Дацишин О.В. Механізація переробки і зберігання плодоовочевої продукції

Подождите немного. Документ загружается.

Гвинтові конвеєри. Використовуються для переміщення сип-

ких матеріалів у горизонтальному і похилому напрямках. До

переваг їх можна віднести нескладність конструкції, що дає змо-

гу виготовляти їх у ремонтно-механічних цехах консервних за-

водів, та відсутність тягових органів; до вад — подрібнення ма-

теріалу, що транспортується, внаслідок тертя об жолоб і гвинт.

Конвеєр (рис. 1.5) має жолоб

з кришкою

транспортуваль-

ний гвинт

, опорні і торцеві підшипників

, підвісні проміжні

підшипники

, привод

(показаний умовно). Крок гвинта стано-

вить 0,8 – 1,0 діаметра шнека

(

Пропускна спроможність шнекових конвеєрів

ш.к

П 47,1 ,

Dsnp

(1.9)

де

D —

діаметр гвинта, м;

s —

крок гвинта, м;

— частота обер-

тання гвинта, хв

–1

;

р —

насипна маса продукту, кг/м

; ϕ

—

кое-

фіцієнт заповнення.

Гравітаційні конвеєри. Принцип дії цих конвеєрів ґрунтуєть-

ся на використанні сили гравітації. Найбільш поширені

роликові конвеєри

рольганги

легкого типу, що збираються з

окремих секцій (рис. 1.6,

а).

Ролики для рольгангів виготовля-

ються із стальних труб. На один такий ролик допускається на-

вантаження не більше 588 Н

Встановлюються роликові конве-

єри під кутом 1,5 – 3,5°, залежно від стану поверхні вантажів,

що транспортуються. Так, для переміщення дерев’яних ящиків

з гладенькою поверхнею роликовий конвеєр може бути встано-

влений під кутом 2°, а з шорсткою — 3,5 – 4°. Ящики або виро-

би з верхніх поверхів на нижні спускають спіральними спуска-

ми (рис. 1.6,

)

Рис. 1.5. Гвинтовий конвеєр

Монорейка

— це стальна балка (зви-

чайно двотаврового перерізу), закріп-

лена під стелею у приміщенні або на

спеціальних опорах за межами будівлі. Нижня її полиця є дорі-

жкою, по якій переміщується возик електроталі. Остання має

ходовий і вантажний

електродвигуни і забезпечує переміщення

вантажу в горизонтальному і вертикальному напрямках. На

консервному заводі цей вид транспорту застосовують в автоклав-

них цехах.

Безрейковими називаються транспор-

тні засоби на колісному ходу, не

пов’язані з певною траєкторією руху по

рейковому шляху. Маючи велику маневреність, авто- і електро-

возики сприяли прогресу в галузі механізації транспортних і ван-

тажно-розвантажувальних робіт у харчовій і консервній про-

мисловості.

Монорейкові транс-

по

тні засоби

Безрейкові

транспортні засоби

Рис. 1.6. Гравітаційний конвеєр

У консервному виробництві використо-

вують різні типи насосів для внутріш-

ньоцехового переміщення м’язги, соків, готових рідких продуктів

(сироп, повидло та ін.): поршневі, гвинтові, відцентрові, шесте-

ренчасті.

Поршневі насоси

призначені для порційного переміщення

продукту. Основна вимога до них — забезпечення вільного ви-

ходу нагнітальної рідини через патрубок. У них високий ККД,

вони здатні до самовсмоктування, але громіздкі, мають легко

зношувані деталі (клапани) тощо.

За допомогою

гвинтових насосів

перекачують сусла, сухома-

теріали, пюре, сиропи, а

відцентрових

— соки і нев’язкі сиропи.

Гвинтові насоси мають ряд переваг перед поршневими і відцен-

тровими насосами, однак у них порівняно швидко зношується

гума обойм. Переваги відцентрових насосів — простота і компак-

тність конструкції; безпосередній привод від електродвигуна, що

сприяє підвищенню ККД; низька вартість виготовлення, ремон-

ту, монтажу і експлуатації; простота регулювання продуктивнос-

ті і тиску; безперервна і плавна подача рідини; широта застосу-

вання — можна перекачувати рідину з сумішами (суспензіями);

вади — необхідність заливати в них перед пуском рідину, низь-

кий ККД при малій продуктивності, різке зниження ККД при

перекачуванні в’язких рідин.

Шестеренчастими насосами

перекачують в’язкі продукти (си-

ропи, концентровані соки тощо).

Барабани (ролики) стрічкових і зірочки

ланцюгових конвеєрів мають бути огоро-

джені так, щоб огорожа перекривала

бічну сторону конвеєра не менш як на

600 мм від осі барабана (ролика), зірочки або блока.

Під конвеєрами, розміщеними на висоті над робочими

місцями, проїздами і проходами, а також під головками еле-

ваторів, обов’язково влаштовують захисні сітки для запобіган-

ня падінню предметів, що транспортуються, і сировини. У міс-

цях завантаження елеваторів обладнують завантажувальні

бункери висотою від рівня підлоги або майданчика не менш

ніж 1 м.

Корпуси норій мають бути повністю закриті кожухами з на-

лежною кількістю отворів, що закриваються для зручності сані-

тарної обробки. Башмаки й головки норій, що транспортують

Насоси

Основні правила об-

слуговування

і техніка безпеки

пилоподібні матеріали, обладнують вбудованими місцевими

підсосами за типом витяжної шафи.

Конвеєри, елеватори і норії мають натяжні станції, що забез-

печують безпечний натяг стрічок, ланцюгів і тросів.

Стальні канати електротельферів мають відповідати «Пра-

вилам установлення і безпеки експлуатації вантажопідіймальних

кранів».

Електротельфери, що працюють зі швидкістю понад 30 м/хв,

мають бути забезпечені автоматичними гальмами, що спрацьо-

вують при вимкненні струму.

1.2. МАШИНИ ДЛЯ МИТТЯ СИРОВИНИ,

ТАРИ І ОБЛАДНАННЯ

Поняття процесу миття. Рослинну си-

ровину, що надходить на консервний

завод, і тару для розфасовування гото-

вих консервів ретельно миють водою і мийними розчинами.

Миття — один з основних процесів у консервному виробництві.

який впливає на якість кінцевого продукту. Його мета — вида-

лення з поверхні сировини, тари, обладнання, інвентарю та з

приміщень бруду і мікроорганізмів. Режими миття залежать від

видів його об’єктів. Наприклад, залежно від консистенції сиро-

вини застосовують жорстке або м’яке миття; режим миття тари,

обладнання, інвентарю та інших об’єктів залежить від рівня їх

забруднення.

Поверхня об’єктів миття може бути забруднена частинками як

мінерального, так і органічного походження. Сировина забруд-

нюється переважно ґрунтом, піском, а також соком пошкоджених

плодів та овочів, причому пісок може бути навіть у підшкірочко-

вому шарі кабачків, огірків та інших овочів.

Тара, в тому числі і скляна, забруднюється переважно части-

нками мінерального походження, пилом. Поверхня жерстяної

тари, як правило, покрита пилом і мінеральними маслами обо-

ротної, скляної тари — брудом, що складається з твердої і рідкої

фаз: частинок продукту, який консервується, жирів (частіше

олії), які при тривалому зберіганні і висиханні утворюють міцну

Процес миття

плівку. Компоненти рідкої фази (наприклад, вуглеводи і жири)

адсорбуються твердою фазою. Остання може містити частинки

кварцу, вугілля, плодів, овочів, тваринних тканин, оксид заліза

тощо. Звичайно вона має різну дисперсність, що впливає на ад-

гезійну силу зчеплення частинок бруду з поверхнею, що відми-

вається.

Саме від складу забруднень залежать його механічні власти-

вості, сила зчеплення з тарою і, отже, швидкість руйнування

мийним розчином та дія на ці властивості хімічного, механічного

і фізичного впливів.

Співвідношення рідкої і твердої фаз забруднення має важли-

ве значення. Якщо вміст рідкої фази незначний, вона може міц-

но адсорбуватися твердими частинками, і утворений комплекс

буде аналогічним до однорідного твердого бруду.

У забрудненнях будь-якого складу як мінеральних, так і ор-

ганічних та комбінованих завжди містяться мікроорганізми, в

тому числі й хвороботворні. Наявність у них білків і вологи зумо-

влює швидкий розвиток мікроорганізмів. Тому перед технологі-

чним використанням тару миють, інвентар, обладнання і при-

міщення після миття дезінфікують для припинення життєдія-

льності мікроорганізмів. Сукупність процесів миття і дезінфекції

називають

санітарною обробкою

Мийні машини мають відповідати таким вимогам: універса-

льність роботи; забезпечення чистоти об’єктів, що миються; міні-

мальні витрати води та енергії; запобігання псуванню сировини

або бою і деформації тари; механізоване завантаження і виван-

таження продукції; простота їх виготовлення і обслуговування;

мала металоємність і маса; безперервність роботи і можливість

використання в потокових лініях; безпека обслуговування. Ви-

користовують машини для миття сировини, тари і обладнання

(рис. 1.7).

Послідовність миття і санітарної обробки, вимоги до повер-

хонь, що відмиваються, бактеріологічна чистота води для миття,

активність мийного і дезінфікуючого розчинів визначаються

технологічними інструкціями.

Загальна технологічна схема процесу миття. Процес миття

включає такі операції:

попереднє підігрівання води

до температури 30 – 40 °С.

Тривалість операції 1 – 2 хв, мета — запобігання термічному бою

склотари шляхом зняття термічних напружень ступінчастим

підігріванням в межах допустимого температурного перепаду

для даного виду скла. Для скла, з якого виготовлені скляні

пляшки, допускається температурний перепад 30 °С, для скло-

тари, що обпалюється в процесі виготовлення, — до 40 °С;

відмочування бруду

: робоче середовище — мийний розчин

температурою 70 – 95 °С. Тривалість операції 6 – 12 хв, мета —

забезпечити умови для фізико-хімічної взаємодії між брудом і

мийним розчином.

шприцювання

тобто обробка поверхонь тари струменем

мийного розчину або механічний вплив на бруд

: робоче середо-

вище — мийний розчин температурою 70 – 95 °С. Тривалість опе-

рації 1 – 2 хв, мета — зняти бруд з поверхні склотари;

шприцювання оборотною водою, або попереднє обполіску-

вання

: робоче середовище — рециркуляційна вода з частковою

заміною її чистою водою температурою 70 – 95 °С. Тривалість опе-

рації 2 – 4 хв, мета — видалити з поверхонь забруднення меха-

нічним впливом, зняти з поверхні хімічні речовини, що входять

до складу мийного розчину;

Машини для миття

Елеваторні

Лопатеві

Барабанні

Вентиляторні

Щіткові

Вібраційні

Сировини Тари Обладнання

Жерстяної

Скляної

Бочкової

Рис. 1.7. Класифікація мийних машин

шприцювання чистою проточною водою, або чисте обпо-

ліскування

: робоче середовище — чиста питна вода температу-

рою 30 – 60 °С. Тривалість операції 1 – 2 хв, мета — остаточно

видалити хімічні речовини і забруднення з поверхонь, що від-

миваються;

обробка парою

: робоче середовище — гостра водяна пара

температурою 100 – 105 °С. Тривалість операції 0,5 – 1 хв, ме-

та — пригнічувати життєдіяльність мікроорганізмів, стериліза-

ція (переважно дерев’яної і скляної тари);

висушування відмитої тари

: робоче середовище — гаряче

повітря температурою 105 °С і швидкістю руху не менше 5 м/с.

Операцію проводять тільки при митті тари з дерева.

Призначену для консервування сировину миють чистою холо-

дною водою, а кришки і тару — гарячою. Оборотну тару, облад-

нання і приміщення обробляють мийними розчинами. Їх роб-

лять, розчинюючи у воді один або кілька мийних засобів (детер-

гентів). Мийні розчини не повинні шкідливо впливати на здо-

ров’я обслуговуючого персоналу і руйнівно діяти на матеріали, з

яких виготовлені тара та мийні машини.

За допомогою мийних розчинів забезпечують активне і повне

протікання таких операцій: змочування поверхонь тари, диспе-

ргування бруду (набухання, пептизація і дроблення білкових

речовин, омилювання жирів), стабілізація бруду, що відокремився

від поверхні в мийному розчині (брудонесівна здатність мийного

розчину).

Рівень змочування

поверхонь

залежить від поверхневого

натягу мийного розчину та міжфазного натягу на межі: тверде

тіло — газ — тверде тіло. Чим менший поверхневий натяг

мийного розчину, тим краще змочування і тим ефективніше

миття.

Поверхневий натяг води

як основи мийного розчину досить

високий і при 20 °С сягає 72,75

•10

–3

Н/м, при 90 °С знижується

до 60

•10

–3

Н/м і тільки при критичній температурі 374,2 °С дорі-

внює нулю. Однак скористатися тепловим зниженням поверхне-

вого натягу води у великих межах неможливо, оскільки при 95 –

100 °С вона перетворюється на пару.

У промисловості застосовують два методи зменшення поверх-

невого натягу води або мийного розчину: тепловий і введення

поверхнево-активних речовин (ПАВ). Розчиняючись у воді і ма-

ючи полярність, молекули ПАВ орієнтовано адсорбуються на по-

верхні розподілу. Концентрація їх при цьому в 1000 разів вища,

ніж у самому мийному розчині. Внаслідок нагромадження цих

речовин на поверхні тари значно знижується поверхневий натяг

розчину, збільшується його змочувальна здатність, що сприяє

відокремленню бруду від твердих поверхонь. Із збільшенням

концентрації ПАВ поверхневий натяг розчину падає до деякого

найменшого значення, залишаючись надалі практично постій-

ним.

Для миття використовують різні

мийні засоби

, які можна по-

ділити на 4 групи:

аніоноактивні

— звичайні мила та сульфомила, що утво-

рюються; при дисоціації цих засобів у воді поверхнево-активний

іон заряджений негативно; застосовуються переважно в лужно-

му середовищі;

катіоноактивні

, в яких при дисоціації утворюється позити-

вний іон ПАВ, ці сильні дезінфікуючі засоби застосовують у кис-

лому середовищі;

амфолітні

, що дисоціюють у воді, залежно від умов середо-

вища: в кислому середовищі мають катіоноактивні, а в лужному

— аніоноактивні властивості;

неіоногенні

, які у водному розчині не дисоціюють.

Диспергування

забруднень

мийним розчином залежить пере-

важно від наявності у ньому лугів та ПАВ. Жирова і білкова час-

тини забруднення емульгують здебільшого завдяки лугам і ви-

значеним ПАВ.

Стабілізацію

бруду

, знятого з поверхні тари, як правило, ви-

значають за наявністю у мийному розчині ПАВ. Дисперговані

частинки забруднень адсорбують на своїй поверхні молекули

ПАВ, які спрямовані так, що частинка бруду являє собою поля-

ризовану міцелу. Оскільки міцели мають однакові заряди, не

відбувається агрегатування і осадження частинок на поверхню

тари під час миття.

Якість мийного розчину залежить від жорсткості води. Так,

при використанні води жорсткістю понад 7,14 мг

•екв/л витрати

лужних мийних засобів значно більші, ніж води, у якої цей по-

казник значно нижчий. Тому для приготування мийного розчи-

ну рекомендується використовувати м’яку воду або конденсат.

Без попереднього пом’якшення для мийних розчинів придатна

вода жорсткістю не більше 14 мг

•екв/л.

До складу мийного розчину можуть входити: емульгувальні

жири та омилювальні жирні кислоти; їдкий луг; пептизувальні

білки і речовини, що знижують жорсткість води (наприклад,

тринатрійфосфат) та інші, що запобігають корозії металу ма-

шин, рідке скло і ПАВ. Вміст кожної з них залежить від виду і

властивості поверхонь, що відмиваються. Так, при митті алю-

мінієвих поверхонь у мильному розчині не повинно бути їдкого

лугу.

Лужність мийних розчинів, застосовуваних у консервній

промисловості, має становити до рН 4.

Чистоту митих поверхонь визначають за відсутністю слідів

забруднень, мийних засобів і кількістю мікроорганізмів на від-

митих поверхнях. На внутрішній поверхні відмитої тари, перед

заповненням її продуктом, допускається наявність не більше 500

клітин на 1 см

, незалежно від об’єму, на відмитих металевих

поверхнях обладнання та інвентарю — не більше 100. Наявність

лугів визначають за допомогою фенолфталеїну, сліди хлору —

за запахом. На практиці чистоту поверхонь, сировини і тари

встановлюють візуально за відсутністю видимого бруду і повною

змочуваністю їх поверхонь.

Дезінфікують

відмиті поверхні 5 %-м освітленим розчином

хлорного вапна, що містить 100 – 400 мг активного хлорного ва-

пна на 1 л розчину, або 0,5 %-м розчином їдкого лугу чи хлора-

міном.

При зіткненні з повітрям хлорне вапно окислюється і його ак-

тивність знижується, тому після 2 – 4 год перебування на дезін-

фікованих поверхнях його видаляють чистою проточною водою.

Дальше перебування освітленого розчину хлорного вапна на ме-

талевих поверхнях недоцільне, оскільки на мікроорганізми він

не діє, а тільки руйнує поверхні з чорного металу.

Після відмочування механічно знімати бруд можна щітками,

двофазними і рідинними струменями. Застосовують переважно

рідинні струмені завдяки простоті пристроїв, за допомогою яких

вони утворюються: циліндричних насадок або отворів в тонкій

стіні. Насадки інших форм через трудність виготовлення не ви-

користовують, хоч силові характеристики їх значно кращі, ніж

циліндричних. Струмінь, що витікає з насадки, може бути ком-

пактним, роздробленим і розпиленим. Для силового впливу на

забруднення більш ефективний компактний струмінь, довжина

якого, що закінчується в повітрі, дорівнює приблизно 150 діамет-

рам струменя.

Основними характеристиками насадок є коефіцієнт витрати

води µ, коефіцієнт опору ε та швидкісний коефіцієнт ϕ . Витрати

рідини (м

/с)через насадку при постійному тиску становлять:

=µ

d Р

(1.10)

де

— діаметр отвору насадки, мм;

— тиск рідини у насадці,

Па; ρ — щільність рідини, кг/м

Енергія струменя, який виходить з насадки (Дж),

Е mv

(1.11)

де

— маса рідини у струмені, кг;

— швидкість закінчення

витоку рідини з насадки, м/хв.

Швидкісний коефіцієнт

=α+ε

(1.12)

де α — коефіцієнт нерівномірності розподілу швидкостей по пе-

рерізу потоку (звичайно α = 1).

Практика показує, що діаметр отвору в кінці насадки має

становити 1,5 – 2,5 мм. Якщо він менш як 1,5 мм, треба викорис-

тати мийний розчин тонкого очищення, отриманий на фільтру-

вальних перегородках з отворами діаметром менше 0,5 мм. Такі

перегородки мають великий місцевий опір, тому найменший ді-

аметр струменів для миття приймають рівним 1,5 мм. При діа-

метрі отворів 1,5 – 2,5 мм питома енергія розмиву зменшується

на 30 %, а при 3,5 мм — на 50 %. Внаслідок цього за однієї й тієї

самої витрати рідини доцільно застосовувати кілька насадок з

мінімальним діаметром отвору в кінці насадки. При постійному

тиску одній насадці з діаметром отвору 2,5 мм за витратою ріди-

ни еквівалентні три насадки з діаметром отвору 1,5 мм, а кіль-

кість бруду, видаленого трьома насадками з діаметром отвору

1,5 мм, в 1,5 раза більша, ніж при використанні однієї насадки

діаметром отвору 2,5 мм. Тобто для миття доцільно застосовува-

ти не одну насадку з отвором великого діаметра, а кілька з міні-

мально допустимим діаметром отвору.

За законами гідравліки, з підвищенням тиску струменя в на-

садці збільшуються швидкість руху води в кінці струменя, а от-

же, і його енергія. Однак кількість видаленого бруду не відпові-