Одноступенчатый водокольцевой вакуумный насос с регулируемой степенью внутреннего сжатия для эффективной дегазации и дезодорации растительных масел

Использование вакуума необходимо для таких процессов, как дегазация и дезодорация при переработке растительных масел. Водокольцевые вакуумные насосы (ВВН) используются для этих целей благодаря их способности работать с влажными газами. Эффективность процесса дегазации и дезодорации различных жидкостей и растительных масел зависит от режимов тепло- и массообмена в рабочем объеме вакуумного насоса, равномерности давления откачки и степени внутреннего сжатия газоводяной смеси. Указанные недостатки конструкции и режима работы приводят к снижению быстродействия ВВН и повышению энергозатрат в процессе удаления влаги и растворенных газов из масел. Подробный анализ этих вопросов ограничен, что сдерживает разработку таких машин, особенно в изменяющихся условиях эксплуатации. Целью данного исследования является представление новой конструкции ВВН с регулируемым нагнетательным окном для повышения общей производительности вакуумной технологии переработки масел. Исследование основано на основных принципах термодинамики, механики жидкости и газа, конструктивных характеристиках ВВН и условиях процесса вакуумирования. Созданы математические модели, иллюстрирующие взаимодействие теплофизических свойств рабочей жидкости и всасываемого газа, таких как давление, температура, расход, быстрота действия и мощность сжатия. Результаты исследования показали, что новый режим работы снижает расход энергии на сжатие на 10–15% и мощность на валу на 25%, при этом быстрота действия увеличивается на 10% по сравнению с обычной конструкцией насоса в оптимальных условиях. Разработана технологическая схема водокольцевой вакуумной насосной установки с необходимым оборудованием для эффективной переработки растительных масел. Использование вакуумного насоса с регулируемым вакуумом является эффективным методом в технологических процессах рафинации и дезодорирования растительных масел, приводящим к снижению энергозатрат, сохранению биологически активных веществ и являющимся экологически безопасным вариантом. Уровень вакуума, температура рабочей жидкости и всасываемого газа, поступающего в насос, а также конструктивные параметры имеют решающее значение в процессах удаления растворенных газов, летучих соединений, свободных жирных кислот и одорирующих веществ при производстве растительных масел. Экспериментальная проверка предложенной конструкции насоса рекомендуется в качестве дальнейшего исследования с возможным применением в различных промышленных продуктах.