Визначення шляхів зниження енерговитрат процесу гомогенізації молока

Abstract

UK: Стаття присвячена проблемі енергоємності процесу гомогенізації молока та шляхам її зниження. Для вирішення поставленої задачі пропонується використовувати імпульсний гомогенізатор молока. В роботі приведено залежності та фактори, що впливають на гомогенізацію молока в імпульсному гомогенізаторі. Наведені експериментальні дослідження процесу, що доводять ефективність використання запропонованого гомогенізатора. RU: Статья посвящена решению проблемы энергоемкости процесса гомогенизации. Решить эту проблему возможно использованием для гомогенизации молока импульсного гомогенизатора. Для проведения исследований был сконструирован лабораторный образец импульсного гомогенизатора. Устройство состоит с рабочей камеры с поршнями-ударниками, которые приводятся в колебательное движение через шток. Основной поршень-ударник закреплен жестко на штоке, а дополнительный соединяется с основным при помощи пружины. Для возможности регулирования частоты колебания поршня-ударника используется электродвигатель постоянного тока. Были определены теоретические зависимости энергоемкости процесса гомогенизации в импульсном гомогенизаторе. Проведённый полнофакторный эксперимент позволил установить зависимость между энергозатратами на процесс импульсной гомогенизации, амплитудой колебания поршня-ударника, частотой колебания и подачей молока в гомогенизатор. В результате было определено, что в импульсном гомогенизаторе с подачей молока Q = 1800…2250 кг/ч, амплитудой колебания h= 10…12 мм и частотой колебания f = 43…59 Гц энергозатраты на процесс гомогенизации составляет 1,5 кВт, а удельные энергозатраты – 0,83 Дж/кг, это значительно меньше чем в клапанном гомогенизаторе (7,4 Дж/кг). EN: The article devoted to solution of the problem of energy consumption the homogenization process. Deciding this problem is possible the use for homogenization of milk of impulsive homogenizer. For the leadthrough of researches the laboratory standard of impulsive homogenizer was constructed. The device comprises a working chamber with piston-drummer, who are vibrated through the rod. A basic piston-drummer is rigidly fixed the rod, and further connected to the main by means of a spring. For possibility control the frequency of oscillation of the piston-drummer uses a DC motor. Theoretical energy consumption depending on the homogenization process in momentum homogenizer were identified. Conducted experiment has allowed to establish the relationship between the energy consumption in the process of impulse homogenization, oscillation amplitude, the piston-drummer, frequency fluctuations and supply of milk in a homogenizer. As a result, it was determined that the impulse milk homogenizer with supply Q = 1800 ... 2250 kg / h, oscillation amplitude of h = 10 ... 12 mm, and an oscillation frequency of f = 43 ... 59 Hz energy consumption for the homogenization process is 1.5 kW, and the specific energy - 0.83 J / kg, which is much less than the valve homogenizer (7.4 J / kg).