Самойчук Кирило Олегович. Обґрунтування параметрів та режимів роботи протитечійно-струменевого гомогенізатора молока : Дис... канд. наук: 05.18.12 - 2008.
Анотація до роботи:
Самойчук К.О. Обґрунтування параметрів та режимів роботи протитечійно-струменевого гомогенізатора молока. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.12 – Процеси та обладнання харчових, мікробіологічних та фармацевтичних виробництв. – Донецький національний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського, Донецьк, 2008.
Дисертацію присвячено вирішенню наукової задачі зниження витрат енергії на процес гомогенізації молока шляхом оптимізації технологічних і конструктивних параметрів і режимів роботи малодослідженого протитечійно-струменевого гомогенізатора молока.
В результаті теоретичних та експериментальних досліджень отримані залежності, що пов’язують основні геометричні та режимні параметри роботи протитечійно-струменевого гомогенізатора. Отримані значення характеристичних чисел Вебера, як базового критерію, що пов’язує тиск і температуру молока перед форсунками, тип форсунок, діаметр їх сопел, відстань та кут між ними. Знайдені залежності між продуктивністю гомогенізатора, питомими витратами енергії і ступенем гомогенізації молока.
Доповнені уточнюючим коефіцієнтом методи визначення якості гомогенізації молока.
Розроблено методику розрахунку параметрів протитечійно-струменевого гомогенізатора молока. Запропоновано промисловий зразок протитечійно-струменевого гомогенізатора молока. Результати досліджень впроваджені у виробництво.
В дисертаційній роботі викладене нове вирішення науково-прикладного завдання, яке полягає в зниженні енерговитрат на гомогенізацію молока шляхом оптимізації технологічних і конструктивних параметрів та режимів роботи протитечійно-струменевого гомогенізатора.
За результатами досліджень зроблено такі висновки:
1. На основі аналізу механізмів руйнування жирових кульок доведена доцільність використання модифікованого критерію Вебера як базової залежності для розрахунку параметрів протитечійно-струменевої гомогенізації молока у діапазоні тиску 2,5…6,0 МПа і температури 40…700С, що відповідає достатньому ступеню гомогенізації 2,0…5,0.
2. Одержані та експериментально підтверджені залежності, що пов’язують конструктивні, технологічні та енергетичні параметри і режими роботи протитечійно-струменевого гомогенізатора молока з модифікованим критерієм Вебера. Встановлено, що раціональними параметрами та режимами роботи протитечійно-струменевого гомогенізатора є:
– надлишковий тиск 2,5…6,0 МПа;
– температура 60…650С;
– кут конусності конічних звужуючих насадок форсунок повинен становити 45…500;
– відхилення від співвісності розташування форсунок не повинно перевищувати 3…50;
– відстань між соплами форсунок, повинна дорівнює 1/2 їхнього діаметра.
3. Запропоновано комплексний показник якості гомогенізації молочної емульсії без термообробки, що включає в себе ступінь подрібнення жирових кульок молока та стабільність отриманої після подрібнення жирової фази молока, з новими уточнюючими коефіцієнтами у формулах для визначення якості гомогенізації.
4. Розроблено рекомендації для розрахунку технологічних та конструктивних параметрів і запропоновано промисловий зразок протитечійно-струменевого гомогенізатора молока, технічна документація на який передана до товариства з обмеженою відповідальністю "Продмаш" (м. Мелітополь, Запорізької області) для впровадження у виробництво. Порівняльна характеристика найбільш перспективних видів гомогенізаторів показує, що розроблена машина має найвищий ступінь гомогенізації та в 1,3…4,7 рази менші енерговитрати.
5. Спроектований гомогенізуючий вузол протитечійно-струменевого гомогенізатора був впроваджений на приватному підприємстві "Молокозавод-ОЛКОМ" (м. Мелітополь, Запорізької області) у 2005 – 2006 рр. Об’єм переробленого молока за цей період склав 3000 тон. При цьому отриманий прибуток 45000 грн або 15 грн/т. Розрахунок економічної ефективності підтверджує необхідність впровадження протитечійно-струменевих гомогенізаторів замість клапанних, оскільки річний прибуток на переробному підприємстві становить 27873 грн., а термін окупності капіталовкладень 0,23 р.
Особистий внесок здобувача. Дисертант особисто здійснив пошук та аналіз літературних джерел, брав участь у обґрунтуванні теоретичних залежностей і підготовці матеріалів до публікації.
Самойчук К.О. Визначення основних параметрів протитечійно-струменевого гомогенізатора молока / К.О. Самойчук //Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь: ТДАТА, – 2004. – Вип. 18. – С. 101–105.
Самойчук К.О. Обґрунтування параметрів форсунок протитечійно–струменевого гомогенізатора молока / К.О. Самойчук // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь: ТДАТА. – 2004. – Вип. 20. – С. 32 – 35.
Гвоздєв О.В. До методики визначення якості гомогенізації молока / О. В. Гвоздєв, К. О. Самойчук, Е. П. Кокоулін // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь: ТДАТА. – 2005. – Вип. 25. – С. 38 – 42.
Особистий внесок здобувача. Дисертантом особисто здійснено аналіз методів отримання зображень цифровими пристроями, брав участь у розробці пристрою для отримання мікрофотографій жирових кульок за допомогою офісного комп’ютера, веб-камери та оптичного мікроскопу.
Гвоздєв О.В. Дослідження механізму руйнування жирових кульок молока при гомогенізації / О. В. Гвоздєв, К. О. Самойчук // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь: ТДАТА. – 2005. – Вип. 34. – С. 57 – 61.
Особистий внесок здобувача. Дисертантом особисто проаналізовані існуючі теорії подрібнення жирової фази молока під час гомогенізації, здійснено аналіз та узагальнення відомих теорій подрібнення, виконана підготовка матеріалів до публікації.
Особистий внесок здобувача. Дисертантом особисто обґрунтовані переваги протитечійно-струменевого гомогенізатора з боку енерговитрат процесу, здійснено узагальнення результатів і підготовку матеріалів до публікації.
Самойчук К.О. Вплив відстані між соплами форсунок на параметри протитечійно-струменевого гомогенізатора молока. / К.О. Самойчук // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь: ТДАТА. – 2006. – Вип. 44. – С. 49–53.
Самойчук К.О. Дослідження впливу надлишкового тиску та температури молока на якість протитечійно-струменевої гомогенізації / К. О.Самойчук, О.В. Гвоздєв // Обладнання та технології харчових виробництв: Тем. зб. наук. праць – Донецьк: ДонНУЕТ, 2007. – Вип.16. – С.121 – 126.
Особистий внесок здобувача. Дисертант особисто здійснив планування експериментальних досліджень, брав участь у експериментальних дослідженнях та обробці отриманих даних, здійснив підготовку матеріалів до публікації.
Самойчук К.О. Результати експериментальних досліджень протитечійно-струменевого гомогенізатора молока / К.О. Самойчук // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь: ТДАТА. – 2007. – Вип. 7, т.5. – С. 34 – 40.
Пат. 11058, Україна, МКИ5 А 01 J 11/16. Пристрій для гомогенізації молока / К.О. Самойчук, О.В. Гвоздєв, Ф.Ю. Ялпачик ; заявник і патентовласник Таврійська державна агротехнічна академія. – № 20041008860 ; заявл. 29.10.2004 ; опубл. 15.12.2005. Бюл. № 12.
Особистий внесок здобувача. Дисертантом особисто здійснено літературний огляд, запропонований спосіб протитечійно-струменевої гомогенізації молока, брав участь у проведенні експериментальних досліджень і підготовці заявки на видачу патенту.
Гвоздев. А.В. Новые способы гомогенизации молока / А.В. Гвоздев, К.О. Самойчук, Э.П. Кокоулин. // Техника и технология пищевых производств : междунар. науч.-техн. конф., 18-20 мая 2005 г.: тезисы докл. – Могилёв, 2005. – С. 190 – 191.
Особистий внесок здобувача. Дисертантом особисто сформульовані переваги способу протитечійно-струменевої гомогенізації, виконана підготовка матеріалів до публікації.
Гвоздєв О.В. Метод визначення якості гомогенізації молока / О. В. Гвоздєв, К. О. Самойчук // Екотрофологія. Сучасні проблеми: міжнар. наук.-практ. конф., 30 трав.-1 червня 2005 р.:тези доп. – Біла Церква, 2005. – С. 213–214.
Особистий внесок здобувача. Дисертант особисто здійснював підбір та аналіз цифрових пристроїв для установки, брав участь у проведенні експериментальних досліджень і обробці отриманих даних, здійснив підготовку матеріалів до публікації.
Гвоздєв О.В. Результати попередніх експериментальних досліджень протитечійно–струменевого гомогенізатора молока / О. В. Гвоздєв, К. О. Самойчук // Теорія і практика розвитку АПК: Міжнар. науково-практичний форум, 19–20 вересня 2006 р. – Львів: Львів. держ. агроуніверситет. – Т.2. С. 261 – 262.
Особистий внесок здобувача. Дисертант особисто брав участь у розробці експериментального пристрою, плануванні та проведенні експериментальних досліджень і обробці отриманих даних, здійснив узагальнення отриманих даних і підготовку матеріалів до публікації.
