Классификация процессов разделения пищевых продуктов

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение………………………………………………………………….4

1. Классификация процессов разделения пищевых продуктов………5

1.1. Пищевые продукты как системы…………………………………..5

1.2. Признаки, используемые для разделения систем………………...6

1.3. Классификация продуктов измельчения зерна………………….11

1.4. Оборудование для механической переработки зерна………..…13

2. Классификация зернистых материалов……………………………16

2.1. Механическая классификация…………………………………....16

2.2. Гидравлическая классификация………………………………….22

2.3. Воздушная сепарация…………………………………………..…22

3. Показательные расчёты…………………………………………..…24

3.1. Материальные балансы процессов разделения………………….24

3.2. Показательный расчёт производительности дробилки и грохота………………………………………………………………………....25

3.3. Показательный расчёт объёма, производительности и мощности шаровой мельницы……………………………………………………………25

Заключение …………………………………………………………….27

Список литературы…………………………………………………….28

ВВЕДЕНИЕ

Современный мир, а в частности и различное технологическое производство, невозможно представить без понятия классификации. Этот термин, включает в себя как привычный нам непосредственный процесс группировки объектов исследования или наблюдения в соответствии с их общими признаками, так и процесс разделения однородного сыпучего материала по величине его кусков (частиц). Последнее нашло широкое применение в пищевой промышленности.

Целью данной контрольно-курсовой работы является получение знаний о процессе классификации, приобретение навыков в анализе различного оборудования для данного технологического процесса, рассмотренного на примере сыпучего материала (зерна).

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:

· приобрести общие представления о теории классификации, как процесса разделения пищевых продуктов;

· изучить непосредственно классификацию зерна;

· ознакомиться с применяемым для данного поцесса оборудованием;

· произвести показательные расчёты

Цель по названию

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ РАЗДЕЛЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

В ТЕКСТЕ ПЕРЕНОС

Пищевые продукты как системы

Вещества, которыми являются пищевые продукты, принято называть системами. Греческим словом система обозначают нечто целое, составленное из частей. Система – это множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом и образующих некую целостность, единство.

Вещества (продукты) пищевых производств как системы могут разделяться (классифицироваться) на две большие группы – гомогенные и гетерогенные.

Гомогенными (или однородными) называют системы, состоящие из одной фазы: твердой, жидкой или газообразной. Все параметры гомогенных систем изменяются непрерывно или в математическом смысле – монотонно. Это означает, что при движении в такой системе в любом направлении любой параметр всё время либо убывает, либо возрастает, т. е. изменяется без смены знака. Примерами однородных систем могут быть разбавленные растворы, газовые смеси, смешивающиеся жидкости и др.

Гетерогенные (неоднородные, дисперсные) системы состоят из нескольких фаз или ингредиентов, отделенных друг от друга поверхностями раздела, чётко фиксируемыми принятыми средствами контроля. При переходе через поверхность раздела измеряемые параметры меняются скачком. Примерами неоднородных систем могут быть суспензии, эмульсии, пены, туманы, пыли и др.

В гетерогенных системах можно выделить две фазы вещества – непрерывно распределённый континуум одной фазы, называемый дисперсионной средой, и находящиеся в нем измельчённые частицы различных размеров и форм, называемые дисперсной фазой [3].

Механическая классификация

Механическая классификация, которую также называют сепарированием (грохочением), применяют для разделения частиц, размеры которых колеблются от нескольких сантиметров до долей миллиметра. Классификацию проводят на рассеивающих устройствах, называемых грохотами или сепараторами. Для рассеивания материалов используют металлические или другие сита, решёта из металлических листов со штампованными отверстиями, решётки из параллельных стержней – колосников.

Сита бывают с квадратными или прямоугольными отверстиями; размеры отверстий от 0,04 до 100 мм. Сита обозначают номерами, соответствующими длине стороны отверстий сита в свету, выраженной в миллиметрах или микронах.

Решёта изготовляют из металлических листов толщиной 2…12 мм, в которых штампуют круглые или прямоугольные отверстия размером 2…10 мм. Чтобы избежать забивания отверстий материалом, их выполняют в форме конуса, расширяющегося книзу.

Колосники собирают из стержней обычно трапецеидального сечения. При такой форме колосников облегчается проход частиц материала через расширяющиеся книзу зазоры между колосниками.

Классификация материалов происходит при движении их относительно перфорированной поверхности. При этом поверхность может быть неподвижной, установленной под углом к горизонту большим, чем угол трения материала, либо движущейся.

В результате классификации получают два продукта: отсев (проход) и отход (сход). Отсев – частицы, прошедшие через рассеивающее устройство, отход – куски (частицы), не прошедшие через рассеивающее устройство.

Классификация бывает однократной и многократной. При однократной классификации материал просеивается через одно сито, при многократной – через несколько сит.

