Рейтблат Иосиф Авраамович. Интенсификация тепло- и массообмена при сублимационной сушке некоторых пищевых продуктов

Краткое описание

Рейтблат, Иосиф Авраамович. Интенсификация тепло- и массообмена при сублимационной сушке некоторых пищевых продуктов : Дис. ... канд. технические науки : 05.18.12.- Москва, 2007

МИНИСТЕРСТВО ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕКОНЦЕНТРАТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И СПЕЦИАЛЬНОЙ ПИЩЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

На правах рукописи
РЕЙТБЛАТ ИОСИФ АБРАМОВИЧ
УДК № 664.8.047.25 (043.3)
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА ПРИ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКЕ НЕКОТОРЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
Специальность 05.18.12 - процессы и аппараты
пищевых производств
Диссертация
на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель Засл.деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, профессор A.C. Гинзбург

Научный консультант Кандидат технических наук
В.А. Воскобойников
Москва, 1984 г. 
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА
ПРИ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУМЕ МАТЕРИАЛОВ 7
1.1. Методы расчета процесса вакуум- сублимационного обезвоживания 8
1.2. Методы исследования тепло- и массообмена. . . 21
1.3. Пути интенсификации тепло- и массообмена при вакуум-сублимационной сушке пищевых продуктов 29
1.4. Цель и задачи исследования 40
ГЛАВА 2. ВЫБОР ОБЪЕКТОВ СУШКИ И МЕТОДИКА
ИХ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ 42
2.1. Общая характеристика объектов сушки 42
2.2. Определение температуры замораживания
объектов сушки 48
2.3. Методика предварительной подготовки
объектов сушки 53
2.4. Гигроскопические свойства обезвоженных
пищевых продуктов 55
2.5. Методы определения показателей качества
обезвоженных пищевых продуктов 59
ГЛАВА 3. ТЕХНИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА
ПРИ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ. . . 61
3.1. Средства измерения параметров процесса
и анализ погрешностей измерения 61
3.2. Разработка устройства для измерения парци¬ального давления водяного пара в вакууме. . . 63
3.3. Методика градуировки измерительного
устройства бб
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ЗАМОРОЖЕННЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ТРАДИ-ЦИОННЫМ СПОСОБОМ В РАЗЛИЧНЫХ ВАКУУМ- СУБЛИМАЦИОННЫХ УСТАНОВКАХ 73
4.1. Техника и методика исследования 73
4.2. Влияние изменения давления водяного
пара на характер процесса обезвоживания. ... 75
ГЛАВА 5. ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ОБЕЗВОЖИВАНИЯ
ЗАМОРОЖЕННЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ В ВАКУУМЕ
ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ ИЗМЕНЕНИИ ДАВЛЕНИЯ 83
5.1. Физическая модель процесса. Аналитичес¬кое исследование тепло- и массообмена в осциллирующем режиме давления 83
5.2. Экспериментальное исследование обезвожи¬вания замороженных пищевых продуктов в ва¬кууме при циклическом изменении давления ... 92
5.3. Зависимость коэффициента эффективной тепло¬
проводности обезвоженных пищевых продуктов от давления паровоздушной среды 106
5.4. Зависимость коэффициента паропроницаемости обезвоженных пищевых продуктов от давления паровоздушной среды 114
5.5. Исследование сублимационного обезвоживания гранулированного свекольного сока 120
5.6. Оптимизация процесса сублимационной сушки свекольного сока при циклическом изменении давления 126
ГЛАВА 6. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЯ 138
6.1. Разработка и испытание опытного образца устройства для измерения давления
водяного пара в вакууме 138
6.2. Разработка "Изменения к технологической инструкции по производству свекольного
сока сублимационной сушки" 143
6.3. Уточнение методики расчета продолжи¬тельности процесса сушки с применением осциллирующего режима . 145
6.4. Производственные испытания установки
УСС-5 в осциллирующем режиме 147
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ 150
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 152
ПРИЛОЖЕНИЯ 166

Список литературы

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. Проведен анализ зависимости производительности субли-мационного оборудования от свойств обезвоживаемых продуктов, способов предварительной подготовки их к сушке, режимов сушки и конструктивных особенностей оборудования. Основным фактором повышения производительности сублимационного оборудования яв-ляется интенсификация тепло- и массообменных процессов.
2. Для интенсификации тепло- и массообмена в период убы-вающего энергоподвода применен метод циклического изменения давления паровоздушной среды (Решение ВНЙЙГПЭ от 17.05.84 г. о выдаче авт. свид. на заявку Р 3704708/28-13). Экспериментально определены значения параметров осциллирующих режимов, обеспечи-вающие максимальную производительность сублимационного оборудо-вания при заданных показателях качества высушенных продуктов.
3. Экспериментально установлено, что при повышении давле¬ния паровоздушной среды от 40 до 1400 Па значения коэффициентов эффективной теплопроводности и паропроницаемости обезвоженных свекольного сока, творога и репчатого лука увеличиваются., в среднем, соответственно в 1,3 раза и 1,5 раза.
4. Разработаны устройство для измерения парциального дав¬ления водяного пара в вакууме (а.с. № 562759) и установка для его градуировки в диапазоне (0 - 660) Па. Экспериментально по¬лучено распределение давления водяного пара в сублимационных установках периодического и непрерывного действия.
5. Исследована зависимость удельного съема высушенного свекольного сока от параметров гранулирования и концентрирова¬ния в режимах сушки при постоянном и циклически изменяющемся давлении паровоздушной среды.
6. Разработаны, апробированы и рекомендованы к внедрению на Детчинском экспериментальном комбинате овощных концентратов Изменение № I к "Технологической инструкции по производству свекольного сока сублимационной сушки" и машинно-аппаратурная схема по безотходной технологии.
7. Предложена методика инженерного расчета продолжитель-ности процесса сублимационной сушки с использованием осцилли-рующего режима по давлению среды в период убывающего энергопод-вода.
8. Проведена производственная проверка осциллирующих режи-мов сушки гранулированного свекольного сока и творога на уста¬новке УСС-5, в результате которой подтверждена эффективность разработанных режимов.
Расчетный годовой экономический эффект от применения осцил-лирующего режима на этой установке составит: на свекольном со¬ке - 140 тыс.руб., на твороге - 145 тыс.руб., на репчатом луке - - 118 тыс.руб.