автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование процесса пастеризации молока в установке с гидродинамическим нагревателем

На правах рукописи

КРАСНОВА АЛЕКСАНДРА ЮРЬЕВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПАСТЕРИЗАЦИИ МОЛОКА В УСТАНОВКЕ С ГИДРОДИНАМИЧЕСКИМ НАГРЕВАТЕЛЕМ

Специальность 05 20 01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства (по техническим наукам)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ООЗ 167Э38

Зерноград, 2008

003167938

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия»

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Удовкин Александр Иванович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Богомягких Владимир Алексеевич

кандидат технических наук, профессор Капустин Иван Васильевич

Ведущее предприятие Федеральное государственное учреждение

«Северо-Кавказская государственная зональная машиноиспытательная станция» (г Зерноград)

Защита диссертации состоится «Л5 » ___2008 г в {5 часов на за-

седании диссертационного совета ДМ 220 001 01 при ФГОУ ВПО АЧГАА по адресу г Зерноград, Ростовской области, ул Ленина, 21, ауд 201, корп 5 Тел /факс (8-86359)43-3-80

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО АЧГАА

Автореферат разослан » Олрву^А. _2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор >/ у//1И Шабанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Наибольшее количество молока в настоящее время производится малыми хозяйствами - личными подсобными и фермерскими На их долю в ЮФО приходится более 70 % производимого молока Первичная обработка его здесь затруднена из-за разрозненности производителей молока в сельских поселениях Сохранение молока требует обязательной обработки для улучшения качества и стойкости в хранении, которая бывает первичной, выполняемой в хозяйствах или на низовых предприятиях молочной промышленности (молокоприемных пунктах) и вторичной - на молочных заводах Развитие микроорганизмов в молоке приостанавливается его охлаждением или тепловой обработкой Последнее более предпочтительно в личных подсобных и фермерских хозяйствах Здесь целесообразен сбор молока на приемных пунктах и его первичная обработка с включением операций пастеризации

Пастеризация молока обычно осуществляется аппаратами косвенного нагрева при помощи различных теплоносителей пара, горячей воды, нагретого воздуха, а также электрического тока Наиболее широко применяется пар Однако использование паровых пастеризаторов в условиях малых ферм сопряжено со значительными затратами на оборудование для получения пара, перекачку жидкостей, установку вытяжных систем и автоматики К тому же почти все пастеризаторы косвенного нагрева вызывают загрязнение окружающей среды и пожаро-взрывоопасны, имеют пониженный КПД и высокую энергоемкость

В настоящей работе решение этих вопросов предлагается на основе разработки и совершенствования пастеризаторов непосредс гвенного нагрева жидкости с помощью гидродинамических (ГД) нагревателей Однако промышленные образцы их все еще не совершенны, имеют значительные потери тепла в окружающую среду, процесс работы их и основные параметры недостаточно изучены и обоснованы, а использование для обработки молока в условиях малых хозяйств все еще ограничено

Цель исследования - совершенствование процесса пастеризации молока в установке с гидродинамическим нагревателем применительно к условиям производства его фермерскими и личными подсобными хозяйствами

Объект исследования - технологический процесс пастеризации молока с использованием ГД нагревателей

Предмет исследования- закономерности процесса пастеризации молока в тепловых аппаратах установки, оснащенной ГД нагревателем Научная новизна работы состоит

- в определении характера изменения физико-механических свойств молока при пастеризации с использованием ГД нагревателей,

- в характеристике потоков молока в проточной части и в пограничном слое нагревателя,

- в определении критерия пастеризации и продолжительности обработки молока в тепловых аппаратах пастеризационной установки с ГД нагревателем,

- в уточнении закономерностей тепловыделения, баланса тепла и определения теплового и механического КПД установки с ГД нагревателем

Практическая значимость работы заключается

- в обосновании параметров ГД нагревателя и взаимодействия тепловых аппаратов установки с использованием его для пастеризации молока,

- в совершенствовании конструкции установки утеплением ее тепловых аппаратов, рациональным сочетанием их параметров и монтажа,

- в разработке методики расчета установок с ГД нагревателем и предложений по использованию их в сельских молокоприемных пунктах

На защиту выносятся следующие основные положения:

- уточненные математические модели функционирования тепловых аппаратов пастеризационной установки и их взаимосвязи,

- основные закономерности потока молока и теплообмена в гидродинамическом нагревателе,

- регрессионные модели производительности и удельного тепловыделения установки,

- усовершенствованная конструкция пастеризационной установки с гидродинамическим нагревателем, режимы ее работы, основные параметры и методика расчета

Внедрение результатов исследования осуществлено в учебном процессе ФГОУ ВПО «АЧГАА» подготовки инженеров-механиков сельского хозяйства, на молокоприемных пунктах молочного завода «Багаевский» Ростовской области и в ООО «Агропродмаш» (г Новочеркасск) при разработке проектной документации на малогабаритный опытно-промышленный образец пастеризационной установки с ГД нагревателем

Апробация. Основные положения работы доложены на научных конференциях ФГОУ ВПО «АЧГАА» в 2005 - 2008 годах, «Ставропольский ГАУ» в 2006 году, «Кубанский ГАУ» в 2007 году, «Донской ГАУ» в 2007 году, межвузовском научном семинаре ФГОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия» в 2007 году

Публикации. По результатам исследования опубликовано 8 статей общим объемом 2,92 п л Получен патент на изобретение

Структура и объём диссертации. Работа содержит введение, пять глав, общие выводы, список литературы из 134 наименований, в том числе 11 на иностранных языках и приложения Работа изложена на 162 страницах машинописного текста, включает 72 рисунка, 18 таблиц и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность исследуемого вопроса, дана краткая характеристика работы, сформулированы цель, объект и предмет исследования, Представлены основные положения, выносимые на защиту

В первой главе «Анализ существующих методов и средств пастеризации молока, цель и задачи исследования» дан обзор методов пастеризации молока, представлена схема классификации пастеризаторов, сделан анализ технологий и технических средств установок косвенного и прямого нагрева молока, а также опубликованных научных работ по исследуемому процессу

Значительный вклад в решение вопросов совершенствования технологии

и средств механизации тепловой обработки молока и молочных продуктов пастеризаторами косвенного нагрева внесли Луи Пастер, Г А Кук, Ю Н Ковалев, А К Свириденко, А Н Березин, С А Ьредихин, 3 X Диланян, В С Здановская, Г В Родионов, А Ш Тешев, Т М Хасиев, А А Чучков, Ф М Юсибов, К Robe, НХ Yang и другие В их работах обоснованы тепловая производительность пастеризаторов, расход пара, коэффициенты регенерации и теплопередачи Исследованию параметров ГД нагревателей жидкости (воды, сока зеленых растений и др ) посвящены работы отечественных ученых И А Хозяева, Г И Про-ценко, Н И Пройдака, Е В Ревякина, А Д Чистякова, Э С Ашуралиева и др Ими установлено, что ГД нагреватель в режиме коагуляции сока и нагрева воды устойчиво работает при перепаде температур до 60°С, а КПД может достигать 80 - 90 % Однако, опыты на молоке не проводились, параметры пастеризационной установки с ГД нагревателем не обоснованы, нет и методики ее расчета

Полагая, что повышения эффективности использования ГД нагревателя в пастеризационной установке можно добиться рациональным сочетанием параметров всех ее тепловых аппаратов и совершенствованием конструкции нагревателя, в работе поставлены следующие задачи исследования

- изучить динамику течения жидкости в рабочей полости гидродинамического нагревателя пастеризационной установки, тепломассообмен в ней на этапах разгона и основной работы, а также закономерности изменения физико-механических свойств молока в процессе его обработки,

- усовершенствовать конструкцию пастеризационной усхановки и определить степень воздействия на молоко каждого ее теплового аппарата,

- провести исследования процесса работы пастеризационной установки с гидродинамическим нагревателем, обосновать основные параметры, режимы работы и разработать методику ее расчета

Во второй главе изложены результаты теоретических исследований Пастеризационная установка содержит ГД нагреватель 1, выдерживатель молока 2, пластинчатый теплообменник 3 и охладитель 4 (рисунок 5) Главный элемент установки - гидродинамический нагреватель (рисунок 1) Он имеет 4 корпус 4, внутри которого распо-

ции зависит от температуры нагрева молока и продолжительности воздействия этой температуры В гидродинамическом нагревателе поток молока подвергается интенсивной турбулизации, температура его за счет диссипации механиче-

2

ложен ротор 5 с ячейками 3 и расточкой 1, соединенной каналами 7 с ячейками 3 Ротор закрыт крышками, в одной из которых имеются отверстие 9 для подачи молока в нагреватель и патрубок 8 вывода нагретого молока, а в другой - выход 6 для вала привода Корпус и крышки имеют утеплитель 2

Рисунок 1 - Схема ГД нагревателя молока

Эффективность пастериза-

ской энергии привода в тепловую постепенно увеличивается Изменяются и физико-механические свойства молока

Ротор нагревателя в процессе работы засасывает молоко из подающих каналов и нагнетает его в проточную часть (рисунок 2), из-за чего возникают продольные вихри Далее полуячейки ротора и крышки смыкаются и поток резко тормозится, скачком поднимается и давление в замкнутой в этот момент проточной части.

