Ištění kovových povrchů součástí potravinářských zařízení oxidační metodou – téma vědeckého článku o elektrotechnice, elektronickém inženýrství, informačních technologiích, přečtěte si volný text vědeckovýzkumné práce v elektronické knihovně CyberLeninka

Abstrakt vědeckého článku o elektrotechnice, elektronickém inženýrství, informačních technologiích, autor vědecké práce — Gluchenkiy I. Yu., Lavrentiev A. V., Minenko V. G., Khoroshun K. V.

Byly stanoveny optimální oxidační režimy kovových povrchů součástí zařízení pro potravinářský průmysl. Byla studována čistota kovového povrchu po odstranění oxidů v závislosti na oxidačních režimech. Byla vyvinuta ekonomicky efektivní metoda pro bezdefektní čištění kovových povrchů součástí procesních zařízení.

Podobná témata vědeckých prací v oboru elektrotechnika, elektronické inženýrství, informační technologie, autor vědecké práce — Gluchenkiy I. Yu., Lavrentiev A. V., Minenko V. G., Khoroshun K. V.

Vývoj diagramu optimalizovaného z hlediska výkonu pro malé pohyby střídavých elektrických pohonů

Mechanika interakce pracovních částí strojů se zpracovávaným materiálem
Vlastnosti tvorby a filmů oxidu titaničitého
Automatizace procesu eloxování kovů na příkladu hliníku
K problematice modelu elektrolyticko-plazmového leštění povrchu
i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.

Text vědeckého článku na téma “Čištění kovových povrchů součástí potravinářských zařízení oxidační metodou”

VYTVOŘENÍ OPTIMÁLNÍHO DIAGRAMU RYCHLOSTI PRO NEVELKÉ POHYBY ELEKTRICKÝCH POHONŮ STŘÍDAVÉHO PROUDU

YU.P. DOBROBABA, AA SHPILEV, EA MURLINA

Kubáňská státní technologická univerzita,

2, Moskovskaya ul., Krasnodar, 350072; e-mail: inter-pro gram @yandex.ru

Položkové elektrické pohony střídavého proudu s asynchronním motorem a frekvenčním měničem nacházejí v potravinářském průmyslu stále větší rozšíření. Je navržen optimální diagram otáček pro malé pohyby elektrických pohonů střídavého proudu, jsou definovány jeho parametry a provozní podmínky. Jsou nalezeny analytické závislosti úhlu natočení elektrického pohonu na čase při jeho optimálním pohybu na rychlosti.

Klíčová slova: diagram pohybu elektropohonu, parametry diagramu, podmínka existence diagramu, analytické závislosti úhlu natočení elektropohonu na čase.

ČIŠTĚNÍ KOVOVÝCH POVRCHŮ ČÁSTÍ POTRAVINÁŘSKÝCH ZAŘÍZENÍ OXIDAČNÍ METODOU

A Yu. GLUKHENKY, A.V. LAVRENTIEV, V.G. MINENKO, K.V. KHOROSHUN

Kuban státní technologická univerzita,

350072, Krasnodar, ul. Moskovskaja, 2; tel.: (861) 255-85-32, e-mail: k-^izika@>kubstu.gi

Byly stanoveny optimální oxidační režimy kovových povrchů součástí zařízení pro potravinářský průmysl. Byla studována čistota kovových povrchů po odstranění oxidů v závislosti na oxidačních režimech. Byla vyvinuta ekonomicky efektivní metoda pro bezdefektní čištění kovových povrchů součástí procesních zařízení.

Klíčová slova: čištění povrchů součástí, zařízení pro potravinářský průmysl, elektrolýza.

Katedra chemie, Moskevský institut elektronických technologií. Během oxidace byl použit univerzální zdroj energie, který umožňoval realizaci oxidačních režimů se stabilizací napětí a proudu.

Oxid byl z fólie odstraněn zpracováním v 20% roztoku kyseliny chlorovodíkové a 25% roztoku amoniaku. Fólie byla poté promyta tekoucí a destilovanou vodou a sušena centrifugací při 4 • 103-6 • 103 ot/min po dobu 10-15 s.

Kvalita čištění byla určena hodnotou úhlu smáčení Q povrchu fólie vodou. Pro stanovení úhlu smáčení byla kapka vody na fólii vyfotografována z boku a úhel smáčení byl vypočítán pomocí vzorce

kde Q je úhel smáčení; k, b jsou výška a průměr kapky na fotografii.

Na jednom vzorku fólie bylo provedeno šest měření a výsledky byly zprůměrovány. Rozptyl měření byl 6; interval spolehlivosti byl

Obr. 1 ukazuje grafy závislosti oxidačního napětí u na čase t, když proces probíhá v režimu stabilizace proudu I: 10, 20, 40, 60, 80, 100 mA (křivky 1, 2, 3, 4, 5, 6). Obr. 2 ukazuje grafy změny hustoty oxidačního proudu I při stabilizaci napětí u: 50, 100, 150, 200 V (křivky 1, 2, 3, 4).

Stávající metody čištění povrchu kovových součástí procesních zařízení v potravinářském průmyslu [1, 2] poskytují neuspokojivé výsledky v případě tenkých součástí (kovové membrány, fólie) a malých součástí se složitými tvary povrchu, což vede buď k vysokému procentu poškození součástí, nebo k nízké kvalitě a vysokým nákladům na čisticí proces.

Je známa metoda čištění povrchu, která spočívá v jeho oxidaci a odstranění oxidu [3]. Použití této metody pro kovové povrchy bylo málo prozkoumáno a vyžaduje další studium.

Provedli jsme studii čištění kovového povrchu součástí, která probíhala ve dvou fázích. V první fázi byly studovány oxidační režimy kovového povrchu, na základě jejichž výsledků byly doporučeny jejich optimální vlastnosti. Ve druhé fázi byla studována čistota kovového povrchu po odstranění oxidu v závislosti na oxidačních režimech. Jako objekt studie byla použita kovová fólie ze slitiny H2K50.

Oxidační režimy byly studovány následující metodou. Fólie byla upevněna na titanovém procesním rámu upevněném na anodě elektrochemické lázně. Katoda, vyrobená ve tvaru ploché destičky stejné konfigurace jako rám, byla umístěna rovnoběžně s povrchem fólie v konstantní vzdálenosti od něj. Pro oxidaci byl použit bezvodý elektrolyt: aceton, kyselina salicylová (4 g/l), octan sodný (0,6 g/l), vyvinutý na základě

Při stabilizaci proudu probíhá oxidační proces konstantní rychlostí, takže by měl docházet k lineárnímu nárůstu úbytku napětí, ale jak je patrné z grafů, nárůst napětí s rostoucí dobou oxidace klesá. To naznačuje, že proud neprochází vrstvou oxidu, ale vrstvou elektrolytu umístěného v oxidových trhlinách. Čím větší je zpomalení změny napětí, tím defektnější je vrstva oxidu. Takový růst oxidu odpovídá křivkám 5, 6 (obr. 1). Režim 3 (obr. 1) se nejvíce blíží lineárnímu růstu oxidu. Tyto závěry potvrzuje křivka 1 (obr. 3), která ukazuje závislost změny odporu oxidu K na hodnotě stabilizovaného oxidačního proudu během jeho průchodu po dobu 20 minut. Křivka 1 (obr. 3) má maximum při hustotě proudu 25-30 A/m2 a minimum při 10 A/m2. Maximální změna odporu oxidu naznačuje, že nejdokonalejší oxid roste při proudech 25-30 A/m2. Minimum při 10 A/m2 odpovídá režimu s intenzivním rozpouštěním oxidů. Pokles odporu oxidů po průchodu maximem naznačuje prudký nárůst jejich defektnosti.

Jak je patrné z grafů na obr. 2, ve všech režimech dochází k prudkému poklesu oxidačního proudu a zpomalení oxidačního procesu. Kvalitu výsledného oxidu lze posoudit podle křivky 2 na obr. 3, která ukazuje změnu odporu oxidu od hodnoty stabilizovaného napětí.

