Объемные дозаторы периодического действия для жидких компонентов: водомерный бачок АВБ-100М, дозатор Ш2-ХДБ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Объемные дозаторы периодического действия для жидких компонентов: водомерный бачок АВБ-100М, дозатор Ш2-ХДБ

Содержание

Введение

1. Описание устройства водомерного бачка АВБ-100М и дозатора Ш2-ХДБ, их принцип действия

2. Основы расчёта дозаторов

3. Описание устройства и принципа действия машинно-аппаратурной схемы производства подового хлеба из пшеничной муки I сорта

Введение

Дозирование - одна из важнейших операций технологического процесса производства хлебных и макаронных изделий. Основное назначение дозирующих устройств - обеспечить заданное количество материала по массе (или поддержание заданного расхода компонента) с определенной точностью.

Основные требования, предъявляемые к дозаторам:

¦ точность дозирования;

¦ высокая производительность;

¦ простота конструкции и надежность работы узлов дозатора и его системы управления;

¦ возможность создания автоматических комплексов, позволяющих осуществлять замес тестовых полуфабрикатов по заданной технологической программе.

По структуре рабочего цикла дозирование бывает непрерывным или порционным, а по принципу действия - объемным или весовым.

Для порционного дозирования характерно периодическое повторение циклов выпуска дозы (порции) компонента. При порционном объемном способе дозатор обычно отмеривает порцию при помощи мерной камеры заданного объема. Порционное весовое дозирование основано на отмеривании дозы определенной массы. При непрерывном объемном дозировании дозатор подает поток материала с заданным объемным расходом.

Весовой способ дозирования, как правило, обеспечивает большую точность, поэтому для дозирования основного компонента теста - муки, как при непрерывном, так и порционном тестоприготовлении чаще используют весовые дозаторы.

Объемный принцип дозирования конструктивно более прост, поэтому дозаторы, основанные на этом принципе работы, более надежны. Применение объемного метода существенно упрощает процесс дозирования жидких компонентов. Вместе с этим, объемное дозирование нередко характеризуется более значительной погрешностью, что в отдельных случаях ограничивает его применение.

В хлебопекарной и макаронной промышленности применяется систематическое дозирование нескольких различных видов сырья, поэтому более рационально использовать многокомпонентные дозирующие устройства.

Такие установки могут работать в автоматическом режиме, а функции обслуживающего персонала сводятся к наблюдению и контролю точности работы установки. Подобные многокомпонентные системы применяются как для порционного, так и для непрерывного дозирования объемным или весовым методом.

Многокомпонентное дозирование может осуществляться по следующим схемам:

1. Последовательное дозирование компонентов в одном общем дозаторе.

2. Параллельное дозирование каждого компонента в отдельном специальном дозаторе (так называемые дозировочные станции).

Первая схема используется, как правило, при порционном тесто- приготовлении и является весьма простой и экономичной. Она обеспечивает меньшую металлоемкость и компактность установки. Однако длительность общего цикла дозирования из-за последовательного отмеривания компонентов велика. Это может снизить производительность тестоприготовительного оборудования.

Вторая схема применяется при непрерывном и порционном замесе полуфабрикатов. Она позволяет наиболее полно приспособить каждый дозатор к особенностям дозируемого компонента и, тем самым, повысить точность дозирования. Вместе с этим, нужно учитывать, что дозировочные станции такого типа более громоздки и имеют большую стоимость.

Все сырье по структурно-механическим свойствам можно разделить на сыпучие (мука, сухарная крошка, сахар-песок), жидкие (вода, солевой и сахарный раствор, дрожжевые суспензии, жидкий жир и жировые эмульсии) и структурированные (меланж, заварка, закваска и другие маловязкие тестовые полуфабрикаты) материалы.

В зависимости от свойств дозируемых компонентов, структуры рабочего цикла и конструктивных признаков классификация дозаторов может быть представлена в виде таблицы (см. табл. 1).

Таблица 1 Классификация дозаторов

Дозаторы для сыпучих компонентов. Принцип действия объемных дозаторов непрерывного действия для сыпучих материалов основан на подаче продукта из емкости (бункера) рабочим органом, совершающим вращательное, поступательное или возвратно-поступательное движение. На хлебопекарных и макаронных предприятиях для непрерывного дозирования муки используют барабанные, тарельчатые, шнековые, ленточные и вибрационные дозаторы.

Барабанный дозатор (рис. 1.1, а) имеет рабочий орган 1, расположенный в корпусе 2, с несколькими карманами-ячейками, заполняемыми сыпучим материалом под действием силы тяжести. При регулировании производительности меняют объем карманов или частоту вращения барабана. Из карманов мука поступает в выходной патрубок дозатора.

Тарельчатый дозатор (рис. 1.1, б) представляет собой горизонтальный вращающийся диск 1 (тарель), с которого материал сбрасывается скребком 2. Высота слоя материала регулируется передвижной манжетой 3, перекрывающей выходной патрубок бункера. Материал располагается на тарели усеченным конусом, размеры которого зависят от высоты расположения манжеты.

Шнековый дозатор (рис. 1.1, в) представляет собой короткий шнек 7, помещенный в кожух 2, забирающий материал из бункера. Производительность дозатора может регулироваться частотой вращения шнека.

Ленточный дозатор (рис. 1.1, г) является коротким ленточным конвейером 1, расположенным под питающим бункером 2. Подачу материала можно регулировать перемещением заслонки J или изменением скорости конвейера.

Вибрационный дозатор (рис. 1.1, д) имеет рабочий орган в виде колеблющегося лотка 7, подвешенного на гибких опорах 2. При вибрации лОтка сыпучий материал перемещается в продольном направлении.

Весовые дозаторы муки, в основном, используют на хлебопекарных предприятиях при порционном и поточном тестоприготовлении. Принцип их действия основан на использовании квадрантных или рычажных весовых механизмов.

Бункерный дозатор (рис. 1.2, а) относится к дозаторам весового типа, работающим в периодическом режиме от питателя 1. В нем на призмах малого плеча грузоприемного рычага 4 подвешен бункер 2 с открывающимся дном 3. Большое плечо при помощи тяг 6,8 и промежуточного рычага 7 связано с циферблатным указательным прибором 9, на котором установлены датчики грубой 12 и точной 13 массы, датчик 11 нулевого положения стрелки 10. На большом плече расположен противовес 5.

Ленточный дозатор (рис. 1.2, б) относится к дозаторам весового типа, обеспечивает высокую точность дозирования сыпучих компонентов при непрерывных процессах тестоприготовления.

Рисунок 1 Схемы дозаторов объемного типа для сыпучих компонентов: а - барабанный; б - тарельчатый; в - шнековый; г -ленточный; д - вибрационный

Рисунок 2 Схемы дозаторов весового типа для сыпучих компонентов: а - бункерный; б - ленточный

Питатель 7 подает дозируемый продукт на короткий конвейер 6, движущийся с постоянной скоростью. При поступлении продукта на конвейер сигнал, поступающий на весовое устройство 2, непрерывно пре- * образуется им в пропорциональный электрический или пневматический сигнал, подающийся в систему регистрации и автоматического управления 4, а затем в интегрирующий 5 и регистрирующий 3 приборы. Эта система обеспечивает заданную производительность питателя.

Системы автоматического непрерывного весового дозирования обладают гибкостью и хорошо сочетаются с современными средствами комплексной механизации и автоматизации производства и микропроцессорной техникой.

Дозаторы для жидких компонентов. Принципиальные схемы основных типов жидкостных дозаторов показаны на рис. 1.3. Большинство схем дозаторов, кроме мембранного и бункерного, основано на объемном принципе дозирования.

Рисунок 3 Схемы дозаторов объёмного типа для жидких компонентов: а - дроссельный; б - барабанный; в - поплавковый; г - черпаковый; д - фиксированного уровня; е - электродный; ж - стаканчиковый; з - шестерённый; и - поршневой

1. Описание устройства водомерного бачка АВБ-100М и дозатора Ш2-ХДБ, их принцип действия

водомерный дозатор хлеб

Водомерный бачок АВБ-100М. Бачок оборудован терморегулятором, водомерным стеклом, установочным винтом с указателем для регулирования уровня воды в бачке и шкалой, двумя электромагнитными мембранными клапанами, предназначенными для подачи горячей и холодной воды, электромагнитным клапаном для слива воды и поплавком.

Для обеспечения лучшего смешивания в бачке штуцер горячей воды расположен у днища бачка, а патрубок холодной воды - в средней части емкости.

Подача горячей воды продолжается до тех пор, пока температура воды не окажется выше заданной. Одновременно с отключением горячей воды открывается клапан подачи холодной воды. Чередование подачи горячей и холодной воды закончится, когда поплавок поднимется вместе с водой до заданного уровня и замкнет контакт конечного выключателя, размыкающий цепь управления электромагнитного клапана. Слив подготовленной порции воды осуществляется нажатием кнопки в цепи управления электромагнитного клапана.

Бачки АВБ-100М можно использовать и при непрерывном тестоприготовлении.

Техническая характеристика:

Ёмкость, л………………............................................................100

Пределы регулирования температуры смеси, 0С…….……..20-50

количества воды, л……………………………………………….30-100

Точность регулирования температуры смеси, 0С…….……………±2

количества воды, ……………………………………………….±1,5

Габаритные размеры, мм…………………..700Ч895Ч1950

Масса, кг…………………………………………….140

Автоматический водомерный бачок АВБ-100М (рис. 1.1, а). Он предназначен для автоматического регулирования температуры смеси в пределах от 20 до 60°С с одновременным отмериванием заданной порции воды. Смешивание воды до заданной температуры производится с помощью дилатометрического терморегулятора, а дозирование заданного объема осуществляется поплавковым устройством. Бачок выполнен в виде емкости прямоугольной формы, внутри которой расположен поплавок 9, свободно посаженный на направляющую трубу 16. Труба имеет две диаметрально расположенные прорези. Внутри направляющей трубы расположен ходовой винт 13, на котором находится гайка 10с двумя пальцами 19, входящими в продольные прорези направляющей трубы. Кроме вращательного движения, этот винт от поплавка может совершать продольное перемещение вверх. Ходовой винт с помощью двух пар винтовых шестерен 12 и 18 и передаточного валика 14 соединен с установочным винтом15, на котором находится гайка, соединенная с указателем 2. На лицевой стороне бачка смонтированы: водомерное стекло 3, шкала 4, градуированная в литрах, и дилатометрический терморегулятор 1.

На каркасе бачка установлена панель управления 17, на которой расположены пакетный переключатель для включения питания, тумблер, кнопка включения слива воды и три сигнальные лампочки: красная, указывающая поступление в бак горячей воды, зеленая, указывающая поступление холодной воды, и желтая, сигнализирующая о наполнении бака водой до заданного объема. На задней стенке бачка смонтировано три электромагнитных клапана: клапаны 7 и 8 для впуска горячей и холодной воды, а клапан 6 - для слива отмеренной порции воды. Для контроля температуры горячей воды на входе установлен контрольный ртутный термометр.

Вначале работы лимб 21 терморегулятора устанавливают на заданную температуру. Затем рукояткой 5, вращая установочный винт 15, указатель 2 устанавливают на шкале 4 на заданный объем. При этом через винтовые шестерни 12, передаточный валик 14 и винтовые шестерни 18 вращение передается ходовому винту 13, что приводит к перемещению вдоль винта гайки 10, которая ограничивает подъем поплавка и соответственно определяет объем воды в бачке.

Нажатием пакетного переключателя на панели 17 включают питание электрической схемы (рис. 1.1, б). Затем включением тумблера Т подается питание на обмотку катушки электромагнитного клапана ЭГ, который открывает подачу в бачок горячей воды. При воздействии горячей воды на чувствительный элемент дилатометра 1 замыкаются его контакты 22. В результате промежуточное реле Р1переключением контактов 20 отключает электромагнитный клапан горячей воды ЭГ и одновременно включает электромагнитный клапан ЭХ, который открывает подачу в бачок холодной воды. Одновременно на панели управления загорается зеленая сигнальная лампочка.

Холодная вода подается до тех пор, пока температура воды в бачке не понизится ниже заданного значения. При этом контакты 22 дилатометра разомкнутся, в результате реле Р1, переключая контакты 20,отключит электромагнитный клапан ЭХ, прекращающий подачу холодной воды, и одновременно включит электромагнитный клапан ЭГ, который откроет подачу в бачок горячей воды. В этот момент на панели управления загорится сигнальная лампочка красного цвета. При повышении температуры воды выше заданного значения реле Р1 вновь производит переключение электромагнитных клапанов, в результате прекращается подача в бачок горячей воды и открывается подача холодной.

Рисунок 4 Автоматический водомерный бачок АВБ-100М: а - общий вид; б - электросхема

Таким образом, горячая и холодная вода подается в бачок поочередно до тех пор, пока поплавок, поднимающийся вместе с водой, не достигнет гайки 10. Упираясь в пальцы 19, поплавок через гайку, перемещая ходовой винт вверх, замкнет контакты конечного выключателя 11. При этом срабатывает промежуточное Р3, снимающее напряжение с контактов Р1 последнее отключает электромагнитный клапан, через который в этот момент поступала вода в бачок. Одновременно на панели управления загорается желтая сигнальная лампочка.

Выпуск воды из бачка производится нажатием кнопки слива КС, в результате через промежуточное реле Р2 включается сливной электромагнитный клапан ЭС. По окончании слива воды из бачка обнажается сливной электрод 23, который через реле P4. отключает промежуточное реле Р2, выключающее электромагнитный клапан ЭС. Одновременно реле P4 отключает реле Р3, в результате электрическая схема вновь подготавливается к последующему дозированию.

Бачок работает от сети переменного тока напряжением 220 В, которым питаются обмотки электромагнитных клапанов ЭГ, ЭХ и ЭС. Промежуточные реле Р1, P2, Р3 и Р4 питаются через трансформатор и выпрямитель постоянным током напряжением 24 В. В настоящее время выпускаются две модификации бачка - АВБ-100М и АВБ-200, которые различаются только вместимостью бачка.

Дозировочная станция Ш2-ХДБ /1 с.126,127/ осуществляет весовое последовательное дозирование жидких компонентов. При работе в автоматическом режиме набор доз производится по заранее заданной программе.

Станция (рис. 1.2) состоит из бункера 8, подвешенного с помощью рычага 6 и подвесок 4 к раме 5, клапанов блока 3, отдельно монтируемого навесного щита управления и стойки с циферблатным указателем 10.

Бункер сварной из листовой нержавеющей стали служит для последовательного набора заданных доз жидких компонентов согласно рецептуре замешиваемого теста и одновременного слива компонентов через соленоидный клапан 9. Рама 5 предназначена для крепления на ней основных узлов станции и весового циферблатного указателя 1.

К раме крепятся блок 3 из шести соленоидных клапанов для подачи жидких компонентов в бункер в дозах, соответствующих рецептуре замешиваемого теста, а также с помощью подвесок 4 весовой рычаг 6, одновременно связанный тягой 2с циферблатным указателем. Рычаг предназначен для крепления к нему приемного бункера и передачи усилий, возникающих при наполнении бункера. Необходимую корректировку массы бункера можно производить при помощи тарных грузов 7.

Дозируемые компоненты подают в следующем порядке: вода, дрожжевая суспензия, закваска, раствор сахара, жир (жидкий), раствор соли. При отсутствии в рецептуре замешиваемого теста одного или нескольких компонентов соответствующие клапаны отключаются с помощью тумблеров, расположенных на пульте управления. Вертикальное перемещение тяги указателя, вызванное поступившей массой материала, преобразуется в угол поворота отслеживающего механизма. В корпусе дистанционного указателя на шкале установлены бесконтактные датчики положения. При прохождении металлического флажка, укрепленного на стрелке, через рабочий зазор датчика срабатывает соответствующее реле, отмечая набор определенной дозы.

Предельные значения суммарной массы компонентов - от 2 до 100 кг. Продолжительность одного цикла дозирования - 10 мин.

Рисунок 5 Дозировочная станция Ш2-ХДБ

2. Основы расчёта бачка и дозатора

Общий объем воды находят по формуле:

V=V1+V2 (1)

здесь V1 - постоянный объем (около 35 л);

V2 - расходуемый объем;

V2=P•ф (2)

где Р - расход воды на замес, л/мин;

ф - время расходования объема V2, мин.

Производительность дозаторов периодического действия (кг/с):

П = G/T, (3)

где G - масса дозируемой муки или жидких компонентов;

Т - продолжительность цикла дозирования;

Здесь Т=t1 +t2,

где t1 - продолжительность отмеривания заданной порции;

t2 - продолжительность разгрузки мерных ёмкостей.

3. Описание устройства и принципа действия машинно-аппаратурной схемы производства подового хлеба из пшеничной муки I сорта

Упрощенное изображение расположения технологических машин и аппаратов, а также увязанного с ними транспортного оборудования, в соответствии с принятой технологией производства, представляет собой машинно-аппаратурную схему.

В качестве основных машинно-аппаратурных схем можно рассмотреть схему производства подового пшеничного хлеба, вырабатываемого на крупных хлебопекарных предприятиях, а также схему производства хлебных изделий в ассортименте в пекарне малой мощности.

На рис. 3 приведена машинно-аппаратурная схема производства подового хлеба из пшеничной муки. На производство мука подается специализированным транспортом. Для разгрузки емкость автомуковоза подключают с помощью гибкого шланга к приемному щитку 8. Мука по трубам 10 аэрозольтранспортом подается в силосы 9, в которых хранится. По мере необходимости из силосов мука с помощью роторных питателей 7 и через переключатель 11 поступает в бункер 12, затем - в просеиватель 13, промежуточный бункер 14 и на автоматические весы 15.

Далее мука подается в производственные силосы 16, из которых дозируется в тестомесильную машину 17.

Работу аэрозольтранспорта обеспечивает компрессорная станция, оборудованная компрессором 4, ресивером 5 и фильтром 3. Для равномерного распределения сжатого воздуха при всех режимах работы перед питателем устанавливают ультразвуковые сопла 6.

При тарном хранении сахар поступает и хранится в мешках, дрожжи, маргарин, яйца - в ящиках, жиры - в бочках. Скоропортящееся сырье хранят в холодильных камерах.

При бестарном хранении соль, сахарный сироп, дрожжевое молоку жиры, молочная сыворотка доставляются специализированным автотранспортом. При поступлении в жидком виде сырье перекачивают по трубопроводам в расходные бачки, откуда через дозирующие устройства они поступают на замес.

Подача жидких компонентов к тестомесильной машине осуществляется дозировочными станциями 18, питающимися от расходных баков 20 и 21.

Рисунок 6 Машинно-аппаратурная схема производства подового хлеба из пшеничной муки I сорта

Опара замешивается в тестомесильной машине 17 и подается на брожение в шестисекционный бункерный агрегат 19. Выброженная опара насосом перекачивается на замес теста. Тесто бродит в емкости 22. Отсюда оно поступает в делитель 23. Для придания шарообразной формы тестовые заготовки обрабатываются в округлительной машине 24. Далее заготовки с помощью маятникового укладчика 1 загружаются в ячейки полок расстойного шкафа 2, где они находятся 40…50 мин. Расстоявшиеся заготовки перекладывают на под печи 25, в рабочей камере которой осуществляются гигротермическая обработка и выпечка.

Выпеченные изделия с помощью укладчика 26 загружаются в контейнеры 27 и направляются в остывочное отделение и экспедицию.

Общая длительность технологического процесса приготовления хлеба, начиная от приема муки до получения готовой продукции, обычно составляет 9... 10 ч.

Размещено на Allbest.ru