За входной частью лопатки ротора из-за большого угла атаки на входе (90° и выше) поток молока отрывается от лопатка в проточной части нагревателя ки и образуется поперечный вихрь в полуячейке корпуса Энергия этого вихря передается потоку молока в канале при раскрытии полуячей и уносе вихря в поток В нагревателе поток молока по всему пути движения соприкасается со стенками каналов ротора и корпуса При этом имеют место два режима течения жидкости. ламинарный вблизи стенок и турбулентный непосредственно в протоках У стенок образуется ламинарный пограничный слой

В худших условиях по нагреву находятся частицы молока пристенного слоя (в паровых пастеризаторах, наоборот, они прогреваются больше). Они же меньше участвуют в преобразовании механической энергии в тепловую

В центре потока находится турбулентное ядро Частицы молока в нем (по рисунку 2) совершают движения, которые можно разложить на направления вдоль потока и поперек его, а нередко и против скорости течения в ядре

В моменты симметричного совпадения полуячей нагревателя (рисунок 2) поток в проточной части резко тормозится, часть потока уносится в неподвижную полуячейку корпуса, где осевая скорость молока резко замедляется до нуля и поток завихряется На границе раздела ячеек корпуса и ротора возникает на-

V2

пряжение силы среза т0 = др-^-, (1)

где р- плотность молока, мтах - максимальная скорость молока в потоке

Таким образом, в этой части потока торможение его «стыковкой» лопаток ротора и корпуса увеличивает силы трения слоев молока в 4 раза, что интенсифицирует диссипацию механической энергии в тепловую

На нагрев молока в пастеризаторе от начальной его температуры ^ до температуры пастеризации 1:,, расходуется следующее количество тепла

в = С с (г.-О (1-е), (2)

где в - секундная подача молока в пастеризатор, кг/с; с - теплоемкость молока, Дж/(кг К), £ - коэффициент регенерации тепла вне ГД нагревателя Анализ этого выражения показывает, что чем выше коэффициент регенерации, тем меньше требуется тепловая производительность гидродинамическо-

Рисунок 2 - Схема течения моло-

го нагревателя Заграты на него уменьшаются, но возрастают затраты на процесс регенерации тепла

Секундная теплопроизводительность нагревателя зависит от диаметра Б ротора, частоты со его вращения и с учетом результатов исследований Э С Ашуралиева может быть представлена выражением

б, =(Ь-а г) р П5 а>\ (3)

где Ь и а - константы линеаризации коэффициента мощности ГД нагревателя в области температур! (в °С) молока(Ь=0,01, а=0,00008) Выражения (2) и (3) позволяют определить параметры ГД нагревателя при заданной производительности пастеризационной установки

Потери в окружающую среду составляют 0„ —?|0-2 (/„ ), (4)

а, +а2

где Б - площадь теплоотдачи нагревателя, а] и аг - коэффициенты теплоотдачи от его стенки воздуху температурой 1:в и от пограничного слоя к стенке

Тогда тепловой КПД ГД нагревателя при к = —1— будет

а, +аг

_ {Ь-а()рВъаъ - Р(а]а2 Щп-1в) , .

Пт ~ (Ъ~ а()рВ5 (ог

Эффективность пастеризации молока в установке зависит от температуры его нагрева и продолжительности воздействия этой температуры Степень завершенности пастеризации определяется критерием Пастера Ра - отношением фактического времени воздействия на молоко температуры пастеризации Тф ко времени Т„ ее действия, достаточного для подавления микрофлоры

Р°=Т'/тп I®

На рисунке 3 представлен график изменения температуры молока в отдельных аппаратах пастеризационной установки с ГД нагревателем (по аналогии с паровыми пастеризаторами) По этому рисунку молоко поступает сначала в противоточный регенератор (зона III), нагревается до температуры регенерации затем в гидродинамическом нагревателе (зона I) до температуры пастеризации 1:п, выдерживается (зона II) при этой температуре в течение времени Твыд и идет на вход регенератора (зона III), где охлаждается потоком встречного молока до температуры 1;к Далее оно охлаждается водой в охладителе

При минимально допустимой темпе-

1

А \ О

ч

I зона с II зона III зона

*---- --------► ■* - - * Т. сек

Рисунок 3 — Температурная схема пастеризации молока в установке с ГД нагревателем

ратуре пастеризации 1тш (прямая АО рисунка) зона температур выше ее является зоной подавления микрофлоры Интегральный эффект температурного поля пастеризации находится в пределах от ^ до Хп и далее до точки Б кривой температур в регенераторе Зоны ниже линии АБ в определении критерия Ра не участвуют

Условием достаточной пастеризации молока в такой установке будет

Ра = Ра1 + Рап + Раш > 1, (7)

где Раь Ран я Раш - частные эффекты пастеризации в ГД нагревателе, выдер-

живателе и регенераторе Время пастеризации молока только за счет регенератора составляет

Г =(г -г )в-5-,

где а и Р - коэффициенты уравнения Г А Кука зоны подавления микрофлоры

Следовательно: Раш =~(8)

/ -г

п к

Для времени пребывания молока в выдерживателе известно выражение Т„ =е"~р', тогда для выдерживателя

где Теыа - искомое время пребывания молока в выдерживателе

Для определения доли Ра, приходящейся на гидродинамический нагреватель молока зависимость (4) секундной теплопроизводительности дисковых гидродинамических аппаратов применительно к нагревателю с широким ротором нашей установки приведем к виду

(10)

0,04

где Як - коэффициент мощности нагревателя, Ьр - ширина его ротора, м

Предположим, что Я„ = Ь- а, тогда уравнение теплового баланса нагревателя будет

МсЛ + йРкЦп-?„) = (/>-Ш)рйВ, (11)

где М и с - масса и теплоемкость молока, (:„ - температура воздуха, В=В5<а3, Р и к - площадь поверхности и коэффициент теплоотдачи нагревателя В пастеризации молока участвует не вся мощность нагревателя, а только часть его В0 в пределах температур от 60° С до ^, тогда

В0р Ь-Ш

Используя выражение (12), найдем критерий пастеризации нагревателя.

*То ВоР 6„» Ь-Ш Заменяя Ь-а1 = у, а затем, вводя новую переменную * = % у, получим

Ра1 = АТоп — I——-, (14)

где /1 =-^ е г,=—(6-е 60°), г, =—(Ь-Мй)

Вар а а

Разложением в ряд интегрального выражения (14) при Ра] =1 найдем продолжительность пастеризации молока в нагревателе Топ

В соответствии с зависимостью (7) при расчете критерия Ра всей пастеризационной установки сначала исходя из заданной ее производительности определяют доли Ра, приходящиеся на нагреватель и регенератор, затем время выдержки молока в выдерживателе

Твыд>(1~Ра,-Раш)е-'",с (15)

По нему принимается и вместимость выдерживателя

у ъ^Г^ з (16)

вый 3600 ' 4 '

где М - производительность пастеризационной установки, м3/ч Уравнение теплового баланса ГД нагревателя без затрат на холостой ход

МсА = Щ„-1в)с1Т + (Ь-а1„)р05соъ-^с1Т, (17)

где Т - текущее время нагрева молока

При 1:р < 60°С это время подразделяется на промежуток времени Тпр подогрева поступающего от регенератора молока до 60°С и времени его пастеризации Т] в нагревателе до температуры ^ Т„ =Т„+Т,

Отсюда время пастеризации в нагревателе Т, = В\ — '

(18)

где Ц и 1™ - средние температуры молока в указанных промежутках нагрева его в ГД нагревателе Тепловая производительность нагревателя с учетом потерь в окружаю-

Мс((п — )(1 — £,)

шую среду и на холостой ход будет- (2па, =-, (19)

Пт

где - коэффициент нагрева молока, = 1 - - ,

тнаГр - перепад температур молока на выходе и входе нагревателя

Уменьшение коэффициента нагрева молока £,„ ведет к повышению затрат мощности на нагреватель, а повышение - сокращает затраты, но ведет к росту затрат на регенератор

При т„ = тк = х коэффициент регенерации будет

4 = = 1--—, (20)

-К („ -(„

а площадь теплоотдачи в регенераторе Бр Рр = (21)

где кр - коэффициент теплопередачи через пластины регенератора от горячего

молока к холодному, Вт/(м2 К) Для одной и той же пастеризационной

Мс

установки — = Вр = const, тогда

кр

Fp=B„j^ = Ba (22)

По этому выражению с увеличением коэффициента регенерации площадь регенератора интенсивно растет (рисунок 4) Зона доступных значений с; в промышленных регенераторах не превышает 0,85 Далее = 0,85 рост Fp столь значителен, что его габариты и циента регенерации от площади стоимость становятся неэффективными нагрева в нем g охладителе снимается остаток

тепла в пастеризованном молоке после выхода из регенератора Это тепло теряется с холодной водой

где t0XJI - заданная температура охлаждения пастеризованного молока

В третьей главе дана программа и методика экспериментальных исследований пастеризационной установки с гидродинамическим нагревателем

В состав лабораторной установки (рисунок 5) входили следующие тепловые аппараты ГД нагреватель 1, выдерживатель 2, регенератор 3 и охладитель молока 4 Вход и выход этих аппаратов был оснащен термометрами (13) ТС-4 со шкалой от 0 до 100°С и ценой деления 1° В установке имелись также емкости 6 (с насосом 7 марки БД 0,12-40) для пастеризуемого молока, 10 для сбора

01 02 03 04 0,5 06 07 08 09 £

Рисунок 4 - Зависимость коэффи-

его после пастеризации и 8 с насосом 9 для холодной воды.

Расход молока измерялся счётчиком (17) СГВ-15.000 ПКФ «Бетар» пропускной способностью до 1,5 м3/ч с погрешностью не более 2%.

Для измерения давлений в рабочей ячейке (11) ГД нагревателя на входе и выходе из него использовались серийные датчики (12) давления ДМ-1, а затрат мощности - измерительный комплект К-50 (16).

