автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка непрерывнодействующего смесительного агрегата и исследование процесса приготовления сухих смесей при высоких соотношениях смешиваемых компонентов

На правах рукописи

ЖУКОВ АЛЕКСЕЙ НИКОЛАЕВИЧ ^^

РАЗРАБОТКА НЕПРЕРЫВНОДЕЙСТВУЮЩЕГО СМЕСИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ СУХИХ СМЕСЕЙ ПРИ ВЫСОКИХ СООТНОШЕНИЯХ СМЕШИВАЕМЫХ КОМПОНЕНТОВ

Специальность: 05.18.12 - Процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2004

Работа выполнена на кафедре «Процессы и аппараты пищевых производств» Кемеровского технологического института пищевой промышленности

Научный руководитель - заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор В. Н. Иванец

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор О. Н. Буянов - кандидат технических наук, доцент Вяч. А. Плотников

Ведущая организация - ГНУ «Кузбасский государственный

технический университет»

Зашита состоится " 11 " марта 2004 г. в 14 — час. на заседании диссертационного совета К 212.089.01. при Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности по адресу: 650060 , г. Кемерово, бульвар Строителей, 47.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кемеровского технологического института пищевой промышленности.

Автореферат разослан

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент

Бакин И. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В связи с усложняющейся экологической обстановкой в промышленных регионах страны и необходимостью поддержания сбалансированного рациона питания различных групп населения, одним из главных направлений реализации концепции государственной политики в области здорового питания является создание и производство сложных многокомпонентных продуктов, обогащенных различного вида витаминами и минеральными веществами. При этом основное внимание обращается на их качество и соответствие региональным медико-биологическим требованиям.

Рост объемов производства большого числа комбинированных продуктов и полуфабрикатов требуют разработки технологий процесса смешивания их составляющих. Особенностью последнего является значительная разница в соотношениях отдельных компонентов в конечной смеси (от 10 до 0,01% и менее). В связи с этим возникает проблема их равномерного распределения по всему объему получаемого продукта.

В настоящее время перспективными направлениями при переработке сухих материалов являются: аппаратурное оформление стадии непрерывного смешивания по схемам последовательного разбавления; разработка нового поколения смесителей непрерывного действия (СНД), осуществляющих смешивание в тонких или разреженных слоях и обладающих хорошей инерционностью; организация направленного движения материальных потоков за счет использования различных рециклов.

Поэтому разработка эффективных смесительных агрегатов (СА) для переработки дисперсных материалов с большой разницей их долевого содержания в получаемой смеси, создание методики и теории их расчета является актуальной научной задачей, представляющей большой практический интерес для пищевых и ряда других отраслей промышленности.

Диссертационная работа подготовлена в соответствии с НИР по гранту Министерства образования РФ Т02-06.7-1238 «Научно-практические основы разработки непрерывнодействующих смесителей центробежного типа с регулируемой инерционностью для получения сухих и увлажненных композиционных материалов»

Цель работы. Разработка высокоэффективных непрерывнодействующих смесительных агрегатов для получения сухих многокомпонентных композиций с большим соотношением смешиваемых материалов на основе анализа результатов теоретических и экспериментальных исследований процесса смешивания в них.

Задачи исследований. В соответствии с поставленной шдью в настоящей работе решались следующие основные задф этических

моделей смесителя непрерывного действия, на 1>ункциях

} О»

экспоненциального сглаживания, и непрерывнодействующего смесительного агрегата, работающего по схеме последовательного разбавления ключевого компонента смеси, а также их реализация в диалоговом режиме с ЭВМ; разработка и экспериментальное исследование новой конструкции смесителя непрерывного действия центробежного типа с организацией направленного движения материальных и воздушных потоков в нём; экспериментальные и теоретические исследования ряда технологических схем СА при получении смесей с большим соотношением исходных компонентов с целью определения наиболее рациональных из них; проверка разработанных математических моделей на адекватность реальному процессу.

Научная новизна. Созданы математические модели СНД, основанная на функциях экспоненциального сглаживания, и СА, работающего по схеме последовательного разбавления ключевого компонента, позволяющие проанализировать возможность получения сухих смесей заданного качества с учетом фильтрующих свойств смесителей. Результаты исследований влияния различных параметров СНД с направляющими лопастями на процесс смешивания в нем и нескольких двухступенчатых технологических схем смесеприготовления, при соотношении компонентов от 1:103 до 1:104.

Практическая значимость и реализация. Результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса смешивания дисперсных материалов позволили разработать новую конструкцию СНД центробежного типа с направляющими лопастями, позволяющую организовывать направленное движение материальных и воздушных потоков в ней, на техническую новизну которой подана заявка на выдачу патента РФ. При непосредственном участии автора разработано аппаратурное оформление стадий непрерывного смешивания в следующих технологических схемах: а) производства сдобного печенья песочно-отсадного типа; б) получения новых посолочных композиций для деликатесных продуктов из мяса птицы.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре «Процессы и аппараты пищевых производств» КемТИПП при дипломном и курсовом проектировании.

На защиту выносятся: математическое описание процесса смешивания с использованием методов цифрового машинного моделирования, позволяющих в диалоговом режиме с ЭВМ подобрать рациональные параметры работы непрерывнодействующих смесительных агрегатов, необходимые для получения сухих дисперсных смесей заданного качества; новая конструкция центробежного СНД и результаты экспериментальных исследований процесса смешивания дисперсных материалов в нем, а также ее математическая модель; результаты исследований ряда технологических схем смесеприготовления; методика расчета СА, основанная на частотно-временном согласовании режимов работы СНД и дозирующих блоков.

Апробация работы. Основные положения, изложенные в диссертационной

работе, были представлены и обсуждены: на ежегодных научных конференциях КемТИПП (2001-2003); на региональной научно-технической конференции «Информационные недра Кузбасса», Кемерово: КемГУ, 2001; на всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в научных исследованиях и образовании», Кемерово, 2001; на межрегиональной конференции молодых ученых «Пищевые технологии», Казань, 2002; в материалах конференции «Наука и практика Диатоги нового века», Набережные челны, 2003; на пятой международной научно-технической конференции «Пища Экология. Человек», Москва, 2003; на всероссийском конгрессе по торговле и общественному питанию «Технологические и экономические аспекты обеспечения качества продукции и услуг в торговле и общественном питании», Кемерово, 2003; на межрегиональной конференции молодых ученых «Пищевые технологии», Казань, 2003.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 18 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит го введения, четырёх глав, основных выводов, списка литературы и приложений; включает 43 рисунка, 21 таблицы. Основной текст изложен на 146 страницах машинописного текста, приложения-на 65 страницах. Список литературы включает 152 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность и сформулирована цель работы, приведена ее общая характеристика

В первой главе проведен анализ основных аспектов процесса смешивания сыпучих материатов, а также состояния и перспектив развития смесительного оборудования. Сформулированы требования, которым должна удовлетворять новая конструкция разрабатываемого СНД. На основе анализа основных методов, используемых для моделирования процесса смешивания сыпучих материаюв, предложено использовать кибернетический подход.

Во второй главе проведен анализ непрерывнодействующего смесительного агрегата в виде системы, состоящей го ряда динамических звеньев: блоков дозирования и двух СНД. Основное внимание уделено проблемам-атгоритмической реализации моделей СНД, с точки зрения их сглаживающей способности.

Объектом исследования являлась система, функционально-структурная схема которой изображена на рисунке 1. Она содержит два блока дозаторов, обладающих определенными передаточными функциями и

соответственно), которые формируют входные сигналы различного вида и работают согласно-параллельно на суммирующие элементы ^Э1 и СЭ2). Основными элементами схемы являются вибрационный и центробежный смесители непрерывного действия

Рис 1. Функционально-структурная схема каскадного двухступенчатого смесительного агрегата.

На основании законов преобразования структурных схем передаточная функция (ПФ) всей системы \¥СА(8) будет иметь вид:

где " ПФ СНД центробежного (вибрационного) типа;

£ - импульсные переходные функции первого и второго

дозаторных блоков, соответственно (здесь: / и ] - номера дозаторов; п и т -количество дозаторов на первой и второй ступени, соответственно).

Импульсные переходные функции дозирования основного (спиральный или шнековый дозатор) и ключевого компонентов (порционный дозатор) имеют вид (2) и (3), соответственно:

где - среднее значение, амплитуда и циклическая частота колебаний

сигнала основного компонента соответственно; - циклическая частота

колебаний, соответствующая £-ой гармонике Фурье-разложения сигнала типа «прямоугольная волна», формируемого порционным дозатором; -

коэффициенты Фурье-разложения.

Как видно из уравнений' (2) и (3), в сигнале дозирующего блока присутствует ряд гармонических функций, которые создают пульсации потоков дозируемых материалов, что приводит к погрешностям подачи компонентов в смеситель. Поэтому СНД, кроме функции смешивания, должен обладать способностью нейтрализации (далее сглаживание) данных возмущений. Общая математическая постановка задачи сглаживания представлена на рисунке 2.

Рис. 2. Структурная схема процесса сглаживания.

где х($ - необходимый сигнал «идеального» материалопотока (х(О=соп$()\:(0 -реальные пульсации материалопотока (гармонические функции и стохастическая составляющая); у(1) - отфильтрованный (сглаженный) сигнал; е (0 — колебания материалопотока, прошедшие несглаженными через СНД.

я(0=х (0 + : (0 ; е (0~ х О) -у (0 (4)

Таким образом, поиск типа модели СНД и ее параметров представляют собой задачу минимизации погрешности.

Известно, что реальный СНД можно представлять в виде инерционных звеньев различного порядка. Предложено для построения модели СНД использовать функции экспоненциального сглаживания (ЭС) п-ой степени, которые аналогичны апериодическому звену п-ого порядка. В аналоговом варианте ПФ первого порядка имеет вид:

}У(5) =к/(5 + а)=ко/(ТЗ+ 1) (5)

где к, ко, а, Т- коэффициенты передачи, коэффициент затухания, постоянная времени аппарата.

Алгоритм практических расчетов для выходной функции от СНД: ><п)=У(п- П+ае^п);

где - начальное условие (необходимый расход материалопотока).

Метод экспоненциального сглаживания позволяет эффективно решать задачу получения оценки сглаживающих способностей СНД как для стационарного - установившегося, так и полиномиально изменяющегося во времени сигналов расхода дозируемого материала и нескольких его производных (в зависимости от различных физико-химических свойств компонентов, режимов работы блока дозаторов и т.п.). Это дает возможность, при задании необходимой степени сглаживания, рассчитать требуемую инерционность аппарата.

Для реализации модели СНД с помощью функций ЭС нами использовались три варианта ее структурного представления: каскадный (последовательно соединенные модели ЭС первого порядка); в терминах пространства состояний; многослойная структура. Основная часть теоретических исследований проводилась с помощью многослойной структуры, обладающей широкими

возможностями гибкой перестройки внутри себя. Многослойные структуры подобного типа позволяют эффективно, на минимальном количестве стандартных элементов, реализовывать многовариантные оценивающие системы. В частности, многослойная модель третьего порядка (ЭСЗ) позволяет получать одновременно три варианта оценок дозируемого сигнала, соответствующих выходам моделей ЭС первого, второго, третьего порядков и обладающих различными динамическими свойствами.

У/(п) У;(п)

Рис 3. Трехслойная структура модели смесителя ЭСЗ

Уравнения, описывающие функционирование модели смесителя ЭСЗ, представленного в многослойной форме (рисунок 3),имеют вид: У\ (")=^ (я -1) + а(ц(п) -у(п-1));

£,(п) = ч(п)-у^п); е2(п) = е1(п)-ё1(п); ¿¡(п)=ё1(п-\)+а(е1{п)-ё,(я-1)У, ё2(п) = ё2 (п -1)+а(е2 (и) - ё2(п -1));

1',(И) =

2 Р\

щ(п) = -

V*оУ

с начальными условиями:

а 7а

где То - шаг дискретизации времени; /?=1-а; у3(п),м>у{п) - оценки скорости и ускорения сигнала дозируемого материалопотока, соответственно; .У^л), ^(ч), >'3(и) - оценки сигнала после первого, второго, третьего слоя ЭС, соответственно; £,(«), - функции невязки, определяющие погрешность

дозирования после первого и второго ЭС, соответственно; ¿¡(п), ¿2(п) — корректирующие "поправки" полученные на втором и третьем слое ЭС, соответственно.

В первом варианте для упрощения расчетов не учитывались оценки скорости и ускорения изменения дозируемого сигнала. С целью теоретического обоснования динамических характеристик СНД, входящих в состав СА, и прогнозирования результатов работы на различных частотно-временных режимах, разработана его математическая модель. По результатам математического анализа СА, с помощью программного матричного пакета МайаЬ 6.5, предложен модельный комплекс реализации процесса смешивания, который позволил: при известных сигналах расхода дозируемых материалопотоков и заданном критерии их минимальной ошибки определить необходимые динамические характеристики разрабатываемой конструкции СНД и, зная передаточные функции СНД, рассчитать выходной сигнал СА и провести оценку снижения уровня пульсаций на различных ступенях разбавления. Такой подход позволил также выполнить расчет ожидаемого коэффициента неоднородности, в зависимости от инерционных свойств СНД, и сравнительный анализ работы нескольких технологических схем СА.

В третьей главе приведено описание лабораторно-исследовательского стенда, который включает в свой состав блок дозаторов, СНД, блоки управления и юмерительных приборов, отбора и анализа проб. Приведены методики определения коэффициента неоднородности получаемых смесей и динамических характеристик СНД.

На рисунке 4 приведена принципиальная схема разработанного центробежного СНД с направляющими лопастями, который являлся одним из основных объектов исследования. Его технической новизной является установка на внутренних поверхностях среднего 1 и внешнего 2 конусов направляющих лопастей 3, имеющих профиль дуги круиа и перфорацию 4. За счет направляющих лопастей создается контур обратной рециркуляции, что обеспечивает возврат части материала к основанию конусов. Последнее обеспечивается за счет того, что угол установки направляющих лопастей несколько меньше уила подъема частиц материалопотока по образующей

конуса. Разность давлений между конусами сообщает частице материала опережающего потока некоторую дополнительную скорость. Наличие перфорации на поверхности направляющих лопастей позволяет организовать движение воздушных потоков в направлении сверху вниз по спиралевидной траектории, противоположной материалопотоку. В результате этого обеспечивается уменьшение влияния застойных зон в различных частях ротора и дополнительная турбулизация материалопотоков, что способствует лучшему смешиванию.

Рис. 4. Центробежный СНД с направляющими лопастями (аксонометрическая проекция ротора, внутренний кон>с условно снят)

Для анализа работы СА в его составе в разных сочетаниях дополнительно применялись два СНД, разработанных ранее в КемТИППе: вибрационный и центробежный с осевым нагнетателем. При исследованиях использовались сыпучие материалы с различными физико-механическими характеристиками. Для шггенсификации процесса проведения экспериментальных исследований в качестве ключевого компонента использовался ферромагнитный трассер — железный порошок. Регистрация его концентрации в готовой смеси осуществлялась с помощью юмерительного прибора, работа которого основана на измерении частоты колебаний индуктивно-емкостного контура.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований работы центробежного СНД (рисунок 4). Был проведен полнофакторный эксперимент (ПФЭ) З3. Варьировались следующие параметры: частота вращения ротора п в диапазоне (1СМ-15 с1), отношение утла наклона

направляющих лопастей к утлу подъема траектории движения частиц у —

- (0.8-10.9), расстояние между крышкой смесителя и верхней частью ротора I -(40-80 мм). Исследования проводились на смесях: речной песок - ферромагнитный порошок (фп), поваренная соль - фп, мука - фп. Соотношение смешиваемых

компонентов в смесях принимаюсь постоянным и составляло 1:150. В результате получены следующие уравнения регрессии: Для смеси речной песок - фп:

У=5,667+0,936*ХГ0.148хХ2+0.522хХз-0.5хХ, хЛ'тО.З*Х,*Хг

Для смеси поваренная соль - фп:

¥=5.563+0.968хХ,+0.166хХ2+1.178хХз+0.412хХ1хХ3+

(10)

Для смеси мука - фп:

У=4.944+0.963хХ,+0.463хХг1.138хХг0.381хХ,хХг

-0.199хХ2хХ3+0.596хХ1!+0.182хХ32- (И)

Их анализ показывает, что для получения смесей хорошего качества (Ус =3-5%) необходимо выдерживать расстояния между крышкой и внешним конусом в диапазоне 40К60 мм, частоту вращения ротора СНД 11,5-13 с"1, значение у должно быть 0,8 для хорошо сыпучих компонентов и 0,9 для связно и плохо сыпучих. Последнее объясняется тем, что при равных значениях у величина обратной рециркуляции для компонентов различной сыпучести будет отличаться, а также будет различна степень влияния воздушного потока.

