Пәннің ОҚУ-Әдістемелік кешені 6M072400 «Технологиялық машиналар және жабдықтар»



жүктеу 0.74 Mb.
бет1/6
Дата20.12.2018
өлшемі0.74 Mb.
  1   2   3   4   5   6


ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ БІЛІМ МИНИСТІРЛІГІ

СЕМЕЙ қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті



3 деңгейлі СМЖ құжаты

ОӘК

ПОӘК 042-18-5.1.07/03-2013

ПOӘК

«Тағамдық шикізатты өңдеу әдістері»

пәнінің оқу-әдістемелік материалдар

№ 1 басылым

18.09.2013 ж.




ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ

6M072400 - «Технологиялық машиналар және жабдықтар»

мамандығына арналған



ТАҒАМДЫҚ ШИКІЗАТТЫ ӨҢДЕУ ӘДІСТЕРІ
ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАРЫ

Семей

2013

Мазмұны





1

Глоссарий




2

Дәрістер




3

Зертханалық сабақтар




4

Магистранттың өздік жұмысы




1 ГЛОССАРИЙ


Бұл УӘМде сәйкес анықтамалары бар келесі терминдер қолданылды:

Дисперсиялық орта - дисперсиялық жүйедегi үздiксiз фаза.

Дисперстiк фаза - жеке майда қатты бөлшектерi, сұйықтың тамшылары немесе газ көпiршiктерiнiң түрiнде дисперсиялық жүйедегi мерзімді фаза.

Түтiн -мөлшері 5 мкмнен кем қатты бөлшектерiнің таралуынан және газдан тұратын; жануда пайда болатын жүйе.

Коагуляция - қатты бөлшектердi iрiлендiру салдарынанолардың жабысуы.

Коалесценция - тамшы немесе көпiршiктердiң iрiлендiру жолыменолардың араласып кетуi.

Ылғалды газ тазарту - газда өлшенген бөлшектерiн сұйықтықпен ұстауға негiзделген бөлiну процесі. Ұстау негізінен инерция күштерінің әсерiнен iске асады.

Бiртектi емес сұйық жүйе - сұйық дисперсиялық ортада таралған, дисперстiк фазадан тұратын дисперсиялық жүйе.

Тұнба - жанында сұйықта немесе газда өлшенген қатты немесе сұйық бөлшектертұтас фазадан ауырлық күші (тұну), ортадан тепкiш күш(циклондық процесс және центрифугалау), инерция күшi, электростатикалық күштер (электр өрiсiсiне газ тазарту) әсерiнен бөлiнетінбөлiну процесі.

Көбiк - жүйе - сұйықтан және ондағы таралған газ көпiршiктерiнен тұратыны.

Шаң - жүйе - газдан және онда таралған өлшемі 5 мкмнен асатын қатты бөлшектерiнен тұратыны.Шаң химия технологиясы процесстерiнде қатты материалдардың ұсақталу, араластыру және тасымалдауда көбiнесе пайда болады.

Сепаратор - әр түрлi мiнездемелерi бар фракцияларға тауардың бөлiнуін аяқтайтын құрал.

Суспензия - жүйе - сұйықтар және ондағы өлшенген қатты бөлшектерден тұратыны.

Тұман –газдан және ондағы өлшемдері 5 мкмнен кем сұйықтың тамшысы таралғанжүйе.

Фильтрлеу - сұйық немесе газ өткiзуге қабiлеттi, бiрақ өлшенген бөлшектерді ұстап қалатын, кеуектi қалқа көмегiмен бөлiнудiң процесі. Фильтрлеу процесінің қозғаушы күш қысымның әр түрлiлiгi болып табылады. Қысымның әр түрлiлiгi ортадан тепкiш күштермен жасалатын жағдайларды центрден тепкiш фильтрлеу процесі деп атайды.

Фугат - центрден тепкiш тұнба процессі кезінде төгіп тасталған сұйық.

Центрифуга -орталықтан тепкiш күштi қолдану арқылы қатты заттардан сұйықтардың және сусымалы денелер немесе әр түрлi меншiктi салмақтағы сұйықтарының бөлiнуне арналған құрылым(машина немесе құрал).

Эмульсия - жүйе - сұйықтар және онда таралған, бiрiншiсінде ерімейтін, басқа сұйықтың тамшыларынан тұратыны.

Теңдеуiштiң эффектi киімді сығуы үшiн қолайлы центрифугаларда бақылауға болады. Айналым алғанда бастапқыда центрифуганы шайқала бастайды, сонан соң шайқалудың шыңы болады, шайқалу азаяды, және центрифуга жұмыс айналымдарына шығады.

Бiртектi емес сұйық жүйе - сұйық дисперсиялық ортаға таралған дисперстiк фазадан тұратын дисперсиялық жүйе.

Дисперстiк фаза - жеке майда қатты бөлшектерi, сұйықтың тамшылары немесе газ көпiршiктерiнiң түрiнде дисперсиялық жүйедегi мерзімді фаза.

2 ДӘРІСТЕР
ДӘРІС 1. Введение.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Технология жөнінде ғылымның пайда болуы мен дамуы.

2. Дамудың болашағы мен қазіргі жағдайы.

3. Өзекті тағамдық мәселелер мен оны шешу жолдары.


Келешектерге азық-түлікпен адам баласылар қамтамасыз етулері мәселесі немесе тек қана өз бастапқы мәндер жоғалтады, бірақ әлі үлкен өткірлікті алады, екібастан, шартта, не адам баласы немесе егер иілу адамдың" "қарсы дәуір таусылады адам" "үшін дәуір келісе, өзі жойды. Адамдың қарсы он өзі қазір жұмыс істеп жатыр, табиғатты ойсыз құртып, шиқылдайды иілуге өз мекендеулерді, ауаны, суды ортаны улап.

Халық шаруашылықтар азық-түлік салалардың дамыту халық шаруашылықтан басқа салалармен тығыз сабақтас көптеген факторлардан, бәрінен бұрын азық-түлік саладан тәуелді болып жатыр : азық-түлік өнеркәсіп үшін шикізаттар негізгі жабдықтаушымен келген ауылшаруашылық шаруашылықпен — бірінші кезекке ; оның технологиялық жабдықпен қамтамасыз еткен машина жасаумен ; қағазбен, қатырмамен, ағашпен, фанерамен азық-түлік өнеркәсіп қамтамасыз ететін орман және целлюлоза-қағаз өнеркәсіппен және осылай бұдан әрі ; химия, поставляющей шыны және полимерлік ыдысты, лактарды, бояуларды және осылай бұдан әрі ; қаңылтырдан жасалған банктар) жасау үшін металлургиялық (қаңылтыр др және. Өнеркәсіптермен.

Ресейлік Федерациялар азық-түлік өнеркәсіп басқа елдермен белсенді ынтымақтасып жатыр, не азық-түлік өнім елдің ішінде ассортимент кеңейту мүмкіндік беріп жатыр және отандық өнімдер өткізу қамтамасыз ету керек.

Көптеген ғалымдар, соңғы 50 жылдың артына пікір бойынша [см адам баласылардың тарихтің артына технологиялар өте әсерлі дамытуы байқалды. 4]. Және де жиi бұл дамыту төңіректегі ортада залалға іске асты. Әр түрлі өндірістердің технологиялардың интенсификацияы (суға, ауаға, топыраққа көптеген табиғи кешендерге қолдануыға интенсификацияға алып келді және осылай экологияда залалға бұдан әрі), жиi.

Бұл қазіргі технологиядан байланыста (іргелі және қолданбалы) есепке алумен ғылыми - техникалық өрлеуге отандық және шетел ғылымдарға табыстарда алдыңғы қатарлысыларда негізделуге тиісті.

Қойылған мақсаттан шығып, халық шаруашылықтың агроөнеркәсіптік кешен және азық-түлік салаларын алдында келесі есептер тұрып жұр :

Өндірісті, пішілген затыны, сақтауды және өңдеуді

♦ Қамтамасыз ету азық-түлік өнім жоғалтуларсыз өнімдің, малдың және құстың барлық екпе.

Ыңғайлы ораушыда және әсерлі ресімдеуде тұтынушыға өнімді

♦ Беру керек.

Технологиялар

♦ Жасау өнім әр түрлі, сол санда арнайы тағайындаулар.

Баланс жасаған рацион бойынша бағалы қоректенумен тұрғын халық

♦ Қамтамасыз ету керек.

Өнімдерге, оның өзіндік құнға бірліктерге өндіріске

♦ Шығындар ең төменгі болуға тиісті.

Технологиялар Әбден жетілдіруі халық шаруашылықта техникалық процесстің үдеулер маңызды шартпен келіп жатыр.

Қазіргі азық-түлік технологияға дамытуға негізгі бағыттарға жатады :

Прерывных технологиялық процесстерден ♦ Өткелге үздіксіз (тасқынды).

Қалдықсыз және аз қалдықты технологиялардың ♦ Енгізуі.

Жаңа ресурсосберегающих, қалдықсыз және аз қалдықты экологиялық таза технологияларға өнеркәсіпке әзірлеу және енгізу халық шаруашылықтар қозғаушы күшпен әр түрлі салалардың келіп жатыр. Сондықтан технологиялар негіздермен технологтар, механикалар ғана емес білуге тиісті, және тауар танушылар.

Халық шаруашылықтар азық-түлік салалар шақырған бала және диетиялық қоректену үшін өнімдерге қажетті және жеткілікті сандарда, сол санда елдер, спецконтингент (ғарышкерлер, сүгуірлер, қоса, жоғары сапалы, экологиялық таза өнімдермен тұрғын халықтар бөлтек-бөлтекхқандық сауалдары қамтамасыз ету.

Азық-түлік өнеркәсіп сонымен бірге дәрігерлік өнеркәсіп үшін қан, шикізат өңдеу мал, қыл, өнімдер (Спирт, тұз, крахмал, өсімдік май, әліпмай, техникалық майлар, терілер халық шаруашылық басқа салалар үшін шикізат істеп шығаруға тиісті, мамық, бұрыш және далее.) осылай.

Технологиялық процесстің технико-экономикалық жағдаят тиімділігі сипаттайтын ең маңызды көрсеткіштермен, келіп жатыр :

Өнімде бірлікке шикізаттың, шикізаттардың және энергияның

♦ Меншікті шығысы.

Дайын өнімдер

♦ Шығу және сапа.

Еңбектің өнімділіктері

♦ Деңгейі.

Процесстің

♦ Қарқыны.



  • Технологиялық құралдарға, әдістерге және терминологияға бейімдеуде мақсаттарда "технологиялық процесстің" терминдің астына өңдеу, өңдеу, сақтаумен сабақтас операциялар түсініп жатыр технологиялық (ЕСТД) құжаттамада Біртұтас жүйеге мемлекеттік стандартқа сапада 1975 ж. әсерге игерілген және енгізген еді және негізгі құрама өнімде өндірісте бөлікпен келген осылай бұдан әрі. Технологиялық процесстерге жүзеге асыруларға нәтижеде жұмыстанхатын объекттің сапалы өзгеріс болып жатыр, шикізаттарға осы жағдайда, және ереже сияқты, өнім, шиқылдайға қолдануға дайын бола түсіп жатыр.

5.Совершенствование дәстүрлі және өндірістер жаңа технологиялардың әзірлеу азық-түлік өнім. Негізде өнімдің, технологияның, қолданхатын жабдықтың құрамдың және рецептураның гигиеналық жобасы жатуға тиісті. Биік азық-түлік құндылықпен — қауіпсіз, дәмді өнім сондай жобаның нәтиже, қазіргі ораушыда.

Жаңа технологиялық шешімдер өндірістер салаға ғана емес іске асуға тиісті, және сақтауды.

6.Создание және банк тиімді қолдануысы осы қоректену туралы азық-түлік токсикологияға, басқа ғылымдарға облыста тұрғын халықтар нақты қоректену және денсаулық күй бойынша.

Ерекше өзектілік оқу мекемелерге бала және мектептік мекемелерге оқу бағдарламаларға қоректену тиімді қоректену және мәдениет негіздер жаппай мәлімет, енгізу құралдар арқылы тұрғын халықтар дерек берулері сұрақтары алып жатыр.

Қоректенулерге облыста біртұтас мемлекеттік саясаттар. Сөзге бірінші кезекке жоғары сынақтарға қарастырылған нысаналы қаржыландыру және тез шешім қамтамасыз ету мүмкіндік беретін қоректену туралы ғылым өте көкейкесті бағыттар бойынша мемлекеттік жобалар туралы жүр.

2. Бір азық-түлік мәселелерден шешімнен жолдардан азық-түлік өнім химия синтез келіп жатыр және олардың компоненттерін. Бұл бағытта нақтылы жетістіктер жеткен, әсіресе облыста витамин препараттары және олардың премикстері өндірістері. Атап өту шығып жатыр не және жасаған химия витаминдер жолымен басқа нутриенттер, химия құрылым, қасиеттер және белсенділік бойынша өз табиғи аналогтардан совершенно айырмашылығы болмайды. Денсаулығы үшін олардың „возможной қауіп-қатеріне" туралы сұрақ талқылаулар затпен сирек қызмет көрсетпейді, бірақ бұл маңызды ғылыми негіздер үшін алмайды.


ДӘРІС 2. Краткая характеристика пищевых отраслей промышленности.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Жалпы сипаттамасы.

2. Тамақ өнеркәсібінде қолданылатын тағам шикізатының классификациясы.
Бұл түрдiң центрифугаларының ортақ конструктивтiк белгiсi тұнбалықтың кесiгiнiң пышақ механизмімен қамтамасыз етілген, ротордың көлденең орналастырылуы болып табылады.

Центрифугалаудың циклданың операцияларымен басқару - автоматты.

ФГН сүзгiш центрифугалары көбiнесе қатты фазамен еритінорташа және майда дәндері(дән өлшемi20-160 мк) бар суспензиялардың бөлiнуi үшiн арналған. Центрифугалардағы тұнбалықтың құрғату және жууiн жоғарғы дәрежеге жетедi.

ФГН типті центрифугадаөңделетін өнiмдердiң сандарына жатады: натрий сульфаты, антрацен, полиэтилен, поливинил спирті, темiр және никел купоросы, сода, бор қышқылы, ас тұзы, крахмал және тағы басқалар.

ФГН типті центрифугаларында тұнбаны пышақпен кескендеұсақталынады.

Барлық жұмыс органдарының әрекеттері - қоректендіретін клапанның ашу және жабуы, жуу және елеуiштердiң регенерациясының клапандары, пышақтың орын ауыстыруы, сонымен бiрге бөлгiш клапанның ауыстырып қосуы - гидравликалық цилиндрлар көмегiмен автоматты iске асады.

ФГН центрифугасының негiзгi жұмыс органы - тесiлген ротор - домалау үштіректерінде айналатын, көлденең бiлiкте консолды орналастырған. Ротордың iшкi бетiнде сүзгiш қалқа бекiтілген. Центрифуганың станиналарын бұрылатын қақпақтарында тұнбаны кесу механизмі, түсiру бункерi, қоректендіргіш құбыр, жуу және регенерацияның құбыры, тұнбалық қабаттың деңгейінің сигнализаторыжәне пышақтың жүрiсiнiң ауыстырып қосқыштары орнатылған.

Центрифугалар корпусында ротордың сыртқы бетiнтексеруге мүмкіндік беретінауалық желдету және люк бар.

Центрифуга клапандармен жабдықтаған: елеуiштердiң регенерациялары және (фильтрат және жуып тазартатын сұйық үшiн) бөлгiш жуып тазартатын жүктеушi.

Жүктеушi клапан суспензия үшiн араластырушысы бар сыйымдылықпен тiкелей бекiтiледi. Центрифуганың роторының ерiксiз келтiруi электр қозғағышынан центрден тепкiш муфтаны және сыналы ремендi берiлуi арқылы iске асады.

Суспензия центрифугаға реттелетiн жүктеушi клапан және қоректендіргіш құбыр арқылы беріледi.

Фильтрат, шайғыш сұйық және елеуiштiң регенерациясына арналған сұйық бөлгiш клапан арқылы бөлек берiледі.

Ротордағы тұнбақалыңдығы қабат деңгейдiң реттеуiшiмен анықталады. Жинақталулар және тұнбаның сығуынан кейiн жуып(егер бұл керек болса), жаңадан сығымдалады, содан соң қозғалатын пышақпен кесіледі және центрифугадан бункер арқылы түсiредi.

ФГН-633Н центрифугасының принципиалды гидравликалық схемасы.

Барлық жұмыс органдарының әрекеті – қоректендіргіш клапанның ашылып жабылуы, жуу клапандары және сита регенерациясы, пышақты жылжыту, сонымен қатар бөлгіш клапан өшіп-қосу – гидравликалық цилиндлердің көмегімен автоматты түрде іске асады.

Центрифуганы басқару станциясы келесi шектердегi бағдарламасы бойынша центрифугалауды циклданың операциялардың ұзақтығының реттеуiн қамтамасыз етедi:




Операция аты

Операция ұзақтығы, мин

1Жүктеу

Қабат деңгейін реттегіш бойынша - 55 мм

2 Сығу1

1 ден 20 ға дейін

3 Шаю




4 Сығу 2




5Түсіру

2 ге дейін

6Сита регенерациясы

1 ден 20 ға дейін

Резервуардан май 5 атм. қысымменқұбыр бойынша сүзгi және кеpi клапан арқылы гидравликалық мысқалдардың блогiне беріледі. "Жүктеу" операциялардың электромагнит 32 золотник жоғарғы жағдайға орнатады. Майодан өтіп, гидравликалық золотниктің жоғарғы саңылауынан шығады, жүктеудiң клапанының астына түседi және штокпен клапанмен тұйықтаған поршенді көтереді, осының арқасындасуспензиярезервуардан құбыр бойынша центрифуганың роторынатүседi. Гидравликалық цилиндрдың жоғарғы бөлiгiнен май шығады жәнеқұбыр бойынша 32 золотнигі өтіп майдың резервуарына түседi(пунктир сызық ).

