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.
Задача 7
Определить
равновесную жирность и длительность
процесса прессования шквары при давлении
80 МПа, если отвод жира односторонний,
начальная жирность 35 %, относительная
влажность 10 %, конечная жирность на 20 %
больше равновесной. Толщину ракушки
(предпоследняя
цифра шифра) и жиропроводность (последняя
цифра) выбрать из табл. 7.
Т а б л и ц а 7
Номер шифра |
Толщина ракушки, мм |
Жиропровод, 103 м2/ч |
0 |
8 |
30 |
1 |
10 |
35 |
2 |
12 |
40 |
3 |
14 |
45 |
4 |
16 |
50 |
5 |
18 |
55 |
Окончание табл.7 |
||
Номер шифра |
Толщина ракушки, мм |
Жиропровод, 103 м2/ч |
6 |
20 |
60 |
7 |
25 |
65 |
8 |
30 |
70 |
9 |
45 |
75 |