Способ исследования смеси растительного сырья и жидкой фазы при проектировании экстракционного оборудования и устройство для его осуществления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 и 33/02, С 13 Р 1/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф (21) 4757154/13 (22) 09.1-1.89 (46) 07.05.93. Бюл. М 17 (71) Киевский технологический институт пищевой промышленности (72) Н.Н. Пушанко, А.А. Серегин, В,H. Кухар и С.В, Рогальский (56) 1. Маликов В.А., Бледное Ю.Г. К оценке. механических свойств сахарной свеклы.—

Известия ВУЗов, Пищевая технология. М 1, 1971, с. 121-122.

2, Халемский М,3, Технологические свойства сахарной свеклы. М.: Пищевая .промышленность, 1967, с. 83-84, (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СМЕСИ

РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ И ЖИДКОЙ

ФА36! ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭКСТРАКЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использованиесахарная промышлен.ность для определения модуля упругости сокостружечной смеси. Сущность изобретения: в качестве исСледуемой среды применяют смесь твердой и жидкой фаз, например сокостружечную смесь из диффуИзобретение относится к пищевой промышленности, в частности к сахарной, для определения модуля упругости сокостружечной смеси, но может быть использовано и в других отраслях пищевой и химической промышленности, где требуется onðåäåëåние механических свойств растительного сырья в смеси с жидкой фазой, „„ Ж,, 18140б4 А1

* зионных аппаратов, располагают радиально на поверхности образца индикаторные полоски для определения поля деформации смеси, в сокостружечной смеси перемещают элемент давления, измеряют величину перемещения элемента давления, возникающую при„этом силу реакции со стороны сокостружечной смеси, расстояние от поверхности элемента до границы максимального распространения поля деформации сокостружечной смеси в направлении дви- жения элемента, а также радиус элемента давления, определяют модуль упругости смеси по формуле, приведенной в описании, Устройство выполнено в виде цилиндрической емкости с расположенным соосно с ней валом, установленным с возможностью вращения, в верхней части которого закреплено водило с установленным на конце элементом давления с укрепленными на нем тензорезисторными датчиками и дугообразной измерительной шкалой, при этом в верхней части емкости установлен с воз- можностью движения фиксатор перемещения элемента давления. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Целью изобретения является повыше« ние точности.

На фиг. t изображено устройство для исследования смеси растительного сырья и жидкой фазы при проектировании экстракционного оборудования, продольный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг, 3— датчик давления.

1814064

Устройство для исследования смеси растительного сырья и жидкой фазы при проектировании экстракционного оборудования дополнительно снабжено валом 1 с водилом 2, укрепленным в верхней части вала 1 тензорезисторным датчиком 3 и фиксатором 4 перемещения элемента давления

5, при этом приспособление для размещения исследуемой пробы выполнено в виде цилиндрической емкости 6, вал 1 установлен соосно последней с возможностью вращения, элемент давления 5 укреплен на конце водила 2, а тензорезисторный датчик

3 — на элементе давления 5, при этом измерительная шкала 7 выполнена дугообразной, а фиксатор 4 установлен в верхней части емкости 6 с воэможностью перемещения.

Смесь твердой и жидкой фаз с требуемым соотношением, например сокостружечную смесь из диффузионных аппаратов, помещают в цилиндрическую емкость 6.

Располагают радиально на поверхности образца индикаторные полоски 8 для определения границы максимального распространения поля деформации сокостружечной смеси в направлении движения элемента давления 5. Вращение вала 1 с помощью привода 9 обеспечивает через водило 2 перемещение элемента давления 5 в сокостружечной смеси, При перемещении элемента давления, в исследуемой среде вокруг него возникает поле сжимающих напряжений, вызывающее поле деформации сокостружечной смеси, Деформация сокостружечной смеси способствует изгибу индикаторных полосок 8, расположенных на ее поверхности, При этом действующая на элемент давления 5 сила реакции со стороны сокостружечной смеси вызывает изгиб элемента давления и тем самым изменяет характеристики расположенных на элементе давления тензорезисторных датчиков 3, предназначенных для измерения силы реакции со стороны сокостружечной смеси.

Совместно с элементом давления 5 перемещается измерительная шкала 7, позволяющая измерить перемещение элемента давления, а также расстояние от поверхности элемента давления до границы максимального распространения поля деформации сокостружечной смеси в направлении движения элемента давления.

Измеряют величину перемещения элемента давления 5, возникающую при этом силу реакции со стороны сокостружечной смеси, расстояние от поверхности элемента давления до границы максимального распространения поля деформации сокостружечной смеси в направлении движения элемента давления, т.е. до места на поверхности сокостружечной смеси, где индикаторные полоски 8 останутся прямолинейными.

Кроме того, измеряют радиус элемента дав5 ления 5. Определяют модуль упругости сокостружечной смеси по формуле

Е—

2 P (!и ц — In r } л и

Пример осуществления способа.

Из диффузионного аппарата отбирают смесь свекловичной стружки и диффузионного сока с необходимым соотношением

15 фаз, Напротив нулевого значения измерительной шкалы устанавливают фиксатор перемещения элемента давления.

Располагают радиально на поверхности образца индикаторные полоски для определения деформации сокостружечной смеси.

Перемещают в сокостружечной смеси на некоторое расстояние и элемент давления. В нашем случае v=11 мм.

Фиксируют с помощью тензорезисторного датчика величину возникающей при движении элемента давления силу реакции

P co стороны сокостружечной смеси. Р=0,75х1000000 Па. В этот же момент измеряется расстояние от поверхности элемента давления до границы максимального распространения поля деформации сокостружечной смеси в направлении движения элемента давления. d=300 мм.

Радиус элемента. давления г=16 мм, Подставляя полученные значения в формулу для определения модуля .упругости смеси твердой и жидкой фаз, получаем

2 . 0 75 10 In 300 — !и 16 )

3,14 11

= 0,1 10 (Па).

Преимущества предлагаемого способа заключаются в возможности определения модуля упругости смеси твердой и жидкОй фаз в целом, а не только отдельных ее компонентов, как делалось в прототипе, а также в воэможности определения модуля упругости смеси твердой и жидкой фаз в процессе тепловой обработки.

Действительное значение модуля упругости смеси твердой и жидкой фаз, например сокостружечной смеси, — одна из основных величин, необходимых при разработке более эффективных и рациональных транспортных систем экстракторов.

Зная действительное значение модуля упругости сокостружечной смеси, можно оп5

1814064 ределить величину удельной нагрузки на рабочих органах транспортных систем, определить оптимальные прочностные характеристики органов и необходимые взаимные их расположения. Это вызовет 5 улучшение условий транспортирования, повышение производительности экстрактора и качества диффузионного сока, снижение потерь сахара в жоме.

Формула изобретения

1. Способ исследования смеси растительного сырья и жидкой фазы при проектировании экстракционного .оборудования, 15 предусматривающий отбор исследуемой пробы, нагружение ее внешней силой и измерение физических показателей, изменяющихся под воздействием внешней силы в соответствии с физико-химическими 20 свойствами исследуемой пробы, с последующим определением модуля упругости с учетом измеренных физических показателей,отличающийся тем,что,с целью повышения точности, в качестве ис- 25 следуемой пробы используют сокостружечную смесь растительного сырья из диффузионных аппаратов, при этом нагружение внешней силой осуществляют за счет перемещения в исследуемой пробе 30 элемента давления, а определение модуля упругости осуществляют по формуле

Е л где Р— действующая на элемент давления сила реакции со стороны сокостружечной смеси;

d — расстояние от поверхности элемента давления до границы максимального распространения поля деформации сокостружечной смеси в направлении движения элемента давления, u — перемещение элемента давления, r — радиус элемента давления, 2, Устройство для исследования смеси растительного сырья и жидкой фазы при проектировании экстракционного оборудования, содержащее приспособление для размещения исследуемой пробы, элемент давления и измерительную шкалу, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно снабжено валом с водилом, укрепленным в верхней части вала, тензорезисторным датчиком и фиксатором перемещения элемента давления, при этом приспособление для размещения исследуемой пробы выполнено в виде цилиндрической емкости, вал установлен соосно последней с возможностью вращения, элемент давления укреплен на конце водила, а тензорезисторный датчик— на элементе давления, при этом измерительная шкала выполнена дугообразной, а фиксатор установлен в верхней части емкости с возможностью перемещения, 1814064

Составитель С. Жарова

Техред М.Моргентал

Редактор Л. Волкова

Корректор M: Максимишинец

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

Заказ 1826 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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