Способ мойки корнеклубнеплодов

 

Изобретение относится к способам мойки корнеклубнеплодов и может быть использовано для мойки свеклы, а также для мойки фруктов и овощей. Цель изобретения - повышение интенсивности мойки и снижение потерь сахаристых веществ. Технологическая схема мойки свеклы в проточной воде включает гидротранспортер 1, виброустройство 2 с пневмокамерой 3 переменного регулируемого давления, водоотделитель 4, кавитационно-импульсные форсунки 5. Смесь корнеклубнеплодов с моющей жидкостью по гидротранспортеру 1 непрерывно поступает в виброустройство 2, позволяющее регулировать частоту и амплитуду колебаний слоя жидкости со свеклой. Для создания резонансных режимов колебаний в слое жидкости со свеклой и усиления гидродинамического вибротурбулентного воздействия на корни свеклы при заданной частоте колебаний применена пневмокамера 3 переменного регулируемого давления, которая располагается под виброустройством 2. После вибрационной обработки, которая составляет 0,5-1 с смесь поступает по гидротранспортеру 1 на водоотделитель 4, где происходит отделение грязной воды от корнеклубнеплодов. При данной транспортировке корнеклубнеплодов, отделенных от воды, на водоотделителе 4 их подвергают обработке импульсными кавитационными струями моющей жидкости с частотой импульсов 0,2-1 Гц при максимальной скорости струй в импульсе 50-100 м/с, которые создаются кавитационно-импульсными форсунками 5, установленными над водоотделителем 4 вдоль него. Время обработки 5-10 с. За счет снижения суммарного времени обработки до 11 с повышается интенсивность мойки и снижаются потери сахаристых веществ. 1 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

КСГ1УБЛИН (51)5 А 23 Н 12 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ь

4е ф э

%Ъ

Оэ

Ми Ей жкЬосты

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О П !РЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4311998/30-13 (22) 02.10..87 (46) 23. 10.90. Бюл. 9 39 (71) Всесоюзный научно-исследователь-. ский институт сахарной промышленности (?2) А.Ф. Немчин, В.Г. Белик, Э.Г.3авадовская, В.д. Новосельский, .П.В. Нолторак и В.Г. Ярмилко (53) 631.362(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

- 628877, кл. А 23 8 12/02, 1977. (54) СПОСОБ МОЙКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ (57) Изобретение относится к способам мойки корнеклубнеплодов и может быть использовано для мойки свеклы, а также для мойки фруктов и овощей. Цель изобретения — повышение интенсивности мойки и снижение потерь сахаристых веществ. Технологическая схема мойки свеклы в проточной воде включает гидротранспортер -1, виброустройство 2 с пневмокамерой 3 переменного регулируемого давления, водоотделитель 4, кавитационно-импульсные форсунки 5.

СмеСь корнеклубнеплодов с моющей жидкостью по гидротранспортеру 1 непрерывно поступает в виброустройство 2 позволяющее регулировать частоту и

„„80„„ 1600676 А1

2 амплитуду колебаний слоя жидкости со свеклой. Для создания резонансных режимов колебаний в слое жидкости со свеклой и усиления гидродинамического вибротурбулентного воздействия на корни свеклы при заданной частоте колебаний применена пневмокамера 3 переменного регулируемого давления, которая располагается под виброустройством 2. После вибрационной обработки, которая составляет 0 5-1 с, смесь поступает по гидротранспортеру 1 на водоотделитель 4, где происходит отделение грязной воды от корнеклубнеплодов. При данной транспортировке корнеклубнеплодов, отделенных от воды, на водоотделителе 4 их подвергают обработке импульсными кавитационными струями моющей жидкости с частотой импульсов 0,2- Гц при максимальной скорости струй в импульсе

50-100 м/с, которые создаются кавитационно-импульсными форсунками 5, установленными над водоотделителем 4 вдоль него. Время обработки 5-10 с.

За счет снижения суммарного времени обработки до 11 с повышается интенсивность мойки и снижаются потери сахаристых веществ. 1 ил., 2 табл.

rodzvu " омулей жиФнос щр

1600676

Изобретение относится к способам

Мойки корнеклубнеплодов и может быть

Использовано для мойки свеклы, а также для мойки фруктов и овощей.

Цель изобретения — повышение интенсивности мойки и снижение потерь сахаристых веществ.

На чертеже представлена технологи-! ческая схема мойки свеклы в проточнои среде.

Технологическая схема включает гидротранспортер 1, виброустройство

2, например, с.пневмокамерой 3 переменного регулируемого давления, водо- 1S отделитель 4 и кавитационно.-импульсные форсунки 5.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Смесь корнеклубнеплодов с моющей 20 жидкостью по гидротранспортеру 1 непрерывно поступает в виброустройство

2, позволяющее регулировать частоту и амплитуду колебаний слоя жидкости

Со свеклой. Для создания резонансных 25 режимов колебаний в слое жидкости со свеклой и усиления гидродинамическоfо вибротурбулентного воздействия на

Морнеклубнеплоды при заданной частоте колебаний применена пневмокамера 3

Переменного регулируемого давления, которая располагается под виброустройством 2.Это воздействие производят в течение 0,5-1 с.

После вибрационной обработки .смесь 3S поступает по гидротранспортеру 1 на водоотделитель 4, где происходит отделение грязной воды от корней свеклы.

При данной транспортировке корней 40 свеклы, отделенных от воды, на водоотделителе 4 их нодвергают.обработке импульсными кавитационными струями моющей жидкости с частотой импульсов

0,2-1.,0 Гц при максимальной скорости струй в импульсе 50-100 м/с, которые создаются кавитацнонно-импульсными форсунками 5, установленными над водоотделителем 4 вдоль него в течение

5-10 с.

Импульсные кавитационные струи создаются за счет образования и схлопывания суперкаверн в потоке моющей жидкости с определенной частотой, причем при схлопывании суперкаверн импульсное статическое давление в потоке. может повыситься в 5-10 раз по сравнению со средним давлением подаваемой жидкости. За счет этого скорость выбрасываемых струй может достигать значительных величин.

Кроме того, хвостовая часть суперкаверны генерирует в потоке жицкости и в выбрасываемых струях множество кавитационных микропузырьков.

Таким образом, корни свеклы при кавитационно-импульсном воздействии подвергаются макрокинетической обработке импульсными макроструями и микроскопическому кавитационному воздействию от схлопывающнхся на поверхности корней кавитационных микропузырьков.

При соударенни импульсных струй, содержащих кавитационные пузырьки с корнями свеклы, микропузырьки схлопываются на поверхности корней. Процесс схлопывания микропузырьков происходитс образованием сверхскоростных кумулятивных микроструек диаметром 5—

50 мкм, имеющих скорость порядка 12001500 м/с, чем и создается интенсивное микрокинетическое кавитационное воздействйе.

Частота кавитационных автоколебаний может изменяться в щироких пределах в зависимости от конструктивных и режимных параметров форсунок от

0,02 до 1000 Гц. Однако наибольшая с степень отмывания корнеклубнеплодов наблюдается в диапазоне низких частот

0 1-2 Гц. Причем максимальная степень отмывания происходит в диапазоне импульсных воздействий кавитационными струями от 0,2 до 1 Гц. Снижение частоты колебаний ниже 0,2 Гц хотя и повышает импульсное давление в потоке моющей жидкости (скорость струи в импульсе выше 100 м/с) и кинетическое воздействие макроструй, однако количество этих воздействий (из-за снижения частоты) уменьшается и степень отмывания корней ухудшается.

Наооорот, при увеличении частоты колебаний выше 1 Гц импульсное давление в форсунке снижается, скорость струй уменьшается ниже 50 м/с и степень отмывания также ухудшается.

Таким образом, вибрационное воздействие в режиме резонансных колебаний иозволяет отделять крупные трудноудаляемые куски грязи из продольных борозд корней. свеклы, импульсное макровоздействие струями позволяет отмывать поверхность свеклы, а микрокинетическое кавитационное воздействие позволяет очищать поверхность свеклы от

6 6

Пример 16. Свекла, отмытая в среднем на 91Х в зоне виброрезонансной мойки в виброустройстве 2, подается по гидротранспортеру 1 на водоотделитель 4, где подвергается обработке импульсными кавитационными струями с частотой импульсов 0,2 Гц („„=

= 0,2 Гц) и максимальной скоростью струй в импульсе Чцщ 98 м/с в течение

10 с ((ù= 1О- с). В результате кавитационно-импульсной струйной обработки свеклы, кроме отмывания грязи,,с поверхности корней свеклы сникается верхний тонкий слой клетчатки, содержащии максимальное количество несахаров, в среднем по толщине 100 мкм (0,1 мм). Однако даже при такой интенсивной обработке эффект отмывания достигает 94,57, небольшая часть грязи (17. от первоначального содержания остается в углублениях, особенно когда на них полностью удалена ботва).

Пример 17. Свекла, отмытая ,в среднем на 91Х в зоне виброрезонансной мойки, подвергается обработке импульсными кавитационными струями с частотой импульсов 0,6 Гц (= 0,6 Гц) и максимальной скоростью струй в импульсе 72 м/с в течение 10 с (.д

10 с). В результате проведенной кавитационно-импульсной обработки свеклы с поверхности корней свеклы снимается верхний слой клетчатки в среднем по толщине 60 мкм (0,06 мм). Общий эффект отмывания 957.

