Гидравлика_каз_39с. Таам ндіру процестеріні классификациясы
 Скачать 102.16 Kb.
|
|
Сусымалы материалдарды ірі бөлшектерге (формаларға)айналдыру барысындағы байлануы Жабық формаларда байлау материал бар немес жоқ жағдайда оларды престеу (басу) үрдістерінде жүзеге асырылады. Жеке бөліктердің байлануы олардың бетіндегі молекулалардың бір-біріне жақындауымен және басылынатын бөлшектердің молекулаларының араларында байланыстың пайда болуынан. Осы құбылысқа бір-біріне жақындалынатын бөлшектердің беттерінің қалпы әсер етеді. Олардың беттері негізгі материал бөлшектерінің химиялық құрамымен салыстырғанда ластанатын пленкалармен жабылып тұруы мүмкін немесе құрамында пленкасы жоқ олардың беткі жағы таза болуы мүмкін. Беттік пленкалар бөлшектердің байланысына кедергі келтіруіне немесе керісінше кедергі келтірмеуіне әсер тигізеді. Соңғы жағдайдағы құбылысты байлайтын, ал олардан құрылған материалдарды байлайтын материал деп атайды. Бөліктерді байлауға кедергі келтіретін негізгі материал бөлігінен кішірейген химиялық құрамымен ерекшелінетін оксидті пленкалар және кірленетін материалдар. Байланатын материалдарды үлкен екі топқа бөледі - жабысатын және байланатын бөліктердің беткі қасиетін өзгертпейтінге. Жабысатын материалдардың бөліктермен байлануы жоғарғы адгезиямен иеленеді. Агрегатталынатын бөлшектердің беткі қасиеттерінің байлауын жақсарту бағытында арттыру мүмкін, мысалы, тағамдық немесе азықтық ұсақталған материалға су қосып. Бұл жағдайда бөлшектердің беттері ылғалданады (сумен қанығады) және осы себептен оларда полимерлер қасиеті пайда болады. Бұндай материалдар жеңіл басумен агрегатталынады. Агрегатталынғаннан соң су байлау материалы функциясын атқарып материалдың көлеміне диффузияланып орналасады. Диффузияланып орналасқан суды жою үшін агрегатталынған материалды кептіру қажет. Тәжірибеде байланатын материалдың концентрациясын оптимизациялау қажет. Байланыс материалдың құрамының тым көптігі немесе тым аздығы бөлшектердің беткі қабатының жоғары сұйықталуына әкеледі немесе керісінше қабаттардың полимерге айналуына мүмкіндік бермейді. Осы екі жағдайда бөлшектердің агрегатталынуы қиынға соғады. Сусымалды материалдардың ірі агрегаттарға байлануы брикеттеу, түйіршіктеу, дәрілену (таблетирование), жұмырлату (окатывание), дрожирлеу процестерімен іске асады. Осы үрдістердің атауларына сәйкес процестердің соңғы өнімдері болып брикеттер, түйіршіктер, таблеткалар, жұмырлар (окатыш) және дрожелар болып табылады. Тәжірибеде бұл өнімдер бір – біріне жиі ұқсас болып келеді, тек бір-бірінен ғана өлшемдерімен ерекшелінеді. Брикеттер (тым үлкендеу агрегаттар болғандықтан) 100...200 мм өлшемдерін түзеді; жұмырлар -20...40 мм;түйіршіктер және дрожелар -1...20 мм; таблеткалар -12...50 мм.