Астық кептіргіштерін жобалау
![](/assets/img/loading.gif)
![](/assets/img/loading.gif)
Қазақстан Республикасының Ғылым және Білім министрлігі
Шоқан Уалиханов атындағы Көкшетау университеті
Политехникалық факультет
Инженерлік технология және көліккафедрасы
Астық және астық өнімдерінің кептіру технологиясыпәні бойынша
Курстық жұмыс
тақырыбы: Астық кептіргіштерін жобалау.
5В072800 Қайта өңдеу өндірістерінің технологиясы мамандығы
Орындаған :Серікбаева.А.С
Тексерген: аға оқытушы
Шунекеева А.А.
Көкшетау 2020
Ш.Уәлиханов атындағы Көкшетау мемлекеттік университеті Инженерлік технология және көлік кафедрасы
Бекітемін
Кафедра меңгерушісі
____________Акинов Е.К
_____ ________20___ ж
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Тапсырма №___
пәні бойынша курстық жұмыс тапсырмасы.
Студент __________________________ Топ ____________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Жоба тақырыбы___________________________ ______________________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Бастапқы мәліметтер ___________________________________ _________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
№
Түсініктеме хат мазмұны
Орындау мерзімі
Көлемі
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
№
Графикалық бөлімінің мазмұны
Орындау мерзімі
Беттер
саны
Формат
Әдебиет:1.___________________________________ _______________ 2.___________________________________ _____________________ 3.___________________________________ _____________________
Тапсырма берілген күн _______________, Жобаны қорғау күні ___________
Жоба жетекшісі___________________________________ ____________
Тапсырманы орындауға қабылдадым _______________________
күні, студенттің қолы
Мазмұны
Кіріспе
4
Әдебиет шолу
6
1
Астық кептіргіштерді жобалау
6
1.1
Кәсіпорынның жалпы сипаттамасы
7
1.2
Астық массасы және астық кептіру объектісі
9
1.3
Дәннің ылғалы және ылғалмен байланысы
10
1.4
Гигроскопиялық қасиеттері
12
1.5
Биохимиялық қасиеттері
15
1.6
Физикалық қасиеттері
16
Зерттеу бөлімі
18
2
Астық кептіргіштің жылулық есептеулер
18
2.1
Кептіру агентінің шығынын анықтау
18
2.2
Кептіру агентінің параметрлерін есептеу
18
2.3
Кептіру камерасының жылу есебі
20
2.4
Салқындату камерасының жылу есептеу
22
2.5
Кептіргішті конструктивті есептеу
24
2.6
Жылу,желдету жабдықтарын таңдау және есептеу, жану құрылғысын есептеу
26
2.7
Кептіргіштің пайдалы әсерінің жылу коэффициенті
28
Қорытынды
30
Пайдаланылған әдебиеттер
31
Кіріспе
Ауылшаруашылық өндірісінің ең негізгі өнімі дәнді-дақыл болып табылады. Дәннен өңделген өнімдерге ұн, жарма, макарон өнімдері және ұннан пісірілген тағамдар жатады. Олар адам өмірінде рационында өте маңызды орын алады. Қазіргі заманғы аграрлық ғылым бірінші кезекте жаңа жиналған астықты қауіпсіз сақтауды қамтамасыз ету және әлемдік нарықта оның бәсекеге қабілеттігін көтеру мәселердің қарастырады.
Бүгінгі күнге өнімді сапалы жинау нәтижесінде оны ұзақ сақтау мәселесі туындайтыны бәріне мәлім.Көптеген жағдайларда шаруа қожалықтарында дәнді дақылдарды қоймаға орналастыру мен сақтауға арналған үй-жайлардың жеткілікті саны жоқ сондықтан фермерлер астықты ұзақ уақыт
сақтау үшін бейімделмеген қырмандарды және ашық алаңшаларды пайдалануға мәжбүр. Бұл өз кезегінде астықтың сапасына әсерін тигізеді және шаруа қожалықтарының экономикалық залал шегуіне алып келеді. Астықтың құны өнімді жинау кезінде неғұрлым төмендейді, ал жүкті тасымалдау бағасы керісінше көтеріледі,осыған байланысты астықты элеваторларға шығару мақсатқа сай емес.
Бұған қоса элеваторларда астықты кептіру, тазалау және сақтау қымбат тұрады. Бұл ретте көптегенастық кептіргіш жабдықтары қазіргі таңда табиғи және нақты тозды, олардың төмен тиімділігі автокөліктердің бірнеше сағат бойы тұруына өкеледі.
Дымқыл астықты ысырапсыз және залалсыз сақтау қажеттілігі астықты сақтаудың жаңа тәсілдер мен технологияларын іздестіруге түрткі болып отыр. Осындай технологияның үлгісі астықты сақтаудың ауа кірмейтін тәсілі болып отыр. Аталған тәсіл дымқыл астықты астық кептіргіштерді
қолданбастан сақтауды қамтамасыз етуге мүмкіндік жасайды.
Астықты бунттарда сақтау үшін синтетикалық полимерлік жамылғыларды пайдалану өнімнің сақталуын қамтамасыз ететін тағы бір тәсіл болып табылады, АҚШ, Англия, Германия жөне Индия сияқты елдер осы технологияны белсенді пайдаланушылар болып отыр.Мысалы, АҚШ-та құрғақ астықты сақтау үшін арнайы препараттармен өңделген, капронмен
бекемделген жамылдығыларды қолданады. Олар көміргіштерді үркітеді, сонымен қатар зиянды жәндіктерді жояды.Кейінірек осы елде астық қоймалары ретінде винил қаптары да пайдаланылатын болды.Англияда дымқылы аса жоғары астықты сақтаудың өзіндік тәжірибесі бар. Мысалы, герметикалық жабық үй-жайлар дымқылдылығы 15-тен 26%-ға дейін құрайтын астықты сақтау үшін пайдаланылады Австралиядағы көптеген
штаттар астықты сақтау қоймаларын тапшылығын болдырмау үшін мол өнім жинаған жағдайда уақытша қолданылатын жартылай жерасты қоймаларды ұйымдастырады.
Біздің елде де астықты сақтаудың тиімді өз әдістері бар. Сонымен 1960 жылдары Бүкілодақтық ғылыми-зерттеу институтының қазақстандық филиалы бірқаттар зерттеулер жүргізді, оның барысында полиэтилен, полиамид, және полипропилен жамылғылары төсеніш материалы ретінде пайдалануға болатыны анықталды.Бұдан басқа асфальт пен топырақ алаңшаларында орналасқан астық жамылғылардың осы түрлерімен жабылуы мүмкін. Жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде астықты уақытша сақтау үшін полиэтиленді пайдалану экономикалық көзқарастан мақсатқа сай әдіс
болатындығы айқындалды.
Көптеген елдер әртүрлі газдар мен сұйықтықтардың өтпеуін қамтамасыз ету мақсатында астықты сақтау үшін синтетикалық жамылғыларды осы күнге дейін пайдаланады.Сөйтіп Франция дымқылы 21% дан асатын астықты сақтау үшін синтетикалық жамылғыларды белсенді пайдаланады.Соңғы 21
жылдары астықты сақтаудың ауа кірмейтін жаңа технологиялары пайда болды. Атап айтқанда Қазақстанда астықты сақтау үшін материал ретінде үш қабатты полиэтиленді астықты сақтау үшін материал ретінде үш қабатты икемді полиэтилен шлангілерді(жеңдерді) пайдалану әдісі практикаға енгізілуде. Полиэтиленді сақтау қоймалары климат жұмсақ елдерде де ойдағыдай қолданылатынын айта кету керек.Біздің елімізде осы технологияға орталық және солтүстік өңірлердің астық өндірушілері қызығушылық танытады.Осыған орай астықтың және оның өңделген өнімдерінің ғылыми-зерттеу институты елдің солтүстікбөлігінде герметикалық полиэтилен шлангілерде астықты сақтау режимдерін әзірледі. Жаңатехнологияны Солтүстік Қазақстан облысының ауыл шаруашылығы құрылымындарының базасында сынақтан өткізу шешілді. Осылайша дымқылы аса жоғары және қоқысы көп шамамен 50 000 тонна
жаңадан жиналған өнім полиэтилен қоймаларына сақтауға тапсырылды. Жалпы алғанда осыған ұқсас 30-ға жуық сыйымды орындар жасалды, олардың әрқайсысында 200 тоннаға дейін астық сақтауға болады.
Әдебиет шолу
1.Астық кептіргіштерді жобалау
Астық кептіргіштерді жобалауда тиімді типін және құрылымын таңдап,
басқа ғимараттар немесе астықты қабылдау пунктерінде және элеваторларда
астықпен жүргізілетін операциялармен үйлесудің тиімді варианттарын
қарастырады.
Тұрақты астық кептіргіштерді арнайы ғимараттарға орналастырады, ал
кейбір жағдайларда, ауа райы және жергілікті жердің ерекшелігін ескеріп,
кептіргіштерді ашық алаңға жобалайды, кептіру агентін жасайтын комплекс
үшін жауын - шашыннан қорғау шараларын қарастырады. Ашық түрлі шахталы кептіргіштерді орнатуда жіберетін коробаларды жауын-шашыннан қорғау шаралары орындалуы қерек.
Жобалаудың техникалық тапсырысы.
Жобалаудың техникалық тапсырмасында кептіргіштерге қойылған арнайы талаптар:
- кептіру жұмыстарын, басқа операцияларға байланысты болмай, жеке
жүргізу мүмкіндігі;
- кептіру алдында және кептіруден кейін астықты қоспалардан тазалау және
таразыда өлшеу;
- кептіру және ошақ орындарының ыңғайлы байланысуы;
- кене, ұзын тұмсықпен т.б. басқалармен зараздалған дақылдарды жеке
орындарға орналастыру;
Тапсырмада көрсетілетін мәліметтер: кептіргіш орны, типі (шахталы,
пневмогазды және т.б., ашық, жабық), қондырғы саны, оның жоспарлы қуаты,алғашқы максимальді мүмкін ылғалы, кепкен астықтың ылғалы, сондай-ақ отынның түрі және энергия ресурсы, яғни энергиямен қамтамасыз етілуі.
Астық кептіргіштерге қойылатын талаптар:
- қаражаттың және материалдың, эксплуатациялық шығынның минимальді
мөлшері;
- еңбекті қорғау, техника қауіпсіздіктің қолайлы жағдайлары және өртке қарсы шаралардың орындалуы.
Кептіргіштер және оған қызмет ететін жабдықтар мен механизмдерді
рациональді орналастырып, астық қоймалары және теміржолмен ыңғайлы
байланысуын шешу.
Жобалауды екі стадияда жүргізеді. Бірінші стадия жобалау тапсырмасын
қамтиды, онда жобалаушылардың тапсырманың жалпы түрде орындалуы
(кептіргіштің өлшемдері, кептіргіштің ошақ және басқа жабдықтармен үйлесуі) келтіріледі. Қолданатын желдеткіштер, тасымалдау механизмдері, астықты тазалағыш машиналар, таразылар құрылымдары талаптарға сай, тиімділігі жоғары болуы қажет.
1.1 Кәсіпорынның жалпы сипаттамасы
Қазақстанда астық кептіру мәселесі жайында деректер жоқтың қасы,сондықтан революция алдындағы Ресей мен СССР дәуіріндегі жағдайлар арқылы сипатталады.
Қазақстанның басым көпшілік аймақтарында, жақын және шалғай елдерде
кептіру астықты орудан кейінгі технологиялық операцияның негізі. Кептіру
процесі ертеректен келе жатқан амал. Алғашқы кезде астықты қолмен орып,
қырмандарға жайып кептірген немесе баулап күн көзінде ұстаған. Астық
бастырғыштарды қолданудан соң дәнді кептіруге бейімдейді. Осыдан кейін ошақ түтіні жүретін құбыршалар үстінде кептіру. Құбыр арқылы қозғалатын түтін құбыр қызып үстіне төгілген астықты (бауды немесе дәнді) кептіреді. Осы каналдың 1 м2 бетіне 0,5 т астықты тәулік бойы ұстап ылғалын 3% - ға
төмендетеді.Осыдан кейін, өнімділігі жоғары, елек немесе астауша беттерінде кептіру әдісі қолданды. Саңылауы бар қаңылтыр бетке астықты жайған соң, жылы ауа беріледі. Кептіргіштің қуаты 0,5-0,7 тонна тәулігіне, ылғалы 3%-ға төмендейді.
Ресейде 19 ғасырда механикаландырылған астық кептіргіштері пайда
болды. 1832 ж. тері мес үрлегіш көмегімен күштеп ыстық ауа беретін Майер
астық кептіргіші салына басталды. Осы кезде, алғашқы рет оттық газды ауамен араластырып кептіру агентін құрау ұсынылды, ол отынды үнемдеуге әсерін тигізді. Ресейде капитализмнің дамуына байланысты жеке дара кептіргіштер пайда бола бастады. Мысалы, 1841 жылы Войцеховский-Ауторницкий армия үшін астық кептіргішті ойлап-тауып, орнатты. Революция алдындағы Ресей және Совет үкіметі ғалымдары кептіру мен
астық кептіргіштердің техникасы мен технологиясын жасауда елеулі үлестерін қосты.
19 ғасырдың ортасынан бастап Гудим-Левковичтің, Энгельманның, Фрибе,
Часловскийдің астықты кептіру және сақтау бойынша данышпандық еңбектері жарияланды, ал 20 ғ. басында К.Д. Зворикин және В. П. Горячкиннің еңбектерінде кептіру процесінің теориялық негіздері және астық кептіргіштердің жылылық есебін жасады.
1917 жылдан бастап астықты кептіру теориясы мен техникасына аса көп
көңіл бөлінді. Осы тұрғыда А.В. Лыковтың, М. Ю. Юрье, П.А. Ребиндрдің
еңбектері маңыздылығын, өзінің құндылығын осы кезге дейін жоғалтқан жоқ.
Осы ғалымдардың еңбектерінің нәтижелерін негіз тұтып астық кептіргіштері жобаланып, шығарыла бастады. Солардың алғашқысы астықтың ылғалын 6 % кемітуде қуаты 1,0-1,2 тсағ шахталы астық кептіргіш ВИСХОМ 1933ж. Іске қосылды. Колхоздармен совхоздарда астықтың ылғалын 5- 8 % түсіретін, қуаты 300 - 350 кгсағ Гоголев және Григоровичтің астық кептіргіш желілері пайда болды.
Шахталы астық кептіргіштері барлық елдерде кеңінен орын алды. Шахталы кептіргіштердің алғашқы пионері Успех астықтың ылғалын 5 % кеміткендегі қуаты 4 тсағ.
