Cheese- and buttermaking Cheese- and buttermaking Сыроделие и маслоделие 2073-4018 104447 10.21603/2073-4018-2025-3-27 Оригинальная статья Original article Оригинальная статья Inter-Operational Conveying of Processed Cheese Spreads: Permissible Rotation Speed of Rotary Lobe Pump Допустимая частота вращения ротора коловратного насоса при транспортировании плавленых сыров https://orcid.org/0000-0003-0560-5933 Наумов Владимир Аркадьевич Naumov Vladimir Arkadievich vladimir.naumov@klgtu.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Левичева Оксана Игоревна Levicheva Oksana I. o_levicheva@bk.ru Калининградский государственный технический университет Россия Kaliningrad State Technical University Russian Federation Калининградский государственный технический университет Калининград Россия Kaliningrad State Technical University Kaliningrad Russian Federation 22 09 2025 22 09 2025 3 98 103 21 03 2025 12 08 2025 https://cheese.kemsu.ru/en/nauka/article/104447/view

В статье предложен метод определения допустимой частоты вращения ротора коловратных насосов при межоперационном транспортировании пищевых сред с большой вязкостью, в том числе пастообразных плавленых сыров. Производительность коловратных насосов увеличивается с ростом частоты вращения ротора. Фирмы-производители в своей технической документации, как правило, приводят допустимые значения динамической вязкости для коловратных насосов при различных частотах вращения ротора. Если динамическая вязкость превышает допустимые значения, производитель не гарантирует надежную работу коловратных насосов при указанных значениях частоты вращения ротора. Однако непосредственно воспользоваться такими ограничениями можно только для ньютоновских жидкостей. Большинство пищевых сред, в том числе плавленые сыры, имеет реологические свойства неньютоновских жидкостей, у которых эффективная динамическая вязкость зависит от градиента скорости (следовательно, и от частоты вращения ротора). Разработан метод определения допустимой частоты вращения ротора некоторого коловратного насоса при известной зависимости эффективной динамической вязкости перекачиваемой жидкости от градиента скорости. Приведены примеры использования предложенного метода для определения допустимой частоты вращения ротора коловратных насосов Vitalobe при транспортировании двух образцов плавленого сыра при нескольких температурах.

The article proposes a method for determining the permissible speed of rotary lobe pumps for inter-operational conveying of processed cheese spreads. The performance of rotary lobe pumps increases together with the rotor speed. Technical documentation usually provides the permissible dynamic viscosity values for rotary lobe pumps at different rotor speeds. If the dynamic viscosity exceeds the permissible values, the manufacturer cannot guarantee reliable operation of the rotary lobe pumps. However, only Newtonian liquids can benefit from such limitations. Most food media, including cheese spreads, have rheological properties of non-Newtonian liquids, in which the effective dynamic viscosity depends on the velocity gradient ω and hence on the rotor speed. The new method makes it possible to determine the permissible rotation speed of the lobe pump if the dependance of the effective dynamic viscosity on the velocity gradient is known. The article provides a set of examples for Vitalobe rotary pumps and two different cheese spreads at several temperature modes.

 плавленые сыры межоперационное транспортирование коловратный насос производительность допустимая частота вращения ротора вязкость температура processed cheese spread inter-operational conveying rotary lobe pump capacity permissible rotor speed viscosity temperature

Павлова, Я. С. Технология производства плавленых сыров / Я. С. Павлова, В. В. Закиров // Молодежь и наука. 2022. № 5. 48. https://elibrary.ru/naigww Pavlova, Ya. S. Tehnologiya proizvodstva plavlenyh syrov / Ya. S. Pavlova, V. V. Zakirov // Molodezh' i nauka. 2022. № 5. 48. https://elibrary.ru/naigww Перевалова, В. А. Разработка технологии производства плавленого сыра с добавлением растительного компонента / В. А. Перевалова, А. В. Степанов // Молодежь и наука. 2024. № 8. 23. https://elibrary.ru/colrhm Perevalova, V. A. Razrabotka tehnologii proizvodstva plavlenogo syra s dobavleniem rastitel'nogo komponenta / V. A. Perevalova, A. V. Stepanov // Molodezh' i nauka. 2024. № 8. 23. https://elibrary.ru/colrhm Li, Y. B. Numerical research on viscous oil flow characteristics inside the rotor cavity of rotary lobe pump / Li, Y. B. [et al.] // Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering. 2019. Vol. 41. 274. https://doi.org/10.1007/s40430-019-1781-0 Li, Y. B. Numerical research on viscous oil flow characteristics inside the rotor cavity of rotary lobe pump / Li, Y. B. [et al.] // Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering. 2019. Vol. 41. 274. https://doi.org/10.1007/s40430-019-1781-0 Ахмедова, Н. Р. Влияние вязкости жидких пищевых продуктов на энергетическую эффективность кулачковых насосов / Н. Р. Ахмедова, О. И. Левичева, В. А. Наумов // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2023. № 5–6(394). С. 88–93. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2023.5-6.14; https://elibrary.ru/mjjydq Ahmedova, N. R. Vliyanie vyazkosti zhidkih pischevyh produktov na energeticheskuyu effektivnost' kulachkovyh nasosov / N. R. Ahmedova, O. I. Levicheva, V. A. Naumov // Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Pischevaya tehnologiya. 2023. № 5–6(394). S. 88–93. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2023.5-6.14; https://elibrary.ru/mjjydq Ахмедова, Н. Р. Гидравлический расчет системы подачи плавленого сыра кулачковым насосом / Н. Р. Ахмедова, О. И. Левичева, В. А. Наумов // Вестник КрасГАУ. 2024. № 6(207). С. 146–156. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2024-6-146-156; https://elibrary.ru/wkcjbm Ahmedova, N. R. Gidravlicheskiy raschet sistemy podachi plavlenogo syra kulachkovym nasosom / N. R. Ahmedova, O. I. Levicheva, V. A. Naumov // Vestnik KrasGAU. 2024. № 6(207). S. 146–156. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2024-6-146-156; https://elibrary.ru/wkcjbm Dimitreli, G. Effect of temperature and chemical composition on processed cheese apparent viscosity / G. Dimitreli, A. S. Thomareis // Journal of Food Engineering. 2004. Vol. 64. P. 265–271. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2003.10.008 Dimitreli, G. Effect of temperature and chemical composition on processed cheese apparent viscosity / G. Dimitreli, A. S. Thomareis // Journal of Food Engineering. 2004. Vol. 64. P. 265–271. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2003.10.008 Kapoor, R. Comparison of pilot-scale and rapid visco analyzer process cheese manufacture / R. Kapoor, P. Lehtola, L. E. Metzger // Journal of Dairy Science. 2004. Vol. 87(9). P. 2813–2821/ https://doi.org/10.3168/jds.s0022-0302(04)73409-8 Kapoor, R. Comparison of pilot-scale and rapid visco analyzer process cheese manufacture / R. Kapoor, P. Lehtola, L. E. Metzger // Journal of Dairy Science. 2004. Vol. 87(9). P. 2813–2821/ https://doi.org/10.3168/jds.s0022-0302(04)73409-8 Левичева, О. И. Изменение вязкости плавленого сыра при лабораторном моделировании условий производственного процесса / О. И. Левичева // Вестник науки и образования Северо-Запада России. 2023. Т. 9, № 1. С. 18–26. https://elibrary.ru/pcnzmw Levicheva, O. I. Izmenenie vyazkosti plavlenogo syra pri laboratornom modelirovanii usloviy proizvodstvennogo processa / O. I. Levicheva // Vestnik nauki i obrazovaniya Severo-Zapada Rossii. 2023. T. 9, № 1. S. 18–26. https://elibrary.ru/pcnzmw Левичева, О. И. Усовершенствование аналитической модели нагрузочных характеристик пищевых коловратных насосов / О. И. Левичева // Вестник науки и образования Северо-Запада России. 2025. Т. 11, № 1. С. 18–27. https://elibrary.ru/edhrin Levicheva, O. I. Usovershenstvovanie analiticheskoy modeli nagruzochnyh harakteristik pischevyh kolovratnyh nasosov / O. I. Levicheva // Vestnik nauki i obrazovaniya Severo-Zapada Rossii. 2025. T. 11, № 1. S. 18–27. https://elibrary.ru/edhrin