Скачать 66.51 Kb.
|
УДК 637.1:628.83Моделирование процесса пылеулавливания сухого молока в циклонахраспылительных сушильных установкахЛисин П.А.- д.т.н., профессор, Мартемьянов Д.Б.-аспирант ФГБОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина», г. Омск Процесс пылеулавливания в циклоне зависят от многих факторов, поэтому при теоретических расчетах приходится делать ряд допущений и упрощений. Эффективность очистки воздуха в циклоне может быть исследована путем моделирования, на основе теории подобия. Экспериментально установлено, что величинами, определяющими сущность процесса пылеулавливания в циклоне являются плотность ч и диаметр dч улавливаемых частиц сухого молока, вязкость и скорость воздушного потока, а также геометрические размеры циклонного аппарата. Критериальная зависимость к.п.д. циклона от перечисленных выше основных физических параметров процесса, при допущении наличия в аппарате подобия движения воздушных потоков, можно записать следующим образом: (1) где Stk - критерий Стокса: , (2) Fr – критерий Фруда: (3) dч – медиана распределения диаметра частиц сухого молока, м; ρч – плотность пыли, кг/м3; υ – тангенциальная скорость воздушного потока в циклоне, м/с; μ – динамическая вязкость воздуха, Па·с; D, R – диаметр и радиус цилиндрической части циклона, м. Представим функциональную зависимость (1) как произведение критериев в некоторых степенях: , (4) где А, m, n – коэффициенты устанавливаемые опытным путем. Три коэффициента уравнения (4) определяют методом подбора одновременно в двух координатных системах. В координатах Ln(Fr) и, задаваясь значениями m, добиваются расположения точек вдоль прямой линии, и определяют коэффициент . При полученном значении коэффициента n в координатах Ln(Stk) и, находят коэффициент . Коэффициенты m и n подбирают до тех пор, пока на обоих графиках достигнут расположения точек вдоль прямых при наименьшем разбросе их. Коэффициент А определяют из уравнения (4) при известных величинах, как уравнение с одним неизвестным. Для вывода критериального уравнения в работе использовалась система Microsoft Excel. В качестве оценки степени отклонения экспериментальных данных от прямой линии (линии тренда) был принят коэффициент детерминации (R2), квадратный корень, из которого определяет коэффициент корреляции. Чем ближе коэффициент детерминации к единице, тем меньше разброс точек от прямой линии, тем адекватнее описание модели процесса пылеочистки (рис.1). Рис.1. - Обработка результатов пылеулавливания в циклоне с продольными прорезями η = ƒ(Stk, Fr) На основании экспериментальных исследований пылеулавливания молочного порошка из воздуха, отработавшего в процессе распылительной сушки, на модельном циклоне получена зависимость общего к.п.д. циклона в критериальном виде: (5) в интервале 1,37 ≤ Stk ≥ 3,07 и 33,75 ≤ Fr ≥ 168,74 отклонение опытных данных, от расчетных, не превышало ±7%. Величинами, определяющими фракционный кпд циклона, являются: плотность ч и диаметр dч улавливаемых частиц, вязкость и скорость воздушного потока, а также геометрические размеры циклонного аппарата (диаметр D). Следовательно: (6) Решение этой функциональной зависимости общего вида согласно π-теореме позволяет найти следующие отношения: Таким образом, функциональная зависимость (6) преобразуется методом анализа размерности в критериальное уравнение: (7) откуда (8) где А, m, n – коэффициенты, определяемые опытным путем. Три опытные величины этого уравнения определяют методом подбора одновременно в двух координатных системах. В координатах и , задаваясь значениями m, добиваются расположения точек вдоль прямой и определяют по формуле . При полученном значении n в координатах и , находят . Коэффициенты m и n подбирают до тех пор, пока на обоих графиках достигнут расположения точек вдоль прямых при наименьшем разбросе их. Коэффициент А определяют из уравнения (8) при известных величинах, как уравнение с одним неизвестным. В результате обработки экспериментальных данных фракционного к.п.д. циклона с продольными прорезями получен явный вид критериального уравнения (рис.2): Рис.2. Расчет фракционного кпд пылеочистки молочного порошка в экспериментальном циклоне с продольными прорезями η = (ρч, dч, μ, υ, D) (9) Уравнение справедливо при 4006 ≤ ≤ 40064 и 2667 ≤ ≤ 26667. Погрешность математической модели расчета фракционного кпд циклона с продольными прорезями не превышает 10 %. Геометрическое и физическое подобие модельных и производственных процессов осуществимо при равенстве соответствующих критериев подобия. Исходная задача состоит в том, что необходимо осуществить масштабный переход (определить условия перехода) от данных экспериментального циклона с продольными прорезями к циклонам распылительных установок «Ниро - Атомайзер», «ВРА-4» и «ЦТ-300». Если критерий Стокса и Фруда будут иметь интервальные значения уравнений 5 и 9, то это дает основание осуществить масштабный переход. В сводной таблице приведены режимы пылеулавливания, обеспечивающие масштабный переход. Таблица. Расчетные характеристики процесса очистки воздуха
В результате проведенных модельных исследований определены условия применения критериальных уравнений 5, 9 к расчету процесса пылеулавливания частиц сухого молока из отработанного воздуха в циклонах распылительных сушильных установок применяемых в молочной промышленности. Список используемой литературы.
