ЭлБиб

Секция 3: "Высокоэффективные пищевые технологии и технические средства для их реализации

ЗАДАЧА ОПТИМИЗАЦИИ СУБЛИМАЦИОННОМ СУШКИ

В УСЛОВИЯХ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

А.Л. Калмыков

Московский государственный университет прикладной биотехнологии

Т.Н. Абашина, С.М. Бражников

МГУИЭ

(Россия)

Особенность промышленных процессов состоит в существенном отличии

условий, в которых находятся отдельные участки материала в ходе сушки.

Очевидно, выбор программы подвода энергии в процессе сублимационной

сушки следует рассматривать как задачу оптимизации. При этом в качестве критерия

оптимизации следует использовать универсальный технико-экономический критерий -

приведенные затраты.

Рассмотрен процесс сублимационной сушки термолабильного материала при

радиационном

энергоподводе.

Первоначально

температура

излучателей

поддерживается на уровне, при котором температура поверхности материала

соответствует верхнему экстремальному значению. Как только какой ~ либо участок

материала окажется высушенным, вся подводимая радиацией энергия будет

расходоваться на его нагрев. Для предотвращения перегрева и порчи материала

процесс необходимо продолжать при температуре излучателей, не превышающей

«верхнюю экстремальную» температуру. Исследуется случай неравномерного

распределения материала по толщине на различных участках противней.

Уравнение для определения скорости раздела на недосушенных участках

получено в квазистационарном приближении, в предположении, что допустимая

температура материала сравнительно невелика.

Установлено, что скорость процесса после начала досушки уменьшается

примерно вдвое по сравнению со скоростью сушки при температуре поверхности,

соответствующей верхнему экстремальному значению. Получено выражение для

определения длительности процесса в рассматриваемых условиях.

Помимо неоднородности толщины слоя материала на процесс влияют

неоднородности многих факторов: плотность материала, содержание в нем влаги и его

теплофизические свойства, условия контакта материала с поверхностью, точность

установки датчиков регулирующих приборов, и.т.д.

В результате неодинакового воздействия перечисленных и ряда других

факторов на материал углубление фронта сублимации будет неравномерным. Сделано

предположение, что распределение отклонений каждого из перечисленных факторов от

их среднего значения подчиняется нормальному закону.

С привлечением методов теории вероятности разработан алгоритм определения

продолжительности досушки в зависимости от того, какая часть материала может быть

пересушена или недосушена после окончания процесса.

Установлено, что существует продолжительность процесса, обеспечивающая

минимальную стоимость переработки продукта.

193

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека