In industries, the task of intensifying the process of dissolving gases in liquid media is relevant, since the time of the technological cycle depends on its course. Absorption processes affect the quality of the finished product and energy costs. In the food industry shell-and-tube jet injectors (SJT) are widespread, in which the mechanical injection of a free-falling jet of liquid surrounding its gas is applied. The aim of this work is to investigate the process of gas entrainment by free jets of water-malt slurry (WSS) in the pipes of the SJT. The set goal was achieved by solving the tasks: creating an experimental stand to study the process of atmospheric air injection by water-salt suspensions in the tubes of the SJT; developing a methodology for experimental studies; conducting research on the processes of gas injection by free liquid jets depending on the flow rate and liquid concentration. The most important result of the work is the establishment of graphical and mathematical dependences for the investigated WSS hydromodules, which allow calculating the flow rate carried away by the jet depending on the nozzle diameter. It is found that the gas phase entrainment by free suspension jets is influenced by the viscosity of the suspension, which depends on a number of technological parameters. The practical significance of the obtained results consists in the proposed methodology for calculating the design characteristics of SISA, providing the highest efficiency of its operation taking into account the properties of working environments and parameters of technological processes.

În diverse industrii, sarcinile de intensificare a procesului de dizolvare a gazelor în medii lichide sunt relevante, deoarece timpul ciclului tehnologic depinde în mod semnificativ de cursul acestuia. Procesele de absorbție afectează atât calitatea produsului finit, cât și costurile energetice în producția acestuia. În industria alimentară s-au răspândit aparatele de injecție cu jet cu carcasă și tub (AIJCT), în care este utilizat fenomenul de injecție mecanică printr-un jet de lichid în cădere liberă a gazului din jur. În ciuda numărului mare de studii în acest domeniu, problema unei abordări teoretice a estimării cantității de antrenare a gazului prin jeturi libere de lichid nu a fost complet rezolvată până acum. Scopul lucrării este de a studia procesul de antrenare a gazelor prin jeturi libere de suspensii apă-malț (SAM) în conductele AIJCT. Scopul stabilit a fost atins prin rezolvarea următoarelor sarcini: realizarea unui stand experimental pentru studierea procesului de injectare a aerului atmosferic prin suspensii apă-malț în conductele AIJCT; elaborarea metodologiei de cercetare experimentală; efectuarea cercetărilor asupra proceselor de injectare a gazelor prin jeturi libere de lichid în funcție de debitul de ieșire și concentrația lichidului. Standul experimental elaborate a fost folosit pentru a studia antrenarea gazului de către un jet de suspensie liberă care curge dintr-o duză cilindrică. Cel mai important rezultat al lucrării este stabilirea unor dependențe grafice și matematice pentru modulele hidraulice studiate ale SAM care permit calcularea debitului de aer transportat de jet, în funcție de diametrul duzei. Semnificația practică a rezultatelor obținute constă în metoda propusă de calcul a caracteristicilor structurale ale AIJCT, care asigură cea mai mare eficiență a funcționării acestuia, ținând cont de proprietățile mediilor de lucru și parametrii procesului.

В различных отраслях промышленности актуальны задачи интенсификации процесса растворения газов в жидких средах, поскольку от его протекания существенно зависит время проведения технологического цикла. Абсорбционные процессы влияют как на качество готовой продукции, так и на энергетические затраты при её производстве. В пищевой промышленности получили распространение кожухотрубные струйно-инжекционные аппараты (КСИА), в которых применяется явление механической инжекции свободно падающей струей жидкости окружающего её газа. Несмотря на большое число исследований в данной области, проблема теоретического подхода к оценке количества уноса газа свободными струями жидкости до настоящего времени полностью не решена. Целью работы является исследование процесса уноса газа свободными струями водно-солодовых суспензий (ВСС) в трубы КСИА. Поставленная цель достигнута за счет решения следующих задач: создание экспериментального стенда для исследований процесса инжекции атмосферного воздуха водно-солодовыми суспензиями в трубах КСИА; разработка методики экспериментальных исследований; проведение исследований процессов инжекции газа свободными струями жидкости в зависимости от скорости истечения и концентрации жидкости. На разработанном экспериментальном стенде проводилось изучение уноса газа свободной суспензионной струей, вытекающей из цилиндрического сопла. Наиболее важным результатом работы является установление для исследуемых гидромодулей ВСС графических и математических зависимостей, позволяющих рассчитывать расход воздуха, уносимого струей, в зависимости от диаметра сопла. Установлено, что на унос газовой фазы свободными суспензионными струями оказывает влияние вязкость суспензии, которая зависит от ряда технологических параметров (степень измельчения зерна, его химический состав и т.п.). Практическая значимость, полученных результатов, состоит в предложенной методике расчета конструктивных характеристик КСИА, обеспечивающей наибольшую эффективность его работы с учётом свойств рабочих сред и параметров технологических процессов.