В промышленности используют грохоты с неподвижными и подвижными решётками. Наибольшее применение нашли грохоты с неподвижными решетками. Грохоты бывают качающимися, барабанными, вибрационными, дисковыми, роликовыми, колосниковыми и цепными.

На рисунке 2.1.1 показан качающийся грохот, который широко применяется в промышленности.

Рис. 2.1.1. Качающийся грохот:

1 – эксцентрик, 2 – шатун, 3 – пружина, 4 – корпус, 5 – сито

Грохот приводится в колебательное движение при помощи кривошипного механизма. Отсев проваливается при сотрясении сита в отверстия, а отход перемещается вдоль сита и с него поступает непосредственно на измельчение. Для отбора нескольких фракций качающиеся грохоты делают многоярусными; в этих грохотах материал подается на верхнее сито, имеющее наибольшие отверстия. Крупные куски удаляются с этого сита как отход, а отсев поступает на расположенное ниже сито с более мелкими отверстиями. На этом сите снова получают отход и отсев, причём отсев попадает на следующее более мелкое сито, и т. д.

Преимущества плоских качающихся грохотов: высокая производительность и эффективность грохочения, компактность, удобство обслуживания и ремонта.

Недостатком этих грохотов является неуравновешенность конструкции, в результате чего их работа сопровождается сотрясениями и толчками.

К грохотам с подвижными колосниками относятся роликовые грохоты, у которой просеивающей поверхностью служат ролики или диски, насаженные на параллельно установленные вращающиеся горизонтальные валы. Разделяемый материал движется по дискам или роликам, при этом нижний материал проваливается в зазоры между роликами или дисками, а отсев выгружается в конце грохота. В результате встряхивании материала при движении его по роликам или дискам повышается эффективность разделения.

Барабанный грохот представляет собой барабан, установленный наклонно под углом 4…7 ° к горизонту. Барабан, изготовленный из сетки или перфорированных стальных листов, вращается на центральном валу либо на выносных опорных роликах. Материал загружается с открытого торца барабана. Отсев проваливается через перфорированные стенки барабана, а отход выходит с противоположного открытого торца барабана. Барабанные грохоты используют для механической классификации от мелкого к крупному. Размер отверстий в ситах увеличивается по ходу движения материала. Недостатками барабанных грохотов является громоздкость, малая эффективность разделения и низкая производительность.

Для очистки зерна зерновых, крупяных и бобовых культур от сорных и зерновых примесей используют горизонтальные или вертикальные цилиндрические зерноочистительные сепараторы. Разделение в таких сепараторах происходит на металлическом сите. Проходные размеры отверстий сита увеличиваются по ходу движения зерновой смеси. Смесь разделяется под действием центробежной силы в вертикальных сепараторах либо в результате вибрационных колебаний материала и сита в горизонтальных сепараторах.

Рис. 2.1.2. Барабанный сепаратор:

1 – воронка, 2 – корпус, 3 – барабан, 4 – перегородка с каналом, 5 – вал

На рисунке 2.1.2 схематично показан барабан центробежного сепаратора, который состоит из нескольких секций. Зерно с примесями поступает в верхнюю секцию и под действием центробежной силы вместе с примесями отбрасывается к перфорированной стенке барабана сепаратора. Примеси, которые мельче зерна, проходят через отверстия стенки и удаляются из сепаратора в виде отсева, а зерно поступает в нижнюю секцию. Стенки барабана этой секции имеют отверстия большего диаметра, через которые зерно проходит и удаляется из сепаратора.

В вибрационных грохотах плоское наклонное сито совершает колебания при помощи вибратора. При вибрации материала на сите происходит его разделение, причем отверстия сит не забиваются, даже если разделяются влажные материалы. Процесс легко регулируется путем изменения частоты и амплитуды вибраций; сита легко сменяются.

Рис. 2.1.3. Схема работы барабанного электромагнитного сепаратора:

1 – сепаратор, 2 – конвейер, 3 – бункер ПО ЦЕНТРУ

Магнитные (электромагнитные) сепараторы предназначены для извлечения из массы сыпучего материала, например зерна, стальных и чугунных включений. Барабанный электромагнитный сепаратор (рис. 2.1.3) снабжён эксцентрично расположенным неподвижным электромагнитом, работающим от постоянного тока. При вращении барабана поверхность его находится в непосредственной близости от полюсов электромагнита. Чугунные и стальные предметы, попадающие в зону сильного магнитного поля, удерживаются на поверхности барабана, а сыпучий материал, не обладающий магнитными свойствами, ссыпается с поверхности барабана в приемный бункер. При выходе барабана из сферы действия магнитного поля чугунные и стальные предметы под действием силы тяжести отделяются от основной массы материала вне бункера.

