Контрольная работа 1

1. Описать назначение, физические основы и зависимости параметров процесса.

2. Перечислить требования, предъявляемые к машине, конструкции узлов и рабочих механизмов. Привести кинематическую схему работы машины.

3. Сделать технологический расчет машины или аппарата с определением габаритных размеров.

4. Описать назначение, принцип действия и устройство, преимущества и недостатки данного способа, согласно варианту.

5. Решить задачи 6–10 . Задача 6

Определить мощность двигателя фаршемешалки. Скорость движения лопасти и площадь ее лобовой поверхности выбрать из табл. 6. Вид фарша выбрать самостоятельно. Предпоследняя цифра шифра соответствует количеству лопастей.

Т а б л и ц а 6

Номер шифра	Скорость, м/с	Площадь лобовой поверхности, м2	Число лопастей
0	0,2	0,8	1
1	0,25	0,75	3
2	0,3	0,7	2
3	0,35	0,75	1
4	0,4	0,65	3
5	0,45	0,6	2
6	0,5	0,55	1
7	0,55	0,5	3
8	0,6	0,45	2
9	0,7	0,4	1

Краткие теоретические сведения

В мясной промышленности к перемешиванию жидких, сыпучих, кусковых и тестообразных тел прибегают с целью получения однородных систем (смешивание); для придания продукции определенной консистенции (вымешивание); для придания продукции необходимых технологических параметров (массирование, тумблирование), для интенсификации процессов тепло- и массообмена [4].

Перемешивание осуществляется при помощи: 1) движущихся лопастей; 2) вращением резервуара; 3) пропусканием массы через сопла, быстровращающиеся рабочие органы; 4) сжатого воздуха и пара; 5) ультразвука. Первые три способа называются механическими, четвертый – пневматическим, пятый – кавитационным.

Выбор способа перемешивания, типа смесителя, числа, конфигурации, формы и скорости движения лопастей зависит от вида и состояния перемешиваемой массы, толщины слоя, производительности.

Эффективность процесса смешивания оценивают по степени однородности получаемой массы [5]

где среднее арифметическое отклонение от заданной концентрации, замеренное в нескольких точках перемешиваемого объема; средняя концентрации вещества, заданная условиями смешивания.

Длительность процесса перемешивания зависит от числа оборотов лопастей и наличия турбулизирующих устройств , ч,

,

где постоянная, зависящая от вида процесса; n – число лопастей, мин^-1; коэффициент, учитывающий турбулизирующий эффект; (при наличии элементов турбулизации при отсутствии их ); параметр, зависящий от вида и состояния перемешиваемой массы и степени однородности.

Известно, что при перемешивании фарша изменяются предельное напряжение сдвига, вязкость и липкость [4]. Если численные значения первых двух параметров сперва падают, а далее возрастают, то липкость за все время процесса имеет тенденцию роста, пока не достигнет максимума. Далее липкость постепенно уменьшается, что связано с изменением структуры массы и нагревом ее движущимися лопастями.

Принимая за характерный параметр перемешиваемой массы липкость, длительность процесса вымешивания , мин, [5]

,

где и исходная и заданная липкость продукции, Н/см²;

и постоянные, зависящие от числа оборотов и формы лопастей, рода сырья и назначения продукции; причем

Чтобы определить численные значения, следует принять координаты максимума функции, тогда

.

Таким образом, длительность процесса вымешивания , мин, [5]

.

Для перемешивания применяют оборудование периодического и непрерывного действия. К первой группе относятся фаршемешалки, а к первой и второй – фаршесмесители. В горизонтальных фаршемешалках имеется один или два горизонтальных вала, на которых расположены перемешивающие органы. Шнеки, лопасти или лопатки, закрепленные на валу. Приводной механизм электрический с реверсом, обеспечивающим вращение лопастей как в одну, так и в другую сторону.

Перемешивание под вакуумом приводит к улучшению качественных показателей продукта (улучшаются цветообразование, консистенция, товарный вид продукции, предотвращается появление морщин на колбасной оболочке, увеличивается срок хранения).

Производительность фаршемешалок , кг/ч, [2, 4]

где коэффициент заполнения ( ;

геометрическая емкость корыта, м³; плотность перемешиваемого продукта, кг/м³; полная продолжительность цикла перемешивания (включая загрузку и выгрузку из мешалки), мин.

Мощность двигателя мешалок , кВт, [5]

где сопротивление, оказываемое перемешиваемым продуктом при движении лопасти, Н; cкорость движения лопасти, м/с; общий КПД привода; коэффициент запаса мощности.