Также проведены эксперименты по определению величины коэффициента обратной рециркуляции. Их анализ позволяет сделать вывод, что для обеспечения хорошего качества смеси его величина для хорошо сыпучих материалов находится в диапазоне от 18 до 20 %, а для связно и плохо сыпучих от 11 до 15 %. Проведены исследования по определению удельных энергозатрат разработанного СНД. Последние несколько выше, по сравнению с базовой конструкцией, но при этом качество смешивания улучшается на 1015%. Для определения конкретного вида ПФ смесителя был проведен ПФЭ, в ходе которого определялись ее зависимость от утла наклона направляющих лопастей и степени их перфорации. В результате выявлено увеличение инерционности разработанной конструкции, по сравнению с базовой, в 1.5 и более раза (для материала речной песок диапазон изменения постоянной времени смесителя от 4,74 до 8,42 с). Дополнительно проведены исследования с целью уточнения ПФ вибрационного и центробежного (с осевым нагнетателем) СНД (диапазоны: 14,5-19,38 с и 4,34-5,72 с, соответственно).

На следующем этапе проведены теоретические и экспериментальные исследования различных технологических схем смесеприготовления в СА при соотношении компонентов от 1:103 до 1:104. При этом, на основании построенной математической модели, первоначально были определены нижние границы инерционных характеристик СНД, используемых в составе СА. Например, для достаточного снижения амплитуд пульсаций расхода материалов, создаваемых блоками дозирования, при соотношении смешиваемых компонентов 1:103 (смесь: соль - речной песок), рассчитаны

максимальные коэффициенты затухания для СНД, входящих в СА: для первой ступени смешивания а/=0,36 (7= 2,81 с), для второй а2=0,25 (Т= 3,95 с).

В ходе проведения исследований рассмотрены четыре технологические схемы смешивания, которые включали в свой состав два СНД в различных сочетаниях (таблица 1). Для этих схем рассчитаны ожидаемые коэффициенты неоднородности смеси (в зависимости от инерционных способностей СНД), а затем найдены их экспериментальные значения. Полученные результаты для смеси соль-песок в соотношении 1:10 представлены в таблице 2. Анализ полученных экспериментальных данных позволяет отметить улучшение качества смеси в схемах СА, где конструкция центробежного СНД с направляющими лопастями установлена на ступени '"тонкого" разбавления. При учете только демпфирующих характеристик смесителей наиболее рациональной является схема 2. Также проведены исследования схем СА, при соотношении смешиваемых компонентов 1:2000, 1:5000 и 1:10000, для которых значения \С в среднем увеличились в 1.087, 1.134 и 1.247 раза, соответственно. Сравнение расчетных и экспериментальных данных показали, что расхождение между ними составило ±15%, что позволяет считать разработанную математическую модель адекватной реальному процессу смешивания.

Таблица 1. Технологические схемы компоновки СА

Номер схемы СА СНД перкой ст.шемп смешивания СНД второй ст) пени смешивания

1 Вибрационный СНД Центробежный СНД с осевым на! негателсм

2 Вибрационный СНД Центробежный СНД с направляющими. юпастями

3 Центробежный СНД с осевым нагнети е. 1ем Центробежный СНД с направляющими лопастями

Центробежный СНД с направляющими лопастями Центробежный СНД с осевым нагнетаге.1ем

Таблица 2. Результаты исследования работы СА

! Номер 1 с\с\1Ы . СА | Соотношение комноиеиюв Эксперимент. Ус первом спненн, % Эксперимент. Ус второй стл пени, % Расчетный Ус первой ст_> пени, •/« Расчетный Ус второй стлиенн, %

1 1 1 1 1:1000 <1:20.1:5«) 4.38 7.06 1.17 4,23

1 I 1:1000 (1:20.1:5(1) 4,38 6,42 2,17 3,68

1 ' 1:1ооо (1:50.1:20) 4.17 6,34 3,78 5,15

! 1:1000 | (1:50,1:20) 3,21 6,88 3,45 5,38

Проведено частотно-временное согласование режимов работы оборудования, входящего в состав СА, с целью подтверждения достигнутого

уровня демпфирования пульсаций материалопотоков. На рисунке 5 представлены амплитудно-частотные характеристики для СНД, включенных во второй схеме СА. Далее определялись сглаживающие способности СНД относительно входных потоков, поступающих в него из дозирующего оборудования, включенного в состав СА (таблица 3). Для уточнения значения степени сглаживания реальных сигналов дозирующей станции, проводился временной анализ СА. Для этого в диалоговом режиме с ЭВМ, на вход моделируемой системы подавались сигналы, соответствующие расходу материала и проводилась оценка выходных (полученных) функций материалопотока. Наибольшее расхождение результатов частотного и временного анализа составило ± 3,77%.

О 13

°05 087 124 161 19* 23) 272 309 34* 3*3 42

Рис 5 Амплитудно-частотные характеристики СНД (А 1(01)— вибрационный СНД, А2(т)~ разработанный СНД)

Таблица 3. Сглаживающая способность СНД (схема 2)

Частота входного сигнала -о, с1 Коэффициенты демпфирования для СНД

СНД 1-ой ступени СНД 2-ой ступени

4,18( дозатор 1-ой ступени основного компонента) 144,93 80

12,5 (дозатор 2-ой ступени основного компонента) - 667

0,83 (дозатор 1-ой ступени ключевого компонента) 39,21 12,99

На основании полученных результатов предложена методика расчета СА. с использованием функций экспоненциального сглаживания. При известных характеристиках входных сигналов возможен теоретический расчет варьируемых значений основных параметров ПФ, необходимых для практического устранения флуктуации материалопотока.

Практическое использование результатов работы осуществлено при аппаратурном оформлении стадии получения мучной смеси в производстве сдобного печенья песочно-отсадного типа. На базе производственного кондитерского цеха КемТИПП проведены успешные испытания разработанной конструкции СНД. Кроме того, проведены опытно-промышленные испытания для получения сыпучих посолочных композиций в производстве деликатесных продуктов из мяса птицы.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработаны новая конструкция центробежного СНД с направляющими лопастями, обеспечивающая организацию направленного движения материальных и воздушных потоков в рабочем объеме аппарата, на техническую новизну которой подана заявка на выдачу патента РФ и её математическая модель. Экспериментально найден диапазон варьирования инерционности смесителя, в зависимости от его конструктивных параметров.

2. Экспериментально изучен процесс смешивания дисперсных материалов в предложенной конструкции СНД центробежного типа. Найдены его рациональные режимные и конструктивные параметры: расстояния между крышкой и внешним конусом в диапазоне 40*60 мм; частота вращения ротора-11,5-5-13 с*1, отношение углов наклона направляющих лопастей и подъема траектории движения частиц должно быть 0,8 для хорошо сыпучих компонентов и 0,9 для связно и плохо сыпучих. Определены величины коэффициентов обратной рециркуляции, которые для хорошо сыпучих материалов находятся в диапазоне 18-20%, а для связно и плохо сыпучих от 11 до 15% и значения удельных энергозатрат.

3. Разработана математическая модель СА, работающая по схеме последовательного разбавления ключевого компонента. Анализ этой модели, а также экспериментальных данных, полученных при исследовании ряда технологических схем смесеприготовления, показал, что лучшее качество достигается при установке на второй ступени СА центробежного СНД с направляющими лопастями. Сравнительный анализ экспериментальных данных и результатов цифрового машинного моделирования подтвердил адекватность разработанных математических моделей реальному процессу смешивания.

4. Проведено частотно-временное согласование режимов работы блока дозирующих устройств и СНД, входящих в состав СА. Наибольшее расхождение между результатами частотного и временного анализов составило ± 3,77%. Предложена общая методика расчета смесительного агрегата с использованием функций экспоненциального сглаживания, позволяющая уменьшить объем вычислений, проводимых при согласовании режимов функционирования оборудования, входящего в его состав.

5. Результаты исследований использованы при разработке

аппаратурного оформлении стадии смешивания в технологических схемах

получения: мучных смесей в производстве кондитерских изделий; посолочных

композиций в производстве деликатесных продуктов го мяса птицы.

ПЕРЕЧЕНЬ ПУБЛИКАЦИЙ

1. Иванец В.Н., Бородулин Д.М., Жуков А.Н., Волков А.С. Определение рациональных конструктивных параметров ротора смесителя непрерывного действия центробежного типа // «Хранение и переработка сельхозсырья» - 2003. №9 - С. 79-82.