50 жылдары қозғалмалы Кузбас астық кептіргіші пайда болды, оның
қуаты астықтың ылғалын 6 % кеміткендегі қуаты 1,2 -1,5 тсағ. Осы жылдар
қуаты жоғары шахталы астық кептіргіштер СЗС-8 х 4, ДСП-24, ДСП-24 сн пайда болуымен сипатталады. ДСП-24, ДСП-24 сн астық кептіргіштері КТМ-1с және КТМ-МК (СОБ) мұнаралына салынды.
60 жылдарында ДСП-32 және ДСП-32ОТ кептіргіштер пайда болды.
Алғашқы типі ғимараттың ішіне салынды, екіншісі - ғимарат сыртына.
Ауыл шаруашылығында 70 жылдан бастап СЗШ-16 астық кептіргіші
кеңінен қолданысқа енді.
90 жылдан бастап А1-ДСП-50 (қуаты 50 тсағ) рецеркуляциялы шахталы
астық кептіргіштері кеңінен пайдаланылды.
Астық кептіру саласында принципиалды жаңа бағыт рецеркуляциялы
Целинная-50 типті кептіргіш 60 жылдан бастап ылғалы жоғары астықты
кептіруде кеңінен қолданыс тапты. Целинная-50 типті кептіргіш бірінші рет 1959 ж. ДСП-24 астық кептіргішін қайта құрудан алынды. 60 жылдары екі ЗСПЖ- 8 негізінде Целинная-20 астық кептіргіші жасалынды және металдан құрастырылған Целинная-30 іске қосылды, 70 жылдан РД-2 х 25 -70, ал 80 ж.-Целинная-100. 80 жылдардан бастап шахталы рецеркуляциялық, жылыту камерасы болмайтын, А1-УЗМ, А1-ДСП-50, А1-УСШ астық кептіргіштері өндіріске ендірілді.
1.2 Астық массасы және астық кептіру объектісі
Астық қабылдау пунктеріне түсетін дақылдардың басым көпшілігі бидай,
арпа, жүгері, сұлы, аз мөлшерде тары, қарақұмық, майлы өсмдіктер дәні және
бұршақ дақылдары. Кейбір жағдайларда жарма дақылдарының даяр өнімдерін(тары, қарақұмық, күріш жармаларын, ұн және кебек) кептіруден өткізеді.
Астық массасы құрамында қалдықтардың болуы өте ықтимал. Олар
өңдеуде, қайта өңдеуде және сақтауда кері әсерін тигізеді. Дақылдың физикалық,физика-химиялық, биологиялық, технологиялық қасиеттері қоспалардың осындай көрсеткіштері және астықта өтетін процестер қоспаларда өтететін процестермен бірдей емес, негізгі астықтың сапасын төмендетеді, кептіру процесіне кері әсерін тигізеді, сондықтан оларды бөліп алу қажет.
Астық астық массасына тән жинақы мәнді білдіреді және сапасы
бойынша астық қабатына, астық үйіндісіне теңейді. Кейбір жағдайда, астық жеке алынған дақылға тиемелді, ал массаны дақыл және қоспалар қосындысы екендігін білу керек. Біздің жағдайда кептіру процесінде астық массасындағы өтетін құбылыстардың маңыздылығы қаралады.
Дәннің құрылымы. Құрылымы бойынша дән анизотропты коллоидты
түтікті-кеуекті зат, оның бетіндегі және ішкі құрылым құрамдарындағы ылғал микро-макро түтікшелері арқылы қозғалады. Тары тәріздестер - тары, жүгері, күріш, шәй жүгері және қарақұмық - дәндерінің ойығы болмайды, олардың дәндері бір ғана ұрықтық тамырмен өнеді; масақшаларында жоғарға гүлдері басым дамып жеміс түзеді; сабанының қуысы паренхима ткандерімен толтырылған; бұл топтың дақылдары тек қана жаздық түрде өсіріледі.
Дәннің негізгі массасын азотсыз экстративті заттар - көмірсулары (углеводтар) құрайды. Көмірсуларының 90% астамы крахмал, тек 10% ғана еритін көмірсулары - қанттардың (негізінен ұрықта шоғырланған) үлесіне тиеді.
Азотты заттар - дәннің барынша құнды бөлігі. Азотты қосылыстардың ішінде ақуыз (белок) басым. Олардың құрамы, мөлшері біркелкі емес, глютенин мен глиадин сияқты кейбір ақуыз түрлері клейковинаны (дән уызы) түзеді, ал оның қасиеттеріне дәннің нандық сапа көрсеткіштері тәуелді. Клейковина бидай, қара бидай және арпа астығында болады. Барынша сапалы клейковина бидай астығында болады. Жекелеген жылдары Солтүстік Қазақстанда өсірілетін жақсы бидай сорттарында ақуыз мөлшері 18-20% дейін жетеді. Астық дақылдарының ішінде ақуыз күріште аз.
Дәннің құрамында май көп емес. Оның мөлшері басқаларына қарағанда сұлы мен жүгеріде жоғарырақ, негізінен ұрықта болады.
Клетчатканың көп мөлшері қабықта орналасқан, қабықты астық дақылдарының дәнінде барынша мол жинақталған.
Ұрықтық бүршік дәннің негізгі энергия қоры, оның ткані, басқа
құрылымдармен салыстырғанда, тірі, жылу әрекетіне өте сезімтал және
дақылдың өсіп-өнуін қамтамасыз етеді. Бұл көрсеткіш өну және өну энергиясы арқылы сипатталады. Астықты кептіруде осы көрсеткіштер меже болады. Сондықтан, кептіру режимдерін таңдауда, осы көрсеткіштердің өзгермеуін қамтамасыз етеді. Ылғалды астықты ұзақ сақтауға болмайды. Сондықтан оларды кептіру қажет. Кептіру нәтижесінде дәннің, микроорганизмдердің және астық зиянкестерінің өмір сүру ұзақтығын мейліншеазайтуды қамтамасыз ету керек.
1.3 Дәннің ылғалы және ылғалмен байланысы
Академик Ребиндер тұжырымы бойынша материал мен ылғалдың байланыс топталу сызбасы негізіне энергетикалық принцип ұсынылған, мұнда ылғалдың байланыс қарқындылығы, пайда болу жағдайы және оның бұзылуы ескерілген. Осы схема бойынша материал мен ылғалдың байланыс формалары: химиялық, физика-химиялық және механикалық. Ылғалдың материалмен химиялық байланысқан формасы мықты келеді, оны ажырату үшін жылумен қарқынды немесе химиялық іс-әрекет ету қажет, нәтижесінде материал күрделі өзгерістерге ұшырайды. Ылғалдың физика-химиялық формадағы байланысы сорылудың (адсорбциялық), осмотикалық (сіңірілген) және структуралық түрлері белсенді көріністе болады. Механикалық байланысқан су микро және макро-түтікшелермен және сулау арқылы ылғалдану. Судың химиялық байланысқан түрі (адсорбция) коллойдты денемен байланысы жылу бөлінумен сәйкес және басқа термодинамикалық белгісі бойынша молекулялық салмақтары әр түрлі екі сұйықтың араласу процесіне ұқсайды, яғни еріту процесі. Адсорбциялық байланысқан су молекуласы берік келеді. Су мицелланың сыртқы бетіне сіңеді (интермицеллалық адсорбция) және ішкі құрылыстарда осындай жағдай туындайды. Коллойдты денемен байланысқан су денені сығады, гидротациялық (ісіну) жылу пайда болады. Бірінші мономолекулярлық қабатпен байланысқан жағдайда жылу көп пайда болады. Осындай байланыстағы суды ажырату үшін елеулі энергия қажет. Адсорбциялық байланысқан су, материалдың ішінде, бу түрінде қозғалыста болады. Осмотикалық сіңірілген ылғал материалмен аса тығыз байланыста болмайды, ол ісінудің екінші стадиясын көрсетеді. Сіңірілген су жүйені қыспайды және жылу пайда болмайды. Осы жағдайда байланыс энергиясы әлсіз келеді, бос суды механикалық әдіспен ажыратуға болады. Капиллярлықтүтікшелік жағдайда су тар саңылауларда орналасады, ылғал микрокапиллярлы 11 түтікшелерде жайласады, оның жайылу радиусы 10-5 см-ге тең. Судың ерекшелігі кез келген саңылауларды толтырады, ал тесіп өтетін түтікшелер түйіскен жағдайда су толық орналасады. Осындай суды алу үшін айтарлықтай энергия жұмсалмайды, бірақ, бос сумен салыстырғанда, байланысы мықтылау келеді. Бүркіп сулау (ісіндіру) мықты байланыспаған су. Су дәннің саңылауларында, қуыстарда және материалдың бетінде орын алады, бос суды механикалық әдіспен алады. Сонымен, капиллярлы-қуысты денемен судың байланысуының шегі болмайды, аталған байланыстар көп жағдайда кездеседі, кептіру технологиясында олардың сипаттамаларын жеке-дара қарастыруға болмайды.
