Кавітаційні технології та обладнання в харчовій, переробній та інших галузях промисловості

Основні характеристики, суть розробки

Для інтенсифікації багатьох технологічних процесів перспективним обладнанням є гідродинамічні кавітаційні апарати (ГКА), принцип роботи яких ґрунтується на використанні фізико-механічних ефектів, які супроводжують кавітацію, що штучно створюється в апараті. Ударні хвилі, автоколивання, кумуляція та інші явища, що проявляються при захлопуванні кавітаційних бульбашок, сприяють перебігу гідромеханічних, фізичних та хімічних процесів, які за звичайних умов ускладнені або неможливі.

Запропоновані конструкції ГКА та їх дослідно-промислові випробування показали ефективність при:

   - приготуванні цукрових сиропів для кондитерської та хлібопекарної промисловості. Іх можна використовувати як готові до застосування продукти або напівпродукти для подальшого змішування з інвертними сиропами, патокою тощо. При невеликих концентраціях компонентів (не більше 30…35 мас.%) розчинення та змішування можна здійснювати одночасно при їх дозованому введенні в ємкість установки. При забезпеченні зовнішнього нагрівання, або подачі попередньо нагрітої до температури кипіння води, концентрація цукру в сиропі може бути збільшена.Компактність установки та відносно невеликі питомі енерговитрати на приготування цукрового сиропу дозволяють рекомендувати запропоновані технологію та обладнання на підприємствах, які працюють в умовах малопотужного виробництва;

   - виготовленні шприцювальних та інших розчинів у м’ясопереробній промисловості. При цьому підвищується стійкість до розшарування при зберіганні, ефективність використання, скорочуються витрати компонентів розчинів та підвищується якість продукції;

   - екстрагуванні пектинових продуктів. Спосіб дозволяє одержати пектиномісткі продукти для використання в харчовій, кондитерській, консервній промисловості, для виробництва біологічно–активних добавок лікувально–профілактичного призначення. Він відрізняється від відомих зниженою тривалістю процесу гідролізу та меншою температурою процесу, що дозволяє зберегти високі споживні якості пектиномістких продуктів;

   - аеруванні водоймищ риборозплідних господарств. Випробування запропонованої конструкції пристрою для аерування киснем повітря на одному з риборозплідних підприємств України показали, що його використання дозволяє підвищити вміст кисню на 1,5…2,0 г/л і довести його концентрацію до 6,0 г/л при температурі навколишнього середовища менше за 0 °С. При цьому апарати традиційних конструкцій одержаного ефекту за аналогічних умов не забезпечують.          Використання ГКА для введення окиснювача в воду можливе і при доочищуванні попередньо біохімічно очищених стічних вод. Завдяки високій поверхні розподілу фаз, яка збільшується в десятки разів, використання ГКА більш ефективні, ніж барботування, ежектування тощо;

   - утилізації некондиційного мазутного палива. Встановлено, що кавітаційне оброблення відходів мазутного господарства, їх подальше змішування з кондиційним паливом і спалювання дає можливість утилізувати ці відходи без шкідливого впливу на навколишнє середовище. Це забезпечується поліпшеними умовами окиснення палива, що сприяє зменшенню (до 30...35 %) викидів азоту і вуглецю, а також бензопірену та інших ароматичних вуглеводнів. При цьому підвищуються екологічні показники підприємств, зменшуються штрафи за порушення санітарно-екологічних показників, а також заощаджується якісне товарне паливо;

   - переробленні відходів тваринницьких господарств, в т.ч. у біогазових установках. Підвищується ефективність оброблення та можливість комплексної утилізації відходів;

   - приготуванні концентратів засобів захисту рослин. Аналіз результатів досліджень показав, що характеристики готових продуктів, одержаних запропонованим способом, відповідають технічним вимогам, а за окремими показниками – навіть їх перевищує. Наприклад, забезпечення якості композиції за параметрами “Стійкість емульсії” становить понад 1,5 год проти 30 хв за технічними умовами. Крім того, питомі енерговитрати скоротились в 4…6 разів, а типова виробнича схема не зазнала суттєвої переробки;

   - нагріванні води для виробничих або побутових потреб і систем опалювання. відпадає необхідність використання палива органічного походження.

Патентно-конкурентноспроможні результати

Використані на деяких харчових, переробних, хімічних та машинобудівних підприємствах в Росії та Україні, кавітаційні технології та обладнання для їх реалізації, показали високу ефективність, експлуатаційну надійність, забезпечили одержання продуктів з високими якісними показниками.

Про оригінальність та наукову новизну запропонованих конструкцій ГКА свідчать одержані авторські свідоцтва на винаходи СРСР, патенти Росії, України, США, Європатент.

Порівняння зі світовими аналогами

 

Розробка відповідає кращим світовим аналогам, має наукову новизну, а запропоноване обладнання відрізняється універсальністю і конструктивною досконалістю.

Галузі, міністерства, відомства, підприємства, організації, де можуть бути реалізовані результати розробки

Підприємства аграрно – промислового комплексу, приватні переробні виробництва, фермерські господарства.

Навігація..