Пример 18. Свекла, отмытая в среднем на 917 в зоне виброрезонансной мойки, подвергается обработке им-. пульсными струями с частотой импульсов 1 Гц (4z„= Гц) и максимальной скоростью струй в импульсе 54 м/с в течение 10 с (10 с). В результате проведенной кавитационно-импульсной обработки свеклы с поверхности корней свеклы снимается тонкий верхний слой клетчатки в среднем по толщине 40 мкм (0,04 мм). Общий эффект отмывания 93,5Х °

Пример ы 19-24. Свекла, отмытая в среднем íà 91Х в зоне виброрезонансной мойки, поступает на водоотделитель и подвергается обработке струями так же, как и в примерах 1618, изменяется только время обработки.

Пример ы 25-30. Кроме того, по примерам !6-24 проведена кавитационно-импульсная мойка свеклы на частотах 0,1 и 1,5 Гц.

5 160067 верхнего слоя, содержащего максимальное количество несахаров.

П, р и м е р !. Свекла, отмытая от грязи в тракте гидроподачи на 60Х (G „ = 60Х), подается по гидротранс5 портеру 1 водой со скоростью 1,5 м/с (V 1,5 м/с) при толщине свекловодяного слоя ЗОО мм (T = 300 мм) в зону виброрезонансной мойки, в вибро- 1 устройство 2, где в течение с (3@ = 1 с) подвергается вибротурбу» лентному резонансному воздействию с ререзонансной частотой 30 Гц при амплитуде колебаний 6 мм.

Режимы резонанса поддерживаются asтоматически за счет изменения давления в пневмокамере 3 в пределах от О до 0,12 ИПа (0,1-2 кг/см2).

В результате праведенноч виброре- ° 20 зонансной мойки свеклы эффект отмывания ее возрастает по 917..

Пример 2. Свекла, отмытая от грязи в тракте гидроподачи на 607, подается по гидротранспортеру 1 водой со скоростью 1,5 м/с (V+ = 1,5 м/с) при толщине свекловодяного слоя

300 мм (Т = 300 мм) в зону виброрезонансной мойки, в виброустройство 2, где в течение 1 с (с, = 1 с) подверга30 ется вибротурбулентному резонансному воздействию с резонансной частотой

40 Гц при амплитуде колебаний 4 мм (А,ю„= 4 мм). В результате проведенной виброрезонансной обработки свеклы эффект отмывания возрастает до 917.. 35 !! p и м е р 3. Свекла, отмытая от грязи в тракте гидроподачи на 607, подается по гидротранспортеру 1 водой со скоростью 1,5 м/с (V = 1,5 м/с) при толщине свекловодяного слоя 300 мм 40 в зону виброрезонансной мойки в виброустройство 2, где в течение 1 с (c. = 1 с) подвергается вибротурбулентному резонансному воздействию с резонансной частотой 50 Гц и амплиту- 45 дой колебаний 2 мм (А„ д = 2 мм). В результате проведенной виброрезонансной мойки свеклы эффект отмывания возрастает до 907.

Пример ы 4-9. Свекла по примерам 1-3 подается при скорости 2 и

2,5 м/с и процесс отмывания происходит аналогичным образом.

Пример и 10-15. Кроме того, по примерам 1-9 проведена мойка свек- >5 лы на частотах 20 и 60 Гц на скоростях

1 5 и 2 и 2,5 м/с.

Результаты примеров 1-15 сведены в табл..1.

1600676

Результаты примеров 16-30 приведены в табл. 2.

Результаты, указанные в примерах

1-15, и проведенные испытания экспериментальных натурных образцов аппаратов, реализующих предлагаемый способ„ показывают, что режимы виброрезонансного воздействия при заданной скорости подачи свекловодяной смеси, iO например, в примерах 1-3 являются ограничивающими диапазон возможного изм кения резонансной частоты. налогичные результаты наблюдаются при других заданных условиях ра- t5 боты завода, скоростях течения жидкости и толцины слоя воды, что видно из примеров 1-15 в сводной табл. 1.

Из примеров 4-9 видно, что при увеличенйи скорости течения и, соответст- 20 венНо, уменьшении толцины слоя жидкости со свеклой с 300 мм на. 200 и

180 мм резонансные режимы возникают при большей амплитуде колебаний.

