Comparison of methods of heating a rotary-film apparatus for the production of vegetable concentrates

Abstract

Об'єктом дослідження є температурне поле робочої поверхні роторно-плівкового апарату (РПА) при нагріві ніхромовою спіраллю з різним шаром теплоносія або із застосуванням гнучкого плівкового резистивного електронагрівача випромінювального типу (ГПРЕнВТ). Це пов'язано з тим, що концентрування рослинних пюре з застосуванням РПА є перспективним рішенням, за рахунок суттєвого зменшення тривалості обробки та високої якості отриманих виробів. Сьогодні більшість РПА використовують електронагрів ніхромовими спіралями з проміжними теплоносіями, для забезпечення рівномірного теплового потоку, який визначається дослідним шляхом для товщини шару теплоносія в залежності від витрати сировини, що обробляється. Такі способи дозволяють отримати якісні показники рівномірності температурного поля, але проблемою є збільшення металоємності апаратів через наявність насосів для руху теплоносіїв, що в цілому призводить до ускладнення експлуатаційних умов. Тому важливим є удосконалення системи обігріву РПА із застосуванням ГПРЕнВТ, який одночасно є теплоізольованою поверхнею з рівномірним розподілом температурного поля по всій площині випромінювання. В ході дослідження визначали рівномірність розподілу температури у модельному зразку РПА при різних способах обігріву (ніхромовий дріт з проміжним теплоносієм, кремнійорганічна рідина ПФМС-4 або ГПРЕнВТ). Отримане порівняння способів тепловідведення дозволило встановити, що обігрів ніхромовою спіраллю є оптимальним при товщині шару теплоносія 4 мм з перепадом температур 1,2…2,4 °С. В умовах використання ГПРЕнВТ забезпечується перепад температур: 0,5…0,7 °С. Це підтверджує перспективність використання ГПРЕнВТ в системі обігріву РПА за умов зміни витрат сировини 0,5….1,5•10 3 кг/с. Завдяки використанню ГПРЕнВТ для обігріву РПА забезпечиться поліпшення умов експлуатації шляхом спрощення конструкційних властивостей, зниження ресурсовитрат в порівнянні з обігрівом гріючою оболонкою з теплоносієм та оптимальним значенням перепаду температури на робочій поверхні апарата. Ключові слова: виробництво рослинних напівфабрикатів, концентрування пюре, гнучкий плівковий резистивний електронагрівач випромінювального типу, роторний плівковий апарат.