Величины давлений определялись при расшифровке данных универсального компьютеризированного стенда (14, 15) с использованием в нём аналого-во-цифрового преобразователя (3) к ЭВМ (6) (рисунок 6). Работа АЦП поддерживалась программой ЛА-70М4.

Конструкция лабораторной установки позволяла в процессе экспериментов изменять геометрические параметры ГД нагревателя, зазоры в нём, частоту вращения ротора, количество пластин регенератора и охладителя, расход молока и температурные режимы пастеризации.

Исследования переходных процессов нагрева молока в установке до выхода её на рабочий режим производились с помощью многофункционального цифрового измерителя 5 марки «Center 309». Базовая погрешность его составляет ± 0,3%, а максимальное разрешение 0,1°С. В качестве датчиков в нём использованы две никель-хромовые термопары 4 модели ТРК-02.

В переходном режиме работы установки термопары датчиков 4 закреплялись на входе и выходе нагревателя. Температуры молока измерялись как в режиме периодического считывания показаний на мониторе, так и в режиме непрерывной записи их на персональный компьютер (ПК). В последнем случае использовалось программное обеспечение TestLink SE-309.

На всех стадиях тепловой обработки физико-механические свойства молока менялись. Определение его кинематической вязкости осуществлялось по ГОСТ 33-82 с помощью капиллярного вискозиметра ВПМ-1. Контроль качества молока в опытах проводился измерением содержания сывороточных белков с помощью индикатора белка. Проверялась также структура жировых шариков в молоке.

Материалы деталей установки оценивались по свойствам смачиваемости: углу смачивания и удельной энергии адгезии. В экспериментах краевой угол смачивания определялся по поведению капли молока на их поверхности.

1 - ГД нагреватель; 2 - датчик давления; 3 - цифровой преобразователь; 4 - термопара; 5 - измеритель температуры

«Center-309»; 6 - ПЭВМ; 7 - измерительный комплект К-50 Рисунок 6 - Общий вид компьютеризированного стенда для обработки сигналов от датчиков давления и температуры

Толщина пограничного слоя рассчитывалась по разности весов смоченного и сухого стакана из исследуемого материала

Производительность и удельные энергозатраты определялись по формулам

M = —> м/ч, ЛГ, = —,кВт ч/м3, (23)

/ M

где Vi5 - объем молока в м3, прошедшего через нагреватель за зачетное время t опыта, t = 0,25 ч, N - затраты мощности на привод нагревателя, кВт Вычитая затраты Nxx на холостой ход, определяли количество преобразованной в нагревателе тепловой энергии

Q„=(N~NJß,,^/4, (24)

где Д - коэффициент диссипации энергии привода в тепловую

На основе предварительных экспериментов в исследуемой установке в перечень значимых факторов, влияющих на параметр оптимизации (удельную производительность), включены X] - окружная скорость ротора на уровне оси проточной части нагревателя vp, х2 - перепад температур на выходе и входе ГД нагревателя At = tn - tp и х3 - радиальный зазор ротор-корпус 5 Для реализации эксперимента выбран трехуровневый план Бокса-Бенкина типа З3

При оптимизации процесса диссипации энергии привода нагревателя в тепловую параметром оптимизации принято удельное тепловыделение - отношение количества получаемого в час тепла к длине ротора ГД нагревателя в кДж/(ч см)

Качество пастеризации оценивалось критерием Ра Дисперсии показателей процесса пастеризации проверялись на однородность по критерию Кохрена, значимость коэффициентов регрессии - с помощью критерия Стьюдента Полученные модели процесса проверяли на адекватность по критерию Фишера

Обработка опытных данных производилась на ПЭВМ «Pentium II» с использованием программ «Microsoft Excel» и «Math Soft Apps»

В четвертой главе даны результаты экспериментальных исследований пастеризационной установки с ГД нагревателем

При динамическом и тепловом воздействии на него в пастеризационной установке с ГД нагревателем происходят не только изменения состава и структуры молока, но и его физико-механических свойств Плотность охлажденного до 5°С молока перед пастеризацией составляла 1032 кг/м3 и постепенно снижалась по мере его нагрева Более существенно при нагревании изменяется вязкость молока Она достаточно резко снижается в интервале температур 5-40°С и медленно - свыше 60°С, а в пределах температур пастеризации ее зависимость от температуры с погрешностью до 5% может быть линеаризована

у„= bt-a,t, (25)

где bi и ai - размерные коэффициенты линеаризации зависимости вязкости от температуры нагрева молока Контроль молока по содержанию сывороточных белков на индикаторе под воздействием ультрафиолетового излучения показал, что нагрев молока в установке даже до 85°С с выдержкой не более 5 с не изменяет его свойств по белковому содержанию Однако обработка его в пастеризационной установке более

30 с при температуре пастеризации 75°С уже вызывает денатурацию сывороточных белков

Исследования пристенного слоя молока в ГД нагревателе показали, что его толщина находится в прямой зависимости от вязкости молока, температуры нагрева и показателей смачиваемости деталей установки (рисунок 7)

С ростом температуры, по данным этого рисунка, толщина пристенного слоя интенсивно снижается Теоретические значения толщины э-Гого слоя при 1^=2320 на 25-30 % выше экспериментальных данных в области низких температур молока и на 10-15 % в области температур пастеризации

Подвергаясь трению и нагреву в ГД нагревателе, диаметр жировых шариков снижается Однако в целом нагреватель не обладает способностью

5

мм 0,4

0,2

\ \ V N 1 Теоретич ' -V- 1

Эксперт и | г- __ __

6 = 0,4739х"° 481 Я2 = 0 994 -1- га 1

0 25 50 75 1, °С

Рисунок 7 - Зависимость толщины а пристенного слоя молока от температуры t его нагрева

гомогенизировать молоко, но отстаивание жира в нем замедляется в 10 раз

Температура молока при разгоне нагревателя (рисунок 8) в первые минуты достаточно интенсивно повышается, а затем по мере снижения вязкости молока этот рост Рисунок 8 - Термограмма разгона пастеризационной уменьшается При

установки на рабочий режим низких частотах

вращения ротора (порядка 140 1/с) длительность разгона установки составляет около одного часа, а при 250-320 1/с - 6-8 минут (рисунок 9) Теоретические данные времени выхода нагревателя на рабочий режим пастеризации меньше их на 5-10 %, так как не учитывают потери тепла в окружающую среду

Производительность установки с увеличением (рисунок 10, а) падает в интервале = 10-14 °С снижение подачи нагревателя наиболее заметное (около 6 % на каждый градус увеличения перепада температур) Теоретические данные аналогичны, но несколько меньше опытных (на 8-10 %)

Уменьшение производительности одного и того же ГД нагревателя вызывает необходимость сокращения площади регенератора, при этом существенно изменяется и коэффициент регенерации тепла в нем (рисунок 10, б)

Затраты энергии на нагрев молока в ГД нагревателе в принятых ранее

Частота вращения ротора, 1/с

Рисунок 9 - Зависимость времени Твых вывода пастеризационной установки на рабочий режим от частоты <о вращения ротора

1еточ 0Р=0,15 <0 = 283 Зм 1/с

Эксп зрим —___^

/ Мн = 0,8492 ? = 0,вг - ^,4409 48

10 12 14 16 18 20 Д». °С

Рисунок 10 - Зависимость производительности установки (а), площади регенератора Б и коэффициента регенерации £ (б) от At в ГД нагревателе

12 6 О

0,2 0,6 1 1,4 М, тУч

15 10 5 0

0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 М, т/ч

А I Теорепн Г^н

1 __ 1М--

--у -- = 21,4121« Я2 = 0,96 - |0,5276 92 - \1 — Экспери

Рисунок 11 - Зависимость затрат энергии на нагрев молока (а) и удельного тепловыделения (б) в ГД нагревателе от производительности установки

пределах изменения температур = 61°С, ^ = 75°С) линейно связаны с производительностью пастеризационной установки (рисунок 11, а) Они увеличиваются на 2,5 кВт/ч на каждые 0,2 т/ч повышения производительности установки.

Удельное тепловыделение в нагревателе = 0,153 м) зависит от подачи (рисунок 11, б) и размеров ротора Увеличение подачи снижает удельное тепловыделение его, что подтверждается и теоретическими исследованиями

Частота вращения ротора практически не влияет на этот показатель работы пастеризационной установки Он остается равным 13,5 кДж/кг см

Увеличение зазоров ротор-корпус снижает теплопроизводительность ГД нагревателя и производительность установки, так как скорость скольжения слоев молока в нем уменьшается, уменьшается и характер их взаимодействия при движении лопаток ротора Увеличение же диаметра ячеек ротора несколько повышает производительность установки

Потери в окружающую среду на всех режимах работы пастеризационной установки составляют в среднем 0,06 кВт/ч или от 0,5 до 2,7 % от потребляемой ею мощности Сокращение их практически до нуля возможно утеплением ГД нагревателя, выдерживателя и регенератора

Затраты энергии на холостой ход при производительности пастеризационной установки 0,6 т/ч составляют 10,2 % от мощности привода и могут быть сокращены прямым соединением нагревателя с электродвигателем

На время пребывания молока в ГД нагревателе оказывают влияние только производительность установки и вместимость внутренних полостей нагревателя Повышение подачи в ГД нагреватель при одной и той же тенлопроизводи-тельности его снижает время обработки молока во внутренних протоках нагревателя Зависимость его линейная, а тренд имеет вид (при Я2 = 0,9497)

