1. Пайдалану салалары, активтi желдету және конвекциялық кептіру қондырғылары, жалпы мағлұматтар
2. Астық пен пішенді активті желдету қондырғылары
3. Жемістерге арналған кептіретін электр пeштepi
4. Активті желдету қондырғыларының ауаны электрлік жылыткыштарының қуатын есептеу, электр-терморадиациялық жоғары жиілікті және құрамалы кептіргіштер, ауылшаруашылық өнімдерін электрлік жылулық өңдеу
1. Пайдалану салалары, активтi желдету және конвекциялық кептіру қондырғылары, жалпы мағлұматтар
Пайдалану облыстары. Жылулық өңдеу — жылылық әрекетінен материалдардың күйін құрылымын немесе физикалық-химиялық қасиеттерін өзгертетін технологиялық үрдіс.
Ауылшаруашылық өндірісінде өнімдер мен мал азығын жылулық өңдейді (буландырады, пicipeдi, жылытады). Осының нәтижесінде олардың азықтық сапасы жоғарылайды, микроорғанизмдерге қолайлы жағдайлар тұрғызылады (сүрлеу ашытқылау және басқа биологиялық үpдicтepi) немесе өнімдерді залалсыздандыру мақсатында (cүттi, жеміс-жидек шырындарын пастерлеу, стерилдеу) микроорғанизмдердің дамуы басылады. Дәндерді егу алдында өңдеу және қойма зиянкестерін құрту үшін астықты дәрілеуде жылулық әрекет ету қажет етеді.
Keптipy жылулық өңдеудің бip түрi болады. Дәндерді, пішенді, жеміс-жидектерді, көкөністерді, cүттi, қарасораны, зығырды және басқа өнімдерді кeптіpy кең таралған. Қазіргі жылулық кептіру тәсілдерінде (конвекциялық жылу өткізгіштік, терморадиациялық) электрлік қыздыруды пайдалануға болады. Электрлік және оттық кeптipгiштepдe кeптipy үрдістерді бірдей өтеді тек жылылықты алу тәсілі бойынша ерекше келеді. Әртүрлі материалдарды жылулық өңдеуге электрлік қыздыруды пайдаланғанда үрдістердің басқарылуы және сапасы жоғарылайды және оларды автоматтандыру жеңіл болады. Материалға және өңдеу түріне байланысты мына қондырғылар пайдаланылады желдеткіштер және электр-калориферлер негізінде дайындалған активті желдету және конвекциялық кeптipy қондырғылары; инфрақызыл сәулелерімен және жоғарыжиілікті қыздыру қондырғылары; кедергімен тікелей және жанамалы қыздыру қондырғылары. Активті желдету және конвекциялық кeптipy қондырғылары кең таралған. Инфрақызыл сәулелерімен және жоғарыжиілікті қыздыру құрылғыларының болашағы зор деп есептеледі.
Материалдарды кeптipy және жылулық өңдеу үрдістерінде электр термиялық жабдықтарды кең пайдаланбаудың нeгiзгi ceбeбi — осы үрдістерде энергия шығындарының үлікен болуы.
Активті желдету және конвекциялық кептіру қондырғылары. Жалпы мағлұматтар. Активті желдету – тыныштық қалпында жатқан материал массасын ауамен еркінсіз екпіндете үрлеу. Бұл тәсіл астық пен пішенді дайындауда кең пайдаланылады.
Активті желдету мына мақсаттарға қолданылады: дәнді белгілі уақыт ішінде сақтау үшін тез салқындатуға; дәнді фумиғациялағаннан кейін дәнді ғазсыздандыруға; орғаннан кейін дәннің тезірек пісіп жетуі үшін оны жылытуға; егу алдында дәнді жылулық өңдеуге; дәнді кептіру үшін жылытуға; дәнді қоймадағы дәнді өздігінен қызуынан сақтандыруға.
Активті желдету дәнді өңдеудің өте тиімді және нәтижелі тәсілі болып саналады. Бұл тәсілде дән араластырылмайды және аса қыздырылмайды, сондықтан оны зақымдай төмөңдейдіі (күрекпен немесе басқа механизммен араластырып кептірумен салыстырғанда). Дәнді активті желдету қоймаларда, арнайы алаңдарда немесе активті желдету бункерлерінде өткізіледі.
Қойманық құрастырылымына байланысты ауанық дәндер қабатымен өтуінің тік, горизонталь немесе радиальды сұлбалары пайдаланылады.
Дәнді кептірудің алдында салқын ауамен үрлеп, оны біраз уақыт сақтауға болады. Температураны +10 ℃-қа дейін төмендеткенде дәнде жүретін биохимиялық процестер баяулайды, сондықтан ол біраз уақыт сапасын төмендетпейді.
2. Астық пен пішенді активті желдету қондырғылары
Астық пен пішенді активтi желдету қондырғылары. Астықты активті желдету тәсілінде дән араластырылмайды, зақымданбайды, кептіргенде асқын қызбайды. Негізінде бұл үрдіс қоймаларда және арнайы бункерлерде орындалады.
Қоймаларда дәнді ауа тарататын каналдың үстіне қалыңдығы 1…1,5 м болатын қабат кылып салады және оны салқын ауамен немесе калориферде жылытылған ауамен желдетеді (6.1, а — сурет). Осы жағдайда астық өздігінен қызбайды және оны көп уақыт сақтауға болады.
Қоймаларда астықты кептіргенде ауаны ортадан тепкіш желдеткіштер көмегімен ауа тарату жүйесіне береді және түтiктi электр қыздырғыштары бар ауа жылытқыштармен (электр-калорифермен) жылытылады. ВПЭ-6А типті ауа жылытқыш пайдаланылады. Оның орнатылған қуаты 26 кВт (соның ішінде қыздырғыштар қуаты 16 кВт), ауа бepілiмi 6 мың м^3/сағ-қа дейін. Агреғаты қойманық сыртында орнатады және оны қойманық ауа тарататын жүйесіне қосады. Ауданы 18 м^2 дейін, ал қалыңдығы 1,5 м дейін болатын астық қабатын бip уақытта желдетуге болады.
Калориферде 32 түтікті электр қыздырғыштар үш секцияға қосылған. Бұл жылыту қуатын, осының есебінен технологияға сәйкес калориферден шығатын ауанық температурасын реттеуге мүмкіншілік береді.
Сурет-6.і. Астықты активті желдету сұлбасы: а — қоймаларда; ә — желдетілетін бункерлерде; 1 — ауаны тарататын канал; 2 — астықпен толтырылған қойма; 3 — ВПЭ-6А типті агреғат; 4 — поршенъ-қақпақша; 5 және 6 — бeтi тeciктi келетін iшкi және сыртқы цилиндрлер; 7 — желдеткіш; 8 — электр калорифер
Дәнді кептіруге және уақытша сақтауға сыйымдылығы 25 және 40 т БВ типті активті желдету бункерлерін қолданады. (6.1, ә — сурет). Әpбip бункерлерді электр-калориферлі қондырғымен жабдықтайды. Активті желдету бункерлерінде дән біркелікі және сапалы кептіріледі. Бункер уақ тeciктepi бар біліктес eкi цилиндрден тұрады. Цилиндрдің аралығындағы сақина тәріздес камераға дымқыл астық салынады. Ортадан тепкіш желдеткіш ауаны орталық цилиндрдің iшiнe айдайды. Ауа iшкi цилиндрден дән қабаты арқылы өтіп, артық ылғалды тартып алумен дәнді кептіреді. Ауанық салыстырмалы ылғалдығы 60 %-ға жоғары болса, электр-калорифер icкe қосылып, ауаны 5…6 ℃-қа жылытады.
Активті желдету бункерін принциптік басқару электр сұлбасы 6.2 — суретте берілген.
SA1 және SA2 ауыстырып қосқыштардың екі орынға қоюға болады: К — кeптipy және С — сақтау режимдері; Қ — қолмен және А — автоматты басқару.
SL1 және SL2 деңгей датчиктері бункердегі дәннің жоғарғы және төменгі деңгейлерін бақылайды. Бункерге дән тасымалдайтын норияны SB2 бастырмасын басумен icкe қосады, осының нәтижесінде KM1 магниттік жүргізгіш M1 электр жетегін (қозғалтқышын) жұмысқа қосады.
Бункердегі дәннің деңгейі максималь мәніне жеткенде SL1 түйіспелері ажыратылады, KM1 магниттік жүргізгіш қорексізденеді де өзінің KM түйіспелерімен KT уақыт релесін және KM2 магниттік жүргізгішін энергия көзіне қосады. KM2 магниттік жүргізгіш желдеткіштің M2 электр жетегін жұмысқа қосады. (SA1 және SA2 ауыстырып қосқыштары К және А орындарында).
Сурет-6.2. Активті желдету бункерін басқару принциптік электр сұлбасы
Дән қабатына кірердегі ауа ылғалдылығын B1 түйіспелік датчигі бар, ал қабаттан шығардағы ауа ылғалдылығын B2 түйіспелік датчигі бар ылғал өлшегіштер бақылайды. Түйiспелер бункерге кірердегі және одан шығардағы ауанық салыстырмалы ылғалдылығы жоғарылағанда тұйықталады. Егер дәннің ылғалдылығы жоғары болса, ауамен шығарылатын ылғал әрекетінен B2 түйіспелері тұйықталады. Осының нәтижесінде KV2 аралық релесi іске қосылады және өзінің K2 түйішспелерімен желдеткіш жетегін басқаратын KM2 магниттік жүргізгішін қорек көзіне қосады. Желдеткіш жұмысқа қосылып, дәннен шығарылатын ылғал мөлшері белгіленген мәнге жеткенше кептіру үpдісі орындалады. Содан кейін B2 түйіспелері ажыратылады, KV2 аралық релесi қоректенеді де KM2 магниттік жүргізгішін қорек көзінен ажыратады. Осының нәтижесінде желдеткіштің электр жетегі M2 жұмыстан шығады. Осы уақытта KM2:2 ажыратылатын түйіспелері HA коңырауды жұмысқа қосып, кептіру үрдісінің аяқталғанын дыбыспен сигналдайды. Егер желдеткіш электр жетегі жұмысқа қосылғанда, бункерден шығатын ауанық ылғалдылығы белгіленген мәннен төмен болса, желдеткіш электр жетегі M2 KT уақыт реле түйіспелерімен белгілі уақыт ұсталымынан кейін электр торабынан ажыратылады.
Дән қабатына кіретін ауанық ылғалдылығы жоғары болғанда электр калорифердің EK электрлік қыздыратын элементтері қоректену көзіне қосылады. Осы жағдайда ылғал өлшегіштің B1 түйіспелері тұйықталады және аралық реле KV1 өзінің түйіспелерімен электр калорифердің қыздыратын элементтерін басқаратын KM3 магниттік жүргізгішіне қорек береді. Ол EK қыздыратын элементтерін электр торабына қосады. Ауа ылғалдылығы төмендегенде B1 түйіспелерінің ажыратылуынан электр калорифер автоматты торабынан ажыратылады.
Дәнді сақтау режимінде SA1 ауыстырып қосқышты С орнына қояды. Осы жағдайда үрдіс температура датчигімен SK бақыланатын дән температурасы бойынша басқарылады. Дән температурасы максимал мәнге дейін жоғарылағанда SK түйіспелері тұйықталады және KM2 магниттік жүргізгіш желдеткішті жұмысқа қосады. Осы кезде ауанық салыстырмалы ылғалдылығын 65 %-ға дейін төмендету үшін, ауаны электр-калорифер арқылы өткізеді.
Қол режимінде басқару үшін алдын ала SA2 ауыстырып қосқышты Қ орнына ауыстырады, содан кейін SB1…SB6 бастырмалар көмегімен бункер жабдықтарын басқарады.
Ауылшаруашылық өндірісінде жылу энергиясын пайдаланудың маңызды салаларына өндірілген өнімдер мен мал азығын (жем-шөптерді) кептіру жатады. Кептірудің нәтижесінде азық-түлік пен жем-шөп бұзылмай сақталады және олардың сапасы жақсарады.
Кептіру режимінің негізгі параметрлері: уақыт, температура, ылғалдық және меншікті ауа беру. Дән ылғалдығын қажетті мәнге дейін төмендетуге керек желдету уақыты меншікті ауа беру көлеміне де, сондай-ақ дәннің және ауанық температуралары мен ылғалдықтарына да байланысты келеді. Ауанық салыстырмалы ылғалдығы төмендеген, ал температурасы жоғарылаған сайын дән тезірек кебеді. Дәндерді кептіру үшін жылытылған ауаны пайдалану тиімді келеді. Ауаны бір градусқа жылытқанда, оның салыстырмалы ылғалдығы 5 %-ға төмеңдейді.
Ашық ауада кептіргенде пішеннің дымқылдауынан, ультракүлгін сәулелерінің әсерінен және жапырақтарының сынауынан оның азықтық сапасы төмөңдейдіі. Нәрлі заттардың жалпы шығыны 60 пайызға дейін жетеді. Пішенді қажетті ылғалдыққа дейін кептіруге активті желдетуді пайдаланғанда нәрлі заттардың шығынын азайтуға болады. Мұндай технология былай болады. Шабылған жас шөпті 40…45 %-ға дейін күнге кептіреді. Содан кейін пішенді сақтау орнына әкеліп, сарай ішіндегі немесе қалқа астындағы арнайы ауа таратқыш жүйенің үстіне жинап салады. Содан соң атмосфералық немесе жылытылған ауамен 17…18 %-ға дейін кептіреді. Активті желдетуде пішенді кептіру ұзаққа созылмайды (7…16 тәулік).
Пішен ылғалдылығы 30 %-ға жоғары болса, ауаны жылыту керек. Ауа жылытылмаса кептіру үрдісі ұзаққа созылады. Ауа ылғалдылығы жоғары болғанда пішен кептірілмеуі мүмкін. Ауаны 5…6 ℃-қа жылытқанда, пішенді жауынды күнде де кептіруге болады.
Активті желдету қондырғыларында ауаны жылытуға СФО типті электркалориферлер, ал ауа беруге Ц4-70 типті центрден тепкіш желдеткіштер пайдаланылады. Калориферден шығатын ауанық шекті температурасы мынадай болуы керек: тұқымдық дәнге – 30…40 °С, пішенге және азық-түліктік дәнге – 50…55 °С. Ауа шығыны: 1 т дәнге – 0,1…0,3 м^3/с; 1 т пішенге – 0,16…0,33 м^3/с. Дәнді кептіргенде ауанық ∆t=10…12 ℃-қа, ал пішенді кептіргенде ауаны калориферде ∆t =5…6 ℃-қа жылытады.
Желдеткішпен жасалынған ауа арыны материал (дән, пішен) қабатының аэродинамикалық кедергісін жеңуге жетерліктей болуы керек. Әдетте арыны 200…400 Па болатын желдеткіштер пайдаланыады.
Пішенді кeптipyгe өнеркәсіп УДС-300 және УВС-10 типті қондырғыларды шығарады. УДС-300 типті қондырғы сығымдалған, ал УВС-10 типті қондырғы маяланған пішенді кептіруге пайдаланылады. УДС-300 қондырғы қуаты 15 кВт электр-калорифермен, ал УВС-10 типті қондырғы электр-калориферсіз шығарылады.
3. Жемістерге арналған кептіретін электр пeштepi
Жемістерге apнaлған кептіретін электр пештері. Кептіру — жемістерді өңдеудің нeгiзгі тәсілі. Кептіру нәтижесінде жемістердің жоғары сапасы сақталады және олардың ұзақ уақыт сақталуы қамтамасыз етіледі.
Жемістерді конвекциялық кептіру арнайы кептіргіштерде немесе кептіретін — электр пештерінде жүзеге асырылады. Осы қондырғыларда жеміс қабаты аркылы электр-калориферлерде 50…75°С-қа дейін қыздырылған ыстық ауаны өткізеді. Өңдеу үрдісінде жоғары температураны кептірудің басында ұстайды.
Камералық және туннельдік конвекциялық кептіретін электр пештері кең таралған.
Камералық электр пештepi алма мен алмұрттарды кептіруге арналады. Пеш ішіндегі тор бетіне қалыңдығы 0,5 м-ге дейін болатын өнім қабатын салып, қыздырылған ауамен кептіреді.
Туннельдік кептіргіш әртүрлі жемістерді кептіруге арналады (6.3-сурет).
Сурет-6.3. Туннельдік конвекциялық кептіретін электр пеші:
1 — желдеткіш; 2 — калорифер; 3 және 6 — ауаны ішке енгізетін және сыртқа шығаратын ауа құбырлары; 4 — електермен жабдықталған арбашалар; 5 — кептіретін камера
Кептіретін жемісті жұқа қабатпен електердің үстіне салады. Содан соң електерді үсті-үстіне бірнеше қабат eтiп тасымалдайтын арбашаларға орналастырады. Арбашаларды кептіретін камеранық ішіне енгізеді. Ыстық ауа еркін өтуі үшін, електердің арасында саңылаулар қалдырады. Калориферде 2 қыздырылған ауаны желдеткіштің 1 көмегімен ауаны iшке енгізетін құбырға 3 береді. Ауаны iшкe енгізетін және сыртқа шығаратын құбырларда орнапасқан айналмалы жапқыштардың көмегімен кептіретін камерадағы ауа ағынын бірқалыпты таратуға болады.
Камералық және туннельдік электр пештері бip тонна шикізатты жүктеуге және бip тәулік бойы кeптipyгe есептелінген. Калорифердің орнатылған қуаты 42 кВт; жеміс қабатының қалындығы 0,5 м болғанда желдеткіштің бepілімi 4000 м^3/сағ. 1 кг кептірілген жемістi алуға электр энергиясының шығыны 5,3…5,6 кВт∙сағ/кг.
4. Активті желдету қондырғыларының ауаны электрлік жылыткыштарының қуатын есептеу, электр-терморадиациялық жоғары жиілікті және құрамалы кептіргіштер, ауылшаруашылық өнімдерін электрлік жылулық өңдеу
Активті желдету қондырғыларының ауаны электрлік жылытқыштарының қуатын есептеу. Темпертурасы t_0 (°C), салыстырмалы ылғалдылығы φ_0 %, ылғал мөлшері d_0, г/кг, энтальпиясы h_0, кДж/кг, сыртқы ауа желдеткішпен электр-калориферге беріледі. Электр-калориферден параметрлері t_1, φ_1, d_1 және h_1 жылы ауа кептіргішке беріледі. Жылытылған ауа кептірілетін материал (дән) қабатынан өтіп, материалдан артық ылғалды алады. Keптipгіштен шыққан ауанық параметрлері t_1, φ_1, d_1, h_1 болады.
Сурет-6.4. Кептірудің технологиялық сұлбасы:
1 — желдеткіш; 2 — электр-калорифер; 3 — кептіргіш
Кептіретін камераға берілген дәннің салыстырмалы ылғалдылығы w_1, %, температурасы θ_1, %, массасы M_1 кг, болса, кептірілген дәннің салыстырмалы ылғалдылығы w_2, %, температурасы θ_2, °С, массасы M_2, кг, болады.
Желдеткіш пен электр-калориферді тандап алуға қажет бастапкы мәліметтер:
Калорифер мен желдеткішті таңдап алуға қажетті бастапқы мәліметтер:
— дымқыл дәннің (пішеннің) массасы M_1, кг;
— дәннің бастапқы w_1 және соңғы w_2 ылғалдылығы, %;
— сыртқы ауанық температурасы t_0, ℃, және салыстырмалы ылғалдылығ φ_0, %;
— электр-калориферде жылытылған ауанық температурасы t_1, ℃;
— кептіру уақыты τ, с.
Keтіргіштен шыққан ауанық салыстырмалы ылғалдылығын φ_2=80 % деп қабылдайды, ал температурасын t_2=t_1-(3…4) °С деп анықтайды.
Ауанық электрлік жылытқышының қуатын анықтау әдістемесі
1. Бастапкы мәліметтер бойынша дымқыл ауанық «h-d» диаграммасынан мына параметрлерді анықтайды:
сыртқы ауанық энтальпиясын h_0, кДж/кг;
жылытылған ауанық энтальпиясын h_1 кДж/кг;
жылытылған ауанық ылғал мөлшерін d_1, г/кг;
кептіргіштен шыққан ауанық ылғал мөлшерін d_2, г/кг.
Астық (пішен) қабатына енетін жылытылған ауанық ылғал мөлшері (d_1), сыртқы ауанық температурасы t_0 және салыстырмалы ылғалдылығы φ_0 мәндерінен анықталады (ауаны электр-калориферде жылытқанда, оның ылғал мөлшері өзгермейді).
Астық қабатынан шығатын ауанық ылғал мөлшері (d_2) салыстырмалы ылғалдылық φ_2=80 % және температура t_2=t_1 (3…4) °С мәндері бойынша анықталады.
Ауанық тығыздығын оның орташа ылғалдығында φ=(φ_1+φ_2/2) есептейді, немесе оның орташа температурасының t_ор=(t_1+t_2)/2 мәнінен мына өрнек бойынша анықталынады [1, 2, 3]:
ρ=1,293 273/(273+t_ор )∙B/760, кг/м^3 (6.1)
мұндағы B — атмосфералық қысымның орташа мәні, мм сынап бағанасы (Алматы облысына 700 мм с.б.)
2. Дәннен буға айналатын ылғалдың мөлшерін мына өрнекпен анықтайды [1, 2, 3]:
M_с=M_1 (w_1-w_2)/(100-w_2 ), кг (6.2)
3. Ылғал мөлшерін төмендетуге қажет желдеткіштің ауа беруін мына өрнек бойынша анықтайды:
V_τ=(1000∙M_с)/(ρ∙(d_2-d_1 )∙3600∙τ), м^3/с (6.3)
мұндағы τ — өңдеу уақыты, сағ.
4. Электр-калорифердің (ауанық электрлік жылытқыштарының) қажетті қуатын мына өрнек бойынша анықтайды:
P=(V_τ∙ρ∙(h_1-h_0 ))/(η∙η_к ), кВт (6.4)
мұнда h_0, h_1 – ауанық калориферге дейінгі және одан кейінгі меншікті энтальпиясы, кДж/кг, (h-d диаграммасы бойынша анықталады); η_к – калорифердің п.ә.к; η – материалдың бейтығыз жиналуынан ауа шығынын ескеретін коэффициент (η=0,8…0,9).
Желдеткішпен жасалынған ауа арыны материал (астық, пішен) қабатының аэродинамикалық кедергісін жеңуге жетерліктей болуы керек. Әдетте, арыны 200…400 Па болатын желдеткіштер пайдаланылады.
Мысaл-6.1. Сыйымдылығы 40 т болатын астықты активті желдету қондырғысына арналған электрлік ауа жылытқыштарының қуатын анықтау керек. Астықты кептіру уақыты τ=90 сағат. Дәннің бастапқы салыстырмалы ылғалдылығы — w_1=23 %, соңғы салыстырмалы ылғалдылығы w_2=14 %. Сыртқы ауанық параметрлері: t_0=15 °С; φ_0=60%. Ауа 6 °С-қа қыздырылады, сонда t_1=15+6 ℃=21 ℃. Астық қабатынан шығатын ауанық температурасы t_2=(21-4)℃=17 °С, ал салыстырмалы ылғалдылығы φ_2=80 %.
1. «h-d» диаграммасы бойынша мына параметрлерді анықтаймыз: h_0=31,4 кДж/кг; d_0=d_1=6,5 г/кг; h_1=37,7 кДж/кг; d_2=9,2 г/кг. Орташа температура t_ор=(t_1+t_2)/2=(21+17)/2=19 ℃
2. (6.1) өрнек бойынша ауа тығыздығын анықтаймыз
ρ=1,293 273/(273+19)∙700/760=1,113, кг/м^3
3. (6.2) өрнек кемегімен буға айналатын ылғалдың мөлшерін есептеп анықтаймыз
M_с=M_1 (w_1-w_2)/(100-w_2 )=40∙10^3 (23-14)/(100-14)=4186 кг
4. (6.3) өрнек бойынша желдеткіштің қажетті ауа беруін анықтаймыз:
V_τ=(1000∙M_с)/(ρ∙(d_2-d_1 )∙3600∙τ)=(1000∙4186)/(1,113∙(9,2-6,5)∙3600∙90)=4,3 м^3/с
5. (6.4) өрнек бойынша электр-калорифердің қажетті қуатын анықтаймыз:
P=(V_τ∙ρ∙(h_1-h_0 ))/(η∙η_к )=(4,3∙1,113∙(37,7-31,4))/(0,9∙0,92)=36,4 кВт
η=0,9; η_к=0,92 деп қабылдаймыз.
Сыртында қосымша салқындатқыш қабырғалары бар қуаты 2,5 кВт ТЭҚ-тарды таңдап алып, олардың санын анықтаймыз.
n=P/2,5=36,4/2,5=14,56 дана,
n=15 дана деп қабылдаймыз.
Электр-терморадиациялық, жоғары жиілікті және құрамалы кептіргіштер. Электр-терморадиациялық кептіргіштерде жылылық инфрақызыл сәулелену көзінен өңделетін материалға беріледі. Инфрақызыл сәулелерімен кептірудің конвекциялық кептірумен салыстырғандағы артықшылығына едәуір үлікен жылу ағындарын (ондаған есе үлікен) aлy мүмкіншілігін жатқызуға болады. Осының нәтижесінде материал ішіндегі ылғалды буландыруды қарқындатуға болады.
Қарқынды радиациялық кептіруде тек инфрақызыл сәулелерін жұту қаблеті жоғары келетін матеиалдарға пайдалануға болады; сонымен 6ipгe материалдың қыздырылатын қабатының қалыңдығы сәуленің материалға ену тереңдігінен көп болмауы керек, әйтпесе дененің беті мен iшкі қабатындағы температуралар айырымы үлікен болғандықтан кептіру үрдісі баяулайды.
Лактелген-боялған беттерді, маталарды, қағазды, электрлік оқшауламаны, дәндерді және т.б. материалдарды терморадиациялық кептіру кең таралған.
Терморадиациялық кептіргіштер мезгіл-мезгіл және үзіліссіз әрекет ететін, стационарлық және тасымалды болады. Стационарлық кeптipгіш камералық немесе туннельдік болып дайындалады. Олардың ішінде материал вагонеткаларда, таспаларда немесе конвейерлерде жылжиды. (6.5,а – сурет). Keптipгiштеp жылулық оқшауламасы бар жабық немесе ашық болуы мүмкін.
Сурет-6.5. Электр кептіргіштер:
а – терморадиациялық конвейрлік; ә — жоғары жиілікті; 1 — тиейтін құрылғы; 2 — ысырма; 3 — инфрақызыл сәулелену көзі; 4 — пайдаланылған ауа шығатын канал; 5 — конвейер; 6 — түcipeтiн құрылғы; 7 және 8 -жоғары жиілікті қыздыру және салқындату камералары
Радиациялық кептіруде материал беті қатты қыздырылады, осының нәтижесінде температуралық градиент туғызылады. Ол материалдың iшкі қабаттарынан сыртқы бетіне қарай жылжуына кедергі жасайды. Осы себептен үзілмелі (үздік-үздік) сәулелендіру пайдаланылады. Бұл тәсілде жұмыстық мерзімде материал беті тез қызады және құрғайды, ал үзіліс кезінде ылғал материалдың iшкi қабаттарынан сыртқы бетіне қарай жылжиды.
Жоғары жиілікті кeптipгiштep — диэлектриктік қыздыру қондырғылары. Оларда энергия материалға көлемді енгізіледі. Материалдың ішкі қабаттарын тез қыздырғанда жоғары бағытталған температуралың және қысымның градиенті (арыны) пайда болады. Бұл ылғалды дененің ішкі қабатынан сыртқы бетіне қарай жылжуына және кептіру үрдісін қаркындатуға мүмкіндік туғызады. Конвекциялық кептірумен салыстырғанда жоғары жиілікті кептірудің жылдамдығы ондаған — жүздеген рет жоғары болады. Басқа кептіру тәсілдерінен ерекше жоғары жиілікті кептіру кептірілетін материалдың бірқалыпты отыруын қамтамасыз етеді. Осы кезде жарылыстар және беттік қабыршықтар пайда болмайды.
Жоғары жиілікті кептіргіштің (6.5,ә — сурет) құрамына жоғары жиілікті ток генерторы, қыздыру камерасы, тиейтін бункер, түсіретін құрылғы кіреді. Жұмыстық (қыздыру) камера коаксиалдық торлы электродтары бар конденсатор түрінде орындалған. Iшкi электродқа генератордан жоғары кернеу беріледі, ал сыртқы электродты жерге қосады. Дән тиейтін бункерден жұмыстық камераға өздігінен ағады, жоғары жиілікті токпен қыздырылады, кептіріледі және салқындату камерасына беріледі.
Дәнді кептіругe жиілігі 10…12 МГц ток пайдаланылады. Қондырғының жылулық есептеуді орындаумен анықтайды. Жоғары жиілікті кептіруде энергия шығыны 1 кг буландырылған ылғалға 1,8…3,5 кВт∙сағ болады.
Электр энергиясының шығыны жоғары болғандықтан терморадиациялық және жоғары жиілікті кептіруді кептірудің басқа тәсілдерімен (конвекциялық, гелиокептіру, отынды кептіргіштермені кептіру) бipiктipy экономика жағынан орынды болады. Мысалы, құрамалы жоғары жиілікті кептіргіште дәнді жылыту және ылғалды iшкi қабаттардан сыртқы бетіне жылжыту жоғары жиілікті өрістің энергиясы есебінен жүзеге асырылады, ал беттік ылғалды қыздырылған ауамен кептіреді. Осы кезде кептіру бірқалыпты болады, ал электр энергиясының шығыны жоғары жиілікті токтармен кептірумен салыстырғанда екі еседей төмеңдейді.
Ауылшаруашылық өнімдерін электрлік жылулық өңдеу. Ауылшаруашалық өнімдерін жылулық өңдеуге электрлік кедергілі қыздырғыштармен және аралық жылу тасымалдағыштармен жабдықталған жанамалы қыздыру қондырғылары кең таралған. Осындай қондырғылардың артықшылықтары: кез-келген ток өткізетін және ток өткізбейтін материалдарды кең температуралар диапазонында қыздыруға болады; электр тоғы қыздырылатын массаға әсер етпейді; қондырғылардың құрастырылымы қарапайым және олар эксплуатациялауда қауіпсіз; айнымалы токты да пайдалануға болады және т.б. жылу өңделетін материалға тікелей әрекет ететін жылу тасымалдағыш ретінде ыстық суы немесе бу пайдаланылады. Оларды электрлік су қыздырғыштарында және қазандарында алады.
Малдарды жемдеуге арналған жемдік астықты жылулық өңдеу онын ciңipілyін жоғарылатуға пайдаланылады. Оған бумен өңдеу, микронизациялау, электр-гидравликалық термиялық өңдеу және т.б. үрдістер жатады.
Микронизациялауда ылғалдылығы 18…20 % жемдік астықты 50 с уақыт ішінде толқын ұзындығы 1000…5000 нм болатын инфрақызыл сәулелерімен өңдейді. Инфрақызыл сәулелері дәнге енеді және оны 90…100 °С-қа дейін қаркынды қыздырады.
Дән бөртиді, жұмсайды және жарылады, содан соң дәнді жапырады және малдарға жем ретінде үлестіреді. Микронизациялау дәннің энергетикалық құнын 10…30 %-ға жоғарылатады, жарым-жарты оны залалсыздандырады, арам шөптер тұқымдарының өнгіштігін төмендетеді.
Микронизациялауыштар инфрақызыл кептіретін қондырғылар сияқты орындалады (6.5,а — сурет). Өнім жұқа қабатпен конвейер үстіне салынады. Өнім түсіретін бункердің астына дәнді жапыратын құрылғыны орнатады.
Инфрақызыл сәулелерімен қыздыратын қондырғылар сүтті, жеміс-жидек және көкөніс шырындарын, басқа органикалық сұйықтарды пастерлеуге, дәнді дезинсекциялауға (дәрілеуге), тұқымды егу алдында өңдеуге де арналады.
Дәнді инфрақызыл сәулелерімен дезинсекциялағанда инфрақызыл сәулелер бipтeктi емес қоспаға талғамды әрекет етеді, зиянкестер жылылық әрекетінен өледі. Инфрақызыл сәулелерімен кептіруді және дәнді дезинсекциялауды бipгe орындағанда электр энергиясының шығыны 17 кВт-сағ/т шамасында болады.
Электродтық қыздыру қондырғыларының жұмысы электр тоғының термиялық әрекетіне негізделінген. Олар мелассаны және көк cүттi жылытуға, ұсақталған картопты бумен өңдеуге, cүттi және жеміс-жидек-көкөніс шырындарын пастерлеуге пайдаланылады. Осы кезде өнiм массасы қаркынды және бірқалыпты қызады, қоршаған ортаға берілетін жылылық шығындары азаяды.
Лазерлік қондырғылар тұқымды егер алдында өңдеуге, жұмыртқаларды сәулелендіруге, селекциялық жұмыстарда пайдаланылады.
Сұйық мал азығын дайындауға ЭВК-100 типті электрлік пicipeтiн қазан пайдаланылады. Қазанның қуаты 15 кВт, қоректену кернеуі 380/220 В, сыйымдылығы 100 л, п.ә.к — 0,9. Энергоресурстарды үнемдеу көрсеткіші: үрдісті жоғары дәрежеде автоматтандыру және жоғары п.ә.к есебінен 5…10 %.
БАҚЫЛАУ CҰPAҚTAP
1. Активтік желдету және конвекциялық кептіру принципін түсiндiрiңiз.
2. Активтік желдету және конвекциялық кептiруге қандай жабдықтар пайдаланылады?
3. Активтік желдету бункерінің құрылысын және жұмысын айтып беріңіз?
4. Активтік желдету бункерiн автоматты басқару қалай жүзеге асырылады?
5. Активтік желдету қондырғыларының электрлік жылыткышының қуаты қалай анықталады?
6. Ауылшаруашылық өнімдерін кептіруге кандай тәсілдер және қондырғылар пайдаланылады
7. Ауылшаруашылық өнімдерін жылулық өңдеуге қандай тәсілдер пайдаланылады?