Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование процесса фасования и разработка порционных фасовочных устройств пищевых жидкостей для малых производств Шамшурко Сергей Михайлович

Совершенствование процесса фасования и разработка порционных фасовочных устройств пищевых жидкостей для малых производств
<
Совершенствование процесса фасования и разработка порционных фасовочных устройств пищевых жидкостей для малых производств Совершенствование процесса фасования и разработка порционных фасовочных устройств пищевых жидкостей для малых производств Совершенствование процесса фасования и разработка порционных фасовочных устройств пищевых жидкостей для малых производств Совершенствование процесса фасования и разработка порционных фасовочных устройств пищевых жидкостей для малых производств Совершенствование процесса фасования и разработка порционных фасовочных устройств пищевых жидкостей для малых производств
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Шамшурко Сергей Михайлович. Совершенствование процесса фасования и разработка порционных фасовочных устройств пищевых жидкостей для малых производств : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.12 / Шамшурко Сергей Михайлович; [Место защиты: Моск. гос. ун-т технологий и упр.]. - Москва, 2008. - 161 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-5/441

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Порционные фасовочные устройства для 1 жидкостей в пищевых производствах 10

1.1 Классификация дозаторов жидкости 10

1.2 Требования к дозаторам пищевых сред 15

1.3 Дозаторы жидкости, применяемые в пищевых производствах, их технический уровень и недостатки 17

1.4 Специфика дозаторов для малых производств 20

1.5 Предпосылки к выбору прогрессивных типов дозаторов 21

Выводы по главе 1 24

Глава 2. Исследование гидравлических режимов порционного фасования жидкости 26

2.1. Статические погрешности формирования дозы 26

2.1.1. Изотермический режим и идеальный газ 26

2.1.2. Изотермический режим и реальный газ 28

2.1.3. Неизотермический режим 29

2.2. Динамические погрешности формирования дозы 31

2.2.1 .Открытая система с подачей воздуха 32

2.2.2. Закрытая система 33

2.2.3. Закрытая система с учетом объема мембранной камеры 34

2.3. Режимы истечения в устройствах дозирования 35

2.3.1. Истечение из напорной емкости 35

2.3.2. Наполнение и истечение из мерной емкости

2.4. Напорное истечение с центробежным эффектом 39

2.5. Пропускная способность затворов дозаторов 45

2.6. Расходные характеристики затворов дозаторов 48

Выводы по главе 2 51

Глава 3. Экспериментальное исследование порционных фасовочных устройств

3.1. Содержание экспериментальных исследований и требования к испытательному стенду 53

3.2. Методика проведения экспериментов и обработки их результатов ..

3.2.1. Определение объема испытаний и их планирование 56

3.2.2. Обработка результатов экспериментов

3.3. Испытательный гидравлический стенд 59

3.4. Экспериментальные исследования и математическая обработка их результатов

3.4.1. Диафрагмовый затвор 64

3.4.2. Система подачи дозируемого продукта 71

3.4.3. Шланговый затвор 75

Выводы по главе 3 82

Глава 4. Разработка прогрессивных типов порционных фасовочных устройств 84

4.1. Требования к номенклатуре и типоразмерному ряду порционных дозаторов 84

4.1.1. По производительности 84

4.1.2. По способу дозирования 85

4.1.3. Номенклатура и типоразмеры дозаторов 87

4.2. Выбор оптимальных параметров отдельных узлов дозаторов 90

4.2.1. Выбор размеров мерной емкости 90

4.2.2. Выбор параметров мерной емкости при истечении через

насадок 93

4.2.3. Соотношения проходных сечений каналов 94

4.3. Выбор конструктивных решений по отдельным узлам дозаторов и их компоновке 96

4.3.1. Дозатор по объему 97

4.3.2. Дозатор по уровню 100

4.3.3. Дозаторы прямого действия 103

Выводы по главе 4 106

Глава 5. Реализация разработанных типов фасовочных устройств, их испытания и промышленное применение 108

