Антипов С.Т. и др. Машины и аппараты пищевых производств. Книга 2. Том 1

Подождите немного. Документ загружается.

Глава

Оборудование для измельчения

пищевых сред

261

565

Рис.

11.12 Перцемолка Я4-ФБЦ

Перец дробится и отбрасывается к внутренней поверхности дек 5, которые спо-

собствуют

его быстрому измельчению. Часть раздробленного перца, отлетая от дек,

вновь попадает в рабочую зону помола, где под ударами вращающихся молотков 4

дополнительно

измельчается. Часть перца, оказавшегося вне зоны активного помо-

ла,

захватывается потоком воздуха, созданным крыльчаткой 6, получает дополни-

тельное

ускорение и вновь попадает в активную зону. Полученная

фракция

просеи-

вается сквозь сито 10 и через выгрузочное отверстие в корпусе поступает в емкость.

Крышка 7 обеспечивает быстрый доступ в рабочую зону при ее обслуживании и

ремонте.

Заслонка 8 крепится на крышке 7 с помощью винта 9.

Техническая характеристика измельчителя специй

Я4-ФБЦ

Производительность,

кг/ч

60...70

Установленная мощность, кВт 1,5

Габаритные размеры, мм 565x340x965

Масса,

кг 132

Инженерные расчеты. Чтобы на вал и подшипники дробилки не передавались

ударные импульсы от молотков,

квадрат

радиуса инерции молотка г

относительно

точки его подвеса к диску должен быть равен расстоянию от центра тяжести молот-

ка до оси подвеса с, умноженному на расстояние / от той же оси подвеса до конца

молотка,

т. е.

г]

=cl.

Для

соблюдения этого условия координату точки подвеса пластинчатого молот-

ка прямоугольной формы с одним отверстием (рис. 11.13) определяем по уравнению

= (а

+Ь

)/6а,

где

а,

- длина и ширина молотка, м.

262

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

Квадрат радиуса инерции молотка относительно его центра тяжести

=(a

)/\2.

Квадрат радиуса инерции молотка относи-

тельно

его оси подвеса

2,2

'о

ц.т.

•

Расстояние от конца молотка до его оси

подвеса

/, =с

+0,5а.

Проверка обеспечения безударной работы

Рис.

11.13.

Молоток прямоугольной

молотка

формы

с одним отверстием

=cl

Конструктивное

назначение расстояния от оси подвеса молотка до оси ротора

(во

избежание нарушения устойчивой работы молотковой дробилки это расстояние

должно

быть больше расстояния от конца молотка до его оси подвеса)

> h или k =

+ (3 + 6>10~

Радиус

наиболее удаленной от оси ротора точки молотка /

(м)

+/[ -R

Частота вращения ротора со (с")

со>

v/Ri,

где

v - минимальная окружная скорость молотков, м/с.

Центробежная сила инерции молотков F

(Н)

F =

где

- масса молотка, кг; т

;

, - плотность материала молотка, кг/м

;

- объем молотка, кг/м

; R

= (/

+ с) - радиус окружности расположения центров

тяжести молотков, м.

Диаметр оси подвеса молотка d

(м)

l,363/(F5)/[aj„

где

[а]„ - допускаемое напряжение при изгибе, МПа; 5 - толщина молотка, м.

Толщина

ротора 8 (м)

5>F/(d[a]

где [ст]

си

- допускаемое напряжение при смятии, МПа.

Минимальный

размер перемычки между отверстиями для оси подвеса и наруж-

ной

кромкой диска h

„ (м)

Глава

11 Оборудование для измельчения 263

пищевых сред

Моя единственная сила

это мое упорство.

ПАСТЕР

ЛУИ

(1822-1895),

французский

микробиолог

химик

11.5

МЕЛЬНИЦЫ

Мельницы

служат для измельчения различных пищевых продуктов в порошок.

Они

являются универсальными машинами, пригодными для дробления самых раз-

личных

продуктов.

Мельница

П-47-1

(рис. 11.14) Основой конструкции мельницы служит литой чу-

гунный

корпус б, к которому прикреплена передняя 7 и

задняя

3 крышки. В задней

крышке на двух сферических подшипниках 5 установлен вал 4, на консольном конце

которого

с помощью шпонки и гайки закреплен диск 2, который вращается с частотой

16,7 с" . На боковой поверхности диска имеется два концентрических

ряда

движущих-

ся пальцев 10, а на внешней окружности - Т-образные лопасти 77. В корпусе мельни-

цы установлен перфорированный барабан 7 с отверстиями диаметром 2 мм. Вал и

диск приводятся во вращение от электродвигателя через ременную передачу. На

внутреннюю боковую поверхность передней крышки привинчивают два

ряда

непод-

вижных пальцев 8, которые входят в зазоры между рядами пальцев диска.

min

>0,5F/{8[a]

где

[а]

ср

- допускаемое напряжение на срез, МПа.

Наружный радиус диска R

(м)

+0,5d

min

Диаметр вала в опасном сечении у

шкива

do (м)

= 0,052^^/со .

Производительность молотковой дробилки П

(кг/с)

La>,

где

К\ - эмпирический коэффициент, который зависит от типа и размеров ячеек си-

товой

поверхности, физико-механических свойств сырья (вид, прочность, крупность

др.); К\ =

(1,3...

1,7)10"

- для сит с размером отверстий до 3 мм;

К\ =

(2,2...5,25)-КГ

- для чешуйчатых сит с размером отверстий от 3 до 10 мм; р„ -

плотность

измельчаемого продукта, кг/м

; L - длина ротора дробилки, м;

(0,32..

.0,64)73; D - диаметр ротора дробилки, м.

Мощность

электродвигателя молотковой дробилки

L(u,

где

К.2

(6,4...

10,5) - эмпирический коэффициент, учитывающий степень измельче-

ния продукта (меньшее значение К

принимают при грубом измельчении, а большее

при тонком).

264

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

820

Рис.

11.14 Мельница П-47-1

Кровь

загружают через воронку 9 в корпус, где она измельчается в зазорах ме-

жду подвижными и неподвижными пальцами, лопастями продавливается через от-

верстия барабана и отводится через отверстие внизу корпуса.

Техническая характеристика мельницы

П-47-1

Производительность, кг/ч 750

Установленная мощность, кВт 2,8

Габаритные размеры, мм

820x733x700

Масса, кг 425

Штифтовые

мельницы

имеют штифты, или била, расположенные на одном

или

двух вращающихся дисках. Дисковые штифтовые мельницы с одним вращаю-

щимся диском называются дисмембраторами. Они применяются в кондитерском

производстве для измельчения крупки в

какао

тертое и какао-жмыха в какао-

порошок. Вследствие

особых

свойств этих веществ штифтовые мельницы непре-

менно

работают совместно с охлаждающими устройствами. Штифтовые мельницы с

двумя вращающимися дисками называются дезинтеграторами.

дисмембраторе

МАП-800

(рис. 11.15) измельчаемый продукт (крупка или

предварительно измельченный

жмых)

через коническое отверстие 7 крышки 2 по-

ступает вместе с воздухом в пространство между дисками 5 и 7. На дисках по кон-

центрическим окружностям закреплены штифты 6, и штифты

одного

диска распола-

гаются в кольцевом пространстве

другого

диска. Диск 5 прикреплен к крышке 2.

Диск 7 привернут к планшайбе 8, которая сидит на шпонке на валу 14. Частота

вра-

щения вала 6000 мин

-1

вследствие наличия одноступенчатого редуктора из зубчатых

колес

13 и 75. Зубчатое

колесо

75 сидит на приводном валу 16 и имеет частоту

вра-

щения 3000 мин'

. В пространстве между неподвижным и подвижным дисками про-

дукт благодаря многократным ударам о штифты измельчается, а затем горячим

выводится из дробилки через отверстие 20. При измельчении выделяется

большое

количество

теплоты, которое может ухудшить качество продукта и даже

вызвать

его

возгорание.

Поэтому

крышка

2 и корпус 77 штифтовой мельницы имеют

полости

3 и 10,

Глава

Оборудование для измельчения

пищевых сред

265

Рис. 11.15 Дисмембратор МАП-800

в которые через отверстия 19 и 21 подается охлаждающая вода. Отводится вода че-

рез отверстия 4 и 9. Машинное масло для смазки мультипликатора и подшипников

заливается через патрубок 12, а сливается через отверстие с пробкой 76\ Над проб-

кой расположено смотровое окно 17. Вследствие

большого

нагрева измельчаемого

вещества такие мельницы имеют холодильники для измельченного продукта.

