1.5 Классификация оборудования

В различных отраслях пищевой промышленности возникает необходимость в перемешивании жидких продуктов: для смешивания двух или нескольких жидкостей, сохранения определенного технологического состояния эмульсий и суспензий, растворения или равномерного распределения твердых продуктов в жидкости, интенсификации тепловых процессов или химических реакций, получения или поддержания определенной температуры или консистенции жидкостей и т. д.

Смешивание пищевых продуктов осуществляется в смесителях следующих типов: шнековых, лопастных барабанных, пневматических (сжатым воздухом) и комбинированных.

Перемешивающие аппараты классифицируются

- по назначению: для смешивания, растворения, темперирования и т. д.;

- по расположению аппарата: вертикальные, горизонтальные, наклонные, специальные;

- по характеру обработки рабочей среды: смешивание одновременно во всем объеме, в части объема и пленочное смешивание;

- по характеру движения жидкости в аппарате: радиальное, осевое, тангенциальное и смешанное;

- по принципу действия: механические, пневматические, эжекторные, циркуляционные и специальные;

- по отношению к тепловым процессам: со станочной поверхностью теплообмена, с погруженной поверхностью теплообмена и без использования тепловых процессов.

Тестомесильные машины разделяют на машины периодического и непрерывного действия.

Машины периодического действия бывают с месильными емкостями (дежами) – стационарными и сменными (подкатными), а дежи – неподвижными, со свободным и принудительным вращением.

По интенсивности воздействия рабочего органа на тесто тестомесильные машины разделяются на три группы:

- обычные тихоходные (рабочий процесс не сопровождается нагревом теста);

- быстроходные (рабочий процесс сопровождается нагревом теста на 5…7 °С;

- супербыстроходные (замес сопровождаются нагревом теста на 10…20 °С и требуется специальное водяное охлаждение корпуса камеры).

По характеру движения месильного органа различают машины с круговым, вращательным, планетарным и сложным плоским и пространственным движением месильного органа.

Тестомесильные машины непрерывного действия разделяют на следующие группы:

- однокамерные с горизонтальным валом и Т – образными месильными лопастями;

- одновальные с горизонтальным валом, на котором в начале месильной емкости размещены трапецеидальные плоские лопасти, а в конце – винтовой шнек, заключенный в цилиндрический корпус;

- одновальные с горизонтальным валом, на котором вначале размещен смесительный шнек, а затем радиальные цилиндрические лопатки;

- одновальные с горизонтальным валом, вначале которого закреплен шнек и затем дисковая диафрагма и четырехлопастный пластификатор;

- одновальные с горизонтальной осью вращения, на которой в цилиндрической камере смещения размещен шнековый барабан с независимым приводом, в конической камере на валу закреплены месильные прямоугольные лопатки, а на ее стенках – неподвижные лопатки;

- двухвальные с горизонтальными валами, на которых закреплены Т – образные месильные лопасти;

- двухвальные с горизонтальными валами, вращающимися в разные стороны и закрепленными на них ленточными лопастями;

- двухкамерные двухвальные, на валах, которых закреплены винтообразные лопасти, образующие зоны смешения и замеса, а зона пластификации оборудована двумя четырехугольными звездочками;

- двухкамерные двухвальные, у которых имеется отдельная смесильная камера с приводом, а месильная камера с регулируемым приводом включает две зоны замеса: месильную, снабженную шнеками, и зону пластификации, рабочим органом которой являются кулаки;

- с трехлопастным ротором;

- с вертикальным цилиндрическим ротором;

- с дисковым ротором, на котором размещены кольцевые выступы, а в щели между ними входят с небольшим зазором кольцевые выступы корпуса.

Рассмотрим конструкции некоторых тестомесильных машин непрерывного действия.

Машина непрерывного действия марки ШМ - 1М со стационарной емкостью и горизонтальной осью вращения месильного органа предназначена для получения пластичного теста из муки и эмульсии. В патрубок 8 камеры 7 предварительного смешивания дозаторами подается мука и эмульсия. В камере вращается вал 5 с секторными месильными лопастями 6. Цепь 3 сообщает вращение валу 5 от вала 2.

Благодаря развороту месильных лопастей смесь в камере продвигается к патрубку 4 и поступает в камеру 13 окончательного смещения на виток шнека 14. Камера 13 имеет рубашку 12 из двух частей. Это позволяет создать нужный температурный режим в начале и конце замеса. Лопасти 10 образуют две винтовые линии с углами (0,2…0,25)π рад к оси вала.

Рисунок 1.1 – Машина месильная ШМ – 1М

Каждая пара лопастей повернута по отношению к соседней на угол 90°. Вал 2 приводится в движение от электродвигателя 1. В камере окончательного смешивания получается готовое тесто.

Продолжительность замеса регулируется шибером 11. При прикрытии шибером выпускного отверстия продолжительность замеса теста увеличивается. Через отверстия с крышками 9 производится очистка камер по окончании работы. При их открывании обесточивается приводной электродвигатель. В рассмотренной машине смешиваются два компонента сахарного теста: эмульсия и мука. Эти компоненты подаются объемными дозаторами.

Техническая характеристика месильной машины ШМ – 1М

Производительность, кг/ч - 900…1300

Угловая скорость месильного органа, рад/с:

в камере предварительного смешивания - 2,5…5,8

в камере окончательного смешивания - 0,8…1,8

Установленная мощность, кВт - 10

Габаритные размеры, мм - 3900*985*1780

Масса, кг - 2315

Машина РЗ – ХТО (рисунок 1.2) относится к двухкамерным тестомесильным машинам с повышенным механическим воздействием на тесто в зоне пластификации.

Рисунок 1.2 – Тестомесильная машина РЗ – ХТО

Машина имеет две раздельные камеры: смешения и пластификации. В камере смешения 4 расположены две месильные лопасти 6, на концах которых установлены винтовые шнеки, а между ними – спиральная образующая. Подача муки в камеру смешения производится через патрубок 2, жидких компонентов – через патрубок 1. Патрубок 3 служит для возврата в машину дефектного теста. Привод валов смесителя осуществлен от мотора – редуктора 5 мощностью 2,2 кВт. В конце камеры смешения тесто поступает в переходный патрубок 8 и далее в пластификатор 9, или камеру интенсивной проработки месильными валами, приводимыми во вращение от электродвигателя 11 через редуктор 7. На выходе из камеры установлен термометр 10 для контроля температуры теста.

В камере пластификации осуществляется интенсивная механическая обработка теста путем продавливания его между звездообразными валками, вращающимися в разные стороны и работающими по принципу шестеренчатого насоса. В зоне сжатия (на рисунке заштрихована) давление теста повышается до 3 * 10 Па, а температура теста – на 10…15 °С. Для изменения степени проработка теста в пластификаторе в схеме машины предусмотрена установка тиристорного преобразователя частоты, позволяющая плавно изменять обороты вала пластификатора.