Для получения иерархического строения анализируемого процесса, рассчитывают и иерархическую ступень процесса сушки. При сушке вторичного сырья соковых производств необходимо учитывают сохранение в составе сырья пищевых веществ, витаминов.
Анализ процессов иерархической ступени показывает, что действующим главным фактором является тепловые процессы .Полученный при производстве соков из фруктов и овощей вторичное сырьё сушат для получения пищевого порошка. При сушке выше 750С и длительном воздействии температуры ухудшается показатели получаемого продукта и разрушается витамины, а также происходит их потеря.
Основываясь на накопленный опыт сушки пищевых продуктов и применяя системный анализ можно эффективно решать обеспечения процессов сушки оптимальным оборудованием и режимами работы. Для наилучшего анализа технологической установки и происходящих процессов мы пользовались методом системного анализа. Анализируемое оборудование принимает как систему. В настоящие время развивая метод системного анализа пользуется метод многоступенчатого системного анализа. При этом способе анализа технологической системы и установки, определённая на основе многоступенчатой системы анализа второй ступени системы оборудование для сушки сырья анализирует следующим образом.
С целью проведения анализа сушки вторичного сырья рассмотрена разделённая ступенчатая ступень технологической системы .
Процессы сушильной установки вторичного сырья соковых производств рассмотрены второй степени иерархии. Элементы данной системы состоят из следующих : рабочая камера, вентилятор и фильтр . Система 3.1 это рабочая камера сушильной установки и оно также состоит из следующих элементов : нагревательных элементов, луче отражателя и сетчатого дна. Системы 3.2 , 3.3 и 3.4 являются вспомогательным оборудованием. Система 2.2 – это вентилятор который обеспечивает вес объём сушильной камеры воздухом.
Для улучшения процессов протекающих в некоторых элементах установки можно достичь путём соблюдения распорядка показателей режимов некоторых потоков.
Третья ступень иерархии 3.1 – система и ступень 4.1 , 4.2 , 4.3 – разветвлённые системы. Нагреватель система 3.1 состоит из элементов 3.2 – систем газовой фазы .Здесь происходит перемешивание , всасывание влаги и теплообменные процессы. Продукт ( твёрдая фаза) это система 3.3 и она разделяется на пятую ступень системы 4.1 , 4.2 , 4.3 и 4.4 и она составляет слои продуктов .
В этих системах происходят химические и физико-химические процессы в слоях твёрдых фаз. На каждом слое можно увидит элементы четвертой ступени которые составляет вода, белок, сахара и витамины.
Система 3.4 – это сетчатое дно, которое готовят из нержавеющей стали и оно обеспечивает распределение воздуха по всей поверхности.
В шестом ступени иерархии рассматривается элементы системы связанные с продуктом. При сушке за счет теплообменных процессов удаляется влага. Структурные изменения происходящие при тепловых процессах расположены на шестой ступени. В качестве составляющих седьмой ступени были приняты система 4.1. микроэлементы, 4.2. – углеводы, 4.3. – витамины, и 4.4. – сахара.
Основные процессы данной ступени иерархии способствует изменению состава биологических веществ и микроэлементов. Математическая модель данной системы будет состоят из процессов протекающих в составе вторичного сырья и дифференциальных уравнений.
Отделение на системы тепло обменных процессов, способствует анализу взаимосвязи и выявления иерархического строения системы.
На этом иерархическом ступени тепло обменных процессов есть системы со свойственными отдельными показателями и оно формирует методы управления теплообменных процессов.
Полная математическая модель процесса сушки вторичного сырья включает процессы происходящие иерархической ступени и их математическое обозначение.
На данной ступени иерархии рассматривает установка сушилка. Сушка вторичного сырья соковых производств осуществляется конвективным способом. Рассмотрены изменения для каждого слоя температуры (t) и концентрации (х).
Полная математическая модель процесса сушки выражается следующим образом:
- математическая модель теплообменных процессов в поверхностном слое продукта:
- математическая модель теплообменных процессов в слое i-продукта:
- математическая модель теплообменных процессов в нижним слое продукта:
Таким образом, с помощью математического моделирования показано, что процесс сушки вторичного сырья соковых производств основан на кинематических закономерностях оптимальный режим сушки является компьютерной моделью, температура измерялась с помощью термометр. На рисунках 2 и 3. обобщенные компьютерные модель анализированных процессов.