К расчету энергоэффективности тонкого измельчения с использованием методов криотехнологий
Creators: name: Беззубцева М.М.
name: Волков В.С.
Publisher: name: Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета
Year: 2018
Subjects: МАГНИТООЖИЖЕННЫЙ СЛОЙ
МЕТОДЫ КРИОТЕХНОЛОГИЙ
РАСЧЕТ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ
MAGNETIC LIQUEFIED LAYER
CRYOTECHNOLOGY METHODS
CALCULATION OF EFFICIENCY

description: В статье представлены результаты разработки методики расчета энергоэффективности процессов электромагнитной механоактивации в аппаратах с магнитоожиженным слоем и использованием криотехнологий. Для термолабильных продуктов с низкими температурами размягчения целесообразно использовать в аппаратурно-технологических процессах электромагнитной механоактивации криоизмельчение. Наиболее эффективным и часто применяемым способом сохранения влажности и ароматических веществ в процессе переработки пряностей, шоколада и других сельскохозяйственных продуктов является способ, основанный на охлаждении продукта азотом при температуре -196°С. При такой обработке эти продукты «охрупчиваются», что способствует их эффективному разрушению под действием внешней нагрузки при значительном снижении энергозатрат. Основными достоинствами диспергирования с использованием криотехнологий является снижение времени производственного цикла, улучшение качественных показателей готовых изделий, ресурсои энергосбережение. В качестве холодильного агента целесообразно использовать жидкий азот, основными свойствами которого являются инертность, низкая температура и высокие термодинамические свойства. Для оценки энергетической эффективности измельчения использован параметр эффективности отношение полезно достигаемого результата измельчения к суммарным энергетическим затратам, достигаемым в рабочем объеме аппарата-механоактиватора. Криоизмельчитель позволяет перерабатывать термолабильное сырье с обеспечением нежелательного эффекта налипания перерабатываемого продукта к рабочим органам диспергатора и минимальным параметром износа оборудования. Результаты исследований позволяют сделать вывод, что параметр эффективности процесса измельчения будет тем выше, чем больший прирост поверхности будет достигнут для более прочных материалов при меньших энергетических затратах и минимальном рабочем объеме аппарата. Разработанная методика может быть использована для сравнения любых видов измельчающего оборудования при условии обработки идентичных материалов.The article presents the development results of calculation methods of energy efficiency processes calculation of electromagnetic mechanoactivation in devices with magnetic liquefied layer and cryotechnology methods using. For thermolabile products with low softening temperatures it is reasonable to use cryogrinding in hardware-technological processes of mechanical activation. The most effective and frequently used way to preserve moisture and aromatic substances in the processing of spices, chocolate and other agricultural products is a method based on product cooling by nitrogen at -196°C. Under such treatment these products become fragile that contributes to the effective destruction under the action of external loads with a significant reduction of energy consumption. The main advantages of the dispersion using cryotechnologies are the time reduction of manufacturing cycle, quality indicators improvement of finished products, resource and energy saving. As a refrigerant it is advisable to use liquid nitrogen, the main characteristics of which are inertia, low temperature and high thermodynamic properties. To assess the energy efficiency of grinding we used the efficiency parameter ratio of useful achieved result of grinding to the total energy costs achieved in the working volume of the mechanoactivator machine. Cryogrinder allows processing of heat-labile raw materials ensuring unwanted sticking of the processed product to the working bodies of the dispersant and the minimum parameter of equipment depreciation. The research results allow us to conclude that the efficiency of the grinding process will be the higher, the greater the increase of surface will be reached for more solid materials with lower energy costs and minimal working volume of the machine. The developed method can be used to compare all types of grinding equipment on condition of identical materials processing.