Реферат УДК 637.1:628.83 Моделирование процесса пылеулавливания сухого молока в циклонахраспылительных сушильных установкахЛисин П.А.- д.т.н., профессор, Мартемьянов Д.Б.-аспирант ФГБОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина», г. Омск Процесс пылеулавливания в циклоне зависят от многих факторов, поэтому при теоретических расчетах приходится делать ряд допущений и упрощений. Эффективность очистки воздуха в циклоне может быть исследована путем моделирования, на основе теории подобия. Экспериментально установлено, что величинами определяющими сущность процесса пылеулавливания в циклоне являются плотность и диаметр улавливаемых частиц сухого молока, вязкость и скорость воздушного потока, а также геометрические размеры циклонного аппарата. В результате проведенных модельных исследований определены условия применения разработанных критериальных уравнений к расчету процесса пылеулавливания частиц сухого молока из отработанного воздуха в циклонах распылительных сушильных установок применяемых в молочной промышленности. -- |
Молочный сектор омской области: состояние и перспективы развития Подкорытов О. Н. – аспирант фгбоу впо «Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина», г. Омск | Фбгоу впо «Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина», г. Омск Лисин П. А.* – д т н., проф., Мусина О. Н. – к т н., доц., Кистер И. В*. аспирант | ||
Фгбоу впо «дагестанский государственный аграрный университет имени М. М. Джамбулатова» Фгбоу впо «дагестанский государственный аграрный университет имени М. М. Джамбулатова» (Лицензия: серия 09Л01 №0000564, регистрационный... | Фгбоу впо «дагестанский государственный аграрный университет имени М. М. Джамбулатова» | ||
Комбинированный молочный продукт с использованием растительного сырья ... | А. Е. Лысенко Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина, г. Омск Российской Федерации, Правительства Москвы, Департамента науки, промышленной политики и предпринимательства города Москвы, Всемирной... | ||
Основная образовательная программа магистратуры, реализуемая фгбоу... Фгбоу впо «Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова» по направлению подготовки 210700 Инфокоммуникационные технологии... | Регулирование водного режима почвы при капельном орошении плодовых... Работа выполнена в фгбоу впо «Российский государственный аграрный университет – мсха имени К. А. Тимирязева» | ||
Биологические и продуктивные особенности свиней канадской селекции Работа выполнена на кафедре технологии хранения и переработки продуктов животноводства фгбоу впо ««Российский государственный аграрный... | Орнитофауна фруктовых садов промышленного назначения Центрального... Работа выполнена на кафедре зоологии фгбоу впо «Российский государственный аграрный университет – мсха имени К. А. Тимирязева» | ||
Обмен марганца и кальция в энтеральной среде молодняка кур Работа выполнена на кафедре физиологии, морфологии и биохимии животных фгбоу впо «Российский государственный аграрный университет... | Фгбоу впо «дагестанский государственный аграрный университет имени м. М. Джамбулатова» Понятие количества информации: различные подходы. Единицы измерения количества информации | ||
Экологическая оценка влияния абиотических факторов на ассоциативный... Работа выполнена на кафедрах экологии и микробиологии и иммунологии фгбоу впо «Российский государственный аграрный университет –... | Правила приёма в аспирантуру фгбоу впо «Брянский государственный... Фгбоу впо «Брянский государственный университет имени академика И. Г. Петровского» | ||
Создание раннеспелых форм земляники вида fragaria ananassa duch.,... Диссертационная работа выполнена на кафедре селекции и семеноводства садовых культур в фгбоу впо «Российский государственный аграрный... | Фгоу впо «Омский государственный аграрный университет» Целью данного исследования является разработка технологии комбинированного сырного продукта, обладающего высокой пищевой, биологической... |