Машини та обладнання для переробки молока (стр. 4 из 5)
або
де т — маса поплавка, кг; Рс — результуючий тиск молока в молокоприймачі, Па; Р — піднімальна сила поплавка, Н; S— площа поверхні поплавка, м2; δ = 0,6 — товщина стінок поплавка, мм; рп = 7860 — щільність матеріалу поплавка, кг/м3; рм = 1020 — густина молока, кг/м3; Нтях — максимальна висота молока в молокоприймачі, м; Vп— об'єм поплавка, м3; φ = 0,75...0,80 — коефіцієнт занурювання поплавка.
Площа поверхні поплавка, м2,
де Dп— діаметр поплавка, м; hп— висота поплавка, м.
Якщо
= 0,25, то площа поплавка S= 0,75 
.Конструктивно об'єм поплавка становить
тоді
Діаметр поплавкової камери, мм,
Висоту поплавкової камери беруть із розрахунку h = 2hп.
Діаметр патрубка поплавкової камери, в якій Нmiпзаміняють на Н1, де H1= l+h1— висота напору молока, м.
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; τц ≈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 підчас 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 VB— об'єм вершків, які заповнили збивальний барабан, м3:
де Sпр— площа перерізу шару вершків, м2:
L— довжина барабана масловиготівника, м:
де DБ— 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 Kпр— 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 aDі в зоні вала гвинта ad:
Зменшення швидкості переміщення часточок продукту в осьовому напрямку враховують коефіцієнтом відставання К0:
6. Обладнання для виробництва сирів і казеїну
Обладнання, яке застосовують для виробництва твердих і м'яких сирів, казеїну, можна поділити на такі основні групи: для сквашування молока, утворення й обробки білкового згустку (казани, сирні ванни, сировиготівники і апарати для виготовлення м'якого сиру); пресування сиру (преси та зневоднювачі); обробки сиру (парафінери, мийні машини); для виробництва сирних виробів (вовчки, вальцівки, місильні машини, охолодники); виробництва плавлених сирів (сирорізки, плавильні апарати).
У сироварінні для сквашування молока, утворення й обробки білкового згустку найширше застосовують ванни з мішалками і вертикальні сировиготівники періодичної дії. Принцип їх дії однаковий. Відмінність полягає лише в тому, що в сирній ванні процес завершується утворенням сирного шару, а в сировиготівниках — обробкою зерна, що разом із сироваткою виводиться з апарата в спеціальний пристрій для формування.
6.1 Механічний двоважільний прес для пресування твердого сиру
Двоважільний горизонтальний прес складається з таких основних вузлів: важільних механізмів, пресової платформи, піддона, корпусу та форм.
Важільний механізм має два важелі (довгий і короткий) і проміжну ланку. Короткий важіль одним кінцем шарнірно прикріплений до верхньої поперечної перемички рами, а через другий кінець за допомогою проміжної ланки з'єднаний з довгим важелем, який також шарнірно з'єднаний з гайкою пресового механізму.
Пресовий механізм складається з гвинта, гайки, регулювального механізму, двох напрямних та вилки.
Нижній довгий важіль одним кінцем шарнірно прикріплений до верхньої поздовжньої балки рами, а на другий за допомогою блока та троса підвішують вантаж.
Прес-форми поміщають у спеціальні заглиблення на платформі преса в два ряди по 28 форм у кожному ряду. Сироватка, яка відокремлюється під час пресування, стікає крізь прорізи у заглибленнях платформи та збирається в піддоні.
Об'єм та розміри циліндричної прес-форми визначають за формулою