Перемешивание сыпучих материалов

ПЕРЕМЕШИВАНИЕ ПЛАСТИЧНЫХ МАСС

При перемешивании пластичных масс, в частности при получении теста в хлебопекарном, макаронном и кондитерском производствах, не только смешиваются различные компоненты, но и тесто при этом разминается, насыщается воздухом и приобретает определенные свойства.

Процесс перемешивания проводится в смеси j ел як периодического и непрерывного действия, оборудованных специальными перемешивающими устройствами - рамными, шнековыми и ленточными мешалками (рис. 5). Смесители могут иметь месильное устройство с вертикальной или горизонтальной осью.

Для обработки эластично-упругих масс (пшеничное тесто) в ряде случаев применяют смесители с двумя месильными устройствами, вращающимися навстречу друг другу с различными скоростями.

Рис. 6 Схема шнековых (а) и ленточных (б, в) мешалок.

Для смешивания сыпучих материалов в пищевых производствах используют как смесители, работающие в других отраслях промышленности, так и специально сконструированные для смешивания материалов, различающихся гранулометрическим составом, плотностью, прочностью, физическим состоянием и другими физическими свойствами.

Как правило, смесители классифицируют по принципу действия, скоростным характеристикам и конструктивным признакам. По принципу действия все смесители могут быть разделены на смесители непрерывного и периодического действия. Смесители периодического действия можно разделить на барабанные, ленточные, бегунковые, центробежные, с вращающимся ротором, червячно-лопастные, плунжерные, пневмосмесители и смесители с псевдоожиженным слоем; смесители непрерывного действия – на барабанные, червячно-лопастные, роторные и др.

По скоростным характнристикам смесители делятся на скоростные и тихоходные.

Скоростные смесители бывают одно- и двухступенчатыми. Одна ступень может быть обогреваемой, а другая – охлаждаемой. В зависимости от конструкции ротора смесители делятся на лопастные (турбинные), волчковые, дисковые и шнековые.

Общий вид двухступенчатого центробежного турбосмесителя показан на рис. 6. Такой смеситель применяется для смешивания порошкообразных, вязких и жидких материалов. Первая ступень служит для гомогенизации смеси, а вторая – для ее охлаждения. Для улавливания пыли на крышке смесителя установлен рукавный фильтр. В смесителе вращается скоростной комбинированный ротор, состоящий из трехлопастной мешалки и комбинации ножей (рис. 7).

Рис. 7 Комбинированный турбосмеситель:

турбосмеситель:

1 — электродвигатель; 2 — ротор; З обогреваемая рубашка; 4 — дефлектор; 5 — фильтр; б- поворотная крышка; 7 — переточное устройство; 8 — охлаждаемые сегменты; 9 — перемешивающее устройство

Рис. 8 Рабочий орган турбосмесителя.

Готовая охлажденная смесь выгружается через нижний затвор, управляемый пневмоцилиндром. Смесительные роторы приводятся во вращение от электродвигателей через ременную передачу.

Принцип действия смесителей с псевдоожиженным слоем основан на псевдоожижении смешиваемых материалов быстровращающимся ротором. Частот вращения рабочего органа смесителей разных моделей и объемов и (меняется от 300 до 3000 мин^-1.

При вращении рабочего органа материал отбрасывается к стенке смесителя и перемещается вверх, при этом образуется циркуляционный контур. Восходящий поток материала вдоль стенок препятствует налипанию влажного материала на стенку.

Рабочий орган выполнен таким обратом, чтобы не образовывались застойные юны. Его конструкция обеспечивает самоочищение лопаток ротора. Как правило, рабочий орган состоит из 2- или 3-рядных ножевых лопастей, горизонтальных или загнутых вверх.

Тихоходные смесители (ленточные, лопастные, шнековые и с псевдоожиженным слоем) для смешивания сыпучих и влажных материалов имеют цилиндрическую или корытообразную форму и закрываются с торцов и сверху крышками. Внутри корпуса смесителя расположен вал с плоскими ленточными спиральными лопастями. Для интенсивного перемешивания материалов лопасти выполнены с левой и правой навивкой. В ленточных смесителях большой вместимости смесительный элемент состоит из четырех лент. Окружная скорость наружной ленты составляет 1,2 м/с. Привод вала осуществляется через клиноременную передачу.

Рис. 9 Общий вид смесителя-усреднителя с планетарным шнековым перемешивающим устройством:

1 — привод; 2 — конический корпус; З — перемешивающее устройство

На рис. 8 показан спаренный планетарно-червячный смеситель, предназначенный для смешивания зернистых материалов с диаметром частиц не более 10 мм. Смеситель состоит из конического корпуса, внутри которого расположен наклонный червяк, вращающийся одновременно вокруг собственной оси и вокруг конического корпуса смесителя при помощи водила. Смешиваемые материалы червяком перемешаются вверх, а затем падают под действием гравитационной силы. Смеситель обеспечивает хорошее смешивание при небольшом расходе энергии. Частота вращения червяка 60 мин^-1, водила 1,58 мин^-1. Корпус смесителя закрыт обшей крышкой, на которой установлены приводы червяков и водила.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какое состояние слоя зернистого материала называется псевдоожиженным? Как оно достигается?

2. Какие бывают конструкции аппаратов с псевдоожиженным слоем?

3. С какой целью применяется перемешивание в пищевой технологии?

4. Какие существуют способы перемешивания в жидких средах?

5. Какой показатель характеризует качество смешивания?

6. Какие конструкции мешалок применяются в пищевой технологии?

7. Какие типы месильных устройств применяются для перемешивания пластичных масс?

8. Какие типы смесителей применяются для перемешивания сыпучих материалов?

Дата добавления: 2014-12-07