Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья»


Скачать 353.68 Kb.
НазваниеЛекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья»
страница1/3
Дата публикации28.03.2014
Размер353.68 Kb.
ТипЛекция
vb2.userdocs.ru > Культура > Лекция
  1   2   3
ЛЕКЦИЯ №15 (Лекция для специальности 1-49-01.01. «Технология хранения и переработки растительного сырья»)
ПРОЦЕССЫ СОРТИРОВАНИЯ И КАЛИБРОВАНИЯ ПИЩЕВОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
Литература:

  1. Процессы и аппараты пищевых производств. Учебник для вузов в 2 книгах/ [А.Н. Острикова и др.]; под ред. А.Н. Острикова.


План лекции:

  1. Сущность и задачи сортирования.

    1. Сущность и задачи калибрования.

    2. Ситовое сепарирование.

    3. Воздушное сепарирование.

    4. Триерное сепарирование.

    5. Общие сведения о виброударном и вибропневматическом сепарировании.

    6. Магнитное сепарирование.


Контрольные вопросы:

  1. Что называется процессом калибрования?

    1. Что называется процессом сортирования?

    2. Смеси, каких компонентов называют «легкоразделимыми», «трудноразделимыми» и «неразделимыми»?

    3. Что является основным рабочим органом ситового сепаратора?

    4. Что называют воздушным сепарированием?

    5. Что называют скоростью псевдоожижения, витания и уноса?

    6. Что является основным рабочим органом триера? Какие триера вы знаете?

    7. Как протекает процесс выделения примесей в магнитных сепараторах? Охарактеризуйте основные стадии процесса магнитного сепарирования.



^ ВОПРОС №1. СУЩНОСТЬ И ЗАДАЧИ СОРТИРОВАНИЯ.

Технологические процессы производства многих пищевых продуктов (муки, крупы, пищеконцентратов и т. д.) включают одну из основных опера­ций — сортирование (разделение, или классификация) различных смесей (как сырья, так и различных промежуточных продуктов) на составляющие их компоненты.

Сортирование, или классификация, — это процесс разделения смесей различных сыпучих продуктов на фракции одинакового качества и степени зрелости, различающиеся размерами и физическими свойствами.

Калибрование — разделение различных продуктов на фракции с одина­ковыми размерами по форме и массе.

Сепарирование — процесс разделения сыпучих продуктов на фракции, различающиеся физическими и геометрическими размерами; при этом для разделения используют следующие признаки: плотность частиц, линейные размеры, аэродинамические и ферромагнитные свойства, состояние поверх­ности и др.

Очистка — процесс отделения посторонних примесей из исходного сы­пучего продукта.

Разделение плодов и овощей на партии приблизительно одинакового гранулометрического состава позволяет при дальнейшей обработке обеспе­чить качественное протекание последующих процессов обработки пищево­го сырья.

Основная цель разделения смесей заключается в том, чтобы в процессе сортирования выделить фракции по таким признакам частиц, которые обес­печивают требуемое количество и качество промежуточных и конечных компонентов.

Смеси продуктов сортируют по разнообразным геометрическим и физи­ческим признакам и свойствам частиц, размерам и форме частиц, их плот­ности, шероховатости, парусности, электро- и светопроводности, цвету и т. п. Для разделения сыпучих пищевых продуктов используются сепара­торы. Различают простые и сложные сепараторы.

Простыми (элементарными) называют сепараторы, в которых исход­ная смесь разделяется по одному из признаков на две фракции (сито, триер и т. п.).

Сложные представляют собой соединение нескольких простых сепарато­ров в одной машине. В них сепарируют зерновые смеси на три и более фрак­ции по нескольким признакам. Конструктивно сложный сепаратор может быть устроен таким образом, что операции разделения смесей простыми се­параторами в нем по различным признакам могут осуществляться последо­вательно, параллельно или комбинированно. К сложным сепараторам отно­сят: воздушно-ситовые сепараторы; ситовые сепараторы, имеющие два и более сит; рассевы; ситовеечные машины; пневмосортировальные столы, да­ющие три и более фракции и т. п.