Ертінділерден жасалынған сусымалды тағамдық және азықтық өнімдерінің жұмырлату, дрожерлеу және түйіршіктеу үрдістері адгезиялық байлану (жабысу) үрдісімен жүзеге асырылады. Осыған қоса адгезия күшінен бөліктердің агрегаттауына басқа да күштер әсер етеді: капиллярлы, адсорбционды, молекулярлы және басқалар. Олардың бірлескен нәтижесі бөлшектердің алдын ала дайындалуына немесе олардың механикалық құрылуына (өңдеуіне) байланысты болады. Нақты агрегаттау бөлшектердің араласу үрдісі кезінде ғана болады. Жұмырландыру (окатывание) – жалпы араласу әдістерінің бір түрі. Дражирлеу – қатты материялдың жұмырлау түйіршіктеудің адгезиясының дербес түрі. Дражирлеу үрдісі кезінде материал - дән, бидай, жаңғақ, миіз, цукаттар немесе басқа болашақ драженің ядролары адгезионды барабанда айналып кейін олардың жұмыр беттеріне какао, қант пудрасы және басқа ұнтақтарды жабыстырады (қабаттайды). Агрономияда егіс материалдарын дражирлеу кезінде тұқымның үстіне қабатпен пестицид пен улағышты қабаттайды. Ерітіндіні, суспензияны және пульпты сұйықтардан материалдарды гранулирлаған кезінде әдетте зат газтәріздес кептіру агентніі екіфазалы ағымында жүзеге асырады. Бұл үрдіс жалғансұйықтату (псевдосжиженный) қабатында немесе қарама-қарсы айналмалы ағымдарда жүзеге асырады. Екі жағдайда да кептірілетін суспензиялардың немесе пульпалардың бөлшектері қажетті ылғалдылыққа жеткенде бір-біріне жабысады және олар газдың ағынында еркін ұшу қалпында бөлек, ұсақ түрінде қозғалады. Бөлшектердің қажетті өлшемге келгенде бөліктер (гранулалар) массасының көбеюіне байланысты өлшемде тұнбаға кейіннен түседі. Түскен бөліктер дайын өнім ретінде алынады. Түйіршіктеу (брикетирлеу) және таблеткалау гранулирлеу сияқты жағдайларда жүзеге асырылады - шығатын ұнтақ материалына біріктіргіш ретінде су немесе басқа сұйықтықты қосады кейін алынған массаны пуансонмен тұйық матрицаға басылады немесе матрица ролін атқаратын сыңаулардан өткізіледі. Алынған өнімдер кейін керек емес судан жоюы үшін кептіріледі. Брикет пен таблеткаларды штамптау ұсақдисперсті ылғал материалынан да және алдын ала өңделген ұсақ гранулалардан да жасау мүмкін. Пішінберу (форматүзілу). Бұл әрекет материалдарға ойдағыдай форманы беруге арналған үрдіс болып табылады - штамптау, басу, прокаттау, дөңгелету (жұмырлату), жабу (закатывание) және т.б. операциялар арқылы іске асырылады. Пішінберуді материалдарға қалайтын тұйық пішінберуші көлемнің толтыру жолы арқылы да, сонымен қатар бөлек материалдардың беттеріне циклдік әсер күштері арқылы ұрып (соғып) жүзеге асырады. Пішінберу үшін қолданылатын тұйық көлем мен форманы әдетте алынбалы (ауыстырмалы) етіп жасайды, ал олардың осы бөліктерін матрица және пуансон деп атайды. Пуансонның көмегімен матрицаға материалды басқаннан кейін формаланған материал одан итеріліп шығарылады. Бұндай үрдісті штамповка деп атайды. Егер де материал үзіліссіз жгут түрінде форманың фигурлы тесіктері арқылы итеріліп жасалынса, онда бұндай үрдісті айдау немесе сығу деп атайды. Сығу әдісімен дайындайды, мысалы: макарон өнімдерін, кәмпит жгуттарын, және т.с.с.; штамптау әдісімен – печенье, вафли, кәмпит және қамыр дайындауында шар тәрізді домалатуы немесе ұзынша келген цилиндрлі пішінде начинканың домалатуы, табалы жапырақты дайындықтар және т.б. өнім бөліктерінің бетінде ену жолымен пайда болуы қамыр жапырағын домалату кезінде пайда болады. Тағамдық материалдардың үзіліссіз жгут тәрізді (макаронды өнімдер, кәнпитті масса, ірімшік массалар және т.б) түрінде басылса ( нагнетания) (матрица арқылы басу) материал қабатының деформациясымен бірге қозғалатын сыртқы қысымның әсерінен оның ұзын полимерлі молекулалары бір-біріне жақындап спецификалық ерекшелікті туғызады. Нәтижесінде көлденең байланыстардың көлемі олардың арасында ұлғаяды және материал жоғарғы беріктік алады. Осындай әдіспен алынған макарон өнімдері езілмейді (пісіп кетпейді). Осы эффектті ұлғайту үшін тағамдық өнеркәсібінде арнайы конструктивті және технологиялық әдістерді қолданады. Осылардың эффекттік негізі: - матрицаға кірер кездегі қысымның жоғарлауы 35 МПа –ға дейін және одан да көп; - қамырдан ауаны жою және молекулалардың тығыз жақындату мақсатында матрицаны вакуумдау; - материал қабаттарының салыстырмалы араласуының жоғарлату мақсатында матрицаның кіріс бөлігін арнайы профилирлеу; - ұзын полимерлі молекуланың көлемін ұлғайту мақсатында макаронды қамырда клейковина құрамын арттыру; - макаронды қамырында крупчатка - ұнын қолдану - олардың ішкі бөлігі илеу үрдісі кезінде аз ылғалды қабылдау себебінен және ұндағы артық ылғалдың алынуына әсер етуінен (макаронды қамырдың ылғалдығының кемуінің аналогті технологті қабылдануына әсері); - қамырға арнайы қосындыларды (присадка) қосу және т.б. Бұл әрекеттер бірігіп макаронды өнімдердің сыртқы бетін жалтырлатады және үзіліссіз пісіру кезіндегі оның сақталуы және оның суға көшуі әлсірейді. Прокаттау (қысу) – параллельді орналасқан біліктердің арасынан өткізіп материалдың деформирлеу үрдісі. Прокаттау нәтижесінде бетті (листовой) немесе жгут тәрізді берілген профильді материал алады. Аналогия бойынша жазық беттерді алу үрдісімен пластмас қалыптастыруы кезінде қамырдың беттік дайындығының прокаттау (қысу) үрдісі басқаша коландирлеу деп аталуы мүмкін. Қамырлы өнімдерді дайындағанда прокаттау және жұмырлату үрдістері оған деген бет жағына әсер ету күшін біраз уақытқа созады. Күш әсерінің ұзақтығы дайындық бетінде аз болатындықтан, осымен прокаттау үрдісі ковка үрдісінен ерекшелінеді. Прокаттау, жұмырлау және жабу кезіндегі материалдардың деформирлеу нәтижесі үрдісті көп қайталауды талап етеді (повторение). Сонымен, тағамдық материалдың пішіндік қалыптасуы релаксации кернеуінің уақыт кезінде жүктеу қалпында ұстап тұруымен негізделеді. 10. Тұтқырлы сұйықтың қозғалысын зерттеу әдістері. Сұйық пен газдар қозғалысы сұйықтар ағынның әртүрлі нүкте бөліктеріндегі жылдамдық пен үдеумен, сонымен қатар осы нүктелерді қысыммен сипатталады. Сұйықтықтардың орнатылған және орнатылмаған қозғалыстарын бөледі. Кеңістіктегі әр қарастырылған нүктедегі бөліктердің жылдамдығы, тығыздығы, температурасы, қысымы және сұйықтықтардың шығыны уақытқа байланысты өзгермеуін орнатылған қозғалыс деп атайды. Мысалы, сұйықтық суқұбырымен ауыспалы ағыспен ағып жатсын дейік. Сұйықтықтың жылдамдығы осы кезде бірсе ұлғаяды, бірсе суқұбырларының қимасы орналасқанына байланысты кішірейеді, бірақ әрбір қимада ол уақытқа байланысты өзгеріссіз болады. Бұндай қозғалысты стационарлы деп атайды. Орнатылмаған немесе стационарлы емес қаозғалыс кезінде барлық факторлар уақытқа байланысты өзгереді, яғни жылдамдық координат функциясы ғана емес, уақыттың да болып табылады. Орнатылмаған қозғалыстың мысалы резервуардағы оның ауыспалы кезінде сұйықтықтың таусылуы болуы мүмкін. Орнатылмаған қозғалыс режимдері периодты үрдістерде немесе қосылу кезінде, сонымен қатар үзіліссіз әрекет қондырғылардың жұмыс режимінің өзгеруі кезінде жүзеге асырылады. Жабысқақ сұйықтық қозғалысының зерттеу механизмі бір-бірінен ерекше айырмашылықтары бар екі режимнің орны бар екенін көрсетті. Бұл айырмашылықтар 1883 ж. ағылшын физигі О. Рейнольдстың тәжірибелерімен дәлелденді. Сияның кіші жылдамдық кезіндегі ағысы 1 (сур.2) құбырдың қабырғаларына 2 паралель қозғалады. Бұл қозғалыс режимі ламинарлы немесе қабатты («ламина» латын тілінен қабат деген сөзді білдіреді) деп аталады. Сұйықтықтың қозғалыс жылдамдығын ұлғайтқан кезінде ағыстың ағын (ток) сызығы құйын түрінде оралады, ал қозғалыстың жылдамдығын одан көп артса тәртіпсіз болады. Құбырдағы ағын сызығы турбуленттік қозғалысында жойылады. Бұл режим турбуленттік («турбулентус» - латын тілінен тәртіпсіз) деп аталады. Тәжірибілі мәліметтер мен кейбір теориялық пікірге жүйенсек Рейнольдс сол немесе басқа режимнің болуы және бір режимнен басқа режимге ауысуы, яғни сұйықтықтың қозғалуы m жабысқақтық, оның w қозғалыс жылдамдығына, p сұйықтық тығыздығына және d құбыр диаметріне байланысты болатын жалпы шарттарды орнатты. Қозғалыс режимінің сипаттамасы үшін айтылған факторлардың әсер етуі ескерілетін мөлшерсіз комплекс енгізілген. Бұл комплекс кейіннен Рейнольдс критериі деп аталды: Re = wdp / m = wd / v, мұндағы v – сұйықтықтың кинематикалық жабысқақтығы. Сол немесе басқа режимнің шекарасының болуы Рейнольдс критериінің екі критикалық мәнімен анықталады: төменгі Reкр т және жоғарғы Reкр ж. Re Су құбырларды қысқа және ұзын, жай және күрделі түрлеріне бөледі. Қысқа су құбырларын екі түрлі шығынды бөледі: ұзындық бойынша және жергілікті. Ұзындық бойынша негізгі болатын қысымның шығынын ұзын су құбырлары деп аталады. Жай су құбырлары тұрақты немесе ауыспалы қиылысулар болуы мүмкін. Күрделі су құбырлары тармақты және дөңгелекті (тұйық) болып бөлінеді. Су құбырларын есептеген кезде үш түрлі міндетті атқарады: берілген өлшемді су құбырлары арқылы сұйықтықтың шығын есебі; берілген сұйықтықтың шығыны кезінде гидродинамикалық қысым есебі; берілген шығын мен гидродинамикалық қысым кезінде су құбырларының диаметрін анықтау. Азық өндірісінде су құбырларының көптігі соншама және олар барлық өндірістің қондырғыларының және эксплуатациясының жалпы құнының елеулі бөлігін құрайды. Мына теңдеуден hcқ = hw2 /d2g d су құбырының диаметрі үлкейгеннен сайын hcқ қысымның шығыны кішірейеді, ал олармен бірге w ағыс жылдамдығы және N сорғыштың қуаты төмендейтіні көрінеді. Сорғыштың қуаты (Вт)N = pgQ(hcқ + hжқ), мұндағы, p – сұйықтықтың тығыздығ, кг/м3; Q – оның көлемдік шығыны, м3/с; hжқ - қысымның жоғалуының жергілікті кедергісі, Па. Бірақ осы кезде металл сыйымдылық және жүйенің бағасы көтеріледі. Су құбырларының диаметрін қондырғының бағасына әсер ететін барлық факторларды ескеретін технико-экономикалық салыстыру базасына байланысты нұсқалар түрлерін таңдайды. Су құбырларының барлық жүйесін құру және оның эксплуатациясының жалпы бағасы төмен болған кезде су құбырларының диаметрі экономикалық жағынан тиімді деп саналады. Белгілі эксплуатациялық мерзімге экономикалық пайданы қамтамасыздандыратын нұсқасы сәйкесінше шарттарда оптимальды болады. Су құбырларындағы сұйықтық шығынын есептеу кезінде анықтайды: - сұйықтықтың Q қандай максимальдық шығыны су құбырларының берілген өлшемімен қамтамасыздандырады (ұзындық, құбырлардың диаметрі және т.б.); - берілген H биіктікке осы сұйықтық мөлшерін жеткізетін сорғыштың қуаты қандай болу керек. 11. Жылу және массаалмасу үрдістері. Жылу алмасу (Теплообмен) - қыздырылған денелер арасында жылу шығару, конвекция, жылу өткізгіштік, т.б. жылу беру түрлері арқылы жылу алмасу. Жылу үрдістеріне қыздыру, суыту, буландыру және конденсацияны, массаалмасуға – кептіру, сорбциялау, айыру, кристализацияны, еруді, экстрагировалдау, экстракциялау және т.б. жатқызады. Олар температуралардың ауытқуымен немесе заттардың концентрациялардың әсерімен болады. Олардың нәтижесі жылудың кеңістікте (жылу энергиясы) немесе заттардың бөлек компоненттердің қоспасында орын ауыстыруы болып табылады. Бұл үрдістер жылытқыштарда, суытқыштарда, пісіргіште, абсорбераларда, адсорбераларда, айдатқыш құрылғыларда (кубтық құралдарда, ректификациондық калонналарда және т.с.с.), буландыру құралдарында, кептіргіштерде, конденсаторларда, кристализаторларда, еріткіштерде, экстракторларда және т.б. жүзеге асады. Жылу үрдістеріне салқын ауаның үрдістері қосылады. Олар сол бір термодинамикалық тәуелділікті, жылутехникалық жағдайларды шешудің бірдей принциптерін қолданады; соларда қолданатын жылутехникалық құрылғылардың бөлігі бірдей болып табылады. Бірақ жылу және тоңазытқыш үрдістерді дәстүрлі түрде өз бетінше қолданады. 12. Физика – химиялық үрдістері және әдістерін айтыңыз. Физика-химиялық үрдістерге жану және жарылуларды жатқызады. Олар терең арнайы ғылыми пәндермен оқылады. Берілген курста тек қана олармен жалпы танысады, жеке келгенде, ұн тартатын, қоспа жем және кейбір басқа өндірістердің жану және жарылу қаупін алдын-ала сауаттылығын ашуға мүмкіндік береді. Периодты және үзіліссіз үрдістер. Азық технологиясының негізгі үрдістері ұйымның тәсілдеріне байланысты периодты және үзіліссіз болып бөлінеді. Периодты үрдістер былай сипатталады, барлық сатылар (шикізатты арту, дайын өнімді өңдеу және түсіру) бір құралда, бірақ әр түрлі уақытта жүзеге асады. Үзіліссіз үрдістер былай сипатталады, олардың барлық сатылары бір уақытта болады, бірақ кеңістікте бөлінген, себебі осы құруды құрайтын ағынды құралдың әртүрлі бөліктерінде немесе әртүрлі құралдарда жүзеге асады. Үзіліссіз үрдістің периодты үрдіспен салыстырғанда негізгі артықшылығы келесілерде: - шығарылатын шикізаттың артуы мен дайын өнімнің түсірілуіне уақыт шығынның болмауы; - режимді параметрлердің сапалы реттеу жүйесінің мүмкіндік беруі, ол дайын өнімнің өте жоғары тұрақтылығын қамтамасыздандыруға мүмкіндік береді; - өндірістің қондырғының периодты әрекетімен бірдей кезінде қондырғының габариттері кіші болады, бұл оның дайындалуына, жөндеуіне, амортизациондық бөліктері, пайдалану мен монтаждауға жіберілген шығынды азайтады; - пайдалы әрекеттің жылу коэффициенті жоғарылайды, себебі жұмыс уақытында үзілістің болмау кезі оның жүргізілген жылу толығымен қолданады, өнімді түсірген кезде шығындар да болмайды; - құралдардың қызмет көрсету шарттары оларды арту мен түсіру операциясының жоқтығынан жақсарады, қызмет көрсету персоналында да қажеттілік азаяды. Үрдістер параметрлердің уақыттағы өзгерістерге (жылдамдық, температура, концентрация және т.с.с.) байланысты орнатылған (стационарлы) және орнатылмаған (стационарлы емес немесе өтетін) болып бөлінуі мүмкін. Орнатылған үрдіс кезінде әр параметрдің маңыздылығы қарастырылатын құралдағы нүктенің жағдайына ғана байланысты, бірақ уақытқа байланысты емес.Орнатылмаған үрдісте параметрлер қарастырылатын құралдағы нүктенің жағдайына ғана байланысты емес, сонымен қатар уақытқа байланысты. Үзіліссіз үрдістер үшін параметрлердің уақыттағы өзгеруі қондырғының жіберу периодында ғана орын алады. 13. Азық өндірісінің машиналары мен құралдарына қойылатын талаптарды айтып беріңіз Жабдықтарға қойылатын талаптар. Азық өндірісінің машиналары мен құралдары технологиялық, эксплуатациондық, конструктивтік, эргономикалық, экономикалық және т.б. талаптарды қанағаттандыруы қажет. Технологиялық талаптар құралдың тағайындалуы мен оларда қабылданған технологияның үрдістерін енгізумен анықталады. Олар үрдістің типіне, өңделетін өнімнің агрегаттық жағдайына, оның химиялық құрамына және физикалық қасиетіне байланысты айқындалады. Технологиялық талаптармен құралдың жұмыс көлемінің формасы және жұмыс аумағының элементтерінің негізгі өлшемдері, олардың температурасы мен қысымы, өнімдердің қозғалу жылдамдығы және сұйық ағындардың турбуляцияның дәрежесі, фазалардың жанасудың қажетті аумағы, өнімге қосымша әсері, өнімнің инфекциялануы мен ластануын алдын алуы анықталады. Эксплуатациондық талаптар. Оларға үрдістің жоғары интенсивтігі (қандай да бір құралдың сипаттамасына жататын өндірісіне, жұмыс камерасының көлеміне, қыздырылатын беттердің аумағына); материалдардың коррозиялық тұрақтылығы; энергияның шығыны; сенімділік; байқау және жөндеу үшін қол жеткізу және т.б. жатады. Конструктивтік талаптар көп факторларға байланысты. Оларға басқа берілген жабдықпен және туыс ұйымдардың жоғары унификация және өзара айырбастау дәрежесі; жинау, монтаждау және жөндеудің аз еңбек күші; тасымалдау мен жөндеудің ыңғайлығы; аз салмақ; дайындау мен жөндеудің технологиялығы жатады. Эргономикалық талаптар эстетикалық пен қауіпсіздік талаптарды, сонымен қатар еңбектің нормативтік шарттарын қамтамасыздандыру талаптарын қосады. Олар жабдықтардың эксплуатациясы кезінде жарақаттарды алдын алуға, жабдықтарға санитарлы-гигиеналық талаптарды міндетті орындау кезінде еңбектің денсаулық шарттарын құруға, адам – машина – қоршаған ортаның жұмыс істеу жүйесі үшін жақсы психофизиологиялық шарттарды құруға бағытталған. Барлық эргономикалық талаптар стандарталған. Экономикалық талаптар шығынның толық функциясының минимализациясы үшінқұрылады. Шығынның толық функциясы жобалау, дайындау, мотаждау және эксплуатациялау шарттарын есептеу мүмкін. |