Ылғал негізгі химиялық зат, гигроскопиялық, биохимиялық және физикалық қасиеттерімен сипатталады. Ылғалдың заттағы мөлшерін 𝑤 белгілеп, пайызбен (%) сипаттайды және 𝑤с арқылы абсолютті құрғақ заттың салмағына қатынасымен көрсетеді, олардың қатынасы:
w=100WG%
wc=100WGc%,
мұндағы: w-G кг ылғалды материалдағы судың массасы, кг;
Gc - абсолютты құрғақ заттың массасы, кг.
Сонымен, кептіру процесінде ылғал өзгереді, 1-і теңдеудің бөлшек үстіндегі көрсеткіш өзгергіш келеді, ал 2-де - тұрақты.
Осы теңдеулерді қайта құрудан кейін:
Wc=100 w180-w,%
w=100wc100 Һ+w,%
Абсолютты құрғақ заттың ылғалы wc мәндері бойынша процестің кебу кинетикасын графикпен көрсетуге болады (абсисаға wc, ал ординатаға- w).
Сондықтан, кептіру теориясында материалдыылғалын абсолютті құрғақ затқа жатқызады.
Материалдың ылғал ұстағыштығыucp, wc сияқты, су массасының абсолютты құрғақ заттың массасына қатынасы және дененің меншікті масса (ылғал) ұстағыштығын сипаттайды: ucp = W Gc кгкг, сонда wc = 100 ucp %.
Материалдың ылғал ұстағышы ucp оның (материалдың) орташа
интегралды ылғал ұстағыштығын көрсетеді. Егер ылғал материалда бірқалыпты орналасса, онда ucp дененің кез келген бөлігінде бірдей мөлшерде жайғасқанын
көрсетеді. Ол жалпы түрде: ucp=1R0Rudx
мұндағы: R - геометриялық өлшем (пластина қалыңдығының жартысы);
х - қабаттың координаты.
Материалдың ылғал ұстағыштығынан ылғал концентрациясына ауысуға
болады, ал ол материалдың бірлік көлеміне G кгм3 келетін ылғал салмағын көрсетеді. Сонда, төменгі теңдеу арқылы G анықтауға болады:
G=ucрγ0 кгм3
мұндағы: γ0 - бірлік көлемдегі ылғал материалдағы абсолютті құрғақ заттың
салмағы, кгм3.
Егер, кептіру барысында, материалдың көлемдік отырысы елеулі болмаса γ0= γс, онда, кептіру тәжірибесінде, ылғалды астықтың салмағына қатынасы
бойынша пайызбен көрсетеді.
1.4 Гигроскопиялық қасиеттері
Ылғал материалдың қоршаған ауамен ылғал алмасуы екі бағытта өтеді.
Егер материал бетіндегі будың парциалды қысымы рм қоршаған ауаның
осындай қысымынан рп төмен болса, онда материал ауаның буын сіңіріп
ылғалданады; кері болған жағдайда рм рп десорбция- ылғал ұшады, яғни ылғал қоршаған ортаға ауысады, ал рм= рп болса динамикалық тепе-теңдік жағдай туады, яғни ылғалдың тепе-теңдік жағдайы туады.
Ылғалдың тепе-теңдік жағдайы заттың қасиетіне, температурасына және
парциалдық қысымға немесе ауаның салыстырмалы ылғалына байланысты,
себебі ϕ= рп рн, яғни рн - берілген температурада қаныққан будың қысымы.
Материалдың тепе-теңдік ылғалын анықтауда тензометриялық әдіс
кеңінен таралған. Ол үшін, ылғалы белгілі бюкстегі сынаманы, салыстырмалы ылғалы анық күкірт қышқылы бар, эксикаторға салады. Эксикатордағы қышқылдың концентрациясын өзгертіп ωр = ϯ(ϕ) тәуелділігін алуға болады. Бұл тәуелділікті тұрақты температурада (тепе-теңдік жағдайдағы ортада температура тұрақты келеді) анықтайды. Сондықтан, осы тәуелділікті көрсететі график ылғалдың изотермиясы.
Тензометриялық әдіс үшін қыруар уақыт қажет, уақытты қысқарту үшін
зерттелетін сынаманы салыстырмалы ылғалы және температурасы белгілі
ауамен үрлейді. Материалды ылғалдаудан кейін тепе-теңдік туады, сонда ωр =ϯ(ϕ) қисықтық изотермия сіңіруін (сорбция) көрсетеді. Егер тепе-теңдік
ылғалдың ұшу әсерінен болса - десорбция изотермиясы. Түтікті-кеуекті
коллойдты материалдардың аталған изотермиялары кездеспейді, тек шеткі
нүктелерінде (ϕ=0 және ϕ=100%) кездеседі. Сонымен, кепкен астықты қайта
ылғалдаса, сонда салыстырмалы ылғалы сақталғанда ωр мәні төмен болады,
яғни ϕ = соnst ωр десорбция кезіндегіден аз болады. Бұл (сорбция және
десорбция изотермияларының кездеспеуі) сорбциялық гистерезис, бұл
капилярлы-кеуекті денедегі ауаның болуы, ол капилярлы денеге түйіседі және олардың қабырғаларына сіңіріледі. Осы жағдайда ауаның кедергісін жою және түтікшелердің қабырғаларын қосымша ылғалдау үшін парциалды қысымды көбейту қажет.Гистерезис құбылысының пайда болуы, астықты ұзақ сақталуын қамтамасыз етеді, материалды қосымша ωр деңгейге кептіріп, қоймадағы салыстырмалы ылғал мөлшеріне жеткізу керек.
Түрлі дақылдардың гигроскопиялық қасиеттерін отандық және шет ел
ғалымдары зерттеген. Тәжірибелердің басым көпшілігі астықты сақтауға тән
температурада жүргізілген (0-25℃).
Сурет 2. Жүгері мен бидай дәнінің 25 және 50℃ температурада десорбция изотермасы.