5.1 .Реализация разработанных типов дозаторов 108

5.2. Испытания разработанных типов дозаторов 110

5.3. Апробация и промышленное применение дозаторов 112

Выводы по главе 5 115

Основные выводы и результаты 116

Список литературы

Введение к работе

Актуальность работы Насыщение потребительского рынка продуктами питания отечественного производства в широком ассортименте возможно при значительном росте числа производителей продовольственных товаров в виде малых и средних предприятий, перерабатывающих непосредственно на местах сельскохозяйственное сырье до стадии выпуска товарной продукции, расфасованной в розничную тару и готовой к реализации Помимо традиционных отраслей (ликероводочной, пивоваренной, безалкогольных напитков, молочной, производства соков, минеральных вод и пр) появились и постоянно увеличиваются в объемах такие новые направления, как производство бутилиро ванной питьевой воды, слабоалкогольных напитков, «энергетических» напитков, традиционных национальных напитков и пр) Существенно увеличился ассортимент продукции, количество еортов в каждой группе продуктов, набор вариантов тары и упаковки, объема и массы расфасовки единицы товара

Современное состояние рынка жидких пищевых товаров характеризуется следующими тенденциями

увеличение ассортимента продуктов,

увеличение числа типоразмеров тары и форм ее упаковки,

увеличение общего числа производителей, как правило - некрупных, обладающих возможностью гибкого реагирования на рынке спроса Это приводит к тому, что производителям данных продуктов

необходимо иметь расфасовочное оборудование нескольких различных типов, предназначенное для разных видов тары, причем оборудование каждого вида должно быть, в свою очередь, перенастраиваемым на различные формы тары и объемы доз, что требует наличия отдельных комплектов расфасовочного оборудования небольшой производительности, но приспособленного именно для такой тары

Выпускаемые автоматические линии розлива жидких продуктов имеют фиксированную производительность, работают только с определенной тарой, энергоемкие, занимают большую площадь Перечисленные выше тенденции требуют создания более гибких при использовании, универсальных в широком смысле фасовочных устройств, в частности дозаторов пищевых жидкостей Эти дозаторы должны быть универсальны к виду дозируемого продукта, к типу, форме и габаритам тары, иметь возможность настройки на различные величины дозы Однако научно обоснованные рекомендации по выбору типа дозирующего устройства, его технических характеристик, а также методика расчет его параметров и режимов работы, необходимые при проектировании дозаторов малых производств, в настоящее время отсутствуют В связи с этим необходимо подробное изучение основных процессов, происходящих при порционном дозировании жидкостей, и их влияния на типы, конструкцию и методику расчета дозаторов

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является совершенствование процесса фасования и разработка прогрессивных типов порционных дозаторов пищевых жидкостей, удовлетворяющих условиям малых предприятий перерабатывающей промышленности

Для выполнения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи

- определение текущего состояния исследований в области
порционных дозаторов жидкости, их технического уровня, соответствие
современным техническим требованиям и условиям малых пищевых
производств, выбор прогрессивного направления работ, создание
современной классификации фасовочных устройств,

- теоретический анализ источников погрешностей дозирования при
различных схемах его осуществления, величин статической и
динамической погрешностей дозирования в изотермическом и
неизотермическом режимах, способов снижения погрешностей,

- создание экспериментальных стендов и проведение на них
экспериментальных исследований для определения численных значений
гидравлических параметров системы дозирования, отдельных узлов
дозаторов и испытания созданных дозаторов Исследования провести па
водных растворах этанола с его содержанием 40 % по объему,

- исследование гидравлических процессов течения жидкости и газа в
порционных дозаторах, разработка математических моделей течения
жидкости в основных частях системы дозирования как основы для
получения расчетных формул при проектировании дозаторов,

разработка прогрессивных типов порционных дозаторов для различных условий применения и эксплуатационных требований Определение номенклатуры и типоразмерного ряда дозаторов Разработка конструкций дозаторов, выбор оптимальных соотношений определяющих параметров дозаторов и их расчет,

