Аналіз існуючого обладнання для змішування сировини
Для приготування рецептурних сумішей, емульсій, кремів, розчинів та інших кондитерських мас застосовуються змішувачі та збивальні машини.
Змішувачі дозволяють отримати однорідну масу, яка складається з декількох компонентів, що можуть знаходитись в різних агрегатних станах. Компоненти можуть бути рідкими і твердими (сипучими). У випадку необхідності, рецептурні суміші насичуються повітрям – збиваються з допомогою збивальних машин.
В залежності від структурно-механічних властивостей компонентів та кінцевого продукту обладнання, що застосовується, поділяється на машини періодичної та неперервної дії; по конструктивним ознаках – на лопатеві. пропелерні, турбінні, роторні машини.
Перемішуючі, місильні та збивальні машини періодичної дії мають вертикальний або горизонтальний робочий орган. Робочим органом служать один або два вали з фігурними лопатями, які забезпечують максимальний ефект перемішування.
Місильна машина з горизонтальним валом (рис.1.6) складається з таких основних вузлів: станини, ємності з місильним валом і кришкою, механізму повороту ємності та приводу.
Рис.1.6. Місильна машина з горизонтальним валом
В металевій коритоподібній ємності 3 розташований горизонтальний вал 16 з місильними лопатями 15. Ємність має сорочку 1, що дозволяє нагрівати або охолоджувати внутрішні стінки ємності в залежності від виду суміші та частоти обертання вала місильних лопатей. Всередині сорочки може циркулювати холодна або тепла (60о С) вода. Ємність 3 закрита рухомою кришкою 8. Місильні лопаті закріплені на валу 16, який обертається в підшипниках кочення, корпуса 17 яких монтуються на стійках 18. Встановлених на станині машини 20.
Вал 16 з місильними лопатями приводиться в обертання від чотири–швидкістного електродвигуна 14 через чотирирядну клинопасову передачу 13, циліндричний редуктор 25 з двостороннім вихідним валом 24. Кожний вихід вала муфтою 23 зв’язаний з проміжним валом 22, що обертається в підшипниках кочення, встановлених в корпусах 21. Від чотирирядної ланцюгової передачі 19 приводиться місильний вал 16.
Частота обертання вала 16 при замісі змінюється автоматично, тривалість роботи на кожному режимі встановлюється на пульті.
По закінченню замісу вмикається електродвигун 12 механізму повороту ємності та приводу. Через черв’ячний редуктор 11 та передачу гвинт-гайка висувається шток 10, зв’язаний з торцевою стінкою ємності шарніром 9, і ємність 3 повертається навколо осі місильного вала на 90о.
По закінченню повороту електродвигун 12 вимикається здопомогою кінцевих вимикачів, встановлених на станині. Рецептурна суміш вивантажується в підкатну діжу при обертанні вала місильних лопатей з малою частотою в напрямі протилежному обертанню вала при замісі.
Місткість машини 600 л. Частота обертання місильного вала 10, 15, 20, 30 об/хв., тривалість повороту ємності 30 с.
Перемішуючі, місильні і збивальні машини неперервної дії, що застосовуються на кондитерських підприємствах, по розташуванню робочого органу діляться на горизонтальні і вертикальні, а по конструкції перемішуючого органу – на лопатеві, дискові і роторні.
Для зменшення тривалості замісу і покращення якості суміші застосовують віброзмішування.
Лопатевий змішувач неперервної дії призначений для змішування компонентів при приготуванні шоколадних та цукеркових рецептурних сумішей.
Змішувач (рис.1.7) має корпус, який складається з верхньої 5 і нижньої 11 частин. Нижня частина кріпиться до станини 1, верхня прикріплена на петлях 13до нижньої і закривається відкидними болтами з бараковими гайками 14. Компоненти рецептурних сумішей подаються дозаторами в патрубок 3.
Рис.1.7. Лопатевий змішувач неперервної дії
Всередині корпуса обертаються в протилежних напрямах два паралельних вала 4 з секторними лопатями 6. Лопаті змішують компоненти і переміщають суміш до вихідного отвору. Готова маса виходить через патрубок, січення якого може змінюватись з допомогою шиберної заслінки 8 зі штурвалом 9. Цим регулюється ступінь заповнення змішувача, і відповідно, тривалість та інтенсивність перемішування маси.
Змішувач оснащений водяною сорочкою 10 для підтримання необхідної температури маси. Завдяки розвинутій поверхні змішуючи лопатей, відносно малому об’єму маси, а також підігріву маси в змішувачі відбувається рівномірне змішування компонентів.
Один вал змішувача отримує обертання від приводу через ланцюгову передачу 1, другий вал – від першого через зубчасту передачу 2. Верхня частина корпуса має оглядові люки 7. Над люками змішувача встановлюються дозатори для подачі необхідних компонентів.
Продуктивність лопатевого змішувача 400 кг/год., частота обертання лопатевих валів 21 об/хв.
Віброзмішувач призначений для високоякісного змішування та приготування різних кондитерських мас, вафельного тіста і начинки.
Віброзмішувач (рис.1.8) являє собою камеру 7, з’єднану пластинами 8 з противагою 11. Камери, пластини і противага утворюють жорстку коробчасту конструкцію, всередині якої розташований динамічний (інерційний) вібратор 10. Дебаланс виконаний у вигляді двохопорного неврівноваженого вала, що обертається в роликових сферичних підшипниках. На валу посаджені диски з противагами.
Вся система встановлена пружинних опорах 9, які забезпечують можливість поступального переміщення конструкції по замкнутій круговій або еліпсоїдальній траєкторії в площині, перпендикулярній осі вібратора. Частота коливань конструкції рівна частоті обертання вала вібратора.
Пружні опори зі спіральних пружин забезпечують зниження вібрації станини 12. Всередині корпуса в протилежних напрямах обертаються два лопатевих вала, що приводяться в рух від електродвигуна 2 (N = 1кВт,
n = 960 об/хв.) через редуктор 3.
Рис.1.8. Віброзмішувач
Дебалансний вал працює від електродвигуна 1 (N = 2,8 кВт, n = 1410 об/хв.). Крутний момент на вібратор та лопатеві вали передається гнучкими з’єднувальними муфтами 4. Рідкі компоненти поступають через патрубок 5, сипучі – через патрубок 6.Будова місильної камери показана на рис.1.8.б. На двох валах з горизонтальною віссю обертання (ведучому 2 та веденому 1) під кутом до осі вала розташовані лопаті 6. Завдяки цьому компоненти перемішуються та просуваються в місильній камері 7 до вихідного отвору 8. Коефіцієнт заповнення камери повинен бути 0,7 – 0,88. Продуктивність віброзмішувача 650 кг/год., частота обертання лопатевих валів 180 об/хв.