Тема 1. Современные формы организации производства в АПК.
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
АКАДЕМИЯ
(образована в 1953 году)
__________________________________________________________
Кафедра «Пищевые машины»
Дистанционное Пищ.маш. - 14.22.1706.зчн.скр.
обучение Пищ.маш .- 14.22.1706.зчн.плн.
Пищ.маш. - 14.22.2705.зчн.скр.
Пищ.маш. - 14.22.2705.зчн.плн.
Е.В. Ильина
Оборудование отрасли.
Технологическое оборудование
(пиво – безалкогольных производств)
Учебно-практическое пособие для студентов - заочников специальности 2705 3 курса сокращенной и 5 курса полной форм обучения; 3, 4 курсов сокращенной и 5, 6 полной форм обучения специальности 1706
Www . msta . ru
Москва – 2004 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ………………………………………………………………….………… 5
Тема 1. Современные формы организации производства в АПК ……………… 6
Вопросы для самоконтроля по теме ………………………………….……… 10
Тесты по теме ……………………………………………………………..…… 11
Тема 2. Общие сведения о технологическом оборудовании пищевых производств, о машинно-аппаратурном оформлении основных линий …... 12
|
|
|
Вопросы для самоконтроля по теме ……………………………………….… 34
Тесты по теме ……………………………………………………………….… 34
Тема 3. Оборудование для подготовки сырья, полуфабрикатов и технологи-
ческого оборудования к основным технологическим операциям ……….… 34
3.1. Оборудование для мойки, очистки пищевого сырья от наружного
покрова, сортировки и очистки от примесей ……………………………...… 34
Вопросы для самоконтроля по теме ……………………………………….… 40
Тесты по теме ………………………………………………………………..… 40
Тема 4. Оборудование для механической обработки сырья и
полуфабрикатов разделением ……………………………………………..… 41
4.1. Оборудование для резания ………………………………………….…… 41
4.2. Оборудование для дробления …………………………………………… 42
4.3. Оборудование для разделения жидких пищевых продуктов …..……… 44
4.3.1. Разделение в поле сил тяжести …………………………………...…… 44
4.3.2. Разделение смесей методом фильтрации ………………………...…… 46
4.3.3. Разделение в поле центробежных сил ………………………………… 48
4.4. Оборудования для выделения жидких фракций из твердого сырья ..… 50
|
|
|
Вопросы для самоконтроля по теме ……………………………………….… 51
Тесты по теме …………………………………………………………….…… 52
Тема 5. Оборудование для механической обработки сырья
и полуфабрикатов соединением ………………………………………...…… 52
5.1. Оборудование для соединения компонентов перемешиванием
с получением тестообразных продуктов и жидких смесей ……………...… 52
5.2. Оборудование для соединения компонентов, с целью получения
жидких полупродуктов …………………………………………………..…… 55
5.3. Оборудование для соединения с целью получения
сыпучих полуфабрикатов ……………………………………………….…… 56
Вопросы для самоконтроля по теме …………………………………....…… 58
Тесты по теме ………………………………………………………………… 58
Тема 6. Оборудование для механической обработки сырья и
полуфабрикатов формованием ……………………………………………… 59
6.1. Оборудование для формования штампованием (прессованием) …..… 60
6.2. Формование методом экструзии ……………………………………...… 62
6.2.1. Факторы, влияющие на производительность и мощность
шнековых нагнетателей ……………………………………………………… 63
6.3. Оборудование для формования путем отсадки, округления,
раскатки и закатки ………………………………………………………….… 64
|
|
|
6.4. Оборудование для формования путем отливки ………………………… 65
Вопросы для самоконтроля по теме …………………………………….…… 66
Тесты по теме ………………………………………………………………..… 67
Тема 7. Оборудование для механизации финишных операций ………….…… 67
7.1. Оборудование для наполнения крупногабаритной тары ……………… 67
7.2. Упаковочные машины, в которых упаковка
совмещена с изготовлением тары ………………………………………….… 68
7.3. Машины для упаковки продуктов в готовую тару ………………...…… 69
7.4. Оборудование для дозирования жидких, сыпучих и
пастообразных продуктов …………………………………………………..… 70
7.5. Оборудование для укупорки, закрытия наполненной тары
и этикетировочные машины ………………………………………………..… 72
7.6. Оборудование для проведения инспекционных операций
с наполненной тарой ……………………………………………………..…… 73
7.7. Оборудование для укладки фасованной продукции
в транспортную тару ………………………………………………..………… 74
7.8. Пакетоформующие машины ……………………………………..……… 74
Вопросы для самоконтроля по теме ………………………….……………… 75
Тесты по теме ………………………………………………….……………… 75
Ответы на тестовые задания ………………………………………...…………… 76
|
|
|
Тесты по дисциплине ………………………………………………..…………… 76
Перечень тем практических занятий ………………………………………….… 78
Список литературы …………………………………..…………………………… 78
Введение
Курс «Технологическое оборудование» является основополагающим для студентов-механиков, обучающихся по специальности 1706 «Машины и аппараты пищевых производств».
Цель изучения дисциплины: подготовка студентов к производственно-технической, проектно-конструкторской и исследовательской деятельности, связанной с созданием и эксплуатацией машин и аппаратов пищевых производств, обучение студентов использованию знаний, полученных в результате фундаментальной подготовки по общенаучным и общетехническим дисциплинам для решения инженерных задач.
Задачей дисциплины является изучение: современных форм организации производства в АПК, классификации технологического оборудования по функциональному и отраслевому признакам; основные требования к технологическому оборудованию; инженерных задач пищевых производств и Машинно-аппаратурные варианты их решения; оборудования для подготовки сырья, полуфабрикатов к основным производственным операциям; технологического оборудования для механической переработки продуктов, сырья и полуфабрикатов; технологического оборудования для взвешивания, дозирования, фасовки и упаковки готовой продукции; технологического оборудования для проведения процессов тепло- и массообмена, для обработки сырья и полуфабрикатов.
В результате изучения курса студент должен знать:
- классификацию технологического оборудования по функционально технологическому признаку;
- устройство, работу основных машинно-аппаратурных схем АПК и перспективы развития различных групп технологического оборудования;
и уметь:
- классифицировать технологическое оборудование по функционально-технологическому признаку в различных машинно-аппаратурных схемах;
- анализировать состояние и перспективы развития различных групп технологического оборудования;
- осуществить правильный выбор рабочих органов и режимов работы технологических машин в зависимости от вида обрабатываемого продукта;
- рассчитать производительность, технологические усилия и необходимую мощность технологического оборудования.
Курс разбит на 7 разделов, в которых рассматриваются современные формы организации производства в АПК, оборудование для подготовки сырья к основным технологическим процессам, оборудование предназначенное для механической переработки сырья и полуфабрикатов разделением, соединением и формованием, а также оборудование для проведения финишных операций, в частности, фасовки и упаковки и дозирования продуктов, закрытия, укупоривания и этикетирования.
В каждом разделе формулируются технические задачи, которые должны выполнять указанные виды оборудования и варианты инженерных решений различных технологических задач. Знакомство с различными видами оборудования проводится с использованием машинно-аппаратурных схем. При этом студенту рекомендуется не только вникать в процесс инженерного использования того или иного вида машин, но и уметь выявлять наиболее совершенные варианты машин, с целью оптимизации поиска технологических решений и возможного совершенствования оборудования. При этом обращается внимание не только на необходимость рационального использования сырьевых и энергетических ресурсов, но и на качество получаемых продуктов.
Изложение материала каждой темы в данном учебно-методическом пособии заканчивается вопросами для самоконтроля усвоения студентов материала и тестами по теме.
В конце пособия приведены:
- общие вопросы для самоконтроля;
- тестовые задания по дисциплине;
- ответы на тесты по каждой тете;
- список рекомендуемой литературы.
