Механико-технологические основы повышения эффективности процесса центробежной очистки растительных масел в условиях сельскохозяйственных предприятий (30.03.2009)

Автор: Харченко Галина Михайловна

– 0,000793Х22 – в кодированном виде 0,888 0,788 7,43 4,80

K=2,78 + 0,00135? + 0,09Fотв? 599,657d +

+ 0,000919?Fотв ? 0,23?d – 72,28Fотвd – 0,00001?2 + +0,02F2 + 92812,5d2 – в раскодированном виде 0,955 0,912 13,8 6,60

Массовая доля нежировых примесей, % Y4=1,43 + 0,44Х1 + 0,22Х2 – 0,23Х3 + 0,00001Х1Х2 – – 0,000004Х1Х3 – 0,000064Х2Х3 – 0,0044Х12 –

– 0,0022Х22 + 0,0023Х32 – в кодированном виде 0,951 0,904 12,6 5,40

П=0,09 +0,01? + 0,59Fотв–299,24d + 0,4?d –

– 0,0003?Fотв – 50,29Fотвd – 0,00004?2 – 0,04Fотв2 + + 51250,02d2 – в раскодированном виде 0,924 0,853 7,74 5,40

Массовая доля влаги и летучих веществ, % Y5 = 0,00002 + 1,69Х1 – 1,82Х2 – 0,0518Х3 –

– 0,00002Х1Х2 – 0,00036Х1Х3 – 0,00052Х2Х3 –

– 0,0168Х12 + 0,0178Х22 + +0,00097Х32 – в кодированном виде 0,831 0,691 23,8 6,60

В = –2,0 + 0,033?– 0,7Fотв + 351,5d –0,0047?Fотв –

– 0,1?d – 638,6Fотвd – 0,0001?2 + 0,4Fотв2 +

+ 312812,4d2 – в раскодированном виде 0,861 0,744 19,9 6,60

Fотв·10-6, м2

?, с-1

Влияние частоты вращения ротора центрифуги Х1(?) и площади отверстий на выходе очищенного масла из центрифуги Х2(Fотв) при фиксированном значении эквивалентного диаметра частиц цеолита Х3(d=0,002м) П = –0,26 + 0,014? + 0,42Fотв ?

–4,41?10-5?2 – 0,0003?Fотв –0,046Fотв2

?, с-1

Влияние частоты вращения ротора центрифуги Х1(?) и площади отверстий на выходе очищенного масла из центрифуги Х2(Fотв) при фиксированном значении эквивалентного диаметра частиц цеолита Х3(d = 0,002 м)

П=–0,26+0,014? + 0,42Fотв?

–4,41?10-5?2– 0,0003?Fотв – 0,046Fотв2

Fотв·10-6, м2

Влияние площади отверстий на выходе очищенного масла из центрифуги Х2(Fотв) и эквивалентного диаметра частиц цеолита Х3(d) при фиксированной частоте вращения ротора центрифуги Х1(? = 150 с-1)

П=0,87 + 0,47Fотв ? 304,62d –

–0,031Fотв2 ? 50,29Fотвd+ 59423,08d2

Рисунок 21. Зависимость массовой доли нежировых примесей подсолнечного масла от конструктивно-кинематических факторов центрифуги

Из анализа экспериментальных исследований следует что рациональными параметрами центрифуги по критерию оптимизации (доли нежировых примесей в очищенном масле) являются: частота вращения ротора центрифуги ?<300 с-1, эквивалентный диаметр частиц цеолита d=0,002…0,004 м, площадь отверстий на выходе масла из центрифуги Fотв<2,5?10-6 м2, при этом массовая доля нежировых примесей не превышает нуля.

Таблица 3 – Рациональные параметры анализируемых факторов процесса очистки подсолнечного масла на центрифуге ВФКЦ-3

С использованием программы «Eхсel» по экспериментальным данным построен график (рисунок 22), характеризующий адекватность теоретической и экспериментальной разности плотностей, и получено уравнение регрессии

? ?экс= 1,003? ?теор + 0,04. (37)

Теснота связи между теоретическими и экспериментальными значениями разности плотностей характеризуется коэффициентами детерминации R2=0,95 и корреляции R=0,97 при доверительной вероятности р<0,05, что характеризует хорошую связь. Математическая модель (37) адекватна экспериментальным данным, так как расчетный критерий Фишера Fкр=96,3 больше табличного Fтабл=3,9.

Рисунок 22. Зависимость теоретической (линейный ряд 1) разности плотности очищенного подсолнечного масла и дисперсионной фазы от экспериментальной (ряд 1)

Результаты исследований позволили сформулировать требования к параметрам вертикальных конических фильтрующих центрифуг, подтвердили обоснованность теоретической базы рабочего процесса рафинации растительных масел в принципиально новых конструкциях центрифуг. Экспериментальными исследованиями подтверждены основные теоретические положения: адекватность математических моделей процесса очистки растительных масел на центрифугах первого и второго типов и математических моделей технологической линий. Подтверждены математические модели оценки индекса производительности, объема рабочего пространства, площади осаждения, мощности привода центрифуги, оценки качественных показателей очищенных растительных масел, параметров фильтровальной перегородки и зависимость качественных показателей очищенных масел от основного параметра математической модели – разности плотности, достоверность принятой теории очистки растительных масел при движении элементарного объема в межобечаечном пространстве ротора.

Достоверность полученных результатов подтверждается строгостью теоретических исследований и использованием современных методов обработки экспериментальных данных.

В пятой главе «Реализация и эффективность результатов исследования» приведены основные направления реализации результатов.

Результаты исследований и сформулированные на их основе предложения и новые технические решения использованы при создании экспериментальных образцов конических вертикальных фильтрующих центрифуг, а также их технической документации.

Краткая аннотация внедрения результатов исследования приведена на странице 6 автореферата.

Научные разработки по теме диссертации привели к новым техническим решениям, которые использованы в конструкции рекомендуемой вертикальной конической фильтрующей центрифуги ВФКЦ-4 (рисунок 23). Принципиальное отличие данной центрифуги ? конструктивно- кинематические особенности рабочего органа.

В центрифуге ВФКЦ-4 предусмотрено устройство для центробежной выгрузки отработанного цеолита, что упрощает эксплуатацию. Устройство состоит из регулируемого по высоте кольца 12, расположенного в пространстве между обечайками 5 и 11. Перед выгрузкой цеолита диск устанавливается в верхнем положении и открывает отверстия в цилиндрической части наружной обечайки 5.

Конструкция вертикальной фильтрующей конической центрифуги, предлагаемой на основании проведенных исследований, позволяет заменить многостадийный процесс очистки в одном техническом средстве и получить масло, соответствующее требованиям нормативных документов.


загрузка...