Практическая работа № 13. Расчёт оборудования для формования и дозирования.

Механическое воздействие на мясное сырьё для придания ему необходимых формы и размеров называют формованием. Эта технологическая операция является одной из основных при производстве колбасных и кулинарных изделий (котлеты, пельмени, мясные хлеба) и от её выполнения зависит не только выход, но и качественные показатели готовой продукции.

Оборудование для формования может быть периодического и непрерывного действия, открытого (продукт контактирует с окружающей средой) и закрытого (вакуумного) исполнения.

Для наполнения колбасной оболочки фаршем используют шприцы. Кулинарные изделия формуют с помощью оборудования непрерывного действия – котлетных, пельменных и пирожковых автоматов, а также машины для формования мясных хлебов.

При подборе котлетных автоматов учитывают то, что их производительность по сырью зависит от массы одной котлеты:

где m_k – масса котлеты, кг (принимается 0,05; 0,075 или 0,1 кг); Z – число карманов (гнёзд) в ряду формующего устройства; X – число рядов; n_к – частота вращения стола или барабана формующего устройства, мин^-1.

Аналогичным образом определяется производительность пельменных автоматов. При этом автоматы могут оснащаться одним, двумя или тремя штампующими барабанами, а каждый барабан имеет 52 рабочие ячейки.

, кг/ч

где - масса одного пельменя, кг; кг; z – число шатунных барабанов; z=1…3; х – число ячеек в одном барабане; х=52; - частота вращения барабана, .

Мощность котлетного автомата

, кВт,

где - мощность на преодоление силы трения о рабочие органы, кВт; - мощность на преодоление сил, отделяющих отформованную порцию котлеты от основной массы фарша, кВт; - коэффициент запаса мощности; =1,2…1,3; - КПД привода.

Мощность пельменного автомата

, кВт

где - мощность тестового вытеснителя, кВт; - мощность фаршевого вытеснителя, кВт; - мощность ленточного конвейера, кВт; - коэффициент запаса мощности; =1,2…1,3; - КПД привода; - КПД питателя.

;

,

где Q – производительность пельменного автомата, кг/ч; - максимальное давление в тестовом и фаршевом вытеснителях, ; - соответственно плотности теста и фарша, .

,

где К – коэффициент сопротивления конвейера; К=15…20; l – длина конвейера, м.

Шприцы периодического действия поршневого типа

Производительность:

, кг/ч,

где D – диаметр фаршевого цилиндра, м; Н – высота фаршевого цилиндра, м; - плотность фарша, ; - коэффициент заполнения цилиндра фаршем; - длительность рабочего цикла шприцевания, мин.

Мощность:

, кВт,

где р – давление в фаршевом цилиндре, ; F – площадь рабочей поверхности вытеснительного поршня, ; v – скорость перемещения поршня, м/с.

Эксцентриково - лопастной шприц

Производительность:

где: D₁ – внутренний диаметр корпуса шприца, м; D₂ – наружный диаметр ротора, м; b – ширина ротора, м; ω – скорость вращения ротора, с^-1; ρ_ф – плотность фарша, кг/м³; k_ф – коэффициент подачи фарша в шприц, k_ф = 0,5…0,65.

Двухшнековый шприц

Производительность:

где: D_н – наружный диаметр рабочей части шнека, м; D_в – внутренний диаметр рабочей части шнека, м; S – шаг шнека, м; k_у – коэффициент увеличения ширины впадины шнека, k_ш = 1,075; ω – скорость вращения шнека, с^-1; ρ_ф – плотность фарша, кг/м³; k_ф – коэффициент подачи фарша в шприц, k_ф = 0,5…0,65; α – угол подъема винтовой линии шнека, град.

Прессы периодического действия с цилиндрической парой

Производительность:

, кг/ч

где V – рабочая вместимость цилиндра, м ; n – частота вращения поршня, мин ; - коэффициент заполнения цилиндра; - плотность продукта, поступающего на прессование, кг/м³

Шнековые прессы

Производительность:

,

где n – частота вращения шнека, мин ; - объем массы, подаваемой шнеком за один оборот, м ; - коэффициент, учитывающий полноту заполнения винтовой выточки шнека и непрерывность подачи продукта.

,

где - размер винтовой выточки шнека, м; - наружный. Внутренний и средний диаметры шнека, м; - средний шаг винта, м.

Мощность прессов:

, кВт

где а – удельный расход энергии для прессов, Дж/кг; Q – производительность; - коэффициент, учитывающий потери на трение прессуемой массы о рабочие детали пресса; - коэффициент запаса мощности; =1,2…1,3; - КПД привода.

,

где - давление прессования в конце процесса, Па; - приведенный коэффициент; - плотность, кг/м³; - плотность отпрессованной массы, кг/м³; - масса текучей фракции, отнесенной к 1кг продукта.