9.9. Протирочные машины

Протирочные машины должны обеспечивать качественное разделение протираемой массы на полуфабрикат и отходы, высокую удельную производительность, минимальное количество отходов, низкий удельный расход энергии, однородный и достаточно тонкий дисперсный состав протертого полуфабриката, максимальную степень измельчения.

К недостаткам протирочных машин следует отнести невысокую эксплуатационную надежность, обусловленную неравномерным износом и быстрым выходом из строя сеток; неравномерные нагрузки на ротор вследствие неодинакового зазора между бичом и сеткой цилиндра; низкую удельную протирочную способность. Перспективными конструкциями протирочных машин являются машины с вращающимся ситчатым барабаном и неподвижными бичами.

Машина КПУ-М (рис. 9.24) предназначена для протирания томатов, семечковых и косточковых плодов.

Рис. 9.24. Универсальная протирочная машина КПУ-М

Рис. 9.25. Протирочная машина 1ПЗ1

Основными рабочими органами машины являются бичи 4 и корзина 3, смонтированные на станине 1. Корзина представляет собой цилиндрический барабан, состоящий из двух половин: верхней – сплошной и нижней – ситовой. Подающий шнек 8 и винтовая лопасть 6 находятся на общем валу 9. Бичи 4 закреплены на вращающемся валу. С торцов корзины имеются закрытые стойки: входная, закрывающаяся загрузочным бункером, и выходная, прикрепленная к задней ножке. Сверху корзина закрыта кожухом 5, а снизу корзины имеется бункер 2 для протертой массы.

Перерабатываемый продукт поступает в бункер 7 и шнеком продвигается вдоль оси к лопастям. Под действием быстровращающихся лопастей масса превращается в тестообразную смесь и в таком виде поступает сквозь секторное кольцо в корзину. Бичи захватывают тестообразную массу, приводят ее во вращательное движение, и под действием центробежной силы и давления бичей мякоть продавливается через сито и попадает в сборочный бункер.

Кожица, семечки или косточки удаляются через боковой люк 10.

Техническая характеристика универсальной протирочной машины КПУ-М приведена в табл. 9.3.

Машина 1П31 предназначена для протирания мякоти вишен, слив, абрикосов и персиков с отделением косточек от мякоти. Она состоит (рис. 9.25) из корпуса 2, станины 1, петельного вала 4, загрузочного бункера 5, сборника 7 и привода.

Корпус 2 машины представляет собой две боковины, закрепленные на раме станины 1 и покрытые легкосъемной обечайкой. На двух подшипниках скольжения, установленных на передней крышке и задней боковине, вращается петельный вал с четырьмя рядами петель 6. Внутри корпуса установлена сетка 3 с отверстиями диаметром 5 мм, укрепленная для жесткости в каркасе. На передней крыше имеется лоток для выхода отходов. Рабочий орган машины приводится во вращение от электродвигателя через редуктор.

Машина работает следующим образом. Плоды поступают в машину через загрузочный бункер. Попав в полость, образуемую ситом, плоды разбиваются петельным валом и отбрасываются на сетку. Мякоть и жидкая фаза плодов проходят сквозь сито в полость между ситом и корпусом, откуда стекают в сборник.

Из сборника 7 протертую массу откачивают насосом. Косточки продвигаются к выходному лотку и по нему сходят в приготовленную тару. Регулирование производительности машины в зависимости от вида и сорта продукта осуществляется за счет изменения угла наклона верхней части машины.

Техническая характеристика протирочной машины 1ПЗ1 приведена в табл. 9.3.

Протирочная машина Т1-КП2Т (рис. 9.26) предназначена для последовательного трехкратного протирания томатов и фруктов с целью получения тонкой однородной консистенции протертой массы.

Машина состоит из верхней 3, средней 9 и нижней 13 протирок и площадки обслуживания 10.

Станина 11 средней протирки крепится к станине 14 нижней протирки, а станина 8 верхней протирки – к станине средней протирки. Шахты отходов 7 и 12 шарнирно крепятся к станинам. Электродвигатель 1 установлен на специальной плите 2 станины 8 верхней протирки.

Протирки представляют собой четырехбичевой ротор, помещенный внутрь ситчатого барабана. Основной подшипниковый узел вала ротора состоит их двух подшипников, которые находятся на некотором расстоянии друг от друга для ликвидации возможного прогиба вала при снятии подшипникового узла, вмонтированного в откидную крышку 5. Крышка 5 крепится к корпусу протирки через подвеску 6, что дает возможность повернуть ее вокруг оси подвески, не снимая с машины. Крышка прижимается к фланцу корпуса протирки двумя хомутами 4, которые стягиваются одним откидным болтом.