Магнитные сепараторы устанавливают в местах загрузки твёрдых материалов в различные машины, например в дробилки, сушилки и другие.

Воздушная сепарация

Воздушная сепарацияотличается от гидравлической классификации тем, что скорость осаждения частиц в воздухе значительно больше скорости осаждения частиц в воде. Воздушная сепарация осуществляется в восходящем потоке воздуха в циклонных аппаратах.

Рис. 2.3.1. Схема центробежного сепаратора:

1 – корпус; 2 – внутренний конус; 3 – патрубок для ввода исходного продукта; 4, 5 – патрубки для отвода крупных частиц; 6 – направляющая лопатка; 7 – патрубок для вывода пыли

На рисунке 2.3.1 показана схема центробежного сепаратора. Обычно такой сепаратор устанавливают на линии отходящего воздушного потока от мельницы. Крупные части отделяются в кольцевом канале и конусе, где частицы под действием центробежной силы отбрасываются на стенки конуса. Крупные частицы соскальзывают со стенок конуса и выгружаются через патрубки 4 и 5. Воздух вместе с мелкими неотделившимися частицами удаляется через патрубок в циклон.

ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ РАСЧЁТЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе процесса выполнения данной контрольно-курсовой работы я приобрела общие представления о теории классификации, как процесса разделения пищевых продуктов. А именно изучила, что:

· пищевые продукты как системы классифицируют по сочетанию агрегатных состояний ингредиентов;

· для разделения систем на ингредиенты используют различные признаки (как различие температур фазовых переходов, растворимости для однородной системы, так и различия плотности ингредиентов для неоднородных);

· продукты размола подразделяют на крупки, дунсты и муку.

Были достигнуты поставленные задачи:

· ознакомилась с оборудованием для механической переработки зерна: сепараторами (в них зерновая смесь разделяется на крупный сор, крупное и мелкое зерно, мелкую примесь) и триерами (на них отделяют сорную зерновую примесь, отличающуюся от основного зерна по геометрическим размерам);

· выяснила, что процесс классификации представляет собой процесс разделения однородного материала по величине, форме и качеству и включает механическую, гидравлическую классификацию и воздушную сепарацию;

· произвела показательные расчёты дробилки, грохота и шаровой мельницы; предоставила материальные балансы процессов разделения.

безличностное описание (не я )

В начале заключения немного о применимости процессав ПиПП

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кавецкий Г. Д., Касьяненко В. П. Процессы и аппараты пищевой технологии. 3-е изд., перераб. и доп. М.: КолосС, 2008. 591 с.: ил.

2. Морозов В. Б. Самостоятельная работа студентов в дисциплине «Процессы и аппараты пищевых производств»: учебно-методическое пособие. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. 104 с.: ил.

3. Плаксин Ю. М., Малахов Н. Н., Ларин В. А. Процессы и аппараты пищевых производств. 2-е изд., перераб. и доп. М.: КолосС, 2008. 760 с.: ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение………………………………………………………………….4

1. Классификация процессов разделения пищевых продуктов………5

1.1. Пищевые продукты как системы…………………………………..5

1.2. Признаки, используемые для разделения систем………………...6

1.3. Классификация продуктов измельчения зерна………………….11

1.4. Оборудование для механической переработки зерна………..…13

2. Классификация зернистых материалов……………………………16

2.1. Механическая классификация…………………………………....16

2.2. Гидравлическая классификация………………………………….22

2.3. Воздушная сепарация…………………………………………..…22

3. Показательные расчёты…………………………………………..…24

3.1. Материальные балансы процессов разделения………………….24

3.2. Показательный расчёт производительности дробилки и грохота………………………………………………………………………....25

3.3. Показательный расчёт объёма, производительности и мощности шаровой мельницы……………………………………………………………25

Заключение …………………………………………………………….27

Список литературы…………………………………………………….28

ВВЕДЕНИЕ

Современный мир, а в частности и различное технологическое производство, невозможно представить без понятия классификации. Этот термин, включает в себя как привычный нам непосредственный процесс группировки объектов исследования или наблюдения в соответствии с их общими признаками, так и процесс разделения однородного сыпучего материала по величине его кусков (частиц). Последнее нашло широкое применение в пищевой промышленности.

Целью данной контрольно-курсовой работы является получение знаний о процессе классификации, приобретение навыков в анализе различного оборудования для данного технологического процесса, рассмотренного на примере сыпучего материала (зерна).

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:

· приобрести общие представления о теории классификации, как процесса разделения пищевых продуктов;

· изучить непосредственно классификацию зерна;

· ознакомиться с применяемым для данного поцесса оборудованием;

· произвести показательные расчёты

Цель по названию

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ РАЗДЕЛЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

В ТЕКСТЕ ПЕРЕНОС