1 / 121

Művelettani Alapok I.

Művelettani Alapok I. Dr. Hodúr Cecilia. Összefüggő, tervszerű cselekmények sorozata. Élelmiszeripari technológiákat fel-építő, különböző kö-zegek között létrejövő transzportfolyamatok. Műveletek - élelmiszeripari műveletek.

kiril
Download Presentation

Művelettani Alapok I.

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Művelettani Alapok I. Dr. Hodúr Cecilia

  2. Összefüggő, tervszerű cselekmények sorozata Élelmiszeripari technológiákat fel-építő, különböző kö-zegek között létrejövő transzportfolyamatok. Műveletek - élelmiszeripari műveletek Művelettan célja:transzportfolyamatok tanulmányozása, a meghatározó paraméterek között fennálló matematikai összefüggések megismerése/megalkotása

  3. SÖR aprítás főzés kilugzás erjesztés szűrés palackozás SAJT beoltás alvadék felvágás préselés sózás érlelés csomagolás Technológiai lépések KETCHUP aprítás főzés paszírozás bepárlás keverés csomagolás VIRSLI aprítás keverés töltés főző-füstölő hőkezelés csomagolás

  4. Impulzusátadási H őátadási Anyag átadási m űveletek APRÍTÁS PASZT ŐRÖZÉS KILUGZÁS SZ ŰRÉS BEPÁRLÁS SZATURÁLÁS SZITÁLÁS F ŐZÉS SÓZÁS KEVERÉS FAGYASZTÁS SZÁRÍTÁS ÜLEPÍTÉS Műveletek rendszerezése

  5. Művelettan története • „An army marches on its stomach.” • Nicolas Appert - zárt edényben melegítés • William Anderwood - • I.VH: dehidratáció • II.VH:fagyasztva szárítás • Koreai H:radiációs sterilezés, • Hidegháború:Membrántechnika • Űrkutatás: koncentrátumok, tabletták, MW

  6. Művelettan jellemzői • Dimenzió nélküli kifejezések • Egyenértékű helyettesítési elv • Félempírikus egyenletek

  7. Dimenzió nélküli kifejezések • Reynolds szám:

  8. Froude szám: Euler szám

  9. Származtatott kritériumok Galilei szám Archimedesi szám Grasshoff szám

  10. Egyenértékű helyettesítési elv • egyenértékű csőátmérő • egyenértékű gömbátmérő • egyenértékű csőhossz: nomogramból • egyenértékű ülepítő felület:  • egyenértékű szűrlettérfogat:V’

  11. Idomok, szerelvények le [m] Belső átmérő [cm] 900-os könyök 0,56 2,24

  12. Félempírikus egyenletek

  13. Hidrodinamikai alapfogalmak

  14. Fluidumok áramlása - alapfogalmak • Stacionárius (stacioner) áramlás: vezeték tetszés szerinti keresztmetszetén az áthaladó fluidum mennyisége bármely időpillanatban állandó. • Instacionárius (instacioner) áramlás: • Térfogatáram (qV)[m3s-1]: egys. keresztmetszeten, egys. idő alatt átáramló fluidum térfogata • Tömegáram (qm) [kgs-1]:- tömege

  15. (Átlagos) áramlási sebesség (v)[ms-1]: Áramlási keresztmetszet:áramlás irányára merő- legesen vett metszék általános áramlási sebesség tartományok: folyadékoknál: 0,5 - 3 m/s viszkózus folyadékoknál: 0,5 - 1 m/s gázoknál kis nyomáson: 8 - 15 m/s telített vízgöznél: 20 - 30 m/s

  16. Folytonossági tétel • Anyagmegmaradás elvének alkalmazása zárt rendszerek esetén. • A tömegáram állandó a vezeték bármely keresztmetszetén: • ha a fluidum inkompressibilis:

  17. Bernoulli egyenlet • Elszigetelt rendszer (energetikailag zárt) esetén az áramló fluidum összes energiatartalma nem változik meg. • Ideális fluidumnál: magassági energia + nyomási energia (=potenciális energia) + kinetikus energia = állandó

  18. Reális folyadékok áramlása(surlódásos Bernoulli) • A súrlódó erő ellenében a fluidumnak munkát kell végezni, ezért be kell vezetni a súrlódási veszteséget tartalmazó tagot.

  19. Áramlási kép - Reynolds szám • Lamináris (réteges) áramlás: fluidumrészecskék a csővezeték tengelyével párhuzamosan áramolnak • Turbulens (gomolygó) áramlás: a részecskék a haladó mozgáson kívül keresztirányú rendezetlen örvénylő mozgást is végeznek.

  20. Reynolds szám határértékei

  21. Anomális, nem-Newtoni folyadékok  Binghami: Newtoni: 0 Pseudoplastikus: Dilatáló: dv/dx

  22. dv/dx

  23. Határréteg- és filmelmélet vmax vmax LAMINÁRIS TURBULENS

  24. Szemcsés halmazok • Homodiszperz • Polidiszperz, heterodiszperz • Izometrikus • Anizometrikus • Porozitás • Szfericitás

  25. Szitaanalízis Kumm. R% tömeg 1,3 10,23 4,0 30,07 7,5 56,3 10,4 78,1 12,1 90,9 13,3 100 Részecske méret [mm] (0,71+0,63)/2=0,67 (0,63+0,56)/2=0,59 (0,508+0,56)/2=0,53 (0,508+0,455)/2=0,48 (0,455+0,40)/2=0,427 (0,40+0,35)/2=0,375 m[g] 1,3 2,7 3,5 2,9 1,7 1,2 0,710mm 0,630mm 0,562mm 0,508mm 0,455mm 0,400mm 13,3 0,35

  26. Testek mozgása fluidumban Fköz.ell. Ffelhajt Fgrav

  27. ü 24/Re 0,5 0,44 1 Re 0,6 600

  28. átmérő kiszámítása ülepedési sebesség kiszámítása Ülepítés gravitációs erőtérben Kármán módszer

  29. Nomogram ü/Reü üReü2 102 1 10-2 10-4 Re

  30. Együtt ülepedés • lamináris tartományban: • turbulens tartományban

  31. Ülepedés nem végtelen térben • falhatás • szomszédos testek kölcsönhatása

  32. ülepítő kád keményítőgyári ülepítő csatorna Dorr ülepítők Mezőhegyesi ülepítő cukorgyári meszes iszapos lé (60 m3 hengeres tartály, központosan elhelyezett terelőkúpokkal, az iszap a kúpok palástján lesüllyed az edény aljára Dorr ülepítő Gravitációs ülepítők

  33. Centrifugálás • Sűrűségkülönbségen alapuló, centrifugális erőtérben végrehajtott szétválasztási művelet • Felosztása: • Nem-elegyedő folyadékok szétválasztása • Tisztításnál – szilárd részecskék eltávolítása pasztőrözés előtt • Fölözés - • Savó elválasztás • Baktofugás kezelések • Nedves zsírolvasztás • Szuszpenziók szétválasztása • Centrifugális szűrés

  34. d = 3 µm = 3˙106 m,  =980 kg/m3 tej= 1028 kg/m3,  = 1,42˙10-3 Pas • fordulatszám: 5 400 min-1, a centrifugacső sugara: 0,2 m a centrifugális gyorsulás értéke (r˙2) 63955,78 ms-2

  35. z=j= jelzőszám= A centrifuga kapacitása (térfogatárama):qV = A j vü = vü = egyenértékű ülepítő felület: annak a fiktív gravitációs ülepítőnek a felülete, melynek kapacitása megegyezik a centrifuga kapacitásával.

  36. Centrifuga típusok • Szakaszos üzemű centrifugák • ülepítő és szűrő, merev tengely, alsó hajtás • függő centrifugák (cukor kristály – zöld szörp) • hámozó centrifugák • Folytonos üzemű centrifugák • dekanterek (zsír, olaj, kávé-,tea kivonatok, tejcukor, sör, bor) • Derítő és emulzióbontó centrifugák • szupercentrifuga (emulzióbontás, derítés, j=13-17 000) • kamrás centrifuga • tányéros centrifuga (fölözők) j=4-8000

  37. Kosaras-csigás prés 1 – garat, 2 – préscsiga, 3 – perforált lemez, 4 – csigatengely, 5 – kosár, 6 – torlókúp, 7 – kézikerék, 8 – aprítókés

  38. Adott méretű és üzemi paraméterek mellett működtetett fölöző esetében számítsuk ki: az ülepedési sebességet, az egyenértékű ülepítő felületet és a térfogatáramot. • A kúpos rész belső átm.:120 mm • Tejszín sűrűsége.980 kgm-3 • Fölözött tej sűrűsége:1028 kgm-3 • Viszkozitása:0,002 Pas • Tejzsírcseppek átmérője: 3 µm • Fordulatszám. 6000 min-1 • Tányérok távolsága:1,5mm • Dobátmérő:350 mm • Tányérszám:30 • Tányérok félkúpszöge:50°

  39. Préselés – lényerő sajtolás művelete • a sejtnedv és a zúzással feltárt sejtek nyomóerő hatására történő szétválasztása • melegítés, aprítási fok, enzimes kezelés, antioxidánsok • olyan szűrés, ahol a szűrőnyomás a szilárd fázisra hat és a szűrlet a nyomóerő irányára merőleges v.arra ellentétes irányban áramlik • lékihozatali %:

More Related