У верхней протирки между подшипниками основного подшипникового узла на валу установлен механизм регулирования угла опережения бичей на ходу. Он состоит из двух гильз-кулачков, находящихся в замковом зацеплении. Замковые элементы гильз выполнены как часть витка винтовой линии.

Бичи представляют собой пластины, установленные на бичедержателях. Ситовые барабаны протирок состоят из двух крайних и одного среднего кольца, связанных между собой стяжками. Между кольцами с помощью зажимных планок натягиваются участки сита. У средней и нижней протирок механизмы регулирования угла опережения бичей и зазора между бичом и ситом отсутствуют.

Рис. 9.26. Протирочная машина Т1-КП2Т

Привод валов трех протирок осуществляется от одного электродвигателя через клиноременные передачи.

Машина работает следующим образом. Предварительно обработанный продукт поступает в верхнюю протирку через бункер. Конусом-отражателем и заходной частью бичей продукт забрасывается внутрь протирочного барабана к ситу. Здесь он подхватывается бичами, вращающимися с большой скоростью, и за счет центробежной силы прижимается к поверхности ситового барабана. За счет центробежной силы жидкая фаза проходит через отверстия сита и стекает в приемный бункер. Отходы остаются на сите и удаляются за счет угла опережения бичей из протирки через отверстие в крышке в шахту отходов. Протертый продукт через отводящий бункер верхней протирки поступает в приемный бункер средней протирки, где подвергается вторичному протиранию. Затем он поступает в нижнюю протирку, где подвергается протиранию в третий раз. Отходы после протирания могут собираться вместе или удаляться после каждой шахты отдельно.

Техническая характеристика универсальной протирочной машины Т1-КП2Т приведена в табл. 9.3.

Таблица 9.3. Техническая характеристика протирочных машин

Показатель	КПУ-М	1ПЗ1	Т1-КП2Т
Производительность, т/ч	5,0…7,0	1,0	10,0
Частота вращения рабочего вала, с-1	46,6…73,3	28,7	83,7
Количество бичей, шт.	10	4	4
Угол опережения бичей, град.	1,0	1,5	±1,5
Диаметр протирочного барабана, мм	388	–	388
Длина протирочного барабана, мм	816	–	856
Диаметр отверстия в ситах, мм	1,0	0,8…5,0	0,4…5,0
Живое сечение сетки, %	64	37	17…34
Мощность электродвигателя, кВт	4,0	1,1	17,0
Габаритные размеры, мм:
длина	1940	1570	2500
ширина	1130	755	1715
высота	1015	1214	2595
Масса, кг	270	315	1500

Инженерные расчеты. Диаметр трубопровода для подвода обрабатываемой массы в машину d_з (м)

где П – производительность машины, кг/с;  – плотность перерабатываемой массы, кг/м³; v_пр – скорость массы в загрузочной трубе машины, м/с.

Угловая скорость вращения бичевого вала  (рад/с)

,

где Fr – фактор разделения; g – ускорение свободного падения, м/с²; R – радиус бичей, м.

Безразмерная производительность

,

где _б – живое сечение каркаса ситового барабана; _с – живое сечение сит.

Длина зоны активного отделения жидкой фазы при протирании томатов L₁ (м)

,

где z – количество бичей, шт.

Продолжительность пребывания продукта в протирочной машине  (с)

,

где L – длина бича, м; v₁ – скорость перемещения продукта вдоль бича, м/с;

,

здесь α – угол опережения бича, град (α = 1,5...6,0).

Мощность привода протирочной машины (Вт) складывается из следующих величин:

N₁ – мощности, затрачиваемой на сообщение продукту скорости,

N₂ – мощности, затрачиваемой на трение массы о сито,

где f – коэффициент трения массы о сито; m – масса сырья, вращающегося совместно с бичом, кг;

здесь – эмпирический коэффициент ( = 0,05); l – длина барабана, м;

N₃ – мощности, затрачиваемой на измельчение сырья,

где W – энергия, затрачиваемая на образование 1 м² новой поверхности, Дж/м²; F₁ – площадь вновь образованной поверхности при переработке 1 кг сырья, м²/кг;

,

здесь d₁ – средний размер частиц до обработки, м; d₂ – средний размер частиц после обработки, м; – массовая доля мякоти в продукте, %.

Общая мощность привода, NВт,

,

где k – коэффициент запаса мощности; _м – механический КПД привода.

А понимать по-настоящему науку и технику может только тот человек, который понимает и искусство, увлекается литературой. Кедров Бонифатий Михайлович (1903–1985), философ, химик, историк науки, академик АН СССР