2. Иванец В.Н., Ратников С.А., Жуков А.Н, Волков А.С. Демпфирование материальных потоков в технологических схемах получения дисперсных смесей// Деп. рук. Указатель ВИНИТИ «Депонированные рукописи», - М, 2003, № 931 -В2003.

3. Иванец Г.Е., Матвеев Ю.А., Баканов М.В., Жуков А.Н. Математический анализ работы смесительного агрегата на основе кибернетического подхода// Деп. рук. Указатель ВИНИТИ «Депонированные рукописи», -М.,2001,№1460-В2001.

4. Математический анализ работы смесительного агрегата на основе кибернетического метода с использованием прикладных математических программ / Г.Е. Иванец, Ю.А. Матвеев, А.Н. Жуков // Информационные Недра Кузбасса»: материалы первой региональной научно-практической конференции (Часть 1). Кемерово, 2001 - С. 69-72.

5. Разработка смесителя вибрационного типа для переработки дисперсных материалов методом последовательного разбавления / Ю.А. Матвеев, М.В. Баканов, А.Н. Жуков// «Новые технологии в научных исследованиях и образовании»: материалы Всероссийской научно-практической конф. (Часть 1). Кемерово, 2001 -С.142-143.

6. Применение смесительных агрегатов непрерывного действия при производстве комбикормов / В.Н. Иванец, А.Н. Жуков // «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов»: сб. научных работ КемТИПП. Выпуск 3. Кемерово, 2001 - С. 137.

7. Анализ работы смесительного агрегата на основе кибернетического подхода / Д.М. Бородулин, А.Н. Жуков // «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов»: сб. научных работ КемТИПП. Выпуск 4, Кемерово, 2001 - с. 114-115.

8. Моделирование смесительных агрегатов непрерывного действия для производства продуктов обогащенных йодом / В.Н. Иванец, А.Н. Жуков // «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов»: сб. научных работ КемТИПП. Выпуск 4. Кемерово, 2002 - С. 117.

9. Решение задач моделирования смесительных агрегатов непрерывного действия с помощью кибернетического подхода / В.Н. Иванец. С.А. Ратников, А.Н. Жуков // «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов»: сб. научных работ КемТИПП. Выпуск 4. Кемерово, 2002 - С. 116.

10. Исследование конструктивных параметров конусного смесителя / И.А. Бакин, Д.М. Бородулин, А.Н. Жуков, А.И. Саблинский // «Пищевые технологии»: межрегион, конф. молодых ученых. Казань, 2002 - С. 31.

11. Разработка и исследование смесителя непрерывного действия центробежного типа с направленной организацией пылевоздушных потоков / И.А. Бакин, Д.М. Бородулин, А.Н. Жуков, А.С. Волков // «Наука и практика. Диалоги нового века»: материалы конф. (часть 2). Набережные челны, 2003-С. 88-89.

12. Исследование способа интенсификации смешивания дисперсных материалов / И.А. Бакин, А.С. Волков, А.Н. Жуков // «Пища. Экология. Человек»: материалы 5ой международной научно-технической конференции. М., 2003 - С. 335

13. Разработка смесителя для комбинированных дисперсных продуктов / И.А. Бакин, А.С. Волков, А.Н.Жуков // «Технологические и экономические аспекты обеспечения качества продукции и услуг в торговле и общественном питании»: тезисы Всероссийского конгресса по торговле и общественному питанию. Кемерово, 2003 - С. 69-72.

14. Влияние направленных пылегазовых потоков на интенсивность смешивания / И.А. Бакин, А.Н. Жуков, А. С. Волков // «Технология и техника пищевых производств»: сб. научн. работ. Кемерово, 2003 - с. 142.

15. Демпфирование материальных потоков при смешивании сыпучих материалов / А.Н. Жуков, А.С. Ратников // «Пищевые технологии»: материалы конференции. Казань, 2003 - С. 60.

16. Каскадная схема смесительного агрегата / А.Н. Жуков, А.С. Ратников // «Пищевые продукты и здоровье человека»: сб. тезисов регион, конф. Кемерово, 2003-с. 71.

17. Оптимизация процесса непрерывного смесеприготовления / А.С. Ратников, А.Н. Жуков // «Достижения науки и практики в деятельности образовательных учреждений»: материалы Всероссийской научно-практической конференции. Кемерово, 2003 - С. 343.

18. Технологическая схема смесительного агрегата для приготовления сыпучих композиций с соотношением компонентов свыше 1:10000 / А.С. Ратников, А.Н. Жуков // «Технология и техника пищевых производств»: сб. научных работ. Кемерово, 2003 - С. 148-150.

Подписано к печати 04.02.04 г. Формат 60x90/16 Объем 1 ал. Тираж 100 экз. Заказ № 1Ъ Отпечатано на ризографе Кемеровский технологический институт

пищевой промышленности 650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47 отпечатано в лаборатории множщельной техники Кем ТИППа 650010, г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52

* -2855

ВЕДЕНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ И ЕГО АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ

1.1. Основные факторы, влияющие на качество проведения процесса смешивания сыпучих материалов

1.2. Состояние и перспективы развития смесительного оборудования для получения сыпучих комбинированных продуктов

1.3. Технологические схемы смесительных агрегатов для получения сыпучих композиций с соотношением компонентов 1:1 ООО и выше

1.4. Основные методы моделирования процесса смешивания сыпучих материалов

Выводы по главе

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НЕПРЕРЫВНОДЕЙСТВУЮЩЕГО

СМЕСИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

2.1. Моделирование смесительных агрегатов на основе динамических характеристик

2.1.1. Моделирование дозаторов непрерывного действия

2.1.2. Математическая постановка задачи сглаживания пульсаций дозируемого потока материала

2.1.3. Моделирование смесителей непрерывного действия

2.2. Алгоритмическая реализация модели экспоненциального сглаживания

2.2.1. Структуры моделей СНД экспоненциального сглаживания

2.2.2. Структуры моделей СНД в терминах пространства состояний

2.2.3. Многослойные структуры моделей СНД

2.3. Структура математической модели смесительного агрегата

Выводы по главе

ГЛАВА 3. АППАРАТУРНОЕ, ПРИБОРНОЕ И МЕТОДИЧЕСКОЕ Щ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Описание стенда для исследования процесса смешивания

3.2. Дозировочное оборудование стенда

3.2.1. Ш нековы й дозатор

3.2.2. Спиральный дозатор

3.2.3. Порционный дозатор

3.3. Смесительное оборудование стенда

3.3.1. Вибрационный смеситель непрерывного действия

3.3.2. Центробежный СНД, с осевым нагнетателем

3.3.3. Центробежный СНД, с направляющими лопастями

3.4. Методика оценки динамических характеристик смесителя непрерывного действия

3.5. Методика определения качества смеси

3.5.1. Методика определения коэффициента неоднородности смеси с помощью электронного частотомера

3.5.2. Химические методы оценки качества приготовляемой смеси

3.6. Материалы, используемые в экспериментальных исследованиях

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

СМЕСИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА И ЕГО СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ. ИХ СОПОСТАВЛЕНИЕ С

МАТЕМАТИЧЕСКИМИ МОДЕЛЯМИ

4.1. Исследование работы смесителей непрерывного действия

4.1.1. Влияние режимных и конструктивных параметров СНД с направляющими лопастями на качество получаемого продукта

4.1.2. Определение коэффициентов обратной рециркуляции центробежного СНД с направляющими лопастями

4.1.3. Определение удельных энергозатрат для центробежного

СНД с направляющими лопастями

4.1.4. Влияние конструктивных параметров СНД на его динамические характеристики.

1А 4.1.4.1. Исследование динамических характеристик центробежного СНД с направляющими лопастями

4.1.4.2. Исследование динамических характеристик центробежного СНД с осевым вентилятором

4.1.4.3. Исследование динамических характеристик вибрационного СНД

4.2. Математическая модель смесительного агрегата и ее сопоставление с экспериментальными исследованиями

4.2.1. Теоретическое согласование режимов работы дозирующих устройств и СНД, входящих в состав смесительного агрегата

4.2.2. Определение коэффициента неоднородности смеси в различных технологических схемах смесеприготовления

4.2.3. Частотно-временное согласование двух технологических схем реализации непрсрывнодействующего смесительного агрегата

4.3. Определение удельных энергозатрат технологических схем смесеприготовления

4.4. Методика расчета непрсрывнодействующего смесительного агрегата

4.5. Разработка аппаратурного оформления процесса смешивания в производстве сдобного печенья.