Тема 1. Современные формы организации производства в АПК.
Характерной тенденцией в развитии любой отрасли промышленности, в том числе и пищевой, является концентрация производства, механизация и автоматизация процессов, поиск путей оптимальных технологий переработки, обеспечивающих безотходность производства. Такой подход позволяет снизить затраты без ухудшения качества продукции.
Выбор оптимальных вариантов технологических процессов получения пищевых продуктов является довольно непростой задачей, поскольку связан с сезонным непостоянством параметров, а также тем, что научные подходы к его решению еще недостаточно разработаны.
Оптимальный вариант обработки должен, прежде всего учитывать влияние производительности используемых машин и аппаратов на физико-химические свойства и качество пищевых продуктов.
Организация работы современных пищевых производств базируется на трех основных принципах: применения поточных линий, использовании прогрессивных технологий, комплексной автоматизации и механизации.
Основными признаками поточного производства являются непрерывное перемещение перерабатываемого сырья и полуфабрикатов по технологической линии, причем в ним предусматривается разделение общего технологического процесса на согласованные отдельные операции, одновременное выполнение которых рационально осуществлять на различных машинах.
При выборе и проектировании оборудования поточных линий необходимо учитывать не только возможность изменения типоразмеров выпускаемых пищевых изделий, но также и изменения специализации оборудования, т.е. предусматривать возможность гибкой переналадки оборудования и универсальность применения проектируемых линий.
Особенно это важно для предприятий небольшой мощности. На крупных же предприятиях лучше устанавливать специализированные линии, каждая из которых должна выпускать изделия нескольких определенных типоразмеров.
При проектировании и организации поточных линий необходимо предусматривать, чтобы в линии было минимальное число машин. В этом случае один сложный агрегат будет стоить дешевле, чем несколько простых. При этом производительность каждого последующего вида оборудования должна быть выше предыдущего или равна ей.
Используется три основных способа создания поточных линий:
- из новых специализированных машин, на которых заранее отработаны технологические процессы;
- из модернизированного, ранее действовавшего оборудования;
- из отдельных типовых машин.
Кроме основных способов на практике применяются и их комбинированные варианты.
При выборе оптимального варианта машин в поточной линии следует учитывать не только их производительность, стойкость, но и затраты на производство единицы продукта, размеры занимаемой машиной площади (с учетом площади, требуемой на ее обслуживание), износостойкость и надежность различных узлов оборудования (предельный срок работы с сохранением требуемых параметров).
Оптимизация проектирования поточных линий включает и показатели технологичности, составляющих машин, т.е. должны учитываться затраты на их изготовление, включая расходы на материалы, установку машин в помещении, а также издержки на их эксплуатацию.
Технологичность определяется общей трудоемкостью и в заметной мере связана со степенью унификации и нормализации узлов, серийность производства.
Оптимизация выбора машин предусматривает и требование строгого соответствия допусков деталей машин государственным стандартам, позволяющим легко заменять детали и узлы машин при их выходе из строя.
Для повышения износостойкости деталей и узлов следует использовать прогрессивные методы упрочнения материалов (термомеханическую обработку, различные физико-химические методы упрочнения поверхности: цементацию, азотирование, хромирование и титанирование, наплавку металлов на поверхности рабочих органов и др.).
Еще одним общим и обязательным требованием при выборе машин является обеспечение безопасной их эксплуатации. Сюда включают и требования соблюдения предельных уровней шумов и вибрации оборудования. Для этого необходимо использовать шумопоглощающие материалы, а в случае невозможности, предусматривать в конструкциях машин специальные шумозащитные устройства.
В пищевой промышленности при выборе оптимальных вариантов машин, прежде всего, следует учитывать их воздействие на физико-химические свойства, и как следствие, качество пищевых продуктов.
Повышение скорости переработки сырья и продуктов в той или иной машине не только увеличивает износ деталей оборудования, но что главное может ухудшать качество продукта, поскольку выбранные режимы могут не соответствовать физико-химическим и реологическим свойствам данного пищевого продукта. Поэтому оптимальной является скорость переработки сырья и полуфабрикатов, при которой суммарная величина расходов, отнесенная к единице готовой продукции (себестоимость) была бы минимальной, или доходность была бы максимальной.
Поэтому, при разработке оборудования следует различать два конкурирующих фактора. Первый связан с дифференциацией операций, а второй с их концентрацией. В первом случае операции последовательно выполняются на отдельных машинах, а во втором случае операции стремятся выполнить многими рабочими органами на одной машине.
Концентрация операций на одной машине позволяет не только повысить производительность машины, но и увеличить съем продукции с одного квадратного метра площади предприятия. При этом следует учитывать, что чрезмерная концентрация может ухудшить условия обслуживания, особенно санитарную обработку машин. Кроме того, концентрация увеличивает стоимость машин и время, затрачиваемое на их создание.
Важным условием успешности применения поточных линий является синхронизация работы входящих в них машин. Для этого длительность операций выполняемых разными машинами должна быть либо одинаковой, либо кратной, и соответственно должна быть согласована с производительностью машин. При примерно одинаковой производительности входящих в линию машин, более целесообразно применять сквозную однопоточную компоновку машин, с транспортирующими устройствами, передающими полуфабрикат от одной машины к другой.
При существенно различной производительности машин применяют разветвляющиеся и сходящиеся многопоточные линии с параллельной работой агрегатов. При большом числе машин, входящих в поточную линию, целесообразно формировать линии с нежесткой связью между отдельными машинами и разделение линий на отдельные участки. При этом работу этих независимых участков необходимо автоматизировать, для обеспечения единого действия всего потока. Обычно при делении линий на участки, в местах деления предусматривается расположение промежуточных емкостей с полуфабрикатами, позволяющими непрерывно питать последующие машины линии в случае остановки машин предыдущих участков. Бункеры-накопители сырья или полуфабрикатов в автоматизированных поточных линиях делят на транзитные и складские. В транзитных бункерах-накопителях весь запас имеющихся полуфабрикатов необходимо передавать на следующую машину для дальнейшей переработки или финишной операции. Складские бункеры-накопители включаются на расход лишь при отказе работы предыдущего звена или на накопление при отказе последующего участка поточной линии.
Деление поточной линии с промежуточными бункерами-накопителями должно проводиться так, чтобы длительность простоев и, следовательно, сокращение производительности на этих участках были одинаковы.
Для поточных линий применяемых в машиностроении имеется методика оценки величин необходимых запасов, для обеспечения настройки автоматических линий и на непрерывную работу и расчет необходимых объемов бункеров-накопителей. Но, в пищевой промышленности такие расчеты затруднены, поскольку время, требуемой для расхода сырья или полуфабрикатов из накопителей часто не согласуется со временем допустимым для выдержки пищевого продукта в бункере накопителе без потери качества продукта.
Как видно из изложенного в данной теме материала, формирование эффективных поточных линий является довольно сложным процессом.
Поэтому при решении указанных проблем используется специальный системный подход, при котором учитывается взаимное влияние машин на конечный результат. [3, с. 374-398].
Системой принято называть упорядоченное множество разнородных элементов, взаимосвязанных между собой, так что они образуют единство, общие свойства которого больше, чем просто сумма отдельных свойств, составляющих его элементов. Элементы в системе могут быть детерминированными (между которыми связь однозначна) и стохастическими (с вероятностным характером связей). Внутри системы создаются подсистемы, т.е. части, которым свойственны определенные (но не все) свойства целой системы.
Технологическая система состоит из отдельных, но различных элементов, объединенных в «качественные узлы», образующие автономные, т.е. отдельно управляемые подсистемы. При системном подходе необходимо устанавливать законы, позволяющие объединять эти узлы. Но, процессу объединения или интегрирования должен предшествовать так называемый системный анализ. Смысл его заключается в определении роли и места каждого элемента системы в целостной системе. В частности, при рассмотрении поточных линий нужно определить назначение и место каждой машины или узла в этой линии.
