Будова і принципи дії машин для отримання чистих фракцій

Розглянемо функціональні схеми та принципи дії машин для отримання чистих фракцій сировини, напівфабрикатів і виробів.

Машини з обертовими (бурати) і нерухомими (просіювачі ПП, П2П і “Воронеж”) барабанними ситами і деякі машини з плоскими ситами розглядали при вивченні устаткування хлібопекарських підприємств.

Розглянемо повітряно–ситову очисно–сортувальну машину марки 37-Е-6 (рис. 98). Будову машини видно із підрисункового тексту.

Принцип дії машини полягає в поділі какао–бобів на фракції на похи-лому обертовому циліндричному ситовому барабані з паралельним відокрем-

ленням легких домі-шок (часток ядра, обо-лонок, пилу, волосся, ниток і ін.) за допомо-гою повітря.

Какао-боби посту-пають в приймальний бункер 2, з якого за допомогою живиль-ника 3 по пневмо-проводові 5 подають-ся в середню зону си-тового барабана, де розташовані сита 6×6 мм для відокремлення лому какао–бобів і дрібних домішок. Лом збирається в збірнико-ві 10, а какао–боби скочуються в нижчу зону барабана 1, де розташовані сита 11×11 мм. Нормальні боби проходять крізь сито, патрубок 13 і виводяться лівим транспортером 11, а крупні і здвоєні какао–боби – сходом з ситового барабана подаються по пат-рубкові 14 на правий транспортер 12, який виводить їх із машини.

Повітря підхоплює легкі частки (оболонки, частки ядра, пил) і переносить їх повз розподільчий конус 6 у верхню зону ситового барабана з ситами 2×2 мм, де відокремлюються дрібні більш тяжкі частки. Пил і легкі частки відокрем-люються від повітря в камері 7, звідки вони подаються разом з проходом із вер-хньої рамки сита в збірник 9. Очищене повітря з камери 7 по повітропроводові 8 засмоктується вентилятором 4 і знову подається в живильник 3. Для забез-печення нормальної роботи машини ситовий барабан розташований в щільно закритому корпусі 15.

Лом і дрібні частки, які збираються у збірниках 9 і 10 періодично, декілька разів за зміну видаляються із машини обслуговуючим персоналом.

Розглянута машина має найменшу продуктивність із усіх очисно–сорту-вальних машин, які використовуються у кондитерській промисловості України.

Великого поширення також набули очисно–сортувальні машини марок BRSA-11, BRSA-23 фірми “Баумейстер”, К-459, КР – фірми “Шокотех” (Ні-меччина), SPS фірми “Карле е Монтанарі” (Італія) і деяких інших фірм.

Машини BRSA-11 (продуктивністю до 900 кг/год.) і BRSA-23 (до 1000 кг/год.) отримали найбільшого поширення через гарну очистку поверхні какао–бобів на щіткових барабанно–декових механізмах.

Кращу очистку забезпечує машина BRSA-23, але вона споживає більше електроенергії (потужність двигунів 6,3 кВт проти 3 кВт у BRSA-11).

Схема машини BRSA-23 показана на рис. 99. Будову машини видно із під-рисункового тексту.

Принцип дії указаних машин полягає в очищенні і розподілі какао–бобів на фракції на зворотно–поступально рухомих плоских ситах з паралельним відок-ремленням легких і важких (піску і каміння) домішок за допомогою повітря.

Какао–боби подать в приймальний бункер 1, з якого норією 2 підіймаються і напрямляються в зазор між щітковими барабаном 4 і декою 3, де вони очи-щаються від пилу і скочуються по похилій площині у пневмо–сепаруючий ка-нал 5. Швидкість повітря вибрана більшою швидкості витання какао–бобів і меншою швидкості витання важких часток (піску, камінців, грудок землі та ін.) Важкі частки опускаються вниз і збираються в ящику 6, з якого періодично ви-даляються. Какао–боби підіймаються повітрям вгору, за допомогою криволі-нійної напрямної 7 і відцентрових сил гальмуються і потрапляють на сита вер-хнього ситового корпусу, а легкі частки (ядра, оболонок, пилу та ін.) повз регулюючу заслінку 8 у відносоосаджувальну камеру 9, де завдяки зменшенню швидкості повітря і зміни напрямку його руху вони осідають і виводяться шне-ками 10 із машини. Повітря вентилятором 22 подається у циклон 20, де пил осаджується і збирається в мішок 21, а чисте повітря видаляється за межі цеху. Розміри отворів сит верхнього і нижнього корпусів показані на рис. 99.

Какао–боби очищуються на ситі 11 від дрібних домішок, які виводяться із машини по поперечному лоткові 12, на ситі 13 – від лому, який виводиться по лотку 14. Цілі какао–боби сходять з сит верхнього ситового корпусу і попа-дають на сито 16 нижнього корпусу, де нормальні какао–боби ідуть проходом крізь нього, попадають на лоток 15 і виводяться із машини. На ситі 18 відок-ремлюються крупні какао–боби і виводяться лотком 17. Здвоєні боби ідуть схо-дом, попадають у лоток 19 і теж виводяться із машини.

Ситові корпуси приводяться в коливальний рух за допомогою ексцентри-кового коливального механізму.

Крім указаних машин фірмою “Баумейстер” випускаються машини марки BR великої продуктивності (до 3000 кг/год) (табл. 39).

Машини для миття і замочування сировини використовують для миття ізю-му, для замочування, мигдалю, насіння кунжуту та деяких інших продуктів.

Машина для миття ізюму має нерухомий ситовий барабан і обертовий ло-патевий ротор, куди по похилому гофрованому спускові подаються вода і ізюм. Ізюм переміщується з водою за допомогою лопатевого ротора, пил і інші заб-руднювачі забираються водою, а чистий ізюм виводиться із машини.

Для замочування кун-жутного насіння (або миг-далю) використовують ма-шини з похилими шнека-ми (рис. 100). Вода і сиро-вина подаються в прий-мальний бункер 1. Рівень води в машині контролю-ють за допомогою датчи-ків 2. Якщо рівень води досягне верхнього датчи-ка, подача води припи-няється, а якщо нижнього, то відновлюється. Насіння осідає на дно бункера, де підхоплюється нахиленими під кутом π/6 рад до горизонту двома шнеками, поступово видаляється з води і виводиться із машини крізь патрубок 5. Шнеки приводяться в обертальний рух за допомогою регульованого храпового механізму 6, завдяки чому можна регу-лювати тривалість замочування від 0,75 до 5 год.

Для відокремлення оболонки від ядра бобів какао (арахісу та ін.) викорис-товують подрібнювально–сортувальні машини різних фірм. Схема однієї із таких машин марки 88-ДЕ-6 наведена на рис. 101. Будову машини видно із під-рисункового тексту.

Принцип дії машини полягає в подрібненні какао–бобів для того, щоб обо-лонка відокремилась від ядра, сортування продуктів подрібнення на фракції по крупноті з подальшим відокремленням какаовели (оболонки) від ядра за допо-могою повітря на аспіраційних колонках.

Очищені від домішок і обжарені какао–боби подають у приймальний бун-кер 1, звідкіля вони забираються норією 2 і подаються спочатку до постійних магнітів 3, де відокремлюються феромагнітні домішки, а потім у зазор між вал-ками 4 подрібнювального механізму. Під час подрібнення оболонка відок-ремлюється від ядра тому, що вона не має з ним щільного зв’язку. Подрібнені какао–боби поступають на ситовий корпус 5 з 7–ма рамками, на яких закріплені

сита з розмірами отворів 0,75; 1,5; 3,0; 4,5; 6,0; 7,0 і 8,0 (або 1; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 і 8,0 мм), і розподіляються на 7 проходових і восьму сходову фракції. Про-ходові фракції лотками подаються на похилі полички 10 аспіраційних колонок, де продуваються повітрям, яке всмоктується вентилятором 7, крізь регулюючу решітку 11. Повітря підхоплює більш аеродинамічно легкі частки і переносить іх спочатку в аспіраційну камеру 13, де відокремлюються важчі частки (ядра, зв’язаного з какаовелою, крупні частки оболонки та ін.), а потім в аспіраційну камеру 16, де від повітря відокремлюється какаовела. Очищене від какаовели повітря вентилятором 7 подається у циклон 8, де відокремлюється пил, а з ньо-го в навколишнє середовище. Відноси з камери 13 виводиться шлюзовим зат-вором 14 і шнеком 15, напрямляються у норію 2 і далі на повторне подріб-нення. Чисте ядро виводиться по лотку 12, а какаовела – шлюзовим затвором по лотку 17. Сходова фракція попадає в шнек 15 і разом з важкими відносами подається в норію 2 для повторного подрібнення.

Регулювання швидкості продування відбувається підняттям або опускан-ням решіток 11 шляхом обертання ексцентриків 9, якими оснащена кожна із 7–ми аспіраційних колонок.

Подрібнення какао–бобів в залежності від марки машини може відбуватись на валковому (рис. 101,б) або дисковому (рис. 101,в) дробильних механізмах.

Валковий дробильний механізм оснащують рифленими (з кроком 12 мм і глибиною рифлів 3…5 мм) валками, які обертаються назустріч один одному з різною швидкістю. У машині марки ВR-51-ЕН фірми “Баумейстер” (Німеччина) встановлені два шестигранних валки, які обертаються з великою швидкістю в одному напрямку і відкидають какао–боби на дві відбійних рифлених плити, одна з яких розташована над валками горизонтально, а інша збоку і вертикаль-но в напрямку польоту бобів. Таким чином, в даному випадку відбувається под-рібнення не за рахунок зсуву і стикання часток у зазорі між валками, а за раху-нок зіткнення бобів з рифленими плитами. Валки у даному випадку тільки роз-ганяють продукт до потрібної швидкості.

Валкові дробильні механізми, крім вказаних вище, мають машини фірми “Леман”, BR-41 фірми “Шокотех” (Німеччина), РСМ-7 і RСMG-7 фірми “Карле е Монтанарі” (Італія). Машини інших фірм мають дискові дробильні механізми.

Подрібнення в дисковому дробильному механізмі (рис. 101,в) відбувається в зазорі між нерухомим і обертовим рифленими дисками 21, куди боби по-даються із живильного патрубка шнеком 22, закріпленим на одному валу з обертовим диском.

Продуктивність подрібнювально–сортувальних машин коливається від 500 кг/год (РСМ-7 фірми “Карле е Монтанарі” ) до 2000 кг/год (ВR-51-ЕН фірми “Баумейстер”) при потужності електродвигунів від 4,4 до 11 кВт.

Технічні характеристики деяких подрібнювально–сортувальних машин на-ведені у табл. 39.

Для обрушування насіння кунжуту використовують лопа-теві лущильні машини (рис. 102), що мають циліндричний корпус 4, у якому обертаються з кутовою швидкістю 2,4 – 4,5 рад/с живильний шнек 2 і з 85–105 рад/с лопатевий ротор 3. Насіння кунжуту подають у приймальну воронку 1, звід-кіля воно попадає в шнек 2, який напрямляє його на лопаті лопатевого ротора 3. Внаслідок ударної дії лопатей та тертя часток об корпус машини відбувається лущення насіння. Лопаті ротора мають нахил, який можна регулювати, завдяки чому лущене насіння виводить-ся із машини. Найкраще лущення відбувається при коефіцієнтові заповнення корпусу 4 машини не менш як 0,2. Коефіцієнт заповнення регулюється зміною положення лопатей лущильного ротора.

Таблиця 39

Технічні характеристики очисно–сортувальних і подрібнювально–сортувальних машин

Продуктивність лущильних машин конструкції ВНДІКП для кунжуту до 310 кг/год по тахінній масі.

Відокремлення оболонок від ядра кунжуту виконують у соломурних маши-нах (рис. 103). Склад машини видно із підрисункового тексту.

Принцип дії соломурної машини полягає в розподіленні оболонок і ядра в залежності від їх щільності у соломурі. Соломур – це розчин солі у воді гус-тиною 1150–1190 кг/м³. Ядро маслянистістю 50% має щільність меншу густини соломура, тому воно випливає на поверхню, а оболонка, змочена соломуром, бо не містить олії, осідає на дно, і має більшу щільність.

Суміш оболонки з ядром подають у приймальну воронку 1, звідки вона по-ступає у корито 4, заповнене соломуром, де перемішується з ним за допомогою двох лопатевих роторів 2, поки не змочаться оболонки. Після цього оболонки осідають на дно і виводяться із корита горизонтальним 7 і вертикальним шне-ком 6. Ядро спливає разом з соломуром крізь зливну грань корита у шнек 5 для видалення ядра. Соломур проходить крізь отвори перфорованого дна 8, накопи-чується на нижчому суцільному дні 9, всмоктується по трубі 10 з вентилем 11

насосом 12, який подає його назад у корито 4 по трубі 13. Ядро шне-ком 5 напрямляється у промивну ванну 14, де промивається чистою водою, яка має густину, меншу щільності ядра, осідає на дно і виво-диться горизонтальним 15 і вертикальним 16 шнеками із машини на подальшу обробку (су-шіння, подрібнення і таке інше).

Деякі іноземні фір-ми, наприклад, “Карле е Монтанарі” (Італія) випускають машини, в яких відокремлюється оболонка (лузга) від яд-ра на спеціально скон-струйованих аспірацій-них колонках, для чого суміш попередньо ви-сушують.