Осы ізденістердің негізіне сүйенсек, дәннің тепе-теңдік ылғалы салыстырмалы температураға және ауаның ... жалғасы
Шоқан Уалиханов атындағы Көкшетау университеті
Политехникалық факультет
Инженерлік технология және көліккафедрасы
Астық және астық өнімдерінің кептіру технологиясыпәні бойынша
Курстық жұмыс
тақырыбы: Астық кептіргіштерін жобалау.
5В072800 Қайта өңдеу өндірістерінің технологиясы мамандығы
Орындаған :Серікбаева.А.С
Тексерген: аға оқытушы
Шунекеева А.А.
Көкшетау 2020
Ш.Уәлиханов атындағы Көкшетау мемлекеттік университеті Инженерлік технология және көлік кафедрасы
Бекітемін
Кафедра меңгерушісі
____________Акинов Е.К
_____ ________20___ ж
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Тапсырма №___
пәні бойынша курстық жұмыс тапсырмасы.
Студент __________________________ Топ ____________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Жоба тақырыбы___________________________ ______________________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Бастапқы мәліметтер ___________________________________ _________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
№
Түсініктеме хат мазмұны
Орындау мерзімі
Көлемі
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
№
Графикалық бөлімінің мазмұны
Орындау мерзімі
Беттер
саны
Формат
Әдебиет:1.___________________________________ _______________ 2.___________________________________ _____________________ 3.___________________________________ _____________________
Тапсырма берілген күн _______________, Жобаны қорғау күні ___________
Жоба жетекшісі___________________________________ ____________
Тапсырманы орындауға қабылдадым _______________________
күні, студенттің қолы
Мазмұны
Кіріспе
4
Әдебиет шолу
6
1
Астық кептіргіштерді жобалау
6
1.1
Кәсіпорынның жалпы сипаттамасы
7
1.2
Астық массасы және астық кептіру объектісі
9
1.3
Дәннің ылғалы және ылғалмен байланысы
10
1.4
Гигроскопиялық қасиеттері
12
1.5
Биохимиялық қасиеттері
15
1.6
Физикалық қасиеттері
16
Зерттеу бөлімі
18
2
Астық кептіргіштің жылулық есептеулер
18
2.1
Кептіру агентінің шығынын анықтау
18
2.2
Кептіру агентінің параметрлерін есептеу
18
2.3
Кептіру камерасының жылу есебі
20
2.4
Салқындату камерасының жылу есептеу
22
2.5
Кептіргішті конструктивті есептеу
24
2.6
Жылу,желдету жабдықтарын таңдау және есептеу, жану құрылғысын есептеу
26
2.7
Кептіргіштің пайдалы әсерінің жылу коэффициенті
28
Қорытынды
30
Пайдаланылған әдебиеттер
31
Кіріспе
Ауылшаруашылық өндірісінің ең негізгі өнімі дәнді-дақыл болып табылады. Дәннен өңделген өнімдерге ұн, жарма, макарон өнімдері және ұннан пісірілген тағамдар жатады. Олар адам өмірінде рационында өте маңызды орын алады. Қазіргі заманғы аграрлық ғылым бірінші кезекте жаңа жиналған астықты қауіпсіз сақтауды қамтамасыз ету және әлемдік нарықта оның бәсекеге қабілеттігін көтеру мәселердің қарастырады.
Бүгінгі күнге өнімді сапалы жинау нәтижесінде оны ұзақ сақтау мәселесі туындайтыны бәріне мәлім.Көптеген жағдайларда шаруа қожалықтарында дәнді дақылдарды қоймаға орналастыру мен сақтауға арналған үй-жайлардың жеткілікті саны жоқ сондықтан фермерлер астықты ұзақ уақыт
сақтау үшін бейімделмеген қырмандарды және ашық алаңшаларды пайдалануға мәжбүр. Бұл өз кезегінде астықтың сапасына әсерін тигізеді және шаруа қожалықтарының экономикалық залал шегуіне алып келеді. Астықтың құны өнімді жинау кезінде неғұрлым төмендейді, ал жүкті тасымалдау бағасы керісінше көтеріледі,осыған байланысты астықты элеваторларға шығару мақсатқа сай емес.
Бұған қоса элеваторларда астықты кептіру, тазалау және сақтау қымбат тұрады. Бұл ретте көптегенастық кептіргіш жабдықтары қазіргі таңда табиғи және нақты тозды, олардың төмен тиімділігі автокөліктердің бірнеше сағат бойы тұруына өкеледі.
Дымқыл астықты ысырапсыз және залалсыз сақтау қажеттілігі астықты сақтаудың жаңа тәсілдер мен технологияларын іздестіруге түрткі болып отыр. Осындай технологияның үлгісі астықты сақтаудың ауа кірмейтін тәсілі болып отыр. Аталған тәсіл дымқыл астықты астық кептіргіштерді
қолданбастан сақтауды қамтамасыз етуге мүмкіндік жасайды.
Астықты бунттарда сақтау үшін синтетикалық полимерлік жамылғыларды пайдалану өнімнің сақталуын қамтамасыз ететін тағы бір тәсіл болып табылады, АҚШ, Англия, Германия жөне Индия сияқты елдер осы технологияны белсенді пайдаланушылар болып отыр.Мысалы, АҚШ-та құрғақ астықты сақтау үшін арнайы препараттармен өңделген, капронмен
бекемделген жамылдығыларды қолданады. Олар көміргіштерді үркітеді, сонымен қатар зиянды жәндіктерді жояды.Кейінірек осы елде астық қоймалары ретінде винил қаптары да пайдаланылатын болды.Англияда дымқылы аса жоғары астықты сақтаудың өзіндік тәжірибесі бар. Мысалы, герметикалық жабық үй-жайлар дымқылдылығы 15-тен 26%-ға дейін құрайтын астықты сақтау үшін пайдаланылады Австралиядағы көптеген
штаттар астықты сақтау қоймаларын тапшылығын болдырмау үшін мол өнім жинаған жағдайда уақытша қолданылатын жартылай жерасты қоймаларды ұйымдастырады.
Біздің елде де астықты сақтаудың тиімді өз әдістері бар. Сонымен 1960 жылдары Бүкілодақтық ғылыми-зерттеу институтының қазақстандық филиалы бірқаттар зерттеулер жүргізді, оның барысында полиэтилен, полиамид, және полипропилен жамылғылары төсеніш материалы ретінде пайдалануға болатыны анықталды.Бұдан басқа асфальт пен топырақ алаңшаларында орналасқан астық жамылғылардың осы түрлерімен жабылуы мүмкін. Жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде астықты уақытша сақтау үшін полиэтиленді пайдалану экономикалық көзқарастан мақсатқа сай әдіс
болатындығы айқындалды.