Бұдан басқа, жүктеудi клапаннан тысқары май бөлгiш клапанға түседi, фильтраттың қарсылық бiлдiруiн клапанды ашады және жуып тазартатын сұйықтың қарсылық бiлдiруiн клапанды жабады. Майдың маймен бiргенiң бөлгiш клапаннан жүктеудi клапанды 32мысқал арқылы майы резервуарғатүседi. "Жүктеу" операциялар аяқтау бойынша, 32мысқал жүктеудi клапанды жабады, П2 мысқал жууды клапанды ашады.


ДӘРІС 3. Шикізатты жалпы өңдеу әдістері.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Тағамдық өнімдерді шығару кезіндегі шикізатты физикалық әдіспен өңдеу.

2. Ұсақтау. Гомогенизация. Сұрыптау. Престеу.

3. Қатты денеден сұйықтықты бөлу. Араластыру. Тұну. Фильтірлеу.


Ортадан тепкiш күш өрiсінде суспензиялардың фильтрлеуi процесі, жоғарыда көрсетiлгендей, , сүзгiш центрифуга атаулы машиналардаiске асады. Бұл машиналардың негiзгi жұмыс органы, iшкi беті сүзгiш қалқамен (мысалы, матамен)жабулы, айналмалы тесiлген барабан болып табылады.

Ортадан тепкіш күш әсерінен суспензияның сұйық фазасы сүзгі қалқадан, оның бетінде тұнба қабатын қалдыра отырып өтеді. Сонымен қоса ақырғы нығыздалады. Қаралатын процесстегi сүзгi қалқаның екi жағына қысымның әр түрлiлiгi сүзгiге қарағандасы едәуiр жоғары болғандықтан, онда центрифуга, құрамында деформацияланбайтын қатты бөлшектер болатын және қатты сығылмаған тұнба беретiн, суспензиялардың бөлiнуi үшiн қолданады.Центрифугадан алынатын тұнба ылғалы сүзгілерге қарағанда біршама төмен, ол қатты бөлшектер өлшемі үлкеюіне сай кішірейе 0,5-5%( көлемі бойынша) шегінде толқиды.Суспензияларды центрифугаларда бөлу процесі үш периодтан тұрады: 1) тұнба түзу, 2) тұнбаның нығыздалуы және 3) тұнбаның механикалық кептірілуі. Соңғысы қажетінше әртүрлі сұйықтықтармен шайылуға ұшырауы мүмкін. Кептiрiлген тұнбалықтағы сұйықтың құрамы, жарты бөлiгi ауамен толтырылған, оның қуыстары көлемінен аз. Бөлінетін суспензиядағы қатты фазаның көлемдік концентрациясы практикада 5—25% шегінде, ал қатты бөлшектер 10 нан 1000 мкм дейін және жоғары шекте толқиды.Өнеркәсiптерде түрлi конструкциялардың периодты және үздiксiз әрекетті центрифуганы пайдаланады, бiз кең таралғанын қарастырамыз.



Қатты бөлшектерiнiң өлшемi 10 мкмнен асатын суспензияларын аз тоннажды өндiрiстерде бөлу үшiн периодты әрекетті маятниктi центрифугалары кең қолдануларды тапты. Олар тұнбаны жоғарғы (V-18, а сур.) және төменгі (V-18, б сур.) қолмен түсіру түрлері болады.Төмен және орташа концентрациядағы суспензиялар центрифуганың жұмыс жүрiстерiнде беріледі, ал жоғары қойылтылған суспензиялар, олардың нашар аққыштығы салдарынан - машинаның жылжымайтын күйiнде беріледі. Фильтрат қаптың төменгi штуцерлерi арқылы тазаланады, ал тұнба қолдан жиек арқылы (жоғарғы түсiру) немесе түбі арқылы (төменгi түсiру) электромотордысөндiруден және барабанның тежеуiш арқылы тоқтауын кейiн түсiредi. Қарастырылған машиналардың артықшылықтары – құрылымының қарапайымдылығы және салыстырмалы бағасы төмен, ал кемшілігі – қолмен түсіру және мерзімді әрекеттілік.Жоғарғы түсірумен центрифуганың барабанының диаметрі 400—1250 мм, төменгі түсірудікі 800—1600 мм. Мерзімді әрекетті тұнбаны төменгі түсірумен механикаландырылған центрифуга құрылымына қатысты айтарлықтай күрделі.Суспензия оның округтық жылдамдығының жанында барабаны центрифугаға саңылау қоректендiргiш арқылы икемдiлiк қабырғалардан барлық биiктiкке дейiн 10—25 м/с түседi, тұнбалық жуу және сығу - барабанның округтық жылдамдығының жанында 55—65 м/с. Машина осыған байланысты айналуды екi жылдамдықтары бар электр қозғағышы талап етедi. Тұнбалықтың түсiруiн тетiк тұнбалық орым барабанның барлық биiктiгi бойынша кең бұрылатын пышақ сүзгi қалқаның бетiне тiк өстер айнала қайрыла бiртiндеп жақындатылады алады. Оның дәндерінің тұнбалық түсiру қиратудан аман болу үшiн барабанның, жеке қозғалтқыш қамтамасыз етiлетiн, айналым жылдамдығының 4—5 м/с өндiрiп алады. Пышақпен басқару қолмен және автоматты болуы мүмкiн. Барабанның диаметрi 1000— 1600 мм-дi құрайды.Барабанның диаметрi 1000— 1600 ммдi құрайды.Процесстiң барлық операциялары(тұнбаны жүктеу, фильтрлеу, жуу, сығу және алып тастау) жиi бағдарламалы басқару көмегiмен автоматтандырылады. аспалы центрифугалардың ерекшелiгi (V-20, а сурет)айналмалы барабанның (ротор) өздiгiнен центрленуi және агрессивтi фугаттаның жетекке және тірекке дәл тигiзуiн мүмкiн еместiктер болып табылады. Өздiгiнен центрлену жоғарғы бiлiк ұшы ерiксiз келтiрудi бастың корпусына сфералық бет еркiн арқа сүйейтiн стақан орналасқан домалау мойынтiректерiнiң жүйе құрастырылатын шарлы тiрекке iлiп қойған жетедi.
ДӘРІС 4. Электрофизические методы обработки пищевых продуктов.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

  1. Обработка инфракрасным излучением. СВЧ-обработка.

  2. Электростимуляция. Электроплазмолиз. Электрофлотация.

Электрофизические методы обработки пищевых про­дуктов как самостоятельная дисциплина определилась сравнительно недавно. Теоретические основы этой дисциплины заложили прежде всего отечественные ученые, Первые в нашей стране экспериментальные и теоретические работы по обработке мясных и молочных продуктов электрофизи­ческими методами выполнил академик ВАСХНИЛ И.А. Ро­гов. Профессор А.С. Гинзбург — основоположник теории суш­ки многих пищевых продуктов инфракрасным излучением и сверхвысокочастотного нагрева; у истоков сверхчастотно­го нагрева продуктов общественного питания стоял доцент СВ. Некрутман.

К электрофизическим методам обработки пищевых про­дуктов относят обработку переменным электрическим то­ком, в электростатическом поле, электроконтактную, вы­сокочастотную, сверхвысокочастотную, инфракрасным из­лучением.

Нагрев инфракрасным излучением осуществляется сле­дующим образом. Направленный поток инфракрасного из­лучения взаимодействует с поверхностными слоями про­дукта, преобразуясь в теплоту. В зависимости от оптичес­ких свойств продукта и длины волны излучения последняя проникает в поверхностные слои продукта. Такая мобиль­ность инфракрасного излучения открывает широкие воз­можности для его использования.

Инфракрасному излучению в спектре электромагнит­ных волн соответствует диапазон длин волн 0,76—750 мкм, которые условно делятся на три группы: длинноволно­вая — 750—25 мкм; средневолновая — 25—2,5 мкм; корот­коволновая — 2,5—0,76 мкм.

СВЧ-обработка пищевых продуктов

Нагрев СВЧ-энергией является принципиально новым методом нагрева продукта в поле электромагнитного излу­чения. В отличие от всех других способов нагрева, при ко­торых тепло воспринимается поверхностью продукта и про­никает внутрь за счет теплопроводности, электромагнит­ное поле СВЧ способно проникать на значительную глуби­ну, что позволяет осуществлять объемный нагрев незави­симо от теплопроводности.

При СВЧ-нагреве в продуктах полнее сохраняются пи­тательные вещества, исключается пригорание изделий, улучшаются вкусовые качества приготовленной пищи и са­нитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала.

СВЧ-нагрев дает возможность приготовить продукт в той упаковке, в которой он будет предъявлен для реализа­ции или заложен на хранение (за исключением металличес­кой).

Электростимуляция является разновидностью электро­контактного метода. Применение электроконтактного ме­тода обработки для электростимуляции мясных туш с це­лью интенсификации процессов созревания мяса является примером эффективного использования теоретических по­ложений в промышленной практике.

В основу процесса положено известное явление меха­нического сокращения мышечных волокон под действием электрического тока.

Для проведения электростимуляции разработаны раз­личные генераторы с регулированием частоты следования импульсов, а также формированием их формы, обеспече­нием полной электробезопасности процесса и другими.

Аппаратурно электростимуляция может быть включе­на в любой участок цехов убоя в виде дискретного устрой­ства либо в качестве непрерывно действующего оборудо­вания технологического процесса.

