ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ЗМІШУВАННЯ РІДИН У ПРОТИТЕЧІЙНО-СТРУМИННОМУ ЗМІШУВАЧІ

Ключові слова: рідина, змішування, протитечійно-струминний змішувач, концентрація, однорідність, liquid, mixing, counter-jet mixer, concentration, homogeneity

Анотація

Анотація - В наш час гостро стоїть питання розробки і впровадження енергозберігаючих технологій в агропромислове виробництво. Процес перемішування рідких компонентів є широко розповсюдженим технологічним процесом у різних галузях виробництва і переробки продукції агропромислового комплексу, тому актуальним є розробка і впровадження перемішуючих пристроїв, які забезпечать якісне перемішування при низьких енерговитратах. Струминні змішувачі мають значні переваги перед змішувачами з мішалками. Серед значної кількості видів і конструктивних схем струминних змішувачів, завдяки високій якості перемішування, виділяються протитечійно-струминні апарати, процес змішування в яких розроблений недостатньо. У даній роботі представлено конструкцію розробленого протитечійно-струминного змішувача та експериментальної установки, описано принцип їх дії. Експериментальні дослідження процесу змішування рідких компонентів проводилось на прикладі змішування води і концентрату на основі підсолоджувачів (аспартаму і сахарину) для виготовлення солодкого безалкогольного напою «Лимонад». В результаті експериментальних досліджень впливу основних технологічних і конструктивних параметрів протитечійно-струминного змішувача на забезпечення необхідного вмісту концентрату в готовому розчині отримали: при відстані між соплами форсунок 24 мм, тиску подачі води 0,12...0,22 МПа, напорі концентрату 0,1...0,3 м,величині кільцевого зазору в камері ежекції 0,9 мм отримали кислотність розчину 3,08–3,46 см3що є позитивним результатом. Дослідження якості перемішування рідин при даних умовах показали, що найвищу однорідність концентрації підмішуваного компоненту можна отримати при тиску подачі води 2,2 атм і напорі подачі концентрату 100мм (σ = 0,25), а найнижчу при тиску подачі води 1,7 атм і напорі подачі концентрату 300 мм, (σ = 0,49). Аналіз результатів підтверджує аналітично отриманий висновок про підвищення однорідності змішування при підвищенні швидкості зіткнення струменів, що відбувається при збільшенні подачі через вихідні сопла апарату та при підвищенні тиску води на вході в змішувач.

 

Perspectives of increasing the machine-tractor unit performance

Currently, the development and implementation of energy-saving technologies in agro-industrial production is acute. The process of mixing liquid components is a widespread technological process in various fields of production and processing of agricultural products, therefore the development and implementation of mixing devices that will ensure high-quality mixing at low power consumption is relevant. Blast mixers have significant advantages over faucets with stirrers. Among a large number of types and designs of jet mixers due to the high quality of mixing allocated counter-jet-jet apparatus, the mixing process which is not developed enough. In this paper the design of the developed counter-jet mixer and experimental installation is presented, the principle of their operation is described. Experimental studies of the process of mixing liquid components were carried out on an example of mixing water and concentrate on the basis of sweeteners (aspartame and saccharin) for the preparation of sweet non-alcoholic beverage "Lemonade". As a result of experimental studies of the influence of the main technological and structural parameters of the counter-flow jet mixer on providing the necessary content of the concentrate in the final solution, the following were obtained: at a distance between nozzles of nozzles 24 mm, the pressure of the feed 0,2 – 0,22 MPa, at the concentrate head 0.1 – 0.3 m, the value of the annular gap in the 0,3 mm ejection chamber was the acidity of the solution 3.08 – 3.46 cm3, which is a positive result. Studies on the quality of mixing of liquids under the given conditions have shown that the highest homogeneity of the concentration of the mixed component can be obtained at a water pressure of 2.2 atm and a concentrate supply pressure of 100 mm (σ = 0.25), and the lowest at water pressure 1, 7 atm and the concentrate feed pressure 300 mm, (σ = 0.49). The analysis of the results confirms the analytically obtained conclusion that an increase in homogeneity of mixing with an increase in the speed of collision of jets, which occurs when increasing feed through the output nozzles of the apparatus and with increasing the pressure of water at the inlet to the mixer.

 

Опубліковано
2018-12-28