4.2. Выбор дозирующего устройства
При подборе дозаторов необходимо:
уточнить требования к точности дозирования на основе государственных предписаний и других официальных документов (например, требуется исходить из того, что среднее отклонение не должно быть меньше номинального показателя, а индивидуальное отклонение не должно превышать 2%
установить для данного продукта дисперсию вариантов отдельных способов дозирования (рис. 37). Таким образом, при большем разбросе дисперсии средний показатель надо поднять выше номинального уровня так, чтобы трёхкратная дисперсия была выше нижнего предела. Как видно на рисунке 45, при большей дисперсии происходит только передозировка;
при оценке различных способов дозирования учитывать что, если средняя за год дозировка показала перерасход продукта, необходимо использовать более точный тип дозатора с меньшей дисперсией. Срок окупаемости такого устройства определить несложно. Совершенно очевидно, что при дозировании продукта высокого качества дорогостоящее и точное дозирующее устройство быстро себя окупит.
Рис. 36. Влияние точности дозирования на экономические показатели
А-дешевый продукт;
В-дорогой продукт.
Рис. 37. Влияние способа дозорования на его точность
На точность дозирования может влиять или её ограничивать применяемый тип дозаторного устройства для данного продукта.
В основном различаются два вида дозирования:
- весовое, осуществляемое при непосредственном взвешивании массы дозы;
- объёмное, осуществляемое путём определения объёма конкретной массы продукта.
Ниже перечисленные различные типы дозаторов, применяемые в пищевой промышленности:
- стаканчиковый - пригоден для дозирования сыпучих, зернообразных, небольших штучных, неслипающихся, немажущихся и непорошкообразных продуктов; производительность 400 доз/мин.;
- шнековый - применяется для дозирования порошкообразных, пульповидных и слипающихся продуктов; производительность 100 доз/мин.;
- поршневой - используется для дозирования жидкостей и сильно слипающихся продуктов; производительность 60 доз/мин.;
- весовой - пригоден для дозирования сыпучих, зерно- и порошкообразных, волокнистых, небольших штучных, слегка слипающихся продуктов; производительность – до 100 доз/мин.
Ниже рассматриваются приёмы дозирования, наиболее часто встречающиеся при фасовке зерно- и порошкообразных продуктов.
Возможно, что стаканчиковый дозатор наиболее часто используется для дозирования неярко выраженных зерно- и порошкообразных продуктов. Недорогой, простой по конструкции и надёжный в работе дозатор (рис. 38) можно установить на упаковочных машинах, как низкой, так и высокой производительности. Объём дозы может изменяться путём увеличения или уменьшения расстояния между двумя дисками. Регулирование дозы производится с помощью серводвигателя без остановки машины, часто прямо с места контроля массы продукта.
Рис. 38. Стаканчиковый дозатор
1-подготовительный бнкер; 2-верхний лист; 3-верхний стаканчик;
6-запорная заслонка; 7-воронка; 8-регулирование дозы; 9-упаковка.
Рис. 39. Камерный дозатор с регулированием размера камеры
1-бункер; 2-камера; 3-двхслойный барабан; 4-шнек; 5-червячное колесо; 6-дно камеры (кран с лево резьбой);
7-дно камеры (кран с правой резьбой); 8-поводковая гайка; 9-выходная воронка; 10-камера.
Рис. 40. Шнековый дозатор
1-питающий шнек; 2-датчик уровня;
3-мотор; 4-привод и тормоз;
5-смеситель; 6-дозаторный шнек;
7-измерительное гнездо; 8-задвижка.
Камерный дозатор отличается простотой конструкции. Работает он по принципу объёмного дозирования (рис. 39). Дозирующий элемент производит вращательное движение вокруг горизонтальной оси. Недостаток дозатора по сравнению со стаканчиковым заключается в том, что его невозможно регулировать в рабочем режиме и трудно чистить.
Осуществлять объёмное дозирование позволяет также шнековый дозатор, который целесообразно использовать для дозирования, прежде всего порошкообразных, мелкозернистых и густотекучих продуктов. На рисунке 40 показан принцип работы шнекового дозатора. Калиброванный шнековый дозатор (градуировка определяется видом продукта), расположенный на осевой линии бункера, по сигналу о поступлении тары начинает работать и по установленному времени или при необходимости высокой точности по установленной частоте вращения шнека выдает дозируемое количество массы продукта.
Преимущества шнекового дозатора заключается:
- в том, что он пригоден для дозирования порошкообразных продуктов, поскольку его закрытая конструкция исключает распыление;
- в том, что он применяется при упаковке с использованием инертного газа (в подготовительном бункере дозатора продукт не соприкасается с воздухом и его можно обдувать газом без утечки последнего);
- в том, что он имеет наиболее простое и удобное решение дозирующего устройства, позволяющего быстро изменять дозу продукта и осуществлять в случае необходимости подпитку.
Преимущества весового дозатора выражаются в том, что он позволяет осуществлять непосредственное дозирование, поэтому при изменении объёма массы продукта обеспечивается постоянная точность взвешивания. Как правило, на дозаторных весах определяется масса нетто продукта, поэтому определение массы дозы производится до фасовки.