 05.20.02 - електриф!кац1я

о1льськогосподарського виробпицтва

АВТОРЕФЕРАТ

дисертацП' на эдскЗуття наукового ступэня кандидата техн1чяих наук

Khïb 1994

Робота виконана на кафедр 1 автоыатизацН сШськогосподарського вкробшцтва Украшського державного аграрного ун1версит«ту

Науковий кер1вынк - акадеы1к УААН,

заслужений д1яч науки i техн1ки Украина, доктор техн1чннх наук, професор I.I. Мартиненко

0ф1ц1йн1 шонентн: доктор техн1чних наук« срофесор Б.Г. 1ноземцев

' кандидат техн1чних наук, додент

U.U. Скршшик >

Пров1дна установа - УкраКнсышй пауково-досл1дний 1нститут ыехан1зац11 та електриф1кацП о1льського господаротва

Захист дисертац:П в1дбудеться " /У " 1994 р. 0

14 годин1 на зас1данн! спец1ал1зовашп вчено!' ради К 120.71.02 в Укра^'нськону даржавноиу аграрному ун1верситет1 (аудитор1я 26 8-го учбового корпусу).

Просныо взята участь в обговоренн! дасертацП або виолати Ваш в1дгук на автореферат у двох приы1ршшах, эав1рених печаткою Вашо!" установи, sa адресов: 252041, КиХв-41, вул. Геро'1'в оборони, 15, сектор захисту дисертацШ.

3 днсертац1ею ыожна ознайоютись у б1бл1отец1 Украшського державного аграрного ун1верситету

Автореферат роз1слашй " j> " C(T44Jj 1994 р.

Вчений секретар спец1ал1зоааио1 вчено! ради'

Л.П.ТПЦЕНКО

ЗАГАЛЫМ ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТА

Акт£альч!сть_теми. Для р!пення продовольчо! проблем! порад з з01лыиеншш оО'ем!з виро&ицтва, перспективно прйкяття ы1р по пол1пшенню використання та перэробки продукцП с!лъського госпо-дарстаа.

Очистка р!дин с складовов частшкяо багатьох технолог!й про-ннслопого вирсбжщтвэ. Б тепер1ви1Ё час п значегант суттево эро-стае 1 в с!льському господарств!. Це пов'язано з !снуячои тенденцию приближения пареробних п1дпржиста до м1сць виробкицтва продукцП с1льського господарства.

До сфер застосування р!зких нетод1в очистки р!дин в с!льсь-кому господарств! кожиа в!днести очистку сточно! води, технолог!-чних 1 рабочих р1дхя, иоторшх мастал, сок!в, рослшших ол!й га деяких 1ниих продукт1в.

В б1льтост! Еипадк!в до систэн очистки ставляться жорстк!, 1нод1 суперечяив! виыога: до ступени очистки, продуктивном! системи очистки, мсжливост1 автоматизацИ процесу, економ1чност1 та !не!. Щш вимогам не завзди задовольняэть !снуюч! иетоди очистки р!дин. Тому 1'х удосконаленяя мае актуальне значения. При цьоыу, застосування електроф1знчних кетод!в длл !нтенсиф1кац1г заход!в очистки являе собоюдоц!лыдш, так як ц! иетоди економ!ч-н'1, эколог!чно чист!, легко п1ддаються автснатизацП. До таких иетод!в в!дкоситьск нап!рна флотац!я з електроакустичнов 1нтенси-Ф1кац1са газовид1лешш.

Мета_та_задач1_здсл1д5ень. Метов робота с п1дв:пцегаш ефек-тивност! осистки р1дких с!льськогосподарських продукт1в нап!риою флотац!ею з обгруктувакняи параметров 1 решш1в електроакустично! 1нтенсиф!кацП газовид!лення.

Для досягнекня ц1е'1 мети були поставлен! сл1дувч! задач!:

1. Обгрунтувати та досл1дити вплив параметр!в ультразвукового поля ! резни 1в обробки на к1льк!сть 1 розпод1л по розм1рам бульбшок пов!тря в модельннх р!динах (вода, яблучний с1к, соняш-шпсова ол!я),

2. Досл!дити особливост! робота влектроакустичного перетво-рювача з моделышми р1динаии.

