10569
.pdf
|
|
|
28 |
|
|
|
|
Таблица 1 Исходные данные |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Наименование параметров |
|
|
Значения |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
Подача Qм, кг/ч |
|
|
8000 |
|
|
Уд.сопротивление |
|
|
|
|
|
сокостружечной массы сах.свеклы ро, Ом·м |
|
9 |
||
|
Рабочая темп.массы Ө, град |
|
|
40 |
|
|
Расстояние |
между |
фаз.электродом |
и |
|
|
заземленным барабаном l, м |
|
0,03 |
||
|
Ширина канала h, м |
|
|
0,5 |
|
|
Диаметр барабана d, м |
|
|
0,7 |
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
Расстояние между фаз.электродами х, м |
|
0,01 |
||
|
Напряжение сети Uф, В |
|
|
220 |
|
|
Коэффициент токоустойчивости К |
|
10 |
||
|
Плотность |
измельченной |
растительной |
массы |
|
|
рм, кг/м2 |
|
|
|
700 |
Расчет проводится в табличном процессоре Microsoft Excel в следующем порядке:
-напряженность электрического поля между электродами: Е=7333,3 В/м;
-продолжительность процесса электроплазмолиза: t=1,71 с;
-длина зоны электрообработки: L=0,362 м;
-частота вращения барабана: n=5,8 мин-1;
-площадь одного фазного электрода электроплазмолизатора: S1=0,057 м2.
-сила тока электроплазмолизатора в одной фазе: I=51,1 А;
-общая мощность трехфазного электроплазмолизатора: Р=33742 Вт;
-расход электроэнергии на процесс электроплазмолиза: Wэп=4,22 Вт∙ч/кг;
-выход сока из стружки свеклы при среднем размере частиц: B=84,6%.
Как видно из данного расчета на обработку стружки сахарной свеклы,
общая расчетная мощность составляет 33,7 кВт при токе потребления 51,1 А,
расход электроэнергии – 4,2 кВт·ч/кг. В этом случае выход сока составит
84,6%.
Путем изменения конструктивных параметров установки электроплазмолизатора можно проследить различные зависимости. Для начала, изменяя один параметр.
29
1)Цель: выявить зависимость выхода сока от температуры.
Втабличном процессоре Microsoft Excel задаем 9 вариантов решения, в
которых изменяемая величина – температура. Интервал изменения – 20…60ºС с шагом 5ºС. Графическая зависимость представлена на рисунке 2.
Выход сока, %
Зависимость выхода сока от температуры
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
Температура, 0С
Рисунок 2 График зависимости выхода сока от температуры
Как видно из рисунка 2, график представляет собой прямую, т.е.
изменение температуры обработки сырья не влияет на процент выхода сока. 2) Цель: выявить зависимость выхода сока от расстояния между фазным
электродом и заземленным барабаном l, м.
На рисунке 3 представлена диаграмма искомой зависимости. Как видно из рисунка зависимость носит экспоненциальный характер.
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
Зависимость выхода сока от расстояния между фазным |
||||
|
|
электродом и заземленным барабаном |
|
|||
,% |
85,4 |
|
|
|
|
|
сока |
|
|
|
|
|
|
85,2 |
|
|
|
|
|
|
Выход |
85 |
|
|
|
|
|
84,8 |
|
|
|
|
|
|
|
84,6 |
|
|
|
|
|
|
84,4 |
|
|
|
|
|
|
84,2 |
|
|
|
|
|
|
0 |
0,02 |
0,04 |
0,06 |
0,08 |
0,1 |
|
|
|
Расстояние l между фазным электродом и барабаном,м |
|||
Рисунок 3 График зависимости выхода сока от расстояния между фазным электродом и заземленным барабаном l, м
Анализируя рисунок 3 можно сказать, что выход сока максимален при наименьшем расстоянии между фазным электродом и барабаном, что можно обосновать теоретически: при меньшем расстоянии и фиксированном напряжении пи прохождении электрического тока через влажную растительную массу выделяется большая теплота. Это ведет к повышению клеточной проницаемости и, следовательно, к увеличению сокоотдачи растительного сырья.
3) Цель: выявить зависимость выхода сока от расстояния между фазным электродом и заземленным барабаном l, м. Графическая зависимость представлена на рисунке 4.
|
|
|
|
|
|
|
31 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Зависимость мощности установки от подачи сырья |
|
|
|||||||||
,кВт |
4,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
установки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мощность |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7800 |
7900 |
8000 |
8100 |
8200 |
8300 |
8400 |
8500 |
8600 |
8700 |
8800 |
8900 |
9000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подача сырья, кг |
||
Рисунок 4 График зависимости мощности установки от подачи сырья
График зависимости мощности установки от подачи сырья показывает оптимальное сочетание при базовом варианте решения, что весьма обосновано:
это связано с увеличением мощности на нагрев сырья при увеличении конструктивных параметров установки.
4) Цель: выявить зависимость выхода сока от расстояния между фазным электродом и заземленным барабаном l, м. Графическая зависимость представлена на рисунке 5.
|
|
Зависимость мощности установки от от подачи и |
|
|
||||||||
|
|
|
|
конструктивных параметров |
|
|
|
|
||||
,кВт |
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
установки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мощность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7900 |
8000 |
8100 |
8200 |
8300 |
8400 |
8500 |
8600 |
8700 |
8800 |
8900 |
9000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подача сырья, кг |
||
Рисунок 5 График зависимости мощности установки от подачи сырья при
изменяющихся конструктивных параметрах
32
Анализировать график зависимости мощности установки от подачи сырья сложно, так как он представляет собой совокупность всех изменяемых параметров. Однако, можно проследить участки, близкие к линейной зависимости, что означает о линейной зависимости, которую мы искусственно создали.
Выводы: В данной работе был рассмотрен процесс электроплазмолиза,
изучено влияние изменения конструктивных параметров на конечный результат
– выход сока. Выявлено несколько зависимостей изменения конструктивных параметров, как отдельных, так и в совокупности, на мощность установки. По итогам выполненной работы можно задать такие параметры электроплазмолизатора, чтобы максимально увеличить выход сока и увеличить производительность (подачу).
33
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Баранов Л.А., Захаров В.А. Светотехника и электротехнология. –М.:
Колос, 2006.- 344 с.
2. Электротехнологические установки сельскохозяйственного производства/Л.В. Куликова, А.И. Багаев и др. Учебное пособие. Ч.3 – Барнаул:
Изд-во АлтАГТУ, 2004.- 88 с.
3. Баранов Л.А. Новые электронагревательные установки для сельскохозяйственного производства и быта села. - Челябинск: РИО ЧГАУ, 2002. - 60 с.
34
35
Лицензия РБ на издательскую деятельность № 0261 от 10.04.1998 г. Подписано в печать ______________________2010г.
Формат 60Ч84. Бумага типографская.
Гарнитура Таймс. Усл. печ. л. ______. Усл. изд. л. _____. Тираж 100 экз. Заказ №______.
Издательство Башкирского государственного аграрного университета. Типография Башкирского государственного аграрного университета. Адрес издательства и типографии: 450001, г.Уфа, ул. 50 лет Октября, 34.