Т„ =4Д619М-° 2894,с- (26) Доля, вносимая им в критерий Ра пастеризации молока в установке (рисунок 12) в исследованных пределах изменения подачи и объема нагревателя, незначительна и не превышает 0,2 при М = 0,6 м3/ч

Регенератор также оказывает небольшое тепловое воздействие на молоко с целью его пастеризации, доля его в Ра при производительности установки 0,4-0,7 т/ч составляет от 37 до 20%

Остальное время пастеризации молока приходится на выдерживатель и зависит от его вместимости и температуры молока в нем

Повышение температуры пастеризации молока при постоянной доле выдерживателя в критерии Ра способствует уменьшению его объема (рисунок 13)

м, м3/ч V« ю3мг

Рисунок 12 - Доля, вносимая ГД нагревателем в критерий пастеризации Ра в зависимости от производительности пастеризационной установки (1) и вместимости нагревателя (2)

Рисунок 13 - Зависимость объема выдержи-вателя от температуры пастеризации молока

При температурах пастеризации 72-80°С и Раш = 0,5 объем выдерживателя не превышает 0,5 литра, в связи с чем возможен монтаж его непосредственно в корпусе нагревателя

По результатам факторных экспериментов взаимного влияния окружной скорости ур ротора, перепада температур А1 и радиального зазора 8 ротор-корпус на удельную подачу пастеризационной установки с ГД нагревателем одних и тех же размеров

получено следующее уравнение регрессии

у, = 145 + 36,8x1 ~ 9,38x2 + 3,75х3 - 6,25х1хз + 11,14х,2 - 16,99х22 -12,Зх3 (27) Проверка на адекватность экспериментальным данным по критерию Фишера Б = 2,08 < Рхабл =2,1 при коэффициенте корелляции Ыу2 = 0,9885 дала основание считать полученную модель адекватной

Поверхность отклика удельной производительности пастеризационной установки, построенная по этой зависимости в функции зазора 5 ротор-корпус и перепада температур А1 в нагревателе при х3 = 1 (ур = 22 м/с) имеет вид холма с явно выраженной зоной рациональных сочетаний радиального зазора 5 = 1,5-2 мм и перепада температур Аг = ^ - 1;р = 14-15°С

Поверхности отклика удельной подачи молока в пастеризационную установку в функции зазора 5 и окружной скорости вращения ротора представляются седлообразными с подъемом по оси роста окружной скорости вращения ротора ур, что подтверждается и анализом теоретических зависимостей В связи с этим выбор окружной скорости вращения ротора должен быть ограничен необходимой производительностью установки Для производительности установки М = 0,6 т/ч окружная скорость ротора должна быть в пределах 22-23 м/с

Уравнение удельной производительности пастеризационной установки в раскодированном виде имеет вид Муй = 186 - 98,87ур + 114, ЗА! + 109,48- 3, 13ур8 + 2,79 у/ - 4,2 (АО2 -12,382 Анализ его показывает, что наряду со скоростью вращения ротора существенное влияние на удельную подачу в пастеризационной установке оказывает перепад температур в ее нагревателе Из факторов взаимодействия выделен лишь радиальный зазор-окружная скорость вращения ротора, увеличение которого снижает параметр оптимизации

С подачей в пастеризационной установке тесно связано и удельное тепловыделение С>4 уд одним сантиметром ширины ротора Уравнение регрессии в функции оптимизируемых факторов в МДж/(ч-см) имеет вид

£>1уд=49,73-5,74ур + 0,36гяч+ 9,158+ 0,03ургяч-0,24ур3-

-0,64 гяч8 + 0,1525у„ - 0,0308 гячг - 0,868/

(28)

Изучение поверхностей отклика у:! и изолиний теплопроизводительно-сги дает основание считать выбор рациональных параметров по анализу удельной подачи пастеризационной установки вполне достаточным

Полученные данные использованы в методике инженерного расчета пастеризационной установки с ГД нагревателем, а также в рекомендациях по организации специализированных молокоприемных пунктов молочных заводов

В пятой главе приведены расчеты экономической эффективности использования усовершенствованной пастеризационной установки применительно к молокоприемному пункту сельского поселения для сбора и первичной обработки молока от личных подсобных и фермерских хозяйств В качестве базы сравнения принята промышленная пастеризационная установка марки ПМР-0,2 Затраты энергии на пастеризацию молока в усовершенствованной установке с ГД нагревателем в сравнении с базовой не изменяются, однако капвложения в нее в составе оборудования молокоприемного пункта производительностью ИЗО тонн молока в год сокращаются на 32,8 %, а эксплуатационные затраты на 23 % Чистая годовая прибыль может составить около 39,5 тысяч рублей при сроке окупаемости капвложений 2,37 года

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Распространенные в настоящее время паровые пастеризационные установки косвенного нагрева имеют низкий КПД (55-60 %) и высокую энергоемкость, применение их в технологии первичной обработки молока в условиях малых хозяйственных формирований сопряжено со значит, ельными дополнительными затратами для получения пара, перекачки жидкостей, установки вытяжных систем и сложной автоматики, из-за чего предпочтительнее пастеризационные установки с нагревателями прямого воздействия на молоко, к которым относятся и гидродинамические нагреватели

2 Пастеризация молока в установке с гидродинамическим нагревателем обусловлена диссипацией механической энергии привода ее гидродинамического нагревателя за счет сил трения молока о стенки прот очных каналов и сил вязкости при воздействии на него лопаток рогора и корпуса нагревателя Процесс нагрева молока в ней осуществляется от центра потока его в проточной части к стенкам корпуса гидродинамического нагревателя, из-за чего пристенный слой молока находится в худших условиях пастеризации Разность температур нагрева его достигает 5°С и может быгь снижена уменьшением толщины пристенного слоя за счет повышения температуры пастеризации молока Для подавления микрофлоры в пристенном слое молока температура его пастеризации должна быть не ниже 65°С

3 Течение молока в проточной части тепловых аппаратов пастеризационной установки носит турбулентный характер с переходом в ламинарный в пристенном пограничном слое Наиболее интенсивен поток молока в проточной части гидродинамического нагревателя Он характеризуется наличием вихрей в ячейках ротора и корпуса, а также резкими изменениями направления движения и скорости Соотношение окружной скорости молока на уровне центра по-

тока к осевой превышает 10 Окружная скорость потока для повышения диссипации энергии привода в тепловую должна быть близка к кавитационной

4 Нагрев подаваемого в установку молока коров красной степной породы до температур пастеризации сопровождается снижением плотности его на 4,1 %, а кинематической вязкости - в 2,5 раза, что отражается и на уменьшении показателей смачиваемости им деталей пастеризационной установки краевого угла смачивания и удельной энергии адгезии на границе сред «молоко-деталь» на 20-35 % Это изменение наиболее резкое в области низких температур молока (5-40°С)

5 Входящие в состав пастеризационной установки гидродинамический нагреватель, выдерживатель и регенератор должны быть утеплены, что повышает ее КПД и экономит 2,7 % мощности привода Целесообразен монтаж вы-держивателя непосредственно в корпусе нагревателя

6 По результатам исследований рационален следующий тепловой режим работы пастеризационной установки

- исходная температура пастеризуемого молока - 4-10°С,

- температура пастеризации - 75°С,

- температура регенерации - 60-61°С,

- температура охлажденного пастеризованного молока - 4-5 °С

В этом режиме затраты времени на разгон установки производительностью 0,6 т/ч не превышают 6-7 минут, в течение которых теплоотдача в гидродинамическом нагревателе снижается в 1,8 раза

7 Процесс работы пастеризационной установки в таком тепловом режиме обработки молока должен осуществляться при

- окружной скорости вращения ротора нагревателя - 23 м/с,

- радиальном зазоре ротор-корпус в нем - 1,5-2 мм,

- радиусе ячеек - в пределах 14-16 мм,

- перепаде температур на выходе и входе в нагреватель - 14-15°С,

- объеме выдерживателя - 0,3 дм3,

- площади регенератора - 3 м2

Доля, вносимая в критерий пастеризации Ра, при этом составляет нагревателем - 0,16, регенератором - 0,24, а выдерживателем - 0,6 при коэффициенте регенерации 0,8-0,82 Это обеспечивает удельную производительность установки 180-210 кг/ч, а тегоюпроизводительность - 8-8,2 МДж/ч на сантиметр длины ротора диаметром 0,153 м при мощности привода нагревателя около 10 кВт

8 Чистая годовая прибыль от внедрения усовершенствованной пастеризационной установки с гидродинамическим нагревателем в расчете на один сельский молокоприемный пункт, организованный районным молочным заводом в условиях Южного федерального округа, может составить до 40 тысяч рублей при сроке окупаемости капвложений 2,37 года

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

а) в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1 Краснова А Ю Пути снижения мощности привода пастеризационной установки с гидродинамическим нагревателем /В П Стальной, АЮ Краснова // Механизация и электрификация сельского хозяйства -№ 12 -2007 -С 39-40

б) в сборниках научных трудов вузов

2 Краснова АЮ Анализ работы гидродинамических нагревателей жидкости / А Ю Краснова // Совершенствование процессов и технических средств в АПК С б науч тр АЧГАА - Зерноград, 2006 -С 19-26

3 Краснова А Ю Повышение эффективности линии доения и обработки молока /ЕИ Капустина, А Ю Краснова //Совершенствование процессов и технических средств в АПК Сб науч тр АЧГАА — Зерноград, 2006 -С 10-11

4 Краснова А Ю Технико-экономическое обоснование частоты вращения ротора гидродинамического пастеризатора молока /А Ю Краснова // Актуальные проблемы научно-технического прогресса в АПК Сб материалов международной научно-практической конференции 4 1- Ставрополь, 2006 -С 191 -194

5 Краснова А Ю Определение критерия пастеризации в пастеризационной установке с гидродинамическим нагревателем молока / И H Краснов, АЮ Краснова // Совершенствование рабочих органов машин, технологии и организации производства работ в АПК Материалы научно-практического семинара - Новочеркасск, 2007 - С 42-46

6 Краснова АЮ Основные направления повышения коэффициента полезного действия гидродинамического пастеризатора молока /А Ю Краснова // Инновационный путь развития АПК - магистральное направление научных исследований для сельского хозяйства Материалы Международной научно-практической конференции Том III - пос Персиа-новский, 2007 - С 134 - 135

7 Краснова А Ю Баланс тепла в пастеризационной установке с гидродинамическим нагревателем /А Ю Краснова// Экономика, организация, технология и механизация животноводства Межвуз сб АЧГАА - Зерно-град, 2007 -С 301 -306

8 Краснова А Ю Тепловая производительность гидродинамического нагревателя молока / А Ю Краснова// Экономика, организация, технология и механизация животноводства Межвуз сб АЧГАА - Зерноград, 2007 -С 201 -203

9 Пат 2305409 Российская Федерация, МПК а23С 3/00 Устройство для гидродинамической пастеризации жидких продуктов/ А Ю Краснова, И H Краснов, А И Удовкин Заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия» -№ 2006101378/13, заявл 17 01 2006, опубл 10 09 2007, Бюл № 25

4

ЛР65-13 от 15 02 99 Подписано в печать 17 04 2008 Формат60x84/16 Уч-изд л 1,0 Тираж!00экз Заказ№187

РИО ФГОУ ВПО АЧГАА

347740, г Зерноград Ростовской области, ул Советская, 15

г - геодезический напор, м; £ х - перепад температур на входах и выходах в регенератор, К; укр - критическая скорость между потоками молока в турбулентном ядре и в пограничным слое, м/с; ^ан - площадь поперечного сечения канала нагревателя, м2; П - смоченный периметр канала нагревателя, м; гг - гидравлический радиус, м; х0 - напряжение силы среза между слоями молока, кг/(м-с2); ^^выд - вместимость выдерживателя, м3; т - количество подающих каналов в нагревателе; п - число оборотов ротора в минуту.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПАСТЕРИЗАЦИИ МОЛОКА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Анализ методов пастеризации молока.

1.2 Классификация пастеризаторов,молока.

Г.3> Анализ конструктивных особенностей, и режимов, работы пастеризаторов-косвенного воздействия на молоко *.

1.4 Пастеризаторы прямого воздействия на. молоко.

115 Обзоршаучных публикаций по исследованию процесса ? работы»гидродинамических нагревателей.

1.6 Цель и задачиисследования.

Главам АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ПАСТЕРИЗАЦИИ МОЛОКА В УСТАНОВКЕ С ГИДРОДИНАМИЧЕСКИМ НАГРЕВАТЕЛЕМ

2.1 Функциональная схема пастеризационной.установки^и процесс работы гидродинамического нагревателя.

2.2 Характеристики потока молока в гидродинамическом нагревателе.

2.3 Течение молока в проточной части гидродинамического нагревателя.

2.4 Определение критерия пастеризации установки, с гидродинамическим нагревателем.

2.5 Продолжительность гидродинамической обработки молока в нагревателе

2.6 Баланс тепла в пастеризационной установке с гидродинамическим нагревателем.

Выводы.

Глава 3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПАСТЕРИЗАЦИОННОЙ» УСТАНОВКИ С ГИДРОДИНАМИЧЕСКИМ НАГРЕВАТЕЛЕМ.

3;Г Общая'программа, экспериментальных исследований процесса работы пастеризационной установки.

3.2 Оборудование и приборы для проведения экспериментальных исследований.

3.3- Методика определения температур молока в тепловых аппаратах пастеризационной установки.

314 Методика определения физико-механических свойств молока.

3.5 Методика определения показателей смачиваемости молоком материалов?деталейшастеризационной установки*.

316 Методика определения, производительности шмощно сти привода^гидродинамического нагревателя.

3.7 Методика планирования, эксперимента^, по, оптимизации параметров гидродинамического нагревателя пастеризационной,установки

3.8 Методика обработки опытных данных.

Глава 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПАСТЕРИЗАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ С ГИДРОДИНАМИЧЕСКИМ НАГРЕВАТЕЛЕМ.

4.1 Изменение физико-механических свойств,молока при пастеризации с использованием гидродинамического нагревателя.

4.2 Обоснование температурных режимов пастеризации молока с использованием ГД нагревателя.

4.3 Производительность пастеризационной установки и затраты энергии на её привод.

4.4 Продолжительность обработки молока в тепловых аппаратах пастеризационной установки.

4.5 Обоснование зоны рационального сочетания основных факторов, влияющих на теплопроизводитель-ность пастеризационной установки с гидродинамическим нагревателем.

4.6 Использование пастеризационных установок с гидродинамическим нагревателем в сельских молокоприёмных пунктах.

Выводы.

Глава 5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ

РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Выводы.

К началу 2006 года производство молока в Российской Федерации составило около 33 млн. тонн, что в 1,7 раза меньше, чем в 1990 году до начала перестройки в нашей стране /82/. Это связано с резким сокращением поголовья крупного рогатого скота в сельскохозяйственных организациях. Сейчас в хозяйствах всех форм собственности поголовье крупного рогатого скота составляет около 23 млн. голов, в то время как в 1990 году оно было более 57 млн. голов.

То же наблюдается и в хозяйствах Южного федерального округа (ЮФО). Здесь количество крупного рогатого скота сократилось в 2,3 раза, валовое производство молока в 1,6. раза.

Производство молока к 1990 году сосредоточено было, в основном, в крупных сельскохозяйственных организациях. К настоящему времени категория этих хозяйств производит лишь 44,7 % молока, 2,8 % его производится в фермерских хозяйствах и 52,5 % в хозяйствах населения (личных подсобных хозяйствах) /82/. В Южном. федеральном округе в фермерских хозяйствах в г

2005 году произведено около 4,5 % молока, а в личных подсобных хозяйствах более 67 %. Причём надои молока от одной коровы при этом увеличились с 2,86 до 3,25 тыс. кг в год.

Таким образом, наибольшее количество молока в настоящее время производится малыми хозяйствами - личными подсобными и фермерскими. На их долю в ЮФО приходится более 70 % производимого молока. Первичная обработка его затруднена из-за разрозненности его производителей в сельских поселениях.

Молоко является быстро портящимся продуктом. С момента получения сохранение его до доставки потребителю требует обязательной обработки, направленной на улучшение санитарно-гигиенических качеств, обеспечение ему большой стойкости в хранении и неизменность его исходных свойств и качеств.

Обработка молока бывает первичной, выполняемой в хозяйствах или на низовых предприятиях молочной промышленности (молокоприёмных пунктах) и вторичной - выполняемой на заводах молочной промышленности перед выпуском молока в торговую сеть /33, 68, 96/.

Переработка молока состоит из ряда технологических операций, направленных на изменение исходных свойств его с целью получения из него тех или иных молочных продуктов (сливки, сметана, масло, сыр ндр:).

Молоко — весьма благоприятная среда для жизни и развития многих видов микроорганизмов, в том числе и болезнетворных. Развитие их в молоке может быть приостановлено соблюдением гигиены при доении /10, 21, 22, 67/, охлаждением^ его или применением тепловой обработки (пастеризации)-с последующим охлаждением. Последнее более предпочтительно в условиях личных подсобных и фермерских хозяйств: Здесь целесообразен» сбор молока на-сельских поселковых приёмных пунктах /44, 50/ и первичная обработка1 его с включением операций пастеризации до сдачи; на молочные заводы.

Путем, пастеризации достигается эффективное уничтожение микроорганизмов, что делает молоко более прочным в хранении-и безопасным.в передаче болезнетворных бактерий. Эффективность пастеризации, то есть степень уничтожения микроорганизмов, зависит от температуры нагрева молока и длительности выдержки /21, 54, 112, 130/. При нагревании до 63.70°С и двадцатиминутной выдержке гибнет более 99,9 % бактерий. Такие же результаты достигаются при нагревании молока до 80. 85°С без.выдержки.

В процессе первичной обработки и переработки молоко подвергается тепловому воздействию с целью его пастеризации или стерилизации. Нагревание продукцииюсуществляется аппаратами косвенного нагрева при помощи различных теплоносителей: водяного пара, горячей воды, топочных газов, нагретого воздуха, а также электрического тока. Наиболее широко применяется для этого водяной насыщенный пар, так как при его конденсации получают большое количество теплоты при сравнительно малом его расходе /6, 23, 38/.

Однако применение паровых пастеризаторов в условиях малых.ферм и хозяйственных формирований сопряжено со значительными вспомогательными затратами на оборудование для получения пара, перекачку жидкостей, установку вытяжных систем и сложной автоматики.

К тому же почти все пастеризаторы косвенного нагрева молока имеют пониженный коэффициент полезного действия (кпд), высокую энергоёмкость, ограниченные возможности плавной регулировки нагрева молока и изменения режимов работы. Большинство из них вызывает загрязнение окружающей среды и пожаро-взрывоопасны.

В настоящей работе решение этих вопросов предлагается на основе разработки и совершенствования пастеризаторов непосредственного нагрева жидкости с помощью гидродинамических нагревателей, которые показали хорошую работоспособность на нагреве воды /6, 47, 78, 79/ и пастеризации молока/1, 49, 73/.

Однако промышленные образцы их всё ещё не совершенны, имеют значительные потери-тепла в окружающую среду. Процесс функционирования их, режимы работы и основные параметры недостаточно изучены и обоснованы, а использование их в технологических линиях первичной обработки и переработки молока в условиях производства его малыми хозяйственными формированиями всё ещё ограничено.

В настоящей диссертации дан анализ работы существующих пастеризационных установок в животноводстве, рассмотрены известные исследования в области пастеризации молока. На основе этого определена необходимость дальнейшего совершенствования процесса работы и конструкции пастеризационных установок с гидродинамическим (далее ГД) нагревателем, определения рациональных режимов работы и параметров их применительно-к условиям производства молока фермерскими и личными подсобными хозяйствами.

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований по динамике течения жидкости в полостях ротора пастеризатора, преобразованию энергии вращения ротора в тепловыделения во взаимодействующих элементах пастеризатора, потерям тепла в окружающую среду и с потоком пастеризованного молока, балансу удельной энергии потока, коэффициенту полезного действия нагревателя и пастеризационной установки.в целом.

Уточнена математическая- модель функционирования ГД нагревателя, определена степень влияния основных геометрических параметров пастериза-ционнойустановки на процесс её работы, обоснованы рациональные значения этих параметров и допустимые границы их варьирования? в различных режимах работы установки и её нагревателя.

На основе этих исследований разработана, уточнённая методика расчёта установки для-пастеризации.'молока с учётом возможности перехода по - теории подобиям на любой' типоразмер} его по производительности ш мощности привода. Даны рекомендации? по совершенствованию- её конструкции и использованию, нагревателя в,других процессах-хозяйства: на нагреве воды, перекачке жидкостей, поливе и др.

На защиту выносятся»следующие научные результаты:. уточненные математические модели функционирования тепловых аппаратов пастеризационной установки, и их. взаимосвязи;

-основные закономерности» потока, молока5 и теплообмена в гидродинамическом- нагревателе; регрессионные модели производительности ^ удельного тепловыделения нагревателяустановки; . усовершенствованная конструкция пастеризационной установки с гидродинамическим нагревателем, режимы её работы, основные параметры и методика расчёта.

Работа выполнена'во ФГОУ ВПО «Азово-Черноморская. государственная агроинженерная академия» в соответствии с планами её НИР.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Распространённые в настоящее время паровые пастеризационные установки косвенного нагрева имеют низкий кпд (55 . 60 %) и высокую энергоёмкость, применение их в технологии первичной обработки молока в условиях малых хозяйственных формирований сопряжено со значительными дополнительными затратами для получения пара, перекачки жидкостей, установки вытяжных систем и сложной автоматики, из-за чего предпочтительнее пастеризационные установки с нагревателями прямого воздействия на молоко, к которым относятся и гидродинамические нагреватели.

2. Пастеризация молока в установке с гидродинамическим нагревателем обусловлена диссипацией механической энергии привода её гидродинамического нагревателя за счёт сил трения молока о стенки проточных каналов и сил вязкости при воздействии на него лопаток ротора и корпуса нагревателя. Процесс нагрева молока в ней осуществляется от центра потока его в проточной части к стенкам корпуса гидродинамического нагревателя, из-за чего пристенный слой молока находится в худших условиях пастеризации. Разность температур нагрева его достигает 5°С и может быть снижена уменьшением толщины пристенного слоя за счёт повышения температуры пастеризации молока. Для подавления микрофлоры в пристенном слое молока температура его пастеризации должна быть не ниже 65°С.

3. Течение молока в проточной части тепловых аппаратов пастеризационной установки носит турбулентный характер с переходом в ламинарный в пристенном пограничном слое. Наиболее интенсивен поток молока в проточной части гидродинамического нагревателя. Он характеризуется наличием вихрей в ячейках ротора и корпуса, а также резкими изменениями направления движения и скорости. Соотношение окружной скорости молока на уровне центра потока к осевой превышает 10. Окружная скорость потока для повышения диссипации энергии привода в тепловую должна быть близка к кавита-ционной.

4. Нагрев подаваемого в установку молока коров красной степной породы до температур пастеризации сопровождается снижением плотности его на 4,1 %, а кинематической вязкости — в 2,5 раза, что отражается и на уменьшении показателей смачиваемости им деталей пастеризационной установки: краевого угла смачивания и удельной энергии адгезии на границе сред «молоко-деталь» на 20 . 35 %. Это изменение наиболее резкое в области низких температур молока (5. .40°С).

5. Входящие в состав пастеризационной установки гидродинамический нагреватель, выдерживатель и регенератор должны быть утеплены, что повышает её кпд и экономит 2,7 % мощности привода. Целесообразен монтаж вы-держивателя непосредственно в корпусе нагревателя.

6. По результатам исследований рационален следующий тепловой режим работы пастеризационной установки:

- исходная температура пастеризуемого молока - 4 . 10°С;

- температура пастеризации - 75 °С;

- температура регенерации - 60 . 61°С;

- температура охлаждённого пастеризованного молока-4 . 5°С.

В этом режиме затраты времени на разгон установки производительностью 0,6 т/ч не превышают 6 . 7 минут, в течении которых теплоотдача в гидродинамическом нагревателе снижается в 1,8 раза.

7. Процесс работы пастеризационной установки в таком тепловом режиме обработки молока должен осуществляться при:

- окружной скорости вращения ротора нагревателя — 23 м/с;

- радиальном зазоре ротор-корпус в нём - 1,5 . 2 мм;

- радиусе ячеек - в пределах 14 . 16 мм;

- перепаде температур на выходе и входе в нагреватель - 14 . 15°С;

- объёме выдерживателя - 0,3 дм3;

- площади регенератора - 3 м2.

Доля, вносимая в критерий пастеризации Ра при этом составляет: нагревателем - 0,16, регенератором — 0,24, а выдерживателем - 0,6 при коэффициенте регенерации 0,8 . 0,82. Это обеспечивает удельную производительность установки 180 . 210 кг/ч, а теплопроизводительность - 8 . 8,2 МДж/ч на сантиметр длины ротора диаметром 0,153 м при мощности привода нагревателя около 10 кВт.

8. Чистая годовая прибыль от внедрения усовершенствованной пастеризационной установки с гидродинамическим нагревателем в расчёте на один сельский молокоприёмный пункт, организованный районным молочным заводом в условиях Южного федерального округа, может составить до 40 тысяч рублей при сроке окупаемости капвложений 2,37 года.

151

1. А. С. № 1324620 СССР, МКИ4 А23 С 3/033 Устройство для нагрева жидкости. / В.Е. Заушицин, В.И. Фомин, Ю.А. Фаянс, Г.И. Проценко, Л.Н. Кривцов, М.И. Мучник. - 3857459/30-13; зявл. 28.02.85; опубл. 23.07.87. Бюл. №27. - С.7.

2. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. Изд. второе перераб. и доп./ Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976. - 279 с.

3. Алексопольский Д.Я. Гидродинамические передачи / Д.Я. Алексополь-ский. — М.: Машгиз, 1963. 271 с.

4. Антроповский Н.М. и др. Молочное оборудование животноводческих ферм / Н.М. Антроповский. — М.: Россельхозиздат, 1975. — 144 с.

5. Ассонов Н.Р. Микробиология / Н.Р. Ассонов. М: Колос, 2002. - 352 с.

6. Ашуралиев Э.С. Обоснование параметров и повышение эффективности функционирования гидродинамического нагревателя жидкости сельскохозяйственного назначения: дис. канд. техн. наук, г. Ростов-на-Дону, 2002. 164 с.

7. Бабенко И.И. Водоснабжение животноводческих ферм / И.И. Бабенко. — М.: Колос, 1964. 287 с.

8. Барцлавский Х.Л. Гидродинамические передачи строительных и дорожных машин/ Х.Л. Барцлавский. М.: Машиностроение, 1976.-149 с.

9. Башта Т.М. Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы: Учеб. пособ для машиностроительных вузов / Т. М. Башта, С.С. Руднев и др. М., Машиностроение, 1982. - 423 с.

10. Беляев В.В. Санитарная техника предприятий мясной и молочной промышленности / В.В. Беляев. М.: Пищевая промышленность, 1979. -207 с.

11. Бойко В.Ф. Движение жидкости в тонких кольцевых щелях / В.Ф. Бойко // Напорные движения жидкости во вращающихся каналах и гидротранспорт. М.: Тр. МИИТ, 1971. Вып. 386. - С. 73 - 86.

12. Борщов Д.Я. Защита окружающей среды при эксплуатации котлов малой мощности / Д.Я. Борщов, А.Н. Воликов. М.: Стройиздат, 1987. — 156 с.

13. Борщов Д.Я. Чугунные и стальные отопительные котлы: справочное пособие / Д.Я. Борщов. М.: Энергоатомиздат, 1992. - 265 с.

14. Бредихин С.А. Технология и техника переработки молока / С.А. Бредихин, Ю.В. Космодемьянский, В.Н. Юрин. М.: Колос, 2003. - 400 с.

15. Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости / Дж. Бэтчелор. — М.: Мир, 1973. —753 с.

16. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. М., Колос, 1973.-199 с.

17. Витков Г.А. Гидравлические сопротивления и тепломассообмен / Г.А. Витков, Л.П. Холпанов, С.Н. Шерстнев. М.: Наука, 1994. - 288 с.

18. Гавриленко Б.А. Гидравлический привод / Б.А. Гавриленко и др. М.: Машиностроение, 1968. - 503 с.

19. Гавриленко Б.А. Гидродинамические муфты / Б.А. Гавриленко, В.А. Минин. Оборонгиз, 1959. - 338 с.

