Анотація до роботи:

Верхола Л.А. Вдосконалення процесу теплової обробки бурякової стружки в дифузійних установках бурякоцукрового виробництва. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.12 – процеси та обладнання харчових, мікробіологічних та фармацевтичних виробництв – Національний університет харчових технологій, Київ, 2006.

Проаналізовано процес теплової обробки бурякової стружки, визначено процеси, яким належить суттєва роль в роботі дифузійних установок бурякоцукрового виробництва.

Досліджено розвиток процесів в обґємі бурякової стружки під дією температури від 55 до 95С. Встановлено, що біохімічні зміни в буряковій тканині відбуваються тільки через певний час після нагріву, розроблено математичний опис процесу.

По результатах промислових випробувань визначено позитивний вплив на технологічні показники роботи промислової дифузійної установки дооснащення її багатоступінчастим передошпарювачем зрошувального типу.

Розроблено, запатентовано, виготовлено та випробувано в промислових умовах нові зразки апаратів для інтенсивного нагріву бурякової стружки в протитечійному режимі.

Ключові слова:, теплообмін, бурякова тканина, дифузійний сік, теплова обробка, електрометричний метод, протитечія, ошпарювач, дифузійна установка, втрати цукрози від розкладання.

1. Запропоновано математичний опис процесів, які відбуваються у буряковій стружці при тепловій обробці. Розрахунковим шляхом визначено ряд параметрів, які характеризують стан стружки під час нагріву, в тому числі тривалість індукційного періоду, протягом якого зберігається висока пружність бурякової тканини.

2. Експериментальним шляхом визначено локальні коефіцієнти тепловіддачі від соку до бурякової стружки для окремих прямотечійних ступеней, та для апроксимуючого протитечійного процесу в апараті зрошувального типу.

3. Випробуваннями в промислових умовах підтверджено, що застосування передошпарювача забезпечує істотне зниження таких технологічних показників, як: втрати цукру від розкладання, втрати цукру в жомі, відкачка дифузійного соку, а також підвищення ефекту очищення.

4. На основі двох запатентованих нами технічних рішень здійснено в промислових апаратах протитечійний теплообмін при фільтрації рідини послідовно крізь декілька незалежних у гідродинамічному відношенні шарів стружки.

5. Визначені значення коефіцієнтів тепловіддачі в апараті зрошувального типу можуть застосовуватися при розрахунку апаратів, в яких процес проходить у подібних гідродинамічних умовах.

6. Отримані наукові результати уточнюють існуючи теоретичні уявлення щодо екстракції цукру із буряку та дають можливість для науково обґрунтованого розрахунку процесів в дифузійних установках нових конструкцій.

7. Вперше в цукровій промисловості України було підвищено ефективність роботи двошнекової дифузійної установки за енергозберігаючою схемою без збільшення витрат пари.

8. Розроблений багатоступеневий ошпарювач зрошувального типу має набагато менші ніж в зарубіжних зразках габарити та матеріалоємність, та не потребує проміжних насосів для перекачування соку.

9. Запропонована конструкція ротаційного дифузійного апарату з вбудованим теплообмінником забезпечує швидкий нагрів бурякової стружки в протитечійному режимі.

10. Результати дослідження дозволяють значно знизити втрати цукру в існуючих дифузійних установках та зменшити витрати тепла на технологічні потреби.

11. Маємо вагомі підстави рекомендувати отримані в дисертації наукові та практичні результати до застосовання при розробці та впровадженні у виробництво нових моделей дифузійних установок для бурякоцукрового виробництва.

Публікації автора:

1. Верхола Л.А, Ярмилко В.Г., Осадчий Л.М. Повышение эффективности тепловой обработки свекловичной стружки // Сборник научных трудов ВНИИСП "Пути интенсификации процессов свеклосахарного производства". – К., 1989. - С. 7-14.

Особистий внесок – запропоновано параметри, за якими оцінюється процес теплової обробки бурякової стружки в промислових дифузійних установках різних типів, розроблено математичну модель визначення ефективності теплообміну в ступінчастих ошпарювачах.

2. Верхола Л.А., Ярмилко В.Г., Дорохова М.А. Интенсификация работы диффузионных аппаратов за счет оптимизации температурного режима // Сборник научных трудов ВНИИСП "Ресурсосберегающая технология свеклосахарного производства с применением химических веществ и прогрессивных методов ведения технологических процессов." - К., 1990. - С. 30-34.

Особистий внесок – проаналізовано вплив температури на процеси в дифузійній установці, визначено вплив стану мембран рослинних клітин на параметри роботи дифузійної установки, узагальнено результати електрометричних досліджень зміни проникливості бурякової тканини та визначено три характерних діапазони температур.

3. Ярмилко В.Г., Верхола Л.А., Осадчий Л.М., Литвин З.И., Гончаров С.И., Новоселецкий В.Д. Предварительная тепловая обработка свекловичной стружки // Сахарная свекла: производство и переработка. - 1991. - № 1. - С. 30-32.

Особистий внесок – проведено технологічний та теплотехнічний аналіз різних варіантів теплової обробки бурякової стружки в промисловій дифузійній установці типу ДС-12.

4. Верхола Л.А., Ярмилко В.Г., Гарус М.А. Расчет процессов, происходящих в свекловичной стружке // Сахарная свекла: производство и переработка. - 1991. - № 6. - С. 38-41.

Особистий внесок – проведено статистичний аналіз експериментальних даних, з використанням отриманих емпіричних коефіцієнтів розроблено імітуючу програму для розрахунку процесу теплової обробки бурякової стружки.

5. Верхола Л.А., Заєць Ю.О., Блаженко С.І. Робота дифузійної установки та прибуток цукрового заводу // Цукор України. - 1995. - № 2. - С. 7-12.

Особистий внесок – розроблена методика та проведено аналіз залежності технологічних параметрів від параметрів роботи дифузійних установок різних типів, на основі емпіричних даних визначено залежність втрат цукру в дифузійній установці від режиму її роботи.

6. Верхола Л.А., Заєць Ю.О., Куценко Б.О. Сучасні ротаційні дифузійні апарати // Цукор України. - 1996. - № 1. - С. 9-12.

Особистий внесок – для існуючих типів ротаційних дифузійних апаратів розроблена конструкція секції-передошпарювача, в якій процес теплообміну провадиться в протитечійному режимі з інтенсивною фільтрацією соку крізь окремі шари стружки.

7. Пушанко М.М., Верхола Л.А. Масоперенесення у двошнековому дифузійному апараті з ошпарювачем зрошувального типу // Цукор України. - 2005. - № 4 (42). - С. 16-18.

Особистий внесок – виконано дослідження в умовах цукрового заводу, отримано експериментальні дані, проведено розрахунки кінетичних коефіцієнтів процесу масоперенесення.

8. Верхола Л.А., Пушанко М.М. Ошпарювачі зрошувального типу // Харчова промисловість. - 2005. - №4. - С. 165-168.

Особистий внесок - розроблено методику розрахунку багатоступінного ошпарювача зрошувального типу, розроблено конструкцію апарату.

9. Патент 1725561 Российской Федерации Ротационный диффузионный аппарат , заявка 47199900 / Верхола Л.А., Полторак П.В., Ярмилко В.Г. Заявлено 19.07.1989; Зарегистрировано 22.03.1993

Особистий внесок – проаналізовано недоліки існуючих конструкцій ротаційних дифузійних апаратів, та з метою інтенсифікації теплової оборобки стружки запропоновано пристрій для її нагріванння виготовити у вигляді кільцевого жолобу, розділеного перегородками на секції.

10. Патент 1838961 СССР Ротационный диффузионный аппарат, заявка 4765356 / Верхола Л.А., Ярмилко В.Г., Хоменко А.П., Буряк В.А., Товстенко Ю.В. Заявлено 05.12.1989; Зарегистрировано 13.10.1992.

Особистий внесок – визначено резерви підвищення ефективності існуючих конструкцій ротаційних апаратів, та з метою наближення процесу до протитечійного запропоновано в кожній камері апарату встановити ємності для підйому соку.

11. Верхола Л.А., Дорохова М.А., Ярмилко В.Г. Гидродинамические режимы процесса тепловой обработки свекловичной стружки в диффузионных установках различных типов // Вопросы повышения эффективности сахарного производства: Тезисы докладов научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. - К., - 1989. - С. 7-8.

Особистий внесок – проведено аналіз науково-технічної літератури, та проведено порівняльний аналіз параметрів теплообміну в дифузійних установках різних типів.

12. 
    Верхола Л.А., Дорохова М.А. Исследование процесса тепловой денатурации свекловичной ткани электрометрическим методом // Вопросы повышения эффективности сахарного производства: Тезисы докладов научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. К., - 1989. - С. 7-8.

Особистий внесок –розроблено методику досліджень, сконструйовано, виготовлено та налагоджено лабораторну установку.

13. Верхола Л.А., Ярмилко В.Г., Дорохова М.А. Новые конструкции аппаратов для тепловой обработки свекловичной стружки в свеклосахарной промышленности// Разработка и внедрение высокоэффективных ресурсосберегающих технологий, оборудования и новых видов пищевых продуктов в пищевую и перерабатывающие отрасли АПК: Тезисы докладов республиканской научно-технической конференции. К, - 1991. - С. 24-25.

Особистий внесок – запропоновано в трьох варіантах апаратурне оформлення процесу ступінчастого теплообміну між дифузійним соком та буряковою стружкою– апарат на базі пластинчатого транспортеру, теплообмінна секція ротаційного апарату, ротаційний ошпарювач з протитечійними секціями.

14. Верхола Л.А., Ярмілко В.Г. Нова конструкція ротаційного дифузійного апарату для екстракції цукру// Розробка та впровадження нових технологій та обладнанння у харчову та переробну промисловість: Тези доповідей міжнародної науково-технічної конференції. Київ: КТІХП. – 1993.

Особистий внесок – розроблена нова конструкція ротаційного дифузійного апарату з інтенсивним гідродинамічним режимом протитечіного нагріву стружки.

15. Zayets Y., Verkhola L., Blazhenko S. The designing of extractive-press plant for vegetable raw material // The 12th International Congress of Chemical and Process Engineering.- Praha (Czech Republic). - 1996. - C. 87.

Особистий внесок – розроблена технологічна схема ротаційної дифузійної установки з протитечіним нагрівом стружки в секції-передошпарювачі ротаційного дифузійного апарату нової конструкції.

16. Пушанко М.М., Верхола Л.А. Теплова обробка стружки в ошпарювачах зрошувального типу // Нові технології та технічні рішення в харчовій та переробній промисловості: сьогодення та перспективи: Матеріали IX міжнародної науково-технічної конференції. Київ: НУХТ. – 2005. - Ч. 1. - С. 37.

Особистий внесок – виконано дослідження в умовах цукрового заводу, отримано експериментальні дані, проведено розрахунки кінетичних коефіцієнтів процесу теплообміну.