Maximální odpor oxidu nastává v režimu se stabilizovaným napětím 140-150 V. Pokles odporu oxidu při napětí vyšším než 150 V naznačuje prudký pokles jeho dokonalosti. Monotónní povaha růstu odporu oxidu se zvyšujícím se napětím od

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 a B

0 až 150 V indikuje zvětšení tloušťky dokonalého oxidu. Porovnání křivek 1, 2 (obr. 3) ukazuje, že oxidační režim se stabilizací napětí umožňuje získat dokonalejší oxid, protože maximální změna jeho odporu je v tomto případě 3,2 • 103³ Ohm, tj. dvojnásobek maximální změny odporu oxidu.

1,59 • 103 Ohmů, pěstované v režimu stabilizace proudu. To nám umožňuje doporučit oxidační režim se stabilizací napětí od 0 do 150 V pro studium čištění povrchu fólie. Zároveň je stabilizace vysokých oxidačních napětí nad 100 V nežádoucí z důvodu rychlého ohřevu elektrolytu a jeho varu (bod varu elektrolytu

V souladu s doporučeními pro oxidační režimy byly použity režimy se stabilizovaným napětím 50 a 100 V.

Výsledky studie čištění fólie jsou uvedeny na Obr. 4, který ukazuje závislost úhlu smáčení Q na době oxidace ґ v režimu stabilizace napětí 50 a 100 V (křivky 1 a 2).

Oba grafy ukazují prudký pokles smáčecího úhlu s rostoucí dobou oxidace. Minimálního smáčecího úhlu podél křivky 1 je dosaženo při oxidaci nad 90 s a podél křivky 2 při oxidaci nad 30 s; tj. postačuje krátkodobá oxidace 30–90 s, po které odstranění oxidu zcela a účinně vyčistí fólii. Znečištěná fólie má smáčecí úhel 60–70 stupňů a po odstranění oxidu se tento úhel snižuje na 15–17 stupňů.

Kontrolní experiment byl proveden se zpracováním fólie ve všech chemikáliích oxidačního čištění bez tvorby oxidu – v acetonu, roztoku HCl,

roztok MH4OH, voda. Takové ošetření vede ke snížení smáčecího úhlu na 53 stupňů a ke snížení rozptylu jeho hodnot po povrchu fólie na polovinu, tj. dochází k menšímu chemickému čištění fólie a rovnoměrnějšímu rozložení kontaminace jejího povrchu. Tento experiment potvrzuje fakt čištění fólie odstraněním oxidu, a nikoli chemickým ošetřením v organických, kyselých a alkalických roztocích.

1. Byly stanoveny optimální oxidační režimy kovové fólie v bezvodém elektrolytu na bázi acetonu, které zajišťují nejlepší kvalitu oxidu: 25-30 A/m2 se stabilizací proudu, 100-150 V se stabilizací napětí.

2. Pro čištění fólie odstraněním oxidu se doporučuje její tvorba při konstantním napětí 50-100 V. Čistota povrchu fólie po odstranění oxidu se pozoruje, když její tvorba trvá déle než 30 s při 100 V a déle než 90 s při 50 V.

3. Byla vyvinuta vysoce kvalitní metoda pro bezchybné čištění kovových povrchů, doporučená pro čištění částí technologických zařízení v potravinářském průmyslu.

4. Ekonomická efektivita vyvinuté metody čištění je dána zvýšenou produktivitou, snížením vad při čištění tenkých dílů (fólie, membrány) a snížením nákladů na chemické čisticí prostředky.

1. Kuzina Ž.I. Současný stav hygienické úpravy ultrafiltračních membrán // Mol. prom-st: Přehled. v -form. / AgroNIITEIMMP. – M., 1988. – 25 s.

2. Charitonova V.D. Příjem a primární zpracování mléka. – M.: Zhurn. Mol. prom-st, 1997. – 54 s.

3. Fanshtein S.M. Povrchová úprava polovodičových součástek. – M.: Energie, 1966. – 320 s.

ČIŠTĚNÍ KOVOVÝCH POVRCHŮ A DETAILOV NA ZAŘÍZENÍCH POTRAVINÁŘSKÉHO PRŮMYSLU OXIDAČNÍ METODOU

1.YU. GLUCHEN’KY, AV LAVRENTYEV, VG MINENKO, KV KHOROSHUN

Kubáňská státní technologická univerzita,

2, Moskovskaya ul., Krasnodar, 350072; ph : (861) 255-85-32, e-mail: [e-mail chráněn]

Jsou definovány optimální režimy oxidace kovových povrchů detailů zařízení pro potravinářský průmysl. Je zkoumána čistota kovového povrchu po odstranění oxidu v závislosti na oxidačních režimech. Je vyvinuta ekonomicky efektivní metoda bezchybného čištění kovových povrchů detailů procesních zařízení.

Klíčová slova: čištění povrchu detailů, zařízení potravinářského průmyslu, elektrolýza.

MECHANIKA INTERAKCE PRACOVNÍCH ČÁSTÍ STROJŮ SE ZPRACOVÁVANÝM MATERIÁLEM

Kuban státní technologická univerzita,

350072, Krasnodar, ul. Moskovskaja, 2; tel.: (861) 275-22-79

Pro vytvoření zobecněné metody pro výpočet energie a výkonu zařízení, která provádějí mechanické zpracování materiálu (lisování, drcení, řezání, broušení atd.), je navržen elementární fyzikální model (EPM) reálného zařízení. Skládá se ze dvou pohyblivých desek umístěných k sobě pod úhlem, přičemž mezi nimi je zpracovávaný materiál. Jsou zvažována hlavní ustanovení a předpoklady pro model. Výpočtová metoda zohledňuje vztah mezi geometrickými, kinematickými a výkonovými parametry EPM. Je ukázáno, že nejdůležitějšími faktory určujícími rozložení výkonu mezi deskami modelu jsou poloha vektoru relativní rychlosti desek a poměr jejich rychlostí.

Klíčová slova: zpracování materiálu, elementární fyzikální model, výpočet energií a sil, zobecněná metodologie.

Interakce pracovních těles (TP) technologie – Vyvinulo se jasné rozdělení procesů zpracování

stroje se zpracovávaným materiálem původu materiálu: lisování, řezání, drcení,

data při pohybu povrchů shngakt RO, broušení atd. Pro každý z těchto procesů,

ve vztahu k materiálu, který poskytuje odolnost

používá se ve strojích různých odvětví potravinářského průmyslu

tento pohyb. Fyzikální a mechanické vlastnosti zpracovávaného materiálu a parametry mechanických vlastností, existují metody energeticky-

Pohyby RO určují hlavně energetické výpočty. To souvisí s prací v oblasti

náklady na proces zpracování, zpracování kovů [1-5] a zpracování materiálů

Čištění emisí plynů je povinný požadavek pro průmyslové podniky, který je zakotven v zákoně a přísně kontrolován orgány Rosprirodnadzor. Každý rok se v podnicích hutního, energetického a chemického průmyslu do ovzduší vypouštějí miliony tun škodlivých a nebezpečných látek.

Nedostatek účinných aspiračních systémů nebo nedodržování předpisů technologické schéma čištění emisí od plynných složek způsobuje nenapravitelné škody na životním prostředí a je zdrojem nemocí z povolání. Překročení úrovně koncentrace škodlivých látek v emisích do ovzduší s sebou nese uložení vysokých pokut a opakované porušení může vést k částečnému nebo úplnému uzavření podniku.

Typy zařízení na čištění plynu

Metody čištění emisí plynů a typ zařízení na čištění plynů závisí na typu technologického nebo přípravného procesu, fyzikálních a chemických vlastnostech kontaminantů, koncentraci a objemu škodlivých látek a provozních podmínkách zařízení. Výpočet a výběr aspiračních jednotek probíhá ve fázi tvorby projektu pro celý podnik nebo v důsledku konstrukčních řešení stávajících a provozovaných technologií.

Čištění plynů a emisí do ovzduší se provádí pomocí různých typů zařízení, která se podle metody filtrace dělí do dvou kategorií:

• suchá metoda;
• mokrá metoda.

Nejběžnější instalace pro suché čištění plynných emisí jsou:

• cyklóny;
• elektrostatické odlučovače;
• kapsové filtry;
• kartušové filtry.

