5.7. Оборудование для измельчения сырья

5.7.1. Виды измельчения сырья

Измельчение широко применяется для получения сырья или полуфабриката с частицами такого размера, который позволяет значительно облегчить или ускорить тепловую обработку, перемешивание, транспортирование, дозирование и другие процессы обработки. В зависимости от начального (dB) и конечного (dK) размеров наибольших частиц условно различают следующие виды измельчения:

Измельчение сырья осуществляется раздавливанием, истиранием, ударом, резанием. Обычно измельчение производится под действием комбинации тех или иных усилий, например раздавливание и истирание, истирание и удар. Раздавливание применяют главным образом при крупном и среднем измельчении, а истирание — при тонком.

В зависимости от структурно-механических свойств продукта выбирают и соответствующие виды измельчения:

- для растительного сырья — истирание, удар, резку;

- для хрупких продуктов — раздавливание, удар.

В зависимости от преобладания того или иного способа измельчения оборудование может быть истирающего и раздавливающего действия (валковые, дисковые, шариковые мельницы), ударного (молотковые, штифтовые, ножевые дробилки), щелевого (гомогенизаторы, гидродинамические преобразователи) и резального (резальные машины) действия.

Валковые дробилки (рис. 5.25, а) предназначены для измельчения гроздей винограда, которые затем отделяют от ягод и последние направляют на получение сока. Дробилка состоит из двух рифленых валков 1 и 2, вращающихся в противоположные стороны. Подшипники одного валка неподвижны, а второго — подвижны. С помощью пружин можно регулировать зазор между ними в пределах 3-20 мм.

Привод с помощью зубчатых шестерен обеспечивает обязательные для этих дробилок окружные скорости валков. При этом одновременно с дроблением разрывается кожица ягод.

Ножевые дробилки (рис. 5.25, б). В них процесс измельчения имеет в большей степени характер строгания. Дробилка представляет собой массивный вращающийся барабан, на поверхности которого под углом установлены ножи. Все детали расположены в чугунном корпусе. Перед каждым ножом имеется выемка для срезанного продукта, который затем выбрасывается из барабана центробежной силой.

Продукт попадает из загрузочного бункера на быстровращаю-щийся барабан, затем в зазор между барабаном и плитой, положение которой можно регулировать. Нож, подходя к плите, снимает с продукта стружку и выбрасывает ее из машины.

Двухбарабаная дробилка (рис. 5.25; в) состоит из набранных на два вала зубчатых дисков. Она также может быть смонтирована из двух литых зубчатых барабанов. Валы вращаются в противоположные стороны. Частота вращения их неодинакова, что обусловливает разные окружные скорости зубьев и разные усилия, разрывающие продукт.

Сырье загружается в бункер. Измельченный продукт падает вниз на колосниковую решетку, подвергаясь при этом дополнительному дроблению до размеров, обеспечивающих ее проход полученной массы через зазоры между колосниками.

Однобарабанная дробилка (рис. 5.25, г). В чугунном корпусе 1 вращается барабан 3 с закрепленными на нем зубчатыми рейками 4. Неподвижная зубчатая рейка 2, через впадины в которой проходят зубья вращающейся рейки, заменяет второй барабан.

Молотковые дробилки (рис. 5.26). Они применяются для измельчения яблок и ягод. В них разрушение продукта происходит в результате ударов по нему стальных молотков, ударов частиц о кожух дробилки и истирания их о штампованное сито, являющееся основной частью кожуха дробилки.

Вертикальный вал, на котором неподвижно смонтированы молотки, вращается в корпусе, в котором установлен ситовый цилиндр. Сито сменяемое, с различными диаметрами отверстий в зависимости от вида измельчаемых плодов. Дробилка может работать и без сита, при этом производительность ее увеличивается, но измельчение продукта становится неравномерным.

Сырье подается в верхнюю часть ситового цилиндра. Под действием центробежной силы, возникающей при вращении молотков, продукт отбрасывается к внутренней поверхности цилиндра. При этом от удара и трения растительная ткань разрушается и из нее вытекает сок.

Измельчение плодов происходит до тех пор, пока все частицы не пройдут через сито. Они выводятся из дробилки через конический патрубок, а крупные частицы (семена и др.) проходят перфорированную плиту и через патрубок удаляются из дробилки.

Ударно-центробежные дробилки предназначены для одновременного измельчения винограда и отделения гребней. Рабочими органами дробилки являются бичи (пальцы) и винтообразные гребневыносные лопасти, расположенные в корпусе, внутри которого установлены перфорированный стакан и сплошной цилиндр. Бичи и гребневыносные лопасти приводятся во вращательное движение от электродвигателя.

Кисти винограда загружаются в дробилку через бункер, подвергаются ударам бичей и измельчаются о внутреннюю поверхность малого сплошного цилиндра. Одновременно происходит гребнеотделение. Измельченная масса падает на перфорированную плиту, подвергаясь при этом дополнительному дроблению до размеров, обеспечивающих вытекание ее сквозь отверстия в лоток.

Гребни центробежной силой отбрасываются на гребневыносные лопасти, которыми поднимаются по внутренней поверхности перфорированного цилиндра и удаляются через окно из дробилки. Благодаря наличию коробки передач имеется возможность изменять частоту вращения бичей в пределах 75-180 об/мин.

При эксплуатации ударно-центробежных дробилок-гребне-отделителей следят за содержанием взвесей в сусле-самотеке (не более 120 г/л), неизмельченных ягод в мезге (не более 2% массы исходного винограда) и гребнях (не более 0,05%), обрывков гребней в мезге (не более 1,5%). Проводится контроль за обогащением сусла-самотека железом (не более 5 мг/л). В зависимости от сорта перерабатываемого винограда и силы прикрепления ягод к гребням валу с бичами сообщается соответствующая частота вращения.