Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Оборудование перерабатывающих производств

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ И ПОЛУФАБРИКАТОВ РАЗДЕЛЕНИЕМ

ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ И КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

Механическая переработка сельскохозяйственной продукции и полуфабрикатов разделением включает в себя такие технологические процессы, как измельчение, сортирование продуктов измельчения и разделение неоднородных пищевых сред.

Измельчение относится к механическим процессам, в результате которых происходит изменение формы материала без изменения его физико-химических характеристик. Измельчение широко используется в мукомольной и комбикормовой промышленностях, при производстве растительного масла, переработке плодов, овощей и мяса. Сырье и полуфабрикаты измельчают для облегчения или ускорения тепловой обработки, перемешивания, транспортирования, дозирования и других процессов обработки, а также для увеличения поверхности твердых материалов в целях ускорения биохимических и диффузионных процессов.

В зависимости от конечного диаметра наибольших получаемых частиц различают измельчение крупное (250...25 мм); среднее (25...5 мм); мелкое (5...1 мм); тонкое (1...0,075 мм) и коллоидное (до МО'4мм).

Сортирование продуктов измельчения — технологический процесс, применяемый на различных этапах переработки зерна в муку и крупу. Он включает в себя сортирование промежуточных продуктов размола зерна, сортирование зерна крупяных культур по размерам перед шелушением, сортирование продуктов шелушения, контроль муки и крупы.

Разделение неоднородных пищевых сред включает в себя такие процессы, как отстаивание, фильтрация, центрифугирование, сепарирование, получение масла из сливок нормальной и повышенной жирности, а также прессование в целях отжима жидкой фазы.

Отстаивание — процесс разделения неоднородных жидких смесей на фракции, различающиеся по плотности, в поле гравитационных сил.

Фильтрация — процесс разделения неоднородных систем с твердой дисперсной фазой, применяемый в целях удаления из пищевых сред различных механических примесей, осадка и отдельных составных компонентов с помощью пористой перегородки, способной пропускать жидкость, но задерживать взвешенные в ней твердые частицы.

Частным случаем фильтрования пищевых сред является обработка их мембранными методами. Наряду с разделением эти методы позволяют повышать концентрацию отдельных составляющих пищевых сред. Сущность всех мембранных методов — это разделение и концентрирование сырья в процессе фильтрации через специальные мембраны под действием давления или электрического поля (электродиализ).

Центрифугирование — разделение неоднородных суспензий на фракции в поле центробежных сил с помощью центрифуг различных конструкций.

Сепарирование — процесс разделения неоднородных жидких смесей на фракции, различающиеся по плотности, в поле действия центробежных сил.

Прессование — обработка материала внешним давлением, применяемая для отжима жидкой фазы, придания продукту определенной формы, а также для уплотнения продукта в целях лучшего его транспортирования. Эта технологическая операция относится к одной из основных при производстве соков, а также растительных масел. Процесс прессования в этом случае можно представить как совокупность совместно протекающих процессов фильтрации и уплотнения мезги. Данные процессы влияют друг на друга: уплотнение материала зависит от количества отфильтрованной жидкой фазы, а скорость фильтрации — от величины пор в мезге и жидкостного давления.

Измельчение материалов производится раздавливанием, ударом, истиранием и резанием с помощью соответствующих машин.

Измельчающие машины истирающего и раздавливающего действия — вальцовые станки, различные мельницы, роторные гомогенизаторы; машины ударного действия — молотковые и штифтовые дробилки; резательные машины — различные овощерезки, мясорезательные машины, волчки и куттеры. Большинство перечисленных машин в процессе своей работы реализуют не один вид воздействия на материал, а их комбинацию; при этом основное значение имеет тот или иной способ измельчения, обусловленный конструктивными особенностями конкретной машины. При производстве муки наряду с основным измельчающим оборудованием используют вспомогательные машины, повышающие эффективность измельчения: деташеры и бичевые вымольные машины.

По расположению корпуса бичевые машины подразделяются на горизонтальные и вертикальные; по способу транспортирования зер-

на они могут быть с внутрицеховым механическим и пневматическим транспортом.

К машинам для сортирования продуктов измельчения пищевых сред относятся рассевы, ситовеечные машины, виброцентрофугалы, крупосортировочные машины. По исполнению ситовых корпусов рассевы подразделяются на пакетные и шкафные. В проектных рассевах корпус собран из ситовых рам, уложенных друг на друга и стянутых в вертикальной плоскости стяжными болтами. В шкафных рассевах ситовые рамы вдвигают по направляющим в ситовой корпус, как ящики в шкаф.

Привод ситовых корпусов в круговое поступательное движение обеспечивается самобалансным колебателем, поэтому такие рассевы называются самобалансирующимися. Самобалансирующиеся рассевы подразделяются на две группы: с жестким приводным валом (веретеном) и безверетенные с постоянным статическим моментом дебаланса.

Для сортирования измельченных продуктов по совокупности свойств, в том числе по плотности частиц, в процессе переработки зерна в муку применяют ситовеечные машины. Контроль муки перед ее затариванием в мешки осуществляется в просеивающих машинах. К этой же группе машин следует отнести виброцентрофугал, применяемый в комплекте высокопроизводительного мельничного оборудования, и крупосортировки.

Отстаивание осуществляется в аппаратах различных конструкций, называемых отстойниками. В отстойниках суспензии и эмульсии разделяют на составляющие за счет осаждения их под действием сил тяжести. Отстойники применяют в сахарной промышленности для разделения сока первой сатурации, в пивоваренной отрасли для осветления пивного сусла от взвешенных частиц белкового осадка.

Фильтры предназначены для удаления из пищевых сред различных механических примесей, осадка и отдельных составных компонентов с помощью пористой перегородки, способной пропускать жидкость, но задерживать взвешенные в ней твердые частицы.

Основная часть любого фильтра — фильтровальный элемент, в качестве которого используют ткани из волокон растительного и животного происхождения, а также из синтетических, стеклянных, керамических и металлических материалов. Фильтровальные элементы, изготовленные из синтетических волокон (поливинилхлоридные, полиамидные, лавсановые), по своим свойствам во многих отношениях превосходят хлопчатобумажные и шерстяные, так как в них высокая механическая прочность сочетается с термоустойчивостью и невосприимчивостью к воздействию микроорганизмов.

Металлические элементы выполняются в виде сеток и тканей из нержавеющих сталей, а также из перфорированных листов. Последние обычно используются при разделении систем, содержащих грубодисперсные частицы, и в качестве опорных перегородок для фильтровальных тканей. В перерабатывающих производствах применяются фильтры периодического и непрерывного действия. Большинство из них работает в закрытом потоке под вакуумом или при избыточном давлении в системе.

В зависимости от конструкции фильтрующего элемента фильтры подразделяются на цилиндрические и дисковые. Цилиндрические фильтры периодического действия бывают с одноразовыми и многоразовыми фильтрующими элементами.

Работа фильтрующих аппаратов, применяемых в перерабатывающей промышленности, основана на одном из принципов баромембранного разделения пищевых сред — микрофильтрации, ультрафильтрации или обратного осмоса. Для их осуществления используются мембраны, изготовленные из одинакового материала, но имеющие различные размеры пор. Микрофильтрацию проводят для разделения растворов с размером частиц 0,02... 10 мкм; ультрафильтрацию — для разделения растворов с размером частиц 0,001...0,02; обратный осмос — для разделения растворов с размером частиц 0,0001...0,001 мкм.

Главной частью таких аппаратов является полупроницаемая мембрана, которая представляет собой тонкую пористую пленку, размеры пор которой менее 0,5 мкм. Пленка помещается на макропористую подложку, усиливающую ее механическую прочность. Обычно в качестве подложки применяется пористая нержавеющая листовая сталь толщиной 0,5...3,0 мм с порами размером 0,5... 10,0 мкм.

Центрифуги классифицируют по величине фактора разделения, характеру работы, физической сущности процесса, способу выгрузки осадка и конструктивным особенностям. По величине фактора разделения центрифуги подразделяются на нормальные с фактором разделения Фр < 3500 и скоростные, или сверхцентрифуги, с фактором разделения Фр > 3500; по характеру работы — на периодические и непрерывные; по физической сущности процесса — на осадительные и фильтрующие; по способу выгрузки осадка из барабана — на центрифуги с ручной выгрузкой и механизированной (гравитационной, шнековой, ножами и скребками, пульсирующими поршнями и др.).

По конструктивному исполнению различают центрифуги с горизонтальным и вертикальным ротором. Осадительные центрифуги снабжены сплошным ротором; фильтрующие — перфорированным, покрытым фильтрующей тканью. Центрифуги с ручной выгрузкой применяются обычно для обезвоживания штучных материалов, в опытных и малотоннажных производствах.

Сепараторы, применяемые в технологических процессах перерабатывающих производств, классифицируются по различным признакам.

По технологическому признаку сепараторы подразделяются на три класса:

  • 1) сепараторы-осветлители, применяемые для разделения суспензии (выделении тяжелой дисперсной фазы);
  • 2) сепараторы-разделители, предназначенные для разделения эмульсий (выделении легкой дисперсной фазы);
  • 3) комбинированные сепараторы, имеющие двойной пакет тарелок, т.е. снабженные как осветлительными, так и разделительными тарелками.

По типу ротора различают сепараторы тарельчатые и камерные. Ротор тарельчатых сепараторов комплектуется пакетом конических вставок (тарелок), которые делят поток обрабатываемой жидкости на параллельные тонкие слои.

Ротор камерных сепараторов имеет реберную вставку (при одной камере) или комплект концентрических цилиндрических вставок, разделяющих его объем на кольцевые камеры, по которым обрабатываемая жидкость протекает последовательно, перемещаясь.

По способу выгрузки твердой фракции из ротора различают сепараторы с ручной и центробежной выгрузкой.

По характеру выгрузки твердой фракции из ротора, т.е. по выполнению этого действия во времени, сепараторы подразделяются на машины с периодической, непрерывной и пульсирующей выгрузкой. В сепараторах с периодической выгрузкой шлама, как правило, применяется ручная выгрузка (после остановки сепаратора и разборки его ротора).

По конструктивному выполнению устройства для выгрузки твердой фракции сепараторы подразделяются на сопловые и клапанные. Клапанные разгрузочные устройства могут быть с верхним или нижним расположением подвижного затворного элемента. Сопловые сепараторы эффективны при отсутствии крупных частиц в сепарируемом продукте и возможности добавления воды для облегчения выгрузки шлама. Клапанные сепараторы могут быть применены для многих операций, в частности для непрерывного получения дрожжей влажностью 70...75% вместо жидкого дрожжевого концентрата, получаемого при помощи сопловых сепараторов.

По способу подачи исходного продукта и вывода полученных жидких фракций различают сепараторы трех типов: открытые, полузакрытые и герметические. В открытых сепараторах подача в ротор жидкой смеси и отвод полученных жидких фракций осуществляются открытым потоком. Процесс сепарирования не изолирован от доступа воздуха.

В полузакрытых сепараторах жидкость подается в ротор открытым потоком, а отводятся одна или обе жидкие фракции под давлением, по закрытым трубопроводам. Процесс сепарирования также не изолирован от доступа воздуха. Роторы полузакрытого типа отли-

юо

чаются от роторов открытого типа наличием устройства для вывода продуктов сепарирования под давлением.

В герметических сепараторах подача в ротор исходной жидкости и отвод жидких фракций происходят под давлением, по закрытым трубопроводам, герметически соединенным с выпускными патрубками. Процесс сепарирования происходит без доступа воздуха. Роторы герметических сепараторов отличаются от роторов открытых и полузакрытых сепараторов конструкцией подводящих и отводящих устройств. В герметических сепараторах исходная жидкость подается в ротор через нижнее подводящее устройство и по каналу полого вертикального вала или через верхнее подводящее устройство; жидкая фракция выводится всегда через верхнее отводящее устройство. Подводящие и отводящие устройства снабжены специальными уплотняющими элементами между неподвижными и вращающимися деталями.

Жидкость можно подавать насосом, расположенным в технологической линии, или насосом, смонтированным в станине сепаратора. Исходная жидкость поступает в патрубок и нагнетается в ротор напорным диском, выполняющим роль центробежного насоса, через полый вертикальный вал.

Механические прессы, применяемые в перерабатывающей промышленности, поразделяются на машины периодического и непрерывного действия. Механические прессы периодического действия могут быть рычажными, винтовыми, гидравлическими и пневматическими.

К механическим прессам непрерывного действия относятся шнековые, вальцовые, ротационные, штанговые, кольцевые, ленточные и дисковые.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >
 

Популярные страницы