Mokrá metoda se používá k čištění plynů v následujících zařízeních:

• pračky;
• Venturiho trubice;
• zavlažovací komory.

Cyklony v průmyslových podnicích lze použít jako hlavní nebo první stupeň čištění. Taková zařízení si získala velkou popularitu díky své vysoké spolehlivosti, absenci pohyblivých mechanismů a nutnosti připojení k elektrické síti, možnosti jejich použití k filtraci plynů s vysokými teplotami a dlouhé životnosti.

Konstrukčně se cyklon skládá z válcového ocelového tělesa s kuželovou spodní částí, vstupní spirálové odbočky, výstupní svislé trubky, šoupátka pro odvod prachu a úložného zásobníku. Čištění odcházející směsi plynu a vzduchu od pevných nesoudržných částic probíhá díky využití odstředivých a setrvačných sil. Kontaminovaná směs plynu a vzduchu vstupuje do cyklonu vstupní spirálovou odbočkou, která mění proudění kolem svislé osy. Působením odstředivé síly jsou částice kontaminantů vrhány na stěny tělesa a sestupují do kuželové části.

Ve spodní části cyklonu se směr proudění náhle změní o 180° a čistý vzduch vystupuje svislou odbočnou trubkou, zatímco prach setrvačností dále padá dolů. Usazené nečistoty se po otevření šoupátka vysypou do zásobní nádrže a následně se odvezou k likvidaci. Pro zvýšení produktivity aspirační jednotky se cyklony sestavují do skupin nebo baterií.

Princip fungování elektrických filtrů je založen na přijímání elektrického náboje částicemi znečištění při průchodu iontovým polem vytvořeným v tělese zařízení a jejich přitahování k elektrodám s opačným nábojem. Nejrozšířenější jsou instalace s trubkovými a deskovými elektrodami. V prvním případě proud prachu prochází ve svislém směru uvnitř dutých elektrod a znečištění se usazuje na vnitřním povrchu.

Druhá verze zařízení je určena pro pohyb pracovního média v horizontálním směru mezi deskovými elektrodami. Aby se zabránilo snížení stupně čištění a povrch elektrody byl očištěn od kontaminace, je vháněn stlačený vzduch nebo je aktivován mechanický třepací systém. Stupeň čištění v elektrostatických filtrech dosahuje 90 %.

Jeden z nejúčinnějších metody čištění emisí plynů je použití rukávových filtrů v aspiračních systémech. K čištění plynu od pevných nečistot dochází, když prašný proud prochází filtračním materiálem. Konstrukce rukávového filtru se skládá z ocelového pouzdra s kuželovitou spodní částí, vstupního a výstupního potrubí, přepážky, rámu se zavěšenými objímkami, třepacího mechanismu a systému pro odsávání prachu (šneku). Prašný vzduch vstupuje do pouzdra vzduchovodem přes vstupní potrubí, naráží na přepážku, kde se usazují velké prachové částice, a prochází rukávovým systémem.

Nečistoty zůstávají na povrchu materiálu a vyčištěný vzduch vystupuje do horního společného sběrače a je odváděn ven výstupním potrubím. K čištění povrchu rukávů od ulpívajícího prachu se používá mechanická metoda třepání nebo ofukování stlačeným vzduchem. Mřížkovaný kovový rám zabraňuje deformaci rukávů a slouží k udržení maximální filtrační plochy. Četnost třepání rukávů závisí na koncentraci nečistot, objemu prašného vzduchu a výkonu ventilátoru aspiračního systému. Vybavení filtrů keramickými filtry nebo materiálem odolným vůči vysokým teplotám umožňuje čistit proud plynu s teplotou až 900 °C.

Patronové filtry se používají k čištění malého objemu kontaminovaného plynu. Takové zařízení má řadu výhod, z nichž hlavní jsou snadná a jednoduchá výměna filtračních prvků a možnost plnit patrony různými materiály, které jsou nejvhodnější pro specifické kontaminanty. V tomto případě dochází nejen k mechanickému čištění proudu od pevných částic, ale také k chemické neutralizaci škodlivých látek a plynů.

Hlavními zařízeními pro mokrou filtraci výfukových plynů jsou pračky, rozprašovací komory a Venturiho trubice. Znečištěný proud se čistí vázáním pevných částic na drobné kapky kapaliny nebo mokrý povrch. Konstrukce praček a rozprašovacích komor může být různá, mohou kombinovat vertikální a horizontální přepážky a kapalina může být rozváděna po površích nebo přiváděna pomocí trysek. Kapalina může být rozprašována podél, kolmo nebo proti směru znečištěného proudu. Znečišťující látky vázané kapalnou fází jsou vypouštěny do drenážního systému a odváděny jako kal potrubím.

Kromě odstraňování pevných částic kontaminantů jsou hlavními zařízeními pro chemické čištění plynných toků pračky, rozprašovací komory a Venturiho trubice. Jako kapaliny v nich lze použít různé chemické roztoky, které neutralizují škodlivé a nebezpečné směsi plynů (absorpční činidla). Smáčené povrchy uvnitř zařízení jsou vyrobeny z určitých materiálů obsahujících neutralizátory pro plyny a chemikálie (adsorpce).

Metody čištění emisí plynů

Vytvořit efektivní schémata čištění emisí plynů organizovat několik fází čištění s ohledem na technologické procesy, složení, koncentraci, chemické a fyzikální vlastnosti kontaminujících látek. Mezi hlavní metody čištění plynných emisí patří:

• mechanické čištění emisí plynů;
• absorpční čištění plynných emisí;
• chemické čištění plynných emisí.

Mechanická filtrace se používá jako první stupeň čištění a odstraňuje pevné částice kontaminantů. Jako zařízení se používají cyklony, elektrostatické filtry, rukávové a patronové filtry.

Absorpce (fyzikální nebo chemická) – základem metody je výběr kapaliny, během jejíhož průchodu se v ní kontaminanty rozpouštějí (fyzikální absorpce) nebo s ní chemicky reagují za vzniku nových látek (chemická absorpce). Absorpční proces se efektivně realizuje v pračkách, zavlažovacích komorách a Venturiho trubicích. V závislosti na složení kontaminantů se volí vhodný absorbent. Čištění může probíhat v několika fázích. Při vysokých teplotách výfukových plynů v schéma čištění emisí plynů zahrnují konvekční chladiče. Roztok je do zařízení přiváděn oběhovými čerpadly, která zajišťují uzavřený cyklus a zavlažují vícestupňové vrstvy absorbéru.

Metody chemického čištění plynů naznačují přítomnost chemické reakce v procesu, která má dominantní význam ve srovnání s procesy kondenzace, adsorpce, absorpce a spalování. Základ chemické metody čištění výfukových plynů Nejde o extrakci škodlivých sloučenin z plynu, ale o jejich přeměnu na neutrální. Nejběžnější možností je katalytické čištění emisí, kdy je reakce urychlena pevným katalyzátorem umístěným v tělese zařízení (heterogenní katalýza).

Čištění plynu od oxidů dusíku

Oxidy dusíku (NO, NO2) při vstupu do lidského těla ničí krev, plíce, ovlivňují nervovou soustavu a jsou nejnebezpečnějšími látkami v emisích z tepelných elektráren (TE), závodů na výrobu hnojiv a munice a spaloven odpadu (foxtails). Mezi hlavní metody čištění plynných emisí patří:

• oxidační;
• obnovující;
• sorpce.

Oxidace dusíkatých sloučenin NO, NO2 na N2O3 s následnou absorpcí různými sorbenty. Redukční metoda zahrnuje redukci katalytickou nebo termickou metodou na neutrální sloučeniny. Více informací o čištění spalin od popela naleznete v našem článku.

Sorpční varianta je založena na interakci oxidů s roztoky alkálií, síranů nebo chloridů železa a síranů niklu. Proud kontaminovaného plynu vstupuje do pračky a při průchodu jím se dostává do kontaktu s náplňovými vrstvami zavlažovanými tryskami. Vroucí mezifázová vrstva náplní kontinuálně zachycuje oxidy dusíku, které jsou vázány vodou a odváděny do kalového sběrače.