Кудрявцев Володимир Миколайович. Удосконалення процесу обробки арахісової сировини електромагнітним полем надвисокої частоти : Дис... канд. наук: 05.18.12 - 2007.
Анотація до роботи:
Кудрявцев В.М. Удосконалення процесу обробки арахісової сировини електромагнітним полем надвисокої частоти. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.12 – процеси й обладнання харчових, мікробіологічних і фармацевтичних виробництв. – Донецький державний університет економіки і торгівлі ім. М. Туган-Барановського, 2006.
Дисертацію присвячено питанням удосконалення процесу обробки арахісової сировини електромагнітним полем надвисокої частоти та вибору раціональних параметрів обробки горіхів арахісу.
Для проведення досліджень в обраному напрямку були створені лабораторні стенди, які дозволяють проводити обробку арахісової сировини за рахунок НВЧ-конвективного енергопідводу в різних режимах. В конструкції резонаторної камери НВЧ-печі реалізована методика визначення рівномірності розподілу полів надвисокої частоти в робочому об’ємі. Досліджені діелектричні характеристики арахісової сировини. Визначені теплоємність і теплопровідність досліджуваного продукту, які використовуються для розрахунку теплового балансу процесу.
Встановлено залежності вологості та температури продукту від терміну обробки за допомогою НВЧ-енергопідводу. Проведено серію експериментів для визначення раціональних параметрів і створення математичного опису процесу.
За результатами отриманих експериментальних даних розроблено технічну документацію на дослідно-промисловий зразок апарата для НВЧ-конвективної обробки.
Доведено високу якість кінцевого продукту, виробленого на спроектованому обладнанні за раціональних режимів обробки. Основні результати роботи знайшли промислове впровадження у ВТК «Шахтар» та виробничій фірмі «ВІ-ВА Ltd».Очікуваний річний ефект від впровадження складає 146,380 тыс. грн
Аналіз літературних джерел показав, що для забезпечення високих швидкостей процесу необхідно використовувати комбіновані методи обробки. При цьому НВЧ-енергопідвід викликає активний внутрідифузійний режим, який має підтримуватися активним зовнішньодифузійним режимом.
Отримано комплексні електро- і теплофізичні характеристики горіхів арахісу в процесі обробки за зміни вологості в інтервалі 2,5…10% і температури 20…90С на частоті 2450 МГц, які використані для визначення технологічних режимів і конструктивних параметрів устаткування.
Отримано залежності теплоємності с АС від олійності (42...46%) і температури (20..90С). Встановлено, що зі збільшенням олійності і температури величина значення с збільшується від 1660 до 1860 Дж/(кгК). Теплопровідність АС за збільшення температури t і зниження вологості W зменшується від 0,115до 0,085 Вт/(м К).
4. Отримано залежності діелектричних властивостей від вологості (2,5...10%) і температури (20...90С) на частоті 2450 МГц і визначено, що зі збільшенням вологості і температури значення фактора діелектричних втрат і діелектричної проникності горіхів арахісу мають складну залежність і перебувають у межах е' = 1,722...1,728, е" = 0,0176...0,0191.
5. Розроблено математичну модель процесу комбінованої обробки колоїдного капілярно-пористого матеріалу, що дозволяє визначити температуру нагрівання і тривалість обробки АС до моменту денатурації білка і перегріву матеріалу.
6. Експериментально встановлено, що за НВЧ-конвективної обробки арахісу співвідношення НВЧ і конвективної складових потужності, що підводиться, дорівнює 1 і 7, відповідно, що дозволяє в 6 разів скоротити час обробки у порівнянні з конвективним сушінням.
7. Розрахунок економічної ефективності показав, що найкращою є конструкція НВЧ-конвективної сушарки з одним регульованим НВЧ-генератором потужністю 2,0…2,5 кВт на частоті 2450 МГц та із швидкістю подачі повітря в камеру 1…1,2 м/с. Очікуваний річний економічний ефект від упровадження обладнання становитиме 146,380 тис. грн.
Публікації автора:
Кудрявцев В.М. Теоретичні передумови створення математичної моделі тепловологообмінного процесу обробки горіхової сировини // Обладнання та технології харчових виробництв. –Донецьк, 2003. - № 8. – С. 158-164.
Заплетніков І.М., Кудрявцев В.М. Удосконалення мікрохвильової технологічної камери // Сучасні напрямки технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв / Харків, 2003. – Вип. 22. – С. 38-44.
Особистий внесок здобувача: обґрунтування напрямку й удосконалення установки для обробки АС електромагнітним полем.
Заплетніков І.М., Кудрявцев В.М. Про результати впливу електромагнітного поля на процес сушіння горіхової сировини // Управлінські та технологічні аспекти розвитку підприємств харчування та торгівлі: Тези доповідей міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 65-річчю з дня народження доктора техн. наук, проф., члена-кореспондента ВАСГНІЛ Бєляєва М.І. / Харк. держ. ун-т харчування та торгівлі. – Х., 2003.- С. 243-245.
Особистий внесок здобувача: розрахунок параметрів обробки, які забезпечують високу якість продукту та проведення експериментального дослідження.
Заплетніков І.М., Кудрявцев В.М. Удосконалення мікрохвильової технологічної камери // Прогресивні технології і системи машинобудування: Міжнар. зб. наук. пр. – Донецьк: ДонНТУ, 2004.- Вип. 26. – С. 136-144.
Особистий внесок здобувача: розробка конструкції технологічної камери.
Заплетніков І.М, Чернишов С.О., Кудрявцев В.М. Дослідження процесу обробки горіхової сировини // Науковий Вісник Полтавського університету споживчої кооперації України. - № 2 (13). - 2004. - С. 57-60.
Особистий внесок здобувача: розробка методики проведення експерименту, проведення експерименту, обробка та аналіз результатів.
Заплетніков І.М., Кудрявцев В.М., Маркелов С.П. Розробка інженерної методики розрахунку устаткування для електромагнітної обробки з урахуванням діелектричних характеристик оброблюваного продукту // Обладнання та технології харчових виробництв. – Донецьк, 2004. - № 10. – С. 57-62.
Особистий внесок здобувача: постановка завдання та проведення розрахунку характеристик оброблюваного продукту.
Кудрявцев В.М. Оцінка теплофізичних характеристик арахісової сировини // Обладнання та технології харчових виробництв. – Донецьк, 2005.-№ 12, Том 1. – С. 208-212.
Заплетніков І.М., Кудрявцев В.М. Оцінка впливу зміни властивостей арахісової сировини на теплофізичні аспекти її обробки // Обладнання та технології харчових виробництв. – Донецьк, 2005. - № 13, Том 2. – С. 121-126.
Особистий внесок здобувача: розрахунок параметрів обробки, що забезпечує високу якість готового арахісу.
Особистий внесок здобувача: проведення патентного пошуку, проведення аналітичного огляду конструкцій обладнання, аналіз та систематизація результатів, підготування заявки на винахід.
