Өсімдік шикізатының электроплазмолизаторының параметрлерін есептеу

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Өсімдік шикізатының параметрлерін есептеу

Электроплазмолиз жемістер мен көкөністер жонышқаларын, балауса массаны ж. т. б. осылар сияқты өсімдік шикізаттарын электр-түйіспелік өңдеу процестеріне жатады. Процеске айнымалы, тұрақты және импульсті токтарды пайдалануға болады. Өңделетін массаны электролиз өнімдерімен ластау мүмкіндігіне орай тұрақты ток пайдаланылмайды. Дымқыл өсімдік масса арқылы электр тогы өткенде жылылық бөлінеді. Осы кезде өсімдік клеткасында плазмолиз күйі пайда болады да, клетка протопластасы оның қабықшасынан қабатталып бөлінеді және бұл процес протоплазманың қысылуымен бірге өтеді. Осы құбылыс плазмолиз деп аталады. Плазмолиз кезінде клетка өледі. Осы себептен жемістер мен көкөністердің шырын бөлуі артады, балауса массаны ; (құрғату) кептіру қарқындайды. Өйткені клетка өлгеннен кейін онымен биологиялық байланыста болған сұйық клетка аралығына бөлініп шығады, яғни еркін ылғалға айналады. Содан кейін, еркін ылғалды жеңіл буландыруға болады.

Өсімдіктік шикізатты электроплазмолиздеуге арнайы құрылғы пайдаланылады. Оны электроплазмолизатор деп атайды.

әр түрлі құрастырылымды болады: электроплазмолиз тудырылатын камералы көлденең және боймен орналасқан, барабанды және нүктелік электродтар бар. құрастырылымы өсімдік шикізаттың меншікті электрлік кедергісіне байланысты келеді. Егер $\rho < 1\ Ом \bullet м$ болса нүктелік пайдаланылады; егер 8 $< \rho \leq 10Ом \bullet м$ болса, электроплазмолиз тудыратын камерасы боймен орналасқанал электроплазмолизатор қолданылады; ал егер $\rho > 8\ Ом \bullet м$ болса, барабанды пайдалану ұсынылады.

Үш фазалы өнеркәсіптік жиілікті айнымалы токты пайдаланылатын «Импульс М» типті электроплазмолизатор жмістер мен көкөністердің ұсаұталған бөлшектерін өңдеуге арналған. Оның өнімділігі 6 . . . 9 т/сағ. КПВ-3, 0 типті валецті шөп тапқыш жаныштауыш негізінде шөп шапқыш- тәжірибелік үлгісі ойлап жасалынған. Электроплазмолизатор валецтерінің қоректендіру көзі ретінде құрамына жоғарлатқыш трансформатор кіретін бензинді электр агрегат. Өңдеу аймағындағы, электрлік өріс кернеулігі Е=60…75 кВ/м болады.

Ауа райы қолайлы болса, шөпті далада электрлік өңдегенде пішендемеге салынатын массаны 7 . . . 10 сағаттан, ал пішенге салынатын массаны бір тәуліктен кейін алуға болады; бұл өңдемеген шөпті кептіргеннен 1, 5 . . . 2 есе жылдамырақ, сонымен бірге нәрлі заттар шығыны 25 . . . 50% - ға кемиді.

Ауылшаруашылық өнімдерін электрлік өңдегенде шырын шығуы өседі: мысалы жүзімді өңдегенде 15 . . . 18%-ға, алманы өңдегенде - 5 . . . 18%-ға.

Құрастырылымдық сұлбасы суретте келтірілген барабанды парметрлерін анықтауды қарап өтейік

$G:\11111\Изображение 002.jpg$

1-cурет. Барабанды құрастырылымдық сұлбасы; 1-диэлектриктік кернеуі бар жермен қосылған барабан; 2- фазалық электродтар; 3-шикізатты беру; 4- өңделгеннен кейін шикізаттың шығуы;

Есептеуге бастапқы мәліметтер:

U _ф - электродтық жүйені қоректендіру фазалық кернеу, В;

Q _т - технологиялық желінің берілімі, кг/сағ;

$\rho - \ электроплазмолизмге\ салынатын\ өсімдік\ шикізаттың\ меншікті$ электрлік кедергісі Ом $\bullet м$ ;

$t -$ өңделетін өсімдіктік шикізаттың температурасы, С;

$l$ − яғни диелектриктік ваннаның түбінде жатқан электрод-пластиналар мен барабан-электродтын арасындағы қашықтық, м;

$h$ − барабанның жұмыс каналының ені, м;

$d$ − барабан-электродтың даметрі, м.

Параметрлерді мына тәртіппен (ретпен) есептейді.

Плазмолизатор электродтарының арсындағы электрлік өріс кернеулілігін Е, В/м, анықтайды

E =

\ \frac{U_{ф}}{l\ }\ < Е_{мүм} = j_{мүм} \bullet \rho

(1)

мұндағы, $Е_{мүм} - \ өріс\ кернеулілігінің\ мүмкіндік\ мәні, \ в/м$ , $j_{мүм} - \ электр\ тогы\ тығыздығының\ мүмкіндік\ мәні, \ А/м$ ² ( $j_{мүм} \leq 6 \bullet 10^{3}\ А/м^{2}$ ) .

Электроплазмолиз процесінің ұзақтылығынτ, сесептейді\tau, с\ есептейді

\tau = 3 \bullet 10^{3} \bullet \rho \bullet К_{ө} \bullet \frac{10^{8}}{Е^{3}} \bullet t

(2)

мұндағы, $К_{ө} - \ қабықшаны\ қирататын\ электр\ тогы\ күшіне$ клеткалардың қарсы тұратынын көрсететін токқа орнықтылық коэффициент.

Жеке түрлі өсімдіктік шикізатқа $К_{ө}$ коэффициентінің мәндері әр түрлі болады:

Алмаларға - 1, 0; қант қызылшасына - 10; Алмұртқа - 1, 25; жүзімге - 0, 9 . . . 9 (сортына байланысты) ; Қара өрікке - 0, 75;

Өрнек $(2)$ тәжірибенің әр түрлі жағдайларында алынған эксперимент нәтижелерін математикалық өңдеумен (аппроксимацияланған эксперимент нәтижелерін бірге шығарумен) табылған.

Плазмолизатор ішінде өсімдіктік шикізаттың (ығысу) жылжу жылдамдығын анықтайды

\vartheta = \ \frac{Q_{m}}{3600 \bullet S \bullet \rho_{м}}

(3)

мұндағы, $S - \$ шикізат ағынының көлденең қимасының ауданы, м;

S

\bullet

(4)

$\rho_{м} -$ ұсақталған өсімдіктік массаның тығыздығы, кг/м ³ .

Электрлік өңдеу аймағының ұзындығын есептейді

L =

\vartheta \bullet \tau

(5)

Электромлазмализатор барабанының айналу жиілігін есептейді

n =

\frac{6a \bullet \vartheta}{\pi \bullet d}

(6)

бір фазалық электродының ауданын анықтайды

S_{1}

\frac{(L - 2x) \bullet h}{3}

(7)

мұндағы, х-фазалық электродтар арасындағы қашықтық, м.

бір фазасындағы ток күші мәнін есептейді

I =

\frac{U_{ф\ } \bullet \ S_{1\ } \bullet K_{k}}{\rho \bullet l}

(8)

мұндағы, $K_{k} -$ құрастырымдылық коэффициент электродтық камералардың электродтар артындағы кеңістікке шырын-жоңышқа қоспасының әсерін ескертеді (баранды $K_{k\ \ \ } = 1, 1$ ) .

Үш фазалы жалпы қуатын есептеп анықтайды

Р =

{3U}_{ф} \bullet I

(9)

Электроплазмолизмге электр энергиясы шығынын анықтайды

W _эп =

\frac{P}{Q_{m}}

(10)

Өсімдіктік шикізатпен шырын шығуын есептейді

Алмаларға және алмұрттарға:

B = 68\exp{\lbrack 0. 01 \bullet (12 - \sqrt[3] {\frac{500K_{ө}}{0. 05 \bullet t \bullet \tau}}} - 10^{4\ }P^{2} + 5 \bullet 10^{2}P + 16 \bullet 10^{- 4\ }E) \rbrack

(11)

Қант және асханалық қызылшаға:

B = 74\exp{\lbrack 0. 01 \bullet (12 - \sqrt[3] {\frac{500K_{ө}}{0. 05 \bullet t \bullet \tau}}} - 10^{6\ }P^{3} + 2 \bullet 10^{2}P + 16 \bullet 10^{- 4\ }E) \rbrack

(12)

Жүзімге:

B = 8\exp{\lbrack 0. 01 \bullet (12 - \sqrt[3] {\frac{500K_{ө}}{0. 05 \bullet t \bullet \tau}}} + 16 \bullet 10^{- 4\ }E) \rbrack

(13)

P- бөлшектерді ұсақтағандағы орташа өлшемі.

Есеп №1

Қант қызылшасының жоңышқаларын электрлік өңдеуге арналған берілімі Q _m = 8000 кг/сағ технологиялық желінің параметрлерін есептеу керек. ант қызылшасының шырын-жоңышқа массасының меншікті электрлік кедергісі $\rho = 9Ом \bullet м$ , массаның жұмыс температурасы t = 40 $℃$ , фазалық электрод пен жерге қосылған барабан арасындағы қашықтық l = 0, 03м; жұмыс каналының ені h=0, 5м; барабан диаметрі d=0, 7м; фазалық электродтар арасындағы қашықтық х=0, 01м. Электр торабы кернеуі 380/220

Шешуі:

Электродтар аралығындағы электрлік өріс кернеулігін анықтаймыз

$Е = \frac{U_{ф}}{l} = \frac{220}{0, 03}В/м = 7333\ В/м$

Электроплазмолиз процесінің ұзақтылығын есептейміз

$\tau = 3 \bullet 10^{3} \bullet \rho \bullet К_{ө} \bullet \frac{10^{8}}{Е^{3}} \bullet t = 3 \bullet 10^{3} \bullet 9 \bullet 10 \bullet \frac{10^{8}}{7333^{3} \bullet 40}c = \frac{27}{15, 2}c = 1, 75c$

(4) өрнекті пайдалана отырып, (3) формула бойынша электроплазмолизатор ішінде өсімдіктік шикізаттың жылжу жылдамдығын табамыз

Қызылша жоңышқасына тығыздық $\rho_{м} = 700\ кг/м^{3}$

Сонда

$\vartheta = \frac{Q_{м}}{3600 \bullet S \bullet \rho_{м}}$ = $\frac{Q_{м}}{3600 \bullet hl \bullet \rho_{м}}$ = $\frac{Q_{м}}{3600 \bullet 0, 5 \bullet 0, 03 \bullet 700}$ м/с = 0, 212 м/с