Порошкообразные продукты

Технология порошкообразных продуктов внедряется в отечественной промышленности в Азово-Черноморском бассейне (по схеме ВНИРО).

Порошкообразные продукты вырабатывают из нерыбного сырья - устриц, трепанга и других беспозвоночных, богатых белковыми веществами, витаминами и микроэлементами, и используют на пищевые и лечебные цели.

Технология получения порошкообразных продуктов основана на принципе измельчения сырья истиранием и высушивания в горячем воздухе по схеме прямой сушки.

Из установок, применяющихся за рубежом, представляет интерес непрерывно действующая установка системы "Атрайтор", позволяющая перерабатывать сырье с низкой критической температурой (рис.64).

Основными узлами установки являются питатель, измельчитель и вентилятор. Сырье загружают в бункер питателя, откуда через регулирующий рукав оно попадает на вращающийся диск. С диска материал скребком подается в машину, причем объем подаваемого сырья определяется положением скребка, которое регулируется при помощи ручного маховичка. Кроме ротационного питателя, имеется питатель лопастного типа, скорость работы которого также может регулироваться с учетом качества и специфики перерабатываемого сырья.

Через внутренний желоб материал попадает в первое измельчительное отделение, где дробится вращающимися сегментовыми молотками. Измельченное сырье потоком горячего воздуха подается в зону истирания по другую сторону ротора, в которой движение частиц имеет гораздо более сложный характер. Эти частицы то увлекаются к центру, то снова выносятся к периферии ротора, пока не уменьшатся до заданного размера. Штифты, расположенные на роторе, завихряют воздух и создают сильную турбулентность, способствуя трению между частицами. Неподвижные штифты, или прерыватели, ускоряют вихревые потоки воздуха и в то же время препятствуют вращению измельченных частиц вместе с ротором, еще более повышая таким образом эффективность движения штифтов.

По мере измельчения частицы постепенно выходят из зоны турбулентности по направлению к отверстию ("глазку") вентиляторного отделения и перехватываются сепараторными рычагами, которые имеют форму ложек и вращаются на одной оси с ротором перед отверстием диафрагмы, отделяющей измельчительное отделение от вентиляторного.

Более крупные частицы увлекаются воздушной струей не так быстро, как более мелкие, поэтому они перехватываются сепараторными рычагами и отбрасываются обратно в зону истирания, тогда как мелкие частицы вытягиваются через вентилятор в циклонный улавливатель.

Рис. 64. Непрерывно действующая установка для получения порошкообразных продуктов из нерыбного сырья: 1 - питательный бункер; 2 - соединительный патрубок; 3 - воздухонагреватель жидким топливом; 4 - сушилка-измельчитель; 5 - магнитный сепаратор; 6 - циклон; 7 - выпускная муфта; 8 - выпускная труба; 9 - упаковка

Данная установка выпускается семи типоразмеров; ее пропускная способность от 0,1 до 10 т/ч, она занимает небольшую площадь, обладает высокой тепловой эффективностью. На испарение 10 - 12 кг влаги расходуется 1 кг топлива.

Действие сушилки измельчителя легко регулируется, что позволяет выпускать грубо или мелко измельченные порошки при переработке устриц и других беспозвоночных. Влагосодержание готового продукта регулируется в зависимости от требований стандартов.

В готовом белково-минеральном продукте находятся частицы различных размеров, в основном не более 30 мкм.

Общий коэффициент оседания частичек в циклоне характеризуется следующим уравнением:

где υ - объем воздуха, проходящего через циклон, м³/ч;

а и Ь - удельное количество летучей муки соответственно до и после оседания в циклоне.

Фракционный коэффициент осаждения летучей муки оценивается по величине улавливаемых частиц:

где d и с - удельное кличество муки данной фракции соответственно до поступления в циклон и после выхода из него, г/м³.

Принцип действия циклона состоит в следующем. Твердая частица муки двигается по инерции прямо с высокой скоростью (порядка 20 м/сек), прижимается к корпусу циклона и вместе с воздушным потоком спускается по конической части циклона вниз. При специально вихревом движении образуется пониженное давление з центре циклона, вследствие чего поток воздуха в нижней части конуса меняет свое направление и, проходя по центру циклона вверх, направляется в выходную трубу. Мука тонкого помола будет осаждаться вниз, откуда ее периодически или непрерывно отводят к местам упаковки и взвешивания.

Воздух к циклону обычно подводят по прямоугольному патрубку; чем уже этот патрубок, тем легче работает циклон, тем больше улавливает муки, т. е. тем выше его к. п. д. Уменьшение ширины щели подводящего патрубка укорачивает путь движения твердой частицы до момента соприкосновения с цилиндрической стенкой, вследствие чего повышается эффективность работы циклона. Уменьшение диаметра цилиндрической части циклона достигается повышением угловой скорости вращения вихревого потока, что также способствует лучшему улавливанию взвешенных частиц муки. Центробежная сепарирующая сила циклона определяется по формуле

где т - масса частиц, содержащихся в воздухе;

υ - скорость входа воздуха в циклон;

r - радиус циклона.

При одной и той же скорости входа воздуха υ сила р обратно пропорциональна радиусу циклона r, поэтому уловители взвешенных частиц муки обычно составляют из батарей циклонов мелких диаметров. Однако уменьшать диаметр циклонов можно только до известного предела, так как при малых диаметрах начинает резко снижаться эффективность ротора циклонов вследствие забивания их мукой.