Energetics and Kinetics of Plant Raw Material Dehydration Processes
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
245 3
Ultima descărcare din IBN:
2023-02-24 14:45
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
[620.9+537.8]:66.047.3.011:67.03:621.31 (1)
Economia energiei în general (550)
Electromagnetism. Câmp electromagnetic. Electrodinamică (60)
Tehnologie chimică. Industrii chimice și înrudite (1502)
Industrii, meserii și îndeletniciri pentru materiale diverse (164)
Electrotehnică (1154)
SM ISO690:2012
БУРДО, Олег, ТЕРЗИЕВ, Сергей, БУРДО, Алла, СИРОТЮК, Илья, ПИЛИПЕНКО, Евгений, АКИМОВ, Александр, МОЛЧАНОВ, Михаил. Энергетика и кинетика процессов дегидратации растительного сырья. In: Problemele Energeticii Regionale, 2022, nr. 3(55), pp. 111-129. ISSN 1857-0070. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.3-55.09
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 3(55) / 2022 / ISSN 1857-0070

Energetics and Kinetics of Plant Raw Material Dehydration Processes

Energetică și cinetică a proceselor de dezhidratare a proceselor de dezhidratare a materiei prime vegetale

Энергетика и кинетика процессов дегидратации растительного сырья

DOI:https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.3-55.09
CZU: [620.9+537.8]:66.047.3.011:67.03:621.31

Pag. 111-129

Бурдо Олег1, Терзиев Сергей2, Бурдо Алла1, Сиротюк Илья1, Пилипенко Евгений1, Акимов Александр1, Молчанов Михаил1
 
1 Одесский национальный технологический университет, Одесса,
2 Публичное акционерное общество «Енни Фудз» г. Одесса
 
 
Disponibil în IBN: 1 septembrie 2022


Rezumat

The aim of this work is the energy-efficient equipment creation for production of a high-quality dry product from a plant raw material and development of scientific and engineering founda-tion for the design of such an equipment. The achievement of this aim lies in a deep analysis of ten-dency in the development of a drying theory and technique. The graph is presented, on the basis of which the development of heat and moisture transfer model of A.V. Lykov is given, taking into ac-count the P. A. Rebinder moisture bond forms specificity. The problems of convective drying modern technologies are determined; the reasons of high-energy consumption during their work are substanti-ated. The electrodynamic dehydrators classification is given, which consideres the combined simple modes (drying) and hybrid dehydration modes. On the basis of the first law of thermodynamics, the possibility of a significant decrease in energy consumption is shown by the organization of a “vapordynamic” effect. The most significant result of the work is the construction of the electrody-namic apparatus module for dehydration of food and medicinal plant raw material. By the combination of electromagnetic field with the filtration process the specific energy consumptions were 1.9 MJ per 1 kg of the removed moisture, at the hybrid processes — juice yield exceeded vapor yield by 3.5 times. The significance of the work consists in the fact that the scientific conception of the authors on the possibilities of the significant decrease in energy consumption during the raw material dehydration at the innovative electrodynamic type apparatuses was practically proven.

Scopul lucrării este crearea de echipamente eficiente din punct de vedere energetic pentru producerea de produse uscate de înaltă calitate din materiale vegetale și dezvoltarea unor fundații științifice și de inginerie pentru proiectarea unor astfel de echipamente. Pentru a atinge acest obiectiv, a fost efectuată o analiză profundă a tendințelor de dezvoltare a teoriei și tehnologiei uscării. Este dat un grafic, pe baza căruia dezvoltarea A.V. Lykov, ținând cont de specificul formelor de legătură de umiditate P.A. Relegator. Sunt determinate problemele tehnologiilor moderne de uscare convectivă, sunt fundamentate motivele costurilor mari ale energiei în timpul funcționării acestora. Sunt propuse principiile reducerii costurilor energetice în dispozitivele inovatoare de deshidratare a alimentelor și a materialelor vegetale medicinale. Sunt fundamentate perspectivele dispozitivelor de tip electrodinamic pentru implementarea tehnologiei acțiunii energetice dirijate. Cel mai important rezultat al lucrării este proiectarea modulului aparatului electrodinamic pentru deshidratarea alimentelor și a materialelor vegetale medicinale. Când câmpul electromagnetic a fost combinat cu procesul de filtrare, consumul specific de energie a fost de 1,9 MJ per 1 kg de umiditate îndepărtată; în procesele hibride, randamentul de suc a fost de 3,5 ori mai mare decât randamentul de abur. Pentru evaluarea eficienței dispozitivelor electrodinamice a fost utilizat numărul de acțiuni energetice propus de autori. Acest număr a generalizat cu succes bazele datelor experimentale obținute în timpul deshidratării feliilor de legume în câmpuri cu infraroșu și microunde. Semnificația lucrării constă în faptul că s-a dovedit practic conceptul științific al autorilor asupra posibilităților unei reduceri semnificative a costurilor energetice în timpul deshidratării materiilor prime în dispozitive inovatoare de tip electrodinamic.

Цель работы — создание энергоэффективного оборудования для производства высококачественного сухого продукта из растительного сырья и разработка научных и инженерных основ проектирования такого оборудования. Для достижения поставленной цели проведен глубокий анализ тенденций развития теории и техники сушки. Приведен граф, на основе которого дано развитие модели тепловлагопереноса А.В. Лыкова, учитывающее специфику форм связи влаги П.А. Ребиндера. Определены проблемы современных технологий конвективной сушки, обоснованы причины высоких энергетических затрат при их работе. Предложены принципы снижения энергетических затрат в инновационных аппаратах для обезвоживания пищевого и лекарственного растительного сырья. Обоснованы перспективы аппаратов электродинамического типа для реализации технологии направленного энергетического действия. Дана классификация электродинамических дегидраторов, предусматривающая простые режимы (сушку), комбинированные и гибридные процессы обезвоживания. На базе первого закона термодинамики показана возможность существенного снижения энергетических затрат за счет организации «пародинамического» эффекта. В комбинированных процессах влага из объема сырья доставляется бародиффузионным механизмом на поверхность, а дальше организуется мощный механический поток с поверхности. В гибридных процессах организуется отвод сока и пара. Наиболее существенным результатом работы является конструкция модуля электродинамического аппарата для дегидратации пищевого и лекарственного растительного сырья. При комбинации электромагнитного поля с процессом фильтрации удельные затраты энергии составили 1,9 МДж на 1 кг удаленной влаги, в гибридных процессах — выход сока в 3,5 раза превысил выход пара. Для оценки эффективности электродинамических аппаратов использовалось предложенное авторами число энергетического действия. Это число удачно обобщило базы экспериментальных данных, полученных при дегидратации слайсов овощей в инфракрасном и в микроволновом полях. Значимость работы заключается в том, что практически доказана научная концепция авторов о возможностях существенного снижения энергетических затрат при обезвоживании сырья в инновационных аппаратах электродинамического типа.

Cuvinte-cheie
electrodynamic apparatuses, energy technologies, drying, dehydration, mathematical and experimental modeling, food and medicinal plant raw material,

dispozitive electrodinamice, tehnologii energetice, uscare, deshidratare, modelare matematică și experimentală, materiale alimentare și vegetale medicinale,

электродинамические аппараты, энерготехнологии, сушка, дегидратация, математическое и экспериментальное моделирование, пищевое и лекарственное растительное сырье