Раскройте конструктивные особенности выпарных аппаратов, их основные отличия от теплообменников.
К конструктивным относятся: простота и компактность аппарата, надежность в работе, технологичность изготовления, монтажа и ремонта, удобство очистки, возможность сосредоточения поверхности нагрева в единице объема. К оптимальным техническим и технико-экономическим относятся: высокая интенсивность теплопередачи, малый вес, невысокая стоимость эксплуатации. Выпарной аппарат с внутренней циркуляционной трубой: 1– греющая камера;2– нагревательные трубки;3– трубные решетки;4– циркуляционная труба;5– сепаратор;6– каплеотделитель;7– днище.
Основное конструктивное отличие выпарных аппаратов от теплообменников заключается в наличии у первых сепаратора. В зависимости от режима движения кипящей жидкости в выпарном аппарате их подразделяют на: а) выпарные аппараты со свободной циркуляцией; б) выпарные аппараты с естественной циркуляцией; в) выпарные аппараты с принудительной циркуляцией; г) пленочные выпарные аппараты.
Особенности устройства дробилок.
Наибольшее распространение получили щековые, конусные, молотковые и валковые дробилки.
Щековые дробилки с простым (а) и сложным (б) движением щеки: 1 — неподвижная щека; 2 — подвижная щека; 3 — ось подвески щеки; 4 — маховик; 5 — эксцентриковый вал; 6 — регулировочное устройство; 7 — замыкающая пружина; 8— шатун; 9— распорные плиты; 10— тяга замыкающего устройства.
Дробилка конусная: 1 — станина; 2 — опора конуса; 3 — кольцо опорное; 4 — кожух; 5 — чаша; 6 — конус дробящий; 7 — вибровозбудитель; 8 — шкив привода.
Конструкции роторных и молотковых дробилок: 1 — жестко закрепленные била; 2— молотки; 3— колосниковые решетки. Конструкция роторной дробилки ножевого типа:
/ — корпус с камерой дробления; 2 — ротор с ножами; 3 — корпус с подшипниками; 4 — шкив; 5 — классифицирующее сито.
Щековые дробилки применяют для крупного и среднего измельчения материала, в которых его раздавливание или истирание происходит между подвижной 2и неподвижной 1 щеками из броневой стали. Подвижная щека совершает возвратно-поступательные движения посредством маховика 4 с эксцентричным креплением шатуна 8, распорных плит 9 и пружинной оттяжки 7. В дробилках с простым движением подвижная щека 2 подвешена с помощью оси 3 к неподвижной опоре и при работе ее точки перемещаются по окружности. В дробилках со сложным движением подвижная щека 2 закреплена на эксцентриковом приводном валу и при работе траектория ее движения представляет собой дугу эллипса.
Конусные дробилки. Дробление происходит непрерывно между бронями чаши (регулирующим кольцом) 5 и внутренним конусом 6, совершающим качательное движение и обкатывающимся внутри наружного конуса, при их сближении, а при их взаимном удалении — дробленый продукт выгружается. Материал в камере дробления продвигается под действием собственной силы тяжести и инерционных сил, возникающих при колебаниях дробящих конусов. Ударные дробилки роторного и молоткового типов применяются в основном для крупного, среднего и мелкого дробления материалов повышенной прочности и абразивности, например шлаков, асбестовых руд и т.д. Дробление происходит под действием механического удара рабочих органов (бил и молотков), при этом кинетическая энергия движущихся тел полностью или частично переходит в энергию деформации разрушения. Рабочий орган воздействует на материал только с одной стороны, а усилия дробления определяются силами инерции массы материала. За счет удара достигается высокая степень дробления, сокращается число стадий дробления при высокой производительности и низких энергозатратах. Роторные дробилки ударного действия имеют массивный ротор, на котором жестко закреплены съемные била из износостойкой стали. В молотковых дробилках к ротору шарнирно подвешены молотки, кинетическая энергия которых обеспечивает дробление.
31. Особенности технологических процессов пищевых, мясных, молочных и зерноперерабатывающих производств.
Для пищевой промышленности характерны:
1. Обработка сырья растительного и животного происхождения в большем объеме, использование химических видов сырья незначительно 2. Преимущественно используются биологич, физич, химич методы переработки исходного сырья.
Технологический процесс носит как дискретный, так и непрерывный характер.
Высокая трудоемкость процессов и значительная капиталоемкость
сравнительно высокая энергоемкость процессов, обусловленная широким использованием тепловых процессов и термических методов обработки исходного сырья.
Приемлемая экологичность технических процессов и безопасность продукции
Различают по общности основных методов обработки:
1) Механико-теплофизические – в основе механические процессы смешивания, разделения, дробления и др. (макаронные изделия, плодоовощная, рыбная), а также тепло-массообменные процессы: охлаждение, сушка, стерилизация (молочная, плодоовощная, рыбная) 2) Физико-химические способы – извлечение из сырья полезных в-в. Осуществляется физическими способами (экстракция, диффузия, вымывание), а переработка их – химическими.
Бродильные. Ведущий процесс – брожение, основанный на использовании микроорганизмов, вызывающих сбраживание углеводов с выделением или поглощением энергии, полученной при окислении.
Химические способы – на основе химических реакций с применением катализаторов и созданием характерных условий протекания (пр-во этилового спирта, патоки, уксуса).
Тепловые процессы – процессы термической обработки исходных продуктов, основанные на снижении активности микроорганизмов под воздействием высоких температур и придания исходным продуктам новых пищевых свойств.
Методы:
Стерилизация (свыше 100◦t), уничтожаются все микроорганизмы при температурном, ультразвуковом или химико-антисептическом воздействии.
Повышает срок годности, убивает все бактерии.
Пастеризация – однократное нагревание до 60-70 градусов с выдержкой 1530 минут, уничтожаются микробы в жидкостях и пищевых продуктах (молоко, сливки)
Тиндализация – уничтожение микробов и их спор при дробной обработки пара t=100◦
Бланширование – обработка горячей водой или паром для исключения потемнения, облегчения дальнейшей обработки и улучшения пищевкусовых свойств.
Пассирование – кратковременная тепловая обработка в разогретом масле или жире для улучшения пищевкусовых свойств.
Варка – приготовление пищевой продукции в воде или др. жидкостях, путём доведения до готовности кипячением или t близкой к кипению жидкости.
Обжаривание – длительная обработка продукта в растительном масле или животном жире при t 120-160* (самый вредный способ). Основы промышленной технологии производства молока и мяса.
Раздельно-цеховое содержание стада при поточно-цеховой технологии, или применение специфических режимов кормления и содержания в зависимости от физиологического состояния при индивидуально фазовой технологии. При поточно-цеховой технологии выделяют 4 основных цеха: 1) цех отёла, коров переводят в цех за 10 дней до предназначенного отёла, в индивидуальных станках проводят отёл и в течении 20 дней коров содержат в данном цехе тремя основными способами (в дежнеке с телёнком; на привязи с телёнком; коровы на привязи, телята в индивидуальных клетках в профилактории). Молоко из этого цеха не реализуется, используется только внутри хозяйства. 2)цех раздоя и осеменения. В течении 3-х месяцев коров раздаивают, начиная со 2-ой охоты после отёла коров осеменяют, оплодотворившихся коров через 2-3 дня переводят в цех № 3 - лактационный (цех производства молока). Сухостойных коров переводят в цех № 4 – цех сухостоя. Организация кормления коров многокомпонентными полноценными, сбалансированными рационами. Комплексная механизация кормления, поения, навозоудаления и доения. Организация и оплата труда (закрепление за постоянными работниками групп животных, оплата труда от выпускаемой продукции). Применение чистопородного разведения, высокопродуктивного молочного скота. Использование поглотительного скрещивания в низкопродуктивных стадах неизвестного происхождения. Применение современных форм планировки и застройки комплексов. Виды технологической обработки молока.
Механическая обработка включает в себя: Фильтрование, перемешивание, перекачивание, транспортировку, сепарирование и гомогенизацию. Сепарирование -технологический процесс выделения молочного жира из сырья под воздействием центробежной силы. Эта операция обусловлена проведением нормализации сырья по жиру и производством высокожирной продукции.
Сущность сепарирования в осаждении жира под действием центробежной силы, которая развивается при вращении барабана. Это происходит из-за разности плотностей жира и плазмы.Существуют разные виды сепараторов:сепараторы-молокоочистители, нормализаторы.сливкоотоделители , кларификсаторы (Объединены 2 операции-сепарирование и гомогенизация).
Производственные потери жира при сепарир-нии не должны превышать 0,1 % от исходного сырья.
Гомогенизация -технологический процесс повышения дисперсности жировой эмульсии за счет дробления жировых шариков.Гомогенизация применяется при производстве стерилизов. молока, кисломолочных высокожирных напитков, мол. консервов и т.дВо всех случаях стараются повысить стабильность жировой эмульсии с целью исключения самопроизвольного отстаивания жира. Устойчивость жировой эмульсии обеспечивается за счет пов-ти жир. шарика, которая состоит из белка. Наружный слой оболочки состоит из гидрофильных белков, внутренний из гидрофобных. Помимо дробления жировых шариков гомогениз. способствует улучшению усваяемости жирового комплекса.
Также широко применяется в пром-ти тепловая обработка молока. Ее проводят с целью уничтожения посторонней микрофлоры, инактивации ферментов и удлинении сроков хранения.
Пастеризация- нагревание молока до 1 не выше 100 °С. Основной целью явл. Уничтожение вредной микрофлоры. Сущ-т 3 вида пастеризации: 1) длительная проводится при 160-65 выдержка 30 мин.2) кратковременная при t 74-76, 15-20 мин.З) мгновенная при 1 85 в теч. 1 сек.
Наибольшей эффективностью хар-ся мгновенная пастеризация. Ее как правило используют при обработке высокожирного сырья. Спец. Оборудованием явл. трубчатый пастеризатор. Молоко тонким слоем проходит по пов- ти цилиндра, внутри которого имеются тены. Наиболее используемым методом явл. кратковременная пастеризация. При ней уничтожается микрофлора с другой не вызывает сущесв. изменений св-в молока. Используют как правило при производстве всех видов питьевого молока за исключ. топленого, жидких кисло-молочных продуктов за исключением ряженки, а также всех видов сыров.
Длительная пастеризация используется в тех редких случаях, которые обусловлены оборудованием или видом выработки продуктов. Св-ва молока и состав не изменяются. Используют данный режим при производстве ряженки и топленого молока. Проводят в ваннах длит, пастеризации. Стерилизация- тепловая обработка молока свыше 100 °С. Существует 3 режима стерилизации: длительная 1110-120°С, выдержка 20 мин, кратковременная t 130°С, I мин. мгновенная 150-155°С время 1сек. Длительная осуш-ся в таре в с терилизаторах башенного типа. Используют при произ-ве молочных консервов. Кратковременная и мгновенная. Молочный жир частично выделяется в виде жидкого жира. Сывороточные белки полностью денатурируют при t выше 85°С, лактоза при нагревании свыше 100°С приобретает буроватый оттенок.
Технологические процессы зерноперерабатывающих производств Современные зерноперерабатывающие предприятия состоят из трёх последовательно связанных подразделений или цехов:1. подготовительное отделение, 2.основное производство, 3. цех готовой продукции. Основными из этих процессов в подготовительном отделении явл.:1.
сепарирование; 2. ГТО; 3. шелушение зерна плёнчатых культур. В каждом из них выполняется комплекс технологических операций. Весь комплекс этих процессов можно разделить на 2 группы: 1. процессы подготовки зерна, 2. процессы производства готовой продукции.
В технологическом процессе производства крупы подготовка зерна к переработке играет важную роль. Основная цель в технологических операций в подготовительном отделении –изменение технологических свойств зернового сырья, чтобы из зерна получить больше продукции хорошего качества при min эксплуатационных затратах.
В подготовительном отделении крупяного завода из зерновой массы выделяют различные примеси, обрабатывают поверхность зерна для удаления загрязнений и отслоившихся оболочек. Проводят ГТО зерна для того, чтобы усилить различие свойств между оболочками и внутренней частью зерна (эндосперма). В дальнейшем такая обработка позволяет их эффективно разделять, оболочки (лузгу) отправлять в отходы.
В шелушильном отделении основные процессы следующие: 1. дробление эндосперма или ядра; 2. выделение шелушенного зерна (крупоотделение); 3. шлифование крупы; 4. полирование крупы; 5. фракционирование крупы по размерам; 6. плющение крупы.
В результате шелушения зерна получают смесь продуктов. Основным продуктом является шелушенное зерно или ядро, освобождённое от наружных оболочек. Этот продукт является готовой крупой или превращается в неё после последующей обработки. Плёнки отделённые от ядра представляют собой лузгу, которую используют как кормовой продукт. Часть ядра дробится, в результате чего получают дроблёное ядро или дроблёнку. Наиболее мелкая часть – мучка, является ценным сырьём для корма домашних животных. Не шелушенную часть зерна отправляют на повторное шелушение. Чтобы разделить все продукты шелушения используется операция крупоотделение. Шлифование крупы представляет собой отделение плодовых, семенных оболочек, алейронового слоя и зародыша в шлифовальных машинах. Шлифование обеспечивает удаление оболочек, содержащих значительное количество клетчатки не усваиваемой организмом; улучшение товарного вида крупы, её цвета, равномерности окраски зёрен; улучшение потребительских свойств крупы; повышение стойкости крупы при хранении вследствие удаления зародыша и периферийных слоёв ядра, содержащих большое количество жира; при шлифовании дроблёной крупы (ячневой, пшеничной, кукурузной) не только удаляются оболочки, но и придаётся округлая форма частицам.
Основная цель полирования крупы – улучшение товарного вида крупы, так как у некоторых круп (у риса и гороха) после шлифования на поверхности могут оставаться царапины и мучка, которая не удалилась при просеивании. Заключительной операцией технологического процесса переработки зерна является контроль крупы, побочных продуктов и отходов. Контроль крупы и отходов проводят в просеивающих машинах, воздушных и магнитных сепараторах.
После контроля крупы ядро должно соответствовать стандарту, а качество побочных продуктов техническим условиям.