Тихонова / Подрез / kurs_lekcij_meh_oborudovanie_pil_nenko_a_k

Под действием центробежной силы мука проходит через отверстия в сите и направляется к разгрузочному лотку, откуда через полотняный рукав поступает в тару. Непросеянная мука остается на дне сита. Сито просеивающей головки укреплено на валу шнека и легко снимается для замены ситом с другим номером отверстий (в комплект машины входит два сита с размерами отверстий 1,4 и 1,6 мм).

Корпус просеивающей головки закрыт неподвижной крышкой со скребками. Приводное устройство машины состоит из электродвигателя АОЛ2–21–4 мощностью 1,1 кВт, частота вращения ротора 23,3 с-1 или 1420 об/мин и клиноременных передач. На загрузочном бункере устанавливается предохранительная решетка. К наружной части корпуса бункера крепится приспособление для подъема мешка с мукой. У разгрузочного лотка имеется магнитная ловушка для улавливания мелких ферромагнитных примесей.

Просеиватель МПП-II-I предназначен для просеивания и аэрации муки всех сортов, крахмала, сахарного песка, дробленых круп и др. Работает просеиватель от привода П-II. Механизм состоит из корпуса, в котором размещены: конический редуктор с хвостовиком; просеивающий барабан с вращающимся цилиндрическим ситом; бункер с прикрепленным к нему рассекателем. Бункер крепится к корпусу редуктора защелками. На выходной вал редуктора насаживается барабан. В комплект механизма входит три сменных барабана с разной величиной отверстий (1,4; 2,8 и 4,0 мм). От универсального привода вращение через конический редуктор передается просеивающему барабану. Мука под действием силы тяжести поступает во вращающийся барабан, где под действием центробежной силы и рассекателя с ребрами просеивается и ссыпается через патрубок в тару. Примеси остаются внутри барабана и удаляются вручную.

Просеиватель МС24-300 аналогичен по устройству рассмотренному выше просеивателю МПП-II-I.

5.3. ПРОСЕИВАТЕЛИ С НЕВРАЩАЮЩИМСЯ СИТОМ

Просеиватель “ Пионер” предназначен для работы на предприятиях пищевой промышленности, а в общественном питании – на крупных фабриках заготовочных с кондитерскими цехами. По внешнему виду и ряду конструктивных особенностей просеиватель аналогичен машине МПМ-800, но в отличие от нее имеет неподвижное цилиндрическое сито и привод, расположенный наверху трубы – стойки корпуса шнека совместно с передаточным механизмом. В просеивающей головке размещается неподвижное сито с отверстиями диаметром 1,5 мм. Внутри сита расположен цилиндр, на наружной поверхности которого выполнены лопасти шнека. Мука подается шнеком – питателем из бункера, разбрасывается лопастями шнека и проходит через отверстия сита, затем падает вниз и по разгрузочному лотку поступает в тару. На разгрузочном лотке также имеется магнитная ловушка для улавливания ферромагнитных примесей. Винтовые лопасти шнека, размещенные на цилиндре, очищают поверхность сита от механических примесей, удаляемых в сборник отходов, находящийся под рабочей камерой. Мука загружается в бункер непосредственно из мешка, подается в шнек – питатель крыльчаткой, расположенной на дне бункера. Движение рабочим органам машины передается от электродвигателя через клиноременную и зубчатую цилиндрическую передачи.

Просеиватель вибрационный МПМВ-300 выполнен в виде настольной машины и состоит из электродвигателя с дебалансами, основания, сита, корпуса и загрузочного бункера. Корпус представляет собою цилиндр, выполненный из листовой нержавеющей стали. Цилиндр разделен на две части горизонтальной перегородкой, в центре которой крепится пружина для натяжения рабочей сетки. Сито состоит из металлического обрезиненного кольца, затянутого сеткой, в центре которой имеется втулка, служащая опорой пружины натяжения. Просеиватель комплектуется двумя ситами (диаметр отверстий 1,2 и 1,6 мм). Сверху на обрезиненное кольцо устанавливается цилиндрический бункер с отбортованным нижним торцом. Над бункером устанавливается съемная крышка. Во время работы верхний дебаланс создает колебания сита в горизонтальной плоскости, нижний дебаланс – в вертикальной плоскости. Сито совершает сложные пространственные колебания, обеспечивающие передвижение муки через отверстия сита и дальнейшее ее продвижение к разгрузочной горловине.

5.4. БЕЗ СИТОВЫЕ ПРОСЕИВАТЕЛИ

На кафедре оборудования нашего университета доцентом Фалько Л.Г. разработан новый принцип просеивания и сепарирования сыпучих продуктов, не требующий участия сит. В его основу положена виброадгезионная сепарация сыпучих пищевых продуктов, осуществляющаяся на сепарирующей поверхности деки, которая совершает вертикальные колебания с определенной угловой частотой и амплитудой. Угол наклона сепарирующей поверхности к горизонту и направление колебаний относительно сепарирующей поверхности определен экспериментальным путем в индивидуальном порядке в зависимости от конкретного обрабатываемого продукта. Мелкодисперсные частицы продукта при этом движутся наверх, проходят через край деки и попадают в лоток разгрузки качественного продукта. Крупнодисперсные частицы продукта, механические включения и другие отходы движутся вниз и скатываются в лоток отходов. Дальнейшее развитие эта разработка получила в последующих работах. С целью увеличения производительности сепаратора и улучшения условий процесса сепарации высокодисперсных продуктов использованы, вместо вертикальных, наклонные колебания сепарирующей поверхности. Их направление изменяется в пределах от горизонтального до вертикального, в зависимости от

31

конкретного продукта. Кроме того, предложено в каждом периоде колебаний деки самоочищение поверхности от налипающего слоя высокодисперсного продукта. Налипание происходит через небольшой период времени работы сепаратора и резко ухудшает его качество работы. С целью непрерывного сепарирования и интенсификации процесса виброадгезионной сепарации под сепарирующей пластиною деки выполнены цилиндрические каналы под углом направления колебаний. В каждом канале размещен цилиндрический стержень небольшой массы, выполняющий роль ударника. В процессе колебаний деки ударник отрывается от основания, скользит по каналу и ударяет по сепарирующей пластине. В этот момент происходит разрушение адгезионных связей и слой высокодисперсной фракции осуществляет полет над сепарирующей поверхностью деки, перемещаясь на большее расстояние за период колебаний, чем при отсутствии генерирующей ударной системы. Зазор между бойком ударника и сепарирующей пластиной изменяется в пределах 2–2,5 мм, масса ударника 4–5 грамм. Угол направления колебаний 30о, угол наклона сепарирующей поверхности к горизонту 30о, амплитуда колебаний 3– 4 мм, частота колебаний 25 Гц. Вибратор электромагнитный, питание однофазным переменным выпрямленным через диод током. Виброадгезионный сепаратор изготовлен и испытан в производственных условиях фабрик, выпускающих кондитерские и мучные изделия.

5.5. ПЕРЕБОРОЧНЫЕ МАШИНЫ

Картофель и корнеплоды сортируют по качеству и размерам. Сортировку по размеру (калибровку) производят на плодоовощных базах при закладке корне- и клубнеплодов на хранение. Сортировку по качеству производят в течение всего срока хранения, при переработке на поточных линиях и при расфасовке. Сортирование по качеству (переборку) осуществляют на переборочных машинах МКП-2, ЛРК-7, ЛРМ-6, ЛРФ-4.

Машина МКП-2 предназначена для переборки картофеля. Состоит она из привода, движущегося рабочего стола, загрузочного бункера и станины. В состав привода входит двухскоростной электродвигатель мощностью 0,6 кВт, частота вращения ротора 15,5 и 23,5 с-1 или 930 и 1410 об/мин, червячный редуктор и цепная передача. Рабочий стол выполнен в виде бесконечного ряда вращающихся роликов, оси которых закреплены в шарнирах пластинчатых цепей. Цепи натянуты между двумя парами звездочек (ведущей и натяжной); ведущая пара звездочек приводится во вращение расположенной на консоли вала ведомой звездочкой цепной передачи привода. На каркасе машины установлены планки, по которым перекатываются ролики. Роликовый транспортер имеет наклонную часть, над которой расположен бункер загрузки картофеля и рабочую горизонтальную часть, на которой происходит переборка. Ролики, перекатываясь по направляющим планкам, вращаются вокруг собственной оси и сообщают поступательное движение клубням картофеля, одновременно демонстрируя их различные стороны обслуживающим операторам. Удаление некачественных, загнивших полностью или частично, клубней происходит вручную. Скорость движения стола регулируют в зависимости от содержания нестандартных клубней в поступающем на обработку картофеле.

Машина ЛРК-7 предназначена для переборки вымытого и обсушенного картофеля. Конструкция машины аналогична МКП-2, но имеет некоторые отличия в виде качающегося лотка и склизов для сбрасывания механически поврежденных клубней, которые могут быть использованы при производстве крахмала. Звенья цепи роликового транспортера изготовлены из пластмассы. Качающийся лоток установлен на раме машины и служит для передачи кондиционных клубней на дальнейшую обработку. Движение от электродвигателя через редуктор и цепную передачу сообщается приводному валу роликового транспортера, вместе с настилом которого приводятся в движение и клубни продукта. Оператор отбирает поврежденные и гнилые клубни, опускает их на различные склизы с надписями “ Гниль” или “ Поврежденные”. Отбракованные клубни перемещаются в соответствующие емкости, кондиционные на дальнейшую обработку.

Машина ЛРМ-6 предназначена для визуального отбора моркови по качеству и размерам. Состоит из станины, выполненной из уголкового материала, двух роликовых дорожек, лотков и приводного устройства. Вращающиеся ролики укреплены на двух пластмассовых цепях. По обе стороны каждой роликовой дорожки, имеющей верхнюю и нижнюю ветви, расположены звездочки. Верхняя ветвь роликовой дорожки имеет направляющие для роликов, которые трутся о них, при этом вращаются вокруг собственной оси. Далее все происходит так, как было описано выше. Натяжение цепи осуществляется за счет провисания нижней ветви транспортеров. Разгрузочный лоток прижимается к роликовой дорожке пружиной. Между роликовыми дорожками имеются три приемных отделения с лотками для отходов: два крайних – для кондиционной моркови и механически поврежденной, третий – для загнившей моркови.

Машина ЛРФ-4 предназначена для визуального отбора фруктов по качеству и размерам. Конструктивное устройство аналогично ЛРМ-6, но приводится она в движение цепной передачей от ленточного транспортера полуавтоматических весов поточной линии обработки фруктов.

Машины для переборки корнеклубнеплодов обслуживают несколько человек, обычно четное количество, находящиеся попарно с обеих сторон машины.

Агрегат для сортирования зеленого горошка по плотности входит в комплект поточной линии венгерского производства по консервированию зеленого горошка. Он разделяет сырье на две фракции.

5.6. КАЛИБРОВОЧНЫЕ МАШИНЫ

32

Машина ЛРК-5 предназначена для калибровки картофеля на две фракции: стандартные и меньшего размера. В соответствии с ГОСТ 7176-78 продовольственный картофель должен иметь клубни с наибольшим поперечным диаметром не менее 45 мм при округло-овальной форме и 30 мм при удлиненной форме клубней. Клубни округло-овальной формы имеют соотношение габаритных размеров длины к толщине не более 1,5; удлиненной формы – более 1,5. Машина состоит из рамы, транспортера, калибрующих валиков с приводом, лотков. На раму установлен наклонно ленточный транспортер. Полотно транспортера в поперечном сечении наклонено к горизонту под углом 20о, так что клубни скатываются к нижнему краю полотна. Над ним расположен калибрующий вращающийся валик, зазор между лентой транспортера и нижней образующей валика регулируется в необходимых пределах при помощи поворота специальных кронштейнов, на которых смонтирован валик. Привод калибрующего валика выполнен в виде электродвигателя и червячного редуктора, смонтированных на плите. Под лентой установлен лоток, по которому мелкие клубни сбрасываются на ленту транспортера отходов. От привода машины движение передается ведущему барабану ленточного транспортера через цепную передачу. Стандартные по размеру клубни картофеля сбрасываются в конце ленточного транспортера на лоток, направляющий их на дальнейшую переработку.

Калибровочная машина А9-ККБ предназначена для разделения по размеру плодов и овощей круглой (в поперечном сечении) формы: яблок, томатов, огурцов и т.п. Машина состоит из станины, узла калибровки, фракционного транспортера, транспортера для удаления отходов, элеватора, электродвигателя.

Сырье попадает на элеватор (наклонную ленту с резиновыми скребками) через загрузочный бункер и поднимается к узлу калибровки. Узел калибровки представляет собой две тяговые цепи, между которыми находятся ролики. Ролики при движении цепей кататься по двум горизонтальным балкам. Участок цепи между двумя соседними роликами с помощью наклонного копира отклоняется посередине вниз, за счет чего зазор между роликами изменяется в процессе их перемещения. На первом участке узла калибровки этот зазор минимален, поэтому здесь удаляются мелкие отходы, которые выносятся из машины поперечным ленточным транспортером, проходящим под рабочей ветвью роликового полотна.

На следующих участках роликового полотна, где зазор между роликами постепенно увеличивается, происходит основное разделение сырья по размерам на несколько фракций, удаляемых вторым поперечным ленточным транспортером. Этот участок называется фракционным. Под ленточной ветвью полотна находятся идущие вдоль ленты перегородки, отделяющие одну фракцию от другой.

Машина КНУ-02, венгерского производства, предназначена для калибровки огурцов по длине. Она состоит из загрузочного транспортера, установки для отделения большеразмерного сырья и установки для калибровки плодов. Установка в свою очередь состоит из ориентирующей и калибрующей частей.

Ориентировка огурцов параллельно продольной оси машины производится с помощью вращающихся щеток. Транспортировка огурцов осуществляется пятью парами пластмассовых цепей; зазор между цепями по ходу движения продукта увеличивается с 13 до 23 мм, что позволяет отбирать и направлять в накопительный ящик огурцы меньшего диаметра.

За участком ориентировки огурцы с помощью лотков поворачиваются на 900 и поступают к толкателям узла сортировки, при этом они располагаются перпендикулярно направлению движения на направляющей, в которой сделана щель. Ширина щели ступенчато увеличивается. Провалившиеся в нее огурцы соответствующей длины собираются по фракциям в ящиках.

На кафедре оборудования нашего университета разработана конструкция калибровочной машины вибрационного типа.

Калибровочная машина состоит из дисковой решетки, выполненной в форме кольцевого сектора, с консольно закрепленными ломаными Г-образными стержнями, имеющими постоянное по длине сечение, которые совершают упругие колебания. Стержни решета через один консольно крепятся к внутреннему и внешнему ободу и располагаются по радиусам так, что щели между ними имеют переменное сечение, увеличиваясь к периферии. Высота ножек стержней подбирается с уравновешиванием длины и массы их удлиненных рабочих участков, лежащих в плоскости сортирующей площадки так, чтобы их незакрепленные концы имели необходимые составляющие амплитуды собственных колебаний вдоль и поперек удлиненных участков стержней, из которых состоит кольцевой набор дискового сектора. Перемещение клубней картофеля вдоль стержней решета осуществляется под действием продольной составляющей силы тяжести, действующей в направлении перемещения. Прохождение через щель осуществляется под действием поперечной составляющей силы тяжести. Под действием силовых импульсов, возникающих при падении клубней картофеля, стержни решета колеблются в противоположном направлении один к другому. Вследствие того, что процесс падения, прохода и схода клубней продолжается непрерывно, Г-образные стержни решета также непрерывно вибрируют в режиме собственных незатухающих колебаний, что в значительной степени интенсифицирует процесс разделения клубней по размеру. Удлиненные участки соседних, консольно закрепленных ломаных Г-образных стержней, совершают колебания один относительно другого в противоположных радиальных направлениях. Движение клубней от центра к периферии позволяет выделить несколько фракций, расположенных вдоль удлиненных участков стержней. Для приема разных по размеру фракций картофеля служат лотки, размещенные снизу по длине решетки.

5.7. АВТОМАТ СОРТИРОВАНИЯ ПО КАЧЕСТВУ КАРТОФЕЛЯ

33

Сортирование картофеля по качеству проводится в настоящее время на переборочных машинах вручную. Процесс требует больших затрат рабочей силы, ресурсы которой ограничены. Более полутора десятка лет тому назад на кафедре оборудования нашего университета доцентом Бирюковым Ю.И. была разработана конструкция автоматического сепаратора по качеству картофеля. В основу процесса положено выявленное различие в плотности здоровых и загнивших клубней картофеля, позволившее использовать для разделения клубней гидравлический сепаратор, оригинальность конструкции которого подтверждена авторским свидетельством. Конструктивно сепаратор выполнен в виде цилиндрического резервуара с коническим днищем, заполненного раствором соли. Использование в сепараторе рабочей жидкости необходимой плотности позволяет осуществить разделение клубней с высокой точностью и обеспечить высокое качество отобранного кондиционного картофеля. Разгрузка продуктов разделения аэролифтами исключает возможность механического повреждения сортируемых клубней картофеля и обеспечивает необходимое перемешивание жидкости в ванне сепаратора. Подача картофеля в сепаратор на обработку осуществляется наклонным ленточным транспортером на высоту рабочей камеры сепаратора. Поднятые клубни картофеля по наклонному лотку и продолжающим его пруткам, опущенным ниже уровня жидкости в ванне, попадают с незначительной вертикальной скоростью во вращающийся поток раствора соли. Движение клубней в растворе направляется решетчатым отбойником, установленным до глубины максимального погружения гнилых клубней в растворе. Вследствие этого всплывшие клубни в течение одного витка спирали подходят к сливному порогу центральной трубы, снабженной фигурной насадкой, и не попадают под воздействие вновь поступающих клубней из лотка.

Подача воздуха в аэролифты от компрессора осуществляется через патрубки.

Разгрузка легкой и тяжелой фракции производится вместе с соляным раствором. Отделение клубней от раствора осуществляется на неподвижных решетчатых грохотах. Транспортеры подают отходы и товарный картофель в тару или на дальнейшую обработку.

Дренированный соляной раствор собирается в поддонах и по течкам, расположенным тангенциально, возвращается в ванну сепаратора, где таким образом поддерживается постоянный уровень раствора выше верхнего среза фигурной насадки. Высота слива соляного раствора составляет 0,9-1,0 максимального диаметра клубня картофеля, т.е. величину порядка 0,1м. С целью уменьшения расхода жидкости, подаваемой аэролифтом легкой фракции, торец фигурной насадки имеет наклон. Плавающие клубни попадают в воронку в месте, определяемом конфигурацией направляющего отбойника, где находится максимальная высота слива раствора. Для улавливания камней и других тяжелых примесей установлена сетчатая ловушка.

Установлено, что распределение клубней по плотности и скорости установившегося движения в растворе подчиняется нормальному закону. Среднестатистическая плотность здоровых клубней равна 1086-1095, гнилых 1038-1045 кг/м3, средние квадратические отклонения распределения соответственно равны 11-15 и 20-25 кг/м3 . Плотности здоровых и гнилых клубней перекрываются, неизбежные примеси клубней во фракциях зависят от плотности сепарирующей среды и погрешностей работы самого сепаратора, схема которого должна обеспечить высокую точность разделения клубней с незначительным различием в их плотности.

Расчетное значение разделительной плотности сепарирующей среды определено по абсциссе точки пересечения кривых нормального распределения по плотности здоровых и гнилых клубней и равно 1056-1069 кг/м3, в зависимости от содержания здоровых клубней в исходном продукте и параметров распределения.

Испытания сепаратора производительностью 1,5 т/ч в производственных условиях плодоовощной базы для сортирования картофеля показали достаточно высокую эффективность его применения. Выданы рекомендации по усовершенствованию сепаратора, позволившие довести содержание здоровых клубней в тяжелой фракции до 0,95, а их потери до 0,014. При этом удаляется в отходы 65 % всех гнилых клубней, а оставшиеся составляют около 5 % качественного картофеля. Испытания проводились на Выборгской плодоовощной базе г. Ленинграда в осенне-зимний сезон 1986-1987 годов.

ЛЕКЦИЯ 6. ОЧИСТИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. КОНСТРУКТИВНОЕ УСТРОЙСТВО

План

6.6.Назначение очистительного оборудования

6.7.Классификация оборудования для очистки овощей

6.8.Сущность способов очистки

6.9.Картофелечистки периодического действия

6.10.Картофелечистка непрерывного действия

6.6.Эксплуатация картофелечисток.

6.1. НАЗНАЧЕНИЕ ОЧИСТИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Очистительное оборудование предназначено для удаления с продуктов поверхностного слоя (кожуры с овощей и фруктов, чешуи с рыбы) с малой пищевой ценностью.

34

На предприятиях общественного питания используются машины для очистки овощей от кожуры (поскольку на предприятиях питания очистке подвергается в основном картофель, то машины для очистки овощей условно называются картофелечистками, хотя на них можно очищать и другие корнеклубнеплоды) и приспособления для очистки рыбы от чешуи – рыбочистки. Очистка и разделка океанической и некоторой части улова морской рыбы производится непосредственно на рыбодобывающих предприятиях – судах рыболовного флота. Пресноводная и часть морской рыбы обрабатывается на предприятиях потребителях рыбы – столовых, кафе ресторанах приспособлениями, рабочий орган которых имеет спиральные зубья, типа цилиндрической фрезы. Конструктивное устройство этих приспособлений, имеющих марку РО-1М1 и МС17-40, изучить самостоятельно, по учебнику [1], выяснив при этом назначение конической части скребка и прямого глубокого паза на его торце.

6.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ ОВОЩЕЙ

Способы очистки овощей можно классифицировать по виду обработки, как указано на рисунке 6.1.

Рис. 6.1. Классификация способов очистки овощей.

Кроме того, по принципу действия машины можно разделить на машины периодического и машины непрерывного действия, резко различающиеся по своей конструкции и принципу действия. Машины периодического действия так же разделяются на машины с дисковым плоским рабочим органом и машины с коническим рабочим органом. Кроме того, имеются машины с рабочим органом в виде вогнутой чаши с плавным переходом от днища к наклонной поверхности, находящиеся в эксплуатации на предприятиях Украины

6.3. СУЩНОСТЬ СПОСОБОВ ОЧИСТКИ

Термический способ распространен на предприятиях-поставщиках овощных полуфабрикатов, при обработке на универсальных поточных линиях производства полуфабрикатов (обработка картофеля, моркови, свеклы, лука и др.)

Разновидность термического способа – огневой способ представляет собой обжиг кожуры клубней в течение нескольких секунд или некоторого числа десятков секунд в роторной керамической двухярусной печи при температуре 1200-1300° С открытым пламенем газовых горелок. Скорость вращения ротора и, следовательно, времени пребывания продукта в пламени, регулируется вариатором скорости, имеющимся в схеме привода. Толщина обугленного и проваренного поверхностного слоя овощей не превышает 0,5-1,5 мм. Для дальнейшей обработки продукт поступает на пиллер, конструкция которого рассмотрена выше. Рабочие органы пиллера имеют покрытие при обработке картофеля – резина и капроновые щетки, при обработке лука – только обрезиненные ролики. Привод машины состоит из электродвигателя, клиноременного вариатора скорости, червячного редуктора и жесткой муфты. Выходной вал червячного редуктора расположен вертикально. Ярусы имеют вогнутую форму и вырез через 3/4 оборота, посредством которого обрабатываемые овощи перегружаются на нижний ярус и оттуда, таким же образом, на лоток выгрузки из машины.

При паровом способе очистки овощи, находящиеся в барабане очистки, подвергаются воздействию острого пара при давлении 0,4-1,1 мПа (4-11атм) с температурой около 150° С. Внутри барабана находится шнек, периодически вращающийся для удаления обработанной порции картофеля. Время пребывания картофеля в барабане регулируется. Разгрузка и загрузка картофеля происходит через специальные турникеты, представляющие собой шлюзовые камеры с затворами, предупреждающими потери пара, находящегося под давлением. В момент выгрузки продукта из камеры, в его поверхностном слое происходит резкое снижение давления, влага под поверхностью слоя превращается в пар, разрывающий кожуру. Для дальнейшей обработки продукт направляется в пиллер.

35

В предприятиях пищевой промышленности находит применение бланширователь 19М, предназначенный для очистки от кожицы корнеплодов. Он представляет собой наклонно расположенный полый цилиндрический барабан, внутри которого вращается с частотой 10-27 об/мин шнек, перемещающий снизу наверх перерабатываемый продукт. Предварительно вымытое сырье наклонным скребковым транспортером подается к приемному патрубку питателя (шлюзовому затвору), находящимся над нижним концом шнека, и порциями поступает внутрь цилиндрического корпуса. При перемещении вверх при помощи шнека, продукт подлежит обработке паром, и интенсивно перемешивается, при этом происходит прогрев и размягчение поверхностного слоя на глубину до 2 мм. Далее продукт выгружается через верхнюю шлюзовую камеру, по лотку направляется в моеч- но-очистительную машину, расположенную рядом с бланширователем. Производительность установки достигает 6000 кг/час, расход пара – 800 кг/час, расход воды – 2000 кг/час.

Химическая очистка овощей широко распространена в США, Германии, Франции и других развитых странах. На Украине применяется в предприятиях пищевой промышленности машина Б4-МХ для химической очистки плодов айвы и персиков. Она представляет собой щелочную и моечную ванны, внутри которых на роликах вращаются полые, открытые с торцов, цилиндрические барабаны.

К внутренней поверхности барабана, вращающегося в щелочной ванне, крепится ленточный шнек, которым перемещается продукт к устройству перегрузки плодов в барабан, заполненный проточной водой. Частота вращения барабана в щелочной ванне регулируется в пределах 1,5-23,8 об/мин, что соответствует времени пребывания плодов в этом барабане от 318 до 20,4 секунд. Продолжительность пребывания продукта в ванне мой-

ки 11,3-0,7 мин.

Привод вращения барабана осуществляется от электродвигателя клиноременным вариатором через червячный редуктор и цепную передачу. Имеются в ваннах насосы для подачи щелочи и воды, в щелочной ванне имеется теплообменник для нагрева раствора, в моечной – душевое устройство для ополаскивания плодов. Раствор нагревается паром до 100° С под давлением 0,15 МПа. Расход пара составляет 300 кг/час. Расход воды до 10000 кг/час. Производительность машины колеблется в пределах 2000-4000 кг/час.

За рубежом применяется щелочной способ очистки картофеля. При этом картофель нагревается в воде до 50° С, затем обрабатывается 20-% раствором каустической соды, нагретом до кипящего состояния, при этом размягчается поверхностный слой. Затем следует обработка на пиллере с последующей нейтрализацией лимонной или уксусной кислотой. Некоторое распространение имеет кислотный способ, при котором обработка происходит в концентрированном растворе соляной кислоты с последующей нейтрализацией содовым раствором. Способ требует точного дозирования нейтрализующих средств. Способ весьма эффективен – толщина снятого слоя не более 1 мм. Некоторое применение находит комбинированный щелочно-паровой способ. Вначале обработка производится 12-% раствором каустической соды, нагретой до температуры 75-80° С в течение 10 мин, затем острый пар под давлением 0,5-0,6 МПа в течение 1 мин.

Наибольшее распространение имеют механические способы очистки овощей.

Очистка резанием может осуществляться при ручной обработке и при механизированной. При ручной обработке применяются специальные скребки, осуществляющие удаление слоя толщиной не более 1 мм. За рубежом имеет некоторое распространение очистка картофеля, форма клубней которых близка к прямоугольному параллелепипеду. Вначале производится калибровка, затем обрезка с шести сторон, последующее измельчение на брусочки для гарнирного картофеля, жареного во фритюре. Отрезанная кожура собирается и направляется на производство крахмала или на корм скоту на животноводческих фермах.

Ударный способ или иссечением поверхностного слоя клубней картофеля посредством гибких нитей, разработан в Новосибирском кооперативном институте. Конструктивное устройство установки включает цилиндрический корпус, выполненный в виде полого барабана, расположенного наклонно к горизонту, внутри барабана вращается вал с закрепленными на нем гибкими нитями, представляющими отрезки капроновой лески. Диаметр барабана около 300 мм, длина около 1000 мм, диаметр вала – 25 мм, частота его вращения 1000 об/мин. Машина непрерывного действия. В процессе работы клубни непрерывно перекатываются поперек барабана, из-за наклона к горизонту осуществляют продольное перемещение. Нити непрерывно ударяются о поверхность клубня, рассекают ее. Посредством поступающей по трубопроводу воды срезанные частицы кожуры смываются в отходы и удаляются в канализацию. Угол наклона к горизонту до 10°. При приведенных размерах производительность составляет до 300 кг/час.

Экструзионный способ очистки картофеля разработан во ВНИИПК (г. Минск, Белоруссия).

Машина представляет собой корпус, внутри которого вращаются два параллельно расположенных одинакового диаметра около 200 мм пустотелых барабана, имеющих перфорированную отверстиями диаметром 2 мм поверхность. Между поверхностями барабанов имеется зазор величиною около 0,15-0,25 мм. Сверху барабанов установлен загрузочный бункер. Картофель предварительно тщательно промывается с применением щеточных устройств, разрезается на ломтики толщиною 10 мм, варится до готовности. Резка картофеля на ломтики необходима для получения примерно однородной структуры после варки продукта. Ломтики картофеля загружаются в бункер, попадают между вращающимися поверхностями барабанов, втягиваются в зазор, мякоть их выжимается внутрь барабанов через отверстия перфорированной поверхности. Кожура клубней остается на поверхности барабанов и при дальнейшем вращении счищается с поверхности специальными скребками, расположенными ниже зазора. Счищенные остатки кожуры попадают в тару для кожуры. Очищенная мякоть продукта поступает из барабанов в тару для готового продукта, расположенную под нижним обрезом поверхности барабанов. Отверстия на поверхности барабанов расположены в шахматном порядке с шагом расположения около 4 мм. Барабаны могут располагаться не только снаружи, но и внутри друг друга, при этом диаметр внешнего ба-

36

рабана составляет около 250 мм, внутреннего – не более 80 мм, зазор между их поверхностями остается в прежних пределах. Такая схема приводит к уменьшению габаритных размеров, но несколько усложняет конструкцию установки.

Абразивный способ очистки овощей находит широкое применение в предприятиях общественного питания. Сущность способа – истирание кожуры об острые углы граней абразивных зерен, расположенных в связующем веществе. В процессе очистки снимается микростружка с кожуры. Удаляется водой проточной, поступающей из специального вентильного патрубка, расположенного внутри камеры машины. Клубни картофеля прижимаются к рабочим органам силами тяжести или центробежными, в зависимости от принципа действия машины.

Гидроабразивный способ очистки разработан на кафедре оборудования ДонГУЭТ. Очистка корнеплодов осуществляется абразивными частицами, перемещаемыми потоком воды. Очищаются выпуклые и вогнутые поверхности. Происходит уменьшение в 2 раза отходов, применяется оборотная вода. Разработана регенерация воды (отделение мезги и грязи).

Достоинства и недостатки способов рассмотрим по их последовательности.

Термический способ имеет громоздкое оборудование, малую величину отходов (до 10 %), но очищенный картофель не подлежит сульфитации, его необходимо немедленно переработать.

Химический способ имеет несколько менее громоздкое оборудование, самый малый процент отходов (5-8 %), очень сложна нейтрализация применяемых при очистке веществ.

Механический способ:

1)резанием – отход до 20 %, наличие ручного труда, сложность механизации;

2)ударный – компактен, отход продукта до 10 %, имеет малую стойкость нитей;

3)экструзионный – только на пюре или гранулы вареный картофель, малый процент отходов (до 8 %);

4)абразивный – имеет простое по конструкции и эксплуатации оборудование, величина отходов велика

(до 30%).

5)гидроабразивный – более сложное по конструкции оборудование, но меньшую величину отходов, чем абразивный способ.

Несмотря на большую величину отходов, получаемых при очистке картофеля, наибольшее распространение в предприятиях общественного питания имеет абразивный способ.

6.4.КАРТОФЕЛЕЧИСТКИ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Вэксплуатации находятся машины типа МОК-125, МОК-250, МОК-400, МОК-1200, Нагема и сменный механизм УММ-5. Машины типа МОК (рис. 6.2) имеют конусный рабочий диск, механизм УММ – плоский рабочий диск.

Рис. 6.2. Схема камеры картофелечистки типа МОК.

1 – разгрузочное отверстие; 2 – рабочая камера; 3 – вентиль; 4 – сливное отверстие для отходов.

Машина МОК-250 состоит из корпуса, в котором располагаются рабочая камера, вращающийся абразивный конусный диск, привод, загрузочное отверстие с крышкой. Рабочая камера выполнена в виде литого цилиндрического корпуса. Внутренние поверхности рабочей камеры покрыты абразивными, съемными сегментами. Терочный диск имеет металлическое основание и абразивную вставку, крепящуюся к диску центральным резьбовым соединением, расположенным на валу, вращающем диск. Для лучшего перемешивания и подбрасывания клубней днище абразивной вставки имеет три волнообразных выступа, расположенные радиально. С наружной стороны диска имеется две лопасти, служащие для удаления из рабочей камеры мезги и воды. Внутри камеры, в верхней ее части, расположен штуцер подачи воды для смывания отходов очистки. Приводное устройство состоит из электродвигателя и клиноременной передачи. Электродвигатель закреплен на подвижной плите, необходимой для натяжения ремней передачи. Рабочий вал уплотнен армированными манжетами.

Машины МОК–125 и МОК-400 имеют аналогичное устройство, отличаются некоторыми данными технических параметров (производительность, размеры, мощность двигателя и др.).

37

Машина МОК-1200 предназначена для работы в поточных линиях производства полуфабрикатов и состоит из следующих основных частей: собственно картофелечистки, загрузочного устройства и шкафа управления. Бункер загрузочного устройства выполнен в виде ковша, подвешенного на шарнире к сварному каркасу. Дно бункера имеет кронштейн, связывающий его с противовесом, управляющим путевым выключателем привода загрузочного питателя. Противовес имеет регулировочную площадку для установки различного набора гирь, определяющих массу порции картофеля для обработки, загружаемого в бункер. В бункере установлен шибер, приводимый в движение приводом, состоящим из электродвигателя, клиноременной и винтовой передач. Собственно картофелечистка состоит из корпуса, в котором размещены рабочая камера, привод машины, крышка и разгрузочный люк с винтовым приводом. Привод вращения диска машины состоит из электродвигателя, встроенного цилиндрического зубчатого редуктора. Привод разгрузочного люка состоит из электродвигателя, поликлиноременной передачи и винтового устройства. Корпус машины сверху закрыт крышкой с двумя шторками, предупреждающими разбрызгивание воды и выброс клубней в процессе очистки. При загрузке картофеля шторки под действием грузов открываются и затем пружинами возвращаются в исходное положение. Выгрузка очищенного картофеля происходит через люк, крышка которого имеет резиновую прокладку. Подача воды в камеру осуществляется при помощи штуцера, находящегося внутри камеры, в верхней ее части. Во время разгрузки очищенного картофеля подача воды в камеру автоматически прекращается. На панели управления расположены: тумблер выбора режимов работы, кнопки «Пуск» и «Стоп», три реле времени, управляющие длительностью режимов «Загрузка», «Очистка», «Выгрузка». Принцип действия машины аналогичен рассмотренному выше, но подача продукта на обработку и выгрузка его происходят без участия оператора.

Механизм УММ-5 (рис. 6.3) является сменным механизмом к приводу типа УММ. Он представляет собою литой цилиндрический корпус, в котором размещены рабочая камера, вращающийся терочный диск, встроенный конический мультипликатор.

Рис. 6.3. Сменный механизм УММ-5 (кинематическая схема):

1 – абразивное покрытие; 2 – диск рабочего инструмента; 3 – входной вал; 4 – коническое зубчатое колесо редуктора; 5 – приводной вал.

Рабочая камера не имеет абразивного покрытия на стенках, терочный диск - плоский, абразивный, имеет три радиальных выступа в виде постепенно поднимающегося к периферии гребня волнообразного поперечного сечения. Производительность механизма составляет не менее 50 кг/час.

Машина «Нагема» импортная, немецкого производства. Конструкция и принцип работы аналогичны выше рассмотренным, но имеются некоторые отличия. Так терочный диск плоский, абразивный имеет три волнообразных выступа, стенки камеры покрыты так же абразивными сегментами, приводной механизм состоит из встроенного цилиндрического зубчатого редуктора, передающего вращение от электродвигателя. Производительность машины около 300 кг/час.

6.5. КАРТОФЕЛЕЧИСТКА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

38

Машина КНА-600М предназначена для работы в поточных линиях производства полуфабрикатов и состоит из корпуса прямоугольной формы, в котором размещена рабочая камера, привод, душевое устройство (рис

6.4).

Рис. 6.4. Картофелечистка КНА-600М (принципиальная схема):

1 – электродвигатель; 2 – сварной каркас; 3 – клиноременная передача; 4 – абразивный ролик; 5 – загрузочный лоток; 6 – секции рабочей камеры; 7 – зубчатое колесо; 8 – разбрызгиватель; 9 – перегородка; 10 – заслонка; 11

– разгрузочный лоток; 12 – разгрузочная дверка; 13 – поддон; 14 – сетка; 15 – крахмалоотстойник; 16 – сливной патрубок; 17 – механизм подъема (выдвижение опор).

Рабочая камера машины имеет вид ванны, перегородками разделенной на четыре секции. Перегородки имеют проходные окна, ширина которых регулируется подвижными шторками - заслонками, перемещаемыми вручную при регулировании скорости поступления продукта на обработку. Окна расположены в противоположных сторонах перегородок. Снизу рабочие секции ограничены шестью дугообразно расположенными абразивными роликами, выпуклость дуги направлена вниз. Ролики изготовляют из карбида кремния №160, а в качестве связуещего состава используют фенолформальдегидную смолу (жидкий бакелит и пульвер бакелит) с добавлением алебастра.

В процессе эксплуатации машины из-за обильного орошения водой происходит выщелачивание связующего состава, в результате чего рабочие инструменты интенсивно разрушаются. При этом снижаются производительность агрегата в связи с его частыми остановками (в смену меняют 6-7 роликов) и качество очистки овощей (образуется как бы рваная поверхность). Мало того в них проникают абразивные зерна. Чтобы избежать названных недостатков разработана рецептура для абразивных роликов, в которой применен керамический связующий состав (техническое стекло). Чтобы увеличить терочную поверхность рабочих инструментов, их делают пористыми. Это достигаетсяблагодаря введению в исходную массу кокса или полистирола, которые при обжиге выгорают. Сравнительные испытания на сжатие новых и серийных роликов показали, что прочность первых в 2,4 раза выше. Соответственно время их эксплуатации до предельного износа в 2,5-3 раза больше. Стенки камеры, образуемые перегородками, имеют абразивное покрытие. Привод машины состоит из электродвигателя, расположенного сверху корпуса машины, клиноременной и системы зубчатых цилиндрических передач. Ведомый шкив клиноременной передачи закреплен на валу ведущего зубчатого колеса второй секции, передающего движение находящимся с ним в зацеплении шести зубчатым шестерням, приводящими во вращение ролики второй секции. Крайние из этих шестерен передают вращение зубчатым колесам соседних секций.

Каждый абразивный ролик состоит из стального стержня и насаженных на него 12 карборундовых конических роликов, так что образуется некоторая волнообразность поверхности роликов вдоль их оси.

Внутри корпуса привода установлен масляный шестеренчатый насос, служащий для подачи масла в подшипники и зубчатые передачи. Масло подается по трубкам в коллектор, имеющий над каждой секцией по одному душу.

Картофель, поступающий в первую секцию через загрузочное окно, быстро вращающимися роликами очищается от кожуры, обмывается струями воды, при этом очистки смываются на дно ванны, где имеется отверстие, соединенное патрубком со сборником мезги. Содержимое этого сборника периодически передается на оборудование для обработки на крахмал. В процессе очистки картофель под действием вновь поступающих клубней продвигается вдоль роликов к окну в перегородке, через которое попадает во вторую секцию, где происходит так же движение вдоль роликов картофеля, но в противоположном направлении. Процесс повторяется в третьей и четвертой секциях и полностью очищенный картофель через окно разгрузки выходит из машины.

39

Привод машины КНА-600М. На концы роликов, выступающих за пределы каркаса, установлены зубчатые колеса (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Передаточный механизм картофелечистки КНА-600М:

1 – электродвигатель; 2, 4 – шкивы клиноременной передачи; 3 – ремень; 5 – зубчатое колесо второй секции.

Передача вращения от электродвигателя (1) к валикам с усеченными абразивными конусами осуществляется через клиноременную передачу (2, 3, 4). Большой шкив (4) закреплен на одном валу с зубчатым колесом

(5) второй секции, которое передает вращение шести шестерням второй секции. Крайние шестерни передают вращение зубчатым колесам соседних секций.

6.6. ЭКСПЛУАТАЦИЯ КАРТОФЕЛЕЧИСТОК

Перед началом работы на картофелечистках проверяют состояние электропроводки и заземления, а так же исправность отдельных узлов и машины в целом.

Загружают машину после ее пуска и подачи воды в камеру. При загрузке камеры следят, чтобы в нее не попали посторонние предметы (куски почвы, камни и др.). При появлении посторонних чрезмерных шумов, стуков или каких-либо других неисправностей необходимо немедленно выключить машину и устранить причину неисправности.

ЛЕКЦИЯ 7. КАРТОФЕЛЕЧИСТКИ. ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И РЕЖИМА РАБОТЫ

План

7.1.Схема движения клубней

7.2.Размеры камеры и форма

7.3.Производительность

7.4.Определение угла подъема волны выступа

7.5.Определение режима работы

7.5.1.Определение потребного числа оборотов диска при движении клубня по его плоской части

7.5.2.Определение потребного числа оборотов диска при движении по его конической части

7.5.3.Определение потребного числа оборотов диска при подбрасывании клубней

7.1. СХЕМА ДВИЖЕНИЯ КЛУБНЕЙ

Обдирание кожуры с клубней в картофелечистках периодического действия происходит в результате контакта кожуры с острыми гранями карборундовых зерен, закрепленных в абразивной намазке при помощи связующего вещества – бакелитовой смолы. Под действием инерционных сил клубень входит в контакт с абразивной поверхностью, происходит врезание микрозубцов граней зерен корунда в клубень, сдирание поверхностного слоя кожуры и одновременное вращение клубня вокруг своей оси, изменяющей направление и положение

40