Анализ современных приёмов и алгоритмов формирования инновационных технических решений на применение отличительных признаков известных изобретений в новом качестве и в вновь возникших областях технологии (часть первая - парадоксы гомогенизации)

2013-03-31

Андрей ( Гавриэль ) Лившиц ; Ярослав Ващук

В последнее время в связи с существенным усложнением конструкций систем, аппаратов и устройств являющихся базовой основой изобретений, возникает необходимость , для наиболее удачных образцов , дающих принципиальный и качественный скачок эффекта, искать смежные области использования, для того , что бы распространить тот самый важный элемент эффективности испытанных изобретений на технологические области , нуждающиеся в такого же уровня эффективности инновационной модификации и , как минимум , оптимизации;
Поскольку такой подход к решению этих инновационных задач , можно с уверенностью включить в перечень приёмов по созданию инновационных технических решений, постараемя раскрыть подробнее суть предлагаемых приёмов
Предлагаем вниманию читателей фотографии современнейшего оборудования молочных заводов и заводов по переработке молочного сырья в молочные продукты, предназначенного для гомогенизации и пастеризации молока
Как видно из представленных фотографий это оборудование по сложности может быть сравнимым с технологическим оборудованием для реализации технологий микроэлектроники и даже ракетно-космических технологий
А теперь предлагаем обратить внимание на следующее фото

Устройство , показанное на нём по сравнению с технологическим монстром , показанном на предыдущем снимке выглядит как элементарный фрагмент этого громадного многометрового агрегата , но как это не покажется странным это устройство успешно выполняет точно такие же технологические операции в том же объёме и с той же эффективностью

Для приготовления топливной смеси предполагается применить устройство для динамического смешивания и активирования топливной смеси
Вариант 1 , - предварительное смешивание при помощи указанного устройства и подача на горелку бойлера без каких-либо изменений в конструкции и рабочем цикле горелки и бойлера
Вариант 2 , - предварительное смешивание при помощи указанного устройства и подача на , установленное на входе в горелку бойлера такое же устройство , откуда после гомогенизации смесь поступает на горелку ( при этом никаких изменений в конструкции бойлера и горелки не производится )
Вариант 3 , - смешивание производится на установленном на входе в горелку бойлера устройстве для динамического смешивания и активирования топливной смеси ( при этом никаких изменений в конструкции бойлера и горелки не производится )
Предложенная Технология динамического смешивания и последовательной гомогенизации , при смешивании и гомогенизации по уровню турбулентности смеси между дизельным топливом и метанолом , имеет существенные преимущества перед любыми другими известными технологиями
Особенно это важно для смешивания метанола с дизельным топливом
Для получения однородной смеси крайне необходимо равномерное распределение на начальной стадии смешивания капель метанола в объёме дизельного топлива
Как видно из фотографии ( фото сделано после смешивания дизельного топлива и воды при пропорции 15% воды на 85% дизельного топлива, через 1 минуту после завершения процесса смешивания ) капли воды имеющие размер от 250 нанометров до 1 микрометра равномерно распределены в объёме дизельного топлива

Так как метанол имеет органическую основу , в смеси он химически взаимодействует с дизельным топливом и в этом процессе , выполняемом по другим технологиям , в результате такого взаимодействия молекулы смеси метанола и дизельного топлива могут иметь неравномерное распределение в объёме дизельного топлива
В нашем случае процесс химического взаимодействия идёт на контактной поверхности в , как минимум , в 1000 раз большей и этот процесс идёт однородно и равномерно во всём объёме смеси
То есть молекулы смеси равномерно распределены в объёме дизельного топлива и это решает одну из основных проблем метанола при использовании в дизельных двигателях , работающих при воспламенении от сжатия
Температура воспламенения у дизельного топлива существенно ниже чем у метанола , поэтому в смеси , полученной по нашей технологии оболочки из дизельного топлива воспламеняются раньше , поднимают температуру и следом вроспламеняются капли , содержащие метанол
Такой вариант воспламенения может позволить только предложенная технология

Теперь постараемся перейти также к процессам гомогенизации , но уже абсолютно в другой области технологии, но при сохранении тех же принципов формирорвания процесса гомогенизации

В начале коротко о технологии которую предлагаем и о особенностях и новизне этой технологии :
Устройство должно состоять из разгонной гидродинамической секции , переходящей и соосной второй гидродинамической секции с встроенным вихревым генератором , переходящей в гидродинамический усилитель уровня турбулентности , связанный с входом в насос высокого давления
Всё гомогенизируемое молоко в нашем устройстве разделяется на два потока , первый ( 60% от всего потока ) под давлением в 3 бар ( 45 psi ) поступает в разгонную гидродинамическую секцию ( разгон осуществляется под воздействием закона –Бернулли ) , второй ( 40% от всего потока ) под давлением в 3 бар ( 45 psi )поступает в коаксиальную первой , вторую гидродинамическую секцию ;
В нашем устройстве происходит динамический процесс последовательной гомогенизации потока молока , на первом этапе гомогенизации по уровню турбулентности в трубопроводе ( такого процесса нет ни у кого , это наш основной элемент новизны, подтверждённый в наших охранных документах на право интеллектуальной собственности ); После этого гомогенизированыый поток молока трансформируется в вихревую трубу ( за счёт встроенного вихревого генератора ) и направляется на насос высокого давления ( давление от 2000 до 3000 бар , или 29000-43500 psi ) где происходит второй этап динамической гомогенизации в потоке , в результате которого размер частиц в эмульсии ( молоко – это эмульсия ) уменьшается до частиц меньше одного микрона , то есть она превращается в нано- эмульсию;
Процесс гомогенизации происходит за период времени меньше 1 секунды и не нарушает никаких природных и биологических взаимосвязей в молоке
Процесс гомогенизации происходит при стабильной температуре или , при определённых соотношениях, - при понижении температуры молока
Весь процесс динамической гомогенизации происходит за счёт создания особых турбулентных гидродинамических условий в потоке молока без разрушения биологического равновесия между всеми его компонентами
Положительные отличия нашего процесса от существующего :

у существующей технологии нет этапа динамической гомогенизации по уровню турбулентности и значит , что существующая технология не позволяет вести процесс гомогенизации в трубопроводе ;
у нас второй этап процесса гомогенизации происходит под давлением , как минимум в два раза выше ;
у нас размеры частиц ( глобул ) жира однородны все в пределах 70-120 нанометров и не имеют тенденции к слипанию , - у существующей технологии разброс размеров составляет более 10 раз , - от 02 до 2 микрон;
у нас все процессы гомогенизации могут проводиться в трубопроводе , например при подаче от цистерны к оборудованию молокоперерабатывающего завода и не требуют специальных производственных площадей ;
в нашем процессе температура молока не повышается ;
в нашем устройстве имеется возможность при гомогенизации вводить в молоко дополнительные компоненты( например поливитамины или лизоцим для увеличения срока хранения );
наше устройство имеет минимальные габаритные размеры и удобнее в эксплуатации , имеет оптимальные условия для стерилизации ;
на нашем устройстве можно выполнять также процесс ферментации или во время гомогенизации или после неё без нарушения параметров гомогенизированного молока ;

- наше устройство намного дешевле чем существующее оборудование ;

на нашем устройстве можно выполнять технологическую гомогенизацию перед вводом молока в технологическое оборудование для производства молочных продуктов;

.... продолжение следует ....

полезный материал? Нажмите: