5

Лабораторна робота №8 Тема: Устаткування для отримання масла какао випресовуванням та штампуванням

1. Устаткування для отримання масла какао випресовуванням

Для виготовлення шоколадних виробів потрібна велика кількість ма­сла какао, яке отримують шляхом пресування на гідравлічних пресах пері­одичної дії під тиском 40-55 МПа і температурі 90-95 °С. Підвищення те­мператури тертого какао до більш високих значень (понад 100°С) призво­дить до утворення "горілого" присмаку какао-масла. Отриманий у процесі пресування твердий залишок, який називають какао-макухою, з вмістом масла какао 8-15% подають на подальше подрібнення у порошок какао.

Тепер для отримання масла какао використовують пресові установки з вертикальними і горизонтальними пресами.

Вертикальні преси бувають: з ручним управлінням, двома комплек­тами чаш для пресування і ручним вивантаженням какао-макухи; з автома­тизованим циклом пресування, одним комплектом чаш і механізованим вивантаженням какао-макухи.

Горизонтальні преси бувають тільки з автоматичним циклом пресу­вання і механізованим вивантаженням какао-макухи.

Вертикальні преси менш продуктивні, тому що їх розміри обмежені висотою приміщення, ніж горизонтальні. Вертикальні преси мають не бі­льше 6-ти чаш, тоді як горизонтальні - 12. Крім того, у вертикальних пре­сах пресування відбувається під меншим (40-45 МПа) тиском, ніж у горизонтальних.

Найбільшого поширення набули вертикальні 6-чашеві преси 450-N з напівавтоматичною системою управління, а також горизонтальні 12-чашові пре­си марок 1450/1 і 1450 фірми "Шокотех", СРН-12-18 фірми "Баумейстер" (Німеччина) і POV-540-2 фірми "Карле е Монтанарі" (Італія) та ін.

Розглянемо схему установки з горизонтальним пресом (рис. 1, а). Терте какао подається з темперуючого збірника 1 насосом 2 крізь сітчас­тий фільтр 3 і зворотний клапан 4 у поршневий дозатор 5. Поршень доза­тора під дією тертого какао піднімається до тих пір, поки контакт 6 не ви­мкне насос. Завдяки зворотному клапану 4 терте какао не полишає цилін­дра дозатора. У цей час золотниковий механізм 16 вмикає подачу масла багатоскальчастим насосом 17 у циліндр 7, поршень якого перемішує по­ршень дозатора 5 вниз і подає порцію тертого какао по матеріалопроводу 8 у чаші преса 9. Золотник припиняє подачу масла в поршень 7 і вмикає його подачу в пресувальний циліндр 10, плунжер якого під дією масла перемі­щує чаші відносно пуансонів, виконуючи стискування тертого какао і пре­сування масла. Масло з чаші витікає в лоток 11, а з нього направляється в збірний бак 12. Після закінчення циклу пресування золотник 16 перемикає подачу масла в гідроциліндри 14 повернення чаш у вихідне положення. Чаші відкриваються, і какао-макуха вивантажується на вібротранспортер 13 і виводиться з преса. Прес зупиняється у відкритому положенні. Робіт­ник повинен перевірити, чи відсутня макуха в чашах, і натиснути кнопку "пуск". Чаші закриваються, і цикл пресування повторюється.

У пресах інших фірм замість вібротранспортера використовують транспортери з металевою стрічкою.

Нарис. 1, б показана послідовність виконання технологічних опе­рацій пресування тертого какао. Чаші преса (позиція І) закриті з лівого бо­ку тильною частиною пуансона 30 передньої чаші, а з правого - власним пуансоном. Тильна і основна частина пуансонів мають порожнини, закриті сітками. Завантаження чаші відбувається крізь зворотний клапан 4. Після заповнення плунжер (позиція II) переміщує чашу зліва направо, насуваючи її на пуансон. Відбувається стискування тертого какао, масло какао випресовується крізь сітки і порожнини в пуансонах назовні, а тиск через пуан­сон передається на інші чаші. При цьому пружини, які знаходяться між чашами і пуансонами, стискуються. Після закінчення процесу пресування під дією поршнів повернення чаш у вихідне положення чаші і пуансони рухаються назустріч один одному (позиція III). Утворюється вільний про­міжок між пуансоном попередньої чаші і даною чашею, куди виштовху­ється макуха. Чаші фіксуються у відкритому положенні, макуха падає на транспортер. Після перевірки чаш і звільнення їх від решток макухи робіт­ник вмикає привод розподільних валів, чаші і пуансони звільнюються і під дією пружин 31 закриваються (позиція IV), після чого знову виконуються операції, показані в позиції І.

Масло в гідравлічній системі преса циркулює під дією вертикального (рис. 1, в) або горизонтального багатоскальчастого насоса, які мають по 3 або 4 скалки. Скалки 21 приводяться у зворотно-поступальний рух від ексцен­триків 18 за допомогою шатунів 19 і повзунів 20, пов'язаних зі скалками. Крізь клапан 24 по трубі 23 відбувається всмоктування масла з бака, а крізь клапан 25 - його подача в гідравлічну систему преса. Під час руху скалки вгору масло всмоктується у циліндр насоса 22, а при русі вниз - нагнітається в систему преса. Усі скалки насоса працюють, коли ввімкнуті всі електромагніти 29. У цьому випадку лівий край важеля 28 і важіль 26 опущені вниз, і клапан 24 мо­же вільно закриватись. Після вимкнення частини або всіх електромагнітів ва­желі 26 підіймають клапан 24 у верхнє положення, і масло вільно стікає по трубі 23 у бак і не нагнітається у гідравлічну систему преса. Спочатку вмика­ються скалки низького тиску, а потім після досягнення граничного значення тиску в системі, - скалки високого тиску.

Рис. 1. Гідропресова установка: а - функціо­нальна схема; б - схема послідовності операцій; в - схема вертикального багатоскальчатого на­соса; 1 - темперувальний збірник для какао-тертого; 2 - насос; 3 - фільтр сітчастий; 4 - зво­ротний клапан; 5 - поршневий дозатор; 6 - контакт виключення насоса; 7 - циліндр подачі тер­того какао в прес; 8 - матеріалопровід; 9 - чаші; 10 - пресувальний гідроциліндр; 11 - лоток для какао-масла; 12 - збірний бак; 13 - вібротранспортер какао-макухи; 14 - гідроциліндри повер­нення чаш у вихідне положення; 15 - пульт управління; 16- золотник; 17 - багатоскальчастий насос; 18 - ексцентрики; 19 - шатуни; 20 - повзуни; 21 - скалки; 22 - циліндри насосу; 23 - всмоктувальна труба; 24, 25 - всмоктувальний і нагнітаючий клапани; 26,28 - важілі управлін­ня клапанами; 27 - сітчастий фільтр для масла; 29 - електромагніти управління клапанами; 30 - пуансон чаші; 31 - пружини

Під час експлуатації пресів необхідно пильнувати за тим, щоб чаші заповнювались рівномірно і повністю, щоб не залишались у них частини макухи, щоб проводився своєчасно планово-попереджувальний ремонт для забезпечення мінімальних зазорів у з'єднаннях і запобігання витіканню масла у системі тиску.

Продуктивність пресів по какао-маслу залежно від марки становить від 127 до 360 кг/год при потужності електродвигунів насосів від 5 до 15,5 кВт. Тривалість пресування 20-30 хв. Технічні характеристики де­яких, найбільш поширених, пресів наведені в табл. 1.

Таблиця 1