3. Досл1дита процес флотац!йно'1 очистки яблучного соку та сошпмиково! ол!'1 при елсктроакустичнШ 1итенскф1кац!1 газовид!-

лення.

4. На п1дстав1 проведенж досл1джень сфорнулювати пропозн-ц1л по створе!шю техколог1чно'1 л1н11 очистки нап1рною флотац!ею а електроакустичною 1итеноиф1кац1ею газовид1лешш.

Об'актом досл1джень були дистильована вода, яблучний с1к, соняшникова ол1я, а такол експеримектальн1 установки для флотац:1Яяо1 очистки, визначеиня закономХрностей газовид1лення в ультразвуковому пол1, досл!даення особливостей р <5оп: електроакустичних перетворивачхз э модельюши р1динами.

Метоаика_досл1щенъ. Поставлен! задач1 вир1шувалиоь на осно-в1 фундаментальных положень з рсзробкою теоретично!' модел1, в1до-брааашо! процесс електроакусгично! 1нтенсиф1кацГ1 Г83овид1леяня. Не визначен1 теоретично константи цодел1 розраховувались по результатах експеримент1в. При обробц! експерименталышх дата засто-совувались метода теорИ йиов1рностей та иатеиатично'1 статистики. 0риг1нальн1 методики грунтувались на в1домих законах термодина-и1ки, теорИ звуку, теорГг електроакустичних перетворввач1в.

Наукова_иовизна. Естоновлен1 законоы1рност1 процесу електро-акустично* 1нтенсиф1каци'1 газоввд1лення в дистильован1й вод1, яблочному соку та соняягников1й ол1х. Вскрит взасмозв'язок пара-иегр1в ультразвукового поля 1 середовища з к1льк1сти> та розпод1-лом по рози1рах бульбашок пов1тря.

Грунтуючиоь на законом1рностях' процесу виншшешш газово! фази в ультразвуковому пол1 встановлен прнпустиыий частотный д1впвзон" та д1апазон 1нтеноивностей ультразвуку. При цьоку затверджуеться, що скорость процесу суттево аплежить в1д часового режиму ультразвуковой обробки 1 максимальна п1сля зняття ультразвукового поля.

Техн1чна новизна розробок п1дтверхена авторсьшш св1доцтвои СРСР, патентом СРСР та патентом Украина.

П22ктична_д1нн1сть. Результат досл1даень дозволяють розра-хувати ператворювач електроакустичнох системи 1нтенсиф1кац11 газовид1лення для флотац1йно!" очистки яблучного соку та соняани-ково1 олН 1 вмзначити техполог1чн1 параметри процесу.

. Запропановано принцип управл1ння газовим складом в флотац1й-н1Я камер1.

ЕёМ1§йЦ1й^§213Ьтат1в_досл1д5е[гь. Розроблена електроакусти-чна система пройма випробування в умовах виробництва нераф!нова-

Hoii соняштково'1' ол!Л' в Яким1вськсну арендному завод! продтовар1в Запор1зько'1 область

Еиготувана на ociiobI результат1в досл!дкень лабораторна установка запроваджена в учбовий процес в Мел!топольськоиу 1нсти-тут! иехан1зац11 с1льського господарства.

Апробоц1я_робота. Результата проведение досл1дяе|Ш допов!да-лись i обговорювэлись на цор1чютх наукоьих конференц!ях професор-сько-викладацького складу i асп!рант!в Укра!нського деряавного аграрного ун1верситету (м.Кюв, 1992 р.) та Мел!тополы{ького !пституту ыехан1зац1'1 с1льського господарства (ы Л'ел1тополь, 1937-I9S2 рр.), ВсесоознМ науково- практичн1й конференцП "1.'ехая1зэ-ц1я i ввтоматизац!я технолог!чннх процес1в в агропроиисловому комплекс! (и.КовосибХрськ, Х989 р.)« Всерос1йськону науково-тех-н!чному сеы1нару "Високоефективн! електротахлологП по виробниц-тву продукт1в с1льського господарства, ix переробц1 та збер!ган-ню" (М.Москва, 1993р.).

