Использование сублимации в пищевой промышленности (стр. 3 из 4)
Таким образом, навесные магнитные сепараторы эффективны для защиты технологического оборудования и не предназначены для высококачественной очистки пищевых продуктов от магнитных примесей.
4. Просыпные или жидкостные магнитные сепараторы
Просыпные или жидкостные магнитные сепараторы по способу получения магнитного поля бывают только на постоянных магнитах ферритовых или редкоземельных. По внешнему виду она представляет собой конструкцию из труб или пластин, внутри которых собрана магнитная система. Сепараторы представляют собой магнитоактивную систему, сквозь которую просыпается или проливается поток пищевого продукта. Данный тип сепараторов отличает следующие достоинства:
Пищевой продукт, проходящий сквозь просыпной сепаратор - разрыхляется. Увеличивается эффективная площадь контакта между пищевым продуктом и сепаратором, что позволяет эффективно извлекать магнитные примеси из всего объема, проходящего материала.
Усиленная высоко градиентная магнитная система сепаратора позволяет надежно улавливать и удерживать частицы магнитных примесей.
Конструкция сепаратора в виде системы магнитоактивных труб не позволяет потоку пищевого продукта сбивать уловленные частицы. Частицы, уловленные поверхностью магнитоактивной трубы внутри которой размещена усиленная высоко градиентная магнитная система, под механическим воздействием потока пищевого продукта по поверхности трубы перемещается в ее нижнюю часть, где надежно удерживаются. При этом верхняя часть трубы защищает удерживаемые магнитные примеси от сбивания их потоком пищевого продукта.
Таким образом, просыпные или жидкостные магнитные сепараторы эффективны как для защиты технологического оборудования, так и для высококачественной очистки пищевых продуктов от магнитных примесей.
Барабанные магнитные сепараторы.
Барабанные магнитные сепараторы по способу получения магнитного поля могут быть всех 6-ти выше приведенных типов (электромагнитные и на всех пяти типах постоянных магнитов). Эти сепараторы представляют собой последний (приводной) валок транспортера с собранной внутри валка магнитной системой. Поступая на окончание транспортера, пищевой продукт с магнитными примесями падает с транспортера. Захваченные магнитной системой магнитные примеси - притягиваются к транспортерной ленте, а пищевой продукт попадает на другой транспортер либо в емкость. Захваченная магнитная примесь перемещается вниз валка транспортера, где ссыпается под своим весом в бункер приема магнитных примесей. В виду того, что расстояние от магнитной системы до верха проходящего потока пищевого продукта значительное, данный тип сепаратора не представляется возможным изготовить высоко градиентным. Поэтому данный тип сепаратора отличает, высокое дальнодействие и низкий градиент магнитного поля. Основная область применения барабанного сепаратора удаление крупных магнитных примесей и случайно попавших металлических предметов (болты, гайки и т.д.) при больших объемах проходящего пищевого продукта. Достоинство данного сепаратора то, что он является само очистным.
Таким образом, магнитные сепараторы барабанного типа эффективны для защиты технологического оборудования и не предназначены для высококачественной очистки пищевых продуктов от магнитных примесей.
5. Валковые магнитные сепараторы
Валковые магнитные сепараторы по способу получения магнитного поля бывают только на постоянных магнитах типа ферритовых или редкоземельных. Сепараторы представляют собой отдельный модуль, состоящий из вращающейся тонкостенной трубы, внутри которой собрана неподвижная высоко градиентная магнитная система, Модуль имеет системы подготовки материала к подаче, а также системы съема материала после разделения. Основное преимущество данного сепаратора - возможность глубокой очистки сепарируемых материалов. В данном типе сепараторов реализуется следующие достоинства:
Высокая эффективность очистки, недостижимая на навесных и барабанных сепараторах.
Система само очистки невозможная на просыпных сепараторах.
Определяющим недостатком и ограничением в применении данного типа сепараторов является его высокая цена.
Таким образом, валковые магнитные сепараторы эффективны как для защиты технологического оборудования, так и для высококачественной очистки пищевых продуктов от магнитных примесей.
Задача 1
Определить общее количество теплоты, которая отдается наружными поверхностями вертикально расположенного аппарата в окружающую среду за 1 час.
Форма аппарата - цилиндр
Геометрические размеры аппарата
Диаметр - 350 мм
Высота - 1050 мм
Температура наружных поверхностей
Вертикальные - 40
Горизонтальные - 45
Температура окружающей среды равна: 20 С
Степень черноты полного нормального излучения поверхности = 0,92
Решение:
Количество теплоты, передаваемой от горячего теплоносителя, прямо пропорционально площади теплопередающей поверхности F, действующей средней разности температур Δt, продолжительности процесса τ и коэффициенту теплоотдачи
: 
Коэффициент теплоотдачи
показывает, какое количество теплоты передаётся от горячего теплоносителя к холодному через 1 м2 поверхности при средней разности температур в 1 градус за 1 с: 
Коэффициент теплоотдачи зависит от: скорости жидкости
, её плотности 
и вязкости 
, т.е. переменных определяющих режим течения жидкости, тепловых свойств жидкости (удельной теплоёмкости ср, теплопроводности 
), а также коэффициента объёмного расширения 
, геометрических параметров - формы и определяющих размеров стенки (для труб - их диаметр d и длина L), а также шероховатости 
стенки. 
Вследствие сложной зависимости коэффициента теплоотдачи
от большого числа факторов невозможно получить расчётное уравнение для , пригодное для всех случаев теплоотдачи, поэтому для расчётов используют обобщённые (критериальные) уравнения для типовых случаев теплоотдачи.Для определения коэффициента теплоотдачи
необходимо знать температурный градиент жидкости у стенки, т.е. распределение температур в жидкости. Исходной зависимостью для обобщения опытных данных по теплоотдаче является общий закон распределения температур в жидкости, выражаемый дифференциальным уравнением конвективного теплообмена, которое носит название уравнение Фурье-Кирхгофа: 
где
, 
где
- теплопроводность, с - теплоёмкость, - плотность.Принимаем материал теплообменного аппарата - сталь
Из справочников находим:
Удельная теплоемкость стали равна 460 Дж/кг К
Теплопроводность стали равна 46 Вт/ (мК)
Плотность стали равна: 7,8*103 кг /м3
а = 46/460*7,8*103 = 0,0128*10-3
Тогда количество тепла, отдаваемое в окружающую среду горизонтальными поверхностями равно:
Q1= 0,0128*10-3 * 2* S1* (45-20) * 3600 * 0.92 = 815.3*10-3 Дж
где S1 -площадь круга (горизонтальных поверхностей)
S1 = 3,14*0,35*0,35/4 = 0,096
Количество тепла, отдаваемое в окружающую среду вертикальными поверхностями равно:
Q2= 0,0128*10-3 * S* (40-20) * 3600 * 0.92 = 997.6*10-3 Дж
Площадь поверхности цилиндра (вертикальных поверхностей)
где R - радиус основания цилиндра, H - его высота.
S = 2*3.14*0.35/2*1.05 = 1.153
Общее количество теплоты равно:
Q1 + Q2 = 815.3*10-3 + 997.6*10-3 = 1192.610-3 Дж
Задание 2
Определить коэффициент диффузии заданной система аммиак-вода. Температура среды равна 90 С, давление среды равно 105
Коэффициент диффузии найдем по формуле:
D = 1/3 u * l
Где u - их средняя арифметическая скорость; l - средняя длина свободного пробега молекул
Среднюю длину свободного пробега молекул найдем по формуле:
l = 1/√2πd2n
где n- концентрация молекул аммиака
u = √8RT/πM
M=×17*10-3 кг/моль - молярная масса NH3; R =8,31 Дж/ (моль×К) - универсальная газовая постоянная.