Машини та обладнання для переробки молока (стр. 5 из 5)
де тп — маса сиру до пресування, кг; рп= 1020...1040 — густина не-віджатого сиру, кг/м3; D, Н— відповідно діаметр і висота форми, м. Вихід сироватки:
де тс — маса сироватки, кг; тк — маса сиру після пресування, кг; k— коефіцієнт, що враховує кількість видаленої сироватки. Сила пресування на пакет головок, кН,
де z— кількість головок сиру в пакеті; Sг— площа основи головки сиру, м2; р — тиск пресування, кПа.
Розрахунок двоважільного механізму преса. Рівновагу короткого і довгого важелів визначають за рівняннями
де а1 а2 та Ь1 Ь2 — довжини плечей важеля, м; Рпр — реакція в шарнірах тяги преса, яка з'єднує важелі; Рв — вага вантажу, кН.
Із рівнянь рівноваги визначають потрібну вагу вантажу, кН:
Оскільки сирна маса дорівнює добутку її об'єму на густину, приа1 = а2 і b1 = b2 дістанемо
або
де Vп — об'єм сирної маси до пресування, м3; Vк — об'єм сирної маси після пресування, м3; рп, рк- відповідно густина сирної маси до і післяпресування, кг/м3 (рп = 1027, рк = 1080).
Оскільки радіуси сиру до і після пресування однакові, то висота до пресування, м,
де Нк — висота пресованого сиру, м.
Посадка сиру, м,
Поверхня огороджувальних стінок прес-форм повинна мати перфорацію, достатню для безперебійного видалення рідкої фракції. Бажаний коефіцієнт перфорації живого перерізу форми Кпр= 0,6...0,8.
Площа перфорованої поверхні, м2,
де z — кількість отворів; d = (0,75...1,00)10-3— діаметр отворівперфорованої поверхні форми, м.
7. Машини для гомогенізації молока
Гомогенізація — це процес обробки молока та молочних продуктів дією на них зовнішніх зусиль з метою подрібнення жирових кульок і рівномірного їх розподілу по всьому об'єму для поліпшення однорідності консистенції. Найчастіше її застосовують у виробництві питного молока, кисломолочних продуктів, плавлених та вершкових сирів, морозива, вершкового масла, сухого молока та молочних консервів.
Для гомогенізації використовують гомогенізатори, відцентрові установки, ультразвукове та інше обладнання. Найбільше застосовують гомогенізатор клапанного типу.
7.1 Гомогенізатор клапанного типу
Гомогенізатор складається з корпусу, що містить кривошипно-шатунний механізм і систему змащування й охолодження; плунжерний блок із всмоктувальним та нагнітальним клапанами; гомогенізуючу головку, прилади контролю робочого тиску та навантаження електродвигуна; запобіжний клапан. Ці машини конструктивно поділяють на одно-, три- та п'ятиплунжерні; за типом гомогенізуючої головки — на одно-, дво-та багатоступінчасті.
Продуктивність гомогенізатора, м3/год,
де z— кількість плунжерів; D— діаметр плунжера, м; L— хід плунжера, м; n— частота обертання колінчастого вала, хв-1; ηоб = 0,9 — об'ємний ККД.
Навантаження на шатун Рш, яке діє вздовж його осі, розраховують за формулою
де Р — СуМа всіх сил, які діють на плунжер, кН:
Pp— сила від тиску рідини на плунжер, кН:
D- діаметр плунжера, м; р = (5...25)103- тиск на плунжер, який приблизно дорівнює тиску гомогенізації, кПа; Рт — сила тертя в манжетному ущільненні, кН:
f =0,7 — коефіцієнт тертя; l = (6...10)S— довжина сальника, м; β - кут повороту кривошипу колінчастого вала; Рi— сила інерції при обернено-поступальному русі, кН:
т — маса плунжера, кг; w— прискорення плунжера, м/с2.
Таблиця 3. Показники гомогенізації
| Тиск гомогенізації, МПа | 5 | 10 | 15 | 17,5 | 20 | 25 |
| Ступінь гомогенізації | 44 | 60 | 72 | 77 | 81 | 87 |
Плунжер випускають двох типорозмірів і діаметрів — 28 мм і 45 мм.
Конструкцію вузлів ущільнення плунжерного блока виконано так, що дає можливість використовувати набивні ущільнення. їх радіальна товщина для діаметра 28 мм має становити 1,5...4,0 мм.
У загальному вигляді її визначають за формулою
де b— мінімальна радіальна товщина ущільнення, мм; К = 1,5...2,5 — коефіцієнт ущільнення.
Хід плунжера для промислових гомогенізаторів становить 40 мм.
Частота обертання гомогенізатора, хв.-1,
Якісна робота плунжерного блока та його роботоздатність залежать від геометричних розмірів всмоктувального та нагнітального клапанів, їх маси та параметрів роботи машини. З умови допустимих швидкостей визнача'ють діаметр клапанів.
Площа прохідного перерізу каналу, м2,
де dK— діаметр клапана, м; ΔS= 0,0001 — площа перерізу хвостовика клапана, м2.
Площа прохідного перерізу сідла клапана, м2,
де vдоп — допустима швидкість у сідлі клапана, м/с (для всмоктувального vдоп2 <2, для нагнітального vдоп1<5...8).
Згідно з нерозривністю струменя продукту слід дотримуватися таких умов:
Діаметр клапана, м,
Максимальна висота піднімання клапанів, мм,
де п — частота обертання колінчастого вала, хв.-1. Потужність гомогенізатора, кВт,
де Q— продуктивність гомогенізатора, кг/год; Р — тиск гомогенізації, мПа; η = 0,75...0,85 — механічний ККД гомогенізатора.
Використана література
1. Зберігання і переробка продукції тваринництва Г.І. Подпрятов, Л.Ф. Скалецька, А.М. Сеньков, В.С. Хилевич. — К.: Мета, 2002. — 495 с
2. Технологія виробництва продукції тваринництва.О.Т. Бусенко, В.Д. Столюк, О.Й. Могильний. - К.: Вища освіта. – 2005р – 496 с.
3. Голуб Н.Д. Методичні рекомендації з «Технології виробництва продукції тваринництва та технології галузі тваринництва» для факультету економіки та менеджменту- Полтава 2008. - С.33
4. Машини та апарати для переробки молока і м'яса/Під загальною редакцією А.А. Курочкіна. - Пенза.: Пензенський технологічний інститут, 1999. - 454 с.