П1бл1кад1я^ез2льтат1в_д0сл1ажень. По результатах дасерта-ц1йно1 робота публ1ковяно и!сть робот, в тону числ! одне авторсь-ке св!доцтво СРСР, один патент СРСР та один патент Украгни.

Об'ем та структура робота. Дисертац1я складаеться 1з вступу, п'яти розд1л1в, висновк1в, списку л1тератури та додатк!в. Загаль-ний об'ем 175 стор1нок, 7 таблиць, 38 рисунк1в, 16 додагк1в. список л!тератури вкличас III назв, з них 4 на 1нозешшх иовах.

StüCT РОБОТИ

Встщ. Обгрунтована актуальн!сть теми. Показана роль очистки р1дан в с!льськогосподарськсыу виробництв1.

Дано коротку характеристику результат!^ досл!дкень, i'x новизну та практачну ц1нн1сть.

Лан анал!з 1снуючих ыето-Д1в очистки р1дин в1д знулень. Розмежован! сфери застосува1шя цих ыетод1в для р1зних р!дин в с1льськогосподарському виробництв1.

Б1льи детально розглянут1 флотац1йний метод очистки, як пер-спективний в деяких технолог!ях агропромислового комплексу та електроф1зичн1 иетоди !нтенсиф!кацП процес1в очистки р1дин.

На основ! л!тературних даних було встановлено, що утворення бульбашок газу при нап!рн!й флотацИ носить кав!тац!йний харзк-

тер.

Кав1тац1п ыояе бути одтркана як в сильнотурбулекгнпх потоках так 1 при обрсбц! р1даш ультрозвукоиши коливанняыи при певнШ частот! 1 1нтенспвност1.

Цэ яаляеться передуыовою обгрунтувзння елактроакустично'! 1нтенсиф1кац1Л процесу утворення эародк1в газовох фази 1 газови-д1хешш для зд!йсне1шя прсцесу флотацП. При цьоыу ультразвуковнй вплив мае ту перевагу, цо дозволяв легко керуаати процесои. Зав-дям! цьо!оу став иохлныш здШснити ввтоиатизац1И найпрост1шо'1 схема очистки напорной флотац1ею: схеми з иасиченняы газом всього потоку очищасыо'х р1дини. Кр1ы того, ультразвуковой вплив дозволяв ефективно зд1Сснввати очистку кап1рною флотац1ею в'язкшс р!дшг..

__утсорякия__Флдтац1йи«

б2льбпгаок_хльтразвщс2у. Еикориотовувчи кав!тац1йну модель процесу утворення зародк1в газово! фази та росту бульбашки в ультразвуковому пол1 в!швлеи1 фактора, вкэпзчаюч! процве. До них в!дносять-ся: температуре, статичний тиск, еы1ст розчшеного газу, параметра ультразвуку, час обробки, коиф1гурак1я ультразвукового поля.

Назначен! найб1льш придатн!, з точки зору утворешш максимально'!' к1лькост1 зародк1в бульбашок, параметра ультразвукового поля; частота 10-100 кГц; 1нтенсивн1сть - ке шатче 0,5 Бт/си-.

Була одержана формула, поеднуюча час росту бульбашки а параметрами ультразвукозого полл та середовища:

2 0 4

5п Рс Р9 do í

256 Со I с С '

да p<¡~ гусита р1даш, кг/ir1;

густит газу, кг/и3;

д1пматр Сульбапки, и;

i - частота ультразвуку, Гц;

Cu- концентрац1я розчинеиого газу, kt/lí';

I - 11!генснвн1оть ультразвуку, Бт/ы3;

с - шшдклеть звуку, м/с;

В - коеф1ц1епт ыолекуяярног дифуэП, wVc.

<5орыула (I) шгаедеиа на основ! в!дсмого р1внянкя Ю.А.Богуолоасы:ого для иасн газу, продайгндувашгого в порожикиу,

яка перебувае в ультразвуковому пол!.

Bei константа, як! входять в формулу (X) в1дои1, за винятхои д1аметра do.

По даты багатьох досл!дтш!в максимально актнвност! ультразвуковой кав!тпцП в!дпов!дзе певне значения величиям д!аметру бульбаоки (20-200 ш), Точне значения д1аыетру залегать в!д пароыетр!в середовнща та частота ультразвуку. Тому для викорис-ташш в розрэхунках формулн (I) потр!бно визначнти фушщ1ояальиу зале>ш!сть д1аметра бульбашки в1д частота для иодельннх "р!дин. Ця залекн!сть визначалась по результатах експердаенталышх досл!ддень.

Теоретачний анал!з умов роботи електроакустичного перетворю-вача при обробц! модельних р!дан з кав!тац!йному режим1 проводив-ся на основ! екв!валеитно1 схеии посл1довкого резонансу.

Показано, цо як активну так i раактивну складову наванта-асення визначае висота шару р1дики над перетворювачем та !здекс кав!тац!г.

Зроблено пиб!р конст-

рукц1й скспер;ше!ггаль;мх камер ультразвуковой оОробки та флото-вщсгШшка, дозволлючих проводати досл!дження як з п'езоелектрич-ним перетворювачем, так 1 з ыагн!тострикц!йшш. Каыери зд!Яснен! !з цил1ндричио'1 склянок трубки з рухоыим поршнем 1 дозволяють зам!рювати к!льк1сть вид!лзного газу.

Як иагн1тострикЩйШ!й перетворювач використовувався промис-ловий тшротгаовач ПМС I-I з концентраторов. Kplu ochobiioi частота 22 кГц перетворювач дозволяв одержувати ультразвуков! коливан-нп частотою II кГц, 33 кГц та 44 кГц.

Для б!льш високих частот застосовувались п'езоелектричн! перетворювач! типу ЦТС. Такими перетворгоачвын були одеряан! частота 58 кГц, 130 кГц та 276 кГц.

Для збудження випром!кювач!в використовувэшсь генератора УЗГЗ-04 та ГЗ-ЗЗ.

Методика вим!ру електричного 1ыпедэксу перетворювача перед-бачала BiMip значения величин струму, напруга, частота ! куту зеуву фаз ы!я напругою та струмом. По цим показшгкам на основ! екв!валентно1 схеья посл!довного резонансу розраховувався onip механ!ч!шх витрат в перетворювач!, активна та реактивна складов! экустичного onipy навантаження.

а

Для визкачення к1лькост1 бульбошк!в газу в модельних р!ди-ках шш1ргаався об»ей вид!леного газу 1 розпод1л по розм1раы бульбашок. Об"ей вид1леного газу розраховувався по зы1нюванню тиску в каиер1 обробки. Рсзпод1я бульбашок по розиХрэи визначався методом проекцування проыеню св1тла, проходячого кр1зь кварцову кювету з модельной р!диною. Одержана зображення фотографувалось 1 розраховувався серада^й об'ей бульбашок.

При розробц1 иетодики досл!дження показник1в флотац!йно'1' очистул яблучного соку та сошшшиково! ол1'1 при ультразвуков1й 1нтенснф1кац1'1 газовид1лення використовувались положения ДЕСТ 8756.9-78, ДЕСТ 18848-73, ДЕСТ 5481-66.

1нтенсиф!к8цИ_газовид1ле Для одержання

фуккц!! густота ймов!рност1 розпод1лу бульбашок по розм1рам увесь 1нтервал д!аметр1в розбивався на 1нтервали групування 1 назначались в1дпов1дн1 значенная абсолютных частот. Апроксимац1я ьс1х вибиранъ показала добру зг!дн1сть емп1ричних дэних логар1фм1чно-нориальноку закону розпод!лу. Перев1рка статистично1 г1потези про закон розлод1лу зд!йснювалась по критер1ю згоди Колмогорова.

На рис.X показан! граф1ки густини йыов1рностей розпод1лу бульбашк1а по розм1рам для дистильованог води 1 соняшниково! ол1х, одержан1 в результат! ультразвуковой обробки 1нтенсивн!сттю 5 Вт/см2 протягом 5 сек при ступен1 перенасичення розчину,пов!т-ря I X.

СередыШ д1аыетр бульбашок для ол11 складае 28 мкы, о для вода та яблучного соку - 40 ики при частотах 10-60 кГц.

П1двшцення частота ультразвуку призводить до значного зб1ль-шення д1аиетр1в бульбалок (при частот1 130 кГц середн!й д!аиетр перевицуе 100 шш).

Суттевих в1ди1нностей в законах розпод1лу бульиок по розм1р-аи в вод1 1 яблучноиу соху не виявлено.

По в1домих параметрах закон1в розпод1лу визначались 1х чис-лов! характеристики (перший, другая 1 трет!й початков! ыоменти), а також середи!й об'си бульбашки.

Для визначения к!лькост! бульбашок пов1тря, вид1лених з роз-чину при р1зних значениях параметр1в ультразвуку 1 часу обробки, а також отримання функц!онально'1 залежност! д!аиетра бульбашки з максимальною активн!стю в!д частота по формул! (I) були одержан!

0,03 ног

P

qoí

О чо sO v¿o mu Zoo d--

Рис. I. Густина йыов1рностей розпод1лу бульбвпк1в по рози1раа: I - дистильована вода, II кГц;

2 - дистильована вода, 130 кГц;

3 - соняшмкова ол1я, 44 кГц.

формули, пов'язуюч! середн!й об'ей бульбашки з параметрами ультразвуку 1 часу обробки для вода i соняшнихово1 ол11';

Vb = 71998 - 0,131 1 - 0,142 I + 706 t, (2)

Vm = 20066 - 0,004 1 - 0.005 I - 108 t, (3)

де Vb- середн1й об'ем бульбашки в вод1, мкм3;

Vm- середн1Я об'см бульбашки в соютшшков1й олГг", икы3; I - частота, Гц; I - 1нтенсивп1сть, Вт/ иг; t - час, с.

Р1вняння (2), (3) були одержан! у трьохфакторному експери-мент1. Bei фактори вар1рувались на трьох р1внях: частота II кГц 1 44 кГц, 1нтенсивн1сть I Вт/си' i 8 Вт/смг, час 0,05 с 1 5 с.

Для обробки насл1дк1в експерииенту 1 побудопн регрес1йного р1вкяння використовувалась ПЕОМ 1В.М АТ та стандартна програыа статистачно!' обробки "СОБТАТ". Переярка адекватност! ыодел1 проводилась но кщтер1ю 01шера.

Був визначений припустшшй, з точки зору вииог флотац1Л' до к1лькост1 газово! фази, частотний д1аиазон ультразвуково!' обробки (рис. 2). При 1нтепсивност1 5 Вт/си2 концентрац1я Сульбапк1в на частотах 130 кГц 1 286 кГц зовс1и не задев! гышс вказакин вимо-гаи, *оиу основна частана експеримент1в проводилась в д1апазон1 11-44 11Г«-

«О7

О»

а

го3

<о

\

40 го чо ¿о го ¡оо 200 иоо к/и

(ООО

Рис. 2. Зале»ш1сть концентрацП" бульбашк1в в1д частота: I - дастальована вода; 2- соняшшкова ол!я.

ФунхЩональна залех-н1сть д1аметра <Зо в1д частота ультразвуку визначалась по дашх необх1дного часу обробки при умов! максимального виходу <5ульбашк1в. Необх1дний час обробки було назначено в результат! апроксииацП експерииентальних даних: залехн1сть кон-центрацИ бульбашк1в в1д часу обробки при р1зних значениях 1нтен-сивност1 та частота. Апроксцыац1я проводилась на ПЕОМ з внкорис-ташшм програш внал1зу експериментальких даних 1 побудови емпе-ричних ыатематичнюс моделей "Експернментатор" (розробка кафедри автоматики 1 обчислшольно! техники АН Укра'нш).

3 п'ятнадцяти апроксныуючих функц1й пайб1льш адекватно опи-сувала ексгшрнментальн1 дан! фуккц!я виду".

N = Н0 ехр (ЬА), (4)

дв Н - К01щентрац1я бульбаик1в, сыа;

Н0- максимальна концентрац1я бульбатк1в, см~'| Ьо- параыетр функц!!', с; г - час обрсбки, с.

Ця функц1я мае значения 1=0,95Но при 1=20Ь. Це значения було прийняте як необх1дшй час обробки.

По розрахованим даним з використанням форму ли (I) була ] одержана флжц1ональна залезш1сть (30=(10 (Л. Граф1к ц1е'1 залеа-ност1 показан па рис. 3 (крива 2). На цьому ж рисунку крива 3 в1даов1дае резонансному д1вметров1 бульбаики, а 1срива I - будува-лась по формул1 (I) при Со=0,1 кг/и?; 1=10 Вт/с и?; 1=0,001 с (час розви"йсу кав1тац1'1). 0держан1 значения д1аметр1в бульбашок лежать в 1нтервал1 40-160 мкм, що погоджусться з результатами багатьох досл!дшк1в.

Рис. 3. Залежн1сть д1аметра кав1тац1йно1 бульбашки в1д частота.

Таким чином Сули одержан! формули, пов*язуач1 параметри ультразвуку 1 часу обробки при умовах максимального виходу Суль-башк!в пов!тря для води (яблучного соку) та соняшниково! олШ

20, Э

(5)

Со Г3-" I

5,00

fo:

(6)

t

В

де ti,- час обробки води або яблочного соку, с; t„- час обробки соняшниково! ол1!, о.

Формули д1йсн! в д!апазонах частот 11-44 кГц та 1нтенсив-ностей 1-8 Вт/сиг. Додатково формула (6) була одержана при умов1 энияення статичного тиску з 0,1 мПа до 0,04 ыПа.

Ка роботу електроакустичкого перетворювача великий вплм чинить акустичний onip середовища, який на випадок утворення ] р!дин! в!льного газу значно в!др!зкяеться в!д onlpy чисто! р!да ни. Особливо цей ефект в!дчутний в перенасичених розчинах.

Активна та реактивна складов! акустичного onlpy розраховува лись по вии!рюванням на електричн1й сторон1 перетворювача. Результата розрахунку в граф1чному вид! подан! на рис. 4. Стрибо як активно! так i реактивно! складових onipy обумовлений видая ненням бульбашк1в пов1тряно-парово! сум!ши. При цьому зменшуетьс акстично-механ!чний та електроакустичний коеф1ц!енти корисно! д1 перетворювача. По дашш доел!даень величина акустично-механ1чно] ККД перетворювача в первнаенчених иодельних р!динах зникусться ; 3-5 Цп обставину налегать ураховувати при розрахунку перетв< рювача електроакустично! систсик !нтенскф!кац!! газовид!лення.

Кр1ы цього н1няеться й коеф!ц!ент потуяност1 навантаженн Иого значения для води та яблучного соку ставить-0,12-0,15, а д соняшниково! ол!! - 0,23-0,27.

Досл!дяешм процес1в очистки р!дин флотац!йними бульбаикам утвореними в результат! обробки ультразвуком, проводились яблучному соку те сошпишков!й ол11". Бикористався лаборэторя

зразок флотов1дстШшк_а цил1вдричного типу.

К1льк1сть зваясень в зразках ыодельних р1дин вар1ювалась в чеках 5-12 кг/и'. Була одеряака ступ1нь очистим яблучного соку 82 %, а соняшниково! ол!Л' - 78 %.

Рис. 4. Залехн1сть ахустичного оп1ру, приведеного до електрично'! сторони перетворювача в1д напрути: I - активна складова оп1ру для води) 2 - активна складова для ол11; 3 - реактивна складова для води; 4 - реактивна складова для олИ.

РозроСка_тя_виггроСувпшя_з^^ 1нтенсиф1кауП_газовид1лення_^я_оад

На основ1 результат1в експериментальних досл1джень проведено виб1р конструкцП каыери ультразвуково!' обробки, розраховано електроакустичний перетворю-вэч, вибрано даерело яивлекня перетворювач1в 1 визначен1 техноло-г1чн1 параиетри електроакустично! система.