4.6. Аппаратурное оформление производства посолочных композиций

Выводы по главе

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. В связи с усложняющейся экологической обстановкой в промышленных регионах страны и необходимостью поддержания сбалансированного рациона питания различных групп населения, одним из главных направлений реализации концепции государственной политики в области здорового питания является создание и производство сложных многокомпонентных продуктов, обогащенных различного вида витаминами и минеральными веществами. При этом основное внимание обращается на их качество и соответствие региональным медико-биологическим требованиям.

Рост объемов производства большого числа комбинированных продуктов и полуфабрикатов требуют разработки технологии процесса смешивания их составляющих. Особенностью последнего является значительная разница в соотношениях отдельных компонентов в конечной смеси (от 10 до 0,01% и менее). В связи, с этим возникает проблема их равномерного распределения по всему объему получаемого продукта.

Например, подобные вопросы возникают при внедрении новых технологий производства разнообразных видов хлебобулочных и кондитерских изделий повышенной биологической и пищевой ценности. В настоящее время, в НИИ хлебопекарной промышленности активно проводятся разработки рецептур композитных смесей с витаминно-минеральными добавками, пшеничными зародышевыми хлопьями, соевой мукой и др.

Сходные проблемы возникают также в других отраслях промышленности, например: при производстве комбикормов, ЗЦМ сухим способом, премиксов, БВД, различных шихт для получения стекла и искусственных алмазов, электронных изделий и т.п.

Наши ученые (Макаров Ю.И., Александровский Л.А., Зайцев А.И., Ахмадиев Ф.Г., Иванец В.Н., Блнничев В.Н. и др.) опубликовали ряд научных исследований, связанных с разработкой теоретических и практических вопросов процесса смешивания в СНД. В тоже время разработке теории и инженерных методов расчета непрерывнодействующих смесительных агрегатов работающих по схемам последовательного разбавления посвящено сравнительно небольшое количество работ.

Таким образом, перспективными направлениями при переработке сухих материалов являются: аппаратурное оформление стадии непрерывного смешивания по схемам последовательного разбавления; разработка нового поколения смесителей непрерывного действия (СНД), осуществляющих смешивание в тонких или разреженных слоях и обладающих хорошими сглаживающими способностями; организация направленного движения материальных потоков за счет использования различных рециклов.

Поэтому разработка эффективных смесительных агрегатов CA для переработки дисперсных материалов с большой разницей их долевого содержания в получаемой смеси, создание методики и теории их расчета является актуальной научной задачей, представляющей большой практический интерес для пищевых и ряда других отраслей промышленности.

Диссертационная работа подготовлена в соответствии с НИР по гранту Министерства образования РФ Т02-06.7-1238 «Научно-практические основы разработки непрерывнодействующих смесителей центробежного типа с регулируемой инерционностью для получения сухих и увлажненных композиционных материалов»

ЦЕЛЬРАБОТЫ. Разработка высокоэффективных непрерывнодействующих смесительных агрегатов для получения сухих многокомпонентных композиций с большим соотношением смешиваемых материалов на основе анализа результатов теоретических и экспериментальных исследований процесса смешивания в них. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. В соответствии с поставленной целью в настоящей работе решались следующие основные задачи:

- разработка математических моделей смесителя непрерывного действия, основанной на функциях экспоненциального сглаживания, и непрерывнодействующего смесительного агрегата, работающего по схеме последовательного разбавления ключевого компонента смеси, а также их реализация в диалоговом режиме с ЭВМ;

- разработка и экспериментальное исследование новой конструкции смесителя непрерывного действия центробежного типа с организацией направленного движения материальных и воздушных потоков в нём;

- экспериментальные и теоретические исследования ряда технологических схем СА при получении смесей с большим соотношением исходных компонентов с целью определения наиболее рациональных из них;

- проверка разработанных математических моделей на адекватность реальному процессу.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Созданы математические модели СНД, основанная на функциях экспоненциального сглаживания, и СА, работающего по схеме последовательного разбавления ключевого компонента, позволяющие проанализировать возможность получения сухих смесей заданного качества с учетом фильтрующих свойств смесителей. Результаты исследований влияния различных параметров СНД с направляющими лопастями на процесс смешивания в нем и нескольких двухступенчатых технологических схем смесеприготовления, при соотношении компонентов от 1:103 до 1:104.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ. Результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса смешивания дисперсных материалов позволили разработать новую конструкцию СНД центробежного типа с направляющими лопастями, позволяющую организовывать направленное движение материальных и воздушных потоков в ней, на техническую новизну которой подана заявка на выдачу патента РФ. При непосредственном участии автора разработано аппаратурное оформление стадий непрерывного смешивания в следующих технологических схемах:

1. Производства сдобного печенья песочно-отсадного типа, которая включает в свой состав смесительный агрегат, состоящий из центробежного СНД пашей конструкции и блок дозаторов объёмного типов. На базе производственного кондитерского цеха КемТИПП проведены успешные опытно-промышленные испытания данного агрегата;

2. Получения новых посолочных композиций для деликатесных продуктов из мяса птицы в торговом доме «ОТМАШ» г. Кемерово с использованием центробежного смесителя нашей конструкции.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре «Процессы и аппараты пищевых производств» КемТИПП при дипломном и курсовом проектировании.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ: математическое описание процесса смешивания с использованием методов цифрового машинного моделирования, позволяющих в диалоговом режиме с ЭВМ подобрать рациональные параметры работы непрерывнодействующих смесительных агрегатов, необходимые для получения сухих дисперсных смесей заданного качества; новая конструкция центробежного СНД и результаты экспериментальных исследований процесса смешивания дисперсных материалов в нем, а также ее математическая модель; результаты исследований ряда технологических схем смесеприготовления; методика расчета СА, основанная на частотно-временном согласовании режимов работы СНД и дозирующих блоков.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработаны новая конструкция центробежного СНД с направляющими лопастями, обеспечивающая организацию направленного движения материальных и воздушных потоков в рабочем объеме аппарата, на техническую новизну которой подана заявка на выдачу патента РФ и её математическая модель. Экспериментально найден диапазон варьирования инерционности смесителя, в зависимости от его конструктивных параметров.

2. Экспериментально изучен процесс смешивания дисперсных материалов в предложенной конструкции СНД центробежного типа. Найдены его рациональные режимные и конструктивные параметры: расстояния между крышкой и внешним конусом в диапазоне 4 0-И) О мм; частота вращения ротора 11,5-43 с"1, отношение углов наклона направляющих лопастей и подъема траектории движения частиц должно быть 0,8 для хорошо сыпучих компонентов и 0,9 для связно и плохо сыпучих. Определены величины коэффициентов обратной рециркуляции, которые для хорошо сыпучих материалов находятся в диапазоне 18-20%, а для связно и плохо сыпучих от 11 до 15% и значения удельных энергозатрат.

3. Разработана математическая модель СА, работающая по схеме последовательного разбавления ключевого компонента. Анализ этой модели, а также экспериментальных данных, полученных при исследовании ряда технологических схем смесеприготовления, показал, что лучшее качество достигается при установке на второй ступени СА центробежного СНД с направляющими лопастями. Сравнительный анализ экспериментальных данных и результатов цифрового машинного моделирования подтвердил адекватность разработанных математических моделей реальному процессу смешивания.

4. Проведено частотно-временное согласование режимов работы блока дозирующих устройств и СНД, входящих в состав СА. Наибольшее расхождение между результатами частотного и временного анализов составило ± 3,77%. Предложена общая методика расчета смесительного агрегата с использованием функций экспоненциального сглаживания, позволяющая уменьшить объем вычислений, проводимых при согласовании режимов функционирования оборудования, входящего в его состав.

5. Результаты исследований . использованы при разработке аппаратурного оформлении стадии смешивания в технологических схемах получения: мучных смесей в производстве кондитерских изделий; посолочных композиций в производстве деликатесных продуктов из мяса птицы.

154

1. A.c. 1389156 СССР. Смеситель-диспергатор / Иванец В.Н., Курочкин A.C., Батурина С.И. и др.- 4107811/31-33; заявлено 11.07.85. ДСП.

2. A.c. 1105220 СССР, МКИ В 01 F 11/00. Вибрационный смеситель./ Сулеин Г.С.-1984, Бюл. №28.

3. A.c. 1115790 СССР, МКИ В 01 F 11/00. Вибрационный смеситель./ Курочкин A.C., Коршиков Ю.А. и др.-1984, Бюл. №28.

4. A.c. 1150014 СССР, МКИ В01 F7/26 Центробежный смеситель непрерывного действия. /А.П. Бурмистенков, Т.Я. Белая и В.В. Корзуи -1985, Бюл. №14.

