- •Технологическое оборудование отрасли Лекция №1
- •Общие и спецИальные машиностроительные требования к оборудованию.
- •Классификация технологического оборудования пищевой промышленности.
- •Тема: Смесительное оборудование в пищевой промышленности. Общие аспекты перемешивания.
- •Механизмы смешения.
- •Оценка качества смеси.
- •Методы отбора проб.
- •Кинетика процесса смешивания.
- •Методы исследования кинетики.
- •Работа по составлению математической модели на эмпирическом уровне.
- •Кинетика описывается в критериальной форме.
- •Описание кинетики на основе математических аппаратов цепей Маркова.
- •Оценка адекватности математической модели:
- •Классификация смесительного оборудования в пищевой промышленности.
- •Факторы, обуславливающие выбор типа смесителя.
- •Общие рекомендации по выбору типа смесителя.
- •Методика расчета смесителей.
- •Смешение жидких компонентов (ж-ж).
- •Лопастные мешалки.
- •Турбинные мешалки.
- •Листовые мешалки.
- •Спиральные мешалки.
- •Якорные мешалки.
- •Рамные мешалки.
- •Шнековые мешалки.
- •Пропеллерные мешалки.
- •Скребковые мешалки.
- •Сосуды для смесителей жидких сред.
- •Перемешивание сыпучих материалов.
- •Коэффициент трения (f).
- •3. Дисперсность.
- •4. Коэффициент формы.
- •Механизм процесса смешения сыпучих материалов.
- •Методы смешения сыпучих материалов.
- •2. Метод принудительного перемешивания.
- •3. Метод смешения в центробежном поле.
- •4. Аэрофонтанное перемешивание.
- •5) Инерционное смешение.
- •Механизм периодического процесса
- •Расчет объемых инерционных смесителей.
- •Технологические особенности перемешивания паст.
- •Расчет смесителей для смешения паст.
- •По технологическому назначению:
- •Роторные смесители.
- •Валковые смесители.
- •Формование в пищевой промышленности.
- •Специальный:
- •Глухое прессование (таблетирование).
- •Взаимодействие рабочих органов оборудования и формуемого продукта.
- •Основные направления интенсификации процесса формования.
- •Физическая картина течения материала в канале шнека.
- •Э пюры скоростей
- •Валковые нагнетатели.
- •Пластинчатый нагнетатель.
- •Предматричные камеры.
Лопастные мешалки.
П
рименяются
для теплообмена и растворения.
dм
– диаметр
мешалки; D
– диаметр аппарата; b
– ширина мешалки; e
– зазор; h-
глубина погружения мешалки в жидкость:
H0=(0,8
1,3)D
Если H0>1,3D, то ставятся две мешалки на разных высотах на одном валу.
Скорость вращения V=(1,5 4) м/с
Эти мешалки применяются в узком диапазоне влажности.
Турбинные мешалки.
Существуют турбинные мешалки:
А) открытые;
Б) закрытые;
Турбинные мешалки открытого типа.
Принцип работы основан на принципе работы насоса, т.е. при вращении мешалки жидкость захватывается лопастью. Для увеличения эффективности делают загиб лопасти, т.е. кроме линейной скорости появляется скорость вращательная. Такие турбинные мешалки – открытые.
Турбинные мешалки закрытого типа.
Закрытые мешалки со статором
Применяются для получения суспензий, растворения твердой фазы и получения эмульсий (со статором). В них устанавливаются диски, имеющие центральное отверстие. Применяются для перемешивания жидкостей с большим тепловым эффектом. Существует определенное соотношение геометрических размеров ротора, статора и корпуса. Время перемешивания турбинной открытой мешалки больше турбинной закрытой на 15-20%, но зато Nто < Nтз на эту же величину.
Листовые мешалки.
И
спользуются
для того, чтобы не ставить две мешалки.
Иногда бывают перфорированные, для
того, чтобы создать турбулентность. С
увеличением диаметра мешалки увеличивается
расход мощности.
Спиральные мешалки.
П
рименяются
для высоковязких жидкостей. Спираль
изготавливается из проволоки, диаметром
не менее 5 – 7 мм.
диаметр аппарата D=0,5м
скорость спирали до 7 м/с
шаг t=0,05 м
объем аппарата (сосуда) V=1 400 л
если вязкость 103 Пз и выше – высоковязкая жидкость
С
пираль
погружается в сосуд. Сосуд может быть
проточным, т.е. работать в беспрерывном
режиме. Спираль – из проволоки диаметром
до 6 мм с шагом 40 мм. В зависимости от
диаметра проволоки назначается шаг.
Для интенсификации процесса на основе
спиральных смесителей делают планетарные
приводы. При этом увеличивается объем
сосуда. Имеется сосуд (1), на крышке
которого прикреплено зубчатое колесо
(2). Оно неподвижно. Имеется вал (3), который
вращается с числом оборотов (n).
На валу сидит водило (4). Водило имеет
зацепление с перемешивающим устройством
(6). Вал перемешивающего устройства имеет
соединение с шестерней (5), которая
наглухо закреплена с перемешивающим
устройством.
Принцип работы: вращение вокруг оси аппарата + вращение вокруг своей собственной оси.
Якорные мешалки.
Применяются для жидкости средней вязкости.
число оборотов: n=1/3 до 1об/сек
л
инейная
скорость
=0,5
1,5
м/с
применяются до 1000 Пас
dм=(0,95 0,9)D
e=(0,005 0,1)D
между корпусом и мешалкой незначительный зазор, т.е. конфигурация мешалки и корпуса схожи.
Преимущества: нет местного перегрева, большая эффективность, малые скорости вращения мешалки.
Рамные мешалки.
П
рименяются
для увеличения эффективности
105
сПз.
Это более эффективные мешалки, прообразы якорных, отличаются от которых наличием дополнительных спиц.
Комбинируют рамные мешалки с другими мешалками (лопастными, турбинными).
Соотношения между e, dм, , n идентичны соотношениям якорных мешалок.
