Файл: Масликов, В. А. Технологическое оборудование производства растительных масел учеб. пособие.pdf

в которой наибольшую часть составляют растительные белки и масло. Так как масло не поглощает влаги, то понятно, что ги­

гроскопические свойства мятки определяются свойствами ее бел­ ковой части.

Изучение гигроскопических свойств мятки производится пу­ тем снятия кривых изотерм сорбции и десорбции влаги, анализ

сорбции позволяет установить, что влага в мятке находится в ви­ де мономолекулярной, полимолекулярной и капиллярной влаги.

характерно для мономолекулярной адсорбционной влаги, кото­ рая в мятке составляет 3—4% всего влагосодержания ее. На участке изотермы от ср —0,1 до ср —0,9 кривая обращена выпук­ лостью к оси ординат, что характерно для полимолекулярной адсорбционной влаги, кото­ рой в мятке содержится до 16% всего влагосодержания.

И наконец, на участке изо­ термы от <р = 0,9 доф=1,0 кривая приближается к пря­ мой, что характерно для ка­ пиллярной формы связи влаги (капиллярная конден­ сация в микрокапиллярах).

Подсолнечная мятка, как и другие капиллярно-по­ ристые тела, обнаруживает сорбционный гистерезис (рис. V—4); поэтому каж­ дому значению относитель­

191

ной влажности воздуха соответствуют разные равновесные влаж­ ности мятки в зависимости от того, происходит ли увлажнение или сушка ее.

До настоящего времени нет общепринятого объяснения сорбционного гистерезиса, но наиболее вероятно его объяснить можно тем, что при снятии кривой сорбции и десорбции не до­ стигается истинного равновесия, которое наступает при времени,

Т а б л и ц а V—1

Следует отметить, что равновесное влагосодержание изме­ няется не только в зависимости от относительной влажности воздуха, но и от температуры.

Из таблицы также, видно, что при ф= 1,0 гигроскопическая влажность мятки составляет достаточно большую величину; уменьшается она при повышении температуры.

ЧАННЫЕ ЖАРОВНИ

Простейшая жаровня представляет собой один чан, в кото­ ром последовательно протекают все фазы технологического процесса. Однако такое конструктивное решение не может быть признано удовлетворительным, так как из такой жаровни мезгу получают периодически, причем интервал времени, в течение которого не будет выдаваться мезга, будет равен времени жаре­ ния. Чтобы обеспечить непрерывное получение мезги,

192

процесс жарения разбивают на несколько этапов, каждый из которых протекает в одном чане. Это привело к созданию мно­ гочанных жаровен, которые сейчас применяются.

Чанная жаровня состоит из чанов, в которых происходят все стадии процесса тепло-влажностной обработки мятки. Чаны из­ готовляют чугунными литыми или стальными сварными. В чане различают две части: днище 1 и цилиндрическую часть — обе­ чайку 2 (рис. V—5).

Рис. V—5. Чан жаровни.

Для передачи тепла, необходимого для проведения процес­ са, чан имеет паровую рубашку 3. В зависимости от конструк­ ции чана паровая рубашка выполняется в виде пустотелого днища или же устраивается в днище и на обечайке.

В пространство рубашки подается водяной пар (обычно на­ сыщенный или слегка перегретый) давлением до 0,7 МПа (7 кгс/см2), который конденсируется, отдает тепло поверхности нагрева, а через нее мятке. Паровое пространство находится под избыточным давлением; поэтому на чаны жаровни распро­ страняются все правила Госгортехнадзора для аппаратов, ра­ ботающих под давлением (наличие шнуровых книг, гидравличе­ ское испытание и т. д.).

Чаны имеют внутренний диаметр 2000—2200 мм и высоту (внутри) 430—650 мм. Чугунные литые чаны имеют поверхность нагрева только в днище. Перемычки 4 из металла соединяют верхнюю и нижнюю части днища и создают жесткость кон­ струкции.

В чанах из листовой стали днища изготовляют из двух дис­ ков (верхнего и нижнего), сваренных по периферии. Диски ус­ тановлены один от другого на определенном расстоянии, что обеспечивает образование парового пространства. Расчет и практика показывают, что описанная конструкция днища, хо­ тя и прочная, но является нежесткой: при подаче пара днище

деформируется и невозможно достичь необходимого зазора между днищем и ножами.

Чтобы описанная конструкция имела необходимую жест­ кость, в днище устраивают анкерные связи 4; они могут быть различных конструкций, но в жаровнях встречаются двух типов

А

вают отверстие с раззеньковкой его под потай; в нижнем диске 2 просверливается отверстие под резьбу и нарезается резьба. Между дисками помещают установочную втулку 3, обеспечива­ ющую постоянные размеры парового пространства. В нарезан­ ные отверстия ввертывают винт с потайной головкой 4, что обеспечивает скрепление дисков днища и увеличение жесткости его. Однако такая конструкция анкерной связи не вполне удов­ летворительна. Объясняется это тем, что со временем из-за на­ гревания и остывания резьбовое соединение теряет плотность и анкерная связь начинает пропускать пар в мезгу. Жаровня, как говорят, начинает «течь», что не позволяет хорошо подготовить мезгу.

Другой вид анкерной связи лишен указанного недостатка (рис. V—6,6). К верхнему диску 1 снизу приваривается втулка 2; в нижнем диске 3 высверливается отверстие размером, рав­ ным наружному диаметру втулки. Затем нижний диск надевают на втулку и диск приваривают к ней. В этой конструкции связи появляющаяся течь легко устраняется путем заварки.

Анкерные связи устанавливают по всей площади днища

сшагом 250—300 мм.

Вмногочанной жаровне мезгу требуется перепускать из од­

ного чана в другой. Раньше эта операция проводилась вручную. В настоящее время она автоматизирована. В днище чана

вор 1, который может поворачиваться на оси 2. Наглухо к сек­ торному затвору прикреплен хвостовик 3, опирающийся концом

194

на поверхность мезги, находящейся в установленном ниже чане (рис. V—7, а). Когда в этом чане достигнут установленный уро­ вень, хвостовик поворачивает секторный затвор на оси, и он закрывает перепускное окно. Как только уровень мезги в ниж­ нем чане снизится (так как ее из него отбирают), хвостовик,

Рис. V—7. Автоматические перепускные клапаны:

а — секторный перепуск; б — клапан Линка.

следуя за поверхностью мезги, повернет секторный затвор на оси, и он приоткроет перепускное окно. Из верхнего чана мезга начнет пересыпаться в нижний чан. Этот процесс перепуска продолжается до тех пор, пока уровень мезги в нижнем чане не достигнет заданного.

Клапан Линка работает на том же принципе, но конструк­ тивно оформлен иначе (рис. V—7,6). Под перепускным окном укреплен прямоугольный короб / со скошенным дном. К коробу на шарнире крепится дно 2, которое имеет хвостовик 3, опираю­ щийся на поверхность мезги в расположенном ниже чане. В от­ личие от секторного затвора в клапане Линка в зависимости ог уровня мезги в расположенном ниже чане открывается дно перепускного короба, поворачиваясь на шарнире. Через образу­ ющуюся щель между дном и коробом мезга переходит из чана в чан. Клапан Липка точнее дозирует количество перепускаемой мезги.

Во избежание пригорания мезги к поверхности нагрева ее нужно перемешивать. Для этой цели по геометрической оси всех чанов проходит вал 5 (см. рис. V—5), на котором в каждом ча­ не укреплены мешалки 6, называемые ножами. Эти ножи отли­ ваются из чугуна или стали, изготовляются в виде двух частей, которые соединяют на валу при помощи стяжных болтов. Чтобы ножи не проворачивались на валу, они имеют вкладную шпон­ ку. Рабочая плоскость ножа наклонена к горизонту под углом от 28 до 60°.

В первом чане жаровни мятка увлажняется. Это увлажнение может быть осуществлено одним из способов: через ножи про­ пускают пар; по трубке, находящейся над поверхностью, про­ пускают пар, воду или паро-водяную смесь; по трубе, находя­ щейся внутри мятки, пропускают паро-водяную смесь.

Первый способ в настоящее время не применяется из-за кон­ структивных трудностей его осуществления. Второй способ не обеспечивает быстрого и равномерного увлажнения всей массы мятки, поэтому применяется редко.

В настоящее время повсеместно применяется третий способ увлажнения, так как он обеспечивает быстрое и равномерное увлажнение всей массы мятки. Для осуществления этого спосо­ ба увлажнительную трубу 7 устанавливают по радиусу в на­ правлении от стенки к валу. К стенке труба крепится при помо­ щи специального кронштейна. Свободный заглушенный конец трубы согнут петлей вокруг вертикального вала. Горизонталь­ ная часть трубы имеет отверстия диаметром 3 мм, причем сум­ марная площадь отверстий равна площади поперечного сечения трубы. Труба в чане расположена над ножами таким образом, что отверстия направлены по ходу движения увлажненной мят­ ки. При таком расположении трубы отверстия не забиваются мяткой.

Мятку обычно увлажняют насыщенным паром, при этом она нагревается. Если влажность поступающей мятки мала, то ув­ лажнять одним паром нельзя, так как потребуется много пара, который при конденсации внесет в мятку много тепла, что при­ ведет к ухудшению качества получаемой мезги. В данном слу­ чае увлажнение производят смесью пара с водой; для этого к увлажнительной трубке подводится не только пар, но и вода. Регулируя вентили 8 на паровой и водяной линиях, можно обес­ печить оптимальное увлажнение и оптимальный нагрев мятки.

Для отвода паров, образующихся при сушке мезги, устанав­ ливают вытяжную трубу, соединенную патрубками с чанами. Трубу рекомендуется изготовлять из чугуна, так как он лучше противостоит коррозии. Образующийся кислый конденсат сле­ дует удалять из вытяжной трубы в канализацию.

Жаровня может иметь естественную или принудительную вытяжку.

Жаровни должны отвечать следующим требованиям.

1.Из паровых рубашек должен беспрепятственно удаляться конденсат. Для этого устанавливают конденсационную линию достаточного сечения. Не рекомендуется устанавливать сборни­ ки конденсата до конденсационных горшков, так как при этом увеличиваются потери тепла из-за частичной конденсации пара

вних.

2.Из парового пространства паровых рубашек необходимо удалять воздух. Для этого в верхней части парового простран­

196