Обычно достаточно разделения системы на три подсистемы, взаимосвязанные между собой. Первая подсистема учитывает физико-химические свойства продукта и типовые физико-химические процессы, которые протекают при его переработке (механическое, тепловое и др. способы воздействия).
Вторая подсистема – определяет технологические процессы, совершаемые отдельными агрегатами или объединенными в отдельные участки машинами. Третья подсистема является согласующей системой, обеспечивающей организацию того или иного производства.
Но, системный анализ это не просто деление на участки. Он должен быть проведен так, чтобы не терялась общая специфика всей системы.
При проведении системного анализа работы технологических линий используются специальные графы целей и задач таких систем.
Главной целью проведения системного анализа поточных линий является последующий системный синтез, то есть воссоединение в единое целое отдельных частей технологической линии.
Рациональным способом синтеза технологических систем является разработка операционных моделей. Для этого сначала строят вышеприведенные графы целей и задач процесса, выделяют подсистемы и внутри каждой из подсистем рассматривают возможные решения технологических задач, имеющимися машинно-аппаратурными средствами.
Далее рассматривают эффективность действия сформированных технологических систем по таким показателям как точность и устойчивость.
Непрерывные процессы пищевых производств – это процессы массового производства, когда количество производимых изделий исчисляется сотнями тысяч изделий в час (например, в кондитерском производстве). Поэтому, кажущееся на первый взгляд, несущественное различие по массе, или в размерах изделий в долях процентах, может снижать производительность заверточных автоматов на 10–15%.
Для расчетов точности технологического оборудования используются данные о погрешностях производства, как связанных с колебаниями в качестве сырья, так и с недоработкой технической документации.
Устойчивость технологической системы – это свойство ее сохранять точность показателей качества во времени. Для оценки устойчивости используют диаграмму распределения погрешностей показателей качества.
Для модернизации имеющихся технологических линий и создания, новых необходимо иметь данные о чувствительности различных элементов технологической системы, которые определяются с использованием методов математического моделирования процессов. По данным моделирования определяют наиболее чувствительный процесс технологической линии, который и должен быть модернизирован в первую очередь.
При модернизации имеющихся поточных линий и создании новых, необходимо создавать такие конструкции машин и аппаратов, которые бы обеспечивали минимальный диапазон колебаний реологических свойств перерабатываемых пищевых продуктов. Это является залогом выпуска продуктов высокого качества.
Сложный процесс разработки поточных и автоматизированных линий значительно облегчается при использовании систем автоматического проектирования (САПР).
Вопросы для самоконтроля по теме:
1. Что такое поточная линия и какими способами она формируется?
2. Какие показатели технологичности оборудования поточной линии должны учитываться?
3. Как должна согласоваться производительность отдельных машин в поточной линии?
4. Что предусматривается в конструкции линии с нежесткой связью между машинами?
5. Какие виды бункеров-накопителей сырья или полуфабрикатов предусматриваются в автоматизированных поточных линиях?
6. Каково назначение транзитных бункеров-накопителей?
7. Каково назначение складских бункеров-накопителей?
8. Что надо понимать под системой?
9. Что представляет собой система с детерминированными связями между ее элементами?
10. Что представляет собой система с стохастическими связями между ее элементами?
11. Что представляет собой подсистема какой то системы?
Тесты по теме:
1. В чем заключаются характерные тенденции в развитии любой отрасли промышленности в АПК?
1) в концентрации производства; 2) в технологичности производства; 3) в механизации и автоматизации производства; 4) в концентрации, технологической механизации и автоматизации производства.
2. На каких трех основных признаках базируется любое современное пищевое производство?
1) применение современного оборудования, новых технологий и системного подхода; 2) применение поточных линий, современных технологий, автоматизации и механизации производства; 3) применение нового сырья, современных технологий, автоматизации и механизации производства.
3. Какие Вы знаете три способа создания поточных линий?
1) из специализированных машин, из типовых машин и из агрегатов машин; 2) из специализированных машин, из модернизированных машин и из типовых машин; 3) из типовых машин, агрегатов машин и из индивидуальных машин.
4. Какие параметры при выборе оптимального варианта машины в поточной линии надо учитывать?
1) стоимость, производительность; 2) производительность, стоимость, надежность; 3) производительность, стоимость, надежность, размеры занимаемой площади, себестоимость выпуска изделий.
5. Каковы цели и задачи проведения системного подхода при проектировании поточных линий?
1) определить граф целей и задач линии и построить операторную модель линии; 2) определить граф целей и задач линии, разбить линию на подсистемы, построить операторную модель; 3) определить граф целей и задач линии, разбить линию на подсистемы, построить операторную модель линии, провести системный анализ и синтез оборудования в линии.
Тема 2. Общие сведения о технологическом оборудовании пищевых производств, о машинно-аппаратурном оформлении основных линий.
Перспективы совершенствования производственного оборудования пищевых производств предусматривают дальнейшее развитие поточных линий, создание новых машин и аппаратов. Решение указанных проблем связано с использованием очень разнообразных типов машин и аппаратов.
В этой связи целесообразно рассмотреть современную классификацию производственного оборудования.
Все производственное оборудование делится на машины и аппараты, а производственные линии на поточные и автоматизированные.
Машинами называют устройства, позволяющие заменить или облегчить физический или умственный труд человека, повысить производительность труда. Для машины характерно преобразование электрической энергии в механическую и наличие движущихся исполнительных механизмов и рабочих органов. Машина, в которой все преобразования энергии, материалов, и информации происходят без участия человека, называются автоматами.
Аппаратами называют устройства, в которых происходят теплообменные, физические, химические и другие процессы, изменяющие агрегатное состояние продукта и физические, химические иди другие свойства. Но, деление оборудования на машины и аппараты является несколько условным, так как многие современные машины обладают свойствами машины и аппарата.
По характеру выполняемых процессов машины делятся на 4 класса: энергетические, транспортирующие, технологические, управляющие и информационные.
Первый класс машин – энергетические машины делятся на машины-двигатели и машины-преобразователи. Машины двигатели предназначены для преобразования любого вида энергии (электрической, тепловой и др.) в энергию механическую (электродвигатели, паровые машины, двигатели внутреннего сгорания и др.). Машины-преобразователи преобразуют механическую энергию в энергию других видов (генераторы, компрессоры, насосы и др.).
Ко второму классу машин – транспортирующим машинам относятся конвейеры, рольганги, элеваторы, подъемники и т.д.
Третий класс машин – технологические машины предназначен для переработки продукта (изменения его формы, размеров, состояния).
Те части машин, которые вступают в непосредственный контакт с перерабатываемым продуктом, называют рабочими органами. Системы, осуществляющие движение рабочих органов по определенным заданным законам, называют исполнительными механизмами.
Четвертый класс – информационные машины предназначены для получения и преобразования информации. Управляющие машины обеспечивают оптимальное управление.
Совокупность машин, объединенных между собой автоматическими транспортирными устройствами и выполняющих определенный технологический процесс, с получением заданного пищевого продукта с помощью управляющих и информационных систем называют автоматической линией.
Если вспомогательные операции невозможно автоматизировать традиционными способами, то в этих случаях используют промышленные роботы, т.е. машины, состоящие из исполнительного устройства и блока управления, а также датчиков, воспринимающих сведения о наличии или отсутствии предметов обработки и их положения. Сигналы датчиков передаются на систему управления.
Поточные механизированные линии представляют собой систему машин, последовательно расположенных в соответствии с порядком осуществления технологических операций.
Как для автоматических, так и для поточных линий обычно составляется технологическая схема – графическое изображение процесса в порядке выполнения технологических операций – это так называемые машинно-аппаратурные схемы (МАС).
На предприятиях пищевой промышленности используют механизированные поточные линии (с полной механизацией всех технологических процессов), полумеханизированные (в них трудоемкие технологические операции механизированы, а в ручную осуществляются операции контроля и регулирования процесса). Автоматизированные поточные линии состоят из автоматов, на которых все технологические операции автоматизированы.
Все разнообразие технологического оборудования относящегося к третьему классу можно классифицировать по функционально-технологическому признаку на 8 групп.
1 группа. Оборудование для подготовки сырья, полуфабрикатов и механизмов к основным технологическим операциям.
1.1. Оборудование для мойки, очистки пищевого сырья от наружного покрова, сортировки и очистки от примесей в том числе и ферропримесей.
1.2. Оборудование для стерилизации питательных сред, мойки тары, резервуаров и др. вспомогательного оборудования.
1.3. Оборудование для хранения сырья.
2 группа. Оборудование для механической обработки сырья и полуфабрикатов разделением.
2.1. Оборудование для резания.
2.2. Оборудование для дробления (метод измельчения).
2.3. Оборудование для разделения неоднородных жидких систем путем выделения твердых и коллоидных частиц.
2.4. Оборудование для разделения путем выделения из твердой фазы жидкой фракции.
3 группа. Оборудование для механической обработки сырья и полуфабрикатов соединением.
3.1. Оборудование для соединения компонентов перемешиванием с получением тестообразных продуктов.
3.2. Оборудование для соединения компонентов с целью получения жидких полуфабрикатов.
3.3. Оборудование для соединения компонентов с целью получения сыпучих полуфабрикатов.
4 группа. Оборудование для механической обработки сырья и полуфабрикатов формованием.
4.1. Оборудование для формовки путем штампования.
4.2. Оборудование для формования путем экструзии (выдавливание через матрицу).
4.3. Оборудование для формования путем округления, раскатки и закатки.
4.4. Оборудование для формования путем отливки.
5 группа. Оборудование для проведения тепло- и массобменных процессов.
5.1. Оборудование для проведения простых тепловых процессов (нагрев, охлаждение).
5.2. Оборудование для проведения массообменных процессов.
5.3. Оборудование для сушки.
5.4. Оборудование для выпечки, жарки.
5.5. Оборудование для перекристаллизации.
5.6. Оборудование для варки, выпарки.
6 группа. Оборудование для проведения микробиологических процессов.
6.1. Оборудование для проведения физиологических процессов (солодоращение).
6.2. Оборудование для получения биомассы.
6.3. Оборудование для получения вторичных метаболитов.
7 группа. Оборудование для электрофизической обработки сырья и полуфабрикатов.
7.1. Оборудование для пастеризации и стерилизации пищевых сред с помощью токов НЧ, ВЧ, СВЧ.
7.2. Оборудование для электронно-ионной обработки (ионизация воздуха).
7.3. Электроконтактное оборудование теплового действия, использующее токи различной частоты.
7.4. Оборудование для магнитной обработки жидких сред.
7.5. Оборудование для ультразвуковой обработки.
8 группа. Оборудование для механизации финишных операций.
8.1. Оборудование для наполнения крупногабаритной тары (жидкими, сыпучими, тестообразными и штучными продуктами).
8.2. Упаковочные машины, в которых упаковка совмещена с изготовлением тары.
8.3. Упаковочные машины, упаковывающие продукты в готовую тару.
8.4. Оборудование для дозирования (жидких, сыпучих и пастообразных продуктов).
8.5. Оборудование для укупорки, закрытия наполненной тары и этикетировочные машины.
8.6. Оборудование для проведения инспекционных операций с наполненной тарой.
8.7. Оборудование для укладки фасованной продукции в транспортную тару
8.8. Оборудование для штабелировки транспортной тары на поддоны.
Такого рода классификация технологического оборудования позволяет объединить в одну группу технологическое оборудование, относящееся к производству различных видов пищевой продукции, наметить общие тенденции в развитии этого вида оборудования и отметить различия в кинематических, конструктивных и технологических особенностях разработки и конструирования этой группы машин.
Для более полного понимания классификации технологического оборудования по функционально-технологическому признаку необходимо познакомиться с МАС основных линий в АПК. В них Вы найдете технологическое оборудование, которое будет относиться к любой группе и подгруппе этой классификации. И зная назначение того или иного технологического оборудования, Вы сможете отнести его к соответствующей группе и подгруппе классификации технологического оборудования по функционально-технологическому принципу.
Рассмотрим устройство и работу основных линий в АПК.
Независимо от вида выпускаемой продукции любую МАС линии производства пищевых производств можно условно разделить на три участка:
1) подготовка сырья к производству;
2) получение продукта;
3) фасовка и упаковка готового продукта.
Рассмотрим устройство и работу МАС основных линий пищевых производств.
МАС производства массовых сортов хлеба.
Мука на хлебозавод поступает из автомуковоза 1, рис.1, который снабжен автономной пневмотранспортной установкой для перекачки в силосы 3. С помощью автоматического многопозиционного переключателя 2 мука разного сорта и вида поступает в разные силосы. Далее мука с помощью шлюзового затвора 4 поступает в питатель 5 пневмотранспортной установки, с помощью которой она поступает в верхнюю часть здания. Разгружается в циклоне 6, отделяясь от воздуха, и самотеком с помощью шлюзового затвора 4 последовательно проходит через сепаратор 7 и магнитный сепаратор 8, где отделяются мелкие, крупные и ферромагнитные примеси. В соответствии с рецептурой для данного вида хлебобулочных изделий мука различных сортов, а иногда и видов смешивается в пропорциональном мукосмесителе 9, взвешивается на весах 10 и передается в бункера 11 тестоприготовительного отделения.
В соответствии с классической схемой приготовления теста оно готовится в две стадии. Вначале на первой стадии готовится опара в тестосмесителе 15, куда подается мука от 30 до 70 % от общего количества муки шлюзовым питателем 4, вода и дрожжи из бункеров 12, расходного бака 13 и дозатора 14. Замешенная опара шнековым насосом 16 подается в бункерный агрегат 17 для брожения опары и выдерживается там в течение 4-5 часов.
Затем наступает вторая стадия. Выбродившая опара шнековым насосом подается в тестосмеситель 18. Туда же из бункера 11 шлюзовым питателем 4 подается оставшаяся часть муки, а также жидкие ингредиенты: вода, солевой раствор, жир и т.д. с помощью бункеров 12, расходных баков 13 и дозаторов 14. Замешенное тесто шнековым насосом 16 подается в приемную воронку тестоделителя 19, где происходит получение тестовых заготовок определенного объема и массы.
Далее кусок теста по ленточному конвейеру поступает в округлитель 20, где принимает сферическую форму и по ленточному конвейеру передается в тестозакаточную машину 21. в этой машине кусок вначале раскатывается в тонкую лепешку – блин, а затем закатывается в форму батона, соблюдая соответствующие размеры заготовки. Проведенная таким образом механическая обработка тестовой заготовки приводит к уплотнению структуры и образованию механических напряжений внутри заготовок. Поэтому после механической обработки заготовки батонов посадчиком 22 укладываются на люльки расстойного шкафа 23, где в течение 30-35 мин. происходит дображивание тестовых заготовок и релаксация механических напряжений при температуре 35-400С, возникших при механической обработке. Далее тестовая заготовка с помощью второго посадчика 22 сажается на под печи 24, где вначале надрезается, а верхняя часть смачивается для получения рельефных полос и запеченной верхней корочки. После выпечки хлеб поступает на конические ориентаторы 25, где вручную перекладываются на лотки, которые укладываются в контейнеры 26, которые в свою очередь с помощью кареток 27 переводятся в экспедицию. Там хлеб охлаждается, если необходимо упаковывается, а затем загружается в специальные автомобили 28 для перевозки хлеба в торгующие организации.
