Расчёт оборудования для формования и дозирования.
Механическое воздействие на мясное сырьё для придания ему необходимых формы и размеров называют формованием. Эта технологическая операция является одной из основных при производстве колбасных и кулинарных изделий (котлеты, пельмени, мясные хлеба) и от её выполнения зависит не только выход, но и качественные показатели готовой продукции.
Оборудование для формования может быть периодического и непрерывного действия, открытого (продукт контактирует с окружающей средой) и закрытого (вакуумного) исполнения.
Для наполнения колбасной оболочки фаршем используют шприцы. Кулинарные изделия формуют с помощью оборудования непрерывного действия – котлетных, пельменных и пирожковых автоматов, а также машины для формования мясных хлебов.
При подборе котлетных автоматов учитывают то, что их производительность по сырью зависит от массы одной котлеты:
где mk – масса котлеты, кг (принимается 0,05; 0,075 или 0,1 кг); Z – число карманов (гнёзд) в ряду формующего устройства; X – число рядов; nк – частота вращения стола или барабана формующего устройства, мин-1.
Аналогичным образом определяется производительность пельменных автоматов. При этом автоматы могут оснащаться одним, двумя или тремя штампующими барабанами, а каждый барабан имеет 52 рабочие ячейки.
, кг/ч
где - масса одного пельменя, кг;
кг; z – число шатунных барабанов; z=1…3; х – число ячеек в одном барабане; х=52;
- частота вращения барабана,
.
Мощность котлетного автомата
, кВт,
где - мощность на преодоление силы трения о рабочие органы, кВт;
- мощность на преодоление сил, отделяющих отформованную порцию котлеты от основной массы фарша, кВт;
- коэффициент запаса мощности;
=1,2…1,3;
- КПД привода.
Мощность пельменного автомата
, кВт
где - мощность тестового вытеснителя, кВт;
- мощность фаршевого вытеснителя, кВт;
- мощность ленточного конвейера, кВт;
- коэффициент запаса мощности;
=1,2…1,3;
- КПД привода;
- КПД питателя.
;
,
где Q – производительность пельменного автомата, кг/ч; - максимальное давление в тестовом и фаршевом вытеснителях,
;
- соответственно плотности теста и фарша,
.
,
где К – коэффициент сопротивления конвейера; К=15…20; l – длина конвейера, м.
Шприцы периодического действия поршневого типа
Производительность:
, кг/ч,
где D – диаметр фаршевого цилиндра, м; Н – высота фаршевого цилиндра, м; - плотность фарша,
;
- коэффициент заполнения цилиндра фаршем;
- длительность рабочего цикла шприцевания, мин.
Мощность:
, кВт,
где р – давление в фаршевом цилиндре, ; F – площадь рабочей поверхности вытеснительного поршня,
; v – скорость перемещения поршня, м/с.
Эксцентриково - лопастной шприц
Производительность:
где: D1 – внутренний диаметр корпуса шприца, м; D2 – наружный диаметр ротора, м; b – ширина ротора, м; ω – скорость вращения ротора, с-1; ρф – плотность фарша, кг/м3; kф – коэффициент подачи фарша в шприц, kф = 0,5…0,65.
Двухшнековый шприц
Производительность:
где: Dн – наружный диаметр рабочей части шнека, м; Dв – внутренний диаметр рабочей части шнека, м; S – шаг шнека, м; kу – коэффициент увеличения ширины впадины шнека, kш = 1,075; ω – скорость вращения шнека, с-1; ρф – плотность фарша, кг/м3; kф – коэффициент подачи фарша в шприц, kф = 0,5…0,65; α – угол подъема винтовой линии шнека, град.
Прессы периодического действия с цилиндрической парой
Производительность:
, кг/ч
где V – рабочая вместимость цилиндра, м ; n – частота вращения поршня, мин
;
- коэффициент заполнения цилиндра;
- плотность продукта, поступающего на прессование, кг/м3
Шнековые прессы
Производительность:
,
где n – частота вращения шнека, мин ;
- объем массы, подаваемой шнеком за один оборот, м
;
- коэффициент, учитывающий полноту заполнения винтовой выточки шнека и непрерывность подачи продукта.
,
где - размер винтовой выточки шнека, м;
- наружный. Внутренний и средний диаметры шнека, м;
- средний шаг винта, м.
Мощность прессов:
, кВт
где а – удельный расход энергии для прессов, Дж/кг; Q – производительность; - коэффициент, учитывающий потери на трение прессуемой массы о рабочие детали пресса;
- коэффициент запаса мощности;
=1,2…1,3;
- КПД привода.
,
где - давление прессования в конце процесса, Па;
- приведенный коэффициент;
- плотность, кг/м3;
- плотность отпрессованной массы, кг/м3;
- масса текучей фракции, отнесенной к 1кг продукта.
Практическая работа № 14.