Хорошие результаты дают следующие параметры элек­тростимулирования: напряжение тока 220 В, частота 50 Гц при импульсивной подаче 1:1 с продолжительностью им­пульса 0,5 с.

Электроплазмолиз является эффективной электрокон­тактной обработкой растительного сырья.

Эффективность электроплазмолиза зависит от ряда факторов: градиента напряжения, длительности обработ­ки, температуры и электрофизических свойств сырья. Ко­нечный эффект электроплазмолиза не зависит от частоты электрического тока, выбор которой определяется в ос­новном электрохимическими соображениями.

С помощью электрофлотации можно разделить жид­кие неоднородные системы. Сущность процесса состоит в разложении постоянным электрическим током воды на во­дород и кислород в виде очень мелких пузырьков, осажда­ющихся на поверхности твердой фазы и увлекающих ее вверх. Для флотации в основном используются пузырьки водорода, выделяющиеся на катоде.

Пузырьки водорода, пронизывая весь объем флотиру­емой жидкости, вытесняют кислород, снижая тем самым уровень окислительно-восстановительного потенциала, то есть в электрофлотаторе наряду с разделением фаз проис­ходит эффективная деаэрация продукта.

Электрофлотацию используют в разных областях.


ДӘРІС 5. Основные этапы построения математической модели.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Классификация способов тепловой обработки.

2. Влажные способы тепловой обработки.

3. Сухие способы тепловой обработки.

4. Вспомагательные способы тепловой обработки.
Одним из основных технологических процессов произ­водства пищевых продуктов, при котором сырье, претер­певая комплекс сложных физико-химических, структурных и других изменений, превращается в готовый продукт, яв­ляется тепловая обработка. От способа и режима ее во мно­гом зависят качественные и технико-экономические пока­затели готового продукта.

Назначение и цели тепловой обработки разнообразны:

♦ при выработке готовых к употреблению в пищу из­делий продукты (сырье) доводят до состояния кулинарной готовности, уничтожают большинство вегетативных форм микроорганизмов и в необходимой степени инактивируют ферменты, при этом происходит, например, в продуктах животного происхождения, денатурация и коагуляция мы­шечных и дезагрегация соединительно-тканных белков;

♦ тепловая обработка может быть предварительной, при которой продукт (сырье) подвергается кратковремен­ному нагреву для его подготовки к последующей обработке;

♦ при производстве мяса и других продуктов убоя — поверхностная обработка для ослабления удерживаемости щетины, шерсти, слизистой и других оболочек, а также придания продукту необходимых специфических свойств;

♦ при размораживании, расплавлении — нагрев с це­лью изменения структурного состояния и так далее.

Основные способы тепловой обработки продуктов под­разделяются в зависимости от греющей среды и применяе­мых методов на влажные, сухие и комбинированные.

Влажные способы тепловой обработки

Характерной особенностью влажных способов тепловой обработки является то, что продукту передается тепло от жидкой горячей среды (воды или бульона), влажного пара или смеси насыщенного пара и воздуха. Тепловую обработ­ку этими способами проводят в большинстве случаев при температуре 75—100°С.

Влажные способы применяют, например, при произ­водстве мясопродуктов (колбасных и кулинарных изделий) для доведения до кулинарной готовности жесткого мяса с высоким содержанием соединительной ткани. Кроме того, их используют при вытопке жира и в других технологичес­ких процессах.

сложные реакции, при которых развиваются характерные вкус и аромат продукта. В этих реакциях участвуют белки, аминокислоты, жиры и сахара и происходит изменение цве­та поверхностного слоя.

Сухие способы тепловой обработки применяют для при­готовления продуктов из сырья с небольшим содержанием соединительной ткани и клетчатки. Эти способы, как и влаж­ные, имеют разновидности, связанные с видом обрабатыва­емого продукта.

Вспомогательные способы тепловой обработки

Все способы предварительной тепловой обработки от­носятся к вспомогательным. Они, как и основные, делятся на влажные, сухие и комбинированные.

Влажные способы вспомогательной тепловой обработки

К ним относятся шпарка, подшпарка, бланширование, разогревание, обезжиривание, размораживание, обварка, ошпарка, разваривание, упаривание, уваривание, варка сиропа, ферментирование.



Комбинированные способы вспомогательной тепловой обработки

Комбинированными способами вспомогательной тепло­вой обработки являются: опаливание, обжарка, обезжири­вание, влаготепловая обработка мезги (мякоть масличного материала).


ДӘРІС 6. Описание математических моделей.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Факторы, характеризующие математическую модель.

2. Блочный принцип разработки математического описания.

3. Алгебраические или трансцендентные уравнения.

4. Дифференциальные уравнения.
Для характеристики объекта моделирования все многообразие действующих секторов, как было показано выше, удобно разделять на входные, управляющие и выходные. При составлении формализованного описания целесообразно придерживаться классификации, отражающей физический смысл каждого фактора.

2) физические, включающие величины потоков вещества, параметры потоков, определяющие протекание ("движущую силу") элементарных процессов (концентрация, температура, давление и т.д.), а также физические характеристики среды (теплоемкость, вязкость и т.п.);

3) факторы элементарных процессов, к которым относятся:

- гидродинамические, характеризующие движение потоков вещества. Они в отличие от структурных имеют численное выражение, характеризуются применяемым описанием движения потока и зависят от физических параметров (коэффициент продольного смешения вещества в потоке, число ячеек смешения в ячеечной модели);

- физико-химические, характеризующие тепло- и массообмен и химические реакции (например, коэффициенты тепло- и массопереноса, константы скорости химических реакций, тепловые эффекты реакции и т.д.).

Эффективность моделирования зависит от полноты отражения факторов и параметров объекта в математической модели, однако очень большую роль играет точность установления взаимосвязи факторов и параметров, входящих в описание элементарных процессов. Задача отображения этой взаимосвязи решается на следующем этапе моделирования - при разработке математического описания, т.е. доставлении замкнутой системы уравнений.

Все модели обычно делят на стационарные и нестационарные в зависимости oт того, входит ли время в качестве независимой переменной в уравнения математического описания. Для стационарных моделей математическое описание определяет значения внутренних факторов и параметров модели, соответствующих стационарному состоянию объекта при заданной совокупности внешних факторов и параметров. Для нестационарных моделей математическое описание характеризует временное изменение внутренних факторов и параметров при изменении внешних. Тип модели влияет на вид уравнений математического описания.

Алгебраическими или трансцендентными уравнениями осуществляется математическое описание стационарных режимов работы объектов с сосредоточенными параметрами.
ДӘРІС 7. Составление математического описания.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Метод элементарных тепловых балансов.

2. Статические, динамические и квазистационарные модели.
Примером такого подхода к составлению математического описания может служить метод элементарных тепловых балансов, применяемый для вычисления температурного поля в телах сложной геометрической формы или при трудности задания граничных условий. В этом случае непрерывный массив (например, грунта) заменяется конечным числом элементов, что позволяет заменить дифференциальное уравнение теплопроводности Фурье - Кирхгофа набором алгебраических уравнений теплового баланса. Естественно, что такое преобразование позволяет определить только дискретные значения температур в отдельных точках выделенных элементов, что приводит к определенной погрешности, которую необходимо учитывать при оценке результатов.

В реальных условиях встречаются объекты, обладающие ячеечной структурой (ректификационные тарельчатые колонны абсорбционных холодильных машин, секционированные (элементные) теплообменные аппараты и т.д.). Поэтому ячеечные модели являются не только результатом аппроксимации конечным числом алгебраи­ческих уравнений параметров объектов, описываемых дифференциальными уравнениями, но и имеют самостоятельное значение.

В тех случаях, когда моделируется динамический процесс, имеющий достаточно большую постоянную времени, и исследователя не интересуют переходные процессы, нестационарный по своему существу процесс может рассматриваться как некоторая последовательность стационарных процессов. Получаемая при этом модель называется квазистационарной. Такое допущение позволяет заменить обычные дифференциальные уравнения алгебраическими, что упрощает процесс нахождения решения. Примером может служить моделирование изменения холодопроизводительности холодильной установки в зависимости от суточных колебаний температуры охлаждающей воды или других аналогичных факторов.

Таким образом, в целом математические модели можно подразделить по пространственным признакам на модели объектов с сосредоточенными, распределенными параметрами и ячеечные модели, а по временным признакам - на статические, динамические и квазистационарные.

Математическая модель должна обеспечивать определение значений выходных факторов в зависимости от конкретного сочетания входных и управляющих факторов. Это может быть достигнуто только путем решения системы уравнений математического описания, в тех случаях, когда явная форма связи выходных факторов с входными и управляющими не может быть получена, должна быть разработана специальная методика, обеспечивающая решение системы уравнений математического описания. Эта последовательность операций, которые необходимо выполнить над уравнениями математического описания, для того чтобы найти значения выходных факторов и параметров модели, т.е. осуществить сам процесс моделирования, называется алгоритмом.

Исходным материалом для разработки алгоритма является математическое описание. В простейших случаях, когда возможно аналитическое решение системы уравнений математического описания, необходимость в специальной разработке моделирующего алгоритма отпадает. Если же математическое описание представляет собой сложную систему алгебраических и дифференциальных уравнений, построение эффективного моделирующего алгоритма зачастую определяет применимость модели.


ДӘРІС 8. Три аспекта математической модели.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Применение общих методов численного анализа.

2. Упрощение математического описания.
Существующие методы анализа позволяют решать широкий круг задач математического моделирования. Однако в некоторых случаях встречаются серьезные затруднения в применении общих методов численного анализа.

К таким случаям можно отнести:

- решение систем нелинейных уравнений с большим числом переменных;

- интегрирование систем обыкновенных дифференциальных уравнений с краевыми условиями;

- интегрирование системы дифференциальных уравнений частных производных.

Для указанных случаев общие методы решения отсутствуют, поэтому в каждом

конкретном случае при построении моделирующего алгоритма следует использовать особенности решаемой задачи. Здесь очень существенно понимание физической природы моделируемого процесса и получаемых решений.

Иногда моделирующий алгоритм получается настолько сложным, что приходится изменять формулировку исходной задачи моделирования для упрощения математического описания. Такое упрощение может достигаться как заменой используемых в математическом описании аналитических выражений на более простые и, как следствие, менее точные, так и сокращением математического описания путем исключения из модели части факторов и параметров, характеризующих моделируемый объект.

Таким образом, все три аспекта математической модели — смысловой, аналитический и вычислительный - должны рассматриваться в тесной взаимосвязи. Возможность решения задачи моделирования и последующего использования математической модели часто обусловлена тем, насколько удачно эти стороны соответствуют одна другой.

Наконец, математическая модель должна обеспечить определение значений выходных факторов и параметров при заданном сочетании входных и управляющих. После составления вычислительного алгоритма начинается процесс собственно моделирования, т.е. проведения математических экспериментов с помощью разработан­ной математической модели.

Созданная на основе правильных физических представлений математическая модель становится мощным инструментом для исследования изучаемого объекта, аналогичным совершенному экспериментальному стенду, а в ряде случаев и превосходящая его. Ни один экспериментальный стенд не может обладать универсальностью и широтой изменения параметров, характерными для математического моделирования. Кроме того, математическая модель позволяет изменять любой, отдельно взятый параметр, что не всегда возможно при физическом эксперименте. Следует также учитывать, что математическое моделирование позволяет осуществлять безопасное исследование аварийных ситуаций режимов.
ДӘРІС 9. Математические модели теории надежности.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Общие понятия о моделях надежности.

2. Статистическая обработка результатов испытаний и определение показателей надежности.

3. Алгоритм обработки результатов и расчета показателей надежности.

4. Расчет эмпирических функций.
Для решения задач по оценке надежности и прогнозированию работоспособности объекта необходимо иметь математическую модель, которая представлена аналитическими выражениями одного из показателей. Основной путь для получения модели состоит в проведении испытаний, вычислении статистических оценок и их аппроксимации аналитическими функциями.

Выясним, как изменяется безотказность объектов при их эксплуатации, что позволит классифицировать модели и определить возможности их применения.

Опыт эксплуатации показывает, что изменение ИО λ(t) подавляющего большинства объектов описывается U - образной кривой (рис. 1).


Кривую можно условно разделить на три характерных участка:

первый - период приработки,

второй - период нормальной эксплуатации,

третий - период старения объекта.

Период приработки объекта имеет повышенную, вызванную приработочными отказами, обусловленными дефектами производства, монтажа, наладки. Иногда с окончанием этого периода связывают гарантийное обслуживание объекта, когда устранение отказов производится изготовителем.

В период нормальной эксплуатации ИО уменьшается и практически остается постоянной, при этом отказы носят случайный характер и появляются внезапно, прежде всего, из-за несоблюдения условий эксплуатации, случайных изменений нагрузки, неблагоприятных внешних факторов и т.п. Именно этот период соответствует основному времени эксплуатации объекта.

Возрастание ИО относится к периоду старения объекта и вызвано увеличением числа отказов от износа, старения и других причин, связанных с длительной эксплуатацией.

Вид аналитической функции, описывающей изменение показателей надежности P(t), f(t) или λ(t), определяет закон распределения случайной величины, который выбирается в зависимости от свойств объекта, его условий работы и характера отказов.

Статистическая обработка результатов испытаний и определение показателей надежности. Постановка задачи.

По результатам испытаний N невосстанавливаемых одинаковых объектов получена статистическая выборка - массив наработки (в любых единицах измерения) до отказа каждого из N испытывавшихся объектов. Выборка характеризует случайную величину наработки до отказа объекта Т = {t}.

Необходимо выбрать закон распределения случайной величины Т и проверить правильность выбора по соответствующему критерию.

Подбор закона распределения осуществляется на основе аппроксимации (сглаживания) экспериментальных данных о наработке до отказа, которые должны быть представлены в наиболее компактном графическом виде. Выбор той или иной аппроксимирующей функции носит характер гипотезы, которую выдвигает исследователь. Экспериментальные данные могут с большим или меньшим правдоподобием подтверждать или не подтверждать справедливость той или иной гипотезы. Поэтому исследователь должен получить ответ на вопрос: согласуются ли результаты эксперимента с гипотезой о том, что случайная величина наработки подчинена выбранному им закону распределения? Ответ на этот вопрос дается в результате расчета специальных критериев.

Алгоритм обработки результатов и расчета показателей надежности. Формирование статистического ряда.

При большом числе испытываемых объектов полученный массив наработок {..., t., ...} является громоздкой и мало. Наглядной формой записи случайной величины Т. Поэтому для компактности и наглядности выборка представляется в графическом изображении статистического ряда - гистограмме наработки до отказа. Для этого необходимо:

- установить интервал наработки;

- разбить интервал наработки на k интервалов равной ширины z/t - шаг гистограммы



- подсчитать частоты появления отказов во всех k интервалах



Очевидно, что



Полученный статистический ряд представляется в виде гистограммы, которая строится следующим образом. По оси абсцисс откладываются интервалы, на каждом из которых, как на основании, строится прямоугольник, высота которого пропорциональна (в выбранном масштабе) соответствующей частоте р. Возможный вид гистограммы приведен на рис. 2.



Расчет эмпирических функций.

Используя данные сформированного статистического ряда, определяются статистические оценки показателей надежности, г. е. эмпирические функции:

- функция распределения отказов (оценка ВО)









- функция надежности (оценка ВБР).


ДӘРІС 10. Элементы теории эксперимента.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Математическая теория эксперимента.

2. Концепция модели.

3. Модель классификации.

4. Случайная величина.
Жабдықтың мұндай түріне, бәрінен бұрын, әр түрлі центрифугалар және сепараторлар жатады. Центрифугалау деп сұйық біртекті емес жүйелерді центрден тепкіш күш көмегімен тығыздық бойынша әр түрлі фракцияларға ажырату процесін айтады.

Сұйықтықтың центрифугада айналуы кезінде кіші меншікті салмақтағы бөлшектер айналу өсіне жақын орналасады. Мысалы, центрифугалау тұнбадан сұйықтықты алу үшін және т.б. қолданылады.

Центрифугалар лабораторияларда, азық-түлік, химия, мұнай өңдеу өндірісінде қолданылады.

Сеператорлар, сонымен қатар, центрифуга сияқты сұйықтықты сипаттамалары бойынша фракцияларға бөледі. Бұл қондырғылар сеперация тәсілі бойынша, әрекет ету принципі бойынша және қолдану аймағы бойынша ажыратады.

Әрекет ету принципі бойынша центрге тартқыш, центрге тартқыш-вихрлы, прессті-шнекті, дірілді және тұнбалы болып бөлінеді. Центрге тартқыш және центрге тартқыш-вихрлы сеператорлар ауа ағыны күшін қолданады.Осындай тәсілмен фильтрді қолданбай ауаны және газды тазалайды.

Престі-шнекті сеператорларда өнімді, цилиндрлік електе айналатын, оны шнекпен қысу арқылы қатты және сұйық фракцияларға бөлінеді. Сонымен қоса, сұйықтық електің ұяшықтары арқылы ағады, ал қатты фракция пресстеледі және шығу тесігі арқылы шығарылады.

Өндірістің бір түрінде ғана қолданылатын сеператорлар бар. Және де әр түрлі өнеркәсіпте қолдануға болатын әмбебап моделдер бар. Мұнай және газ өндірісінде газ-сұйықтықты сеператолар қолданылады.

Центргетартқыш және гравитациялық күштер көмегімен сұйық әртекті жүйелерді бөлуде қолданылатын қондырғылар үшін сертификат керек.

Мұнай-газ саласында қолданылатын жабдықтар үшін де, Гостехнадзор беретін, қолдануға рұқсат алу керек.

       Центрифуга - орталықтан тепкiш күштi қолдану арқылы қатты заттардан сұйықтардың және сусымалы денелер немесе әр түрлi меншiктi салмақтағы сұйықтарының бөлiнуне арналған құрылым(машина немесе құрал). Бөлшектер центрифугада айналғанда ең үлкен салмақтағысы переферияда, ал аз салмақтылары айналу осіне жақын орналасады.

Центрифугалар лабораториялық практикада, дәнді тазарту үшін, сүттен майды бөлу үшін ауыл шаруашылығында, руданы байыту үшін өндірісте, мата өндірісінде, киімнің суын сығу үшін кір жуу орындарында және т.б. қолданылады. Айналымы шамамен 60 000 айн./мин тең газды центрифугалар, уранның гексафторитіндеUF6орнласасқан, уран изотоптарын бөлу үшін қолданылады.

Теңдеуiштiң эффектiкиімді сығуы үшiн қолайлы центрифугаларда бақылауға болады. Айналым алғанда бастапқыда центрифуганы шайқала бастайды, сонан соң шайқалудың шыңы болады, шайқалу азаяды, және центрифуга жұмыс айналымдарына шығады.

Киім өте тегіс емес орналасқан жағдайда, теңдеуіштік эффекті болмауы мүмкін. Мұндай жағдайда жұмыс айналымына шығу мүмкін емес болады –

Теңдеуіштік эффект, дене қатаң берілген айналу өсі болмаса, өзінің масса центріне қатысты айналуына негізделген ( мысалға, егер үстелде жатқан шарикті қаламды немесе мобильді телефонды айналдырсақ).

В случае, если бельё расположено слишком неравномерно, эффект самобалансировки может не наступить. В этом случае выход на рабочие обороты становится невозможным — центрифуга идёт в «разнос» (начинает задевать барабаном за корпус, издавая стуки).

Теңдеуішті, негізінен тік барабанды центрифугаларда қолданады (аспалы қондырғы қарапайымдау және материалды алдын –ала тегіс орналастыру мүмкін), алайда бұл эффектіні ( кейбір жағдайда) сонымен қоса автоматты кір жуу машиналарында қолданады, оларда барабан мен жетегі ғана ілінбейді, барабанның аз айналымы арқасында, барлық бак икемді ілінеді. Бак сығуда барабанның бiлiкпен бiрге (дiрiлдеу қалай көрнектi) шеңберлi қозғалысты жасайды, икемдiлiк салпыншақ бұл орын ауыстырулар негiзгi корпустан бөледi(және жiбередi).

Лабораториялық мақсаттағы центрифугалар

Лабораториялық мақсаттағы центрифугалар ротордың айналу жылдамдығы бойынша немесе жүктелген үлгілердің жиынтық көлемі бойынша классификациялайды.

Көлемі бойынша:



Микроцентрифугалар (eppendorf типтегі түтіктерді өңдеу, әрбірі 1,5 – 2,0 мл), жалпылабораториялық центрифуга ( үлгінің жиынтық көлемі шамамен 0,5 л), жоғары көлемдегі арнайы центрифугалар(әдетте 6 л. дейін). Қанды өңдеу центрифугалары арнайы центрифугалардың мысалы болады. Мұндай центрифугалардың моторы жоғары қуатты, алайда ротордың айналу жылдамдығы, центрифуганың энергия жұмсауы бойынша, аналогтықтан айтарлықтай төмен.

Центрифуга үшiн үлгiнiң көлемi оның тығыздығы шамамен 1 г/см2 тең түрде алу керек, егер үлгiнiң тығыздық 1, 2 г/см2 жоғары болса өңделетін материалдың көлемiн кiшiрейтуге керек болады, центрифуга әйтпесе сынып қалады.

Жылдамдығы бойынша:

Микроцентрифугалар (eppendorf түтіктерді өңдеу әдетте жоғары жылдамдықты талап етпейді) – жылдамдығы 13 400 айн/мин дейін, жалпылабораториялық центрифугалар - түбегейлi әмбебаптықтармен eppendorf түрдегі түтiктерiмен де, басқа сыйымдылықтарымен де ротордың айналу жылдамдығы 200 айн/мин-тан 15 000 айн/мин-ға дейін жұмыс iстей алады, жоғары өнімділікті центрифугалар – олар жылдам – барлық мүмкін болатын лабораториялық тапсырмаларды шешеді (ультраценрифугалаудан басқасы); ротордың айналу жылдамдығы 200 айн/мин-тан 30 000 айн/мин-ға дейін. Мұндай центрифугаларды өндіруді тек екі фирма ғана игерген: Beckman Coulter және Hitachi.

Соңғы жылдамдықтық категория – ультрацентрифуга ротордың айналу жылдамдығы 2000 айн/мин-нан 150 000 айн/мин-ға дейін. Мұндай центрифугаларды да тек Beckman Coulter және Hitachi өндіреді.

Қоректену типі бойынша (Beckman Coulter қатысты): Бірфазалы.

Екі фазалы (қоректену кабелінде: L1, L2, L3, N, PE өткізгіштері бар, алайда L2 желісі кесілген, сондықтан центрифугалар үш фазалы емес, екі фазалы).

Сепаратор - әр түрлi сипаттағы фракцияларға тауардың бөлетін құрал.

Кез – келген сеператордың жұмыс процесінде бөлінетін заттың химиялық құрамы өзгермейді. Сеператордың жұмысы кезінде көптеген жеке ұсақ бөлшектер қатысады, соның ішінде қажетті белгілерге қатысты өтпелі қасиетпен бөлшектер кездеседі.

Бастапқы өнімнен өнеркәсiптiк сепарациялардан кейiн бөлінетін компоненттердің таза фракциялары болмайды, тек қана соған ұқсас өнім алынады.

ДӘРІС 11. Числовые характеристики случайных величин.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Первая числовая характеристика.

2. Вторая числовая характеристика.
Закон распределения дает исчерпывающую информацию о случайной величине: поскольку она случай - на, ничего большего, чем распределение вероятностей, о ней заранее сказать нельзя. Но для многих задач это—слишком сложная информация. Зачастую исследователю достаточно знать о случайной величине, какова она в среднем и насколько сильно ее значения разбросаны относительно этого среднего. Такие сведения содержатся в числовых характеристиках случайной величины.

Первая важнейшая числовая характеристика определяет среднее значение случайной величины. Ее называют математическим ожиданием, или иногда просто средним значением. Математическое ожидание как нетрудно показать, является обобщением понятия среднее арифметическое. Оно получается сложением всех возможных значений случайной величины (от - ∞ до + ∞), причем каждое значение умножается на соответствующую ему вероятность.

Вторая числовая характеристика — дисперсия — определяет средний разброс значений случайной величины относительно ее математического ожидания (точнее, среднее значение квадрата разброса).

Тем не менее, полезно знать, что в некоторых практически важных случаях ошибки распределены по другим законам. Так, довольно часто измеряемая величина существенно неотрицательна, причем в опытах могут получаться значения, очень близкие к нулю, но величина меньше нуля получиться не может. Здесь принятие нормального закона распределения ошибок может существенно скрасить картину. Нормальный закон предполагает возможность заметных отрицательных отклонений. Но если истинное значение, х близко к нулю, то граница - отрицательное отклонение, превосходящее — х, невозможно.

В таких измерениях чаще встречается логарифмически нормальное распределение: нормально распределена ошибка не самой величины, а ее логарифма.
ДӘРІС 12. Планирование эксперимента.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Пассивный и активный эксперимент.

2. Метод планирования эксперимента Р. Фишера.

3. Метод планирования эксперимента В.В. Налимова.


Метод наименьших квадратов позволяет получить описание объекта по любым данным, лишь бы матрица системы нормальных уравнений была невырожденной., Если оценивание линейное, то расчет в принципе прост, хотя и громоздок. Поэтому с появлением ЭВМ возникла идея — получать математические описания технологических процессов, пользуясь в качестве исходных данных результатами нормальной эксплуатации процесса. -

В реальных условиях технологический процесс все время испытывает случайные колебания режима. Сегодня значения контролируемых факторов — несколько иные, чем вчера, а завтра будут еще немного другими. Нельзя ли каждое изменение режима рассматривать как эксперимент, и, обработав совокупность таких «экспериментов» методом наименьших квадратов, получить описание процесса, а затем использовать это описание для управления и оптимизации? Такой подход получил название пассивного эксперимента.

Достоинство пассивного эксперимента — отсутствие затрат на опыты: данные получаются сами собой». Но надежды, возлагавшиеся на этот метод, в большинстве случаев не оправдались.

Анализ неудач пассивного эксперимента выявил несколько их причин. Во-первых, в нормальных условиях колебания режима малы, опытные точки находятся близко одна к другой. Хорошо известно, что чем ближе опытные точки, тем сильнее влияют на описание случайные ошибки, действительно, различия в получаемых значениях отклика при этом малы, и эти малые различия плохо выделяются на фоне шума случайных ошибок. Поэтому значения коэффициентов регрессии оцениваются со значительными ошибками, зачастую даже знаки их обратно истинным.

Во-вторых, в пассивном эксперименте факторы сильно закодированы. Это делает крайне ненадежным анализ влияния отдельных факторов — всегда может оказаться, что влияет не данный фактор, а другой, с ним коррелированный.

В-третьих, сами значения факторов в производственных условиях часто измеряются с заметными ошибками; поэтому, применение метода наименьших квадратов в его обычном варианте становится некорректным.

Обратим внимание на то, что две первые причины неудач присущи не только данным, пассивно снимаемым в производственных условиях, но и данным, полученным в специально организованном эксперименте, если при планировании этого эксперимента не продуманы меры для их ликвидации. В связи с этим в теории эксперимента любой эксперимент, при планировании которого не учтено влияние плана эксперимента на статистические свойства получаемых оценок, часто называют пассивным. Ему противопоставляют активный эксперимент, в основе которого лежит планирование эксперимента.