реализация разработанных типов порционных дозаторов, их испытания в опытных и промышленных условиях, апробация и внедрение в пищевых производствах

Научная новизна заключается в следующем

предложена новая классификация фасовочных устройств для низковязких жидкостей,

- предложены математические модели для анализа статических и динамических погрешностей при изотермическом и неизотермическом режимах процесса дозирования Определены источники и оценены величины составляющих обоих видов погрешностей, а также их взаимное влияние на общую абсолютную и относительную величины погрешностей дозирования,

- предложена математическая модель процесса истечения жидкости в
дозирующем устройстве с вращающимся потоком жидкости Определены

условия осуществимости процесса, его граничные режимы и профиль свободной поверхности жидкости Показано наличие сопутствующих дополнительных эффектов деаэрация продукта, и как следствие, улучшение качества продукта и повышение точности дозирования,

предложена модель течения жидкости в диафрагмовом затворе в виде эквивалентного гидравлического канала, получены уравнения, описывающие потери напора на отдельных участках эквивалентного канала, определена оптимальная величина диаметра седла затвора, обеспечивающая минимум потерь напора жидкости при прохождении затвора,

обоснован выбор равнопроцентной расходной характеристики запорно - регулирующего органа дозатора и определены необходимые соотношения параметров шлангового и диафрагмового затворов, обеспечивающие требуемые их свойства,

получены математические модели в виде уравнений регрессии для расчета основных частей системы дозирования напорных трубопроводов из неметаллических материалов, шлангового и диафрагмового затворов различных габаритов,

предложена методика выбора определяющих параметров основных узлов дозаторов мерной емкости (ее габаритов по критериям производительности, металлоемкости) и параметров узла истечения жидкости, оптимального соотношения проходных сечений каналов жидкости и воздуха в разливочной головке дозатора по уровню

Практическая ценность работы, В результате теоретических и экспериментальных исследований

разработаны и созданы экспериментальные гидравлические стенды для исследования гидравлических характеристик отдельных узлов системы дозирования жидкости и проведения испытаний дозирующих устройств Исследования проводились на водных растворах этанола с его содержанием 40 % по объему,

на основе экспериментальных исследований были найдены формулы пропускных характеристик узлов системы дозирования напорного трубопровода из неметаллических материалов, шлангового и диафрагмового гидравлических затворов, которые необходимы при проектировании фасовочных устройств,

для условий пищевых предприятий определен типоразмерный ряд порционных дозаторов жидкости дозаторы по объему трех типоразмеров, дозаторы по уровню двух типоразмеров, дозаторы прямого действия с двумя механизмами фиксации заданной величины дозы,

- предложена прогрессивная схема разливочного устройства с
вращающимся потоком жидкости, обеспечивающая помимо дозирования
дополнительные эффекты обработки продукта, а именно деаэрацию
жидкости в процессе ее дозирования, улучшение качества продукта и
повышение точности дозирования,

для проектирования дозаторов даны рекомендации по выбору их основных характеристик, формулы расчета определяющих параметров дозаторов, в т ч оптимальных соотношений главных узлов дозаторов,

предложены новые конструктивные решения дозаторов жидкости по величине объема дозы, по уровню дозируемой жидкости в наполняемой таре, а также конструкции дозаторов прямого действия, использующие только энергию дозируемой жидкости и энергию, предварительно накопленную в упругих элементах,

разработанные новые типы дозаторов реализованы в виде опытных и промышленных устройств, прошли ряд ведомственных и государственных испытаний, запатентованы, сертифицированы, получили необходимую нормативно - разрешительную документацию для применения к ряду пищевых продуктов воды, соков, растительных масел, алкогольных изделий, молока и молочных продуктов