Примеры 3 н 7 являются ограничиваю ими диапазон измерения амплитудй резонансных колебаний в пределах

2-10 мм в соответствии с ограничителями частот. Из групп примеров 1-3, 5-6,, 7-9 видно, что при одинаковом ЗО. изменении частоты резонансных колебаний уменьшение времени обработки снижает эффект отмывания, поэтому примеры 2 и 8, на которых реализуются оптимальные частоты резонансных колебаний, являются ограничивающими диапазон изменения длительности обработки в пределах 1-0,5 с. При уменьшении времени обработки ниже 0,5 с заметно снижается эффект отмывания, а 40 увЕличение длительности виброрезонансной обработки в проточной жидкости свыше 1 с приводит к заметному увеличению удельных затрат энергии, Дпя этОго необходимо увеличить длину и соответственно вес вибрирующего участка тракта гидроподачн, а следовательно, мощность вибропривода.

Результаты, указанные в примерах

16-18, и проведенные испытания показынают, что режимы кавптационно-импупьсного воздействия при заданном времени обработки (т.е. длине водоот;.; делителя) в примерах 16 и 18 являются ограничивающими диапазон возможного изменения частоты импульсов кавитационных автоколебаний и скорости кавитационных струй в пределах 0,2—

1 Гц и 100-50 м/с.

Аналогичные результаты получаются при другой длительности кавитационноимпульсной обработки, что хорошо видно из примеров 16-24 в табл. 2.

Из групп примеров 16-18, 19-21, 22-24 видно, что нри одинаковом изменении частоты и скорости импульсных кавитационных струй уменьшение времени обработки снижает эффект отмывания, поэтому примеры 17-23, на которых реализуются оптимальные частоты и скорости импульсных кавитационных струй,являются ограничивающими диапазон изменения длительности обработки в пределах 5-10 с. При уменьшении частоты кавитационных автоколебаний кавитационно-импульсной струйной обработки свеклы ниже 0,2 Гц (примеры 25, 27 и

29) степень отмывания уменьшается, так как уменьшается количество импульсных воздействий в единицу времени, увеличение частоты кавитационных автоколебаний выше 1 Гц (примеры 26, 28 и 30) также снижает из-за уменьшения импульсного воздействия эффект.

Увеличение длительности обработки свыше 10 с приводит к заметному увеличению расхода моюцей жидкости и удельных затрат энергии на мойку. Для увеличения длительности кавитационноимпульсной обработки в потоке движуureA свеклы необходимо увеличить длину водоотделителя, а следовательно, и мощность привода, увеличить . количество форсунок, а следовательно, расходы жидкости и мощность насоса.

За счет снижения времени обработки возрастает интенсивность мойки и уменьшаются потери сахарных веществ, Формула изобретения

Способ мойки корнеклубнеплодов путем воздействия вибрационных резонансных колебаний на смесь .корнеклубнеплодав с моющей жидкостью, о т л и ч а ю- шийся тем, что, с целью повышения интенсивности мойки и снижения потерь сахаристых веществ, воздействие вибрационными резонансными колебаниями на корнеклубнеплоды производят в потоке смеси в течение 0,5-1 с, затем отделяют моющую жидкость, а корнеклубнеплоды дополнительно подвергают воздействию импульсно-.хавитационных струй моющей жидкости с частотой импульсов

0,2-1,0 Гц при максимальной скорости струй в импульсе 50-100 м/с в течение

5-10 с.

1600676

Та блица

I I

«) I l(III El )1E1f

Параметры

10 1 2 3 1.1 12 4 5 6 13 14 7 8 9 15

220

0,75

60 20 30 40 50 . 60 20 l 5 9 8 :. 6 4 2 11

75 78 89 91 88 70 75

Та блица 2

Параметры Показатели по примеру

25 16 17 18 26 27 19 20 21 28 29 22 23 24 30

91 .

8 5

0,2 0,6 1,0 1,5 0,1 0,2 0,6 1,0 1,5

98 72 54 48 105 98 72 54 48.

60 20 10 0 О 10 20 0 0

94 94,5 92,5 91,5: 92,5 93 91 90,5

0,1 0,2 0,6 1,0 1,5 0,1

105, 98 72 54 48 105

10 100 60 40 20 0

92 5 94 5 93 5 93 92

Составитель C. Куликов

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор С Шевкун

Редактор О. Головач

° » °

Заказ 3224 Тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-.издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Gex

7® м!с

Т,„, мм

n...

689

)KO%- Гц, xyg t

0 вы» ° "Ь „, le л и»

)щ р

Ч,„, м с

pt, мкм с,„„, %

1,5

1,0

20 30 40 50

8 6 4 2

80 91 93 90

2,5

180

0,5

40 50 60

8 4 3

89 86 85