Көптеген елдер әртүрлі газдар мен сұйықтықтардың өтпеуін қамтамасыз ету мақсатында астықты сақтау үшін синтетикалық жамылғыларды осы күнге дейін пайдаланады.Сөйтіп Франция дымқылы 21% дан асатын астықты сақтау үшін синтетикалық жамылғыларды белсенді пайдаланады.Соңғы 21
жылдары астықты сақтаудың ауа кірмейтін жаңа технологиялары пайда болды. Атап айтқанда Қазақстанда астықты сақтау үшін материал ретінде үш қабатты полиэтиленді астықты сақтау үшін материал ретінде үш қабатты икемді полиэтилен шлангілерді(жеңдерді) пайдалану әдісі практикаға енгізілуде. Полиэтиленді сақтау қоймалары климат жұмсақ елдерде де ойдағыдай қолданылатынын айта кету керек.Біздің елімізде осы технологияға орталық және солтүстік өңірлердің астық өндірушілері қызығушылық танытады.Осыған орай астықтың және оның өңделген өнімдерінің ғылыми-зерттеу институты елдің солтүстікбөлігінде герметикалық полиэтилен шлангілерде астықты сақтау режимдерін әзірледі. Жаңатехнологияны Солтүстік Қазақстан облысының ауыл шаруашылығы құрылымындарының базасында сынақтан өткізу шешілді. Осылайша дымқылы аса жоғары және қоқысы көп шамамен 50 000 тонна
жаңадан жиналған өнім полиэтилен қоймаларына сақтауға тапсырылды. Жалпы алғанда осыған ұқсас 30-ға жуық сыйымды орындар жасалды, олардың әрқайсысында 200 тоннаға дейін астық сақтауға болады.
Әдебиет шолу
1.Астық кептіргіштерді жобалау
Астық кептіргіштерді жобалауда тиімді типін және құрылымын таңдап,
басқа ғимараттар немесе астықты қабылдау пунктерінде және элеваторларда
астықпен жүргізілетін операциялармен үйлесудің тиімді варианттарын
қарастырады.
Тұрақты астық кептіргіштерді арнайы ғимараттарға орналастырады, ал
кейбір жағдайларда, ауа райы және жергілікті жердің ерекшелігін ескеріп,
кептіргіштерді ашық алаңға жобалайды, кептіру агентін жасайтын комплекс
үшін жауын - шашыннан қорғау шараларын қарастырады. Ашық түрлі шахталы кептіргіштерді орнатуда жіберетін коробаларды жауын-шашыннан қорғау шаралары орындалуы қерек.
Жобалаудың техникалық тапсырысы.
Жобалаудың техникалық тапсырмасында кептіргіштерге қойылған арнайы талаптар:
- кептіру жұмыстарын, басқа операцияларға байланысты болмай, жеке
жүргізу мүмкіндігі;
- кептіру алдында және кептіруден кейін астықты қоспалардан тазалау және
таразыда өлшеу;
- кептіру және ошақ орындарының ыңғайлы байланысуы;
- кене, ұзын тұмсықпен т.б. басқалармен зараздалған дақылдарды жеке
орындарға орналастыру;
Тапсырмада көрсетілетін мәліметтер: кептіргіш орны, типі (шахталы,
пневмогазды және т.б., ашық, жабық), қондырғы саны, оның жоспарлы қуаты,алғашқы максимальді мүмкін ылғалы, кепкен астықтың ылғалы, сондай-ақ отынның түрі және энергия ресурсы, яғни энергиямен қамтамасыз етілуі.
Астық кептіргіштерге қойылатын талаптар:
- қаражаттың және материалдың, эксплуатациялық шығынның минимальді
мөлшері;
- еңбекті қорғау, техника қауіпсіздіктің қолайлы жағдайлары және өртке қарсы шаралардың орындалуы.
Кептіргіштер және оған қызмет ететін жабдықтар мен механизмдерді
рациональді орналастырып, астық қоймалары және теміржолмен ыңғайлы
байланысуын шешу.
Жобалауды екі стадияда жүргізеді. Бірінші стадия жобалау тапсырмасын
қамтиды, онда жобалаушылардың тапсырманың жалпы түрде орындалуы
(кептіргіштің өлшемдері, кептіргіштің ошақ және басқа жабдықтармен үйлесуі) келтіріледі. Қолданатын желдеткіштер, тасымалдау механизмдері, астықты тазалағыш машиналар, таразылар құрылымдары талаптарға сай, тиімділігі жоғары болуы қажет.
1.1 Кәсіпорынның жалпы сипаттамасы
Қазақстанда астық кептіру мәселесі жайында деректер жоқтың қасы,сондықтан революция алдындағы Ресей мен СССР дәуіріндегі жағдайлар арқылы сипатталады.
Қазақстанның басым көпшілік аймақтарында, жақын және шалғай елдерде
кептіру астықты орудан кейінгі технологиялық операцияның негізі. Кептіру
процесі ертеректен келе жатқан амал. Алғашқы кезде астықты қолмен орып,
қырмандарға жайып кептірген немесе баулап күн көзінде ұстаған. Астық
бастырғыштарды қолданудан соң дәнді кептіруге бейімдейді. Осыдан кейін ошақ түтіні жүретін құбыршалар үстінде кептіру. Құбыр арқылы қозғалатын түтін құбыр қызып үстіне төгілген астықты (бауды немесе дәнді) кептіреді. Осы каналдың 1 м2 бетіне 0,5 т астықты тәулік бойы ұстап ылғалын 3% - ға
төмендетеді.Осыдан кейін, өнімділігі жоғары, елек немесе астауша беттерінде кептіру әдісі қолданды. Саңылауы бар қаңылтыр бетке астықты жайған соң, жылы ауа беріледі. Кептіргіштің қуаты 0,5-0,7 тонна тәулігіне, ылғалы 3%-ға төмендейді.
Ресейде 19 ғасырда механикаландырылған астық кептіргіштері пайда
болды. 1832 ж. тері мес үрлегіш көмегімен күштеп ыстық ауа беретін Майер
астық кептіргіші салына басталды. Осы кезде, алғашқы рет оттық газды ауамен араластырып кептіру агентін құрау ұсынылды, ол отынды үнемдеуге әсерін тигізді. Ресейде капитализмнің дамуына байланысты жеке дара кептіргіштер пайда бола бастады. Мысалы, 1841 жылы Войцеховский-Ауторницкий армия үшін астық кептіргішті ойлап-тауып, орнатты. Революция алдындағы Ресей және Совет үкіметі ғалымдары кептіру мен
астық кептіргіштердің техникасы мен технологиясын жасауда елеулі үлестерін қосты.
19 ғасырдың ортасынан бастап Гудим-Левковичтің, Энгельманның, Фрибе,
Часловскийдің астықты кептіру және сақтау бойынша данышпандық еңбектері жарияланды, ал 20 ғ. басында К.Д. Зворикин және В. П. Горячкиннің еңбектерінде кептіру процесінің теориялық негіздері және астық кептіргіштердің жылылық есебін жасады.
1917 жылдан бастап астықты кептіру теориясы мен техникасына аса көп
көңіл бөлінді. Осы тұрғыда А.В. Лыковтың, М. Ю. Юрье, П.А. Ребиндрдің
еңбектері маңыздылығын, өзінің құндылығын осы кезге дейін жоғалтқан жоқ.
Осы ғалымдардың еңбектерінің нәтижелерін негіз тұтып астық кептіргіштері жобаланып, шығарыла бастады. Солардың алғашқысы астықтың ылғалын 6 % кемітуде қуаты 1,0-1,2 тсағ шахталы астық кептіргіш ВИСХОМ 1933ж. Іске қосылды. Колхоздармен совхоздарда астықтың ылғалын 5- 8 % түсіретін, қуаты 300 - 350 кгсағ Гоголев және Григоровичтің астық кептіргіш желілері пайда болды.
Шахталы астық кептіргіштері барлық елдерде кеңінен орын алды. Шахталы кептіргіштердің алғашқы пионері Успех астықтың ылғалын 5 % кеміткендегі қуаты 4 тсағ.
