CC BY
48
УДК 665.937.6: 66.084
В.И. Погонец
Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет,
690087, г. Владивосток, ул. Луговая, 52б
УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ РАСТВОРОВ ПОЛИСАХАРИДОВ ВО ВЗВЕШЕННО-ЗАКРУЧЕННЫХ ПОТОКАХ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
Разработана конструкция установки для сушки растворов и гелей полисахаридов (агара, альгинатов) на инертных телах во взвешенно-закрученных потоках теплоносителя. Использование в ней частиц инертных тел в виде эластичных пластинок позволит получить сухой продукт заданного фракционного и гранулометрического состава. Группа студентов совместно с руководителем выполнят эксперименты по кинетике и гидродинамике процессов сушки этих пищевых продуктов.
Ключевые слова: установка, сушка, растворы, полисахариды, взвешенные потоки.
V.I. Pogonets THE PLANT FOR DRYINGSOLUTIONSOF POLYSACCHARIDE SIN SUSPENSION-SWIRLINGFLOWS
The construction of the plant for drying solutions and gels of polysaccharides (agar, alginates) on inert bodies in suspension-swirling flows of heat carrier was designed. The use ofparticles of inert bodies in this system in the form of elastic plates will provide to get a dry product specified fraction and granulometric composition. A group of studentstogetherwith theleader will carry out experimentson the kineticsandhydrodynamics ofthe dryingprocessof foods.
Key words: the plant, drying, solution, polysaccharide, suspended flow.
Объемы вырабатываемых сухих полисахаридов (агара, альгинатов натрия и кальция) из морского сырья предприятиями очень ограничены [3], это связано в первую очередь с трудоемкостью технологий получения этих продуктов, а также с отсутствием современного эффективного оборудования для сушки исходных растворов. Отсутствие современных сушилок [1, 2], необходимых для аппаратурного оформления этих процессов, не позволяет предприятиям получать из растворов сухие продукты высокого качества. Производственники и частные предприниматели не могут обеспечить снижение энергозатрат на их производство и удешевить себестоимость продуктов.
Поэтому эти исследования нацелены на разработку новой установки с передовыми технологиями сушки растворов агара и альгинатов во взвешенно-закрученных потоках теплового агента на инертных носителях. Форма и размеры инертных тел отличаются от традиционных, они обладают эластичностью, легко деформируются и тем самым обеспечивают хорошую скалываемость сухих частиц высушенных растворов со своих поверхностей. На установке планируется провести исследования по сушке измельченных гидробионтов (ламинарии, кальмара, рыбной крупки, фарша и т.п.). Авторы считают, что этот вариант сушилки позволит, во-первых, отработать все параметры процесса, а во-вторых, провести полный объем исследований на указанных морепродуктах. Исследователи приступили к разработке чертежей и эскизов на детали и узлы этой конструкции.
Предлагаемая установка (рисунок) состоит из вентилятора 1 с электроприводом 2 мощностью 2,2 кВт, рабочей площадки 7. Вентилятор марки Ц4-70-№3 обеспечивает максимальную производительность по воздуху до 8000 м3/ч, его число оборотов регулируется за счет использования в электроприводе электродвигателя постоянного тока и реостата ЛАТР-1м. Вентилятор засасывает наружный воздух и его под давлением подает в электрокалорифер 3 мощностью 12 кВт, где он нагревается до требуемой температуры в шести последовательно расположенных секциях. Магистраль имеет мягкую вставку и
цилиндрический стабилизирующий участок 4 (его длина более 3000 мм). Сушильная коническая камера 6 укомплектована беспровальной газораспределительной решёткой 5 (её диаметр равен 150 мм), шнековым загрузочным устройством и коллектором с форсунками для распыливания растворов на инертные тела-пластинки. В камеру предварительно засыпают 0,5 кг инертного носителя (тонкие частицы в виде пластинок), изготовленных из фторопласта-4. Коническая камера представляет собой усечённый конус высотой к = 570^650 мм и имеет размеры оснований Оверх. = 600 мм, йнижн. = 150 мм. Сверху камеры расположена фильтрующая капроновая сетка 14, размер её ячеи составляет 1,0*1,0 мм. Вытяжная магистраль сушилки состоит из раструба 13, циклона 12 и вытяжного вентилятора 15 марки 30-ЦС-24. Циклон снабжён сборником для сухого продукта. Для улавливания дисперсных пылевидных частиц высушиваемых продуктов в магистрали после циклона предусмотрена осадительная камера 16. Размеры камеры следующие: диаметр 800 мм, высота 2000 мм. Внутри этой камеры размещены вертикальные, рукавные, матерчатые фильтры 17, и все они снабжены встряхивающими устройствами.