В соответствии с технологическим назначением и областью применения сепарирующие машины делят:

  • на машины для разделения смесей по ширине, толщине и форме попе­речного сечения частиц — ситовые сепараторы;

  • машины для разделения смесей по длине частиц — триеры цилиндри­ческие и дисковые;

  • машины для разделения смесей по аэродинамическим свойствам — воздушные сепараторы;

  • машины для разделения смесей по ширине, толщине и аэродинамичес­ким свойствам — воздушно-ситовые сепараторы;

  • машины для разделения смесей по гравитационным свойствам (инди­видуальной массе, плотности) — камнеотборники и пневмосортировальные столы;

  • машины для разделения смесей по упругости и коэффициенту ударного трения — отражательные столы, падди-машины;

  • машины для разделения смесей по фрикционным свойствам — фрик­ционные сепараторы, горки;

  • машины для разделения смесей по разности магнитных свойств компо­нентов — магнитные и электромагнитные сепараторы;

  • машины для разделения смесей по различию цветов компонентов (ко­эффициенту отражения светового потока) — оптические и фотоэлектронные сепараторы;

машины для разделения смесей по электрическим свойствам (по диэлек­трической проницаемости) — электростатические и коронные сепараторы.

При выборе способа разделения зерновой смеси необходимо правильно определить геометрические различия и различия в физических свойствах компонентов смеси, по которым возможно ее разделение с максимальным технологическим эффектом. В первую очередь,4следует учитывать именно те признаки, которые обеспечат наиболее полное разделение исходной смеси на фракции с заданными показателями качества.

Рассмотрев результаты такого изучения признаков компонентов смесей, можно выбрать значения делящих факторов (размеры отверс­тий сит, скорость воздушного потока в пневмосепарирующем канале и т. п.), т. е. признаки, по которым различия компонентов смесей отли­чаются в наибольшей степени, что в конечном итоге определит дели­мость исходной смеси.

Возможны три варианта состава двухкомпонентных смесей.

Первый вариант (рис. 1) смеси показывает, что при значении вели­чины делящего фактора D, при поло­жительном значении ∆ = xl min - х2 max исходную двухкомпонентную смесь теоретически можно полностью раз­делить на два компонента по признаку X.



Рис. 1. Разделимая по признаку X двухком­понентная смесь:

^ 1 — зерно основной культуры: 2 — примеси

При отрицательном значении ∆ = xl min - х2 max, когда часть площади, ограниченной кривой 1, перекры­вается кривой 2 (рис. 2), исходная смесь не может быть полностью разделена на исходные компоненты по при­знаку X. Теоретически можно выделить только часть компонентов в два приема, а именно: 1) часть зерна основной культуры в чистом виде (компо­нент 1), соответствующую площади справа от прямой бб по значению деля­щего признака D = xl min; 2) часть мелких примесей в чистом виде (компонент 2), соответствующую площади фигуры, находящейся слева от прямой аа, по значению делящего признака D = х2 тах; 3) неразделимую смесь компонен­тов, соответствующую площади, ограниченной прямыми а—а и бб.

Таким образом, данную смесь по признаку X возможно разделить на три фракции. При частичном их из­влечении только две из них являются чистыми, а третья представляет собой неразделимую смесь. Такие смеси на­зывают трудноразделимыми по данно­му признаку.



Рис.2. Трудноразделимая по признаку X двухкомпонентная смесь:

1 — зерно основной культуры; 2 — примеси.
^ ВОПРОС №2. СУЩНОСТЬ И ЗАДАЧИ КАЛИБРОВАНИЯ.

Принцип работы калибрователей основан на перемещении калибруемого продукта вдоль щели переменного сечения.

Шнековый калиброватель (рис. 3). Калибровка плодов в нем осущест­вляется двумя вращающимися в противоположные стороны шнеками с пос­тоянным шагом и уменьшающимся диаметром.

Под калибрующими шнеками расположен ленточный конвейер, разде­ленный перегородками на несколько ручьев. Продукт в зависимости от раз­мера попадает в один из ручьев и удаляется конвейером к месту дальнейшей переработки. Диаметр вала в каждом последующем витке шнека меньше диа­метра вала в предыдущем витке, поэтому диаметр плодов в каждом ручье лен­точного транспортера также уменьшается.



Рис. 3. Шнековый калиброватель
Ступенчый валиковый калиброватель (рис. 4). Состоит из двух вра­щающихся в противоположных направлениях валиков. Для обеспечения поступательного движения калибруемого продукта валики можно накло­нить на угол до 15°. Комплект, состоящий из пяти пар ступенчатых или шнековых валиков разных размеров, обеспечивает калибровку плодов и ово­щей, различных по форме и величине.



Рис. 4. Ступенчатый валиковый калиброватель



Рис. 5. Конусный калиброватель
Конусный калиброватель. Он состоит из двух вращающихся навстречу друг другу гладких ко­нических валиков (рис. 5). Калибрующий эффект обеспечи­вается двумя коническими вали­ками, расстояние между которыми постоянно увеличивается. После­довательная установка калибро­вочных устройств позволяет ка­либровать по двум размерам: не только по толщине, но и по дли­не, что требуется при калибровке огурцов.

^ Ленточный калиброватель (рис. 6). Представляет собой последовательно смонтированные под наклоном ленточные транспортеры с отверстия­ми разных диаметров. Продукт, попадая на ленте транспортера в отверстия своего диаметра, разделяется на три группы. Вместо ленты могут использоваться вибрационные полотна или одно полотно, разделенное по ширине на оны с различными отверстиями.



Рис. 6. Ленточный калиброватель.

Они применяются для калибровки шарообразных плодов, таких как яб­локи, сливы, абрикосы, персики, томаты и лук. Благодаря наклону ленты плоды в один ряд скатываются в зазор между валиком и переносятся лентой транспортера вдоль зазора, который расширяется из-за ступенчатости вали­ка. По мере расширения зазора продукт выпадает в один из отсеков, на кото­рые разделен перегородками стол.

^ Вибрационный калиброватель (рис. 7) применяется для калибровки картофеля и других твердых плодов.

Принцип работы этих устройств основан на просеивании плодов через от­верстия в ситах, совершающих колебательное движение.



Рис.7. Вибрационный калиброватель
^ Барабанные калиброватели (рис. 8). Представляют собой вращаю­щиеся барабаны с отверстиями на поверхности. Ось барабанов может быть наклонена к горизонтали, а внутри приварена винтовая направляющая для более равномерного распределения продукта по сетчатому цилиндру. Поверх­ность разделена на зоны с отверстиями возрастающих размеров, имеющими различную форму: круглую, овальную. Плод попадает в отверстия барабана и падает в сборный лоток, а затем отводится на дальнейшую переработку. Более крупные плоды попадают на следующий барабан и т. д.



Рис. 8. Барабанный калиброватель:

1 — сборный лоток; 2 — наклонная поверхность; 3 — перфорированные барабаны

Разновидностью барабанных калибрователей являются параллельно смонтированные вращающиеся перфорированные барабаны 3, между кото­рыми имеется плоская наклонная поверхность 2. Плод попадает в отверстия барабана и падает в сборный лоток 1 внутри барабана, а затем отводится на дальнейшую переработку.

^ Дисковые калиброватели (рис. 9). Состоят из вращающегося корпус­ного диска 2 и продолговатых ребер 3 и 4, расположенных над диском так, что образуют отверстия диаметром d1, d2 и d3. Размеры отверстий могут регулироваться изменением положения ребер над поверхностью диска.

Плод 1, попадая на поверхность диска гравитационно и под действием центробежной силы, образующейся при вращении диска, выталкивается в отверстия между ребром и поверхностью диска.



Рис. 9.Дисковый калиброватель:

1 – плоды, 2 – диск, 3,4 – ребра.
^ ВОПРОС №3. СИТОВОЕ СЕПАРИРОВАНИЕ.
Характеристика способов просеивания. В качестве рабочих органов просе­ивающих машин применяют пробивные (штампованные из стального листа), металлические проволочные (металлотканые), шелковые, капроновые и по­лиамидные сита. Сита характеризуются рабочим размером, формой отверс­тий и коэффициентом живого сечения.

Часть смеси, проходящую через отверстия сит, называют проходовой фракцией, или «проходом», а остальную часть, которая не проходит через отверстия сит и сходит с них, называют сходовой фракцией, или «сходом».

Сита с круглыми отверстиями задерживают частицы, ширина которых больше диаметра отверстий сита, поэтому считают, что на ситах с круглыми отверстиями выделяют из зерновой смеси примеси, отличающиеся от зерна основной культуры шириной.

Сита с прямоугольными отверстиями задерживают частицы, толщина которых больше размеров отверстий сит. Такие сита используют для разделения смеси по толщине отдельных частиц и для очистки зерна от примесей, отличающихся от зерен основной культуры толщиной.

Сита характеризуются рабочим размером D и коэффициентом живого се­чения \|/. Под рабочим размером D прямоугольного сита понимают мини­мальный размер отверстия в свету. Для сит с круглыми отверстиями рабо­чим размером служит диаметр, а для треугольного отверстия — сторона правильного треугольника.

Коэффициент живого сечения сита \|/ есть отношение площади отверстий сита ко всей рабочей (общей) площади сита, выраженный в долях или в про­центах.

Проволочные сита изготовляются из сеток с квадратными или прямо­угольными отверстиями размером от 100 до 0,4 мм. Сита обозначаются но­мерами, соответствующими размеру стороны отверстия сетки в свету, выра­женному в миллиметрах. Иногда применяется способ выражения величины отверстий сетки числом «меш», т.е. числом отверстий, приходящихся на один линейный дюйм (25,4 мм) сетки. Кроме того, иногда сита обозначают по числу отверстий на 1 см2 сетки.

Решета — стальные листы толщиной 3...12 мм с проштампованными или просверленными отверстиями размером 5...50 мм. При штамповке отверс­тия получаются расширяющимися по толщине листа сверху вниз, что уменьшает возможность их забивания материалом.

Определение гранулометрического состава сыпучего материала (опреде­ление содержания частиц различных размеров) называется ситовым анали­зом. При выполнении ситового анализа проводится рассев средней пробы материала. Для рассева применяют набор проволочных сит с постоянным отношением (модулем) размера отверстий каждого сита к последующему, равным J2 (или 1/2 для более подробного ситового анализа). После просеи­вания взвешивают остатки материала на каждом из сит, а также зерна, про­шедшие через нижнее сито. Отношение масс полученных остатков на ситах к навеске исходного материала показывает содержание различных классов зерен в материале. Классы зерен обозначают размерами отверстий этих сит, соответствующими предельным размерам зерен данного класса. Если, на­пример, зерна получены последовательным просеиванием на ситах № 2 и № 1, т. е. с отверстиями 2 и 1 мм, то класс зерен обозначают следующим об­разом: -2 +1 мм.

Графическое изображение состава сыпучего материала в координатах со­держание (выход) зерен данного класса — номера сит называется характе­ристикой крупности. На основании данных ситового анализа могут быть построены кривые распределения. На оси абсцисс графика последовательно откладывают размеры зерен материала по классам, на оси ординат — число или массу зерен данного класса, отнесенные к интервалу крупности зерен этого класса.

Кривая распределения, или характеристика крупности, определяет гра­нулометрический состав сыпучего материала, представляющего собой ста­тистическую совокупность зерен разной крупности. Непрерывность процесса просеивания сыпучих материалов на любом сите определяют следующие основные факторы: непрерывная и равномер­ная подача на сито исходного материала (питание); относительное движение просеиваемого материала по ситу; перемещение просеиваемого материала вдоль сита (от приемного конца сита к сходовому); непрерывная очистка от­верстий сита, т. е. обязательное воспроизводство живого сечения сита; не­прерывное удаление из ситового устройства получаемых после просеивания продуктов схода и прохода.

Чтобы просеиваться, смесь должна перемещаться по ситу, которому сооб­щают колебательное движение.

Важные параметры режима просеивания — это число колебаний п в ми­нуту и амплитуда А, которая равна половине размаха колебания сит. Число колебаний и амплитуду называют кинематическими параметрами. Число колебаний сита, при котором начинается относительное движение продукта по ситу, называют критическим.

Критическое число колебаний сита находится в прямой зависимости от коэффициента трения продукта по ситу и в обратной зависимости от ампли­туды колебания. Эффективность просеивания обеспечивают величиной ра­бочего числа колебаний, несколько большей критического значения. Каж­дому типу ситовых устройств и данной зерновой смеси соответствуют оптимальные кинематические параметры. Следует подчеркнуть, что при критическом числе колебаний плоских сит будут перемещаться только оди­ночные частицы, изолированные от других, находящихся на сите. В дейс­твительности на поверхности сита находится множество частиц, составляю­щих сыпучую среду. Периодически возникающие силы перемещают частицы относительно друг друга.

Под действием периодически возникающих сил зерновая смесь на сите разрыхляется, пространство между частицами увеличивается, что приводит к их самосортированию. При этом частицы с большей плотностью начинают «тонуть»; возникают силы расклинивающего характера, под действием ко­торых частицы с меньшей плотностью начинают «всплывать» на поверх­ность слоя. В результате взаимного перемещения частицы сыпучей среды сортируются не только по плотности, но и по крупности. Явление перерасп­ределения частиц по крупности и плотности называют самосортированием.

Более мелкие и тяжелые частицы как бы просеиваются между крупными и концентрируются на сите в нижних частях слоя. Таким образом, под дейс­твием вибрации зерновая смесь расслаивается по плотности, а в пределах данной плотности — по крупности.

Большинство зерновых смесей состоит из частиц почти одинаковой плот­ности. В этом случае в процессе просеивания преобладает самосортирование по крупности. Это явление, называемое сегрегацией, способствует просеива­нию, т. к. проходовые частицы (мелкие) приходят в контакт с поверхностью сита и просеиваются.

Кроме плотности и размеров частиц, на их проходимость из верхних слоев в нижние и обратно влияют форма и состояние поверхности частиц, толщина вышележащего слоя продукта, частота и амплитуда колебания сита, т.е. на проходимость частиц или скорость самосортирования частиц внутри сепарируемой смеси влияют различные геометрические и физические факторы.

Сепаратор с решетной очисткой и местной аспирацией (рис.10) предназначен для очистки зерна (пшеницы, ржи, овса и др.) на мельницах с пневматическим транспортом зерна. Он отделяет примеси, отличающиеся от зерна геометрическими размерами по ширине и толщине. Аспирация предусматривает только обеспыливание машины.

Сепаратор выполнен в виде разборной станины ^ 1, внутри которой на вось­ми вертикально расположенных подвесных пружинах 8 подвешены два ре­шетных корпуса 2 и 4. Для удобства обслуживания и создания герметичнос­ти станина 1 снабжена съемными люками.

Возвратно-поступательное движение решетным корпусам сообщается от эксцентрикового колебателя 13, приводимого в движение от электродвига­теля 12 через клиноременную передачу. Равномерное распределение зерна по ширине решет осуществляется приемно-распределительным устройством 17 с грузовым клапаном. Сепаратор имеют четыре ряда решет: первый ряд — приемное решето 15; второй — сортировочное 5; третий — разгрузочное 6 и четвертый ряд — подсевное решето 7. Очистка решет от застрявших частиц производится очистительным инерционным механизмом 3. Отделение при­месей по величине осуществляется путем последовательного просеивания зерна на решетах, совершающих возвратно-поступательное движение. Зер



Рис. 10. Сепаратор:

1 — станина; 2, 4 — решетные корпуса; 3 — очистительный инерционный механизм; 5 — сортировочный ряд решет; 6 — разгрузочный ряд решет; 7 — подсевной ряд решет; 8 — подвесные пружины; 9 — поперечные лотки; 10 — пат­рубок; 11 — поддон; 12 — электродвигатель; 13 — эксцентриковый колебатель; 14 — лоток; 15 — приемное решето;

16 — грузовой клапан; 17 — приемно-распределительное устройство; 18 — аспирационный патрубок; 19 — сборник отходов.
но, подлежащее очистке, поступает сначала в приемно-распределительное устройство 17, а затем, преодолевая сопротивление регулируемого клапана 16, — равномерным слоем на приемное решето 15.

Сход с приемного решета выводится лотком 14 в сборник отходов 19. Проход приемного решета поступает на сортировочное решето 5. Сортиро­вочное решето служит для выделения из зерна крупных примесей, которые сходом с решета попадают в поперечные лотки 9 и выводятся из машины.

Зерно, проходящее через сортировочное решето, поступает на разгрузоч­ное решето 6. На верхней части разгрузочного решета поток зерна разделя­ется на две половины: одна идет сходом с разгрузочного решета, а другая — проходом поступает на подсевное решето нижнего корпуса.

Очищенное зерно сходом с разгрузочного и подсевного решет объединяется и выводится из машины. Проход подсевного решета (песок, семена сорных растений, битое и щуплое зерно) по поддону 11 нижнего корпуса поступает в патрубок 10 и выводится из машины. Аспирация машины осуществляется путем включения машины в вентиляционную сеть через аспирационный патрубок 18.

Для достижения номинальной производительности сепаратора при максимально возможной эффективности очистки необходимо подобрать решетные полотна в соответствии с видом и качеством перерабатываемого зерна; добиться равномерного распределения зерна по всей ширине решета путем регулирования положения грузов клапана приемно-распределительной коробки.
  1   2   3

Похожие:

Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconВопросы к модулю 1
Технологии хранения и переработки животного сырья специализация 1-49. 01. 02. 02 «Технология молока и молочных продуктов»
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconВопросы к модулю 4
Технологии хранения и переработки животного сырья специализация 1-49. 01. 02. 02 «Технология мяса и мясных продуктов»
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconВопросы к модулю 3
Технологии хранения и переработки животного сырья специализация 1-49. 01. 02. 02 «Технология мяса и мясных продуктов»
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconМетодическое пособие по выполнению курсовой работы для студентов,...
Методическое пособие предназначено для студентов специальности «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»...
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconЛекция по дисциплине «Предварительное следствие в овд»
Лекция предназначена для курсантов учебных заведений мвд россии по специальности 030501. 65 Юриспруденция
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconЛекция I 11 проблема языка и сознания лекция II 31 слово и его семантическое...
...
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconЛекция I и проблема языка и сознания лекция II 31 слово и его семантическое...
Монография представляет собой изложение курса лекций, про* читанных автором на факультете психологии Московского государственного...
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconЛекция Армена Петросяна "Жить интересно": как и для кого создавать...
Миша Доможилов. Лекция для фотографов. Работа над фотоисторией. Художественная Галерея. Комсомольский проспект, 4
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconСправочник Алексашин
Овощеводство отрасль растиеводства, которая специализируется на производстве овощной продукции для немедленного потребления, хранения...
Лекция №15 Лекция для специальности 1-49-01. 01. «Технология хранения и переработки растительного сырья» iconЛекция №3
Лекция № Гнойно-воспалительные заболевания органов брюшной полости, плевры и легких
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
vb2.userdocs.ru
Главная страница