Устаткування для теплової обробки сировини і напівфабрикатів.

У кондитерському виробництві поряд з іншими процесами широко застосовується теплова обробка сировини і напівфабрикатів: нагрівання, уварювання, темперування, обсмажування.

При тепловій обробці продукту відбувається теплообмін між продуктом і середовищем, що віддає або сприймає теплову енергію- теплоносієм або холодоагентом. При обсмажуванні теплообмін здійснюється конвективного передачею теплоти від топкових газів або гарячого повітря, що мають температуру 80-180 ° С.

Основним теплоносієм при теплових процесах нагрівання, розчинення та уварювання в кондитерському виробництві є насичений водяний пар тиском зазвичай до 0,7 МПа.

Найбільш поширені такі способи нагрівання продукту водяною парою:

а) нагрів відкритою парою - барботированием пара в рідину, що нагрівається або впусканням його в апарат за допомогою інжекторів;

б) нагрівання глухим паром - подачею пари, що гріє в парову камеру теплообмінника, де він конденсується на поверхні теплообміну, віддаючи їй приховану теплоту пароутворення.

Нагрівання рідини відкритою парою проводиться найчастіше за допомогою барботерів-труби або змійовика з дрібними отворами, через які пар виходить в рідину, що нагрівається; барботер зазвичай встановлюється в нижній частині резервуара. Пар, виходячи з отворів барботера, піднімається вгору у вигляді бульбашок і по шляху конденсується, віддаючи свою теплоту рідини, що нагрівається; при цьому відбувається перемішування рідини. У схему паропроводу обов'язково включають зворотний клапан, щоб уникнути попадання рідини в паропровід при випадковому падінні тиску пара.

Істотними недоліками барботерів є шум, що виникає при виході пара з отворів, безпосереднє зіткнення пара з обігрівається продуктом, а також зниження концентрації продукту внаслідок конденсації в ньому пари, що гріє.

При обігріві ж продукту глухим паром через теплопередающей поверхню теплообмінника гріючийпар заповнює парову камеру теплообмінника і, віддаючи свою теплоту поверхні теплообміну апарату, конденсується. Конденсат відводиться з нижньої частини парової камери автоматом-конденсатовідвідників (конденсаційним горщиком або підпірної шайбою). Поверхня теплообміну може мати різну конструкцію (парові, змійовики, прямі трубки і т. П.).

Транспортування рідкого сировини (меляси, молока і ін.) Від місць зберігання до ділянок приготування рецептурних сумішей, дозування цієї сировини і напівфабрикатів здійснюється за допомогою шестеренних і плунжерних насосів. Для створення вакууму в установках для уварювання застосовуються поршневі і ротаційні мокровоздушние вакуум-насоси.

Апарати для термічної обробки какао-бобів і горіхових ядер

При термічній обробці жірсодержащего сировини відбувається видалення вологи і летючих кислот, поліпшення смаку, аромату і забарвлення. Ядра бобів, горіхи і насіння стають крихкими і легко дробляться і подрібнюються.

Для термічної обробки застосовуються циліндричні і кульові (сферичні) обжарочние апарати періодичної дії і сушарки безперервної дії типів ВІС-42ДК системи Строганова, EV і EVT італійської фірми «Карлі і Монтанари», типу STR швейцарської фірми «Бюлер», типу «Конті-303» (НДР) і ін.

Циліндричний обжарочний апарат. Апарат (рис. III.1) являє собою зварений барабан 6, що обертається на осі 7, яка приводиться в дію від шківа 3 через конічну передачу 2. Під барабаном розташована тонка 11. Топкові гази, омиваючи зовнішню поверхню обертового барабана, йдуть в газохід 5. Сировина завантажується в воронку 9, прикріплену до дверцят 10, і потрапляє у внутрішню порожнину барабана, на поверхні якого укріплені спіральні напрямні 7 для перемішування.

Виділяються при обсмажуванні гази і пари вологи відсмоктуються вентилятором через трубу 8. Частина топкових газів проходить через отвори в задній стінці барабана і просасивается через барабан тим же вентилятором. Барабан обмурувати цегляною кладкою 4.

Після закінчення обсмажування дверцята 10 з лійкою відкривається і продукт висипається в підкатний візок, яка потім подається під витяжку для відсмоктування газу з продукту і його охолодження.

Процес обсмажування в цих апаратах тривалий. Регулює температурний режим здійснюється зміною інтенсивності спалювання палива, що не дає можливості швидко його відрегулювати.

Циліндричні апарати бувають місткістю 100 і 300 кг.

Кульовий обжарочний апарат типу «Сироко». Усередині кулястого кожуха 8 на горизонтальному валу 17 обертається порожнистий зварений куля 4 (рис. Ш.2). Спицями 18 куля кріпиться до двох порожнистим цапф 16 і 26, які можуть вільно повертатися на валу 17. Вал на одному кінці має зірочку 14 ланцюгової передачі, а на іншому - штурвал 28 з фіксуючим штифтом 29, який входить в отвори сектора 27, закріпленого на порожнистої цапфи 26 кулі 4. Таким чином, через штифт 29 і сектор 27 обертання від валу 17 передається кулі 4. Стінки кулі мають отвори для вивантаження продукту, закриті шиберними заслінками 5.

Заслінки змонтовані на стрижнях 6, які закріплені на валу 17.Циліндричний обжарочний апарат.

Сировина (боби або горіхи) завантажується в воронку 3. При відкриванні шиберной заслінки воно потрапляє у внутрішню порожнину кулі 4. Для перемішування при обертанні кулі передбачені лопаті 7. Апарат працює на газовому обігріві.

Вентилятор 1 просасивается через порожнину кулі суміш повітря і топкових газів, одержуваних при спалюванні коксу в топці 15. Одночасно вентилятор видаляє з апарату пари вологи і газоподібні продукти, що виділяються з бобів або горіхів. Повітря засмоктується через патрубок 13. Кількість гарячої повітряно-газової суміші, що надходить в апарат, регулюється шиберними заслінками 11 і 12. Температура газів, що виходять з апарату, контролюється термометром 2. Відсмоктувати вентилятором гази надходять в циклон 25, де відбувається відділення частинок оболонки.

Після закінчення обсмажування апарат зупиняють, штифт 29 відтягують, повертають штурвал 28 так, щоб заслінки 5 відкрили отвори в стінці кулі 4, і відпускають штифт 29, який увійде в відповідний отвір сектора 27. Після цього включають привід і продукт при обертанні кулі висипається в конічну частину 19 кожуха, звідки через шиберні заслінку 20 надходить в приймач 21 охолоджувального пристрою.

Тут продукт перемішується обертаються лопатями 22. Вентилятор 24 просасивается повітря через шар бобів або горіхів, що знаходиться на сітчастому дні 23 приймача 21.

При розвантаженні апарату шибери 11 і 12 закриваються, а шибер 10 відкривається і гарячі гази з топки проходять по трубопроводу 9, минаючи обжарочний апарат.Кульовий обжарочний апарат типу «Сироко».

Апарат має пристрій для автоматичного контролю процесу обсмажування. Один з підшипників вала 17 спирається на вагове пристрій, який сприймає масу внутрішнього кулі і знаходиться в ньому продукту. У міру видалити

ня вологи маса бобів або горіхів зменшується. Коли вона зменшиться до заданої величини, вагове пристрій дає сигнал про закінчення процесу обсмажування.

Останнім часом до апаратів встановлюють прилади для контролю і регулювання температури, витрати газу і зменшення маси продукту при його обсмажуванні.

Технічна характеристика обжарочних апаратів

Показники

цилинд

річескій

апарат

кульовий

апарат

Показники

цилинд

річескій

апарат

кульовий

апарат

Виробник400550Температура160160
ність, кг / год обсмаження, ° С
кількість одне300160Тривалий35-4012-15
тимчасово загру ність обсмаження,
zhaemиh квасоля, кг хв
Частота обертів2033Габаритнірозміри, ммЗ обмуровкойЗ циклоном і піччю
циліндра і кулі,
об / хв
довжина29903600
ширина22502900
висота25002900

Кульові апарати випускаються місткістю 160, 250, 400 і 750 кг.

Сушарка ВІС-42ДК системи Строганова (Мал. ІІІ.З). Камера цієї сушарки розділена на 20 горизонтальних ярусів висотою 120 мм. Поверхня кожного ярусу складається з набору поперечних пластин (1000 × 110 мм). При повороті пластин на 90 ° какао-боби зсипаються на нижній ярус. механізмСушарка ВІС-42ДК системи Строганова

повороту пластин працює таким чином, що боби пересипаються послідовно з ярусу на ярус. Спочатку повертаються пластини першого, нижнього, ярусу, потім другого і так послідовно до верхнього, після чого цикл повторюється. В якості теплоносія застосовується гаряче повітря, що підігрівається в паровому і електричному калорифери до температури 170-180 ° С.

Для подачі какао-бобів в сушилку служить стрічковий дозатор для рівномірного розподілу їх на верхньому ярусі пластин - завантажувальна каретка. Нагріте повітря циркулює вздовж полиць, переходячи послідовно на нижні яруси. Нижні шість ярусів обдуваются повітрям, засмоктує з цеху. Завдяки цьому відбувається охолодження какао бобів.

Сировина з воронки 3 стрічковим дозатором 2 рівними порціями завантажується в сушильну камеру /. Після закінчення декількох хвилин пластини повертаються і какао-боби пересипаються на нижній ярус. Дійшовши до останнього, 20-го, ряду пластин, висушені і охолоджені до температури 28-35 ° С какао-боби надходять в розвантажувальний воронку 5 і шнеком 4 передаються на подальші операції.

Відпрацьоване повітря відсмоктується за допомогою ексгаустера 9, очищається в циклонах 5, частково викидається в атмосферу і в суміші зі свіжим повітрям вентилятором 6 повертається по воздухопроводу 7 в пароелектрокалоріфери 11. Нагрітий до 180 ° С повітря через патрубок 10 входить в сушильну камеру 1.

Сушарка створює поточность процесу сушіння і дозволяє механізувати завантаження і вивантаження. Істотним недоліком сушарки є нерівномірна сушка какао-бобів плодів та овочів, внаслідок чого при хорошій середньої кінцевої вологості продукту (2-3%) окремі боби і ядра виходять недосушеними.

До недоліків сушарки слід віднести також частковий прорив гарячого повітря в цех через верхні пластини і складність кінематичної схеми.

Залежно від сорту какао-бобів сушарка працює в двох режимах.

І режимII режим
Температура гарячого повітря, ° С 175--182163-170

Температура какао-бобів після обсмажування ° С

120-125120-125

Тривалість термічної обробки

38-4054-59

Тривалість охолодження, хв

20-2234-36
Технічна характеристика сушаркиVIS-42DK
Продуктивність, кг / год600
Число ярусів сушарки20
Число пластин на ярусі16
Загальна площа поверхні ярусів, м242
Число парових калориферів2
Площа поверхні нагрівання калорифера, м239
Тиск пари, що гріє, МПа0,6-0,7
Потужність електрокалориферів, кВт36

кількість вентиляторів

припливне з електродвигуном потужністю

1

4,5 кВт

витяжної з електродвигуном потужністю

1
10 кВт Витрата повітря, м3 / ч в гарячій зоніДо 5200
в зоні охолодженняДо 4000
Габаритні розміри сушарки, мм6150X1990X3355
Маса, кг4900

Сушарки типу STR (Швейцарія) і «Конті-303» (НДР).

Сушарки цього типу відносяться до одноканальних двозонним вертикальним сушарок безперервної дії із замкнутим циклом руху теплоносітля.

Схема сушарки STR представлена ​​на рис. III.4. У верхній гарячій зоні 6 продукти лоносітелем - повітрям, нагрітим в парових калорифери, а в нижній зоні - охолоджуються повітрям, що подається спареним вентилятором 10, і видаляються через патрубок 1. Горіхи, ядра або какао-боби безперервно надходять з встановленого над сушаркою бункера 4 і заповнюють вертикальний коробчатого профілю канал, стінки якого виконані зі спеціальної сітки. Паралельно каналу встановлено оребрені парові батареї-калорифери 3} а з протилежного боку - сітчасті фільтри 8 для очищення повітря. Завдяки наявності фільтрів сушарки такого типу не потребують циклони для очищення повітря від пилоподібних частинок.

Безперервна рециркуляція повітря в гарячій зоні безпосередньо через шар рухається зверху вниз продукту забезпечується двома вентиляторами 5. Створюваний ними потік повітря нагрівається паровими калориферами і, проходячи в горизонтальному напрямку через вертикальний канал сушарки, віддає тепло продукту. Після очищення від дрібних частинок, що затримуються фільтром, теплоносій 7 повторює свій цикл руху.

В процесі роботи сушарки в неї надходить свіже повітря, а частина повітря, насиченого парами води, відводиться через патрубок 2. Кількість викидається з сушарки повітря регулюється заслінкою.

Горіхи або боби, що пройшли термічну обробку, надходять в холодну зону 12 каналу, яка може відділятися
від гарячої зони керованої вручну заслінкою 11. Положення останньої регулюється спеціальним важелем. Такий поділ обов'язково на початку роботи установки. Воно виключає заповнення нижньої зони продуктом, що не пройшли теплової обробки. Вентилятор 10 цієї зони засмоктує через закрите сіткою вікно 9 зовнішнє повітря, який проходить через шар продукту і охолоджує його. Нагрівся при цьому повітря проходить через фільтр і частково направляється в вертикальний канал для оновлення, а частково видаляється з сушарки через патрубок.

По вертикальному каналу сушарки продукт рухається самопливом. Швидкість його руху регулюється шлюзовим затвором 13, які мають самостійний привід і варіатор швидкості, штурвал управління яким виведений на робочу сторону корпусу сушарки. З тієї ж сторони розташовуються пульт управління з приладами, пробовідбірник і важіль заслінки, що відокремлює зону термообробки від зони охолодження.

Температурний режим термообробки регулюється в межах 80-150 ° С і підтримується на заданому рівні автоматично. Варіатором швидкості регулюється також тривалість перебування товару в зонах. Сушарки цього типу забезпечують рівномірну обжарку продукту. Якість обсмаження контролюється за допомогою пробовідбірника.

Сітчасті канали, фільтри і калорифери легко очищаються (фільтри очищають щодня, сітки і калорифери щотижня). Гарна теплова ізоляція поверхні сушарки дозволяє встановлювати її разом з машинами для первинної переробки какао-бобів, горіхів, жірсодержащіх насіння.

Вертикальні шахтні сушарки типів ЄУ і ЕУТ фірми «Карлі і Монтанари» (Італія). У цих сушарках какао-боби рухаються самопливом в вертикальної шахті з нерухомими похилими полицями. Боби, пересипаючи з полиці па полку, проходять через три гарячі зони, а потім надходять в зону охолодження. Нагріте паровими калориферами повітря продувається за допомогою вентиляторів в зазори між полицями шахти, проходячи таким чином поперек потоку какао-бобів.

Технічна характеристика сушарок

ПоказникиЄС-250ЕОТ-500бим8ТІ-2"Конті-303"
Продуктивність, кг / год250500200-250500630-1250
Температура гарячого повітря, ° С80-15080-15080-15080-150180 при р = = 1,9 МПа; 135 при р = = 0,85 МПа

Тиск пари, що гріє, МПа

Габаритні розміри, мм

0,80,80,80,80,9-1,9
довжина29003500210023002600
ширина30003000145024501890
висота6006700300035053750
Маса, кг32004400280038002900

Теплообменние апарати для нагрівання, уварювання і темперирования

Для теплової обробки сировини і напівфабрикатів - нагрівання, випаровування (уварювання) розчинів, а також для розчинення сировини - в кондитерському виробництві застосовуються різні апарати періодичної і безперервної дії.

До апаратів періодичної дії відносяться:

відкриті варильні котли, в тому числі диссутор - одностінні варильні котли для розчинення цукру з барботером і змеевиковую обігрівом;

сферичні вакуум-апарати для уварювання начинок;

універсальні вакуум-апарати.

До апаратів безперервної дії відносяться:

розчинники для приготування сиропу, в тому числі секційні, шнекового типу та ін .;

змієвикові апарати, що працюють під розрідженням - з вакуум-камерою (переважно для уварювання карамель- 11011 маси) або без розрідження - з пароотделітеля (для уварювання фруктово-ягідних начинок, різних цукеркових, прісних, пастило-мармеладних та інших кондитерських мас);

змієвикові помадоварочние колонки для уварювання помадних сиропів, що працюють без розрідження, з пароотделітеля;

теплообмінні апарати плівкового типу.

Для темперирования різних кондитерських мас застосовуються темперующі машини, в тому числі:

циліндричні темперующі машини-збірники періодичної дії з пароводяної сорочкою і мішалкою для темперування начинок, тертого какао, цукеркових, шоколадних та інших мас;

шнекові автоматичні машини безперервного дії для темперування шоколадних мас.

Для створення і підтримки в вакуум-апаратах розрідження встановлюються конденсатори змішання з мокровоздушнимі поршневими або ротаційними водокільцевими вакуум насосами. Для подачі в апарати на теплову обробку сумішей і для відводу готових мас використовуються плунжерні, шестеренні (коловоротні) або ротаційно-зубчасті насоси.

Додати коментар

Вашу адресу електронної пошти не буде опублікований. Обов'язкові поля позначені *