20. Гавриленко Б.Л. Гидравлические тормоза / Б.А. Гавриленко, В.А. Минин, Л.С. Оловников. М.: Машгиз, 1961. - 244 с.

21. Герцен А.И. Качество молока при разных видах и режимах его пастеризации / А.И. Герцен, В.Г. Антраментова // Молочно-мясное скотоводство. Киев, 1973. - Вып. 3.

22. Гигиенические требования к качеству и безопасности производственного сыра и пищевых продуктов. СанПиН 2.3.2.560 96. М: 1997.

23. Гизатулин В.Г. Анализ эффективности использования пастеризаторов на ферме / В.Г. Гизатулин // Механизация е.- х.-ва. — 1987. № 5. - С. 35-36.

24. Горбунов П.П. Гидромеханические трансмиссии тракторов / П.П. Горбунов, Ф.А. Черпак, К.Я. Львовский. М.: Машиностроение, 1966 -447 с. ,

25. Горский В.Г. Регрессионный анализ при композиционном планировании второго порядка специального вида / В.Г. Горский, В.З. Бродский // Информационные материалы Научного Совета по комплексной проблеме. М.: Изд-во АН СССР. - 1970. -№8. - С. 1-35.

26. Горюнов Ю.В. Смачивание / Ю.В. Горюнов, Б.Д.Сумм. М.: Знание, 1972.-64 с.

27. ГОСТ 9225 84. Молоко и молочные продукты. Методы микробиологического анализа. М: Изд-во стандартов, 1989.

28. Гухман A.A. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло-массообмена / A.A. Гухман. М.: Высшая школа, 1974. - 328с.

29. Давидов Р.Б. Молоко и молочное дело /Р.Б. Давидов. М.: Колос, 1964. - 328 с.

30. Диланян З.Х. Молочное дело / З.Х. Диланян. М.: Колос, 1979. - 368 с.

31. Доронин Б.А. Исследование режимов очистки доильно-молочного оборудования и совершенствование технических средств для её выполнения и контроля: дис. .канд. техн. наук. — Ставрополь, 1981. — 184 с.

32. Заушицин В.Е. A.C. № 1161060 СССР, МКИ4 А23 С 3/02 Устройство для коагуляции жидких продуктов / А.Х. Терсков, В.И. Фомин, Г.И. Проценко, В.Е. Заушицин. 3514673/30-15; заявл. 17.09.82; опубл. 15.06.85. Бюл. №22. - С. 26.

33. Здановская В.Г. Машины и оборудование для переработки молока в фермерских хозяйствах / В.Г. Здановская, H.A. Королева, Н.П. Мишу-ров. М.: Информагротех, 1995. - 208 с.

34. Золотин Ю.П. Оборудование предприятий молочной промышленности / Ю.П. Золотин и др. М.: Агропромиздат, 1985. - 270 с.

35. Ибрагимов А.И. Исследование статистических и динамических характеристик малых пастеризационно-охладительных установок для молока и оптимизация их: дис. . канд. техн. наук. — Ленинград, 1973. — 217 с.

36. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И.Е.

37. Идельчик. М.: Машиностроение, 1975. — 551 с.

38. Измерения массы, плотности и вязкости. Под ред. д.т.н. Ю.В. Тарбеева.- М: Изд. стандартов, 1988. 176 с.

39. Кавецкий Г.А. Процессы и аппараты пищевых производств / Г.А. Ка-вецкий, A.B. Королев М.: Агропромиздат, 1991. - 432 с.

40. Казанков А.Г. Исследование молочной линии доильных установок: дис. канд. техн. наук, г. Волгоград, 1973. 145 с.

41. Казимир А.П., Эксплуатация электротермических установок в сельскохозяйственном производстве / А.П. Казимир, И.Е. Керпелева. М.: Рос-сельхозиздат, 1984. - 208 с.

42. Калинина В.И. Математическая статистика / В.И. Калинина, В.Ф. Панкин. М.: Высшая школа, 1998. - 336 с.

43. Киселев П.Г. Гидравлика. Основы механики жидкости / П.Г. Киселев. М.: Энергия, 1980. - 360 с.

44. Клайн С.Дж. Подобие и приближенный метод / С.Дж. Клайн. М.:1968.- 304 с.

45. Ковалев Ю.Н. Установки для пастеризации молока / Ю.Н. Ковалев. — М.: Россельхозиздат, 1981. 80 с.

46. Козлов С.Н. Исследование и расчет гидродинамических муфт / С.Н. Козлов // Гидропередачи и гидроавтоматика. Ч. II. М.: ЦИНТИАМ, 1963.

47. Кочкарев А.Я. Гидродинамические передачи / А.Я. Кочкарев. М. - Л., Машиностроение, 1971.-336с.

48. Краснова А.Ю. Анализ работы гидродинамических нагревателей жидкости / А.Ю. Краснова // Совершенствование процессов и технических средств в АПК. Сб. науч. тр. АЧГАА. Зерноград, 2006. - С. 19 - 26.

49. Краснова А.Ю. Повышение эффективности линии доения и обработки молока / Е.И. Капустина, А.Ю. Краснова //Совершенствование процессов и технических средств в АПК. Сб. науч. тр. АЧГАА. -Зерноград, 2006.-С. 10-11.

50. Краснова А.Ю. Пути снижения мощности привода пастеризационной установки с гидродинамическим нагревателем / В.П. Стальной, А.Ю. Краснова // Механизация и электрификация сельского хозяйства. № 12.-2007.-С. 39-40.

51. Кротова H.A. Адгезия / H.A. Кротова. M-JL, 1949. - 384 с.

52. Кугенев П.В. Молочное дело / П.В. Кугенев. М.: Колос, 1974. - 320 с.

53. Кук Г.А. Пастеризация молока / Г.А. Кук. М.: Пищепромиздат, 1951. - 239 с.

54. Кук Г.А. Процессы и аппараты молочной промышленности. Том I / Г.А. Кук. М.: Пищепромиздат, 1955. - 472 с.

55. Курочкин A.A. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов перерабатывающих производств / A.A. Курочкин, В.М. Зимняков. М.: Колос, 2006. - 320 с.

56. Курочкин A.A. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства / A.A. Курочкин, В.В. Ляшенко. М.: Колос, 2001.-440 с.

57. Кутателадзе С.С. Справочник по теплопередаче / С.С. Кутателадзе, В.М. Боришанский. М.: Госэнергоиздат, 1959. - 395 с.

58. Лаптев Ю.Н. Исследование неустановившихся режимов работы гидротрансформатора / Ю.Н. Лаптев, В.Д. Демченко // Изв. вузов. Энергетика, 1970.-№9.-С. 98-103.

59. Лаптев Ю.Н. Отклонение потока за колесами гидротурбомашин на переходных режимах работы / Ю.Н. Лаптев, С.И. Ровный // Изв. вузов. Энергетика, 1978. № 7. - С. 105-109.

60. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. — М.: Наука, 2003.-840 с.

61. Ломакин A.A. Центробежные и осевые насосы / A.A. Ломакин. — М. -Л.: Машиностроение, 1966. 364 с.

62. Лыков A.B. Теория теплопроводности / A.B. Лыков. — М.: Госиздат, технико-теоритической литературы, 1952. 392 с.

63. Машины, оборудование, приборы и средства автоматизации для переработки отраслей АПК. Ч. 1. - М.: Информагротехника, 1995. - 96 с.

64. Мельников C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / C.B. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин -Л.: Колос, 1980.- 168 с.

65. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники./ Под ред. Н.С. Власова. М.: Колос, 1979. - 399 с.

66. Молоко, молочные продукты и консервы молочные. Государственные стандарты СССР. Изд. официальное. М.: Стандартгиз, 1975. - 512 с.

67. Молочное оборудование животноводческих ферм и комплексов. Справочник. М.: Россельхозиздат, 1987. - 367 с.

68. Мурусидзе Д.Н. Технология производства продукции животноводства / Д.Н. Мурусидзе, В.Н. Легеза, Р.Ф. Филонова. М.: Колос, 2005. - 432 с.

69. Мянд А.Э. Пастеризация молока с помощью инфракрасного излучения/ А.Э. Мянд, Д.В. Овдиенко, В.И. Магда, Е.И. Герцен, Б.П. Симонов // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства.-№ 4. 1974. - С. 23-25.

70. Панев Б.И. Электрические измерения / Б.И. Панев. М.: Агропромиз-дат, 1987.-223 с.

71. Панфилов. В.А. Технологические линии пищевых производств / В'.А. Панфилов, O.A. Уланов. М.: Пищевая промышленность, 1996. — с.

72. Петров В.И'. Кавитация в высокооборотных лопастных насосах / В.И. Петров, В.Ф: Чебаевский. М.: Машиностроение, 1982. - 192 с.

73. Пирсол И. Кавитация / И. Пирсол // Пер. с англ. Ю.Ф: Журавлева. М.: Мир, 1975.-96 с.

74. Пройдак Н.И. Результаты опытно-хозяйственной' проверки» установки для коагуляции сока зеленых растений / Н.И! Пройдак, Е.В. Ревякин // Комплексная механизация и автоматизация сельскохозяйственного производства. Ростов н-Д, 1985. - С. 127-136.

75. Протодьяконов М.М. Методика рационального планирования эксперимента/ М.М. Протодьяконов, Р.И. Тедер. М1: Наука, 1970. - 76 с.

76. Проценко Г.И. Применение гидродинамического нагрева воды в животноводстве / Г.И. Проценко // Комплексная механизация и автоматизация сельскохозяйственного производства, сб. ст. Ростов н-Д., 1992. — С. 38-40.

