VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СПИРАЛЬНО-ВИНТОВОЙ КОНВЕЙЕР
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
В существующих технологических линиях процесс промывки и обезвоживания казеина-сырца имеет ряд недостатков и неудобств, которые значительно влияют на производительность труда, а именно:
- во-первых, промывка казеинового зерна осуществляется в тех же ваннах, где происходит процесс свертывания сгустка, а для повышения биологической ценности готового продукта промывку казеинового зерна следует производить непрерывным перемешиванием его в ванне объемом 7...10 т. с помощью режуще-вымешивающего устройства. Безусловно, процесс трехкратного перемешивания продукта и его промывка всегда сопровождается дополнительными затратами энергии и времени.
- во-вторых, из сыродельных ванн казеин-сырец загружается в лавсановые мешки вручную металлическими лотками. Это очень трудоемкая работа и потому требует больших физических сил работников, что также приводит к затрате большого количества времени;
- в-третьих, обезвоживание осуществляется в центрифугах, которые способны вмещать в один раз до 7-8 мешков, следовательно, процесс обезвоживания казеина-сырца до необходимой влажности идет медленно. Ко всему прочему, ждать приходится 7…10 минут до следующей закладки партии мешков.
- в-четвертых, оборудование для обезвоживания и сушки казеина-сырца находятся на расстоянии от цеха производства казеина и чтобы доставить мешки с казеином до центрифуги в цех сушки, необходимо переносить их вручную через значительное расстояние. Как видно, это тоже минус в линии, так как отсутствует механизированная транспортировка;
Все эти недостатки ведут в значительной степени к потерям времени, сил обслуживающего линию персонала, а значит и производительность вся зависит от всех вышеперечисленных факторов.
В целях сокращения времени цикла на промывку и интенсификации самого процесса мойки с одновременным снижением энергозатрат на данный процесс предлагается возможность применения в технологической линии принципиально нового устройства, совмещающего процессы интенсивной мойки продукта с его дальнейшей транспортировкой по назначению. Предлагаемая схема технологической линии изображена на рис. 1.
Рисунок 1. Многофункциональный спирально-винтовой конвейер для казеина
1-ванна для созревания и обработки сгустка; 2-режуще-вымешивающее устройство; 3 -привод мешалки; 4-загрузочная горловина: 5 -наружный кожух: 6 - внутренний перфорированный кожух; 7 - ось винта, перфорированная с верхней части; 8 -винт проволочный; 9 -привод винта; 10 -поперечный разрез устройства
Устройство для промывки и транспортировки казеина представляет собой двустенный цилиндрический кожух, внутри которого на полой перфорированной оси установлен транспортирующий орган в виде спирального винта с возможностью вращения.
По всей длине двустенного цилиндрического кожуха выполнена радиальная перегородка. При этом внутренний кожух снабжен перфорированными отверстиями, верхняя часть которых служит для подачи промывочной воды, а нижняя (полуцилиндрическое днище) для ее отвода. Привод транспортирующего органа осуществляется от мотор- редуктора.
Технологический процесс происходит следующим образом. После разрезки сгустка казеин-сырец из ванны под действием собственной массы, поступает внутрь цилиндра транспортирующего устройства. Одновременно с этим через перфорированные отверстия внутреннего кожуха подается промывочная вода.
В процессе работы происходит сложное взаимодействие спирального винта с продуктом. На начальном этапе в результате вращения винта продукт заполняет кольцевое пространство между полой осью и внутренним перфорированным кожухом. Далее проволочный винт начинает оказывать механическое воздействие на обрабатываемый продукт, в результате чего казеиновое зepно приобретает не только поступательное, но и вращательное движение в кольцевом пространстве, что способствует его перемешиванию и интенсивной промывке с одновременным транспортированием сырья в сторону выгрузного окна. При этом отработанная вода непрерывно отводится через перфорированные отверстия полой оси и нижней части кожуха, а само казеиновое зерно через выгрузной канал поступает в центрифугу или в сушилку на дальнейшее обезвоживание. В случае необходимости процесс промывки можно повторить. Для того чтобы довести прессование казеина до нужной плотности и влажности винт целесообразно изготовить с уменьшающимся диаметром. Таким образом, уменьшая объем на длине одного шага, мы можем добиться обезвоживания казеина до стандартной массовой доли влаги в нем W=62...65%. В таком случае отпадет необходимость использования центрифуги в технологической линии производства казеина.
Производительность установки, качество промывки казеинового зерна и степень его обезвоживания зависят от частоты вращения спирального винта, диаметра и шага винта, зазора между полым валом и перфорированным рабочим цилиндром, интенсивности подачи воды.
Решение задачи по определению скорости движения смеси может быть использовано при проектировании транспортирующих устройств, использующих в качестве рабочих органов вращающиеся спиральные винты.
Библиографический список
1. Аксенова, Н.Н. Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров устройства для перемещения птичьего помета. Дисс.канд. техн. наук.- Пенза, 2007, 195 с.
3. Исаев, Ю.М. Зависимость длины загрузочного окна от частоты вращения пружины / Ю.М. Исаев, В.Г.Артемьев, Х.Х Губейдуллин, Н.Н. Аксенова // Фундаментальные исследования. 2006. № 12. С. 88-90.
2. Курдюмов В.И., Аксенова Н.Н. Устройство для обезвоживания жидкого навоза. Патент РФ на полезную модель № 147010. Опубл.27.10.2014 г., Бюл №
4. Губейдуллин Х.Х. Зависимость показателей работы пружинного насоса от физико-механических свойств молочных продуктов / Губейдуллин Х.Х., Артемьев В.Г., Н.Н. Аксенова // Сборник: современное развитие АПК: региональный опыт, проблемы, перспективы. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Редколлегия: Артемьев В.Г., А.Х. Куликова, В.М. Холманов и др. 2005. С.235-242.