Модернизация измельчителя сухого молока (конструкторская часть дипломного проекта)

СОДЕРЖАНИЕ

4 Разработка измельчителя сухого молока
4.1 Обоснование выбора конструкторской разработки
4.2 Основные расчеты измельчителя сухого молока


4 РАЗРАБОТКА ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ СУХОГО МОЛОКА

4.1 Обоснование выбора конструкторской разработки

 Процессы измельчения пищевых сред – ведущие процессы многих пище-вых технологий и производств. Оборудование для измельчения во многом они определяют качественное протекание последующих стадий обработки сырья, формируя качество готового продукта. В измельчителе сухого молока необходимо чтобы частицы сухого продукта измельчались до определенного размера путем истирания и раздавливания. [9]
Анализируя рынок оборудования, на сегодняшний день не существует эффективного оборудования малой производительности для измельчения сухого молока. Технологические и эксплуатационные требования, предъявляемые к измельчителю сухого молока:
– измельчитель должен обеспечить измельчение сухого молока до ра-змера частиц не более 1 мм;
– материал рабочих органов должен быть износостойким и разрешен к применению в молочной промышленности;
– измельчитель должен обеспечить возможность промывки всех поверхностей соприкасающихся с продуктом при их санитарной обработке во избежание бактериальной загрязненности сырья;
– производительность измельчителя должна быть 500 кг/ч;
– коэффициент неравномерности частоты вращения рабочего органа не более 10%, частота вращения - 30 об/мин;
– площадь, занимаемая измельчителем должна быть не более 3 м2;
– основные детали измельчителя должны быть легкосъемными и отвечать требованиям унификации и стандартизации для сокращения времени простоев оборудования при техническом обслуживании и ремонте;
Исходя из требований предъявляемых к данной разработке, конструкция измельчителя должна иметь корпус, измельчающий орган, привод и электрооборудование.
Приведем сравнительную характеристику измельчителей сухого молока в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Сравнительная характеристика конструкторской разработки
Схема оборудования Преимущества Недостатки
1 2 3
Измельчитель сухого
молока

1 – бункер;
2 – подающий шнек;
3– измельчающий орган;
4 – корпус;
5 – электродвигатель. 
– простота конструкции;
– стоимость 120 тыс. руб;
– обеспечивает требуемое качество измельчения;
– отдельный выход для неиз- мельченного сырья.
 
– высокая трудоеко-
сть снятия рабочего органа.
Установка А1-КПК

1 – бункер;
2 – подающие вальцы;
3 – измельчающие валь-цы;
4 – корпус;
5 – электродвигатель. 
– производительность 1,5 т/ч;
– возможность измельчения
различных видов сухих мо-лочных продуктов. 
– не обеспечивает требуемого качества измельчения;
– высокая трудоем-кость снятия рабочего органа;
– стоимость 200 тыс. руб.
Из представленной таблицы 4.1 видно, что первая конструкция более вы-годна. Основным фактором выбора стали такие свойства измельчителя, простота, прочность и дешевизна конструкции. Такая машина проста в управлении и, предполагаем, будет надежно работать.
В конструкции измельчителя сухого молока одним из важных конструк-тивных элементов является рабочий орган – мотовило. Рабочий орган выбирают, учитывая состояние измельчаемой массы, толщину слоя, произ-водительность, степень однородности, способ загрузки и выгрузки продукта, требования технологии.
Эффективность измельчения оценивают таким показателем, как размер частиц сухого молока, а для качественной оценки используют параметры смачивания и растворимости. Практически чем меньше размер частицы, тем быстрее протекают процессы смачивания и растворимости [3].
 График зависимости условной скорости смачивания и относительной ско-рости растворения сухого молока от размера агломератов представлен на рисунке 4.1.

 Рисунок 4.1 – График зависимости условной скорости смачивания и относительной скорости растворения сухого молока от размера агломератов.

 Из графика видно что, для достижения высокой скорости смачивания и растворения продукта оптимальный размер частиц около 1 мм. Характерно, что максимум кривой относительной скорости растворения несколько растянут и не так явно выражен по сравнению с максимумом кривой условной скорости смачивания. Это объясняется тем что, что скорость растворения существенно возрастает у увеличением удельной поверхности частиц продукта. Стоит также отметить что, значение величины относительной скорости растворения у агломератов размером 1 мм больше чем, у агломератов размером 0,5 мм, так как в следствии смачивания следует растворение, скорости протекания которых находятся соответственно в прямой и обратной зависимости от размера частиц продукта.