Операция, называемая вентилированием, является этапом процесса стерилизации в автоклавах с использованием давления пара. Она предназначена для удаления всего воздуха из внутренней части оборудования путем подачи пара. Хотя она проводится только в течение короткого периода времени, используется большое количество пара, что делает вентилирование дорогостоящей операцией. Целью данного исследования было оценить альтернативу процессу вентиляции с уменьшением расхода энергии пара. Была адаптирована система, которая позволила изучить явление вентиляции с использованием воды для вытеснения воздуха. Было показано, что предложенная альтернативная методика является многообещающей и эффективной для пустой реторты без загрузки. Эффективность на этом этапе исследования была основана на оценке различий в показаниях температуры с помощью стеклянного ртутного термометра и температур, регистрируемых термопарами, расположенными внутри автоклава.
Вступление
На рынке появляется оборудование, работающее с полным погружением в воду, каскадом, распылением или паровоздушной смесью, предназначенное для обработки полужестких гибких упаковок и/или снижения потребления энергии паром. Однако автоклавы, работающие под давлением пара, имеют более раннюю конструкцию и до сих пор в основном используются в пищевой промышленности, когда продукты упаковываются в металлические емкости. Для безупречной работы необходимо использовать чистый пар (кроме воздуха) в качестве средства нагрева (Институт пищевых производств, 1990). Это условие достигается с помощью операции, называемой вентиляцией, которая предназначена для полного удаления воздуха из внутренней части оборудования путем подачи пара. Удаление воздуха из автоклава происходит путем подачи пара с одного конца и удаления воздуха с другого конца. Удаление воздуха из автоклава имеет основополагающее значение для обеспечения однородности и эффективности стерилизации, поскольку наличие областей с неподвижным воздухом действует как теплоизолятор, снижая эффективность процесса теплопередачи (Лунд, 1975), что приводит к неполной обработке. Несмотря на то, что подача пара, требуемая на этой стадии, непродолжительна, она составляет 25-50% от общего количества пара, потребляемого в течение всей термической обработки (Lopez, 1981). Кроме того, условия ухудшаются в установках с большим количеством автоклавов, где два или более агрегата могут находиться в цикле вентиляции одновременно, что приводит к большой потребности в производстве пара (Lopez, 1981).
Полная вентиляция должна быть установлена в ходе испытания распределения тепла, при котором несколько температурных датчиков расположены внутри автоклава, загруженной до максимальной вместимости, и все они имеют одинаковую температуру (май 2004 г.). После вентилирования выполняются следующие этапы: повышение температуры в автоклаве до тех пор, пока она не достигнет температуры обработки, путем создания давления пара в оборудовании (время вентилирования плюс время повышения температуры называется сокращением ‘времени выхода’), стерилизация и охлаждение. История роста стоимости барреля сырой нефти, ограниченность других источников топлива, а также серьезная проблема воздействия выбросов загрязняющих газов на окружающую среду являются причинами, которые стимулируют и оправдывают изучение возможности применения альтернативной методологии для процесса вентиляции. В 70-х и 80-х годах были проведены различные исследования по потреблению, сохранению и рекуперации энергии с целью оптимизации использования пара (Lopez, 1981; Bhowmik et al., 1985; Rao et al., 1986; Del Valle и Soule, 1987a, b). Большинство из этих статей представляют собой примеры теоретических и экспериментальных оценок рабочего моделирования вентиляции, а также теоретической оценки и практической оценки потребления энергии ретортами с использованием давления пара. По практическим соображениям, учитывая существующие установки, все статьи были посвящены оптимизации вентиляции традиционным способом. Альтернативный подход, описанный в этой статье, основан на использовании воды для вытеснения воздуха вместо обычного процесса вентиляции, используемого в ретортах, работающих под давлением пара.
Основной ссылкой на этот подход является статья, опубликованная в 80-х годах (Wang and Chang, 1982). Эти исследователи использовали горизонтальную реторту (диаметр 0,9 — 1,5 м в длину), приспособленную для подачи воды, и пришли к выводу, что они сэкономили 29% общего расхода пара по сравнению с обычной обработкой. Эта ссылка была техническим отчетом, в котором было представлено несколько экспериментальных результатов, оставляющих без ответа многие соображения и вопросы о процессе, такие как его повторяемость, влияние начальной температуры продукта, влияние расхода и температуры воды для отвода воздуха, а также другие важные соображения, касающиеся эффективности отвода воздуха при использовании предложенной альтернативы. Автоклавы без ящиков — это оборудование, которое изначально частично заполняется горячей водой, которая служит амортизатором для банок, которые подаются сверху. Когда автоклав наполняется, емкость закрывается, и пар поступает через крышку.
Воздух, находящийся внутри оборудования, расширяется и помогает выталкивать воду через дренажную трубу. После полного удаления водяной подушки обычный цикл выпуска пара продолжается до тех пор, пока давление в автоклаве не сравняется с давлением насыщенного пара при соответствующей температуре ртутного термометра. В этот момент нижний вентиляционный клапан закрывается, температура повышается до заданного значения и начинается цикл стерилизации (Berk, 2009). Целью настоящего исследования было изучить альтернативную операцию вентиляции, осуществляемую с использованием воды, и оценить эффективность переменных, участвующих в этом процессе. Таким образом, [1] были созданы вертикальная пилотная реторта для обработки паром и установка для очистки воздуха с использованием воды. В ходе альтернативного процесса вентилирования [2] были изучены температура воды для вентилирования, расход воды при заполнении и опорожнении автоклава, распределение температуры и давление внутри автоклава.
Установка автоклава–насоса-резервуара
Была использована вертикальная паровая реторта диаметром 0,61 м, высотой 0,84 м и высотой изгиба крышек 0,11 м, существующая на экспериментальной установке подразделения по эксплуатации инженерных сооружений и послеуборочной обработке – GEPC – ITAL. Отводимая вода хранилась в емкости, состоящей из цилиндрического корпуса из нержавеющей стали (430) с коническим дном, отверстием для поступающего пара, перемычки из перфорированных трубок, отверстия для поступающей воды и датчиков температуры. Температура в резервуаре регулировалась с помощью терморегулирующего клапана прямого действия, откалиброванного для работы в диапазоне от 20°C до 110°C (Spirax Sarco, модель B, тип 128, Бразилия). К автоклаву и резервуару был подсоединен центробежный насос (KSB Hydrobloc, модель C700, Бразилия) с открытым ротором, латунным корпусом и механическим уплотнением для температур до 90°C. Функция насоса заключалась в том, чтобы помочь откачать воду из автоклава, а также обеспечить возможность повторного использования воды в других процессах вентиляции. В ротаметр (Матес потока, модели RP-50-1500-РИ, Бразилия), Кали вибрировать от 1 м3 /ч 10 м3 /ч с ценой деления 0,2 м3 /ч, был использован для чтения расход воды на выходе насоса при наполнении и опорожнении автоклава по вентиляции этапе. Температуры в автоклаве и резервуаре для воды измерялись с использованием 16–канальной системы сбора данных и программного обеспечения E — Val TM версии 2.00 ELLAB A/S (модель TM 9616, Родовре, Дания), а термопары игольчатого типа (Ellab SSA TS, Дания) были откалиброваны по термометру ASTM.
Давление внутри автоклава контролировалось с помощью вакуумметра и датчика давления (MBS 33, Danfoss, Den mark). Сигнал передатчика подавался в электронную систему сбора данных (модуль MyPcLab – Novus, Бразилия), подключенную к компьютеру с помощью программного обеспечения, позволяющего записывать показания давления. Очень важно, чтобы все соединения были надлежащим образом герметизированы, чтобы продуваемый воздух не возвращался в автоклав. Таким образом, стандарт 1114 был применен ко всем соединениям, клапанам и выпускным отверстиям на входе для пара, а также в трубопроводах подачи воды и сжатого воздуха (последний используется на стадии охлаждения автоклава), составляющих систему Реторта–Насос–резервуар. Инжир. На рис. 1 показана система настройки и контроля, описанная выше. Резервуар для хранения воды подключен к водопроводу [1] с помощью клапана [2], а уровень воды в нем поддерживается на стабильном уровне с помощью латунного переливного клапана [3]. В случае избытка воды в резервуаре вода покидает резервуар через переливное устройство [4]. Резервуар также подсоединен к паропроводу [5] для нагрева отводимой воды через клапан [6]. Температура воды регулируется с помощью клапана прямого действия [7], приводимого в действие термостатом [8], и контролируется биметаллическим термометром, градуированным от 0°C до 120°C с 2 делениями (Instrucamp, Бразилия) и расположенным на половине емкости. Что касается стадии наполнения автоклава (рис. 1А), то вода в резервуаре, установленная на заданную температуру, подается через центробежный насос после подачи через трехходовой клапан [12]. Расход может регулироваться с помощью шарового клапана на выходе насоса [13] и измеряться ротаметром [14]. Вода проходит через другой трехходовой клапан [15], и при открытии клапана поток направляется в нижнюю часть автоклава [16]. Когда перелив можно наблюдать через вентиляционные клапаны и отводные устройства [28] (рис. 1), входной ретортный клапан [16] закрывается, а все переливные клапаны и насос выключаются.
During the venting stage, as the water is flowing out from the bottom of the retort, so steam is entering в то же время на противоположном конце. Для достижения этой цели открываются клапан подачи пара в верхней части автоклава [22] и клапан выпуска воды из автоклава [16], и насос снова запускается. Для опорожнения автоклава (рис. 1Б) вода подается через трехходовой клапан [12], расположенный в направлении от автоклава к насосу. Вода подается через насос, проходящий через ротаметр и трехходовой клапан [15], также расположенный в направлении от насоса к накопительному баку. Чтобы избежать возврата воды, были установлены два запорных клапана [11] и [17].
В случае проверки расхода пара в последующих исследованиях игольчатые клапаны могут быть открыты [20A] для более точной регулировки расхода, а сферический клапан, используемый для считывания показаний вихревого расходомера пара (OVAL Smart EX DELTA, модель VXW 1015 N52610A, Япония), может быть подключен к регистратору данных. По окончании промывки насос выключается, а дренаж автоклава открывается для удаления остатков воды. После слива всей воды из автоклава дренаж закрывается, выпускные отверстия (рис. 1) частично открываются, и начинается этап стерилизации. Во время стерилизации температура в автоклаве регулируется с помощью позиционирующего клапана (Bürket, позиционер 1067, Германия) [19], подключенного к датчику температуры PT-100, прикрепленному к корпусу автоклава рядом с ртутным термометром [29]. Давление в автоклаве измеряется вакуумметром типа Бурдона со шкалой от 1 до 5 бар и делениями 0,05 бар (Farmabras, Бразилия) [26], также прикрепленным к корпусу автоклава. Там же был установлен датчик давления (Dan foss, MBS 33, Дания) [27], подключенный к регистратору данных для получения данных о давлении в автоклаве.
Исследование выпуска воды из автоклава без нагрузки, работающей под давлением пара
Это исследование было проведено с целью настройки системы «Реторта–Бак–насос» с целью обследования и изучения технологических параметров и проверки наличия или отсутствия вентиляции в автоклаве с использованием предложенной методики посредством испытаний распределения тепла.
Эксперименты по удалению воздуха из автоклава без нагрузки проводились с использованием воды для удаления воздуха при пяти различных температурах (от комнатной до 80°C), манометра давления в паропроводе на 3 бара и заданного значения температуры автоклава, равного 121°C. Для определения начальной температуры автоклава и параметров обработки Было проведено несколько экспериментов, в ходе которых оборудование сначала охлаждалось, а затем повторялось еще горячим.
На этапе продувки были оценены следующие переменные: температура воды, скорость заполнения и опорожнения автоклава, давление в автоклаве и распределение температуры внутри автоклава. В приведенных ниже пунктах описывается методика, используемая для каждой из переменных.
Температура воды на выходе
Температура воды является важным параметром, поскольку она напрямую влияет на тепловую эффективность процесса удаления воздуха. Она должна быть выше начальной температуры продукта, за исключением некоторых особых случаев, чтобы продукт не остыл. Поэтому была изучена максимально возможная температура выпускаемой воды для эффективного удаления воздуха из автоклава, не вызывая кавитации в центробежном насосе для удаления воды. Во время всех опытов с вентиляцией внутри резервуара для воды находились две игольчатые термопары (Ellab), которые измеряли температуру воды. Исследовались следующие температуры воды: комнатная (около 25°C), 50°C, 60°C, 70°C и 80°C
Расход воды на выходе
Скорость потока выпускаемой воды очень важна для процесса, поскольку она влияет на время выпуска. Скорости потока, соответствующие предыдущим пунктам, были зарегистрированы во время заполнения и опорожнения автоклава в процессе выпуска. Для записи значений расхода перед ротаметром устанавливалась фотокамера, и перед началом вентиляции производилась видеосъемка. В видеоролике значения расхода считывались каждые 20 или 10 секунд, в зависимости от общего времени, необходимого для заполнения или опорожнения автоклава.
Распределение температуры в автоклаве
Для регистрации температуры автоклава во время вентиляции в различных условиях эксплуатации шесть термопар (TC) (Ellab) были закреплены на проводах и распределены в разных точках внутри автоклава, как показано на фиг. 2. Высота термопар 1, 2, 3, 4, 5 и 6 по отношению ко дну автоклава составляла соответственно 63, 50, 40, 31 и 10 см. TC 6 был расположен под парораспределителем автоклава, обозначенным пунктирной линией на рис. 2. Точки 3 и 6 располагались на вертикальной оси цилиндра, а точки 1, 2, 4 и 5 — на расстоянии примерно 0,15 м (половина диаметра автоклава) от вертикальной оси. Точку 5 помещали рядом с корпусом, в который был установлен ртутный термометр. После достижения автоклавом стабильного рабочего состояния температура, показанная на ртутном термометре, регистрировалась через заданные интервалы времени. Значения температуры, показанные на ртутном термометре, сравнивались со значениями температур, зарегистрированными термопарами. Согласно протоколам Института специалистов по термической обработке (2004), чтобы убедиться в том, что автоклава вентилируется, разница в показаниях термопар не должна превышать ±0,3°C по сравнению с ртутным термометром. Полная вентиляция определяется с помощью тестов распределения температуры при максимальной загрузке автоклава. Однако данное исследование носило исследовательский характер и было направлено на внесение необходимых изменений в систему, и, следовательно, распределение температуры определялось при пустой реторте.
Распределение давления в автоклаве
Давление внутри автоклава контролировалось в режиме реального времени во время вентиляции с помощью электронного регистратора MyPcLab Novus. Измерения давления проводились в нише автоклава рядом с ртутным термометром. За давлением также можно следить с помощью вакуумметра, расположенного рядом с корпусом автоклава.
Температура и расход выпускаемой воды
Удаление воздуха производилось с использованием методики, описанной в разделе 2.2. Чтобы лучше понять зависимость результатов удаления воздуха от температуры воды, результаты будут представлены в сочетании с описанием скоростей наполнения и опорожнения, поскольку они непосредственно связаны друг с другом.
– Заполнение Независимо от температуры воды и оборудования, во всех экспериментах скорость заполнения автоклава составляла от 8 до 8,5 м3/ч, а общее время заполнения составляло 2 минуты. – Опорожнение Расход воды для опорожнения варьировался в зависимости от ее температуры и зависел от того, было ли оборудование горячим или холодным.
На рис. 3 показано изменение скорости опорожнения при продувке автоклава водой и оборудования при комнатной температуре. В тестах 1 и 3 автоклав был холодной, а в тестах 2 и 4 — горячей. Средняя скорость потока при испытании 1 составила 5,3 м3/ч, а время подачи воды — 2,5 мин. Результаты испытаний 1-4 представлены в таблице 1. Средняя скорость потока была рассчитана без учета последнего этапа экспериментов, поскольку она соответствовала окончанию этапа опорожнения, то есть значению 0 м3/ч. На рисунке 3 показано, что скорость потока увеличивалась на протяжении всей процедуры этапа опорожнения. В ходе испытаний с подачей воды при температуре 50°C скорость потока была выше, когда оборудование было горячим.
Инжир. На рис. 4 сравнивается скорость опорожнения в соответствии с температурой выпускаемой воды при испытаниях, когда реторта холодная. Можно видеть, что чем выше температура, тем больше скорость потока и, следовательно, тем короче время вентиляции. В ходе испытаний, проведенных с водой для слива при температуре 60°C и 70°C, не было обнаружено дальнейшей тенденции к увеличению скорости опорожнения автоклава при нагревании оборудования (таблица 1 – время слива), поскольку автоклав не нагревал воду, поскольку она уже была готова при более высокой температуре. температура. Пар — это элемент, который помогает насосу удалять воду из автоклава за счет уменьшения перепада давления между всасыванием насоса и ретортой. При поступлении пара в автоклав, давление которого всегда составляет 3 бара, пар нагревает поверхность раздела вода–пар. Температура воды, остающейся в автоклаве, остается неизменной, так как нагретая вода из-за своей меньшей плотности остается на поверхности. Чем больше разница между температурой пара и воды, тем большее количество пара требуется для нагрева поверхности и, следовательно, большее количество пара будет конденсироваться. В начале процесса опорожнения, когда в реторте еще много воды, температура поверхности раздела фаз, которая выше, чем у оставшейся воды, не препятствует вытеканию воды. По мере уменьшения количества воды в автоклаве граница раздела фаз начинает влиять на скорость опорожнения, поскольку вода также нагревается.
Таким образом, в соответствии с принципом Уатта (давление пара, управляющее системой, зависит от самой низкой температуры (Фолмер-Джонсон, 1965)), давление пара увеличивалось со временем из-за повышения температуры воды и, следовательно, увеличивало скорость истечения воды из насоса, что объясняет, почему давление пара увеличивается с течением времени. скорость потока была выше в конце этапа опорожнения. Аналогичным образом, во время опорожнения автоклава, чем выше температура воды, тем выше ее расход, благодаря соответствующему давлению пара. Во всех проведенных испытаниях не было никаких проблем с условиями эксплуатации. Общее время удаления воздуха варьировалось от 2,5 до 1,4 мин, что соответствовало тесту 1 (при комнатной температуре) и тесту 9 (при 80°C) соответственно. Расход пара на удаление воздуха с использованием воды соответствует только этапу опорожнения. Таким образом, время использования пара составило 2,5 мин при комнатной температуре воды и 1,4 мин при температуре 80°C. Очевидно, что также следует учитывать расход пара, необходимый для нагрева воды в резервуаре. Однако, стоит отметить, что эта вода может быть восстановлена и может использоваться на других этапах вентиляции. Следовательно, пар расходуется на нагрев воды в резервуаре для первого слива, а затем только на поддержание ее температуры. Следует отметить, что температура выпускаемой воды зависит от начальной температуры продукта, которая, за исключением особых случаев, всегда выше из-за стадий, предшествующих процессу стерилизации. В таблице 1 приведены значения, рассчитанные для объема воды, удаляемой из автоклава на стадии продувки. Объем был рассчитан исходя из площади под кривой зависимости расхода воды на выходе от времени (фиг. 3 и 4), которые оставались в пределах от 0,23 м3 до 0,20 м3 . Учитывая точность расчета, эти значения соответствуют объему автоклава, который составляет 0,22 м3, что позволяет убедиться в отсутствии воды в оборудовании. Эти значения могут также служить для продолжения данного исследования в качестве параметра, указывающего на окончание этапа вентиляции.
Распределение давлений и температур при отводе воды из автоклава
Последовательно будет представлена эволюция распределения температуры и давления в автоклаве без нагрузки. С целью определения давления в автоклаве, заполненной водой, в ходе нескольких экспериментов (тесты 1, 3, 5, 7 и 9) был открыт слив и зафиксировано давление в автоклаве в положении ниши в момент, когда насос был выключен после заполнения. ответный деликт полностью. Для этого были закрыты два трехходовых клапана ([12] и [15], рис. 1), изолировав таким образом автоклав от резервуара для воды, и открыт слив. После кратковременной регистрации давления процедура вернулась к стандартному режиму, описанному в пункте 2.1. Из-за разрежения внутри автоклава при открытии сливного отверстия вода не вытекала, за исключением избытка воды в самой сливной магистрали. В тестах 2, 4, 6 и 8 слив не открывался. Перед открытием клапана паропровода и повторным запуском насоса регистрировалось только давление в автоклаве. Выбор тестов, связанных с открытием слива или иным способом, был произвольным.
Вода комнатной температуры.
Как уже упоминалось, исследовались температуры воды при комнатной температуре: 50 °C, 60°C, 70°C и 80°C. Однако будут представлены только графики для комнатной температуры, 60°C и 80°C. В таблице 1 приведены сводные результаты, полученные для всех испытаний при продувке с использованием воды в автоклаве без нагрузки. Во время теста 1, рис. 5, автоклав изначально была холодной, и ее дренаж был открыт для измерения давления в нише, при этом сосуд был заполнен водой. Инжир. На рис. 5 показано, что температура автоклава поддерживалась на уровне около 30°C в течение всего процесса наполнения, и температура автоклава начала повышаться по мере поступления пара с верхнего конца. Термопары, указанные на фиг. 5, поскольку термопара TC, расположенная ближе к входу пара, первой зафиксировала повышение температуры. Термопара TC 1 была ближайшей к входу пара, а термопара TC 6 — самой дальней (см. рис. 2). Такое поведение повторялось во всех других испытаниях (см. ниже), и его можно лучше увидеть на рис. 6, где более подробно показано повышение температуры термопар в испытании 1. В начале процесса ([1], рис. 5) давление, зарегистрированное в автоклаве, соответствовало атмосферному давлению в Кампинасе (0,94 бар) (источник Cepagri – Unicamp), поскольку перепускной и вентиляционный клапаны были открыты. По мере заполнения автоклава давление на выходе воды начинало повышаться в соответствии с установленными ограничениями, достигая пиковых значений при закрытии вентиляционных клапанов и клапанов избыточного расхода ([2], рис. 5).
Поскольку плотность воды в интервале от 30°C до 80°C изменяется очень незначительно, а высота ниши неизменна, при заполнении водой и открытом сливе давление в автоклаве (в нише) всегда составляло 0,91 бар, независимо от температуры выпускаемой воды. Это значение указано на рис. 5, [4] и было также подтверждено в последующих экспериментах. Стоит отметить, что во время этого исследования насос был выключен, а клапан подачи пара закрыт. Перед открытием слива давление внутри автоклава составляло 1,06 бар ([3], рис. 5) сразу после выключения насоса и прекращения подачи воды. При повторном запуске насоса в начале сброса давления в автоклаве произошло резкое падение давления, достигшее 0,19 бар ([5], рис. 5) (таблица 1 – начало сброса давления). Давление начало повышаться вместе с поступающим паром, что способствовало удалению воды из автоклава до тех пор, пока оборудование не вошло в рабочее состояние, то есть не достигло заданной температуры (121°C) ([6], рис. 5).
На рис. 7 показаны результаты, полученные в ходе испытания 2, в котором вода для отвода была комнатной температуры, автоклав был горячей, а сливное отверстие было закрыто. На рисунке показано, что горячая реторта охлаждалась поступающей водой комнатной температуры. Давление в автоклаве в начале процесса ([1], рис. 7) составляло 0,94 бар, после чего оно увеличилось из-за ограничений на отток воды ([2], рис. 7). После выключения насоса и прекращения подачи воды давление в автоклаве составило 1,57 бар. Это значение увеличивалось в течение всего времени, пока ретортный насос оставался выключенным, в зависимости от повышения температуры воды, достигая значения 1,90 бар ([3], рис. 7). Затем в начале сброса давления был включен насос, что привело к резкому падению давления, достигшему 0,19 бар ([4], рис. 7) (Таблица 1 – начало сброса давления). Давление начало повышаться вместе с поступающим паром, что способствовало удалению воды из автоклава до тех пор, пока оборудование не вышло на рабочий режим ([5], рис. 7).
Температура воды = 60°C. В тесте 5, представленном на рис. 8, реторта была холодной, в нее наливали воду при температуре 60°C и открывали сливной клапан для измерения давления в нише автоклава, заполненной водой ([4], рис. 8). Давление снижалось в течение всего времени, пока ретортный насос оставался выключенным, достигнув значения 1,07 бар ([3], рис. 8) из-за охлаждения воды при контакте с холодной ретортой. Термопары также показывали небольшое понижение температуры в течение этого периода. Когда насос был включен в начале продувки, давление в автоклаве, показанное в нише, составляло 0,68 бар ([5], рис. 8) (таблица 1 – давление начала продувки).
В испытании 6 вода для слива снова была при температуре 60°C, но оборудование было горячим, и после перелива слив оставался закрытым. Изменение температуры и давления горячей реторты в испытании 6 показано на рис. 1. 9. После выключения насоса и прекращения подачи воды давление в автоклаве составило 1,24 бар, а затем это значение несколько снизилось, достигнув 1,22 ([3], рис. 9). Аналогично тесту 5, при повторном включении насоса давление в нише автоклава составило 0,67 бар ([4], рис. 9), (таблица 1 – Начальный сброс давления). 3.1.2.3. Температура воды = 80°C. В тесте 9, как показано на рис. 10, реторта изначально была холодной, а дренаж был открыт. На рис. 10 видно, что поведение было аналогично поведению в предыдущих тестах, показывающих падение давления в автоклаве из-за ее остывания. В таблице 1 приведены основные результаты, полученные в ходе девяти испытаний, проведенных в условиях эксплуатации автоклава без нагрузки. Это исследование может быть использовано в качестве субсидии для дальнейших исследований.
Выводы
Согласно проведенным к настоящему времени исследованиям, можно сделать вывод, что метод вентилирования с использованием воды является очень перспективным. Установка системы показала, что она подходит для вентилирования автоклава без нагрузки. Из результатов можно видеть, что: – Что касается температуры выпускаемой воды, то чем выше ее значение, тем короче время опорожнения автоклава (тест 9), то есть меньше время выпуска. Следовательно, расход пара на этапе выпуска будет снижен. – Начальная температура автоклава, холодная или горячая, влияет на расход воды при продувке реторты только в том случае, если температура воды составляет 50°C или ниже. – При повторном запуске насоса в начале продувки давление снизилось. В эксперименте с водой при температуре 30°C давление в автоклаве при включении насоса составляло 0,19 бар; с водой при температуре 80°C это значение составляло 1,06 бар. Во всех испытаниях эти значения были выше, чем давление насыщенных паров при соответствующих температурах воды, Liley и др. (1984) (Таблица 1 – Давление пара), поэтому кавитация в насосе не возникает. – Было показано, что предложенная методика вентиляции автоклава без нагрузки эффективна в отношении различий в показаниях ртутного термометра и температур, регистрируемых термопарами, расположенными внутри автоклава.