. Розрахунок магн1тострикц1Яного перетворхюача проведено по загальноприйнят1й методиц! з врахуванням наших досл!дгень: не-обх!дний час обробки соняшниково!' олИ" - 0,2 с; розрахункова

1итенсивн1сть ультразвуку - 6 Вт/см*; частота - 10-60 кГц.

Камера ультразауково!' обробки уявляе собою елеыент трубопроводу з ввареними в нього двома ыагн1тостршщ1йниш перетворювача-ыи. Резонансна частота перетворювэч1в 22 кГц, потужн1сть - 179 Вт.

Як даерело живлення вибрано ультразвуковий генератор УЗГЗ-04 з вихЛдною потухн1стю 400 Вт.

Розроблека електроакустмчна система пройила випробування в технолог!!' виробництва нераф1ковано1 соняпшиково! ол11 де зам 1ии-лв операц1ю ф1льтрування.

Д1лянка технолог1чно"х схеыи виробництва олП з очищениям иап1рнсю флотац1ею при ультразвуков^ 1нтенс1£ф1кац11' газовид1лен-няпоказаца на рис. 5.

БЕЗ

V А

п

А V

А V

I - инековий прес; 2,6,8 - резервуар; 3,7 - иасос; 4 - ультразвуковий модуль; 5 - флотов!дст1йдак; 9 - ультразвуковий генератор.

Ркс. 5. Технолог1чна схема очистки соняшшкоео'1 олП

нап!рною флотацХсю з електроакустичною системою 1нтенсиф1кац1л газовид1лення.

Була винористапа пвйб!льи проста 1 падШна схеиа очистки ап1рноа флотац1ею - схеиа а пасичогашы воздухом усього потоку ищасно! р!дшш■ Недостаток схеии - неиоялив!сть керування газо-ки складои у флотацШаШ Kauepi без гы!нл продуктивное!1 флото-!дст!йника, виключався завдяки викориотантаэ елактроокустично! ястешг 1нтенсиф1кац11 газовнд1лешш. Обробка ол!1 в ультразву-ов1й капер! зд1йсисвалась парад введениям i'i в флотов!дст!йник.

Вштробування систеш показала li роботоздатп!сть i над1Я-1сть. Очищена ол1я в1дпов1дала ДЕСТ 18848-73.

Система забезпечила флотац1йну очистку сонякииково! олП з родуктивн1ст0 0,3 т/год. XI установлена потузш!сть склала 1,1 Вт. Питой 1 втрати електроенергП - 3,7 кВт год/т.

ЗроблениП тезш!ко-екопоц!чний роэрахунок електроакустично'1 тетемн показав, цо i'i' використання пол!пшуе показники виробниц-ва. Так експлуатац!йн1 витрати зыеншуються в II раз!в. При цьоыу ч!куваний р!чниа еконоы1чний ефект дор!внюс 2362 крб, а тери!н :tynnocTi кап1тальшх укладень - 0,65 року. Розрахунок був зд!йс-эн у ц1лах на 01.01.90 р.

BKCHOBKII

1. Ультразвуковлй вплив на перенасичеи1 пов!тряи воду 1 яб- . Гчний с1к забезпечус иохлив1сть отринув а тн концентрац!» бульба-с1в до 5 I05 сы~э, а вплив на согекшикову ол!ю - до 5 10° ciГа. зка к!льк!сть Сульбашк!в ц1лкон достатня для флотац1йно1 очис-<и цих р!дин.

2. Управл!гаш ко1щонтрац!ея бульбашок у флотац!йн!Л камер! элезшть зд!йс>повяти зиЗнетшы нппругн, подасаеио! на слектроаку-пгчнкЛ перетворювач. При цьоыу 1нтенсшзн1сть ультразвуку повинна тходитись у межах 1-10 Вт/сиг. Ця особтпз!сть дозволпе зтоыатизувати процес очистки нап1рноп фло?ац1сю.

3. Концентрац1я бульбашок лов1тря суттево залегать в!д уиов 1д!лйння i'x 1э ¡юзчнну: в вод! ! в яблучкому соку п!слн зняття и,тразвукового поля концентрац1я бульбашок зб!льшуеться в Юэ-)4 раз1в. В соняжняков!й олИ такого ефекту из виявлено.

4. Розы!ри ! к1льк!сть бульбвшок газу залояать в1д частота

1 lirrencuBiiocTi ультразвуку. Найб!льш спрыят.тавпЛ частотшй [апазои - 10-60 кГц. Суттсва suiim концентрац!! бульбаяок при

ввр1юванн! !нтенсивяост1 ультразвуку в мехах 10 Вт/см1 була вит лека на 1нгервал1 1-6 Вт/см*.

Розпод1л бульбашок по розм!рах п!дпорпдковусться логар!фм! но-нормальному закону. При цьоиу середн!Я д!аметр бульбаики дистильован1й вод1 та яблучному соку мае розм!р близько 40 мкм, В СОНЯ2ПДГКОВ1С ол!! - 28 ыкм.

5. Одеркэн! в робот! залежност! дозволяють зробити розрах нок електроакустачного первтворювача при задан!й витрат1 очищув но!' р1дини. Вони припустим! в д!апазон1 частот 10-60 кГц г 1нтенсивност1 1-10 Вт/см2.

6. Очистка наМрноп флотац1ею при електроакустичн1й !нтёнс фИсац!! газовид!лення забезпечуе ступ1нь очистки яблучного со;ц 82 %, а соняшвшово! ол1! - 78 %

7. Насл!дки досл!д«ення були використан! при роэрахуи магн!тострияц!йного перетворгвача електроакустично! системи !нтенсиф!кац!! газовид!лення для очистки соняашиково! ол!! нал ною флотац1ею та визначэнн! П технолог!чних парзметр!в в Яким ськоиу арендному завод! продтовар!в Запор1зько! област1. 0ч!ку ний р!чний еконон!чниЯ ефект складас 2362 в д!нах на 01.01.90

0сновн1 полохеннл дисертацП викладен1 в таких роботах:

1. Назаренко И.П. Интенсификация флотационной очистки з&у; сельскохозяйственных продуктов ультразвуком // ВысокоэффектиЕ злектротехнологии по производству продуктов сельского хозяйет их переработке и хранению: Сборник материалов Всероссийского научно-технического семинара, г.Москва, 1993 г. / Под. науч. { акад. И.в.Бородина.- К.: Творч. инф.-изд. объед. "Ивантеевка", 1993.- с.60-62.

2. Просвирнин В.И., Назаренко И.П. Повышение качества ос; ления яблочного сока ультразвуком // Механизация и автоматам технологических процессов в агропромышленном комплексе. Часть Обработка, хранение и переработка продукции. Использование, т ническое обслуживание и ремонт машин: Тезисы докладов Всесоюз научно-практической конференции. г.Новосибирск, 1989 г.- М.: Печатно-мнохительный участок ЦОПКБ ВИЛ, 1989.

3. Просвирнин В.И., Назаренко И.П. и др. Разработать те ческое предложение на внедрение ультразвука в технологию пр

водства соков: Отчет о НИР / N ГР 01860043978, шш.Н 02890035351.

4. A.c. 1590099 СССР, МКИ° В Ol D29/72, 0 02 Р 1/36. Ультразвуковое устройство для фильтрации яидкостей / Просвнршш В.И.,

Назаренко И.П./ Мелитопольский институт механизация сельского хозяйства // Открытия.Изобретения.- 1990.-N33.-с.12.

5. Патент 1293 Укра'ши, МКВ* А 23 L2/30, С 12 Н 1/06. Cnoclö эсв1тлення фруктових оои1в / Просв1рн1н B.I., Назаренко 1.П. / ¿елХтопольський 1нститут uexaiilaaql'i с1льського господарства // 1ов1дка про реестрацйо винаходу державного патентного в1донства Гкра*ни, вих. Н 6/1705 в1д 30.07.93.

6. Патент I80588I СССР, ШйР А 23 12/30, С 12 HI/06. Способ >светления фруктового сока / Просвирнин В.И., Назаренко И.П. / 1елитопольский институт механизации сельского хозяйства // Офицп-¡лыпжй бюллетень комитета Росийской Федерации по патентам и товарный знакам.- 1993.- N12.- о.143.

УВК УДАУ3 564