50 жылдары қозғалмалы Кузбас астық кептіргіші пайда болды, оның
қуаты астықтың ылғалын 6 % кеміткендегі қуаты 1,2 -1,5 тсағ. Осы жылдар
қуаты жоғары шахталы астық кептіргіштер СЗС-8 х 4, ДСП-24, ДСП-24 сн пайда болуымен сипатталады. ДСП-24, ДСП-24 сн астық кептіргіштері КТМ-1с және КТМ-МК (СОБ) мұнаралына салынды.
60 жылдарында ДСП-32 және ДСП-32ОТ кептіргіштер пайда болды.
Алғашқы типі ғимараттың ішіне салынды, екіншісі - ғимарат сыртына.
Ауыл шаруашылығында 70 жылдан бастап СЗШ-16 астық кептіргіші
кеңінен қолданысқа енді.
90 жылдан бастап А1-ДСП-50 (қуаты 50 тсағ) рецеркуляциялы шахталы
астық кептіргіштері кеңінен пайдаланылды.
Астық кептіру саласында принципиалды жаңа бағыт рецеркуляциялы
Целинная-50 типті кептіргіш 60 жылдан бастап ылғалы жоғары астықты
кептіруде кеңінен қолданыс тапты. Целинная-50 типті кептіргіш бірінші рет 1959 ж. ДСП-24 астық кептіргішін қайта құрудан алынды. 60 жылдары екі ЗСПЖ- 8 негізінде Целинная-20 астық кептіргіші жасалынды және металдан құрастырылған Целинная-30 іске қосылды, 70 жылдан РД-2 х 25 -70, ал 80 ж.-Целинная-100. 80 жылдардан бастап шахталы рецеркуляциялық, жылыту камерасы болмайтын, А1-УЗМ, А1-ДСП-50, А1-УСШ астық кептіргіштері өндіріске ендірілді.
1.2 Астық массасы және астық кептіру объектісі
Астық қабылдау пунктеріне түсетін дақылдардың басым көпшілігі бидай,
арпа, жүгері, сұлы, аз мөлшерде тары, қарақұмық, майлы өсмдіктер дәні және
бұршақ дақылдары. Кейбір жағдайларда жарма дақылдарының даяр өнімдерін(тары, қарақұмық, күріш жармаларын, ұн және кебек) кептіруден өткізеді.
Астық массасы құрамында қалдықтардың болуы өте ықтимал. Олар
өңдеуде, қайта өңдеуде және сақтауда кері әсерін тигізеді. Дақылдың физикалық,физика-химиялық, биологиялық, технологиялық қасиеттері қоспалардың осындай көрсеткіштері және астықта өтетін процестер қоспаларда өтететін процестермен бірдей емес, негізгі астықтың сапасын төмендетеді, кептіру процесіне кері әсерін тигізеді, сондықтан оларды бөліп алу қажет.
Астық астық массасына тән жинақы мәнді білдіреді және сапасы
бойынша астық қабатына, астық үйіндісіне теңейді. Кейбір жағдайда, астық жеке алынған дақылға тиемелді, ал массаны дақыл және қоспалар қосындысы екендігін білу керек. Біздің жағдайда кептіру процесінде астық массасындағы өтетін құбылыстардың маңыздылығы қаралады.
Дәннің құрылымы. Құрылымы бойынша дән анизотропты коллоидты
түтікті-кеуекті зат, оның бетіндегі және ішкі құрылым құрамдарындағы ылғал микро-макро түтікшелері арқылы қозғалады. Тары тәріздестер - тары, жүгері, күріш, шәй жүгері және қарақұмық - дәндерінің ойығы болмайды, олардың дәндері бір ғана ұрықтық тамырмен өнеді; масақшаларында жоғарға гүлдері басым дамып жеміс түзеді; сабанының қуысы паренхима ткандерімен толтырылған; бұл топтың дақылдары тек қана жаздық түрде өсіріледі.
Дәннің негізгі массасын азотсыз экстративті заттар - көмірсулары (углеводтар) құрайды. Көмірсуларының 90% астамы крахмал, тек 10% ғана еритін көмірсулары - қанттардың (негізінен ұрықта шоғырланған) үлесіне тиеді.
Азотты заттар - дәннің барынша құнды бөлігі. Азотты қосылыстардың ішінде ақуыз (белок) басым. Олардың құрамы, мөлшері біркелкі емес, глютенин мен глиадин сияқты кейбір ақуыз түрлері клейковинаны (дән уызы) түзеді, ал оның қасиеттеріне дәннің нандық сапа көрсеткіштері тәуелді. Клейковина бидай, қара бидай және арпа астығында болады. Барынша сапалы клейковина бидай астығында болады. Жекелеген жылдары Солтүстік Қазақстанда өсірілетін жақсы бидай сорттарында ақуыз мөлшері 18-20% дейін жетеді. Астық дақылдарының ішінде ақуыз күріште аз.
Дәннің құрамында май көп емес. Оның мөлшері басқаларына қарағанда сұлы мен жүгеріде жоғарырақ, негізінен ұрықта болады.
Клетчатканың көп мөлшері қабықта орналасқан, қабықты астық дақылдарының дәнінде барынша мол жинақталған.
Ұрықтық бүршік дәннің негізгі энергия қоры, оның ткані, басқа
құрылымдармен салыстырғанда, тірі, жылу әрекетіне өте сезімтал және
дақылдың өсіп-өнуін қамтамасыз етеді. Бұл көрсеткіш өну және өну энергиясы арқылы сипатталады. Астықты кептіруде осы көрсеткіштер меже болады. Сондықтан, кептіру режимдерін таңдауда, осы көрсеткіштердің өзгермеуін қамтамасыз етеді. Ылғалды астықты ұзақ сақтауға болмайды. Сондықтан оларды кептіру қажет. Кептіру нәтижесінде дәннің, микроорганизмдердің және астық зиянкестерінің өмір сүру ұзақтығын мейліншеазайтуды қамтамасыз ету керек.
1.3 Дәннің ылғалы және ылғалмен байланысы
Академик Ребиндер тұжырымы бойынша материал мен ылғалдың байланыс топталу сызбасы негізіне энергетикалық принцип ұсынылған, мұнда ылғалдың байланыс қарқындылығы, пайда болу жағдайы және оның бұзылуы ескерілген. Осы схема бойынша материал мен ылғалдың байланыс формалары: химиялық, физика-химиялық және механикалық. Ылғалдың материалмен химиялық байланысқан формасы мықты келеді, оны ажырату үшін жылумен қарқынды немесе химиялық іс-әрекет ету қажет, нәтижесінде материал күрделі өзгерістерге ұшырайды. Ылғалдың физика-химиялық формадағы байланысы сорылудың (адсорбциялық), осмотикалық (сіңірілген) және структуралық түрлері белсенді көріністе болады. Механикалық байланысқан су микро және макро-түтікшелермен және сулау арқылы ылғалдану. Судың химиялық байланысқан түрі (адсорбция) коллойдты денемен байланысы жылу бөлінумен сәйкес және басқа термодинамикалық белгісі бойынша молекулялық салмақтары әр түрлі екі сұйықтың араласу процесіне ұқсайды, яғни еріту процесі. Адсорбциялық байланысқан су молекуласы берік келеді. Су мицелланың сыртқы бетіне сіңеді (интермицеллалық адсорбция) және ішкі құрылыстарда осындай жағдай туындайды. Коллойдты денемен байланысқан су денені сығады, гидротациялық (ісіну) жылу пайда болады. Бірінші мономолекулярлық қабатпен байланысқан жағдайда жылу көп пайда болады. Осындай байланыстағы суды ажырату үшін елеулі энергия қажет. Адсорбциялық байланысқан су, материалдың ішінде, бу түрінде қозғалыста болады. Осмотикалық сіңірілген ылғал материалмен аса тығыз байланыста болмайды, ол ісінудің екінші стадиясын көрсетеді. Сіңірілген су жүйені қыспайды және жылу пайда болмайды. Осы жағдайда байланыс энергиясы әлсіз келеді, бос суды механикалық әдіспен ажыратуға болады. Капиллярлықтүтікшелік жағдайда су тар саңылауларда орналасады, ылғал микрокапиллярлы 11 түтікшелерде жайласады, оның жайылу радиусы 10-5 см-ге тең. Судың ерекшелігі кез келген саңылауларды толтырады, ал тесіп өтетін түтікшелер түйіскен жағдайда су толық орналасады. Осындай суды алу үшін айтарлықтай энергия жұмсалмайды, бірақ, бос сумен салыстырғанда, байланысы мықтылау келеді. Бүркіп сулау (ісіндіру) мықты байланыспаған су. Су дәннің саңылауларында, қуыстарда және материалдың бетінде орын алады, бос суды механикалық әдіспен алады. Сонымен, капиллярлы-қуысты денемен судың байланысуының шегі болмайды, аталған байланыстар көп жағдайда кездеседі, кептіру технологиясында олардың сипаттамаларын жеке-дара қарастыруға болмайды.