Схема экспериментальной установки для сушки полисахаридов и гидробионтов во взвешенно-закрученных потоках The scheme of experimental plant for drying of polysaccharides and aquatic organisms in suspension-swirling flows
Экспериментальная установка будет укомплектована измерительными приборами: влагомером КСМ 8 для контроля убыли влаги в процессе сушки морепродуктов, а для записи этих показаний потенциометром КСП-4. Для регистрации скорости потока теплоносителя в подводящей магистрали установки будет использован термоанемометр 9, а для измерения температуры сушильного агента - стационарные ртутные термометры 11. Перепады давлений в сушильной камере (над решеткой и на выходе из камеры) и на участке воздушной магистрали будут замеряться с помощью микроманометров 10 марки ММН-240. Для оценки процесса кипения и циркуляции шинкованных частиц морепродуктов в объеме сушильной камеры при их сушке будет использоваться киносъемка процесса скоростной кинокамерой СКС-1М-16.
Работа установки будет выполняться в следующей последовательности: навеска подготовленного раствора полисахаридов помещается в нагретый водяной термостат. Из
термостата под давлением гель подается в трубный коллектор (на рисунке не показан), установленный в нижней части сушильной камеры. Коллектор снабжен четырьмя форсунками, которые закреплены на конической образующей камеры. Раствор распыляется форсунками вовнутрь камеры на кипящий слой тонких пластинок, изготовленных из инертного материала. Перед подачей распыленных частиц раствора в сушильную камеру предварительно включают вентилятор 1 и все шесть секций калорифера 3, тем самым обеспечивают нагрев теплоносителя до требуемой температуры и одновременно создают активное кипение пластинок инертного материала в сушильной камере. В процессе кипения пластинок в горячем теплоносителе слой продукта на их поверхности высыхает в виде тонкой плёнки.
Тонкие пластинки инертного материала легко деформируются потоком теплоносителя в процессе витания в сушильной камере, а это обеспечивает хорошее скалывание пленки продукта с их поверхности. Плёнки продукта при многократном перемешивании и взаимодействии со стенками камеры, частицами инертного материала и друг с другом истираются до пылевидного состояния. Пылевидные частицы продукта отфильтровываются от инертных пластинок капроновой сеткой 14 и по пневматическому трубопроводу транспортируются в циклон 12. Сухие частицы крупной фракции полисахаридов оседают в сборнике циклона, а мелкие транспортируются отработанным теплоносителем в осадительную камеру 16. В этой камере теплоноситель с продуктом проходит через вертикальные, рукавные, матерчатые фильтры 17, где окончательно отфильтровывается от мельчайших частиц. Рукавные фильтры снабжены встряхивающими устройствами. Эти устройства обеспечивают отделение частиц продукта от матерчатых фильтров. Пылевидные частицы агара или альгинатов при этом осыпаются в нижнюю коническую часть осадительной камеры, откуда выгружаются шлюзовым дозатором в расфасовочную тару.
При сушке измельченных гидробионтов, например, шинкованной ламинарии или шинкованного кальмара, узлы для подготовки, подачи и распыливания растворов отключаются на данной установке. Последовательность сушки этих шинкованных и других морепродуктов на подобных установках подробно описана в работах [1, 2].
Список литературы
1. Погонец В.И. Сушка морепродуктов во взвешенно-закрученных потоках [Текст] / В.И. Погонец. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2000. - 193 с.
2. Погонец В.И. Новое оборудование для сушки морепродуктов и основы его расчёта [Текст] / В.И. Погонец. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 1996. - 108 с.
3. Погонец В.И. Исследования кинетики процесса сушки полисахаридов во взвешенно-закрученных потоках [Текст] / В.И. Погонец // Исследования Мирового океана: материалы Междунар. науч. конф. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2008. - С. 396-398.
Сведения об авторе: Погонец Владимир Ильич, доктор технических наук, доцент, є-mail: [email protected].
