Preview

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Расширенный поиск

Расчет процесса фракционирования порошка в роторе трубчатой центрифуги

https://doi.org/10.20914/2310-1202-2024-2-25-32

Аннотация

Предлагаемая вниманию читателя центрифуга применяется в самых разнообразных отраслях промышленности. С технической точки зрения её отличает удлинённый, сплошной, движущийся с высокой частотой вращения ротор, откуда следует высокое значение фактора разделения. Данная машина с трубчатым ротором часто используется при обработке жидкостных обладающих уникальными свойствами сред, с целью их разделения (с частицами размером 0,5-5 мкм, объемной концентрацией твёрдого не более 2 %), а также в тех случаях, когда эмульсии разделяются с трудом; в пищевых производствах – при обработке фруктовых соков, бактериальных бульонов. Важным сегментом научно-технической области, когда прибегают к использованию трубчатой центрифуги на практике, является фракционирование на их основе взвесей по величине частиц твердой фазы, а также при дисперсионном анализе высокодисперсных и коллоидных систем. В тоже время следует подчеркнуть, что, хотя с позиций оптимизации процесса центрифугирования, формирования слоя осадка на стенке ротора, исследуемая здесь проблема и поднималась в работах таких учёных, как Соколов В.И., Беккер Е., Александров О.Е. и др., проработана все еще недостаточно. В данной статье на базе научного положения о заданном движении частицы с так называемым критическим диаметром в тонкослойном жидкостном потоке, предлагается методика поэтапного фракционирования полидисперсного взвешенного в жидкости порошка в роторе трубчатой центрифуги, с целью выделить из него частицы данного размера. На пробном измельчённом материале проводится численное моделирование процесса фракционирования, что может быть использовано в практических условиях.

Об авторах

В. А. Грибкова
Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского

к.т.н., доцент, кафедра инновационных технологий продуктов из растительного сырья, ул. Земляной Вал, 73, г. Москва, 109004, Россия



Е. В. Семенов
Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского

д.т.н., главный научный сотрудник, проблемная научно-исследовательская лаборатория (ПНИЛ) «Конструирование и внедрение продуктов и рационов персонифицированного питания», ул. Земляной Вал, 73, г. Москва, 109004, Россия



А. А. Славянский
Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского

д.т.н., заведующий кафедрой, кафедра инновационных технологий продуктов из растительного сырья, ул. Земляной Вал, 73, г. Москва, 109004, Россия



Д. П. Митрошина
Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского

ассистент, кафедра инновационных технологий продуктов из растительного сырья, ул. Земляной Вал, 73, г. Москва, 109004, Россия



С. Т. Антипов
Воронежский государственный университет инженерных технологий

д.т.н., профессор, , пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия



Список литературы

1. Никулина О.К., Колоскова О.В., Яковлева М.Р., Дымар О.В. Применение электродиализа для очистки диффузионного сока в сахарном производстве // Пищевая промышленность: наука и технологии. 2021. Т. 14. №. 3. С. 51-61.

2. Семенов Е.В., Славянский А.А., Карамзин В.А. Количественное моделирование процесса разделения суспензий в роторе фильтрующей центрифуги периодического действия // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2014. № 11. С. 7–10.

3. Гурьева К.Б., Тарасова Е.А. Оценка объективности метода определения гранулометрического состава сахара-песка // Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд. 2014. №. 2. С. 80-86.

4. Круглик С.В. Об оптимизации технологии на отдельных стадиях производства сахара // Сахар. 2020. № 4. С. 27–35.

5. Хабибуллин М.Я. Повышение эффективности разделения жидких систем на основе улучшения энергетических характеристик в роторах фильтрующих центрифуг различных конструкций // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. №. 7. С. 149–156.

6. Salunkhe V.G., Desavale R., Khot S.M., Yelve N. et al. Identification of bearing clearance in sugar centrifuge using dimension theory and support vector machine on vibration measurement // Journal of nondestructive evaluation, diagnostics and prognostics of engineering systems. 2024. P. 1-26.

7. Romahadi D., Luthfie A.A., Suprihatiningsih W., Xiong H. Designing expert system for centrifugal using vibration signal and Bayesian Networks // Int. J. Adv. Sci. Eng. Inf. Technol. 2022. V. 12. №. 1. P. 23.

8. Babaoğlu N.U., Parvaz F., Hosseini S.H., Elsayed K. et al. Influence of the inlet cross-sectional shape on the performance of a multi-inlet gas cyclone // Powder Technology. 2021. V. 384. P. 82–99. doi:10.1016/j.powtec.2021.02.008

9. Olatunde A., Obidola M.S., Tijjani H. Centrifugation techniques // Analytical Techniques in Biosciences. Academic Press, 2022. P. 43–58. doi: 10.1016/B978–0–12–822654–4.00008–7

10. Babu A.S., Adeyeye S.A.O. Extraction of sugar from sugar beets and cane sugar // Extraction Processes in the Food Industry. Woodhead Publishing, 2024. P. 177–196. doi:10.1016/B978–0–12–819516–1.00007–7

11. Gandhi K., Sharma N., Brath Gautam P., Sharma R. et al. Centrifugation // Advanced Analytical Techniques in Dairy Chemistry. New York, NY: Springer US, 2022. P. 85–102.

12. Osman A., Rajab F. Exploring the dynamic growth of sugar crystals: A volume diffusion non-steady state model under variable conditions // AIP Advances. 2023. V. 13. №. 6. doi:10.1063/5.0153275

13. Qodirova G.H., Ismoilova M.N. Chiziqli algebraik tenglamalar tizimini mathcad dasturi yordamida yechish // Educational Research in Universal Sciences. 2024. V. 3. №. 2. P. 650–654.

14. de Castro B.J.C., Marciniuk M., Giulietti M., Bernardo A. Sucrose crystallization: modeling and evaluation of production responses to typical process fluctuations // Brazilian Journal of Chemical Engineering. 2019. V. 36. №. 3. P. 1237–1253. doi: 10.1590/0104–6632.20190363s20180240

15. Singh K., Gupta S.P., Kumar A., Kumar A. The effect of high intensity ultrasound (HIU) on the kinetics of crystallization of sucrose: Elimination of latent period // Ultrasonics sonochemistry. 2019. V. 52. P. 19–24. doi: 10.1016/j.ultsonch.2018.05.030

16. Berzins K., Suryanarayanan R. Compression-induced crystallization in sucrose-polyvinylpyrrolidone amorphous solid dispersions // Crystal Growth & Design. 2018. V. 18. № 2. P. 839–848. doi: 10.1021/acs.cgd.7b01305

17. Hubbes S.S., Braun A., Foerst P. Sugar particles and their role in crystallization kinetics and structural properties in fats used for nougat creme production // Journal of Food Engineering. 2020. V. 287. P. 110130. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2020.110130

18. Khaddour I., Bento L., Ferreira A., Rocha F. Kinetics and thermodynamics of sucrose crystallization from pure solution at different initial supersaturations // Surface Science. 2010. P. 1208–1214. doi: 10.1016/j.susc.2010.04.005

19. Zaiets N., Vlasenko L., Lutska N. Neural Network Model for Predicting Technological Losses of a Sugar Factory // Conference on Automation. Cham: Springer Nature Switzerland, 2023. P. 93–104.

20. Cheng M.H., H. Huang, B.S Dien, V. Singh. The costs of sugar production from different feedstocks and processing technologies // Biofuels, Bioproducts and Biorefining. 2019. Т. 13. №. 3. P. 723–739. doi:10.1002/bbb.1976


Рецензия

Для цитирования:


Грибкова В.А., Семенов Е.В., Славянский А.А., Митрошина Д.П., Антипов С.Т. Расчет процесса фракционирования порошка в роторе трубчатой центрифуги. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2024;86(2):25-32. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2024-2-25-32

For citation:


Gribkova V.A., Semenov E.V., Slavyansky A.A., Mitroshina D.P., Antipov S.T. Calculation of the powder fractionation process in a tubular centrifuge rotor. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2024;86(2):25-32. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2024-2-25-32

Просмотров: 211


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)