77. Проценко Г.И. Устройство для нагрева жидкости. Авторское свидетельство № 1738717 А23 СЗ/ОЗЗ/ Г.И. Проценко, И.А. Хозяев, Н.И. Пройдак, O.P. Кирищиев. Бюллетень №21, 1992.

78. Пустыльник Е. И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений / Е.И. Пустыльник. М.: Наука, 1968. - 288 с.

79. Пфляйдерер К. Лопаточные машины для жидкостей и газов / К. Пфляй-дерер. М.: Машгиз, 1960. - 684 с.

80. Регионы России. Социально-экономические показатели // Статистический сборник. M.: Статистика России, 2005. - 983 с.

81. Резник Н.Е. Гидродинамическая кавитация и использование ее разрушающего действия / Н.Е. Резник // Теоретические и экспериментальные исследования аппаратов для обработки молока на фермах. М., 1969. Вып. 59.-С. 144-162.

82. Резник Н.Е. Процесс воздействия звуковых и ультразвуковых колебаний в жидкости на микробиологические объекты / Н.Е. Резник // Теоретические и экспериментальные исследования аппаратов для обработки молока на фермах. М., 1969. Вып. 59 - С. 91-119.

83. Родцатис К.Ф. Справочник по котельным установкам малой производительности / К.Ф. Роддатис, А.Н. Полтарецкий. М.: Энергоатомиздат, 1989.-487 с.

84. Родионов Г.В. Технология производства и переработки животноводческой продукции / Г.В. Родионов, Л.П. Табакова, Г.П. Табаков. М.: Колос, 2005.-512 с.

85. Русанов A.B. Фазовые равновесия и поверхностные явления / A.B. Русанов. — Л.: Химия, 1967. 415 с.

86. Рыжов C.B. Комплекты оборудования для животноводства / C.B. Рыжов // Справочник. М.: Агропромиздат, 1986. - 352 с.

87. Сванидзе Т.О. Разработка и исследование электрифицированного пастеризатора для термической обработки молока на фермах с малым поголовьем: дис. .канд. техн. наук. Тбилиси, 1982.-164 с.

88. Свириденко А.К. Технологическое оборудование для переработки молока и молочных продуктов / А.К. Свириденко, А.Н. Березин. —Саратов, Саратовская с.-х академия, 1996. 338 с.

89. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике / Л.И. Седов. -Наука, 1972. 470 с.

90. Семичастнов И.Ф. Гидравлические передачи тепловозов / И.Ф. Семичастнов. — М.: Машгиз, 1961. 332 с.

91. Смирнов В.И. Тепловые установки животноводческих ферм / В.И.

92. Смирнов. M.: Сельхозиздат, 1955. — 151 с.

93. Снежко В.А. Диссипативные потери в вихревой камере гидропривода автотракторных центрифуг / В.А. Снежко, Е.М. Пироженко, A.B. Снежко. Азово-Черномор. агроинж. акад. Зерноград, 1998. - 13 с. Деп. в ВНИИТИ 5.02.98 №340-398.

94. Соминич Н.Г. Механизация животноводческих ферм / Н.Г. Соминич. — M.-JL: Госсельхозиздат, 1957. 544 с.

95. Справочник по механизации животноводства. Л.: Колос, 1983. - 336 с.

96. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Машиностроение, 1972. - 720 с.

97. Стесин С.П. Гидродинамические передачи / С.П. Стесин, Е.А. Яковен-ко. М.: Машиностроение, 1973. - 352 с.

98. Теоретические и экспериментальные исследования аппаратов для обработки молока на фермах. Сб. статей. М.: ВИСХОМ, 1969. - 164 с.

99. Терентьев O.A. Экспериментальные исследования внутренних процессов в комплексных гидротрансформаторах / O.A. Терентьев // Гидропередачи и гидроавтоматика, серия III. 4. 11. — M.: ЦИНТИАМ, 1963. С. 122-128 с.

100. Тешев А.Ш. Исследование пластинчатых теплообменников с целью механизации тепловой обработки молока на фермах и комплексах колхозов и совхозов: дис. канд. техн. наук: М.: 1976. - 173 с.

101. Тихий В.А. Использование в сельскохозяйственном производстве аэродинамических теплогенераторов / В.А. Тихий, A.A. Буланцов // Механизация в животноводстве. № 4. - 1988. - 27 с.

102. Трусов С.М. Расчет поля скоростей в гидротрансформаторе / С.М. Трусов, А.Н. Шерстюк // Труды НАМИ. М., 1961. Вып. 40. - 32 с.

103. Фешенко В. И. Разработка и исследование полупроводниковых пленочных электронагревателей для поточной пастеризации молока: дис. . канд. техн. наук. Минск, 1981. - 149 с.

104. Хасиев Т.М. Исследование процесса пастеризации молока и его механизации в условиях животноводческих ферм колхозов и совхозов: дис. . канд. техн. наук. М.: 1963. - 173 с.

105. Хозяев И.А. Основы обеспечения надёжности при проектировании производственных линий животноводческих ферм и комплексов / И.А. Хозяев. Ростов н-Д, 1984. - 92 с.

106. Хуршудян Г.М. Гидравлические преобразователи крутящего момента/ Г.М. Хуршудян. JL: Судпромгиз, 1963. - 267 с.

107. Цой Ю.А. Молочные линии животноводческих ферм и комплексов/ Ю.А. Цой. М.: Колос, 1982. - 221 с.

108. Чжен П. Отрывные течения. Т. I / П. Чжен. М. Мир, 1972. - 300 с.

109. Чучков А. Выдерживатели фермских пластинчатых установок для пастеризации молока: дис. . канд. техн. наук: М., 1959.

110. Шалыгина A.M. Общая технология молока и молочных продуктов/ A.M. Шалыгина, Л.В. Калинина. -М.: Колос, 2004. 199 с.

111. Шахин В.М. Проверка некоторых моделей неустановившегося турбулентного течения в трубе / В.М. Шахин // Динамика сплошных сред. -Новосибирск, 1976.-Вып. 27.-С. 152-158.

112. Шенк X. Теория инженерного эксперимента / X. Шенк. М.: Мир, 1972.-381 с.

113. Шиголев Б.М. Матеметическая обработка наблюдений / Б.М. Шиголев.- М.: Физматгиз, 1960. 344 с.

114. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя / Г. Шлихтинг. М.: Наука, 1974.-711 с.

115. Щукин В.К. Тепломассообмен и гидродинамика внутренних потоков в . полях массовых сил/ В.К. Щукин. М.: Машиностроение, 1970. - 331 с.

116. Электронагревательные установки в сельскохозяйственном производстве / Под. общ. ред. Расстигина В.Н. М.: Агропромиздат, 1985. - 304 с.

117. Эпштейн JI.A. Возникновение и развитие кавитации / JI.A. Эпштейн // Труды ЦАГИ, 1948. № 655. - С. 41-118.

118. Этингоф М.М. Теория и расчет турбомуфты / М.М. Этингоф // Труды ЦИАМ. № 128. - М.: Оборонгиз, 1963. - С 10-15.

119. Юдаев Б.Н. Теплопередача / Б.Н. Юдаев. М.: Высшая школа, 1973. -369 с.

120. Юсибов Ф.М. Результаты исследования охлаждения пастеризованного молока / Ф.М. Юсибов // Интенсификация агропромышленного производства на современном этапе. Тез. докл. 1Y республ. конф. молодых ученых: П часть. Баку, 1988. - С. 71.

121. Юсибов Ф.М. Совершенствование технологии и средств первичной обработки молока на доильно-молочной линии при привязном содержании коров в условиях Азербайджанской республики: дис. . канд. техн. наук. Гянджа, 1991. - 160 с.

122. Brown J. W. F. Application of Research of the Design of Marine Steam Turbine. The Institute of Marine Engineers Transactions, 1957, vol. LXIX, N 3.

123. Brunton I.H. The Deformation of Solids by Cavitation and Drop Impingement. Неустановившееся течение воды с большими скоростями. Тр. Международного симпозиума. М.: «Наука», Ленинград. - 1973.

124. Fottinger Н. Uber einige Forschungsarbeiten aus dem Gebiete der Stromungslehre und ihere Anwendungen. Jahrbuch der Schiffbautechnischen Gesellschaft, 1938, №39.

125. Hamson M., Experimental study of single bubble cavitation noise, J. Acoust. Soc. Amer., 24, P776, 1952.

126. Jim Frederick, Daniel Armstead, Steve Lien, Wolfgang Schmidl, Bijan Ka-zem. Economic Benefits of Utilizing Controlled Cavitation Technology for Black Liquor Oxidation and Heating. TAPPI Journal, January, 2002.

127. Kielwern D. Milchqualitat international Zahlung die Reinvahl 1983, № 8,1. S.R6-R7, 1133.

128. Kratochvil L. Produkce prednostniho mlekawe svele prumysl potravin / L. Kratochvil, B.M. Merg. Mlekarska listy, 1980. - v. Q, № 4, s.446, 78-447, 79.

129. On farm pastorisen for less that 8000 Tarnus Weekly, 1984, v. 101, № 12, p. 18. n 30054.

130. Robe K. Umprave flourord of pasteriged products, food process. Packaging, 37, pp. 84-86, March, 1966.

131. Wheeler W.H., Indentation of metals by cavitation. Trans. ASME, Series D, 82, N1, 1960, p. 184-194.

132. Yang H.X. Electric pasteurization of wine / H.X. Yang, J.H. Wiegand/ -Truit Pood J. Am. Food M. 26, 1947.