Контрольні питання

1. Привести класифікацію машин для пресування продуктів переробки зернової сировини.

2. Будова, принцип роботи та призначення прес-грануляторів. Привести приклад.

3. Будова, принцип роботи та призначення екструдерів, привести приклад.

4. Переваги та недоліки прес-грануляторів та екструдерів.

Лабораторна робота № 7 Тема: «Обладнання для виробництва рослинної олії механічним методом»

Мета роботи: 1. Ознайомлення з процесом виробництва рослинної олії, видами, будовою та конструктивними особливостями машин для забезпечення протікання технологічного процесу.

Загальні відомості

Серед різних технологій отримання рослинної олії важливе місце займає також механічний спосіб отримання олії. В основі механічного способу лежить пресування подрібненої маси механічним шляхом. Зараз перевагу віддають пресуванню в шнекових пресах, а не в гідравлічних, тому, що пресування в гідравлічних пресах це процес періодичної дії і потребує великих затрат праці. Це пояснюється тим, що в гідравлічний прес маса сама не потрапляє, а також сама і не виводиться, тому ці операції потрібно людині виконувати в ручну. Тому будемо використовувати пресування в шнекових пресах, так, як це процес тривалої дії і потребує невеликих затрат праці в порівнянні з пресуванням в гідравлічних пресах.

Обладнання для очищення насіння. На олійних заводах застосовуються різні типи зернових сепараторів, а саме ЗСП-5, ЗСП-10, ЗСМ-10, ЗСМ-20, ЗСМ-50, ЗСМ-100, ПДП-10 та інші. Сепаратори різних марок відрізняються один від одного за типорозмірами, масою та іншими параметрами. Але за конструкцією вони мають багато спільного. Основні вузли машин для очищення змонтовані на спільній станині, наступні: приймальний пристрій для насіння з живильним пристроєм, ситові рами в кузові, аспіраційна система, привідний механізм.

В останні роки на олійницях широко використання отримали сепаратори типу ЗСМ (ЗСМ-50, ЗСМ-100), подібні за конструкцією, так, як сепаратор ЗСМ-100 є подвійний сепаратор ЗСМ-50. [1]

Сепаратор складається з наступних основних вузлів: станини, електродвигуна, приводу поливальника, дох ситових кузовів, ексцентрикового поливальника, приймального сита, каналу першої продувки, приймальної коробки та патрубка, осадових камер, очисників сит та каналу другої продувки.

Більш детально розглянемо сепаратор ПДП-10. Схема сепаратору ПДП-10 приведена на рис. 7.1.

Сепаратор ПДП-10 складається зі станини 1, подвійного ситового кузову 2 з горизонтальними рядами сит в кожній половині та загальними лотками для відносів, аспіраційної камери 3 з приймальною коробкою, аспіраційної камери 4 з магнітним пристроєм, вентиляторів 6, ексцентрикового вала 7, приведеного в рух від електродвигуна 8. для очищення сит машина обладнана щітковим механізмом з приводом. Ситовий кузов підвішений до станини на чотирьох пружних підвіска, розташованих під кутом 7^о до вертикалі. Сита розміщені під кутом.

Рис. 7.1. Схема сепаратора ПДП-10

Принцип дії сепаратора наступний. Насіння потрапляє в приймальні коробки 13 сепаратора. Завантажувальні клапани 14 під дією ваги насіння відкриваються, і насіння рівномірним потоком падає в канал першої продувки. Повітря пронизує насіння та відносить з нього легкі домішки. Домішки, що відокремлюються осідають в першій половині аспіраційної камери 3 та падають в коливальний похилий лоток 15, котрий виводить їх на зовні. Повітря звільнене від крупних домішок, з камери по повітропроводу потрапляє в вентилятор першої продувки і з нього направляється в фільтр чи циклон. На підситку 9 сходом відбираються крупні домішки з насіння, а проходом – насіння, що направляється далі на розвантажувальні сита 11, з яких сходом іде більш крупніше насіння. Проходом насіння потрапляє на підсівні сита 12. Схід з розвантажувальних сит, представляє собою крупне насіння, виводиться з сепаратора окремо від дрібного. Підсівне сито відділяє від насіння дрібні домішки, мінеральні домішки, котрі збираються на піддоні кузова та виводяться з нього по лотку.

Очищене насіння, переборовши опір випускного клапана 16, потрапляє до каналу другої продувки, звідки легкі домішки, котрі відносяться з насіння повітряним потоком, осідають в другій половині аспіраційної камери 3, а повітря подається у вентилятор звідки в пилезбірник. Потік очищеного насіння проходить через них, звільнюючись від металомагнітних домішок, котрі знімаються та відводяться на зовні. Очищене насіння після цього подають в канал 17 та виводиться з сепаратора.

Обладнання для сушки насіння соняшника. Для сушки насіння використовуються сушарки шахтного типу. Марки СЗС-8 та ДСП-32.

Обладнання для обрушування насіння. Для обрушування насіння соняшника використовують різні машини, а саме насіннєрушки типу МНР, відцентрові насіннєрушки А1-МРЦ, та дискові лущильники.

Схема насіннєрушки типу МНР Приведена на рис. 7.2

Розглянемо будову та принцип дії насіннєрушки типу МНР. Бічева насіннєрушка складається з чотирьох основних вузлів: живильного пристрою, бічевого барабану, деки та корпуса.

До складу живильного пристрою входять: живильний бункер 4, рифлений валик 3 та регулювальна заслінка 2.

Конструкція бичевого барабану представляє собою вал з закріпленими на ньому трьома дисками 10 зі ступицями та 16 стійками 5 бичів. Жорсткість дисків забезпечується привареними з обох боків ребрами 7. на зовнішній кромці кожного диску приварено 16 пар уголків 6 під кутом 55^о до вісі. До цих уголків болтами прикріплені 16 пар бичів 8. бичі виготовлені з полосової сталі товщиною 12 – 12 мм. Бічевий барабан встановлений в машині горизонтально в підшипниках і обертається з частотою 550 – 630 об/хв..

Бичевий барабан зовні з боку на дузі 110^о окружений хвилястою поверхнею, яка називається декою 1.

Бічева насіннєрушка працює наступним чином. Насіння потрапляє в живильний бункер де валиком рівномірно розподіляється по ширині робочої зони. Потік насіння, котрий регулюється заслінкою, потрапляє на похилу площину в живильному бункері і далі потрапляє на бичі барабана що обертається.

При достатній швидкості обертання бічевого барабана 23 – 27 м/с, сила удару бичів об насіння забезпечує їх обрушення. Так як окремі насінини відрізняються між собою властивостями, а саме міцністю, то для деякої частини насіння сила удару недостатня для обрушування, а для решти насіння вона занадто велика, що проходить не тільки руйнування шпор лузги, але і руйнування ядра.

Після удару бичами утворюється рушанка (суміш ядер, лузги, цілого насіння та січки ядра) відкидається на деку багаторазово, із-за пружності насіння при ударі. Таким чином рушанка б’ється об деку, і при цьому проходить обрушування цілого насіння та руйнування ядер. Частини рушанки, відскакують після удару від деки, потрапляють знову на бичі бічевого барабану що обертається. Далі цей процес повторюється багаторазово.

Рис. 7.2. Схема насіннєрушки МНР

Машини для розділу рушанки. Призначення технологічної операції розділу рушанки є отримання самостійних технологічних потоків:

• лузги, відділення якої як відходу виробництва пов’язане зі зниженням втрат олії;

• ядра, яке потрібне в подальшому процесі переробки з метою видалення олії;

• недоруша, що направляється на додаткове обрушування.

В наш час отримали розповсюдження два типи машин:

- машини, що розподіляють рушанку по розмірам на решетах, а потім в повітряному потоці по аеродинамічним властивостям (аспіраційні насіннєвійки використовуються при розділі рушанки насіння соняшника);

- машини, що розділяють рушанку на решетах з різним рухом (підвісні струшувачі та біттер-сепаратори – при розділі рушанки насіння хлопчатника).

Детальніше розглянемо конструкцію аспіраційної насіннєвійки М2С-50.

Схема аспіраційної насіннєвійки М2С-50 зображена на рис. 7.3.

Вона складається з двох машин: розсіву 7 та війки 25, розташованих одна під одною та з’єднаними між собою гнучкими рукавами 11.

Розсів представляє собою дерев’яний короб 5, на похило розміщених (під кутом 3 – 5^о) направляючих якого знаходиться три ряди рухомих решет 10. короб розділений на дві половини поздовжньою вертикальною перегородкою і відповідно на кожному ряді по дві одинакові видвижні решета. Під кожним решетом розташовані піддони 4 з різними кришками для збору та транспортування частин, що пройшли через решета.

Розсів підвішують на чотирьох тросах 8 до сталевої рами над війкою. Зверху розсіву встановлена приймальна коробка 6 з гнучким рукавом для подачі рушанки, а знизу розсіву з протилежної сторони кріпляться 6 гнучких рукавів для передачі отриманих в розсіві фракцій в канали аспіраційної війки.

В центрі розсіву на його верхній кришці встановлений привідний пристрій 9, який складається з вертикального валу, двох балансирів та шківа.

З низу корпуса війки є три конуса 16, 18, 24 з автоматичними клапанами 17, 19, 23.

Кожен з шести клапанів війки має шиберний механізм 3 регулювання швидкості повітряного потоку, вони встановлені перед вентилятором.

В середині корпуса війки розташовані решітки 20 та дві перегородки 21 для аеродинамічної дії на потік повітря з метою виділення з потоку се паруючої рушанки.

Рис. 7.3. Схема аспіраційної насіннєвійки М2С-50

Машини для подрібнення насіння і ядра. Для якісного пресування та більшого виходу олії насіння необхідно подрібнити, ля цього використовують вальцеві станки марок ВС-5 та Б6-МВА, але найбільш розповсюдженим на олійних підприємствах малої потужності є ВС-5, його продуктивність складає 60 т/добу, що значно менша за продуктивність Б6-МВА – 100 т/добу.

Схема п’ятивальцевого станка ВС-5 приведена на рис. 7.4. Основні робочі органи станка ВС-5 – п’ять вальців 3 з білого чавуну діаметром 400 та довжиною 1250 мм, корпуса підшипників 1, що називається буксами, мають форму торця подібну до квадратної. Боковими поверхнями корпуса підшипників входять в направляючи вертикальних стійок 6 станка.

Обертання вальцям передається від електродвигуна через муфту та двоступеневий редуктор 4 з передаточним числом 6,4. Обертання від редуктора через муфту передається на нижній валець, від нього за допомогою плоско пасової передачі обертання передається третьому (середньому) та п’ятому (верхньому) вальцям. Другий та четвертий вальці обертаються за рахунок тертя з примусово обертаючимися першим, третім та п’ятим вальцями.

На валу четвертого вальця є шків, від якого за допомогою перехресної пасової передачі обертання передається на вісь живильного вальця. Вмикання обертання вальця виконується за допомогою важільного механізму, що приводе в зачеплення кулачкову муфту. Живильний валець розташований в нижній частині живильного бункера, який в свою чергу розташований у верхній частині станка.

Ядро чи насіння, що направляється на подрібнення, спочатку потрапляє в живильний бункер. З бункера, при працюючому живильному вальцю, через щілину між валиком та шибером, матеріал широкою тонкою смужкою потрапляє на щит і по його поверхні направляється в зазор між двома верхніми вальцями. Направляючи щити виготовлені з листової сталі товщиною 4 – 6 мм, вони вставляються в пази в стійках станка. Після першого проходу між валками матеріал подається на другий щит, направляючий його на другий прохід між четвертим та третім вальцями. Далі послідовно матеріал, що направляється щитами, проходить між третім та другим та в кінці між другим та першими вальцями. Після чого подрібнений олійний матеріал, м’ятка, подається в збірний шнек м’ятки.

Рис. 7.4. Схема п’ятивальцевого станка ВС-5

Машини для вологотеплової обробки м’ятки. Серед великої кількості машин для вологотеплової обробки найбільш розповсюдженими є чанні жаровні. Розглянемо детальніше схему жаровні Ж-68. Схема шести чанної жаровні Ж-68 приведена на рис. 7.5.

Основними елементами жаровні є чани, в яких можливо проводити обидва процеси жарки.

Чани бувають різної конструкції – чавунні литі, сталеві зварні. Основними частинами чана є днище 1, та обичайка 2. Сталева зварна конструкція чана дозволяє зробити рубашки 3 як в днищі, так і в обичайці. При конструюванні обичайок потрібно враховувати, що пар, що подається в них має тиск до 0,7 МПа, а деформації стінок, особливо днищ, із-за необхідності забезпечення мінімального зазору між ним та мішалкою 6 на валу 5 повинні бути мінімальними. Зварене сталеве днище виготовляють з двох дисків (верхнього та нижнього), а жорсткість конструкції забезпечується установкою анкерних зв’язків 4 по всій площині днища з кроком 250 – 300 мм.

Для перепуску матеріалу з чана в днищах передбачені перепускні отвори розміром 350*350 мм. Автоматичний перепуск з підтримкою заданого рівня матеріалу в чанах забезпечується забезпечується перепускними клапанами.

Якщо обидва етапи жарка проводиться в чанній жаровні, то зволоження проводять у верхньому чані. Для відводу пари в чанах жаровні мається аспіраційна система, що представляє собою трубу-стояк, з’єднану індивідуально з кожним чаном. Тяга в аспіраійній системі природна.

Принцип дії. З моменту подачі м’ятки в проварювально-зволожувальний шнек в нього подається пара. Далі починається заповнення м’яткою чанів жаровні, що виконують при відчинених перепускних клапанах. Після досягнення мезгою потрібної температури в останньому чані її пускають в прес і жаровню переводять в установлений режим роботи.

Рис. 7.5. Схема шестичанної жаровні Ж-68

Машини для видалення олії шляхом пресування. Серед багатьох марок шнекових пресів, а саме ФП, МП-68, ЕТП-20, Р3-МОА порівняно малу продуктивність має форпрес ФП – 35 т/добу, але принцип дії та будова у них практично одинакові. Схема форпреса ФП приведена на рис. 7.6.

Розглянемо будову та принцип дії пресу. Він складається зі станини1, що є основою на якій змонтовані всі головні вузли шнекового пресу, виготовляється частіше всього з чавуну. Зеєрний барабан 4 найчастіше виготовляється з декількох ступенів, що відрізняються діаметром. Шнековий вал 5 є основним робочим органом любого шнекового пресу. Простір між зовнішньою поверхнею шнекового валу та внутрішньою поверхнею леєрного циліндру називається робочим простором. Регулювальний пристрій 6 конусного типу забезпечує регулювання тиску в робочий камері пресу, що особливо важливо в період запуску пресу, який розігрівається на протязі певного проміжку часу. Регулятор живлення 3 забезпечує рівномірну подачу матеріалу в робочу камеру пресу, а також потрібну щільність матеріалу на приймальному витку шнекового валу, що дозволяє підтримувати номінальну продуктивність та олійність матеріалу на виході. Привід пресу виконується від електродвигуна через редуктор. Редуктори на пресах зустрічаються різноманітної конструкції. Зокрема в пресі ФП використовується конічно-циліндричний вмонтований редуктор.

Рис. 7.6. Схема преса ФП

Машини для очищення олії. Для очищення олії існує цілий ряд машин, але найбільшого розповсюдження отримали фільтр-преси з гідравлічним затискачем.

Рис. 7.7. Схема фільтр-преса з гідравлічним затискачем

1 – станина; 2 – головна плита; 3 – опорні балки; 4 – гідравлічний затискач;

5 – збірний жолоб; 6 – штуцер для впуску олії; 7 – крани для виходу олії;

8 – контрольний кран для випуску олії; 9 – кран для випуску повітря.

Контрольні питання

1. Вказати перелік необхідного технологічного обладнання для виробництва рослинної олії механічним методом.

2. Особливості будови обладнання для термічної обробки м’ятки.

3. Класифікація обладнання для очищення олії.

4. Будова та особливості експлуатації шнекових пресів для відтиску рослинної олії.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 8

Тема: «Обладнання для первинного очищення рослинної олії»

Мета роботи: 1. Ознайомлення з процесом очистки рослинної олії, видами, будовою та конструктивними особливостями машин для забезпечення протікання технологічного процесу.

Загальні відомості

Олія, одержана з пресів, містить дисперсні домішки – тверді частинки м’язги, колоїдні речовини, що складаються, в основному, з фосфатидів та інші домішки. Ці домішки є небажаними в харчовій олії, вони псують споживчу якість олії, скорочують термін її зберігання. Тому олію очищають механічним, хімічним і теплофізичним (рафінація) способами. Механічний спосіб часто називають первинним очищенням олії. Він включає вилучення з олії дисперсних часток фільтруванням через сито і фільтрпресах, осадження у відстійниках та центрифугах різної конструкції. В такий спосіб одержують харчову нерафіновану олію. Нерафіновану олію рафінують – це поглиблений технологічний процес в якому поєднані операції механічного очищення з операціями гідратації, нейтралізації, відбілювання та виморожування олії.

Вібросито (рис. 8.1) призначене для видалення з олії, що поступає з преса, крупних частинок м’язги (осипки). Воно складається з металевого коробчатого грохота 1, який опирається на пружини 2 рами 7 і приводиться в коливальний рух ексцентриковим механізмом. Одна опора рами 7 зв’язана з основою 9 шарнірно, а друга розміщена в пазу криволінійної напрямної 6 і кріпиться до неї гвинтами. Завдяки цьому рама 7 з корпусом 1 може бути встановлена під різним кутом до горизонту. Вал 4 ексцентрикового механізму приводиться в рух від індивідуального електроприводу 3 пасовою передачею. Грохот сита уздовж розділений перегородкою на дві камери. У кожній камері за допомогою гвинтів натягнуте плетене дротяне сито з розмірами отворів 0,25×0,25 мм.

Олія з преса поступає на сито, фільтрується і стікає у збірник, з якого перекачується на подальше очищення. Вібрація сита з амплітудою коливань 0,2 – 0,3 мм і частотою 8 – 12 Гр інтенсифікують процес фільтрування олії. У результаті коливного руху і ухилу сита, частинки м’язги більші за розміри отворів сита, склеюються у крупніші частинки і сходять з сита.

Головною перевагою вібросита є простота конструкції і компактність, а суттєвим недоліком – висока олійність фузу (до 60 %).

Рис. 8.1. Функціональна схема вібросита

1 – грохот; 2 – плоскі пружини; 3 – електропривод; 4 – ексцентриковий вал; 5 – сито; 6 – криволінійна напрямна; 7 – балка; 8 – збірник олії.

Пластинчасті фільтри. Конструктивною особливістю фільтрів цього виду є пакет фільтрувальних пластин, що розміщені горизонтально або вертикально. Залежно від способу створення різних тисків розрізняють пластинчасті фільтри під тиском і вакуум-фільтри. Пластинчастий фільтр, що працює під тиском, показано на рис. 8.2. Фільтрувальний блок 2 у такому фільтрі складається з плит, які обладнані штуцерами для відведення очищеної олії в збірник колектор, і далі у відвідний патрубок. Плити на верхніх кінцях мають вушка, яким підвішуються на гвинтову стяжку 7, що закріплена в корпусі. Між вушками розміщені розпірні втулки, які забезпечують однакову відстань між плитами. Кожна фільтрувальна плита складається з трьох шарів металевої сітки з нержавіючої сталі. Зовнішні шари плити роблять з сіток з малими вічками, а внутрішні шари – дренажних розріджених сіток.

Олію у герметичний корпус фільтра підводять під тиском 0,45 МПа патрубком 4. Внаслідок перепаду тиску на вході і виході фільтра олія проходить крізь фільтрувальну сітку і відвідними патрубками надходить в колектор, звідти у випускний патрубок 3. Осад з поверхні дисків періодично струшується пневматичним вібратором 6, який приводить у коливальний рух блок пластин. З дна корпусу осад вивантажують механізмом 5.

Рис. 8.2. Пластинчастий фільтр

1 – корпус; 2 – фільтрувальний блок; 3, 4 – випускний і впускний патрубки; 5 – механізм вивантажування осаду; 6 – вібратор; 7 – гвинтова стяжка.

Барабанні вакуумні установки. Найпоширеніші серед фільтрів безперервної дії. До складу установки входять фільтр барабанний, ресивер для збору очищеної олії, вакуум-станція з насосом, місткість для приготування суміші перліту з олією, продуктопровід і пульт управління. Барабанний фільтр (рис.8.3) має горизонтальний барабан 1 у вигляді двох циліндрів – зовнішнього перфорованого, покритого фільтрувальною оболонкою 4 з намитим шаром перліту товщиною 30 мм, і внутрішнього сталевого суцільного. Порожнина між циліндрами з’єднана з порожнистою віссю барабана порожнистими спицями. Барабан на 30 – 40 % його поверхні занурюють у олію, яку подають у корито 5. Щоб запобігти осіданню твердих частинок олії на дно корита, в ньому під барабаном розміщують мішалку, що коливається. Вздовж осі барабана з одного боку розміщено привід 2, а з другого – головка 6 з патрубком 5 для підведення очищеної олії в ресивер установки. Рухома частина головки з’єднана з порожнистою віссю барабана.

Під час повільного обертання барабана (0,5 об/хв..) через фільтрувальну поверхню, що перебуває в кориті з олією, під дією різниці тисків з обох боків фільтрувальної перегородки, відбувається процес фільтрування. Очищена олія засмоктується всередину головки 6 і виводиться з фільтра в ресивер, а осад відкладається на фільтрувальній поверхні барабана.

Розрідження в робочий порожнині фільтра дорівнює 60 – 80 кПа. Це означає, що рушійна сила у барабанному фільтрі порівняно з фільтрпресами набагато менша, тому шар осаду не може бути товстим і його безперервно необхідно знімати. Для цього барабанний вакуумний фільтр оснащено механізмом різання з мікрометричною подачею ножа, який за кожен оберт барабана зрізає 0,05 мм намитого шару перліту разом з відфільтрованим на ньому осадом. Ніж має як автоматичну так і ручну подачу.

Рис. 8.3. Барабанний вакуумний фільтр

1 – барабан; 2 – привід; 3 – корито; 4 – фільтрувальна перегородка; 5 – випускний патрубок; 6 – головка; 7 – ніж.

Контрольні питання

1. Призначення та будова вібросита.

2. Назвати недоліки барабанного вакуум-фільтра.

3. Будов та призначення пластинчастого фільтра.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 9

Тема: «Обладнання для отримання рослинної олії методом екстракції»

Мета роботи: 1. Ознайомлення з процесом ектрагування, видами, будовою та конструктивними особливостями машин для забезпечення протікання технологічного процесу.

Загальні відомості

Апарати для виділення (відділення) методом екстракції розчинних речовин із твердого подрібненого матеріалу називають дифузійними апаратами або екстракторами. Виділення речовин в таких апаратах відбувається за допомогою екстрагуючої рідини (розчинника), яка в процесі дифузії насичується (екстрагується). Класифікацію екстракторів проводять за багатьма ознаками:

• За режимом роботи – періодичні, напівперервні, неперервні.

• За напрямком руху розчинника естрагуючої речовини – прямотечій ні, протитечій ні.

• За тиском – атмосферні, вакуумні і ті що працюють під тиском.

• За конструкцією – колонні, камерні, шнекові, лопатеві, ланцюгові, ротаційні, стрічкові.

Найбільше розповсюдження в промисловості отримали нахилені двошнекові і вертикальні лопатеві дифузійні апарати неперервної дії.

Дифузійні апарати будь-якої конструкції повинні забезпечувати максимально можливе екстрагування речовини при рівномірному частинок твердого матеріалу розчинником, протитечій не переміщення продукту і екстрагуючої речовини, максимальну концентрацію дифузійного соку при максимальних витратах екстрагуючої речовини, високі якісні характеристики одержаного дифузійного соку.

Нахилені дифузійні апарати. Вони широко використовуються в олійній та цукровій промисловостях.

В нахиленому двошневовому дифузійному апараті матеріал рухається знизу вверх, а розчинник зверху вниз.

Нахилений двошнековий дифузійний апарат А1-ПДС-60 складається з корпуса 3 встановленого на опорах під кутом 8 – 11° до лінії горизонту. Корпус апарата виготовляється у вигляді зварної коритоподібної металевої конструкції, яка у творена двома циліндричним поверхнями, що перетинаються. На нижній частині корпусу знаходиться камера для дифузійного соку і бункер 2 для завантаження вихідного матеріалу і верхні шнеки для видалення жому з апарату.

Рис.9.1. Нахилений двошнековий апарат А1-ПДС-60

1 – електродвигун; 2 – приймальний бункер; 3 – корпус; 4 – перегородка; 5 – лопатевий вал; 6 – лопать; 7 – опора.

В середині апарату розміщені два паралельних лопатевих вала 5 (лівий і правий), які роз’єднані в середній частині апарату. Привід лівого валу здійснюється електродвигуном 1, а правого від окремого електродвигуна.

Принцип дії апарату. Сировина з приймального бункера 2 переміщується шнеками вздовж апарату. Екстрагуючи рідина поступає в апарат в зоні шнеків, переміщається проти напрямку руху матеріалу, насичується і у вигляді дифузійного соку проходить через сито, збирається в соковій камері і через штуцер видаляється з апарату

Перед подачею матеріалу апарат повністю заповнюють розчинником, підігрітим до температури 55 – 65 °С. рівень розчинника повинен бути приблизно 200 мм нижче верхньої точки шнеків безпосередньо біля фільтруючого сита.

Такий рівень потрібно підтримувати на протязі всієї роботи апарату. Приблизно через 30 хвилин після початку подачі матеріалу в апарат включають в роботу регулятор дозування розчинника.

Колонні дифузійні апарати. Вони широко розповсюджені в багатьох галузях харчової промисловості. На рис. 9.2. приведена схема одноколонного апарату з лопатевим транспортним пристроєм. Процес екстракції в такому апараті протікає протитечійно і неперервно. Вал 2, обертаючись із частотою 0,5 – 1,0 об/хв., лопотями 3 розрихлює матеріал і переміщує його вверх. Інші лопаті 4 перекидають цей матеріал і перешкоджають обертанню екстрагуючої речовини разом з валом. В нижній частині апарату встановлено розподільне сито 1 для відведення соку. У верхній частині є спеціальний лопатевий пристрій для вивантаження відходів з колони.

Крім лопатевих одноколонних екстракторів використовуються також екстрактори з гвинтовим транспортним органом.

Продуктивність дифузійних апаратів неперервної дії залежить від конструкції органів транспортування, тривалості процесу дифузії, часу заповнення матеріалом одиниці об’єму апарату.

Рис. 9.2. Одноколонний дифузійний апарат

1 – сито; 2 – вал; 3 – лопаті; 4 – контр лопаті.

Контрольні питання

1. Призначення та будова екстракторів.

2. Принцип роботи апарату А1-ПДС-60.

3. Принцип роботи колонних дифузійних апаратів.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 10

Тема: «Розробка операційних та технологічних карт»

Мета роботи: 1. Ознайомлення з методикою розробки операційних та технологічних карт.

Загальні відомості

Згідно варіанту студентові видається завдання в якому вказується певна технологічна операція та річна продуктивність з якою необхідно виконувати цю технологічну операцію.

Розраховуємо продуктивність, розрахунки будуть проводиться за наступними формулами.

Визначимо кількість сировини що надходить на переробку за добу, кг/добу:

, (10.1)

де п – кількість робочих днів в році, діб;

т– маса сировини, що надходить на переробку, кг/рік.

Далі визначимо змінну продуктивність.

, (10.2)

де k_зм – кількість змін.

Розрахуємо годинну продуктивність лінії за формулою

, (10.3)

де t_зм – тривалість зміни, год.

Наступним етапом буде підбір та розрахунок необхідної кількість обладнання, що задовольняє успішне протікання даної технологічної операції

, (10.4)

де q_м – годинна продуктивність машини (згідно технічної характеристики), кг/год.

Знаючи необхідну кількість машин та їх продуктивність (з технічної характеристики) ми можемо розрахувати час роботи технологічного устаткування за формулою:

, (10.5)

де t_р – час роботи;

– кількість сировини, що переробляється за зміну (повинна відповідати змінній продуктивності), кг;

q_м – змінна продуктивність машини, кг/зм;

n_м – кількість машин або установок.

Наступним етапом буде розрахунок ступеня завантаженості технологічного обладнання.

Ступінь завантаження технологічного устаткування визначають по формулі:

, (10.6)

де К_зав – ступінь завантаження технологічного устаткування;

– кількість сировини, що переробляється, в зміну, кг;

q_м – годинна продуктивність машини, кг/год;

n_м – кількість машин певного виду;

квч – коефіцієнт, що враховує використання часу зміни, 0,8;

t_зм – тривалість зміни, год.

Далі необхідно розраховувати наступні показники:

Тривалість виконання операції повинна бути рівна часу роботи обладнання певного типу і розраховується за формулою:

, (10.7)

де t_o – тривалість виконання операції, год;

т_зм – кількість сировини, що переробляється, в зміну, кг;

q_м – продуктивність машини;

n_м – число машин або установок.

Отриманий результат заносимо до колонки 2 ОТК.

До колонки 3 ОТК заносимо марку машини, яка була вибрана для виконання даної операції.

До колонки 4 заносимо кількість обслуговуючого персоналу, приймається з розрахунку один чоловік на одну машину.

Витрати електроенергії розраховуються за формулою:

• Змінні витрати електроенергії:

, (10.8)

де t_р – час роботи, год;

P_з – загальна потужність всих електродвигунів установки, чи машини, кВт.

• Добові витрати електроенергії:

, (10.9)

де n_зм – кількість змін.

• Річні витрати електроенергії:

, (10.10)

де п– кількість робочих днів у році.

Отримані результати заносимо в колонки 5, 6, та 7 відповідно.

Наступним етапом є розрахунок затрат праці:

• Добові затрати праці розраховуємо за формулою:

, (10.11)

де t_о – тривалість операції протягом доби, год;

п_оп – кількість обслуговуючого персоналу, що закріплене за даним обладнанням, чол.;

n_м – кількість машин, що виконують дану операцію, шт.

• Річні затрати праці розраховуємо за формулою:

, (10.12)

де п_р – кількість днів роботи певного виду обладнання протягом року.

Отримані результати заносимо в колонки 8 та 9 ОТК.

Експлуатаційні витрати значно залежать від рівня механізації виробничих процесів. У технологічній карті, крім загальної суми експлуатаційних витрат по кожній операції, знаходиться також її величина на одиницю виробленої продукції.

Структура експлуатаційних витрат U складається з наступних показників:

, (10.13)

де З_п – оплата праці робітників;

W – вартість споживаних енергоресурсів;

A – амортизаційні відрахування (на реновацію) технічних засобів;

Р_рто – відрахування на ремонт на ТО технічних засобів.

Заробітна плата робітників визначається за формулою:

, (10.14)

де З_п.с. – середня денна заробітна плата одного робітника, грн.

Витрати на оплату енергоресурсів розраховують за величиною їх споживання на виконання тієї чи іншої операції та питомою вартістю витрачених ресурсів:

, (10.15)

де Ц_е – питома вартість енергоресурсів витрачених на дану операцію, грн.;

В_е.р. – річні витрати електроенергоресурсів, пов’язаних з виконанням даної операції.

Сума річних відрахувань на амортизацію, технічне обслуговування і ремонт машин та обладнання визначається залежно від балансової вартості кожного засобу на основі встановлених норм і дорівнює:

, (10.16)

, (10.17)

де α, β – нормативна частка відрахувань, відповідно на амортизацію та технічне обслуговування і ремонт від балансової вартості;

Б_м – балансова вартість обладнання, грн..

Балансова вартість обладнання становить:

, (10.18)

де Б_пр – прейскуранта вартість машини (обладнання);

ε, μ – коефіцієнти, що враховують частку витрат від вартості машини на її транспортування та монтаж, відповідно ε = 0,13, μ = 0,11.

Отримані результати заносимо до колонок 10, 11, 12, 13 та 14 ОТК відповідно.

Питомий показник експлуатаційних витрат U_пит дорівнює:

, (10.19)

де Г – річний вихід продукції, (приймається згідно норм виходу тієї чи іншої продукції).

Цей показник характеризує ступінь досконалості прийнятих (розроблених) технологічних та технічних рішень.

Отримане значення заносимо до колонки 15 ОТК.

У висновках підводимо підсумок, що стосується проведених розрахунків ОТК.

У додатку А приводиться форма ОТК.

Додаток А

60