Использование вакуума необходимо для таких процессов, как дегазация и дезодорация при переработке растительных масел. Водокольцевые вакуумные насосы (ВВН) используются для этих целей благодаря их способности работать с влажными газами. Эффективность процесса дегазации и дезодорации различных жидкостей и растительных масел зависит от режимов тепло- и массообмена в рабочем объеме вакуумного насоса, равномерности давления откачки и степени внутреннего сжатия газоводяной смеси. Указанные недостатки конструкции и режима работы приводят к снижению быстродействия ВВН и повышению энергозатрат в процессе удаления влаги и растворенных газов из масел. Подробный анализ этих вопросов ограничен, что сдерживает разработку таких машин, особенно в изменяющихся условиях эксплуатации. Целью данного исследования является представление новой конструкции ВВН с регулируемым нагнетательным окном для повышения общей производительности вакуумной технологии переработки масел. Исследование основано на основных принципах термодинамики, механики жидкости и газа, конструктивных характеристиках ВВН и условиях процесса вакуумирования. Созданы математические модели, иллюстрирующие взаимодействие теплофизических свойств рабочей жидкости и всасываемого газа, таких как давление, температура, расход, быстрота действия и мощность сжатия. Результаты исследования показали, что новый режим работы снижает расход энергии на сжатие на 10–15% и мощность на валу на 25%, при этом быстрота действия увеличивается на 10% по сравнению с обычной конструкцией насоса в оптимальных условиях. Разработана технологическая схема водокольцевой вакуумной насосной установки с необходимым оборудованием для эффективной переработки растительных масел. Использование вакуумного насоса с регулируемым вакуумом является эффективным методом в технологических процессах рафинации и дезодорирования растительных масел, приводящим к снижению энергозатрат, сохранению биологически активных веществ и являющимся экологически безопасным вариантом. Уровень вакуума, температура рабочей жидкости и всасываемого газа, поступающего в насос, а также конструктивные параметры имеют решающее значение в процессах удаления растворенных газов, летучих соединений, свободных жирных кислот и одорирующих веществ при производстве растительных масел. Экспериментальная проверка предложенной конструкции насоса рекомендуется в качестве дальнейшего исследования с возможным применением в различных промышленных продуктах.

1. Mahmood M.A.S., Rodionov Yu.V., Nikitin D.V. et al. A comprehensive review of liquid ring vacuum pumps and compressors for improving global efficiency and energy saving // AIUB Journal of Science and Engineering. 2022. V. 21. № 1. P. 26–36.

2. Фролов Е.С., Минайчев В.Е., Александрова А.Т. Вакуумная техника. М.: Машиностроение, 1985. 359 с.

3. Махмуд М.А.С., Родионов Ю.В. Аналитическая математическая модель определения быстроты действия жидкостнокольцевых вакуумных насосов // Известия ТулГУ. Технические науки. 2024. № 2. С. 500–504.

4. Никитин Д.В., Родионов Ю.В., Махмуд М.А.С. и др. Жидкостнокольцевые вакуум-насосы для тепло- и массообменных процессов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2021. Т. 27. № 3. С. 428–441.

5. Гуськов А.А., Рыбин Г.В. Перспективные технологии переработки побочной продукции растениеводства // Пищевые системы. 2021. Т. 4. № 3S. С. 71–74.

6. Зорин А.С., Родионов Ю.В. Совершенствование сушки плодово-ягодной продукции // Наука и образование. 2023. Т. 6. № 3. С. 71–78.

7. Родионов Ю.В., Никитин Д.В., Рыбин Г.В. и др. Жидкостнокольцевые вакуумные насосы комбинированного типа для энергоэффективных технологических процессов переработки растительного сырья // Наука в центральной России. 2023. Т. 66. № 6. С. 7–16.

8. Копылов М.В. Научное обеспечение комплексной технологии переработки масличного сырья с применением неизотермического прессования и двухступенчатой рафинационной очистки масел: дис. … д-ра техн. наук. Воронеж: Воронежский государственный университет инженерных технологий, 2025. 244 с.

9. Родионов Ю.В., Никитин Д.В., Рыбин Г.В. и др. Жидкостнокольцевые вакуумные насосы комбинированного типа для энергоэффективных технологических процессов переработки растительного сырья // Наука в центральной России. 2023. Т. 66. № 6. С. 7–16. doi: 10.35887/2305-2538-2023-6-7-16

10. Никитин Д.В., Родионов Ю.В., Махмуд М.А.С. и др. Жидкостнокольцевые вакуум-насосы для тепло- и массообменных процессов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2021. Т. 27. № 3. С. 428–441.

11. Rodionov Yu.V., Selivanov Yu.T., Nikitin D.V. et al. Design of liquid-ring vacuum pump with adjustable degree of internal compression // Chemical and Petroleum Engineering. 2021. V. 57. № 6. P. 20–23.

12. Пат. 2291987 Российская Федерация, МПК F04C19/00. Жидкостно-кольцевая машина / Ю.В. Воробьев, В.А. Максимов, В.В. Попов и др.; № 20041300046/06; заявл. 11.10.2004; опубл. 20.01.2007, Бюл. № 2.

13. Gharby S. Refining vegetable oils: Chemical and physical refining // The Scientific World Journal. 2022. V. 2022. P. 6627013.

14. Liu X., Yang Y., Li X. et al. Optimization of deodorization design for four different kinds of vegetable oil in industrial trial to reduce thermal deterioration of product // Journal of the American Oil Chemists' Society. 2021. V. 98. № 4. P. 475–483.

15. Liu F., Ma L., Wang Y. et al. Effects of Supplemental Antioxidative Substances on Micronutrient Retention and Antioxidative Capacity in Rapeseed Oil During Low-Temperature Ethanol Steam Deodorization // Foods. 2025. V. 14. № 22. P. 3907.

16. Mahrous E.A., Farag M.A. Trends and applications of molecular distillation in pharmaceutical and food industries // Separation & Purification Reviews. 2022. V. 51. № 3. P. 300–317.

17. Bhatkar N.S., Pawar R.S., Jagtap P.S. Deaeration // Mechanical Separation Processes in the Food Industry. Woodhead Publishing, 2025. P. 215–236. doi: 10.1016/B978-0-12-819523-9.00014-7

18. Pech-Almeida J.L., Orozco-Álvarez C., Téllez-Medina D.I. et al. An overview on food applications of the instant controlled pressure-drop technology, an innovative high pressure-short time process // Molecules. 2021. V. 26. № 21. P. 6519. doi: 10.3390/molecules26216519

19. Liu X., Yang Y., Li X. et al. Optimization of deodorization design for four different kinds of vegetable oil in industrial trial to reduce thermal deterioration of product // Journal of the American Oil Chemists' Society. 2021. V. 98. № 4. P. 475–483.

20. Gharby S. Refining vegetable oils: Chemical and physical refining // The Scientific World Journal. 2022. V. 2022. P. 6627013.

21. Karim N.A.A., Othman N.H., Yusoff M.M. Vegetable oil refining // Recent advances in edible fats and oils technology: processing, health implications, economic and environmental impact / Ed. by [укажите редактора]. Singapore: Springer Singapore, 2022. P. 101–140.

22. Hassanpour M. Transformer oil generation and regeneration techniques based on recent developments (A Review) // International Journal of Petroleum Technology. 2021. V. 8. P. 15–33.