Техническая

характеристика штифтовых мельниц приведена в табл. 11.2.

Таблица 1 1.2

Техническая характеристика штифтовых мельниц

Показатели

Тип

установки

Показатели

для

какао

тертого

«Карле

и Монтанари»

для

какао-порошка

Показатели

МАП-800

МАП-1000

ИПК

250/1001

«Хайденау»

641-А

Производительность, кг/ч 800 1000 1000

350...550

Температура продукта, выходящего из мель-

ПО

110 80

ницы, °С

Температура охлаждающей жидкости, °С 10

3 14

Мощность

электродвигателей, кВт 60 117

27,7

Габаритные размеры, мм:

длина

2800

2490

12250

3750

ширина

1750

1880

3100

3490

высота

3500

3550

4450 3400

Масса, кг

- -

9915

3500

Г Зак.

624

266

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

615

Рис.

11.16 Шариковая мельница фирмы

«Хайденау»:

а - общий вид; б -

камера

измельчения

Шариковая

мельница фирмы

«Хайденау»

типа 292-В представляет собой

вертикальный сосуд с двойными стенками 6 (рис. 11.16, а). Камера частично запол-

нена шарами 7. В камере вращается мешалка, которая состоит из вертикального вала 5

с дисками, кольцами, лопастями 8. В одних мельницах мешалка вращается очень

быстро,

в других - медленнее. Применяется

также

и бесступенчатое регулирование

скорости.

Мешалка

вращается непосредственно от электродвигателя /. Предварительно

измельченное

какао

тертое подается бесступенчато регулируемым насосом 10 через

кран

9 снизу в камеру измельчения. Измельчаемое

какао

тертое поднимается вверх

среди соударяемых шариков к сетке 4 или щели и по патрубку 2 поступает на даль-

нейшую

переработку. Сетка отделяет

какао

тертое от шариков. Время пребывания

какао

тертого в камере измельчения обусловливает степень его размола. Вмести-

мость

камеры измельчения определяет производительность мельницы. Как правило,

каждая

фирма

в обозначении типа мельницы указывает вместимость камеры из-

мельчения.

Камера измельчения снабжена рубашкой, в которую охлаждающая вода

поступает через патрубок 3, а сливается в бачок 14.

Грубодисперсное

какао

тертое поступает к насосу 10 через патрубок 12. Для

промывки мельницы какао-маслом служит воронка 13 с краном. Электродвигатель 11

через бесступенчатый вариатор скоростей вращает шестерни насоса 10. Перед

нача-

лом

работы в рубашку камеры измельчения подается теплая вода. По окончании

работы массу из камеры измельчения сливают через трехходовой

кран

Глава

11 Оборудование для измельчения

пищевых сред

267

Конструкция камеры измельчения приведена на рис. 11.16, б. В корпусе 3 над

пробковым краном 1 расположена металлическая сетка 2. Корпус имеет охлаждающую

рубашку 4. Выходное отверстие корпуса имеет решетку 9, которая крепится к внутрен-

ней стенке корпуса 3 обечайками 8 и 10. В крышке 11 расположены конические под-

шипники 12. В них вращается вертикальный вал 5, фиксатором 13

камера

крепится к

станине мельницы 14. Лопасти 7 закреплены на валу 5 тремя шпонками 6. Лопасти и

корпус изготовляют из легированной, а

шарики

из легированной и термически обрабо-

танной износоустойчивой стали. В процессе эксплуатации происходит истирание ша-

риков. Лопасти, выполненные в виде колец, уменьшают истирание корпуса.

Шариковые мельницы могут работать только на жидком веществе

(суспензии),

каким

и является

какао

тертое, поэтому они, как правило, работают в составе агрега-

та из одной дисковой мельницы типа 306 и двух параллельно установленных шари-

ковых мельниц типа 292-В.

Техническая характеристика мельницы

292-В

Производительность, кг/ч 200.. .800

Мощность

электродвигателей, кВт 23,5

Габаритные размеры, мм

700x800x1900

Масса, кг 1350

Инженерные расчеты. Производительность дисковой

мельницы

(кг/с)

= 1Шпак

(рр0

д<а,

где

а - число параллельно работающих зазоров; к\ = d

(d\ - внутренний диаметр

корундовой накладки, d

- ее наружный диаметр); к\ « 0,7; к

- опытный коэффици-

ент, показывающий, какую часть составляет скорость движения продукта в ради-

альном

направлении от окружной скорости на расстоянии 0,5 D от оси вращения;

для

дисковой мельницы к

= 0,01; (ер - коэффициент заполнения

щели;

ф = 0,7...0,8;

- насыпная плотность какао-крупки, кг/м

; D - наружный диаметр диска, м; 8 -

зазор между дисками, м; ю - угловая скорость диска, рад/с.

штифтовой мельнице полезная энергия измельчения превращается в теплоту.

Измерив

силу

тока г и напряжение U, можно вычислить величину мощности (Вт),

превращаемой при измельчении в тепловой поток Ф (Вт)

COS

фГ|

где

г)

- общий коэффициент полезного действия электродвигателя и приводного

устройства.

Мельница

измельчает П

(кг/с)

продукта, который поступает в нее с температу-

рой t\

(К).

Для перемещения измельченного продукта в мельницу подается воздух с

температурой /„ (К). Из условия транспортирования воздуха следует подать

сле-

дующее

количество воздуха G

(кг/с)

= Л/р,

где

ц - среднее отношение масс продукта и воздуха.

Образующаяся при измельчении теплота нагревает продукт и воздух.

268

Часть

Машины

и аппараты-преобразователи

пищевых

сред

Тепловой

баланс этой установки без учета потерь в окружающую среду имеет вид

net!

+Ф = Пс1

где

с и с„ - удельная теплоемкость продукта и воздуха,

кДж/(кг-К);

Ф - тепловой

поток, образующийся при измельчении, кВт.

Температура

нагрева

продукта t

(К)

= (Ф + Па, +

)/(nc

Желающий учить того, кто высокого мнения

о своем уме, попусту тратит время.

ДЕМОКРИТ

(460-370

до

н.э.),

древнегреческий

философ

11.6

ПЛЮЩИЛЬНЫЕ МАШИНЫ

Плющильная

установка

А1-КПК

(рис. 11.17) предназначена для плющения

круп и зернобобовых

после

их

варки

и подсушки.

Установка состоит из станины 8, двух плющильных вальцов 11, подшипнико-

вых

узлов

3 плющильных вальцов, привода вальцов 2, межвальцовой передачи, уст-

ройства 5 подачи исходного продукта, устройства автоматического регулирования

подачи исходного продукта, устройства 6 прижима и разведения вальцов, механизма

настройки вальцов на параллельность, очистителей вальцов 10, устройства охлаж-

дения вальцов, виброопор 4, ограждения привода 1, питающей трубы 9, сигнализа-

тора уровня исходного продукта, системы управления прижимом и разведением

вальцов, бункера 7 для сбора плющеного продукта.

Станина выполнена из двух продольных штамповочно-сварных балок, соеди-

ненных поперечными опорами, на которые монтируются корпуса подшипников

плющильных

вальцов.

Рабочими

органами установки являются плющильные вальцы. Каждый

плю-

щильный

валец выполнен в виде

полой

бочки с прикрепленными к ней с

обоих

торцов

цапфами.

На каждом торце бочки предусмотрены отверстия для балансировки с за-

глушками.

Подшипниковые опоры плющильных вальцов выполнены с разъемными

корпусами, при этом один валец имеет неподвижную ось вращения, а другой - под-

вижную. Корпуса вальца с подвижной осью вращения соединены с поперечными

бал-

ками

одной шарнирной опорой, при этом одна

шарнирная

опора выполнена эксцен-

триковой для регулирования бокового зазора между зубьями шестерен межвальцовой

передачи. Привод вальцов выполнен двухступенчатым. Вариатор сделан с

(ведущим)

регулируемым

шкивом. Регулирование осуществляется перемещением двигателя по

направляющим посредством ходового

винта.

Вариатор вместе с двигателем смонти-

рован на поворотной плите, чем обеспечивается натяжение клиновых ремней второй

ступени.

На противоположных от привода концах плющильных вальцов закреплены

шестерни межвальцовой передачи, которые закрываются кожухом.

Устройство

подачи исходного продукта выполнено в виде двух валиков, один из

которых - с подвижной осью вращения, другой - с неподвижной. Привод устройст-

ва подачи исходного продукта осуществлен в виде плоскоременной передачи, веду-

щим звеном которой является ведомый

шкив

клиноременной передачи привода

вальцов, и редуктора. Последний через

упругую

муфту кинематически

связан

с ва-

ликом,

имеющим неподвижную ось вращения. Периферийная поверхность валиков

Глава

Оборудование для измельчения 269

пищевых сред

Рис. 11.17 Плющильная

установка

А1-КПК

выполнена с винтовыми продольными

канавками.

Редуктор имеет кулачковую муф-

ту,

сцепление (и расцепление) кулачков в которой сблокировано с перемещением

опор вальца с подвижной осью вращения.

270

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

Автоматическое

регулирование подачи исходного продукта обеспечивается ав-

томатическим изменением

зазора

между питающими валками. В этих целях валик с

подвижной

осью

вращения заключен в подвижные подшипниковые опоры, движе-

ние которым сообщается посредством системы рычагов от сигнализатора уровня

исходного

продукта. Синхронность перемещения подвижных подшипниковых опор

обеспечивается выполнением их

шарнира

в виде валика. В начальном положении

(при

отсутствии продукта) валики поджимаются пружиной, находящейся в системе

рычагов. Диапазон автоматического изменения

зазора

между валиками регулирует-

ся ограничительным винтом.

Устройство

прижима и разведения вальцов выполнено в виде гидроцилиндра

двойного

действия, шток и

крышка

которого откидными болтами соединены с кор-

пусами подшипников плющильных вальцов.

Между

подвижными корпусами вальцов и резьбовыми концами стяжного

стержня размещены пружинные амортизаторы, обеспечивающие безопасный проход

между вальцами инородных тел размером до 5 мм.

Для

очистки вальцов от налипшего продукта применяются ножи из

углероди-

стой

инструментальной стали, укрепленные на чугунном

каркасе.

Каркас ножей

шарнирно подвешен к цилиндрическим поверхностям специальных витков, вверну-

тых в резьбовые отверстия камеры, и включает грузовую часть, обеспечивающую

контакт

ножей с поверхностями вальцов.

Устройство

охлаждения каждого из вальцов состоит из корпуса, прикрепленно-

го

к картеру кожуха межвальцовой передачи, и трубки, жестко прикрепленной к

корпусу

посредством переходника. К корпусу с помощью переходного штуцера и

накидной гайки прикреплен запорный

кран,

открывающий и закрывающий подачу

воды во внутреннюю полость вальца. Отвод воды из вальца в корпус обеспечивается

насадкой, ввернутой в резьбовое отверстие

цапфы.

Для

снижения вибрации, создаваемой работой установки, продольные балки

монтируются на деревянную раму с резиновыми прокладками.

Питающая труба выполняется прозрачной для удобства контроля за подачей ис-

ходного

продукта. Соединение питающей трубы с горловиной и подводящим само-

теком уплотняется резиновыми кольцами.

Бункер для сбора

плющеного

продукта прикреплен винтами к продольным

бал-

кам станины и боковым стенкам камеры.

Аспирация машины обеспечивается выполнением в боковых стенках камеры

двух

прямоугольных отверстий, соединяемых трубопроводами с расположенным на

верхней панели питателя отверстием, предназначенным для подсоединения к

трубо-

проводу

системы аспирации цеха.

Работа установки начинается с пуска двигателя насоса, который подает масло из

бака

в золотник. Последний в обесточенном состоянии под действием пружины со-

единит нагнетательную магистраль с бесштоковой

полостью

гидроцилиндров. Вы-

тесненные из гидроцилиндров штоки разведут корпуса подшипников вальцов,

уве-

личив тем самым зазор между ними до 6 мм и устранив сопротивление скопившихся

между вальцами пыли и продукта. В результате обеспечивается нормальный запуск

двигателя привода вальцов. По заполнении системы масло начнет перепускаться

предохранительным клапаном на слив в бак.

После

запуска двигателя привода вальцов вращение будет передаваться шкивам,

шестерням, вальцам и входному валу редуктора питателя.