Апробация работы: основные положения работы докладывались на следующих научных конференциях V Научно - практической конференции «Современные проблемы в пищевой промышленности», выи 4, М, МГЗИПП, 1999, Научно - практической конференции «Современные проблемы развития пищевой и перерабатывающей промышленности», Пенза, 2000г , разработанное оборудование включено в сборники, справочники и каталоги оборудования сборники «Ликеро-водочное производство и виноделие», № 1 (37) и № 11 (48), «Отраслевые ведомости», М , 2003 г , «Упаковочные машины и оборудование», Каталог СОЮЗУПАК, М, 2003г, «Оборудование для ликеро - водочных производств»/ Справочник, «Отраслевые ведомости», М , 2004г

Публикации: По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 5 патентов на изобретения

Структура и объем диссертации: Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка литературы, состоящего из 145 наименований, и пяти приложений Работа изложена на 161 страницах машинописного текста, содержит 29 рисунков и 10 таблиц

Дозаторы жидкости, применяемые в пищевых производствах, их технический уровень и недостатки

За исключением небольшого числа средних и крупных производств основную часть пищевых предприятий составляют малые и нижесредние производства, доля которых в общем числе пищевых предприятий РФ постоянно растет [72, 73]. Определяя эти предприятия как «малые», можно отметить некоторые их характерные особенности, в т.ч. влияющие на выбор дозаторов. Общей тенденцией для развития малых производств является стремление владельцев сельскохозяйственного и природного сырья превращать это сырье в товарную продукцию, готовую к реализации в розничной торговле.

Развитие малых производств в пищевой промышленности и отраслях, перерабатывающих сельскохозяйственное сырье, существенно зависит от наличия, ассортимента и доступности оборудования, в т.ч. фасовочного оборудования, позволяющего получить законченный, годный к реализации продукт. В условиях насыщенного рынка продовольственных товаров необходимо иметь помимо достаточного ассортимента изделий еще и значительный набор тары, видов упаковки, ее внешнего оформления, разнообразия массы расфасованного продукта, с разнымисроками его реализации.

Эти условия определяют специфику малых производств, выпускающих готовые продукты, что предъявляют дополнительные требования к фасовочному, в т.ч. дозировочному оборудованию, а именно: - универсальность к виду продукта, т.е. один и тот же дозатор должен иметь возможность фасования воды, тихих напитков, соков, молока и молочных продуктов, других легкотекучих жидкостей; - иметь возможность перенастройки на различные дозы продукта; - иметь возможность дозирования, как по объему, так и по уровню; - перенастраиваться на разные типы тары (бутылки, банки, флаконы); - перенастраиваться на разные размеры и формы тары; - универсальность к применяемой при фасовании фурнитуре; - оборудование должно быть долговечным и ремонтопригодным. Ввиду того, что малые производства часто расположены в сельской (сырьевой) зоне и не располагают квалифицированным персоналом, оборудование должно быть простым в обслуживании, желательно иметь отечественные комплектующие и запасные части. Перечисленные качества должны также сочетаться с доступностью оборудования.

Упомянутые выше дозаторы, используемые в пищевых производствах, имеют различную конструкцию, метрологические свойства и, соответственно, применимость для конкретных условий дозирования. В то же время полезно рассмотреть более приоритетный вопрос о преимуществах и недостатках не отдельных конструкций, а принципиальной схемы дозирования. Ограничимся наиболее простой схемой подачи самотеком дозируемой жидкости из напорной емкости (НЕ) в порционный объемный дозатор с мерным сосудом. В известных вариантах [20, 26] схема дозирования приводится к виду, показанному на Рис. 6а, где типовая схема дозирования включает напорную емкость, сообщенную с мерным сосудом, снабженным, по крайней мере, одним воздушным клапаном. При наборе жидкости в мерный сосуд воздух удаляется по воздушной трубке, пока жидкость не достигнет уровня h, при котором клапан закрывается. Под действием давления- столба жидкости воздух в мерном сосуде сжимается, его давление возрастает, подача жидкости в. мерный сосуд прекращается - доза набрана. После этого закрывается затвор на линии подачи жидкости, открывается затвор на линии слива, доза жидкости поступает, куда требуется.

Рассмотрим источники возникновения погрешностей при наборе дозы. Ограничимся, в первом приближении, только статической П is а - с ограничением объема дозы по давлению; 6-е использованием внешнего источника энергии и дозированием в мерную емкость; в - то же, но с дозированием непосредственно в тару. погрешностью, и примем самые общие допущения: - процесс изотермический (т.е. температура Т— const); - жидкость несжимаемая, газ идеальный.

В начале цикла дозирования жидкость поступает в мерный сосуд при закрытом сливном патрубке, воздух из мерного сосуда удапяется через воздушный клапан. При заданном уровне h воздушный клапан закрывается, воздух в мерном сосуде сжимается от объема VQ до некоторого V, давление воздуха в мерном сосуде изменяется от атмосферного Р0 до: P = 9g[H-(h + Mi)], (1.1) где р - плотность жидкости, g - ускорение силы тяжести, Н - высота столба жидкости в напорной емкости, h — приращение уровня жидкости при сжатии воздуха. Т.к. процесс дозирования изотермический, то по уравнению Бойля - Мариотта можно записать установившееся состояние сжатого в мерном сосуде воздуха:

Изотермический режим и реальный газ

Диафрагмовый затвор, часто применяемый в качестве запорно -регулирующего органа в пищевых установках, имеет различные конструктивные исполнения и показанный схематично на рис. 13а, включает входной патрубок (сопло) 1, корпус 2, в котором укреплен клапан 3 на разделяющей мембране 4, и исполнительный механизм ИМ 5. Для анализа движения жидкости представляет интерес сочленение запорной пары седло — клапан рис. 136 с выделенными диаметрами седла dc и клапана d и зазором h между ними. Рассмотрим конфигурацию затвора с точки зрения проходного сечения в паре седло — клапан в виде эквивалентного канала как показано на рис. 13в, где сечение 1-1 соответствует соплу, сечение 2 - 2 — зазору между седлом и клапаном, сечение 3 — 3 - в плоскости наибольшего сжатия струи, сечение 4 — 4 -конец участка расширения струи. Согласно ур. Бернулли [15, 36]: Pi /р +vl2/2=P2/p +v22/2ghu2 =P3/p+V32/2+g/z1.3=P4/p +v42/2+ghlA, где: Pi ... PA, - давления в сечениях 1 ... 4, vi ... v4 — скорости потока в этих сечениях, ghi.2, ghi_i , ghi.4 - потери напора при переходе от сечения 1 - 1 к последующим сечениям.

Первое гидравлическое сопротивление можно представить как внезапное сужение от сечения/1 к сечению/ и /з , вызывающее потерю напора. ghi-3=SecV32/2, (2.56) где коэффициент сопротивления на внезапное сужение двс = (1/ Є].з) ,где ei.3=f3lf\, (2.57) коэффициент сжатия струи, определяемый как соотношение площадей сечений п— /г I f\ . (2.58) Предложены формулы [3, 138 ], аппроксимирующие функции (2.57) и (2.58) Ведерников: є = 0,611 +0,148 п Альтшуль: є = 0,57 + 0,043/(1,1 - п )

Из рис. 136 видно, что для известного диаметра седла dc (определяется производительностью дозатора) при проектировании затвора можно варьировать диаметром клапана dm и предельным расстоянием h между седлом и клапаном. Известно [3, 130], что если выполняется ограничения ОД h /dc 0,25 и 0,1 Ъ = dm - dc 0,25, ТО Коэффициент СОПрОТИВЛеНИЯ ИМееТ ВИД: Сга = «о + ро где а0 = 0,55 + 4(6/ dc-\); р0 = 0,155/( h I dc f или в развернутом виде: д = 0,15 +4Ы dc + 0,155/( h I dc f . (2.59) Введя соотношение площадей п = /щ I /с , где fUf = ж dc h - площадь сечения щели и / с = ж dc2/4 - площадь сечения сопла, перепишем ур. (2.59) в виде дК1 = 0,15 +4b/ dc + 2,48 / п2. (2.60) Поскольку высота щели h = fUf I ж dc, то ур. (2.60) преображается к виду, содержащему только параметры пары седло - клапан: Ям = 0,15 +4Ыdc + 0,155 d ( ж І/щ f . (2.61) Применив к ур. (2.61) условие: d qm I d (dc ) =0, получим оптимальное значение диаметра седла dcom, при котором достигается минимум гидравлического сопротивления пары седло - клапан dcm — ( 6/щ2 /0,155 ж2 )0,2 или после подстановки значений dcom =0,918 Ь 2/Щ0А. (2.62) Необходимо отметить, что ур. (2.62) выведено при учете ограничений для h I dc и Ъ — d - dc. Из ур. (2.62) видно, что при заданном по условию расходе Q и имеющемся напоре Н можно выбрать начальное значение диаметра седла dc и соответствующую величину Ъ , т.е. выбрать диаметр клапана d , после чего по ур. (2.62) рассчитать оптимальное значение dcom , соответствующее минимуму потерь напора и пропускную способность затвора по ур. ( 2. 55).

Помимо рассмотренной в п.2.5 пропускной способности важной характеристикой любого затвора является связь между перемещением я исполнительного механизма (ИМ) и расходом жидкости Qs через регулирующий орган (РО), которую принято называть расходной характеристикой: Qs = (р (s ), причем Qs удобно выражать безразмерной величиной, обычно это отношение расхода к максимальной его величине. Переменную s также принято выражать в долях от условного хода регулирующего органа, т.е. sMax = 1. Поскольку расходная характеристика регулирующего органа определяет коэффициент передачи всего затвора и влияет на его динамические характеристики, то установлено [132, 142], что наилучшей расходной характеристикой (РХ) является такая, при которой показатели всего затвора не изменяются при внешних возмущениях. Если параметры дозируемой среды, определяющие величину ее расхода через регулирующий орган, постоянны на всем диапазоне перемещения затвора, т.е. не зависят от расхода, то в этом случае пропускная и расходная характеристика совпадают по форме, отличаясь лишь масштабным коэффициентом. Для такого случая на всем диапазоне нагрузок (ход s регулирующего органа) обеспечивается постоянный коэффициент передачи Qsl d s, т.е. расходная характеристика является линейной.

Если же внешние возмущения таковы, что влекут изменения расхода при фиксированном положении затвора, то для такого случая предпочтительнее равнопроцентная РХ. Применительно к схемам дозирования по рис. 5 видно, что изменения напора жидкости, ее вязкости и атмосферного давления приводят к изменениям давления на входе в регулирующий орган, перепадам давления на элементах регулирующего органа, а следственно, изменяют расход среды через регулирующий орган при постоянном положении затвора, т.е. имеет место второй случай. Уравнение равнопроцентной расходной характеристики принято записывать в виде [20]:

Методика проведения экспериментов и обработки их результатов

В то же время при минимальной вместимости тары расход жидкости составит только 3,33 10" м /с, и при проектировании дозаторов возникает задача обеспечить пропускную способность тракта подачи жидкости в диапазоне 3,33 10"5... 6,67 10" м3/с, что вызывает конструктивные трудности. В; данном случае могут быть предложены 2 перспективных направления: - конструкция дозатора должна содержать 2 или 3 дозирующие головки; - дозаторы одного вида разбиваются-на несколько типоразмеров по своей производительности или по величине дозы. Оба этих направления будут рассмотрены ниже.

По способу дозирования. При расфасовке жидких пищевых продуктов применяются различные способы дозирования, например, розлив алкогольной продукции (водка, вина, коньяк и пр.) допускается как по объему, так и по уровню с регламентируемой точностью дозирования для обоих способов. С целью- расширения диапазона применимости разрабатываемых дозаторов целесообразно проектировать дозаторы для обоих вариантов розлива, применяя схемы дозирования, показанные на рис. 6 б и рис. 6- в. В первом случае в состав дозатора входит мерная емкость (ME), параметры которой определяются вместимостью тары (объем дозы) и требованиями точности дозирования.

Отдельный типаж дозаторов необходим при фасовании продуктов в тех производствах, где имеются особые требования по пожаро - и взрывоопасным условиям производства (например, при- розливе этилового спирта). В этих случаях оборудование должно иметь особое исполнение, в частности, оборудование, содержащее электрические элементы, должно иметь особое - взрывозащищенное исполнение, что вызывает дополнительные трудности при комплектации оборудование на стадии его производства и при профилактическом обслуживании и ремонте. В ряде случаев этих трудностей можно избежать, исключив электрические элементы из состава дозаторов, а в качестве источника энергии применяя сжатый воздух. При этом дозатор содержит элементы пневматики, исполнительные и управляющие, что усложняет конструкцию дозатора и требования» к его обслуживанию. Дополнительно возникает потребность в источнике сжатого воздуха (компрессор) и установке подготовки воздуха, что также ограничивает применимость подобных дозаторов.

Помимо перечисленных имеется класс гидравлических и пневматических устройств, использующих для своего функционирования энергию той среды (жидкость или газ), которую они обслуживают, так называемые устройства прямого действия. Среди промышленных средств гидравлики устройства такого типа широко известны, например, регуляторы давления прямого действия (редукторы), регуляторы расхода и температуры и пр. В устройствах дозирования применение подобных типов аппаратов малоизвестно; однако ввиду очевидных преимуществ-(простота, отсутствие дополнительного источника энергии, пожаро- и взрывобезопасность) их применение представляет интерес и может быть реализовано в качестве отдельного типа дозаторов, что описано ниже.

Наконец, для отдельных случаев пищевых производств представляют интерес дозаторы с дополнительной обработкой дозируемого продукта. Из числа дозаторов такого вида выделим вариант, предусматривающий закручивание потока жидкости внутри дозатора, что создает центробежный эффект и способствует выделению из жидкости включений, отличающихся от нее плотностью, например, нежелательные твердые частицы, пузырьки газа и пр. В качестве примера можно привести процесс фасования молочных продуктов, где вращающийся поток продукта в дозаторе обеспечивает, по меньшей мере, три положительных эффекта: удаление растворенных газов (деаэрация), что уменьшает нежелательные запахи продукта; - повышает производительность дозатора, т.к. наличие центробежной силы увеличивает разность давлений жидкости на входе и внутри дозатора, т.е. увеличивает действующий напор жидкости и ее расход; - повышает точность дозирования за счет исключения растворенных газов и твердых частиц, изменяющих свойства продукта, что влияет на метрологические характеристики дозатора.

Номенклатура и типоразмеры дозаторов

Помимо перечисленных выше образцов дозаторов были спроектированы, изготовлены, испытаны и переданы в производственную эксплуатацию дозаторы, конструктивно идентичные описанным, но отличающиеся внешним видом, габаритами или техническими характеристиками, предназначенные для особых условий производства, специальных требований по величине дозы или предназначенные для дозирования сред с особыми свойствами (содержащих твердую фракцию, труднотекучих, требующих стерилизации и пр.). При проектировании и изготовлении этой группы дозаторов применялись способы расчета и конструктивные решения, приведенные в гл. 2 и 4, а также данные экспериментальных исследований, изложенные в гл.З.

