Роторные протирочные машины

Машина МИВП (машина для измельчения вареных продуктов) (Россия) состоит (рис. 7.9) из корпуса 1, основания, высокоскоростного электродвигателя, рабочих органов (ротора 6 и статора 5), загрузочного бункера 4, механизма 3 регулирования зазора между рабочими органами и разгрузочного лотка 2.

Рис. 7.9. Принципиальная схема машины МИВП:

• 1 — корпус; 2 — лоток разгрузочный; 3 — механизм регулирования;
• 4 — бункер загрузочный; 5 — статор; 6 — ротор

На валу электродвигателя установлен ротор, имеющий форму усеченного конуса и состоящий из трех зон, предназначенных для крупного, среднего и мелкого измельчения продукта. В первой зоне 56 канавок, во второй — 80, в третьей — 120. Канавки различаются размерами и расположены под углом к образующей конуса. Статор имеет аналогичную форму и также разбит на три зоны с канавками. Он легко вставляется, фиксируется и вынимается из корпуса. Степень измельчения продукта определяется зазором между ротором и статором, регулируемым посредством специальной гайки.

Перед началом работы необходимо установить требуемую степень измельчения. Ротор получает вращение от электродвигателя, частота вращения 1440 об/мин. Из загрузочного бункера продукт поступает в зазор между рабочими органами и измельчается под действием высокочастотных силовых колебаний, обусловленных его контактом с выступами и впадинами ротора и статора. Измельчение продукта осуществляется в зоне, показанной на разрезе А—А (см. рис. 7.9). Измельченный продукт поступает через лоток в приемную емкость.

Производительность машины МИВП при измельчении мясорыбных продуктов — 70—350 кг/ч, овощей, фруктов — 200—500 кг/ч, творога — 150—400 кг/ч, крупяных продуктов — 200—600 кг/ч; габаритные размеры — 780×410×1180 мм; установленная мощность электродвигателя — 5,5 кВт.

Теоретическая производительность Q машины для измельчения вареных продуктов определяется по формуле.

где F — площадь зазора между поверхностями ротора и статора, м²; v — скорость продвижения продукта вдоль образующей конуса, м/с; р — плотность продукта, кг/м³; ф — коэффициент заполнения рабочей зоны, ф = 0,4—0,8.

Площадь зазора F при его максимальном значении равна.

где г_с, г_р — средние радиусы статора и ротора, измеряемые по срединной плоскости, м; а — угол конусности ротора, град.

Для каждой величины устанавливаемого зазора радиус статора в плоскости измерения радиуса ротора можно выразить как к^. = г_р + с (где с — величина устанавливаемого зазора, м). Тогда, для каждого текущего значения зазора.

Движения частиц продукта, расположенных в одном сечении, перпендикулярном оси вращения ротора, различны и зависят от их положения по отношению к этой оси. Окружную скорость частиц, находящихся в канавках ротора, условно можно считать равной скорости соответствующей точки ротора, частиц в канавках статора — равной нулю, частиц, расположенных в зазоре, — равной некоторой средней скорости вследствие их связи с частицами первых двух групп. Поэтому, с учетом противодействия продвижению частиц продукта за счет многократной пульсации с различной частотой колебаний при прохождении ими канавок и выступов, скорость продвижения v можно принять в х раз меньше окружной скорости ротора:

где (Dp — угловая скорость вращения ротора, рад/с; % — коэффициент торможения (эмпирическое значение коэффициента торможения при измельчении продуктов с добавлением воды % = 18, при измельчении мяса, печени, рыбы % = 45).

Технологическая мощность N машины составляет.

где JVj — мощность, затрачиваемая на измельчение продукта, кВт; N₂ — мощность, затрачиваемая на преодоление трения продукта о поверхность рабочих органов, кВт.

Слагаемые технологической мощности следует рассчитывать при максимальном значении зазора между ротором и статором, поскольку в данном случае требуется наибольший расход мощности.

Первое слагаемое определяется по формуле.

где ?& — коэффициент сопротивления продвижению частиц продукта (при измельчении с добавлением воды О = 2,2, при измельчении мяса, печени, рыбы й = 9,8); а_р — сопротивление измельчению при сдвиге, кПа (для печени говяжьей вареной а_р = 105 кПа); v₀ — окружная скорость вращения ротора по среднему радиусу, м/с.

Средний радиус г_ср зазора.

Второе слагаемое технологической мощности N₂ вычисляется по формуле.

где Р_у — среднее приведенное давление, кПа; D_c — средний диаметр статора, м; L — длина рабочей зоны статора, м;/— усредненный коэффициент трения продукта о поверхность рабочих органов (для печени говяжьей вареной / = 0,3).

Среднее приведенное давление Р_у для каждого текущего значения зазора между ротором и статором определяется по формуле.