Машини для виготовлення масла

5. Машини для виготовлення масла

Масло виготовляють двома способами: збиванням та перетворенням високожирних вершків. До основного обладнання, яке застосовують для виготовлення масла, належать масловиготівники періодичної і безперервної дії та маслоутворювачі.

5.1 Масловиготівник періодичної дії

Під час роботи масловиготівники періодичної дії основними показниками, які потрібно визначати як емпіричним, так і розрахунковим методами, є робоча частота обертання «бочки», підвищення температури вершків при сколочуванні й необхідна для цього потужність.

Частота обертання циліндричної ємкості п._б, хв.^-1, для масловиготівників:

♦ вальцьових

 

♦ безвальцьових

За цієї частоти обертання ємкості відцентрова сила, яка діє на вершки, не перевищує їхньої сили тяжіння. Якщо вони однакові, то таку частоту називають критичною:

Продуктивність масловигівника по вершках, кг/год,

де V - об'єм ємкості, м³; р = 1005...1008 - густина вершків, кг/м³; k = 0,25...0,50 — коефіцієнт використання робочого об'єму бочки; τ_ц ≈ 45 — тривалість циклу роботи масловиготівника, хв.

Тривалість циклу: підготовка до збивання — 10...15 хв; заповнення ємкості вершками — 3...10; збивання вершків — 35...45; випуск сколотин, наповнення промивною водою і її видалення — 3...15; обробка масла, враховуючи час на визначення його вологості — 20...30; розвантаження ємкості — 3...10 хв.

Повний цикл роботи масловиготівника триває 2,0...2,5 год.

Об'єм ємкості, м³,

де К =  = 1,2...1,4 — коефіцієнт відношення висоти до діаметра ємкості.

Діаметр і довжину ємкості

Частота обертання вальців, хв.^-1,

де Q — продуктивність масловиготівника по готовому продукту; a = 0,3...0,4 — робоча частота періоду роботи однієї пари вальців; Р =0,8...0,9 — коефіцієнт заповнення зазору між вальцями; р = 935...955 — густина масла, кг/м³; l— довжина вальців, мм; d — діаметр вальців, м; δ = l,ld — зазор між вальцями, м. Потужність приводу, кВт,

5.2 Масловиготівник безперервної дії

Масловиготівник безперервної дії має два основні вузли: збивальний барабан і гвинтовий текстуратор, які приводяться в рух від електродвигуна через клинопасові передачі.

Збивальний барабан складається з робочого циліндра з водяною сорочкою, призначеною для підтримування теплового режиму під час збивання. В барабані обертається вал, на якому закріплено чотири била. Під час збивання вершки заповнюють простір між циліндром і би лами.

Гвинтовий текстуратор складається з таких елементів: двох гвинтів, шиберної плити, гвинтової камери віджиму, решіток, лопатевої мішалки, конічної насадки та системи охолодження.

Розрахунок збивального барабана. Продуктивність масловиготівника за об'ємом вершків, кг/год,

де V_B — об'єм вершків, які заповнили збивальний барабан, м³:

де S_пр — площа перерізу шару вершків, м²:

L — довжина барабана масловиготівника, м:

де D_Б — діаметр барабана масловиготівника, м (вибирають з конструктивних міркувань); р = 1005... 1008 — густина вершків, кг/м³; τ = 5 — час збивання вершків, за який утворюється масляне зерно, с.

Із конструктивних особливостей масловиготівника визначають площу перерізу шару вершків, м²,

де d₆ — діаметр била, м.

Діаметр кола, яке описують била, м,

Апарати для збивання масла безперервної дії мають високі швидкості. Колова швидкість збивального барабана досягає 18...22 м/с.

Розрахунок гвинтового текстуратора. Продуктивність гвинтового текстуратора за маслом, кг/год,

де K_пр — коефіцієнт проковзування масла шнеками; z — кількість гвинтів текстуратора; d — діаметр гвинта текстуратора, м; Ψ = 1 — коефіцієнт наповнення гвинта; t — крок гвинта, м; п — частота обертання гвинта, хв^-1.

Залежність кроку гвинтової лінії від діаметра гвинта, м,

Мінімальний діаметр вала гвинта, м,

де φ — кут тертя.

Під дією гвинтової поверхні гвинта продукт рухається не паралельно її осі, а по гвинтовій лінії — зі змінною швидкістю в осьовому і радіальному напрямках.

Оскільки кути піднімання гвинтових ліній правильної гвинтової поверхні гвинта змінюються, збільшуючись від периферії до центра, то осьове переміщення часточок матеріалу, розміщених у радіальному напрямку, буде неоднаковим. Для практичних розрахунків достатньо використовувати середнє арифметичне значення кутів піднімання гвинтових ліній на периферії a_D і в зоні вала гвинта a_d:

Зменшення швидкості переміщення часточок продукту в осьовому напрямку враховують коефіцієнтом відставання К₀: