Смекни!
smekni.com

Оборудование для первичной переработки винодельческого сырья (стр. 2 из 7)

Разработано несколько моделей бункеров-питателей серии 13БШ производительностью 10/20, 20/30, 30/50 (в первом варианте производи­тельности частота вращения шнеков меньше) и 100 т/ч. С конструктивной точки зрения это несложные устройства. Количество шнеков в бункерах-питателях от одного до трех, диаметр шнеков 400-634 мм, частота вра­щения 7.1-14.45 об/мин эти параметры зависят от производительности).

На рис. 1.2 показаны общие виды бункеров-питателей ВБШ-101 и ВБШ-50, а также их кинематические схемы.

В последнее время предпочтение отдастся стальным бункерам вме­сто железобетонных, что весьма рационально, так как последние имеют ряд эксплуатационных недостатков, в том числе с точки зрения про­мышленной санитарии и трудностей ремонта.

Исследования конструкций бункеров-питателей показали, что для надежной их работы большое значение имеет конфигурация внутренних рабочих плоскостей. Бункера могут иметь одну отвесно вертикальную и одну наклонную стенки (рис. 1.3, а) или две наклонные стенки (рис. 1.3, б). В варианте а виноград практически не зависает. Конструкция подшнекового дна в вариантах а и б также способствует свободному проходу вино­града. Немаловажное значение с этой точки зрения имеет и диаметр шне­ка: его целесообразно принимать не менее 400 мм.

Для обеспечения равномерной подачи винограда и во избежание за­бивания разгрузочного окна и стыкового элемента между бункером и дро­билкой разгрузочное окно должно быть защищено отсекателем (рис. 1.3,«). Для бункеров-питателей большой производительности желательно также, чтобы во время разгрузки контейнера удар приходился на наклонную плос­кое , расположенную над шнеком, а не на сам шнек. Равномерной подаче винограда способствует регулирование частоты вращения шнеков, позво­ляющее изменять их производительность в широких пределах.


Рис. Бункера-питатели:

а. б - общие виды соответственно ВБШ-10 и ВБШ-50: в, г - кинематические схемы соответственно ВБШ-10 и ВБШ-50

Интерес представляют бункера-питатели, разработанные фирмой «Sernagiotto» (Италия), в которых над транспортирующим шнеком па­раллельно располагается шнек меньшего диаметра (рис. 1.3. г), препят­ствующий образованию сводов винограда.

Минимальная вместимость приемного бункера равна максимальной вместимости кузова самосвала или контейнера, доставляющего виноград на переработку, плюс объем винограда, равный 3-5-минутной производи­тельности дробильно-гребнеотделяющей машины, установленной на заводе.

Виноград может находиться в бункере не более 0,5 ч. Практика по­казала, что при грузоподъемности существующих транспортных средств 2-3 т минимальная вместимость бункера должна составлять 5-6 т.

Рис. 1.3. Конструкции бункеров-питателей:

а — с вертикальной и наклонной стенками: б - с двумя наклонными стенками: в - с отсекателем: г -с двумя шнеками (фирмы «Sernagiotlo»)

Пропускная способность П (в кг/с) шнеков бункеров-питателей по винограду, если отбор сусла из-под них не производится, рассчитывает­ся по обычной методике:

где D - наружный диаметр шнека, м: d - диаметр вала, м; S - шаг шнека, м (при­нимается 0.8D); п - частота вращения шнека, об/мин: р - объемная масса вино­града (600 кг/м): <р - коэффициент сечения желоба шнека (0,8-0,9); с - коэффициент, учитывающий наклон шнека (при угле наклона 15-30° с = 0,9): т - количество шнеков.

Дробилки-гребнеотделители

Начальная операция при переработке винограда - его дробление. Под дроблением понимается разрушение целости кожицы ягод и их кле­точной структуры, облегчающее получение сока. Степень измельчения винограда существенно влияет на выход сусла-самотека и скорость суслоотделения: чем интенсивнее разрушение, тем больше выход сусла, но хуже его качество, так как сильное дробление приводит к обогащению сусла обрывками кожицы, мякоти и другими взвешенными частицами. Разрушение клеток в дробильно-гребнеотделяющих машинах осуществ­ляется путем механического воздействия на виноград; при этом перети­рание и дробление гребней и семян должно быть по возможности мини­мальным во избежание обогащения сусла дубильными веществами.

Процесс дробления винограда производится с отделением гребней или без отделения их. В первом случае в сусле меньше дубильных ве­ществ, зато во втором несколько ускоряется суслоотделение (на стека-гелях и при прессовании) за счет того, что гребни препятствуют спрес­совыванию мезги и улучшают дренаж. Кроме того, при приготовлении специальных типов вин предусматривается переработка винограда без отделения гребней.

Современные дробильно-гребнеотделяющие машины но спосо­бу разрушения кожицы ягод можно разделить на раздавливающие при помощи профильных валков и разрушающие за счет удара при помощи бичей. В принципе измельчение винограда можно осущест­влять и на дробильных машинах других типов: лопастных, роторных, молотковых, однако в отечественном виноделии они не нашли рас­пространения. Кроме того, дробилки-гребнеотделители могут быть объединены с другими машинами (весами, стекателями, насосами и др.) в агрегаты.

Валковые дробилки-гребнеотделители

Основными рабочими органами, от которых зависит эффективность работы валковой дробилки-гребнеотделителя, являются валки и гребнеотделитель.

В настоящее время применяют профильные валки, геометрия и ки­нематические условия действия которых способствуют тому, что при попадании между выступами и впадинами валков грозди подвергаются меньшему перетиранию. Рабочий процесс дробления приближается к наиболee рациональному варианту - раздавливанию гроздей в результа­те параллельного сближения плоских дробящих поверхностей.

Профильные валки выполняют четырех-, шести- или восьмистными. Валки изготовляют из различных материалов: черных металлов с покрытием, дерева, камня, а в последнее время чаще всего из резины (либо обрезиненными).

Рис. 1.4. Валковые дробилки:

а - общий вид ВГД-20 (I, 3 - валки: 2 - бункер: 4 - цлииндр; 5 - вал: 6 - бич: 7 - лоток; 8 - шнек; 9 - заслонка); б, в - кинематические схемы соответствен­но ВГД-20 и ВДВ-100

При работе без гребнеотделителя заслонка устанавливается в край­нем правом положении, дробленая масса непосредственно из-под вал­ков проваливается в нижнюю часть машины и шнеком выносится к вы­ходному патрубку.

Установлено, что наиболее эффективный способ гребнеотделения состоит в сочетании ударного воздействия на продукт с протиранием его по сепарирующей поверхности рабочих органов. Этот способ и по­ложен в основу промышленных гребнеотделяющих устройств.

Вместе с тем следует отметить, что технология, механизм процесса и энергетика валковых дробилок изучены недостаточно.

В принципе, энергия в валковой дробилке-гребнеотделителе рас­ходуется на преодоление сопротивления вращению валков и отделение ягод от гребней. Практический расчет энергетических затрат, однако, затруднен из-за отсутствия методики и данных по величинам усилий, возникающих при дроблении вино1рада.

Валковые дробилки-гребнеотделители, выпускаемые за рубежом (Венгрия, Италия, Франция, США), в принципе работают по той же схеме, что и отечественные. Имеются различия в числе валков, что оп­ределяет производительность, в наличии дополнительных конструктив­ных элементов на валу гребнеотделителя для равномерной подачи и направления гребней и др.

Валковую дробилку оригинальной конструкции выпускает фирма «Diemme» (Италия). Дроблению винограда валками предшествует отде­ление 1ребней. Это позволяет дробить виноград в щадящем режиме и тем самым получать сусло более высокого качества.

В Болгарии выпускают гак называемые валковые дробилки с цен­тробежным гребнеотделителем (некоторые исследователи с достаточным основанием относят их к ударно-центробежным дробилкам с валковым дробильным органом, хотя по технологической схеме они соответствуют дробилке, приведенной на рис. 1.4). Однако качество сусла, получаемого при раздавливании винограда на этих машинах, такое же, как и у полу­чаемого с использованием ударно-центробежных дробилок (см. ниже).

Оценивая тенденции развития конструкций валковых машин, сле­дует отметить способ многоступенчатого дробления винограда. Как упоминалось, с уменьшением степени дробления качество получаемых виноматериалов улучшается. Наиболее высоким оно становится при межвалковом зазоре 9 мм. С целью сохранения при этом количества (выхода) сусла некоторыми исследователями рекомендуется примене­ние межвалковых дробилок, в которых виноград сначала раздавливает­ся при зазоре 9 мм. а затем (на второй ступени дробления) при 3 мм.

Ударно-центробежные дробилки-гребнеотделители

В этих дро­билках виноград разрушается при ударе по нему бичей гребнеотделяющего устройства и истирании его о стенки этого устройства. Окружная скорость вращения лопастей должна обеспечить разрушение ягоды в момент удара. Поэтому в таких машинах более высокие рабочие скоро­сти, чем в гребнеотделителях валковых дробилок. Кроме того, особен­ность дробилок-фебнеотделителей такого типа состоит в совмещении дробления и гребнеотделения в одном рабочем органе.

С технологической точки зрения, однако, применение высоких скоростей отрицательно сказывается на качестве сусла.

В настоящее время наиболее известны отечественные ударно-центробежные дробилки-гребнеотделители вертикального типа серии ЦДГ (ЦДГ-20А, ЦДГ-ЗОА, ЦДГ-50), схемы которых одинаковы. Их вы­пускаю! производительностью 20. 30 и 50 т/ч.