Характеристика комплексов оборудования

1.4 Характеристика комплексов оборудования

Начальные стадии технологического процесса производства хлеба выполняются при помощи комплексов оборудования для хранения, транспортирования и подготовки к производству муки, воды, соли, сахара, жира, дрожжей и других видов сырья. Для хранения сырья используют мешки, металлические и железобетонные емкости и бункера. На небольших предприятиях применяют механическое транспортирование мешков с мукой погрузчиками, а муку – нориями, цепными и винтовыми конвейерами. На крупных предприятиях используют системы пневматического транспорта муки. Жидкие полуфабрикаты перекачиваются насосами. Подготовку сырья осуществляют при помощи просеивателей, смесителей, магнитных аппаратов, фильтров и вспомогательного оборудования. Ведущий комплекс линии состоит из оборудования для темперирования, дозирования и смешивания рецептурных компонентов; брожения опары и теста; деление теста на порции и формования тестовых заготовок и полуфабрикатов. В состав этого комплекса входят дозаторы, тестоприготовительные агрегаты, тестомесильные, делительные и формующие машины.

Следующий комплекс линии включает оборудование для расстойки, укладки и выпечки тестовых заготовок. К нему относятся расстойные шкафы, механизмы для укладки, пересадки, нарезке тестовых заготовок и хлебопекарные печи.

Завершающий комплекс оборудования линии обеспечивает охлаждение, упаковывание, хранение и транспортирование готовых изделий. Он содержит оборудование остывочных отделений, экспедиций и складов готовой продукции.

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.

Общий вид машины приведен на рисунке 1.3. Станина машины собрана из чугунных плит 1, 3, 4, 15, которые скреплены с чугунными корпусами редуктора 5 и смесительной камеры 9. На плите 1 укреплен электродвигатель 2, а на плите 3 – мотор редуктор 5, натяжной ролик 16 и редуктор 14. Для удобства очистки камера предварительного смешения снабжена откидной крышкой 7 с петлями и винтовыми зажимами 8. Для облегчения открывания крышки ее петли снабжены устройством, компенсирующим массу крышки. Загрузочная воронка имеет боковые дверки 6, открытие которых облегчают доступ для очистки смесительной камеры. Крышки и дверки снабжены резиновыми уплотнителями, герметизирующими место разъема.

Подобную откидную крышку имеет и камера пластификатора 10. Помимо этого имеется винтовое устройство 12, позволяющее выводить рабочие органы пластификатора из камеры 11. Для удобства очистки и промывки смонтирован лоток 13.

Тестомесильная машина РЗ – ХТО обеспечивает интенсивный замес теста, улучшающий качественные показатели готовых изделий, и открывает широкие возможности применения новых прогрессивных технологических схем, сокращающих длительность цикла брожения теста перед разделкой.

Рисунок 1.3 -

Следует, однако, обратить внимание на то, что в настоящей машине процесс смешения объединен со второй фазой замеса, поэтому требует значительного расхода энергии. Пластификация теста за счет сжатия до 310 Па нуждается в уточнении, поскольку сжатие между параллельными ребрами валков для придания продольного перемещения сопровождается повышенным нагревом теста и является нежелательным.

Техническая характеристика тестомесильной машины РЗ – ХТО

Производительность, т/сут - до 10

Установленная мощность, кВт - 17

Частота вращения месильного органа, об/мин - 50..150

Габаритные размеры, мм - 3040*500*2200

Масса, кг - 450

Машина РЗ-ХТИ-3 предназначена для интенсивного замеса пшеничного теста с переменным режимом замеса, который обеспечивается путем применения трехскоростного электродвигателя. Машина имеет стационарную корытообразную месильную емкость, которая при разгрузке поворачивается вокруг горизонтальной оси.

Рабочая емкость машины 5 (рисунок 1.4) установлена на двух поворотных цапфах 4, которые вмонтированы в поворотные опоры 3, закрепленные на станине 1. Внутри цапф пропущены приводные валы 2, на концах которых в месильной емкости закреплены Г – образные рычаги 6

месильного органа, соединенные между собой вилкообразным рычагом и штангой 7. Привод месильного органа осуществляется от двух приводных электродвигателей 9 через зубчатые редукторы 10. Конструкция месильного органа благодаря применению различных скоростей правого и левого Г – образных рычагов позволяет изменять свое пространственное положение относительно опор.

Загрузка компонентов осуществляется через патрубки, вмонтированные в неподвижной крышке 8. Выгрузка теста осуществляется путем поворота корыта с помощью индивидуального привода. Управление машиной осуществляется автоматически по заданной программе.

Замес теста в машине осуществляется следующим образом. Г – образные рычаги попеременно в течение половины оборота перемешиваются параллельно цилиндрической части месильной емкости на небольшом расстоянии от нее, за один оборот прорабатывается сравнительно небольшая масса теста, но при этом возникают большие нагрузки на валу месильной лопасти. В последующие пол – оборота над цилиндрической частью днища проходит углом соединение штанги с шарнирным рычагом и перемешивает массу иным образом, однако воздействие самой цилиндрической штанги на тесто менее значительно даже при дифференциальной скорости ее концов.

К достоинствам машины следует отнести интенсивное воздействие на тесто при замесе, способствующее сокращению брожения теста, автоматическое управление процессом замеса, устройство механизированной разгрузки при периодическом замесе.

Рисунок 1.4 – Машина РЗ-ХТИ-3

Техническая характеристика тестомесильной машины РЗ -ХТИ - 3

Производительность, т/сут - 23…28

Продолжительность замеса, мин - до 3,0

Установленная мощность, кВт - 21

Частота вращения месильного органа, мин - 60, 90, 120

Вместимость месильной камеры, м - 0,35

Габаритные размеры, мм - 1860*1400*1870

Масса, кг - 800