Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Технология и агрегат для капсулирования подкормок пчелам Лузгин Николай Евгеньевич

Технология и агрегат для капсулирования подкормок пчелам
<
Технология и агрегат для капсулирования подкормок пчелам Технология и агрегат для капсулирования подкормок пчелам Технология и агрегат для капсулирования подкормок пчелам Технология и агрегат для капсулирования подкормок пчелам Технология и агрегат для капсулирования подкормок пчелам Технология и агрегат для капсулирования подкормок пчелам Технология и агрегат для капсулирования подкормок пчелам Технология и агрегат для капсулирования подкормок пчелам Технология и агрегат для капсулирования подкормок пчелам
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Лузгин Николай Евгеньевич. Технология и агрегат для капсулирования подкормок пчелам : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 : Рязань, 2004 145 c. РГБ ОД, 61:04-5/2740

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Анализ существующих способов и средств покрытия пищевых продуктов и кормов оболочками. Цель работы и задачи исследования 10

1.1. Эффективность использования подкормок пчелам 10

1.2. Анализ способов нанесения защитного покрытия на пищевые продукты и подкормку для пчел 13

1.3. Анализ средств механизации покрытия оболочками пищевых продуктов и подкормок для пчел 17

1.4. Анализ способов подачи гранул подкормок для пчел в расплавленную массу защитного покрытия . 32

1.5. Анализ выполненных исследований по покрытию оболочками гранул подкормки для пчел 34

1.6. Постановка проблемы, цель и задачи исследований 35

Глава 2. Исследование физико-механических и реологических свойств тестообразных подкормок для пчел, гранул из них и защитного покрытия 38

2.1. Программа и методика лабораторных исследований 38

2.2. Результаты определения физико-механических свойств тестообразных подкормок для пчел и гранул из них 47

Выводы 52

Глава 3. Теоретические исследования процесса подачи и прохождения гранул подкормки для пчел через расплавленную массу защитного покрытия 53

3.1. Конструктивно-технологическая схема устройства для подачи гранул подкормки для пчел и их прохождения через расплавленную массу защитного покрытия 53

3.2. Теоретическое обоснование способа погружения гранул подкормки для пчел в расплавленную массу защитного покрытия 55

3.2.1. Исследование процесса движения гранулы подкормки пчелам при погружении в жидкость.. 55

3.3. Обоснование кинематических параметров устройства для подачи гранул в расплавленную массу защитного покрытия 59

3.4. Обоснование угла наклона подающего лотка в слое расплавленного воска 62

3.5. Тепловой баланс процесса капсулирования. Расход воды 67

Выводы... 72

Глава 4. Исследование процесса подачи гранул подкормки для пчел в расплавленную массу защитного покрытия в лабораторных условиях 74

4.1 Программа и задачи исследования 74

4.2. Методика исследования 75

4.3. Результаты экспериментального исследования влияния частоты подачи гранул подкормки в расплавленный воск на качество и толщину их покрытия ... 80

4.4. Результаты исследования погружения гранул подкормки для пчел с поверхности расплавленного воска и при падении с некоторой высоты 85

4.5. Результаты исследования процесса погружения гранул при скатывании полотку 87

Выводы 103

Глава 5. Исследование процесса нанесения защитного покрытия на гранулы подкормки для пчел в производственных условиях, результаты внедрения и экономическая эффективность 104

5.1. Программа и методика производственных исследований 104

5.2. Результаты производственных исследований 105

5.3. Результаты внедрения в производство 108

5.4. Экономическая эффективность предложенной технологии нанесения

покрытия на гранулы подкормки для пчел 109

Выводы 115

Общие выводы и предложения производству 116

Список использованной литературы 118

Приложения 124

Введение к работе

Пчеловодство играет важную роль в народном хозяйстве и экономике страны. Благодаря пчелам получают не только натуральный диетический продукт — мед, но и прополис, пергу, цветочную пыльцу, маточное молочко, которые используют в качестве биогенных стимуляторов в лечебных целях. Кроме того, все зги вещества применяют в парфюмерно-косметическои промышленности.

Из пчелиного воска изготавливают искусственную вощину, его широко используют в радиотехнической, металлургической, лакокрасочной, текстильной промышленности, полиграфии, кораблестроении, гальванопластике. Пчелиный яд используется в медицине при лечении радикулита, ревматизма, остеохондроза. Велико значение пчел в опылении эитомофильных сельскохозяйственных культур. При этом повышается их урожайность.

Пчеловодство России традиционно развивается по трем основным направлениям: медовому, опылительному и разведенческому [I]. Для дальнейшего интенсивного развития пчеловодства необходимо: внедрять научные достижения в практику пчеловодства; создавать крупные предприятия по переработке и сбыту меда и другой продукции пчеловодства; - совершенствовать формы фермерского пчеловодства, наращивать численность пчелоферм промышленного типа; - шире использовать совремешгые технологии производства и переработки продуктов пчеловодства.

Пчелы используют только два основных вида корма: нектар и пыльцу, собирая их с цветков эитомофильных растений. Пчелы перерабатывают нектар в мед, а пыльцу в пергу, создавая запасы концентрированных кормов на неблагоприятный зимний период. Нектар и мед обеспечивают пчел углеводами; пыльца и перга — белками, жирами, витаминами и минеральными веществами. Но в отдельные периоды года по разным причинам (из-за плохой погоды, из-за отсутствия взятка в природе и др.) пчел необходимо подкармливать углеводными и белковыми кормами [1-5].

Обычно используют жидкие и тестообразные корма, состоящие в основном из сахара, меда или инвертированного сиропа и белковых добавок. Однако их общий недостаток заключается в том, что они в процессе скармливания высыхают [6,7].

Сахарный сироп готовят непосредственно перед раздачей пчелам, он не хранится длительное время, что затрудняет его использование на крупных пасеках. Сахаро-медовую и белковые подкормки в виде медо-перговых смесей хранят в герметичной упаковке, что предохраняет их от высыхания и брожения меда в них. Перед скармливанием в упаковке проделывают отверстия для обеспечения доступа к ней пчел, что нарушает герметичность, и внешний слой подкормки засыхает. Указанные виды подкормок труднодозируемы, при раздаче требуют дополнительного привлечения подсобных рабочих.

В связи с тем, что контактные способы нанесения защитного покрытия имеют ряд недостатков, в Рязанской ГСХА в 1998 году был разработан способ бесконтактного нанесения защитного покрытия на подкормку для пчел и устройство для его осуществления [8].

Однако результаты опытов показали, что приготовленная данным способом подкормка имеет существенный недостаток — неравномерность покрытия, что приводит к увеличению расхода защитного покрытия (воска) и энергии на его разогрев [9]. Неравномерное покрытие получается в связи с тем, что при прохождении гранулой подкормки расплавленного защитного вещества за ней образуется зона турбулентности, которая способствует появлению каплевидного нароста.

Поэтому целью настоящей диссертационной работы является повышение эффективности процесса капсулирования тестообразных подкормок пчелам путем разработки технологии и агрегата с устройством для подачи гранул в расплавленную покрывающую массу воска, обеспечивающего нанесение на их поверхность равномерного воздухонепроницаемого покрытия за счет придания

9 гранулам вращательного движения вокруг собственного центра тяжести. Подача гранул в установку для капсулирования при поступательно-вращательном движении позволит получать более равномерное их покрытие, сократить затраты на приобретение воска и электроэнергию для его разогрева. Это повышает эффективность пчеловодства и имеет важное народнохозяйственное значение.

Разработанные способ и агрегат для нанесения защитного покрытия на подкормку пчелам, позволяющие повысить качество нанесенного на гранулы подкормки покрытия (равномерность), реализованы на практике в лабораторных и производственных условиях.

На защиту выносятся следующие основные научные положения: - способ и агрегат для нанесения защитного покрытия на подкормку пчелам; - физико-механические и реологические свойства подкормок пчелам, гранул из них и защитного воскового покрытия; - теоретические зависимости, обосновывающие параметры агрегата для капсулирования;

4 - рациональные технологические параметры процесса нанесения равномерного защитного покрытия из воска на гранулы подкормки пчелам шаровидной формы;

5 - результаты проверки предложенной технологии в производственных условиях и рекомендации производству.

Считаю своим долгом выразить благодарность заслуженному деятелю науки и техники Российской Федерации, доктору технических наук, профессору Некрашевичу В.Ф. и всем сотрудникам факультета механизации сельского хозяйства Рязанской ГСХА, которые оказали помощь в выполнении данной работы.

Анализ способов нанесения защитного покрытия на пищевые продукты и подкормку для пчел

В настоящее время накоплен богатый научный и практический опыт по разработке и использованию способов нанесения защитных покрытий на пищевые продукты [21-28]. Рассмотрим некоторые из них.

Наиболее простым методом создания защитной оболочки на поверхности сыра является парафинирование, т.е. нанесение слоя парафинового или полимерно-парафинового сплава.

Одним из наиболее распространенных у нас в стране и за рубежом является способ нанесения защитного покрытия на сыры [28]. Сущность данного способа заключается в нанесении на головку сыра водной дисперсии полимера посредством факелов распыления, направляемых с четырех направлений в двух взаимноперпендикулярных плоскостях. Защитное покрытие производят водной дисперсией полимера с вязкостью 1,0-2,0 Па-с посредством воздушного распыления. Водную дисперсию полимера подают под давлением 0,08-0,1 МПа, а поток воздуха - с давлением 0,4-0,5 МПа

Однако данный способ оставляет незащищенные поверхности в местах контакта головки сыра с носителями. Устраняются данные дефекты во время передачи головки сыра из камеры нанесения в камеру сушки любым известным способом: кистью, валиком, воздействием воздушных струй и т.д.

Существует способ нанесения защитного покрытия на сыры окунанием подвешенной на специальной ленте сырной головки в ванну с жидкой средой, выдержкой, выемкой, обсушиванием теплым воздухом и обрезкой выступающих концов ленты.

Однако указанный способ обладает следующими недостатками: - неоднородный состав покрытия, связанный с присутствием ленты на некоторой части поверхности сырной головки под защитной оболочкой; - дополнительные затраты материала и труда, связанные с использованием, закреплением и обрезанием ленты на сырной головке. Также хорошо отработан и широко применяется способ нанесения защитного покрытия на сыры окунанием [29]. Для нанесения покрытия сырную головку устанавливают на держателе, который опускает сыр в ванну, где находится расплавленный защитный состав (полимерный, парафиновый и др.). Затем сыр вынимают, дают стечь излишкам покрытия, обсушивают и отправляют на дальнейшую обработку (созревание или хранение). Однако указанный способ имеет существенные недостатки: - незащищенные поверхности в местах контакта с держателями; - неравномерность покрытия по толщине вследствие стекания его с поверхности продукта. В практике ухода за сыром применяется не только парафинирование, но и покрытие сыров белковой массой различной рецептуры [30]. Однако эти методы вытесняются и заменяются более прогрессивным, высокопроизводительным, менее трудоемким и более надежным методом — упаковкой твердых сычужных сыров на период созревания в полимерные пленочные материалы. Для этого используют пленки различной толщины и состава, которые не вступают в химическое взаимодействие с продуктом, имеют незначительную паро-, газо- и водопроницаемость [21]. В нашей стране и за рубежом применяют завертывание сыра многослойными комбинированными пленками, состоящими из слоев полиэтилена и целлофана, полиэтилен-целлофан-алюминиевой фольги, бумаги или других материалов. Этот метод не обеспечивает полной герметичности упаковки и не может предотвратить газообмен с окружающей средой, поэтому необходимо постоянное и плотное прижатие пленки к сыру. Для этого сыры после завертывания в пленку помещают в индивидуальную жесткую тару - картонные или деревянные ящики, соответствующие размерам сыра. Применение жесткой тары для ряда сыров, имеющих форму низкого и высокого цилиндров, бруска, шара, оказывается неудобным или экономически нецелесообразным. Для упаковки сыров шарообразной и цилиндрической форм используют уседающие или ориентированные полимерные пленки [31,32,33]. Такие пленки из однородного материала при изготовлении растягивают в одном направлении (аксиально-ориентированные) или в двух взаимно перпендикулярных направлениях (биаксиально-ориентированные) и в таком состоянии фиксируют. Затем под действием температуры они приходят в первоначальное состояние, или уседают. Это свойство пленок широко используют при изготовлении плотно обтянутых упаковок. После усадки пленка очень плотно обтягивает упакованную головку сыра, не оставляя свободных полостей. Способ упаковки сыров в термоуседающие пленки разработала и запатентовала американская фирма "Крайовэк" [21,34]. В качестве упаковочного материала для сыров они используют термопластичные (термосвариваемые) газо- и паронепроницаемые полимерные пленки, из которых предварительно изготавливают пакеты необходимых размеров. В данном способе происходит герметичное запечатывание головки сыра в пакете после удаления воздуха из упаковки. В пластиковые пакеты помещают головку сыра. Перед запечатыванием пакета из него удаляют не менее 95% объема воздуха, т.е. остаточное давление внутри пакета должно составлять не более 5.07 КПа. Запечатывание происходит электро- или термоимпульсным методом. Далее производят кратковременный нагрев материала пакета, что обеспечивает усадку пленки. В результате почти все складки вытягиваются, и головка сыра оказывается плотно охваченной упаковочным материалом. Упаковка данным методом не является абсолютно герметичной, и через замок горловины пакета может проникать воздух, который собирается в складках пленки, примыкающих к запирающей скобе. В этой зоне иногда наблюдается лучевидное развитие плесени. Все вышеуказанные способы нанесения защитного покрытия на пищевые продукты можно применить в качестве покрытия тестообразной подкормки для пчел. Однако недостатком парафинирования методом окунания является то, что часть поверхности продукта остается незащищенной и приходится повторно наносить защитное покрытие на эти участки. Недостатком пленочного покрытия является то, что перед скармливанием защитное покрытие следует надрезать для обеспечения доступа пчел к подкормке. В процессе скармливания данная подкормка часто засыхает и становится недоступной для пчел. В настоящее время в пчеловодстве применяют способ нанесения защитного покрытия, заключающийся в следующем. Тестообразную подкормку приготавливают в смесителе, далее ее разделяют на порции массой 0.5-0.8 кг и заворачивают в полиэтиленовую плёнку. Перед скармливанием пленку надрезают в нескольких местах. Этот способ не исключает засыхания части подкормки, а также ведёт к загрязнению улья от отгрызенных пчёлами частиц полиэтиленовой плёнки. Кроме того, такой способ подкормки пчёл не обеспечивает дозированной выдачи в ульи по потребности пчелиной семьи.

Результаты определения физико-механических свойств тестообразных подкормок для пчел и гранул из них

Связано это с тем, что с увеличением температуры расплавленный воск становится более жидким, что будет влиять на скорость прохождения гранулами подкормки слоя воска и соответственно на толщину наносимого покрытия. При проведении данного опыта было замечено, что воск, нагретый до температуры более 85С после дальнейшего охлаждения и затвердения меняет свой цвет на более темный. При этом с увеличением температуры свыше 85С наблюдалось значительное его парение, что было связано с тем, что из него испарялись легкие летучие соединения. В связи с этим в дальнейших исследованиях нами был выбран верхний предел температуры расплавленного воска 85С.

На основании выполненных исследований физико-механических и реологических свойств капсулированных подкормок для пчел можно сделать следующие выводы: 1. При хранении гранул сахаромедовой подкормки для пчел без защитного покрытия потеря массы в течение десяти дней составляет около 0,9 процента, что происходит из-за испарения части влаги из гранул. Это приводит к образованию на поверхности гранул уплотненной корки, затрудняющей доступ пчел к подкормке. 2. Объемная масса гранул сахаромедовой подкормки при увеличении их диаметра с 0,035 до 0,05 м уменьшается с 889 до 741 кг/м3, а угол естественного откоса подкормки увеличивается с 39 до 55. Плотность при неизменном составе подкормки не изменяется и равна 1270 кг/м . 3. Величина липкости "подкормки зависит от давления прижатия. С его увеличением в пределах от 2 до 40 Н/м липкость к пластине из нержавеющей стали увеличивается с 4,8 до 13,2 Н/м2. 4. Увеличение температуры расплавленного воска с 65 до 95 С вызывает снижение его вязкости с 15,35 до 12,1 Па-с. 5. Увеличение температуры слоя воска свыше 85С ведет к изменению в его свойствах. Он становится более темным по цвету вследствие испарения легких летучих соединений. На рисунке 3.1 изображена схема агрегата для нанесения защитного покрытия на подкормку для пчёл в виде гранул шаровидной формы [56]. Агрегат содержит ванну 1, установленную внутри нее камеру 2 из материала с низкой теплопроводностью, нагревательные элементы 3, загрузочные устройства в виде спирального спуска 5 и наклонного лотка 10, подающий 4 и выгрузной 6 транспортёры. Транспортёры приводятся в движение с помощью электроприводов (не показаны). Ванна имеет подводящий 7 и сливной 8 патрубки. Причём подводящий патрубок проходит через стенку ванны. Камера на внутренней поверхности имеет два кольцевых выступа, разделяющих её на технологические зоны: зона расплавленного воска I, зона горячей воды II, зона холодной воды III. Со стороны выгрузного транспортёра в нижней части камеры сделан П-образный вырез. Тепловые нагревательные элементы (ТЭН) расположены внутри камеры в зонах I и II. Агрегат для капсулирования гранул из тестообразной подкормки для пчёл работает следующим образом. Ванна заполняется из водопровода через патрубок холодной водой, которая снизу поступает в зоны I и II камеры. Зону I этой камеры сверху заполняют защитным составом (воском). Уровень воды в ванне определяется положением сливного патрубка. После включения в электрическую сеть нагревательных элементов воск в камере расплавляется, а слой воды в зоне II нагревается до температуры выше температуры плавления воска, поддерживаемой системой автоматического регулирования (не показана). 1 - ванна; 2 - камера; 3 - ТЭН; 4 - подающий транспортер; 5 -спиральный спуск; 6 - выгрузной транспортер; 7 - подводящий патрубок; 8 - сливной патрубок; 9 - гранула подкормки; 10 -подающий лоток. Нанесение защитного покрытия на подкормку для пчёл в виде гранул происходит следующим образом. Подкормка 9 в виде гранул с подающего транспортёра попадает в устройство типа спирального спуска или наклонный лоток, по которому под действием силы тяжести она скатывается в камеру. В камере гранулы подкормки проходят, вращаясь вокруг собственного центра тяжести, слой расплавленного воска (зона І), в котором на поверхности гранул подкормки образуется защитное покрытие, затем- слой горячей воды (зона II), где с них удаляются излишки воска, после чего гранулы подкормки попадают в слой холодной воды (зона III), где происходит уплотнение защитного покрытия за счёт отвердевания воска. После этого гранулы подкормки с защитным покрытием попадают на выгрузной транспортёр и удаляются из ванны. В ванну из водопровода через патрубок постоянно поступает холодная вода, а вода, подогретая за счёт теплообмена между II и III технологическими зонами, через верхнюю часть П-образного выреза поднимается в ванне вверх и сливается через патрубок 8.

Вращательное движение гранул подкормки вокруг собственного центра тяжести создаёт одинаковые условия для нанесения и удаления излишков материала защитного покрытия со всех участков поверхности капсул, в результате чего получается более равномерная по толщине защитная оболочка.

Исследование процесса движения гранулы подкормки пчелам при погружении в жидкость..

Теоретически доказано, что таким устройством может быть спиральный спуск или наклонный лоток. 2. Теоретически установлено, что при гравитационном погружении гранулы подкормки в расплавленный воск скорость ее движения зависит от разности плотностей расплавленного воска и гранулы подкормки, радиуса іранульї, а также от коэффициента вязкого сопротивления воска. 3. Теоретически выявлено, что время движения гранулы подкормки по наклонному лотку и скорость ее движения в момент вхождения в слой расплавленного воска зависят от длины пути, пройденного гранулой, угла наклона витка спирального спуска, радиуса гранулы и коэффициента трения качения гранулы по наклонному лотку. 4. Теоретически обосновано, что угол наклона подающего лотка в большей степени зависит от коэффициентов трения качения и скольжения гранулы по его поверхности. 5. Теоретически доказано, что мощность нагревательных элементов зависит от массы разогреваемых воска, воды, камеры нанесения защитного покрытия, размеров и материала камеры, начальной и требуемой температур воска и горячей воды, а также от времени разогревания установки. 6. Теоретически установлено, что расход воды на процесс капсулирования зависит от тепловых потоков, выделяемых капсулой в холодную воду; передаваемых горячей водой в месте соприкосновения ее со слоем холодной воды; передаваемого через стенки камеры окружающей холодной воде, а также от теплоемкости и разности температур удаляемой и подаваемой воды. Проведенными ранее исследованиями было установлено, что покрытие гранул подкормки оболочкой неравномерно [38,56]. Кроме того, при определеігаом режиме работы установки для нанесения покрытия на гранулах образуется каплевидный нарост (шлейф) из воска, что приводит к значительному его перерасходу. В самых тонких местах восковой оболочки иногда образуются трещины, что приводит к ухудшению качества капсулированного корма за счет засыхания части поверхности гранул при хранении. Трещины в восковой оболочке образуются чаще всего, если поверхность гранул подкормки находилась во влажном состоянии. Видимо, испаряемая с поверхности гранул влага переходит в парообразное состояние и разрывает восковую оболочку в более тонких местах. В исследованиях, проведенных ранее другими авторами [6], установленные режимы капсулирования не полностью соответствуют оптимальным как по температурному режиму воска, горячей и холодной воды, так и по толщине их слоев. Кроме того, в этих же исследованиях не рассматривался вопрос расхода холодной воды, не изучался режим подачи гранул подкормки в установку для капсулирования. Это имеет большое значение, т.к. при прохождении слоя расплавленного воска часть его переходит в слой горячей воды и до поступления очередной гранулы эта часть воска должна возвратиться (всплыть) в слой расплавленного воска В связи с вышеизложенным были приняты программа и задачи экспериментального исследования. В программу исследования входило: 1 - исследовать влияние следующих способов подачи граігул подкормки для пчел: свободное падение в расплавленную покрывающую массу, подача по спиральному спуску с вращением вокруг собственного центра тяжести, подача по наклонному желобообразному лотку в режиме качения по нему гранул подкормки на равномерность покрытия и расход воска; 2 - исследовать влияние высоты подачи гранул подкормки в слой расплавленного воска на равномерность покрытия и скорость прохождения ими слоя воска; 3 - выявить влияние частоты подачи гранул подкормки на качество и толщину их покрытия; 4 - определить взаимное влияние температуры и толщины слоев расплавленного воска и горячей воды, скорости прохождения слоя воска или высоты подачи гранул подкормки на качественные и энергетические показатели процесса капсулирования; 5 - определить удельный расход воды и энергоемкость в процессе капсулирования в зависимости от производительности агрегата и толщины покрытия на грануле. С целью реализации программы исследования и поставленных задач нами была изготовлена экспериментальный агрегат, схема которого представлена на рисунке 4.1. Исследования факторов, влияющих на качество защитного покрытия на гранулах, проводили по следующей методике. Вашгу 5 заполняли снизу через подающий патрубок 6 холодной водой из водопровода до уровня сливного патрубка 7. Далее для уменьшения теплопотерь при разогреве установки подачу холодной воды прекращали. При этом подкамера 4 камеры 4 также заполняется водой снизу.

Результаты экспериментального исследования влияния частоты подачи гранул подкормки в расплавленный воск на качество и толщину их покрытия

Подкамеру 4 камеры 4 сверху загружали кусочками пчелиного воска, который вследствие своей меньшей плотности по отношению к воде будет всегда находиться сверху. п Затем регулятором температуры 17 устанавливали необходимую температуру воды. Последовательно подсоединяли к регулятору температуры измерительный прибор 16 , электроконтактный термометр 9 и ТЭНы 10,П [66]. Над камерой 4 устанавливали поочередно в разных опытах спиральный спуск 3 или лоток 15. Затем включали в электрическую сеть ТЭНы 10,11. Происходило нагревание воды в подкамере 4 камеры 4 за счет высокой теплопроводности стенки 13 в подкамере 4. В результате контакта с нагретой водой воск плавился и переходил из твердой фазы в жидкую. Для более интенсивного и равномерного плавления и уменьшения теплопотерь в окружающую среду подкамеру 4 накрывали крышкой. Таким образом, в подкамере 4 камеры 4 выделяются три технологические зоны: I - зона расплавленного воска; II - зона горячей воды; III - зона холодной воды. После того, как воск в зоне I камеры полностью расплавился (Хта = 70С), доводили толщину его слоя до 50мм добавлением кусочков твердого воска, а температуру до 85С. Далее возобновляли подачу холодной воды через подающий патрубок 6, а вода в зоне III, подогретая за счет теплообмена, удалялась через сливной патрубок 7 . Затем снимали крышку с подкамеры 4. Как только происходила стабилизация температуры 85С, во избежание дальнейшего нагрева воска отключали ТЭН И, а ТЭН 10 оставался включенным для компенсации теплопотерь в окружающую среду. Подачу гранул подкормки в расплавленный воск осуществляли несколькими способами: свободным падением без вращения непосредствешю от поверхности расплавленного воска; свободным падением без вращения с некоторой высоты h от поверхности воска; свободным падением с одновременным сложным вращением вокруг собственного центра тяжести при помощи спирального спуска и свободным падением с одновременным вращением вокруг собственного центра тяжести в вертикальной плоскости при помощи наклонного желобообразного лотка. Подача гранул подкормки в расплавленный воск каждым способом осуществлялась с пятикратной повторностью, начиная с температуры расплавленного воска 85С и далее с понижением ее в каждом опыте на 5С. При этом толщина слоя воска поддерживалась неизменной. В процессе подачи гранул по спиральному спуску изменяли высоту, с которой гранулы начинали движение. При подаче по наклонному желобообразному лотку изменяли угол его наклона по отношению к горизонту от 18 до 30 с интервалом в 3. Далее производили аналогичные опыты с увеличением толщины слоя воска в каждом случае на 10 мм. Воск в камеру І в процессе покрытия гранул оболочкой добавляли по мере его расходования.

Температуру расплавленного воска контролировали при помощи электроконтактного термометра, а температуру горячей воды ртутным термометром с пределом измерений от 0 до 100С. Температуру воды в ванне 5 измеряли периодически при помощи ртутного термометра с пределом измерений от 0 до 50С, а регулировали за счет изменения подачи водопроводной воды по патрубку 6 и слива подогретой воды через патрубок 7. Температуру подкормки перед подачей в расплавленный воск замеряли при помощи электротермометра с микротермисторами МТ — 54.

Для контроля высоты слоя расплавленного воска, а также для визуального наблюдения за движением гранулы подкормки в установке были предусмотрены два окошка, расположенных друг напротив друга в стенке подкамеры 4ив стенке ванны 5. Высоту слоя воска замеряли при помощи линейки.

Скорость вхождения гранул подкормки в слой расплавленного воска изменяли положением наклонного лотка к горизонту и длиной пути, пройденного гранулой по спиральному спуску. Толщину защитного покрытия в каждом случае замеряли при помощи микрометра. Капсулу разрезали, освобождали защитное покрытие от канди и замеряли его максимальную и минимальную толщину на отдельных участках. Участки поверхности защитного покрытия для замера толщины выбирались методом просвечивания. Защитную оболочку подносили к источнику света (лампе накаливания) и визуально определяли участки наилучшего и наихудшего просвечивания. В местах наилучшего просвечивания предполагался минимум покрытия, а в местах худшего просвечивания -максимум. Далее эти участки вырезали ножом и замеряли их толщину. В таблшгу результатов замеров заносили максимальное и минимальное значения (см. приложение Г).

Оптимальный временной интервал между подачей каждой последующей гранулы определяли следующим способом. Брали гранулы подкорки массой 40 г и подавали ее в расплавленный воск с частотой 0,5; 1; 2; 3; и 4с. Затем визуально наблюдали за тем, чтобы воск, увлеченный гранулой при движении из I технологической зоны во II зону, успел полностью всплыть в зону I до подачи следующей гранулы. Временной интервал, необходимый для восстановления линий разделения между 1 и II зонами, засекали при помощи секундомера.

Похожие диссертации на Технология и агрегат для капсулирования подкормок пчелам