- •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.
Роторные смесители.
Применяются для перемешивания высоконаполненных паст с высоковязкой жидкостью. По конструкции они напоминают лопастные. Лопасти выливаются и занимают 60% объема корпуса. Сплошные лопасти обычно располагаются в смесителе (2-3 штуки). Эти смесители используются для производства пластмасс и карамели.
Бывают:
однолопастные;
сплошные;
двулопастные.
Классификация:
По конструкции корпуса:
с теплообменной рубашкой или без нее;
с загружающей воронкой;
с затвором для загрузки и выгрузки (затвор постоянно открыт).
По конструкции привода:
от синхронного и тихоходного двигателя (позволяет менять число оборотов за счет напряжения и силы тока питания);
от быстроходного и синхронного двигателя (n = 600-1200 об/мин);
от блок редуктора с асинхронным двигателем на 1500 об/мин;
через редуктор с синхронным двигателем на 1500 об/мин.
По форме ротора:
трехгранные;
овальные;
цилиндрические;
4-гранные;
шевронные (передача, когда зубья нарезаются наклонно).
По частоте вращения:
тихоходные (20 об/мин);
средней скорости (до 40 об/мин);
быстроходные (60 и более об/мин).
По конструкции подшипниковых узлов:
с подшипниками скольжения до 40 об./мин;
с подшипниками качения свыше 40 об./мин.
Все подшипниковые узлы делаются выносными.
Объем смесителя может меняться 1-10 куб. м (промышленные смесители).
Производительность:
Q = ((60 V pсм)/Тц ) Кзап
Необходимо учесть время открывания, закрывания затвора:
Тц = Тзаг + Тоз + Тзз + Тсм +Тов + Тзв + Точ + Твыг
Открывание При выгруз-
закрывание ке (10%)
затвора при
загрузке (10%)
Основные характеристики:
Объем смесительных камер: 4, 5, 20, 71, 250 л.
Количество загружаемого материала: Кзап=0,4
Давления внутри камеры: могут работать только при избыточном внутреннем давлении.
Число оборотов и мощность.
Дисковые смесители.
П
рименяются
для гомогенизации в кондитерской
промышленности. Устройство
– корпус с диском внутри. Диск может
быть гладким, профильным, цилиндрическим,
коническим. На поверхности могут
находиться рифления в виде спирали
Архимеда.
В
зазоре валков материал испытывает
тангенциальные напряжения за счет
трения валков о диск и о корпус.
Производительность дисковых смесителей зависит от экспериментальных параметров (А, В), радиуса диска (R), зазора на входе (L), кинематической вязкости, числа оборотов (n):
,
где
R – радиус диска;
L – величина входного зазора;
Мощность:
Классификация дисковых смесителей:
По производительности: 10, 20, 100 кг/час;
По диаметру диска: 110, 150, 240 мм;
По числу оборотов диска: 200, 250, 300 об/мин;
По потребляемой мощности: 2,2; 4,5;20 кВт;
Для мягких масс используются якорные мешалки. Расчетные формулы те же, что и для жидкости.
Д
ля
легких паст используют гребенчатые
мешалки. Для
интенсификации перемешивания могут
быть вставлены обратные гребенки,
сидящие на статоре.
С
кребковые
мешалки используют
для исключения налипания материала на
корпус. Скребки двигаются прямо по дну.
Скребки могут быть вертикальными.
Q=
;N=K
Vпр
Vпр=Vk-Vp
–объем продукта,
-скорость
сдвига продукта,
K,n - реологические коэффициенты продукта.
