VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Перемешивающее оборудование используют для проведения различ­ных технологических процессов во многих отраслях производств. Сущест­вует множество типов аппаратов, характеристики которых учитывают техно­логию про­ведения процесса перемешивания. Однако высокие требования к качеству про­дукции, эффективности производства, снижению его энерго- и материалоемко­сти, определили специфику, отличающую технологию обработки сельскохозяйственной продукции и аппаратурно-технологическое оформление от подобных процессов в других отраслях [1,2]. Вместе с тем, появление новых мате­риалов, возникновение новых научных идей требует анализа основных тех­нико-экономических характеристик оборудования, вы­явления других резервов повышения интенсивности и экономичности про­цессов, снижение расходных норм и себестоимости продукции, что необхо­димо для проектирования и соз­дания инновационных типов пере­мешивающего обору­дования.

Принцип действия электромагнитных смесителей заключается в преобразовании энергии электромагнитного поля в кинетическую энергию движения перемешивающих элемен­тов [3,4].

Перемешивающим телам цилиндрической формы сообщается ки­нетическая энергия дви­жения в рабочем объеме аппарата. Процесс переориента­ции элементов в структурных группах сопровождается перемешивае­мым продукта. При этом каждый ферромагнитный элемент является переме­шивающим органом.

Скорость проведения процесса зависит от интенсивности движения перемешивающих элементов. В способе использованы два потока энергии: механи­ческая энергия, поступающая от приводного электродвигателя, и энергии элек­тромагнитного поля, создаваемого в объеме обработки продукта ре­гулируемым постоянным электрическим током, пропускаемым по обмотке (или обмоткам) управления. Достижение большего технологического эф­фекта может быть обеспечено изменением полярности магнитных потоков в рабочем объеме ап­парата, т.е. изменением полярности импульсов постоян­ного тока, питающих обмотку управления ОУ [5,6,7].

На рис. 1 представлен механизм сообщения ферроэлементам цилиндриеской формы вращательного движения при изменении полярности импульсов постоян­ного тока, питающих обмотку управления ОУ.

На рис. 2 изображены возможные варианты временных диаграмм посыла импульсов постоянного тока в ОУ:

Рис. 1. Структурные построения из перемешивающих ферромагнитных элементов цилиндрической формы:

а - при действии импульсов постоянного тока +I_у; б - при действии импульсов постоянного тока –I_У.

Рис. 2.Диаграммы посыла импульсов постоянного тока в обмотку управления:

Т – период следования импульсов; t_И – длительность действия им­пульса в течение периода.

Проведенные на кафедре «ЭОП и ЭТ в АПК» в лаборатории «Энергоэффективные электротехнологии» экспериментальные исследования на стенде «Электромагнитные мешалки» показали, что способ организации процесса перемешивания (рис.1 и 2) позволяет [3,4,6,7,8]:

1.  

   • интенсифицировать процесс перемешивания за счет воздействия электромагнитного поля с изменяющейся полярностью на ферромаг­нитные цилиндры;

   • проводить процесс для широкого спектра смесей и жидкостей различного целевого назначения;

   • сократить затраты энергии на проведение процесса в 1,5-2 раза;

   • снизить энергоемкость готовой продукции и повысить коэффициент энергетической эффективности мешалки.

Литература

1. Семенов В. М., Осипов А. В. Теория и практика перемешивания в жидких средах. - М.:НИИТЭхим, 1982. - С.139.

2. Логвиненко Д.Д., Шеляков О.П. Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем. - Киев: 1973. - 502 с.

3. Беззубцева М.М. Электромагнитные мешалки. Теория и технологические возможности: монография. - СПб.: Изд-во СПбГАУ, 2011. - 165 с.

4. Беззубцева М.М. Магнитные мешалки. Теория и технологические возможности: монография. Издательство Palmarium Academic Publishing (Saarbrucken GmbH)

5. Беззубцева М.М. Электромеханическое устройство для обработки шоколадных масс // Патент России № 2007095, 1994. Бюл. № 28.

6. Беззубцева М.М., Волков В.С.. Механоактиваторы агропромышленного комплекса. Анализ, инновации, изобретения: монография. – СПб.: СПбГАУ, 2013. – 176 с.

7. Беззубцева М.М., Ковалев М.Э. Электротехнологии переработки и хранения сельскохозяйственной продукции. – СПб: СПбГАУ, 2012. – 257 с.

8. Беззубцева М.М., Ковалев М.Э. Электротехнологии переработки и хранения сельскохозяйственной продукции //Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2012. №6. C. 50-51