5. A.c. 1278236 СССР, МКИ В28 С5/16 Центробежный смеситель. /A.C. Курочкин, В.Н. Иванец, Г.Г. Айрапетян и др. -1986, Бюл. №47.щ 6. A.c. 1278239 СССР. Центробежный смеситель / Курочкин A.C., Иванец

6. В.Н. и др.-1986, Бюл. №47.

7. A.c. 1345413 СССР. Смеситель сыпучих материалов / Курочкин A.C., Иванец В.Н. и др. 1987, ДСП.

8. A.c. 1351644 AI. Смеситель. Горгодзе А.В.-1987, Бюл. №19

9. A.c. 1426629 СССР, МКИ В01 F7/16 Центробежный смеситель. / И.М. Плеханов, В.Н. Гуляев, М.В. Самойлов и И.Ф. Васикевич.-1988, Бюл. №4.щ 10. A.c. 1472110 СССР, МКИ В 01 F 11/00. Вибрационный смеситель./ Сулеин

10. Г.С., Иванец Г.Е. и др.-1989, Бюл. №14.

11. A.c. 1558449 СССР, МКИ В 01 F 11/00. Вибрационный смеситель./ Иванец Г.Е., Макаров Ю.И. и др.-1990, Бюл. №15.

12. A.c. 1674943 СССР, МКИ В 01 F 11/00. Вибрационный смеситель. Шушпанников А.Б., Иванец В.Н. и др.- 1991, Бюл. №33.

13. A.c. 1793956 СССР, МКИ В 01 F 11/00. Вибрационный смеситель. Шушпанников А.Б., Иванец В.Н. и др.- 1993, Бюл. №5.

14. A.c. 919720 СССР, МКИ В 01 F 11/00. Вибрационный смеситель./ Иванец

15. В.Н., Плотников В.А., Еремин А.Т.-1982, Бюл. №14.

16. A.c. № 1583155 СССР, МКИ В 01 F 11/00. Смеситель./ Берман М.А., Волков В.Д., Гольденберг Л.Г., Калинин Ю.И, Мирошниченко В.В., Пыльнев В.Г., Тараканчиков Г.А.-1990. Бюл. №29.

17. A.c. № 946634 СССР, МКИ В 01 F 11/00. Вибрационный смеситель./ Баку-рова В.Е., Вощанин И.А., Игнатьев В.В., Куприненок В.М., Лошкарёв В.И., Смирнов А.Б.-1982. Бюл. №28.

18. Абрамович Г.Н., Крашенинников С.Ю. и др. Турбулентное смешение газовых струй. -М.: Наука, 1974, 272 с.

19. Автоматизация исследований и проектирования систем управления / отв. ред. В.П. Живоглядов, Б.М. Миркии; АН КиргССР, Ин-т автоматики.-Фрунзе : Ил им, 1989, 127 с.

20. Алёхина Л. Т., Большаков А. С. Технология мяса и мясопродуктов. // М.: Агропромиздат, 1988. -576с., ил.

21. Андреев А.Н. Минерализация хлеба. // Хлебоп. Р. 1997, №2. - с. 13-15.

22. Ахмадиев Ф.Г., Александровский A.A. Современное состояние и проблемы математического моделирования процессов смешения сыпучих материалов// в сб.: Интенсификация процессов механической переработки сыпучих материалов.-Иваново, 1987. С.3-6.

23. Ахмадиев Ф.Г., Александровский A.A. Моделирование и реализация способов приготовления смесей.// Журнал Всесоюзного химического общества Д.И. Менделеева. 1988, т.ЗЗ, № 4, с. 448-453.

24. Багринцев И.И., Лебедева Л.М., Филин В.Я. Смесительное оборудование для сыпучих и пастообразных материалов.// Обзорная информация М.: ЦИНТИхимнефтмаш, 1986.-35с.

25. Бак О.О. Проектирование и расчет вентиляторов.- М.: гос. гор. тех. издат. 1961,400 е., ил.

26. Баканов М.В. Разработка и исследование непрерывно-действующего смесительного агрегата вибрациоиного типа для получения комбинированных продуктов питания. Канд. дисс., Кемерово: КемТИПП, 2001 -224с.

27. Баканов М.В., Матвеев Ю.А. Исследование основных параметров работы спирального дозатора. // Технология продуктов повышенной пищевой ценности. Сб. научных работ, КемТИПП. Кемерово 2000. С. 126.

28. Бакин И.А. Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости: Дисс. . канд. техн. наук. Кемерово: КемТИПП, 1998. - 214с.

29. Бакин И.А., Бородулин Д.М., Жуков А.Н., Саблинский А.И. Исследование конструктивных параметров конусного смесителя// Межрегиональная конференция молодых ученых «Пищевые технологии». Казань, 2002, с. 31.

30. Бакин И.А., Волков A.C., Жуков А.Н. Исследование способа интенсификации смешивания дисперсных материалов.// Пища. Экология. Человек: Материалы пятой междунар. научно-технич. конференции. М. МГУПБ 2003 с. 335

31. Бакин И.А., Жуков А.Н., Волков A.C. Влияние направленных пылегазовых потоков на интенсивность смешивания.// Технология и техника пищевых производств. Сб. научных работ. Кемерово, 2003, с. 142-145.

32. Батурина С.И. Разработка центробежного смесителя-диспергатора для переработки порошкообразных материалов: Автореф. дисс. -М., 1990, 16 с.

33. Блиничев В.Н., Мозгов H.H. и др. Расчет кинетики вибросмешения // Изв. вузов. Химия и хим. Технология, 1983, № 2, с.260-262.

34. Бородулин Д.М., Жуков А.Н. Анализ работы смесительного агрегата на основе кибернетического подхода. // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов. Выпуск 4. Сборник научных работ , Кемерово, 2001. с. 114-115.

35. Брусиловский И.В. "Аэродинамика осевых вентиляторов", М.: Машиностроение 1984, 315 е., ил.

36. Бытев Д.О., Зайцев А.И., Макаров Ю.И. и др. Расчет движения сыпучих материалов в аппаратах со сложным движения рабочего органа. // Изв. ВУЗов «Химия и химическая технология». 1981, т.24, №3, с.372-377.

37. Варсонофьев В.Д., Кольман-Иванов Э.Э. Вибрациоиная техника в химической промышленности. М.: Химия, 1985. - 240с.

38. Вендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного спектрального анализа.-М.: Мир, 1983,312 с.

39. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учеб. для вузов. 5-е изд. стер.- М.: Высш. Шк., 1998,576 с.

40. Видинеев Ю.Д. Современные методы оценки качества непрерывного дозирования //Ж. Всес. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева. 1988. № 4. с. 397-404.

41. Видинеев Ю.Д. Дозаторы непрерывного действия. М.: Энергия, 1981,273с.

42. Виленкин С.Я. Статистическая обработка результатов исследования случайных функций.-М.: Энергия, 1979.-320 с.

43. Волгин В.В., Каримов Р.Н. Оценка корреляционных функций в промышленных системах управления.-М.: Энергия, 1979.-80 с.

44. Гарбузова С.Ю. Разработка непрерывнодействующего смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов: канд. дисс. Кемерово, 1996, 214 с.

45. Генералов М.Б. Движение сыпучего материала в шнековом питателе бункера//Теор. основы хим. технол. 1988. Т.22. № 1. с.78-83.кера//Теор. основы хим. технол. 1988. Т.22. № 1. с.78-83.

46. Генералов М.Б. Истечение сыпучих материалов из аппаратов / Теор. основы хим. технол. 1985. Т. 19. № 1. с.53.

47. Гончаревич И.Ф. Вибротехника в горном производстве. Москва: Недра, 1992,319 с.: ил.

48. Грачев Ю. П. Математические методы планирования экспериментов. М.: Пищевая промышленность, 1979. 200 с.

49. Грешилов A.A. Анализ и синтез стохастических систем. Параметрические модели и конфлюентный анализ.-М.: Радио и связь, 1990.-320 с.

50. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MATLAB 5.0./5.3. Система символьной математики.-М.: Нолидж, 1999, 640 с.

51. Жуков А.Н., Ратников A.C. Демпфирование материальных потоков при смешивании сыпучих материалов // Материалы конференции «Пищевые технологии». Казань, 2003, с. 60.

52. Жуков А.Н., Ратников A.C. Каскадная схема смесительного агрегата// Пищевые продукты и здоровье человека. Сборник тезисов КемТИПП. Кемерово, 2003, с. 71.

53. Зайцев А.И., Бытев Д.О., Северцев В.А. и др. Современные конструкции и основы расчета смесительных аппаратов с тонкослойным движением сыпучих материалов. // Обзорная информация. Серия: Хим-фарм. пром. М: Изд-во. ЦБНТИ Мед. пром., 1984. - 23 с.

54. Зайцев А.И., Бытев О.Д., Сидоров В.Н. Теория и практика переработки сыпучих материалов // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева. 1988. Т.ЗЗ. № 4. с.390.

55. Иванец В.Н. Интенсификация смесителей мелкодисперсных материалов направленной организацией материальных потоков. Автореф. докт. дисс., Одесса, ОТИПП, 1989.

56. Иванец В.Н. Новые конструкции смесителей для многокомпонентных комкомпозиций.// Хим. и нефт. машиностр. №1, 1992, с 54-59.

57. Ивапец В.Н. Смесители порошкообразных материалов для витаминизации пищевых и кормовых продуктов. Обзор.- Известия вузов, Пищевая технология, 1988, №1, с.89-97.

58. Иванец В.Н., Бакин И.А., Белоусов Г.Н. Критериальная оценка режимов смешивания сыпучих материалов в центробежных смесителях // Хранение и переработка сельхозсырья, 2003, № 2, с.22-23.

59. Иванец В.Н., Бородулин Д.М., Жуков А.Н., Волков A.C. Определение рациональных конструктивных параметров ротора смесителя непрерывного действия центробежного типа // ХиПСС, 2003, №9, с. 77-79.

60. Иванец В.Н., Жуков А.Н. Применение смесительных агрегатов непрерывного действия при производстве комбикормов. // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов. Выпуск 3. Сб. научных работ КемТИПП, Кемерово, 2001. - с. 137.

61. Иванец В.Н., Иванец Г.Е. Методы моделирования непрерывнодействую-щих смесительных агрегатов вибрационного типа для переработки дисперсных материалов // Хранение и переработка сельхозсырья, 2000, № 6, с. 15-18.

62. Иванец В.Н., Иванец Г.Е. Оборудование для смешивания компонентов при витаминизации дисперсных комбинированных продуктов.// Достижения науки и техники в АПК, №10, 2000, с. 93-94.

63. Иванец В.Н., Иванец Г.Е. Разработка новых конструкций вибрационных смесителей для интенсификации процесса смешивания при производстве комбинированных продуктов // Изв. вузов. Пищевая технология, 2000, №2, с. 84-87

64. Иванец В.Н., Курочкин A.C. Моделирование процесса непрерывного смешивания порошкообразных материалов. Известия вузов. Пищевая технология, №1, 1987, с.91-95.

65. Иванец В.Н., Позняковский В.М., Спиричев В.Б. Гигиенические аспекты, технология и аппаратурное оформление витаминизации пищевых продуктов. Монография. Кемерово, 1991.

66. Иванец В.Н., Ратников С.Л., Жуков А.Н, Волков A.C. Демпфирование материальных потоков в технологических схемах получения дисперсных смесей// Деп. рук. Указатель ВИНИТИ «Депонированные рукописи», М, 2003, № 931-В2003.

67. Иванец В.Н., Федосенков Б.А. Методы моделирования процессов смешивания дисперсных материалов при непрерывной и дискретной загрузке смесительного агрегата. // Изв. вузов. Пищевая технология, 1988, №5, с. 68-72.

68. Иванец Г.Е. и др. Моделирование процесса смешивания сыпучих материалов в вибрационных СНД. // Вестник МАХ, Выпуск 2., Санкт-Петербург, 1999.

69. Иванец Г.Е. Интенсификация процессов гомогенизации и диспергирования при получении сухих, увлажненных и жидких комбинированных продуктов -Автореф. докт. дисс., 2001, 53 с.

70. Иванец Г.Е. Разработка вибрационных смесителей с прямыми и обратными контурами рециклов смешиваемых потоков сыпучих материалов. Автореф. канд. дисс., 1990, 16с.

71. Ивансц Г.Е., Макаров Ю.И., Кортиков Ю.А. Смешение в вибрационном смесителе с опережающим движением материальных потоков // Изв. вузов. Пищевая технология. 1990. № 5. - с. 5

72. Иванец Г.Е., Матвеев Ю.А., Баканов М.В., Жуков А.Н. Математический анализ работы смесительного агрегата на основе кибернетического подхода.// Деп. рук. Указатель ВИНИТИ «Депонированные рукописи», М, 2001, № 1460-В2001.

73. Иванец Г.Е., Матвеев Ю.А., Баканов М.В., Процесс смешивания дисперсных материалов методом последовательного разбавления и его математическое описание.// Указатель ВИНИТИ «Депонированные рукописи», М, 2001, № 1459-В2001.

74. Иванец Г.Е., Ратников С.А., Разработка и исследование центробежного смесителя для стадии перемешивания в производстве комбинированных продуктов. //Изв. ВУЗов «Пищевая технология». 1999, №5-6. с.66-68.

75. Иванец Г.Е., Шушпанников А.Б., Коршиков Ю.А. Математическое моделирование непрерывно-действующего смесительного агрегата // Тез. докл. Всес. конф «Технология сыпучих материалов». Ярославль, 1989, Т.2. - с.ЗЗ.

76. Каталымов А.В., Любартович В.А. Дозирование сыпучих и вязких материалов. Л.: Химия, 1990. - 232с.

77. Кафаров В.А., Дорохов И.Н., Арутюнов С.Ю. Системный анализ процессов в химической технологии. Процессы измельчения и смешения сыпучих материалов. М.: Наука, 1985, 440 с.

78. Кафаров В.А., Иванов В.А., Бродский С.Я. Рециклические процессы в химической технологии,- В кн.: Итоги науки и техники. Процессы и аппараты химической технологии. М.: ВИНИТИ, 1982, т. 10, 87с.

79. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. -М.: Химия, 1976, с.499.

80. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. М.: Высшая школа, 1991, 400 с.

81. Коршиков Ю.Л. Разработка и исследование барабанного смесителя непрерывного действия для переработки пищевых сыпучих материалов: Дисс. . канд. техн. наук. Кемерово: КемТИПП, 1996, 187с.

82. Кук Г.А. Процессы и аппараты молочной промышленности. -М.: Пищевая промышленность. 1973.-754с.

83. Купер Дж., Макгиллем К. Вероятностные методы анализа сигналов и систем. М.: Мир, 1989. - 376 е., ил.

84. Лабораторный практикум по общей технологии пищевых производств/ A.A. Виноградова, Г.М. Мелькина, JI.A, Фомичева и др.; Под ред. J1.B. Ковальской. -М.: Агропромиздат, 1991.-335 с.

85. Лукас В. А. Теория автоматического управления. М.: Недра, 1990, 416 с.

86. Лурье И.С. Руководство по технологическому контролю в кондитерской промышленности, М.: Пищевая промышленность, 1978. - 277 с.

87. Макаров Ю.И. Аппараты для смешивания сыпучих материалов. М.: Машиностроение. 1973.-215с.

88. Макаров Ю.И. Проблемы смешивания сыпучих материалов.// Ж. Всес. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева. 1988. Т.ЗЗ, №4, с.384-389.

89. Макаров Ю.И. Энтропийные оценки качества смешивания сыпучих материалов.// Процессы и аппараты химической техники. Системно-информационный подход.-М.: МИХМ, 1977.-е. 143-148.

90. Макаров Ю.И., Джинджихадзе С.Р. Оптимальная схема включения смесителей непрерывного действия в систему. Теоретические основы химической технологии, 1981. т. XV, с. 105-110.

91. Макаров Ю.И., Зайцев Л.И. Новые типы машин и аппаратов для переработки сыпучих материалов. М.: МИХМ. 1982. - с.75.

92. Матвеев Ю.А. Разработка вибрационного смесительного агрегата с направленной организацией материальных потоков для получения комбинированных продуктов. Канд. дисс., Кемерово: КемТИПП, 2001, 232 с.

93. Новобратский B.JI. Теоретические и экспериментальные исследования процесса непрерывного смешения сыпучих материалов в лопастном каскадном смесителе Автореф. канд. дисс., М.: МИХМ, 1971, 16с.

94. Панфилов В.А. Системный подход к проблеме развития машинных технологий в перерабатывающих отраслях // Изв. 1995, №1-2. — с.89-97.

95. Патент 1715387 РФ, В 01 F 11/00. Вибрационный смеситель / A.JI. Шпаду. -1992.