Впервые методы планирования эксперимента были разработаны Р. Фишером в начале 20-х годов применительно к сельскому хозяйству. С начала 50-х годов, после появления работ Дж. Бокса, начинается интенсивное применение планирования эксперимента в химии и химической технологии.

В СССР работы по планированию эксперимента начаты в 1960 году под руководством В.В. Налимов, и в настоящее время это — один из распространенных методов научного исследования.

В подавляющем большинстве процессы химической технологии являются сложными. В частности, это выражается в том, что на процесс влияет нe один, а ряд факторов.

Возможны два подхода к исследованию таких многофакторных систем.

Первый можно описать формулой: «Изменяй факторы по одному». Исследование системы разбивается на серии, в пределах каждой из которых изменяется (варьируется) лишь один фактор, а остальные неизменны. В следующей серии изменяется второй фактор и т.д.



ДӘРІС 13. Многофакторный эксперимент.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Основные понятия.

2. Планы многофакторного эксперимента. Поверхность отклика.

3. Матрица планирования.

Центрифугалар келесі қасиеттер бойынша жүйеленеді:

-бөлу факторы өлшемі бойынша;

-барабаннан тұнбаны түсіру әдісі бойынша;

-тірек орнату және барабанның өсін орналастыру;

-процестің технологиясы бойынша.

Бөлу моменті бойынша өндірістік центрифугалар шартты түрде:

-қалыпты центрифугалар - бөлу себебі Фр < 3500 бойынша;

-жылдам центрифуга - бөлу себебі Фр < 3500 бойынша.

Барабаннан тұнбаны түсiру әдiс бойынша центрифугалар қолмен, гравитациялық, шнекті, пышақтармен және пiскек, тағы басқа түсiрулер болады.

Барабанының тiректерінің орнату және өстерi орналасуы бойынша центрифуганы аспалы тiк(бағандарда), тiк тұратын (тiреп қойылған топырлап)көлбеген, көлденең болып бөледi.

Жұмыс жасау әдiс бойынша мерзiмдi және үздіксіз жұмыс iстейтiн центрифугаларға бөледi. Барынша таралған мерзiмдi жұмыс iстейтiн центрифугалардың еншiсiне үш баған iлiнген центрифугалар(үш колонна ), және жоғарғы тiректi аспалы центрифугалар жатады. Тұнбалық төменгi түсiруi бар автоматты аспалы центрифугалар өнеркәсiптегi өздерiн өте жақсы көрсеттi, бұл қондырғылар тұрақтылықпен және барабанның кейбiр еркін тербелiстерімен өзгешеленедi, сонымен бiрге тұнбаның еркiн және тез түсiрілуіне қатысты.

Сүзу центрифугалар. Жоғары өнiмдi автоматты центрифугалардың қолдануы технологиялық қозғалыстардың интенсификациясына көмектеседi және тұрақты ағынға өндiрiстiк түйiндер негiзiнен ауыстыруға рұқсат бередi.

Центифугалар еш қиындықсыз келесі технологиялық желілерде қолайлы:

- кен өнімдерін өңдеулер;

– химия, микробиологиялық және целлюлоза өнеркәсiбiнiң суспензияларының өңдеулерi;

– азық-түлiк элементтерiнiң өңдеуi, картоп, жемiстер және көкөнiстер;

– өнеркәсiптiк фабрикалардың науаларының тазартуы және өнеркәсiптiк қалдықтардың тазартуы;

Шикiзаттарды өңдеуде центрифугаларды қолдану дәстүр бойынша қолданылатын термиялық кептіруге қарағанда отынның шығынын 5-6 есеге төмендетіп, шикiзаттың жоғалтуын кiшiрейтiп және дайын өнiмнiң шығуы көбейтеді.

Бүйiрлік фильтрлеуi бар және тұнбаны периодты инерциялық түсiруi бар автоматты центрифуга өнеркәсiптiң азық-түлiк, химия, тау-байыту және басқа салаларындағы сүзiлетiн суспензияларын құрғату үшiн мамандандырған.

Заттың центрге тартқыш аумақта 1500 g бөлу факторында шыдау мүмкіндігі өнімнің қажетті сапаға жетуге және суспензияларды фазалардың Т:Ж=1:2 - 1:50 қатынасында өңдеу және қатты фаза элементтерінің габариті 10–3000 мкм.

Медициналық центрифугалар. Медицинада қолдану препараттар және алуы периодты әсердiң мұздатқыш центрифугаларысыз қарамайтын қанның ингредиенттерi өзгерiссiз өседi. үлкен тарату вирусология, цитология, фармакология, бактериологиядағы клеткалы суспензиялар, түрлi сынақтар және талдауларды бөлiнуi, зерттеуде iшiрлiк және сарқынды сулар үшiн периодты әсердiң қолдану центрифугалары алды.

ОТР-102К-01 және ОТР-151К-01 центрифугалары - тазартатын түтiк тәрiздi ротормен кезеңдiк әрекеттi машина, табылуын 2% асып түспейтiн майда дисперсиялық берiк фазасы бар суспензиялардың нәзiк тазартуы үшiн және кемiнде 1, 1-шi қатты және сұйық фазалардың тығыздықтарынық қатынасымен мамандандырған.

Тұнбаны пульсті түсiрумен сүзгiш центрифугалар 50% жуық аумағында қатты фазаны табылумен,аққыштық шапшаңдығын жоғалтатын, ірі және орта кристалды қатты фазасы бар қойылтылған суспензиялардың сүзілуінб бөлу үшiн мамандандырған.Сонымен бiрге,кристалды элементтерден (ас тұзы, натри нитраты, сақардың нитраты, карбамид, алюмин квасцовтарын, аммони сульфаты, мыс сульфаты, тотияйн, глаубер тұзда), қысқы толқынды заттар (ацетил- және этилцеллюлоза, нитроцеллюлоза) және аморфты элементтерден тұратын түрпiлi қатты фазасы бар суспензиялардың бөлу үшiн қолданылады.

Бұл түрдiң центрифугалары өнеркәсiптiң химия, металлургиялық, тау-кен, қант және басқа салаларында кең қолданылады.

Осы түрдiң центрифугаларының артықшылығы технологиялық сызықтар автоматты немесе непрерывнодействующиеге қоюды тығыздық, қызмет көрсетудi оңайлық, суспензиялардың бөлiнудiң технологиялық үдерiсiн үздiксiздiк, кептiрудi тұнбалық, үлкен деңгейдiң жууiн ықтималдық, қосындының үлкен өнiмдiлiк, ықтималдығы болып табылады.
ДӘРІС 14. Основные сведения об измерениях.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1. Измерения и методы измерений.

2. Погрешности измерений. Оценка результатов измерений.

Ауырлық күштердiң әсермен де, ортадан тепкiш күштерәсерiнен де сұйық бiртектi емес жүйелердiң тұнбасы бола алады.Ауырлық күштердiң әсерiнен болғанбiртектi емес жүйелердiң тұнбасы тұну деп аталады. Негiзiнде тұну суспензиялар және эмульсиялардың алдын ала бөлiнуi үшiн қолданылады.

Суспензиялардың тұну процесі төмендегiше өтеді. Ауырлық күштердiң әсерiнен майда бөлшектерi тарта iрiлеу бөлшектер түбiнде тұна бастайтын кезде суспензия аппаратқа(тұндырғыш ) құйылады. Майда бөлшектерi, өз кезегiнде, iрi бөлшектер қозғалысын баяулатады. Тұну кезіндегі бөлшектердiң өзара әрекеттесуi олардың қозғалыс жылдамдықтары үйiрлесiп iс жүзiнде аппараттың әрбiр қимабiрдей болып келедi.Дегенмен аппараттың биiктiгi бойынша бөлшектердiң жылдамдықтары әр түрлi. Тұндырғышының түбiне бөлшектер жуықтаған сайын олардың қозғалысы, бөлшектермен сығылған және жоғары жылжитын, сұйық фазамен баяулайды.Аппаратта аздан кейiн бөлшектердiң әр түрлi қозғалыс жылдамдығы бар аймақтары пайда болады. Тұнбалық қабаты үстiнде бөлшектердiң қысылған қозғалысының аймағы,одан жоғары - бөлшектердiң тұнбасының еркiн аймағы, оның үстiнде тазартылған сұйық орналасады.

Мұндай схема әдетте күрделiрек болатын процесстiң нақты суретiн бiрнеше ықшамдайды. Биiктiк бойынша тұну аймақтары үздiксiз әрекетті аппараттарда өзгермейді, жеке аймақтардың биiктiгi периодты әрекетті аппараттарда тұнба және тазартылған сұйыққа суспензияның толық бөлiнуiнiң моментiне дейiн уақытында өзгередi.

Тұнуды тездету үшiн, майда бөлшектерiнiң жабысуына және олардың iрiлеу айналымға айналуына себепші болатын, суспензияға аздаған мөлшерде коагулянттар қосады. Бұл заттардың әсерi майда бөлшектердiң электр зарядтарын кері итеретін бейтараптандыруда немесе жоғары молекулалық қосулар көмегiмен бөлшектердiң арасындағы байланыстың орнатуға негізделген.

Тұну процесінiң негiзгi сипаты жеңiл және ауыр бөлшектер үшiн, қысылған және еркiн тұнба аймақтары үшiн бөлінетін тұну жылдамдығы болып табылады.

Әртүрлi өлшемдегі және тығыздықтағы бөлшектер тұну процесінде бiр-бiрiмен әрекеттеседi, сондықтан олардың қозғалысының жылдамдықтары әрқалай (аз дәрежеде - су қосылған суспензияларда үлкенiрек - қойылтылған) тегiстеледi.

Еркiн тұну аймағында d диаметрлi және m массалы бөлшек ауырлық күштiң әсерiнен төмен қозғалады. Қысқа уақыт аралығында ауырлық күш ортаның кедергi күшiне тең болады, нәтижеде тепе-теңдiк орнайды. Бөлшек, тұрақты жылдамдықпен бiр қалыпты қозғалады.

Бөлшектiң мұндай бiр қалыпты құлау жылдамдығы сұйық немесе газ сияқты ортада тұну жылдамдығы w0 (тұну ) деп аталады.

Ауырлық күштiң әсерiнен тұну (шаң-тозаң камералары, тұндырғыштар).

шар тәрiздi бөлшектiң тұну процессiн критериалды түрде сипаттау үшiн ұқсастықтың белгiсiн қолдана алады: Архимед Аr, ЛященкоLy және РейнольдсRe.

Біршама ыңғайлы критериалды байланыс Ly = f(Аr) болып табылады.

Критерии мәні Аr < 3,6; Ly < 2·10-3; Re < 0,2 тең болғандағы, тұнудың ламинарлы режимінде , Стокс, шарлы бөлшектің тұну жылдамдығын woc (м/с) үшін, теориялық түрде келесі формула алған:
(4)
Газды ортада бөлщектерді тұндыру үшін (4) формула жеңілдейді:

(5)

(4) және (5) формулаларда: d – шар тәрізді бөлшек диаметрі м; ρ—бөлшектің тығыздығы, кг/м3; ρс —ортаның тығыздығы, кг/м3; μс —тұтқырлықтың динмикалық коэффициенті, Па·с, яғни Н·с/м2, немесе кг/(м·с).

Определение скорости осаждения шарообразной одиночной частицы в неподвижной неограниченной среде по обобщенному методу, пригодному при любом режиме осаждения, осуществляют следующим образом.

Қорытылған әдiс бойынша жылжымайтын шексiз ортадағы шар тәрiздi жеке бөлшектiң тұну шапшаңдығының анықтауы, жарамды тұнбаның кез келген тәртiбiнде, төмендегiше жүзеге асырады.

Архимед критериін анықтайды;
(6)
Мұндағы, Ga=Re2/Fr —Галилей критериі.

Газды ортада тұнба үшін:


Аr = d3ρρсg/ μс
Аr критериінің табылған мәні бойынша Re немесе Lyкритериін анықтайды:

(7)
Әйтпесе (егер орта - газ)
(7а)
Ары қарай тұну жылдамдығын:

(8)
немесе
(9)
Терiс форма бөлшектерi үшiн тұну шапшаңдығы Лященко критериінің сол жолымен анықтайды, бiрақ Архимедтiң критериінде d орынына dэшамасының алмастырумен анықталады.

Терiс форманың бөлшегiнiң d эсi баламалы диаметр терiс форманың денесiнiң көлемiне V тең бол көлем шартты шарды диаметр сияқты есептейдi:


(10)
мұндағы, М — бөлшек массасы, кг.

Белгілі жылдамдықта ьұнғыш шарлы бөлшек диаметрін теріс жолмен табады, яғни алдымен Ляшенко критериін есептейді:




және табылған Ly мәні бойынша Аr критериін анықтайды; ақырғысынан (6) формула бойынша шарлы бөлшек диаметрін есептейді.

Тұнба процесінде ірiлеу бөлшектер ауырлық күшінің әсерiнен майдаға қарағанда түбiнде тез тұнады. Тұндырғыштардың есептеуi өзi бастапқы араластыруға болатын майда бөлшектерi бойынша әдетте жүргiзiледi. Сондықтан суспензияның аппаратта болу ұзақтығы қатты бөлшектердi тұну ұзақтығынан көп немесе оған тең болуы керек.


ДӘРІС 15. Измерение технических параметров.

ДӘРІС ЖОСПАРЫ:

1.Основные сведения о технических параметрах.

2. Измерение температуры и давления продуктов.

3. Измерение расхода и массы веществ.

4. Измерение уровня жидких и сыпучих материалов.
Центрифугалау процесі арнаулы машиналар - центрифугаларда өткізіледі. Центрифугалардың негізгі бөлігі - тік немесе горизонталь білікте үлкен жылдамдықпен айналатын барабан болады. Центрифугалар тұндырғыш және сүзгіш болып бөлінеді.

Тұндырғыш центрифугалардың барабанының қабарығасы тұтас болады Суспензия немесе эмульция барабанның төменгі жағына беріледі де, қатты бөлшектер немесе үлкен тығыздықты сұйық фаза ортадан тепкіш күш әсерінен барабан қабырғасына қарай ығысады, ал тығыздығы төмен сұйық фаза аппараттын өсіне жақын орналасады. Барабанның қабырғасында тұнба қабырғасына қарай ығысады, ал тығыздығы төмен сұйық фаза аппапараттың өсіне жақын орналасады. Барабанның қабырғасында тұнба қабаты пайда болып, ал ажыратылатын сұйық фаза немесе фугат барабанның үстіңгі жағынан шығарылады.

Сүзгіш центрифугалардың барабанының қабырғасы көп тесікті болады Мұндай барабанның ішкі беті сүзгі матамен қапталады. Ортадан тепкіш күштің әсерінен қатты бөлшектер матаның бетінде ұсталынып қалады, ал сұйық тұнба қабаты және мата арқылы барабанның тесіктерінен сыртқа шығарылады.

Тұндырғышцентрифугалардағыэмульсиялардыажырату – сепарация, ал центрифуга – сепаратор депаталады.

Тұндырғыш центрифугада суспензияны ажырату – ортадан тепкіш мөлдірлену (суспензияда қатты бөлшектер өте аз болғанда, мысалы, лак және жағар майлар) және ортадан тепкіш тұну (суспензияда қатты бөлшектер көп болғанда, мысалы, көмірдің судағы суспензиясы) болып бөлінеді.

Қалып қою центрифугалардың классификациясын қарап шығамыз.

(қолдан немесе) тұнбалықтың (үздiксiз немесе периодты әсердiң аппараттары) жұмыс тәртiбi, ( көлбеген тiк, көлденең) конструкция, түсiрудi әдiсi, (нормалы 3500-шi <3500 немесе крмен центрифуга> крдiң бөлiнуiнiң факторымен) бөлiнудiң механикалық факторы, (суспензия немесе эмульсия) бiртектi емес жүйелердiң түрiне байланысты қалып қою центрифугалардың келесi түрлерi танып бiледi:

нормалы периодты әсер - тұнбалық түсiру қолдан пышақтар арқылы;

нормалы үздiксiз әсер - тұнбалық түсiру шнек арқылы;

түтiк тәрiздiсi периодты әсердiң аса центрифугалары; тұнбалық түсiру қолдан;

түтiк тәрiздiсi үздiксiз әсердiң аса центрифугалары; эмульсиялардың бөлiнуi;

үздiксiз әсердiң тарелкалы сепараторлары; эмульсиялардың бөлiнуi.

Периодты әрекеттің нормалы центрифугасы бөлетiн суспензия жүргiзiлетiн тұтас қабырғалары бар айналмалы барабан болады.

Барабан қабырғаларында тұнба тұнады және қолдмен алып тастайды. Айналудың параболоидты формасын алатын сұйық фаза, барабанның қабырғасынан ағады.




3 ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
Тема 1. Исследование влияния поваренной соли на изменение массы и количества соли в просаливаемом мясном и рыбном сырье.
Цель работы: Изучение методов посола мясного и рыбного сырья, исследование изменения количества соли в тканях и факторов, влияющих на изменение массы просаливаемого сырья
Методические рекомендации по проведению работы и обработке экспериментальных данных:

1. Проведение посола мяса в различных условиях.



Каталог: ebook -> umkd
umkd -> Ќазаќстан республикасыныњ білім жєне ѓылым министірлігі
umkd -> Ќазаќстан Республикасы Білім жєне ѓылым министрлігі
umkd -> Бағдарламасы «Мектептегі атыс дайындығы»
umkd -> Семей мемлекеттік педагогикалыќ институты
umkd -> «Кәсіптік қазақ тілі» ПӘнінің ОҚУ-Әдістемелік кешені
umkd -> Ќазаќстан республикасыныѕ білім жјне єылым министірлігі
umkd -> Ќазаќстан республикасы
umkd -> «Инженерлік-технологиялыќ факультеттіњ»
umkd -> Ќазаќстан республикасыныњ білім жєне ѓылым министрлігі
umkd -> «Таңдап алған спорт түрінің техникалық, тактикалық және дене дайындығы» пәні бойынша


Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет