Development of the Design and Determination of Mode Characteristics of Block Cryoconcentrators for Pomegranate Juice

Abstract

The designs of cryoconcentrators of block type BV-2 and BL-20 have been developed. The influence of design and operating parameters on the kinetics of freezing of pomegranate juice was investigated. A decrease in the operating temperature of the refrigeration unit contributes to a more intensive growth of the ice block. When the temperature of the coolant decreases by 1.2 times, the productivity of the BV-2 unit increases by 27 %, and of the BL-20 unit by 12 %. For BL-20, an increase in the initial concentration by 3 times leads to a decrease in productivity by 2.5...1.5 times The influence of the temperature of the coolant and the initial concentration of the juice on the rate of concentration change has been determined. At low initial concentrations of solutions (10...15 %), a sharp increase in concentration is observed at the final stage of freezing. The dry matter content of the juice is increased by 16 % at high concentrations, only 4 %. The kinetics of the ice block separation process has been studied. At the first stage (duration 10...15 minutes), the concentration of effluents is 2...3 % higher than the concentration of the solution. On the second, increases by 6...10 %. In the third stage, there is a monotonous decrease in effluent concentration (2.5 % / hour). The results of experimental modeling are generalized. Розроблені конструкції кріоконцентраторів блочного типу BV-2 та BL-20. Досліджено вплив конструктивних та експлуатаційних параметрів на кінетику заморожування гранатового соку. Зниження робочої температури холодильної установки сприяє більш інтенсивному зростанню крижаного блоку. Коли температура охолоджуючої рідини знижується в 1,2 рази, продуктивність установки БВ-2 зростає на 27%, а установки БЛ-20 - на 12%. Для BL-20 збільшення початкової концентрації в 3 рази призводить до зниження продуктивності в 2,5 ... 1,5 рази. Визначено вплив температури охолоджуючої рідини та початкової концентрації соку на швидкість зміни концентрації. При низьких початкових концентраціях розчинів (10 ... 15%) спостерігається різке збільшення концентрації на кінцевій стадії заморожування. Вміст сухої речовини в соку збільшується на 16% при високих концентраціях, лише на 4%. Досліджено кінетику процесу відділення крижаного блоку. На першому етапі (тривалість 10 ... 15 хвилин) концентрація стоків на 2 ... 3% перевищує концентрацію розчину. На другому збільшується на 6 ... 10%. На третій стадії спостерігається монотонне зниження концентрації стоків (2,5% / годину). Узагальнено результати експериментального моделювання.