|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
120* |
|
Конимстрическая концентрация дыма (в шт./см3) при среднем |
ра |
|
диусе частиц, мкм |
|
|
|
|
|
|
0,1 |
0,35 |
0,75 |
1,25 |
2,0 |
3,5 |
|
ПСМ-ВНИРО |
1,2-107 |
0,7-1C» |
0,8-10» |
0,3- Ю4 |
0,4-10» 0,2-10» |
Квернер—Брук 4,2-107 6,1-10» |
7,8-10» |
2,7-104 |
0,4-10» 1,4-102 |
Фрикционный |
7,0-107 |
6,0-10» |
4,0-105 |
1,0-10* |
0,3-10» |
1,6-10» |
Из табл. 120 видно, что в дыме преобладают частицы радиу сом 0,1 мкм, на долю которых независимо от способа получения приходится около 90% от общего количества частиц.
В процессе копчения дисперсный состав дыма изменяется,, причем при электрокопчении несколько отлично, чем при обыч ном способе копчения (табл. 121).
Т а б л и ц а 121
Коннметрнческая концентрация дыма (в шт /см3) при |
среднем ра- |
днусе частиц, мкм |
|
|
|
|
Установка |
|
|
|
|
|
0,1 |
0,35 |
0,75 |
1.25 |
2.0 |
3,5 |
Электрокоптиль- |
|
|
|
|
|
|
ная |
1,2-Ю7 |
0,7-10» |
0,8-10» |
0,3-104 |
0,4-1О3 |
0 ,2 -102 |
вход |
выход |
0,7-Ю7 |
0,5-10» |
0,5-10» |
0,2-10* |
0,2-10» |
0,7 -102 |
Квернер—Брук |
4,2 -107 |
6,1-10» |
7,8-10» 2,7-10* |
0,4-10» 1,4-Ю2 |
вход |
выход |
0,8-107 |
1,0-10» |
0,8-10» |
0,2-10* |
0,2-10» |
0 ,2 -102 |
При электрокопчении заметнее изменяется содержание час тиц радиусом 2,0 и 3,5 мкм, а при обычном копчении — частиц радиусом 0,75—2,0 мкм. Изменение счетной концентрации в из вестной мере позволяет судить о том, какие частицы дыма участ вуют в процессе копчения.
Е. А. Хваном использован для оценки процесса копчения показатель эффективности осаждения ~q (%), представляющий собой отношение весовых концентраций дыма до и после копче ния. Он установил эмпирическую зависимость эффективности осаждения у (%) от поверхности продукта х (м2):
0 = 8,8*+ 37,9.
Это уравнение справедливо для х = 1,5-f-5,5 м2.
Рис. 204. Хроматограммы фенолов для различных по род древесины,, используе мых для дымообразования при электро- и обычном коп чении:
а — бук; |
б — ель; |
дымогенера- |
I — фрикционный |
тор; II |
— тление |
опилок; III — |
обычное |
тепловое |
копчение. |
Рис. 205. Высоковольтное выпрямительное устройство В-110-5:
4 — щнт управления: 2 — селеновый выпрямитель; 3 — нагрузка; 4 — высоковольтный трансформатор; 5 — искровой промежуток; 6 — кабель.
Качественный состав фенолов обычного и электрокопчения при правильном подборе режимов дымообразования практиче ски не различается между собой (рис. 204). Из анализа хромато грамм следует, что при использовании буковой древесины в со ставе фенолов, проникающих через кол басную оболочку, во всех случаях коп чения и генерации дыма практической разницы нет. Еловая древесина дает так же весьма похожие результаты, хотя,
менее близкие.
Рис. 206. Автоматиче
|
|
|
|
ский |
разрядник: |
|
/ — шарообразный |
элект |
род; |
2 — цилиндр; |
3 — |
контакты; |
4 — катушка |
электромагнита; 5 — за земленный электрод.
АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССА
Аппарат для электрокопчения должен включать в себя сле дующие элементы: высоковольтное вы прямительное устройство с системой за щиты и регулирования, собственно ка меру для электрокопчения с транспорт ными средствами, дымообразователь с аппаратурой очистки дыма и дымопро водами. Кроме того, можно использовать приборы для контроля и регулирования плотности дыма, контроля и регулиро вания температуры и влажности, авто матические разрядники и др. В ряде случаев аппараты оборудуют устройства ми для подсушки и пропекания проду ктов.
Величина тока, достаточная для про ведения процесса, не превышает десяткор миллиампер, в качестве высоковольтных выпрямительных устройств используют маломощные установки.
В некоторых аппаратах для электро копчения с успехом можно использовать высоковольтную выпрямительную уста новку типа В-110-5 (рис. 205), которая позволяет плавно изменять напряжение от 0 до 110 кВ при номинальном токе 5мА. Установка очень компактна. Она выполнена в цилиндрическом бакелито вом кожухе, в нижней части которого помещен высоковольтный трансформа тор, а в верхней— селеновый выпря митель. Цилиндр герметизирован и.за^
.полнен трансформаторным маслом. Настенный щит управления очень прост и занимает мало места.
В целях обеспечения безопасной работы аппаратов для элект рокопчения (отводить статический заряд, который может накап ливать в процессе работы) можно использовать автоматический разрядник (рис. 206). В бакелитовом цилиндре, заполненном трансформаторным маслом, помещен шарообразный электрод, соединенный с возможным источником высокого напряжения. Второй заземленный электрод при помощи электромагнита при работающей установке втягивается вверх, разрывая электриче скую цепь. Одновременно с этим электрод замыкает контакты, включенные в цепь катушки электромагнита и внешней блоки ровочной линии. При остановке аппарата для электрокопчения разрывается цепь блокировки, что приводит к выключению электромагнита. При этом заземленный электрод, падая на вы соковольтный, отводит заряд на землю.
Для исследований в области электрокопчения можно исполь зовать лабораторную установку конструкции МТИММПа (рис. 207). В прямоугольную камеру электрокопчения дым по-
6 7
Рис. 207. Схема универсальной лабораторной установки для электрокопчення конструкции МТИММПа:
/ — жалюзи; |
2 — камера копчения; 3 и 8 — электроды; |
•/— изоляторы; 5 — штуцер; |
S — защитный |
кабель; |
7 — предохранительные камеры; |
9 — датчик; 10 — анемометр; |
// — фотоэлектрический |
прибор; 12 — успокоительная камера; 13 — газоход; 14 — ды- |
могенератор; |
15 — зольник. |
|
дается снизу через жалюзи. Система высоковольтных электродов, сделана таким образом, чтобы можно было при необходимости один электрод заземлять, что позволяет работать на обеих схе мах электрокопчения. Электроды подвешены на высоковольтных, изоляторах, помещенных в предохранительные камеры, куда подается небольшое количество воздуха, обеспечивающее неко торый избыток давления, что необходимо для предотвращения осаждения дыма на поверхности изоляторов.
В систему дымоснабжения установки входит фрикционный; дымогенератор с отстойным газоходом для очистки дыма от не-
Рис. 208. Аппарат для электрокопчения вертикального типа;
|
|
|
|
|
|
/ — зона подсушки; / / — зона |
копчения; |
III — зона |
окончательной подсушки; |
I — гребенка; 2 — пассивный |
электрод; |
3 — короннрующий |
электрод; 4 — наклонный |
спуск; 5 — бесконечная цепь; |
6 — источники НК-нзлучения; |
7 — вентиляционный ка |
нал; 8 — корпус; |
9 — наклонная направляющая; |
10 — предохранительные камеры; |
II — консольные |
звездочки; 12— изоляторы. |
|
|
сгоревших частичек дерева. Частички взвесей собираются в золь нике, а очищенный дым по дымопроводу поступает в успокои тельную камеру, в которой контролируется оптическая плот ность и скорость дыма. Температура дыма контролируется датчиком. Высокое напряжение от высоковольтной выпрямитель ной установки подается по защитному кабелю.
Высоковольтный (ионизирующий) электрод представляет со бой рамку из трубы диаметром 20 мм, поперек которой натянута нихромовая проволока диаметром 0,2 мм. Чтобы проволочки не провисали, их снабжают пружинами.
Аппараты для электрокопчения в зависимости от транспорт ной схемы можно условно разделить на две группы; вертикаль ного и горизонтального типов.
В корпусе аппарата вертикального типа (рис. 208) помещены на консольных звездочках две бесконечные цепи со свободно висящими крючками, образующие вертикальный секционный
конвейер. Продукт, помещенный на колбасные палки, с по мощью наклонного спуска захватывается крючьями конвейер ной цепи. В зоне предварительной подсушки продукт нагревает ся инфракрасными лучами. В качестве источника инфракрасного излучения можно использовать лампы, керамические панели, беспламенные горелки и пр.
Подсушенный продукт поступает в зону электрокопчения, которая оборудована коронирующими и пассивными электрода ми, причем пассивные электроды выполняют также роль перего родок, что способствует более полному использованию дыма. Каждая секция, оборудованная пассивными электродами, имеет индивидуальный выход отработавшего дыма в общий вентиля ционный канал. Через этот же канал отсасываются пары из зон подсушки. Дым подается в каждую секцию через гребенку, со единенную с дымогенератором. Коронирующие электроды кре пятся к боковым стенкам камеры с помощью высоковольтных изоляторов, помещенных в предохранительные камеры. После копчения продукт проходит зону окончательной подсушки, в конце которой при помощи наклонных направляющих произво
дится разгрузка. Установка работает при напряжении |
40— |
•60 кВ, потребляемая мощность около 2 кВт. |
|
|
Производительность G (т/ч) такой установки по зоне электро- |
копчеиия определяют по формуле |
|
|
|
G = |
£72 (о |
(IV—23) |
|
3,6 — ------ |
|
|
Ь |
|
|
где п — количество единиц продукции, размещенной на |
одной колбас |
ной палке; |
|
|
|
Ь — расстояние между палками или крюками, м; |
|
|
g — масса единицы продукции, кг; |
|
|
со — скорость |
движения конвейерной цепи, м/с; |
|
|
|
|
Н |
|
|
здесь Н — высота |
коронирующих электродов (активная |
длина), |
м; |
Q — продолжительность |
процесса, с. |
|
|
Исходя из заданной производительности, рабочую длину кон вейерной цепи Lp (м) вычисляют по уравнению
Характеристика вертикального конвейера для мясопродук тов приведена в табл. 122.
Средние размеры про дукта, мм
Т а б л и ц а 122
Расстояние между палка ми, м |
Количество продукта на палке, шт.* |
Грудника |
1,8 |
230 |
136 |
40—60 |
0,6 |
4 |
Бекон |
3,0 |
370 |
190 |
40 |
0,6 |
3 |
Корейка |
2,6 |
375 |
ПО |
60 |
0,6 |
4 |
Колбаса сырокопченая |
0,6 |
410 |
— |
40—60 |
0,6 |
8 |
Окорок |
7,2 |
520 |
230 |
160 |
0,7 |
2 |
* При рабочей длине палки 1 м.
Коронирующие электроды изготовляют из нихромовой про волоки диаметром 0,6 мм. В случае вертикального расположения электродов на раме при расстоянии между ними 5 и при ширине рамы В количество коронирующих электродов на одной раме
Количество рам т (коронирующий электрод) определяют ис ходя из активной длины конвейерной цепи L:
(IV—26)
Длина коронирующих электродов (проволоки) на одной раме L± (м) при числе электродов Z:
Суммарная длина на всех рамах установки
L0= H Z m = H | - у + 1 )т. |
(IV—28) |
Исходя из суммарной длины коронирующих электродов при стационарном режиме копчения, можно определить расход мощ ности N (кВА) на электрокопчение:
JU
(IV—29)
юоо
где / = iLo (t — сила тока, потребляемая 1 м коронирующего электрода) мА;
U — напряжение, кВ.
Мощность, потребляемая высоковольтной выпрямительной установкой:
N_ |
(IV—30> |
Ny |
где г) — к. п. д. высоковольтной выпрямительной |
установки; г| = |
= 0,8 Н- 0,95. |
|
Для электрокопчения рыбы установки выполняют в виде вер тикального конвейерного агрегата либо шахтного типа.
Электрокоптильная установка Укргипрорыбхозмаш—Киевс кий рыбокомбинат—вертикального типа (рис. 209). Эта установка отличается наличием зоны охлаждения, т. е. продукт после об работки полностью готов [15].
Вытрузмц
Рис. 209. Электрокоптильная установка |
Укргипрорыбхозмаш — Киевский |
рыбокомбинат: |
|
|
IV — зона, |
/ — зона подсушки; |
/ / — зона осаждения дыма; / / / — зона пропекания; |
охлаждения; |
|
3 — устройство для мойки |
конвейера; |
/ — холодильная установка; 2 — ИК-излучателн; |
4 — коронирукнцне |
электроды. |
|
|
Весьма компактной является установка для электрокопчения шахтного типа (рис. 210) производительностью по мелкой рыбе 400 кг/ч. Установка представляет собой вертикальную четырех этажную шахту, в которой размещены последовательно зоны подсушки, электрокопчения, запекания и охлаждения продук та. Изделия на шомполах через люк загружают на конвейер, в этой зоне продукт прогревается до 40° С и поступает в зону
478
1 — конвейер; 2 — загрузочный люк; -3 — люк выгрузки; 4 — камера; 5 — зона пронекания; 6 — зона элект- ;рокопчення; 7 — дымогенератор.
-Рис. 210. Установка для элект- ;рокопчения рыбы шахтного типа:
электрокопчения. Затем он окончательно пропекается, охлажда ется и выгружается через люк. В нижней части установки рас положен дымогенератор. В качестве источников ИК-излучения служат лампы ЗС-500.
Аппарат после некоторой реконструкции можно использо вать в мясной промышленности.
Аппараты горизонтального типа значительно уже вертикальных, но более длинные. В цехе их можно очень удобно расположить, особен но если подвесить к потолку.
Аппарат, приведенный на рис. 211, представляет собой короб квадратного сечения (1 X 1 м), разделенный на три зоны (как в предыдущем аппарате). Цепной конвейер наклонен на 55—60°, что позволяет располагать продукт более компактно (в 2,5 раза), а также упростить систему загрузки, производя ее непосредственно с конвейерных столов. Разгружают конвейер на холостой ветви.
Использование дыма в этой установке более эффективное, чем в установке вертикального типа. Кроме того, в горизонтальной ус тановке легче герметизировать вход и выход продукции, напри мер, воздушной завесой. В этом аппарате используется дымогене ратор с вибрационной подачей опи лок. В качестве источника вибра ций взят электродинамический дат чик. Амплитуда колебаний, созда ваемая датчиком, а следовательно, и скорость подачи опилок в камеру сгорания, зависит от величины на пряжения, что позволяет поддер живать постоянный режим дымообразования. С этой целью в успо коительной камере установлен фо тоэлектрический датчик плотности дыма, сигналы которого преобра зованные в преобразователе умень шают или увеличивают напряже-
ние, подаваемое на электродинамический датчик. Высокоенапряжение от источника высоковольтным кабелем подается на. коронирующий электрод. При производительности установки 1 т/ч длина конвейера достигает 10 м (по зоне электрокопчения)..
Производительность горизонтального конвейера в зоне элект рокопчения G (т/ч) определяют из следующего уравнения:
|
0 = 3 , 6 — |
. |
(IV—31). |
|
а0 |
|
|
где g — масса единицы продукции, кг; |
электродов; |
|
I — активная длина коронирующих |
горизонтали; а — |
а — расстояние между |
единицами продукции по |
= 0,1 -f- 0,3 м; |
копчения, |
с. |
|
0 — продолжительность |
|
Рис. 211. Аппарат для электрокопчения горизонтального типа с простран ственным конвейером:
/ — зона подсушки; / / — зона копчения; / / / — зона окончательной |
подсушки; |
/ — короб; |
2 — цепной конвейер; |
3 — звездочки; 4 — конвейерные |
столы; 5 — преобра |
зователь; |
6 — дымогенератор; |
7 — электродинамический датчик; |
8 — фотоэлектриче |
ский датчик; 9 — успокоительная камера; 10 — коронирующий электрод.
Заменяя — = ш, получают более удобную формулу
6 = 3,6 |
8<9 |
(IV—32). |
|
а |
|
При известной производительности рабочая длина горизон |
тального конвейера |
|
|
_ |
Ga0 |
(IV—33), |
р~ 1,8*
ВГДР горизонтальную установку [10] используют для электрокопчения при непрерывном производстве сосисок.