96. Патент 2035986 РФ, В 01 F 11/00. Вибрационный смеситель / У.К. Сабиев, Б.К. Сабиев. -1995

97. Патент 2060808 РФ, В 01 F 11/00. Вибрационный смеситель / Шушпанни-ков А.Б., B.JI. Шенер, В.Н. Иванец и др. 1996.

98. Патент 2100062 РФ, В 01 F 11/00. Электровибрационный смеситель непрерывного действия / А.А. Качлаев и др. 1997.

99. Патент 2105478 РФ, А 21 Д 13/08. Способ производства сахарного печенья /Зайченко A.M. -1997

100. Патент 2147460 РФ, В 01 F 3/18, 11/00. Смеситель / Зайцев А.И., Мурашов А.А. и др.- 1998.

101. Патент 2149681 РФ, В 01 F 7/28. Центробежный смеситель порошкообразных материалов / Соломатин Г.Г., Пыпдак В.И. 1999.

102. Патент 2155632 РФ, В 01 F 3/18. Способ смешивания веществ и смеситель для его осуществления / Проковенко B.C., Тимошин И.В. 1999.

103. Патент 2159147 РФ, В 01 F 7/26. Смеситель порошкообразных материалов с жидкими добавками / Шушпанников А.Б., Иванец В.Н. и др. 2000.

104. Патент 2164811 РФ, В 01 F 5/08. Смеситель / Зайцев И.А., Зайцев А.И. и др 2000.

105. Патент 2165291 РФ, В 01 F 3/18. Смеситель сыпучих материалов / Рожков В.В., Чапаев И.Г. и др. 2000.

106. Патент 2174436 РФ, В 01 F 7/26. Центробежный смеситель порошкообразных материалов / Саломатин Г.Г., Пындак В.И. 2001.

107. Патент 2188064 РФ, В 01 F 7/02. Смеситель / Остриков А.Н., Сухарев А.И. -2002.

108. Патент 2189853 РФ, В 01 F 11/00. Вибрационный смеситель / Иванова А.П., Воронков А.И. и др. -2002.

109. Патент 2191063 РФ, В 01 F 7/26. Центробежный смеситель / Ратников С.А., Бородулин Д.М. и др. 2002.

110. Патент 2191622 РФ, В 01 F 3/18. Смеситель / Таршис М.Ю., Зайцев А.И. и др. 2002.

111. Патент 2193916 РФ, В 01 F 11/00. Вибрационный смеситель / Иванец В.Н., Иванец Г.Е. и др. -2002.

112. Плотников В.А. Разработка и исследование новых смесительных агрегатов непрерывного действия мелкодисперсных твердых материалов: Канд. дисс. -М.,МИХМ, 1981,226 с.

113. Поздняков Д. JI., Исследование процессов дозирования в агрегатах непрерывного действия с целыо интенсификации смесеприготовлеиия: Автореф. канд. дисс., Кемерово: КемТИПП, 2000, 16с.

114. Поландорова Р.Д. Применение пищевых добавок в хлебопечении. // Хлебопечение России. 1996, № 1. - С. 10-12.

115. Потемкин В.Г. Система MATLAB. Справочное пособие. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1998,350 с.

116. Потемкин В.Г., Рудаков П.И. Система MATLAB 5 для студентов.-2-е изд., испр. и дополн.-М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999,448 с.

117. Ратников А.С.Жуков А.Н. Оптимизация процесса непрерывного смесепри-готовления// Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Достижения науки и практики в деятельности образовательных учреждений». -Кемерово, 2003, с. 343

118. Ратников А.С.Жуков А.Н. Технологическая схема смесительного агрегата для приготовления сыпучих композиций с соотношением компонентов свыше 1:10000.// Технология и техника пищевых производств. Сб. научных работ. Кемерово, 2003, с. 148-150

119. Ратников С. А. Разработка и исследование непрерывнодействующего смесительного агрегата центробежного типа для получения сухих и увлажненных комбинированных продуктов: Канд. дисс., г. Кемерово: КемТИПП, 2001, 232с.

120. Романенко А.Ф., Сергеев Г.А. Вопросы прикладного анализа случайных процессов.-М.: Сов. радио, 1978.-256 с.

121. Рэй У. Методы управления технологическими процессами — М.: Мир, 1983.-368 с.

122. Рейн Л. Н., Мищенко Е. П. и др. Технология мясо и птицепродуктов. -М.: Изд. «Пищевая промышленность» 1966. - 511с., ил.

123. Селезнев К.П., Подобуев Ю.С., Анисимов С.А. Теория и расчет турбокомпрессоров. -Л.: Машиностроение, 1968, 48 с.

124. Смесители для сыпучих и пастообразных материалов: Каталог. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1985.

125. Солодовников В.В., Плотников В.Н., Яковлев A.B. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. Учебное пособие для вузов. -М.: Машиностроение, 1985, 322 с.

126. Технологические инструкции по производству мучных кондитерских изделий. Комитет по хлебопродукьам РФ, ВНИИ кондитерской промышленности, -М.: 1992,с. 21-25

127. Федоров В.Г., Плесконос А.К. Планирование и реализация экспериментов в пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1980-240 с.

128. Федосенков Б.А., Иванец В.Н. процессы дозирования сыпучих материалов в смесеприготовительных агрегатах непрерывного действия обобщенная теория и анализ. Кемерово: КемТИПП, 2002, 200 с.

129. Федосенков Б.А., Иванец В.Н., Антипов Е.В. Кибернетическое моделирование смесеприготовительного агрегата в технологическом пространстве состояний // Математические структуры и моделирование, 202, вып. 10, с. 92-105

130. Федосенков Б.А., Разработка технологических способов и исследование процесса приготовления сухих пищевых композиций в смесительных агрегатах непрерывного действия. Автореф. канд. дисс., Кемерово: КемТИПП, 1996, 16с.

131. Харитонов Д.В. Производство сухих многокомпонентных продуктов способом сухого смешивания // Молочная промышленность. 1998, №1. — с.6.

132. Чуев Ю.В., Михайлов Ю.Б., Кузьмин В.И. Прогнозирование количественных характеристик процессов.-М.: Сов. радио, 1975,400 с.

133. Швецова И.А., Талаев A.C. и др. Получение сортов композитной муки в цехе формирования готовой продукции: Обзорная информация. М.: ЦНИИТЭИ хлебопродуктов, 1994. - с.23.

134. Шупов Л.П. Математические модели усреднения. -М.: Недра, 1978.-255с.

135. Шушпанников А.Б. Разработка и исследование новых конструкций смесителей непрерывного действия вибрационного типа для переработки сыпучих материалов: Автореф. канд. дисс., 1993, 16с.

136. Эскин Д.И., Воропаев С.Н., Дорохов И.Н. Влияние полидисперстности частиц на пристеночное трение в высокоскоростных газодинамических аппаратах // Теор. основы хим. Технологии, 2003, том 37, №2, с. 138-146

137. Янкушин Н. П., Лагоша И. Л. Технология мяса и мясопродуктов и оборудование мясокомбинатов. -М.: Изд. «Пищевая промышленность», 1970. 662с.

138. Яцун С.Ф. Математическая модель процесса течения сыпучих материалов при вибрации./ // Технология сыпучих материалов: Тез. докл. Всес. конф. Ярославль, 1989, Т. 11, с.26-27.

139. Ashton М. D., Valentin F. Н. The Mixing of Powders and Particles in Industrial Mixers. Irans Inst./Chem. Engrs., 1986, V.44, № 5, p. 166-169.

140. Akiyama Tetsuo, Yamaboshi Hiroki. Bihaviour of vibrating beds of irregular particles. // Powder Technol. 1992. - 69, N2. - P. 163-169.

141. Fan L., Too J.R., Nassar R. Stochastic Simulation of Residence Time Distribution Curve., Chem. Eng. Scien., 1985, vol.40, №9, p. 1743-1749.

142. Kind R. Fluid Structure Interaction in Mixing processes. / Process Engineering, 1985, №2, p.50-51.

143. Mutsakis M., Streiff F.A., Schneider G. Advancesing static mixing technology. // Chemical Eng. Progress. 1986. - T.82, N7. - P.42-48.

144. Prasad S.R. Probablistic mixing cell model. // Proc. 3, Pacif. Chem. Eng. Congr. Seoul, May 8-11, 1983. - V.3. - P.217-222.

145. Silverson's higher shear mixers // Food Trade Rev 1998 - T.68 №2, p.75

146. Williams G. How to Buy a Static mixer. The Chemical Engineer. 1984, October, p.30-33.