Ылғал негізгі химиялық зат, гигроскопиялық, биохимиялық және физикалық қасиеттерімен сипатталады. Ылғалдың заттағы мөлшерін 𝑤 белгілеп, пайызбен (%) сипаттайды және 𝑤с арқылы абсолютті құрғақ заттың салмағына қатынасымен көрсетеді, олардың қатынасы:
w=100WG%
wc=100WGc%,
мұндағы: w-G кг ылғалды материалдағы судың массасы, кг;
Gc - абсолютты құрғақ заттың массасы, кг.
Сонымен, кептіру процесінде ылғал өзгереді, 1-і теңдеудің бөлшек үстіндегі көрсеткіш өзгергіш келеді, ал 2-де - тұрақты.
Осы теңдеулерді қайта құрудан кейін:
Wc=100 w180-w,%
w=100wc100 Һ+w,%
Абсолютты құрғақ заттың ылғалы wc мәндері бойынша процестің кебу кинетикасын графикпен көрсетуге болады (абсисаға wc, ал ординатаға- w).
Сондықтан, кептіру теориясында материалдыылғалын абсолютті құрғақ затқа жатқызады.
Материалдың ылғал ұстағыштығыucp, wc сияқты, су массасының абсолютты құрғақ заттың массасына қатынасы және дененің меншікті масса (ылғал) ұстағыштығын сипаттайды: ucp = W Gc кгкг, сонда wc = 100 ucp %.
Материалдың ылғал ұстағышы ucp оның (материалдың) орташа
интегралды ылғал ұстағыштығын көрсетеді. Егер ылғал материалда бірқалыпты орналасса, онда ucp дененің кез келген бөлігінде бірдей мөлшерде жайғасқанын
көрсетеді. Ол жалпы түрде: ucp=1R0Rudx
мұндағы: R - геометриялық өлшем (пластина қалыңдығының жартысы);
х - қабаттың координаты.
Материалдың ылғал ұстағыштығынан ылғал концентрациясына ауысуға
болады, ал ол материалдың бірлік көлеміне G кгм3 келетін ылғал салмағын көрсетеді. Сонда, төменгі теңдеу арқылы G анықтауға болады:
G=ucрγ0 кгм3
мұндағы: γ0 - бірлік көлемдегі ылғал материалдағы абсолютті құрғақ заттың
салмағы, кгм3.
Егер, кептіру барысында, материалдың көлемдік отырысы елеулі болмаса γ0= γс, онда, кептіру тәжірибесінде, ылғалды астықтың салмағына қатынасы
бойынша пайызбен көрсетеді.
1.4 Гигроскопиялық қасиеттері
Ылғал материалдың қоршаған ауамен ылғал алмасуы екі бағытта өтеді.
Егер материал бетіндегі будың парциалды қысымы рм қоршаған ауаның
осындай қысымынан рп төмен болса, онда материал ауаның буын сіңіріп
ылғалданады; кері болған жағдайда рм рп десорбция- ылғал ұшады, яғни ылғал қоршаған ортаға ауысады, ал рм= рп болса динамикалық тепе-теңдік жағдай туады, яғни ылғалдың тепе-теңдік жағдайы туады.
Ылғалдың тепе-теңдік жағдайы заттың қасиетіне, температурасына және
парциалдық қысымға немесе ауаның салыстырмалы ылғалына байланысты,
себебі ϕ= рп рн, яғни рн - берілген температурада қаныққан будың қысымы.
Материалдың тепе-теңдік ылғалын анықтауда тензометриялық әдіс
кеңінен таралған. Ол үшін, ылғалы белгілі бюкстегі сынаманы, салыстырмалы ылғалы анық күкірт қышқылы бар, эксикаторға салады. Эксикатордағы қышқылдың концентрациясын өзгертіп ωр = ϯ(ϕ) тәуелділігін алуға болады. Бұл тәуелділікті тұрақты температурада (тепе-теңдік жағдайдағы ортада температура тұрақты келеді) анықтайды. Сондықтан, осы тәуелділікті көрсететі график ылғалдың изотермиясы.
Тензометриялық әдіс үшін қыруар уақыт қажет, уақытты қысқарту үшін
зерттелетін сынаманы салыстырмалы ылғалы және температурасы белгілі
ауамен үрлейді. Материалды ылғалдаудан кейін тепе-теңдік туады, сонда ωр =ϯ(ϕ) қисықтық изотермия сіңіруін (сорбция) көрсетеді. Егер тепе-теңдік
ылғалдың ұшу әсерінен болса - десорбция изотермиясы. Түтікті-кеуекті
коллойдты материалдардың аталған изотермиялары кездеспейді, тек шеткі
нүктелерінде (ϕ=0 және ϕ=100%) кездеседі. Сонымен, кепкен астықты қайта
ылғалдаса, сонда салыстырмалы ылғалы сақталғанда ωр мәні төмен болады,
яғни ϕ = соnst ωр десорбция кезіндегіден аз болады. Бұл (сорбция және
десорбция изотермияларының кездеспеуі) сорбциялық гистерезис, бұл
капилярлы-кеуекті денедегі ауаның болуы, ол капилярлы денеге түйіседі және олардың қабырғаларына сіңіріледі. Осы жағдайда ауаның кедергісін жою және түтікшелердің қабырғаларын қосымша ылғалдау үшін парциалды қысымды көбейту қажет.Гистерезис құбылысының пайда болуы, астықты ұзақ сақталуын қамтамасыз етеді, материалды қосымша ωр деңгейге кептіріп, қоймадағы салыстырмалы ылғал мөлшеріне жеткізу керек.
Түрлі дақылдардың гигроскопиялық қасиеттерін отандық және шет ел
ғалымдары зерттеген. Тәжірибелердің басым көпшілігі астықты сақтауға тән
температурада жүргізілген (0-25℃).
Сурет 2. Жүгері мен бидай дәнінің 25 және 50℃ температурада десорбция изотермасы.
Осы ізденістердің негізіне сүйенсек, дәннің тепе-теңдік ылғалы салыстырмалы температураға және ауаның ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
![google play](assets/img/google-play-badge.png)
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz