Работа 2. 8 центробежная соковыжималка циклического действия с терочным диском

Технологическая задача: получения сока из фруктового сырья.

Цель работы: Оценить технический уровень (состояние) центробежной соковыжималки циклического действия с терочным диском и дать предложения по развитию её конструкции для повышения эффективности процесса получения фруктового сока.

Задачи работы:

1. Изучить устройство и принцип работы центробежной соковыжималки циклического действия с терочным диском и регулируемого привода.

2. Рассмотреть особенности процесса получения фруктового сока.

3. Определить теоретическую и экспериментальную производительности, а также мощности привода центробежной соковыжималки циклического действия с терочным диском при различных скоростях вращения рабочего вала и обработать результаты испытаний.

4. Дать предложения по техническому обслуживанию центробежной соковыжималки циклического действия с терочным диском.

5. Усвоить правила безопасной эксплуатации и наладки центробежной соковыжималки циклического действия с терочным диском.

Оборудование, инструменты и инвентарь: центробежная соковыжималка циклического действия с терочным диском, прибор Чижовой для определения влажности, весы технические, весы аналитические, цилиндры мерные, секундомер, емкости для продукта, сока и выжимок, нож, полотенце, бумага фильтровальная.

Продукты: яблоки - 15,0 кг; морковь - 15,0 кг; картофель - 15,0 кг; свекла - 15,0 кг; огурцы -15,0 кг.

 

Изучение устройства и принципа работы

Центробежная соковыжималка циклического действия с терочным диском (рис.2.8.1) предназначена для извлечения сока из фруктов и овощей в домашних условиях и на предприятиях общественного питания.

Соковыжималка центробежная состоит из цилиндрического корпуса 4, под днищем которого размещен вертикально электродвигатель 8. На верхнем конце вала электродвигателя 8 Закреплен цилиндрический перфорированный ротор 5, над днищем

 

Рис. 2.8.1 Общий вид центробежной соковыжималки цикического

действия с терочным диском: 1 - крышка съемная; 2 - патрубок загрузочный; 3 - защелка; 4 - корпус цилиндрический; 5 - ротор перфорированный; б - сито закладное; 7 - патрубок слива сока; 8 - электродвигатель; 9 - рычаг тормозной; 10 -планка тормозная; 11 - диск тормозной; 12 - диск терочный

 

которого расположен терочный диск 12. На обечайке ротора 5 размещено закладное сито 6. Сверху корпус 4 закрыт съемной крышкой 1, в центре которой находится загрузочный патрубок 2. Крышка 1 крепится к корпусу 4 защелками 3. На днище корпуса 4 расположен патрубок слива сока 7. На нижнем конце вала электродвигателя 8 закреплен тормозной диск 11, под которым с зазором размещена тормозная планка 10, укрепленная на рычаге 9.

При работе соковыжималки продукт загружается через патрубок 2 и попадает на терочный диск 12, который вместе с ротором 5 вращается на валу электродвигателя 8. Измельченный продукт центробежной силой отбрасывается на сито 6, размещенное внутри перфорированного ротора 5, и равномерно распределяется по нему. Под действием этой силы сок выделяется из продукта, проходит последовательно сквозь его слой, сито и ротор, а затем отбрасывается на стенку корпуса 4, стекает по ней и отводится из соковыжималки по сливному патрубку 7. С течением времени увеличивается слой продукта на сите 6. растет его сопротивление фильтрации сока, а ее скорость падает. Для повышения производительности соковыжималки ее останавливают для чистки. Выключают электродвигатель 8 и тормозят ротор 5, нажимая рычаг 9 и прижимая тормозную планку 10 к тормозному диску 11. Освобождают защелки 3, снимают крышку 1 и вынимают сито 6, удаляя выжимки. После этого сито 6 ставят на место, закрывают крышку 1 и фиксируют ее защелками 3.

Техническая характеристика

Производительность, кг/ч до 40,0

Диаметp перфорированного ротора, мм 290

Диаметр терочного диска, мм 180

Мощность электродвигателя, Вт 180

Частота вращения, об/мин 4420

Габаритные размеры, мм 400 х 360 х 295

Масса, кг 28,5 кг

Техническое обслуживание

Перед пуском убедитесь в наличии заземлении и в отсутствии посторонних предметов в корпусе соковыжималки. Стенки ротора и сита должны быть чистыми, а сито - плотно прилегать к стенке ротора, не выступая за его верхний край. Проведите в течение 30...40 с пуск соковыжималки без продукта и убедитесь в ее нормальной работе. Не должно быть сильной вибрации, шума, запаха изоляции и т.д., а при их возникновении немедленно отключите соковыжималку, найдите и устраните неполадки.

Загрузка продукта должна быть равномерной и постепенной, с небольшой высоты. При снижении скорости отвода сока выключите соковыжималку, снимите крышку и выгрузите выжимки.

Периодически контролируйте температуру электродвигателя и состояние накладок на тормозных диске и планке. Производите эксплуатацию электродвигателя в соответствии с его паспортом.

Методика выполнения работы

1. Взвесьте на технических весах продукт m₀=1,5 кг.

2. Нарежьте из него пластин толщиной 1...3 мм общей массой 0,005 кг и уложите их на лист отфильтрованной бумаги, накрыв сверху вторым листом.

3. Взвесьте продукт с бумагой.

4. С помощью прибора Чижовой высушите продукт.

5. Уложив его с бумажным покрытием между нагревательными элементами.

6. Взвесьте продукт вместе с бумагой и определите его исходную влажность w₀ (%) по формуле

, (2.8.1)

где m_в,m_c,m_б - соответственно масса влажного и сухого продукта с бумагой, а также масса бумаги, кг.

7. Запишите показания счетчика электроэнергии А₀ (кВт ч) и включите соковыжималку.

8. Поставьте мерный цилиндр под патрубок слива сока и засыпьте продукт в загрузочный патрубок.

9. Зафиксируйте время загрузки и окончания измельчения.

10. Во время измельчения через каждые =15 с фиксируйте объем п олученного сока V (л).

11. Через =20 с отключите электродвигатель, отберите пробу выжимок из остановившегося ротора и определите ее влажность W (%).

12. Включите электродвигатель, зафиксировав время пуска, а через =30 с вновь отключите его и проведите определение влажности выжимок W₂(%).

13. Повторите исследования 5-6 раз и заполните табл.2.8.1.

 

Таблица 2.8.1 Протокол исследований

Показания счетчика электроэнергии A0,кВт.ч

Масса продукта m0,кг

Влажность продукта W,%

Время измельчения , с

Масса влажного продукта mв, кг

Масса сухого продукта mc кг

Масса бумаги mб,кг

Объем сока V, л

Масса выжимок mk,кг

 

14. Взвесьте на технических весах продукт m₀ =2,5 кг и проведите испытания по описанной выше методике.

15. Полученные данные зафиксируйте в табл 2.8.1.

16. Взвесьте на технических весах 4,5 кг продукта, проведите аналогичные испытания и зафиксируйте результаты в табл. 2.8.1.

17. Проделайте пункты 14-16 для 6,5 кг продукта.

18. Рассчитайте текущие значения влажности выжимок, соответствующие моментам , и т.д. для всех опытов.

Расчетная часть

Рассчитайте производительность соковыжималки по соку для времени, когда его отжим совмещен с измельчением продукта

, (2.8.2)

где V_i+1, V_i - объемы сока, л, соответствующие моментам времени .

Рассчитайте среднюю за цикл производительность соковыжималки Q_ср (л/с)

, (2.8.3)

где -длительность цикла,с; - длительность измельчения, с; - длительность интервала времени отжима выжимок без измельчения продукта, с; V_ц - объем сока, получаемый за весь цикл работы (включая отжим выжимок), л.

Рассчитайте удельный объем сока V_уд (л/кг), полученного из 1 кг продукта,

, (2.8.4)

Сопоставьте с общим объемом сока V₀ (л), содержащегося в 1 кг продукта, считая ориентировочно плотность сока =1000кг/м³,

, (2.8.5)

 

Рассчитайте теоретическую производительность центрифуги q_Т (кг/с) по переработанному продукту

, (2.8.6)

где m - масса загруженного продукта, кг, - длительность цикла, с

, (2.8.7)

где -длительность работы с измельчением продукта, с; -длительность отжима продукта без его добавления (при отсутствии измельчения), с.

Рассчитайте объем сока, который должен быть получен из переработанного продукта V_m, (л).

, (2.8.8)

где m₀, m_k - соответственно начальная и конечная масса продукта в роторе, кг; w₀, W_к- соответственно начальная и конечная влажность продукта в роторе, %; - плотность сока, кг/л.

Сопоставьте расчетный V_m и фактический V_ц объем сока полученного за один цикл. Выявите вероятную причину расхождения.

Графическая часть

Постройте графики следующих зависимостей при различных m₀, при различных . Проанализируйте графики, найдите максимальное значение Q. Постройте графики зависимостей при различных m₀, при различных значениях длительности цикла , при различных значениях m₀.

Сопоставьте графики и найдите рациональный режим работы центрифуги, характеризующийся количеством перерабатываемого за цикл продукта и длительностью обезвоживания выжимок.

Выполните рабочий чертеж какой-либо детали соковыжималки (ротор, диск, корпус) и сделайте спецификацию к нему в соответствии с требованиями ЕСКД.

Проверь себя

1. Что такое фактор разделения?

а) отношение силы тяжести к центробежной силе;

б) произведение силы тяжести к центробежной силы;

в) отношение силы тяжести к центробежной силы;

г) сумма силы тяжести и центробежной силы.

2. Что определяет производительность центрифуги периодичного действия?

а) объем ротора и продолжительность разделения;

б) вязкость продукта, мощность привода;

в) масса продукта и трение в приводе;

г) содержание жидкой фазы, вязкость продукта.

3. В чем отличие работы соковыжималки циклического действия с терочным диском от центрифуги периодического действия?

а) в соковыжималке происходит предварительное измельчение продукта;

б) в цетрифуге происходит предварительное измельчение продукта;

в) отличий нет;

г) различная мощность привода.

4. Что определяет скорость вытекания сока из соковыжималки?

а) характерпродукта;

б) степень заполненияч ротора;

в) скорость вращения ротора, количество отжатой массы;

г) мощность привода.