| Рис. 1. МАС производства массовых сортов хлеба 1 – муковоз; 2 – многопозиционный переключатель; 3 – бункер; 4 – шлюзовый питатель; 5 – питатель аэрозольтранспорта; 6 – циклон; 7 – просеиватель; 8 – магнитный уловитель; 9 – мукосмеситель; 10 – весы; 11 – емкости для муки; 12 – емкости для хранения дополнительного сырья (сахар, дрожжи, жир и др.); 13 – расходные баки; 14 – дозаторы; 15 – тестомеситель для опары; 16 – шнековый насос; 17 – бункерный агрегат для брожения опары; 18 – тестомеситель; 19 – тестоделитель; 20 – округлитель; 21 – тестозакаточная машина; 22 – посадчик; 23 – расстойный шкаф; 24 – печь; 25 – ориентаторы для укладки в лотки; 26 – конвейеры для лотков; 27 – каретки для конвейеров; 28 – автомобиль для перевозки хлеба. |
МАС производства короткорезанных макаронных изделий
Для производства макаронных изделий используется обычно специальная мука-крупка, выработанная из твердых сортов пшеницы имеющая наивысшее содержание клейковины. Мука на макаронные фабрики доставляется с помощью автомуковозов и пневмотранспортом перегружается в силоса 3 рис. 2. В соответствии с рецептурой мука разных сортов смешивается в шнековом смесителе 2 и роторным питателем 1 пневмотранспортной установки мука заправляется в циклон 4, где отделяется от воздуха. Далее мука с помощью дозатора 5 проходит просеиватель 6 и магнитный уловитель 7, где отчищается от крупных, мелких и ферромагнитных примесей, взвешивается на весах 8 и передается в расходный бункер 9 макаронного цеха.
Подготовленная мука из бункера 9 роторным дозатором 10 направляется в тестомеситель 14 шнекового пресса. Туда же насосом-дозатором 11 подается вода, а из расходного резервуара 12 и смесителя 13 подаются другие ингредиенты: яичный порошок, вкусовые добавки, витамины и т.д. Полученное тесто в виде мелкокомковатой структуры поступает в шнековую камеру 15 пресса, спрессовывается и выпрессовывается через формующие фильеры матрицы при давлении от 7 до 12 МПа в виде заданной формы макаронных изделий. Отформованные изделия при выходе из матрицы обдуваются подогретым воздухом для предотвращения слипания, режутся. Режущим устройством по матрице или в 0,2¸0,3 м от нее многолезвенным ножом и поступают вначале в предварительную 16, а затем в окончательную 17 сушилку, где поддерживается заданный тепловой режим с помощью нагретого в калориферах воздуха. После сушки макаронные изделия поступают в накопитель-стабилизатор 18, где медленно охлаждаются воздухом цеха с целью релаксации напряжений, возникающих при интенсивной сушке.
Готовые изделия поступают в автомат 19 для фасовки и упаковки в тару, которая непосредственно изготавливается в автомате.
| Рис. 2. МАС производства короткорезанных макаронных изделий 1, 5, 10 – роторные дозаторы (питатели); 2 – шнековый смеситель; 3 – силосы; 4 – циклон; 6 – просеиватель; 7 – магнитный уловитель; 8 – весы; 9 – бункер; 11 – насос-дозатор; 12 – расходный резервуар; 13 – смеситель; 14, 15 – макаронный пресс; 16 – предварительная сушилка; 17 – окончательная сушилка; 18 – накопители-стабилизаторы; 19 – фасовочно-упаковочный автомат. |
МАС производства отливных глазированных конфет с автоматической заверткой и упаковкой
Рецептурные компоненты конфет: сироп, патока, сгущенное молоко и фруктово-ягодное пюре из рецептурных баков 1 рис. 3 насосами дозаторами 2 подаются в секционный смеситель 3, где перемешиваются до образования однородной массы. Плунжерным насосом 4 конфетная масса прокачивается через вакуумный змеевиковый аппарат 5, где происходит уваривание массы. Образовавшийся сироп с температурой 110-1200С поступает в помадосбивальную машину 7 через пароотделитель 6, интенсивно охлаждается с целью образования мелких кристаллов-центров кристаллизации и перемешивается (сбивается) до получения помадной массы с температурой 55-600С. После собирается в промежуточном сборнике 8 и шестеренчатым насосом-дозатором 9 перекачивается в темперирующую машину 11, где помада поддерживается при температуре 55-600С. Далее насосом-дозатором 12 помада поступает в конфетоотливочный автомат 13, где происходит отливка помадной массы в формы, расположенные на конвейере для ускоренной выстойки конфет 14. После охлаждения помадная масса принимает определенную форму и в виде конфет «выбиваются» из форм на конвейер 15 для сбора конфет. Далее они направляются на машину саморасклада 16, где выстраиваются в заданное количество рядов, зависящее от размеров конфет и ширины глазировочного автомата 17. Конфеты равномерно обливаются глазурью и переходят в охлаждающий шкаф 17а, где глазурь кристаллизируется, и готовые конфеты конвейером 18 направляются на распределительный конвейер 19, где конфеты выстраиваются во столько рядов, сколько заверточных автоматов 21 находится в линии. Далее по ручейковым конвейерам 19 конфеты в один ряд подводятся к поперечным конвейерам 22, которые непосредственно передают конфеты в автоматы 21. Завернутые конфеты по нижним поперечным конвейерам 23поступают на общий ленточный конвейер 24 и редлером 25 выгружаются в воронку фасовочно-упаковывающего автомата 26. Здесь происходит фасовка конфет по 150-250г в пакеты, сделанные из рулоночной пленки. Далее пакеты с конфетами поступают в фасовочный автомат 27, где происходит укладка пакетов в короба. Заполненные пакетами коробки поступают на автомат 28 для закрытия и обандероливания коробов. После этого короба с конфетами отправляются на склад готовой продукции.
| Рис. 3. МАС производства отливных глазированных конфет с автоматической заверткой 1 – расходные банки для сиропа, патоки, сгущенного молока, фруктовоягодного пюре; 2 – насосы-дозаторы; 3 – секционный смеситель; 4 – плунжерный насос; 5 – змеевиковый аппарат; 6, 10 – пароотделитель; 7 – помадосбивальная машина; 8 – промежуточный сборник; 9, 12 – насос; 11 – рецептурно-температурная машина; 13 – конфетооливочный автомат; 14 – установка для ускоренной выстойки конфет; 15 – отводящий конвейер; 16 – саморасклада; 17 – глазировочный автомат; 18 – промежуточный конвейер; 19 – распределитель; 20 – ручьевые конвейеры; 21 – конфетозаверточные автоматы; 22 – ленточные питатели; 23 – поперечные конвейеры для завернутых конфет; 24 – горизонтальный конвейер готовой продукции; 25 – скребковый конвейер; 26 – автомат для фасовки и упаковки конфет в пленку; 27 – автомат для фасовки пакетов конфет в короба; 28 – автомат для закрытия и обандероливания коробов. |
МАС производства натуральных консервов из лососевых рыб
Такого типа линии могут устанавливаться на консервных заводах, а также на плавучих рыбоперерабатывающих комплексах. Размороженная или свежевыловленная рыба поступает в головоотсекающую машину 1 рис. 4, а затем по конвейеру 2 направляется в рыборазделочный автомат 3. У тушки рыбы отрезаются плавники, хвост, надрезается брюшная полость, вынимаются внутренности, и тушка промывается. Далее тушка рыбы поступает на инспекционный конвейер 4, который проходит между доразделочными столами 5, где вручную дозачищается рыба. Готовая к разделке рыба направляется на порционирующие машины 6, где разрезается на куски. Куски рыбы поступают в банконабивочные автоматы 8, туда же, после стерилизации острым паром, в машине для ошпарки банок 7 поступают консервные банки. В автоматах 8 происходит укладка кусков рыбы в консервную тару. После чего банка с рыбой предварительно закатываются в клинчере 9, а затем окончательно закрываются без доступа воздуха в вакуум закаточном автомате 10. Затем отмываются от масла, которое подается при закатке, в машине для мойки банок 11. Укладываются в сетки, которые подаются из магазина 12, в автомате 13 и загружаются в вагонетки 14. По рельсовым путям 15 вагонетки заполнят автоклавы 16, где проходит стерилизация консервов. Далее вагонетки с консервами по рельсовым путям 15 поступают в конвейерный охладитель 17, после которого поступают на склад для двухнедельной контрольной отлежки и далее на этикетировку и на укладку консервов в транспортную тару.
| Рис. 4. МАС производства натуральных консервов из лососевых рыб 1 – головоотсекающая машина; 2, 17 – конвейеры; 3 – рыборазделочный автомат; 4 – инспекционный конвейер; 5 – столы для зачистки рыбы; 6 – порционирующие машины; 7 – машины для шпарки банок; 8 – набивочные автоматы; 9 – клинчер (предварительная закатка); 10 – вакуум-закаточный автомат; 11 – машина для мойки закатанных банок; 12 – однорядные сетки; 13 – банкоукладчик (твистер); 14 – вагонетки; 15 – рельсовые пути; 16 – горизонтальные автоклавы; 17 – конвейерный охладитель. |
МАС производства из зерна пшеницы муки и манной крупы.
Мукомольное производство имеет в своем составе три отделения – подготовительное, размольное и готовой продукции.
Предварительно очищенное зерно поступает из элеватора в силоса 1 подготовительного отделения. Зерна из каждого силоса с помощью электромагнитных клапанов 2 по заданной рецептуре и производительности поступает в винтовой конвейер 3, формируя помольные партии зерна.
Далее зерно проходит электромагнитный сепаратор 4 и шлюзовым питателем 5 пневмотранспортной установки подается в верхнюю часть здания в циклон-разгрузитель 6, где зерно отделяется от воздушного потока. Затем зерно подогревают в теплообменнике 7, взвешивают на весах 8 и направляют в сепаратор 9 для отделения различных примесей.
После сепаратора зерно поступает в камнеотборник 10, где удаляются минеральные примеси. Затем зерно очищается в дисковых триерах: куколеотборнике 11 и овсюгоотборнике 12, проходит через электромагнитный сепаратор 13 и поступает в вертикальную обоечную машину 14 с целью очистки поверхности зерна. Далее зерно поступает в воздушный сепаратор 15, где уносятся легкие и тяжелые аспирационные относы, проходит магнитный сепаратор 16 и поступает в машину мокрого шелушения 17. После гидрообработки зерно винтовыми конвейерами 18 направляется в силосы 19, где проходит процесс отволаживания. После чего зерно собирается партиями с помощью электромагнитных клапанов 20 и винтового конвейера 21, проходит электромагнитный сепаратор 22 и шлюзовым питателем 23 пневмотранспортной системы направляется в циклон-разгрузитель 24, а затем в электромагнитный сепаратор 25 и обоечную машину 26, где происходит окончательное отделение оболочки зерна. Затем зерно проходит электромагнитный сепаратор 27 и поступает на обеззараживание в энтолейтер 28. Заключительным этапом очистки зерна является выделение легких примесей в воздушном сепараторе 29. После чего шлюзовым питателем 30 пневмотранспортной системы зерно опять возвращается в верхнюю часть здания, где отделяется от воздушного потока в циклоне-разгрузителе 31 и увлажняется в увлажнителе 32. Далее зерно поступает в металлический бункер 33, где происходит кратковременное отволаживание, затем взвешивание на весах 34 и электромагнитное сепарирование 35. После чего зерно поступает в размольное отделение. Там зерно поступает на вальцовый станок 36 первой дранной системы. Затем в рассев 37, из которого проход поступает в шнековый конвейер для муки 46, сход с последнего сита в электромагнитный сепаратор 38, бичевую вымольную машину 39 и центрифугу 40, полученная мука собирается в шнековый конвейер 46. Сход с III и IV сит рассева 37 направляется на вальцовый станок второй дранной системы через рассев 41, магнитный сепаратор 43, далее на вальцовый станок 44. Готовая мука с рассева 41 собирается шнековым конвейером, взвешивается на весах 47, смешивается с другими партиями муки в смесителе 48 и собирается в силосе 49, откуда разгружается пневмотранспортом в вагоны или автомобили 50, которые затем взвешиваются на вагонных или автомобильных весах 51.
Сход с III и IV сит рассева 41 направляется в ситовеечную машину 42, где сходом получается манная крупа.
| Рис. 5. МАС производства из зерна пшеницы муки и манной крупы 1 – силосы; 2 – электромагнитные дозаторы; 3 – винтовой конвейер; 4 – электромагнитный сепаратор; 5 – шлюзовый питатель; 6 – циклон; 7 – подогреватель; 8 – весы; 9 – зерновой сепаратор; 10 – камнеотделитель; 11 – куколеотборник; 12 – овсюгоотборник; 13 – магнитный сепаратор; 14 – вертикальная обоечная машина; 15 – воздушный сепаратор; 16 – электромагнитный сепаратор; 17 – машина мокрого шелушения; 18 – винтовой конвейер; 19 – силосы; 20 – электромагнитный клапан; 21 – винтовой конвейер; 22 – электромагнитный сепаратор; 23 – шлюзовый питатель; 24 – циклон-разгрузитель; 25 – электромагнитный сепаратор; 26 – обоечная машина; 27 – электромагнитный сепаратор; 28 – энтолейтор; 29 – воздушный сепаратор; 30 – шлюзовый питатель; 31 – циклон-разгрузитель; 32 – увлажнительный аппарат; 33 – металлический бункер; 34 – весы; 35 – электромагнитный сепаратор; 36 – вальцевый станок; 37 – рассев; 38 – электромагнитный сепаратор; 39 – бичевые вымольные машины; 40 – центрифуга; 42 – ситовеечная машина; 43 – электромагнитный сепаратор; 44 – вальцевый станок; 45 – рассев; 46 – винтовой конвейер; 47 – многокомпонентный весовой дозатор; 48 – смеситель; 49 – силос; 50 – автомуковоз; 51 – автомобильные весы. |
МАС производства пива
Поступающее на предприятие зерно ячменя направляется в бункера 1 рис. 6, с помощью переключателя потока 2, направляется в начале в промежуточный бункер 3, затем на весы 4. Затем зерно очищается в воздушно-ситовом сепараторе 5, взвешивается на весах 6 и направляется на хранение в бункера 7.
Зерно при поступлении на производство очищается на воздушно-ситовых сепараторах 8, проходят электромагнитную очистку на электромагнитных сепараторах 9, отбор куколя и овсюга в триерах 10 и 11. Далее на ситовых машинах 12 происходит фракционирование зерна на I, II и III сорт. I и II сорт идет в бункера 13, а III сорт направляется на корм скоту.
Далее с помощью распределителя потока 14 и шлюзового питателя 15 ячмень поступает в замочный чан 16, где отмывается и дезинфицируется. Вымытое зерно поступает в следующий замочный чан 17, где его влажность повышается до 41–42%. После чего ячмень попадает в солодорастительный аппарат 18 (солодовню). Время выращивания солода примерно 7 суток. Далее продукт питателем 19 направляется на подвяливание в аппараты 20 и на сушку в сушилки 21. Сухой солод очищается от ростков в росткоотбойной машине 22. Ростки собираются в бункере 23, а солод собирается в бункере 24, где происходит процесс отволаживания. Затем солод поступает в полировочную машину 25, а затем на дробилку 26. Дробленый солод взвешивается на весах 27, поступает в бункер 28, где выдерживается 4–5 недель и доводится до влажности 5–6%. Далее дробленный отлежавшийся солод проходит магнитную очистку в электромагнитном сепараторе 29 и поступает в заторный чан 30, куда поступает вода с температурой 60 0С и перемешивается. По окончанию перемешивания (затирания) около 40% перекачивается в другой заторный чан 31, где нагревается до температуры осахаривания (68–70 0С), а по окончанию осахаривания доводится до кипения, после чего первую отварку возвращают в заторный чан 30. Температура в чане повышается до 70 0С и затор оставляют в покое до осахаривания. После этого опять часть затора перекачивают во второй заторный чан 31 и проводят второе кипячение. Затем снова возвращают вторую отварку в заторный чан 30. После смешивания общая температура затора уже составляет 75–80 0С. После чего всю массу затора перекачивают в фильтрационный аппарат 32. Прозрачное сусло затем попадает в сусловарочный котел 33. В котле сусло кипит с хмелем. Горячее охмеленное сусло попадает в хмелеотделитель 34, а сусло собирается в сборник 35. Далее сусло очищается в сепараторе 36, затем охлаждается в пластинчатом теплообменнике 37 (до 5–6 0С) и закачивается в бродильные чаны 38, куда задаются дрожжи из емкости 39. После главного брожения пиво отделяют от дрожжей и перекачивают в лагерные танки 40, где оно выдерживается в течение 11–80 суток. Далее пиво осветляется в сепараторе-осветителе 41 и фильтре 42. Осветленное пиво охлаждается рассолом в теплообменнике 43, насыщают диоксидом углерода в карбонизаторе 44 и заполняют расходные танки для хранения пива 45. Далее пиво направляется в линию розлива.
| Рис. 6. МАС производства пива 1 – бункера; 2 – переключатель потока; 3 – промежуточный бункер; 4 – весы; 5 – воздушно-ситовой сепаратор; 6 – весы; 7 – промежуточный бункер; 8 – воздушно-ситовой сепаратор; 9 – магнитный сепаратор; 10 – куколяотборник; 11 – овсюгаотборник; 12 – ситовая машина; 13 – бункера; 14 – переключатель потока; 15 – ротационный дозатор; 16 – замочный чан; 17 – заторный чан; 18 – солодорастительный аппарат; 19 – роторный питатель; 20 – камера подвяливания; 21 – сушилки; 22 – росткоотбойная машина; 23 – бункер для ростков; 24 – бункер для очищенного солода; 25 – полировочная машина; 26 – дробилка; 27 – весы; 28 – промежуточный бункер; 29 – магнитный сепаратор; 30 – заторный чан; 31 – заторный котел; 32 – фильтрационный аппарат; 33 – сусловарочный котел; 34 – хмелеотделитель; 35 – сборник горячего сусла; 36 – сепаратор; 37 – теплообменник; 38 – бродильный чан; 39 – емкость для дрожжей; 40 – лагерный танк; 41 – сепаратор-осветлитель; 42 – фильтр; 43 – теплообменник-охладитель; 44 – карбонизатор; 45 – танк для пива. |
МАС производства сахара-песка из сахарной свеклы
Свекла поступает в гидравлический конвейер 1 рис. 7, где она очищается от соломы и ботвы в соломоботволовушке 2, где в камеру 3 подается воздух. Очистка свеклы от минеральных примесей происходит в камнеловушке 4. Загрязненная вода удаляется в водоотделителе 5. Для окончательной очистки свекла проходит через моечную машину 6, после которой орошается чистой водой из устройств 7 и элеватором 8 поднимается на конвейер 9, над которым установлен электромагнитный сепаратор 10, который удаляет ферромагнитные примеси. Затем свеклу взвешивают на весах 11 и из бункера 12 она поступает в свеклорезку 13. Свекловичная стружка толщиной 0,5–1 мм по ленточному конвейеру 14 попадает в диффузионный аппарат 15, где за счет противотока растворителя и свекловичной стружки происходит растворение (диффузия) сахара в растворителе, образовавшийся продукт называют диффузионным соком, а обессахаренная стружка называется жомом. Жом по конвейеру 16 уходит на сушку и брикетирование, а диффузионный сок фильтруется на фильтре 17, нагревается в теплообменнике 18 и направляется в аппарат предварительной и основной дефекации 19, где происходит его очистка от белковых и красящих веществ известковым молоком. Далее дефекованный сок попадает в котел первой сатурации 20, где он дополнительно очищается путем адсорбции растворимых несахаров и красящих веществ на поверхности частиц мелкого осадка СаСО3, который образуется при пропускании диоксида углерода через дефекованный сок. Сок первой сатурации нагревается в теплообменнике 21 и проходит через гравитационный отстойник 22, где отделяется сгущенная суспензия и адсорбента (20%), которая проходит через вакуум-фильтр 23, где отделяется адсорбент, а сок направляется в котел второй сатурации 24. Туда же направляется 80% сока, полученного в гравитационном отстойнике 22 после первой сатурации. В котле второй сатурации происходят аналогичные процессы, что и в котле первой сатурации. Далее срок второй сатурации фильтруется на фильтре 25 и попадает в котел сульфитации 26, где он дополнительно обесцвечивается с помощью обработки диоксидом серы. Далее сок фильтруют на фильтре 27 и направляют в выпарную станцию 28 на концентрирование. Полученный сироп попадает во второй котел сульфитации 29 для окончательного обесцвечивания. Затем сироп фильтруется на фильтре 30, нагревается в теплообменнике 31 и поступает в вакуум-аппарат 32, где сироп уваривается до перенасыщения (сахар выделяется в виде кристаллов). Получаемый продукт называют утфелем, который содержит 55% сахара и 7% воды.
Далее утфель поступает в утфелемешалку 33, а затем в центрифугу 34, где за счет центробежных сил удаляется межкристаллическая жидкость (первый оттек).
Чтобы получить белый сахар, кристаллы его промывают небольшим количеством горячей воды – пробеливают. Однако, при этом небольшое количество сахара растворяется в этой воде и из центрифуги отходит второй более чистый оттек. Белый сахар, выгружаемый из центрифуги 34 поступает на виброконвейер и транспортируется в сушильно-охладительную установку 36. Далее сахар взвешивается на ленточном весовом дозаторе 37, проходит окончательную очистку на вибросите 38 и засыпается в силос 39. После чего сахарный песок поступает на расфасовку.
| Рис. 7. МАС производства сахара-песка из сахарной свеклы 1 – гидравлический конвейер; 2 – соломоботволовушки; 3 – подача воздуха; 4 – камнеловушки; 5 – водоотделители; 6 – моечная машина; 7 – оросители; 8 – элеватор для свеклы; 9, 10 – электромагнитный сепаратор; 11 – весы; 12 – бункер; 13 – свеклорезка; 14 – ленточные весы; 15 – диффузионная установка; 16 – конвейер для жома; 17 – фильтр для диффузионного сока; 18, 21, 31 – подогреватель; 19 – дефекационный аппарат; 20 – котел первой сатурации; 22 – отстойник; 23 – вакуум-фильтр; 24 – котел второй сатурации; 25, 27, 30 – фильтр; 26, 29 – сульфикатор; 28 – выпарная станция; 32 – вакуум-выпарной аппарат; 33 – утфелемешалка; 34 – центрифуга; 35 – виброконвейер; 36 – сушильно-охладительная установка; 37 – ленточный конвейер; 38 – вибросито; 39 – силосные башни. |
МАС производства фруктового сока
Очищенные от плодоножек и чисто вымытые фрукты взвешиваются на весах 2 рис. 8 и попадают в приемный бункер 1. Откуда шнеком направляются в дробилку 3. Полученная мезга нагревается в теплообменнике 4 и собирается в ферментаторе 6, куда из сборника 5 дозируются ферменты. Далее ферментированная мезга поступает в горизонтальный пресс 7. Выжимки из пресса шнековым конвейером 8 попадают в сборник. Отжатый сок поступает в промежуточный сборник 10, далее освобождается от мякоти на фильтре 11 и собирается в резервуаре-накопителе 12. Для предотвращения брожения сок пастеризуется в теплообменнике 13 и из сборника 14 поступает на вакуум-фильтр 15. Окончательно очищенный сок с помощью вакуум-фильтра и сок, полученный из осадка в вакуум-фильтре с помощью промежуточного фильтра 16, заполняет резервуар-накопитель 17.
Далее сок концентрируется путем уваривания в трехкорпусной выпарной установке 18, 20, 21 и собирается в баке 22. После чего насосом дозатором 26 в смеситель 27 направляется для смешивания концентрат сока из бака 22, ароматические вещества из емкости 23, удаленные в процессе выпаривания, сахарный сироп из бака 24 и вода из емкости 25. Готовый сок пастеризуется в теплообменнике 29 и направляется в разливочный автомат 30, затем в укупорочный автомат 31, проходит пастеризатор 32, инспекционную машину 33, где бутылки проверяются на наличие посторонних включений, далее поступает в этикетировочный автомат 34.
Ящики с возвратной тарой 35 поступают в автомат для расформирования пакетов ящиков 36 и с помощью автомата для выемки бутылок 37 бутылки направляют в бутылкомоечную машину 38. Далее они проверяются на световом фонаре 39 и стерилизуются в автомате 40. Опорожненные ящики проходят санитарную обработку в машине 41 и подаются в автомат 42 для укладки заполненных бутылок в ящики. После чего полные ящики поступают в автомат 43 для укладки их в пакеты 44, которые далее отправляются в экспедицию.
| Рис. 8. МАС производства осветленного фруктового сока 1 – приемный бункер; 2 – весы; 3 – дробилка; 4 – теплообменник; 5 – ферментосборник; 6 – ферментатор; 7 – гидравлический пресс; 8 – шнековый конвейер; 9 – сборник; 10 – промежуточный сборник; 11 – фильтр; 12 – резервуар-накопитель; 13 – теплообменник-пастеризатор; 14 – сборник; 15 – вакуум-фильтр; 16 – промежуточный фильтр; 17 – резервуар-накопитель; 18, 20, 21 – многокорпусная установка для уваривания; 19 – камера для отделения ароматических веществ; 22, 23 – баки; 24 – бак для воды; 25 – бак для сахарного раствора; 26 – насос-дозатор; 27 – смеситель; 28 – сборник; 29 – теплообменник; 30 – разливочный автомат; 31 – укупорочный автомат; 32 – пастеризатор; 33 – инспекционная машина; 34 – этикетировочная машина; 35 – штабель ящиков с использованной посудой; 36 – дежтабелировочная машина; 37 – автомат для выемки бутылок из ящиков; 38 – бутылкомоечная машина; 39 – световой фонарь; 40 – стерилизатор бутылок; 41 – автомат для мойки ящиков; 42 – автомат для укладки бутылок в ящики; 43 – штабелеукладчик; 44 – штабель ящиков с готовой продукцией. |
МАС производства подсолнечного масла
Семена подсолнечника поступают на завод, взвешиваются на весах 1 рис. 5, берутся пробы на жирность, влажность и т.д. и загружаются в силоса 2. Далее семена очищаются от минеральных примесей в камнеотделителе 3, от крупных и мелких примесей в воздушно-ситовом сепараторе 4, ферромагнитных примесей в сепараторе 5, взвешиваются на весах 6 и передаются в бункер сушильного отделения 7. Семена идущие на длительное хранение сушатся до влажности 4-5 %, а на переработку до влажности 7-8 % в шахтных сушилках 8 с помощью топочных газов с температурой 200-2200С. после сушки взвешиваются на весах 9 и направляются в бункер рушально-веечного отделения 10. Далее семена поступают на бичерушку 11 для разрушения семенной оболочки методом удара, полученная рушанка (смесь ядра, лузги и недоруша) направляется на семеновейку 12 для выделения ядра. Ядро семени поступает в бункер 13 прессового цеха, взвешивается на весах 14 и идет на пятивальцевый станок 15 с целью разрушения связей масла с клеточной структурой ядра и получения тонкого лепестка, который проходит влаготепловую обработку острым и глухим паром в чанной жаровне 16. Полученная мезга поступает в шнековый пресс 17, где за счет давления в шнековой камере происходит выдавливание масла из мезги. Полученное масло фильтруется на фильтре 18 и может идти в линию розлива. Выходящая из пресса «ракушка» (спрессованная и отжатая мезга) измельчается в дробилке 19, сплющивается на вальцевом станке 20 и направляется в шнековый экстрактор 21. Туда же, но с противоположной стороны подается нагретый растворитель, который растворяет масло, образуя мисцеллу (смесь масла и растворителя). Мисцелла с концентрацией 15-20 % по маслу выходит из экстракта 21 фильтруется на фильтре 22 и поступает в дистилляционную установку 23, 24, где за счет глухого и острого пара происходит вываривание растворителя из мисцеллы. Испарившийся бензин направляется в установку для его конденсации и повторного использования, а полученное масло взвешивается на весах 25 и поступает на разливочный автомат 26, укупоривается, этикетируется и укладывается в коробки на автомате 27. Обезжиренный остаток – шрот из экстрактора 21 поступает в тостер, где за счет острого и сухого пара из него испаряется растворитель, а затем его оправляют на комбикормовые заводы.
| Рис. 9. МАС производства подсолнечного масла 1, 6, 9, 14, 25 – весы; 2 – силос; 3, 4 – воздушно-ситовые сепараторы; 5 – электромагнитный сепаратор; 7, 10, 13 – расходный бункер; 8 – шахтная сушилка; 11 – бичерушка; 12 – семеновейка; 15, 20 – пятивальцевый станок; 16 – чанная жаровня; 17 – шнековый пресс; 18 – фильтр-пресс; 19 – молотковая дробилка; 21 – шнековый экстрактор; 22 – фильтр; 23 – предварительный и окончательный дистиллятор; 26 – автомат для фасовки масла;27 – автомат для укладки бутылок в короба. |
Вопросы для самоконтроля по теме:
1. На сколько и какие классы делится оборудование по характеру выполняемых процессов?
2. По какому признаку классифицируется оборудование пищевых производств?
3. Что такое МАС и что в ней указывается?
4. Что такое машина и ее характерные признаки?
5. Что такое аппарат и его признаки?
6. Что называют автоматической линией?
7. Что называют поточно-механизированной линией?
8. Что такое промышленный робот и его характерные признаки?
9. На какие участки можно условно разделить любую линию пищевых производств?
10. К какой группе и какой подгруппе классификации по функционально-технологическому признаку относится бункерный агрегат для брожения опары в МАС производства массовых сортов хлеба?
Тесты по теме:
1. Чем отличаются промышленные роботы от автоматических линий?
1) принципиальных отличий нет; 2) различие заключается в системах управления; 3) промышленный робот – это отдельный автомат.
2. В чем заключается основной признак машины?
1) в наличии станины; 2) в наличии системы управления; 3) в наличии рабочего органа.
3. В чем заключается основной признак аппарата?
1) в наличии корпуса; 2) в наличии реакционного пространства; 3) в наличии привода.
4. Сколько групп оборудования имеет классификация технологического оборудования по функционально-технологическому признаку?
1) восемь групп; 2) девять групп; 3) шесть групп.
5. К какой группе и какой подгруппе классификации оборудования по функционально-технологическому признаку относится экстрактор в МАС производства растительного масла?
1) к третьей группе второй подгруппе; 2) пятой группе первой подгруппе; 3) к пятой группе второй подгруппе.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 329; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!