На каждом этапе изготовления и эксплуатации опытных и промышленных образцов дозаторов они подвергались регламентирован ным испытаниям, основными видами которых являлись лабораторные испытания на экспериментальном стенде МГУТУ (см. п. 3.3), испытания межведомственными комиссиями с привлечениями ведущих специалистов по пищевому оборудованию, сертификационные испытания, проводимые государственными испытательными центрами, аттестованными Госстандартом РФ и Министерством здравоохранения РФ, инспекционные проверки сертифицированного оборудования, выполняемые уполномоченными Госстандартом РФ органами по сертификации пищевого оборудования, протоколы инспекционного контроля сертифицированного оборудования, двусторонние Акты сдачи — приемки оборудования, передаваемого НТЦ фасовочного оборудования МГУТУ предприятиям для производственной эксплуатации. Основные Акты и Протоколы испытаний установки для фасования жидких пищевых продуктов ВРУ - 2, в состав которой входят разработанные дозаторы, приведены в Приложении 3 и включают: Протокол № 841 от 26.11.98 Центра гигиенической сертификации материалов для пищевых отраслей промышленности при Научно — практическом центре по чрезвычайным ситуациям и гигиенической экспертизе / Аттестат аккредитации № ГСЭН. RU. ЦОО. 202; Протокол № 93 (504) - 00 от 06.05.2000 сертификационных испытаний установки для фасования жидких пищевых продуктов ВРУ — 2 на соответствие требованиям безопасности ГОСТ 12.2.124 - 90 и ГОСТ 30316 - 95/ Испытательный центр оборудования для продовольственных отраслей промышленности Государственной московской машиноиспытательной станции, аттестат аккредитации Госстандарта РФ № РОСС. RU 000121 ТМ07, лицензия Госстандарта РФ № 21 ТМ07; Протокол от 04.11.2002 Инспекционного контроля сертифицированного оборудования «Установка для фасования жидких пищевых продуктов ВРУ - 2» / НТЦ фасовочного оборудования МГУТУ;

Акт № 347 /00-01 от 13.02.2003 Инспекционной проверки» сертифицированной продукции «Установка для фасования жидких пищевых продуктов» / Орган по сертификации продукции «Продиндустрия» РОСС RU. 0001. ТМ 04;

Протокол № 79-03 от 11.06.2003 сертификационных испытаний установки для фасования жидких пищевых продуктов ВРУ - 2 на соответствие требованиям безопасности ГОСТ 12.2.124 - 90 и ГОСТ 30316 - 95/ Испытательный центр оборудования для продовольственных отраслей промышленности Государственной московской машиноиспытательной станции, аттестат аккредитации Госстандарта РФ № РОСС. RU 000121 ТМ07, лицензия Госстандарта РФ № 21 ТМ07;

Акт № 1943 / 03 - ИК от 30.11.2004 Инспекционной проверки сертифицированной продукции «Установка для фасования жидких пищевых продуктов» / Орган по сертификации продукции «Продиндустрия» РОСС RU. 0001. ТМ 04.

Дозаторы жидкости, входящие в установку для фасования жидких пищевых продуктов ВРУ - 2, подвергались испытаниям и контролю сертификационных органов, по результатам испытаний были выданы заключения о применимости разработанных и изготовленных дозаторов на предприятиях пищевой промышленности для расфасовки молока, молочных продуктов, соков, растительного масла, алкогольных напитков. На данное оборудование выданы следующие разрешительные документы (Приложение 4):

Гигиенический сертификат №77.112.01.14.535.08.97 Министерства здравоохранения РФ от 19.08.97 «Установка для фасования жидких пищевых продуктов»; Гигиеническое заключение № 77.99.4.513.П.176.12.98 Министерства здравоохранения РФ от 19.08.97 на продукцию «Установка для фасования жидких пищевых продуктов»; - Сертификат соответствия № РОСС RU. ТМ. В00067 от 17.05.2000 Органа по сертификации «Продиндустрия» Госстандарта РФ на продукцию «Установка для фасования жидких пищевых продуктов»; - Санитарно — эпидемиологическое заключение №77.01.12.513.П.18194.07.3 от 30.07.03 Государственной санитарно -эпидемиологической службы РФ на продукцию «Установка для фасования жидких пищевых продуктов»; - Сертификат соответствия № РОСС RU. ТМ. В00265 от 10.09.2003 Органа по сертификации «Продиндустрия» Госстандарта РФ на продукцию «Установка для фасования жидких пищевых продуктов».

Похожие диссертации на Совершенствование процесса фасования и разработка порционных фасовочных устройств пищевых жидкостей для малых производств