CC BY
86
АГРАРНАЯ РЕФОРМА И ФОРМЫ ХОЗЯЙСТВОВАНИЯ
УДК 631.363.25
Жасур Сафаров,
кандидат технических наук,
Ташкентский государственный технический университет имени Абу Райхана Беруни
РАЗРАБОТКА МЕЛЬНИЦЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА ИЗ СУШЕНЫХ КЛУБНЕЙ ТОПИНАМБУРА (Helianthus tuberosus)
0<XX>0<><>©00<>0<>0<><><>0<><K><>0<><><^^
Рассмотрен способ получения качественного порошка из топинамбурного сырья с помощью нового типа мельницы с использованием охлаждающей системы. Показано, что система охлаждения представляет собой цилиндрический кожух над мельницей, где имеется водяное охлаждение, а порошковый способ является наиболее перспективным, эффективным и компактным способом длительного, без потерь, хранения и транспортировки сырья.
S u m m a r y
The way of getting a qualitative powder from jerusalem artichokes raw materials by means of new type of a mill with using of cooling system is considered in this article. The cooling system represents a cylindrical casing over a mill where there is a water cooling. The powder way is the most perspective, effective and compact way of long, lost-free, storages and raw materials transportations. Ключевое слов: мельница, топинамбур, порошок, охлаждение, карамелизация, сушка, измельчение. Keywords: mill, artichoke powder, cooling, caramelization, drying, milling.
Процессы измельчения материалов широко применяются в пищевой и химической промышленности. Необходимая интенсификация процесса измельчения может быть достигнута только на основе глубоких знаний как принципа действия и конструкции соответствующего оборудования, так и особенностей его эксплуатации.
По основному способу механического воздействия на материал измельчающие машины можно разделить на раскалывающие, раздавливающие, истирающе-раздавли-вающие, ударные, ударно-истирающие и коллоидные измельчители. В зависимости от конструкции различают щековые, конусные, валковые и молотковые дробилки, дезинтеграторы и дисмембраторы, барабанные, кольцевые (ролико-маятниковые), шаровые вибрационные и струйные мельницы. На пищевых предприятиях большое распространение получили молотковые дробилки - машины ударного действия, используемые для получения высокодисперсной смеси измельченных частиц. Они эффективны при разрушении хрупких материалов (сахара-песка, соли, зерна и др.) и менее эффективны при измельчении влажных продуктов с высоким содержанием жира. В таких машинах разрушение продукта происходит в результате ударов по нему стальных молотков, ударов частиц продукта о кожух дробилки и истирания их о штампованное сито, являющееся основной частью корпуса дробилки [1].
Существующие способы получения порошков состоят из двух этапов: сушки и измельчения, являются громоздкими в аппаратурном оформлении, энергоемкими, продолжительными по времени [2].
Имеющиеся опытно-промышленные сушильные установки позволяют получать фармацевтическую продукцию в виде порошков, таблеток, инъекций, мазей или в иной форме, где ингредиенты имеют свободную молекулярную форму. Известно, что имеющиеся в природе вещества в составе продуктов питания, лекарственных трав, составе животных тканей или в геотермальных подземных водах находятся в связанном состоянии и усваиваются живым организмом быстрее и легче. Практика использования лекарственных трав и продукции животного происхождения известна с древних времен и широко применяется в фармацевтической промышленности и в настоящее время. Используемое в проекте промышленное оборудование представляет собой сушильное универсальное оборудование для переработки (обезвоживания) продукции земледелия и лесного хозяйства с дальнейшим применением в лечебных и питательных целях.
Вакуум-сушка отличается высоким качеством конечного товара, а конвейерная - сравнительно низкой себестоимостью и большой производительностью. Такая продукция в системах обезвоживания в зависимости от вида продукции и от способа сушки потребляет различного вида энергию. Однако во всех сушильных установках, а также в вакуум- выпарных установках вода удаляется в виде водяных паров [3].
Нами разработана мельница с охлаждающей системой нового типа для получения качественного порошка из топи-намбурного сырья.
Молотковая мельница (рис.) состоит из барабана 1 для поступления сырья, выходного отверстия 2, расположенно-
50
Международный сельскохозяйственный журнал
РАЗРАБОТКА МЕЛЬНИЦЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА ИЗ СУШЕНЫХ КЛУБНЕЙ ТОПИНАМБУРА
го при выходе измельченной продукции с соответствующими сетками. Также имеется двигатель 3 мощностью 3 кВт (табл.) и частотой вращения 3000 об./мин., установленный на каркасе 4. Принцип работы - молотковый, производительность - 20 кг/ч.
Система охлаждения представляет собой цилиндриче-
с охлаждающей системой
ский кожух над мельницей, где имеется водяное охлаждение с соответствующими кранами при входе и выходе 5. Система охлаждения способствует охлаждению металлического корпуса 6. Патрубки 7 и 8, имеющие краны, обеспечивают воздушное охлаждение изнутри мельницы.
Элементы мельницы, имеющие контакт с пищевым сырьем, изготовлены из пищевых материалов, разрешенных нормативами.
Молоток прямоугольной формы, с одним отверстием, ра-
Таблица
Технические характеристики мельницы
Наименование Величина показателя
Производительность, Q 20 кг/ч
Мощность двигателя, N 3 кВт
Напряжение питания, и 380 В
Скорость вращения ротора, т 3000 об. /мин.
Вес 50 кг
диусом наиболее удаленной точки молотка от оси диска R, V - скорость движения молотка, w>V/R - частота вращения ротора.
Центробежная сила инерции молотков:
F=M-w2-R,
с'
где М - масса молотка, кг; Rc - радиус окружности расположения центров тяжести молотков, м.
Производительность дробилки:
CF^p^Lw ,
где К1 - эмперический коэффициент, зависящий от типа и размеров ячеек ситовой поверхности, К1=(1,3-5,2) 10-4; p -плотность измельченного продукта, кг/м3; L - длина ротора дробилки, м; Д - радиус наиболее удаленной от оси ротора точки молотка, L=(0,32-0,64) Д.
Мощность двигателя:
^К^К^рД-bw,
где К2 - (6,4-10,5) - эмперический коэффициент степени измельчения.
Мельница имеет ударный принцип действия, молотковый. Подвижные молотки располагаются на вращающемся диске. При вращении молотки ударяют по подаваемому продукту и таким образом размалывают его. В нижней части дробилки стоят калибровочные сита. Измельченное сырье, пройдя через сита, попадает в фильтр-мешок.
В процессе измельчения с использованием охлаждающей системы карамелизация отсутствует и можно получить высококачественный порошок из топинамбура.
Порошковый способ заготовки топинамбура наиболее перспективный, эффективный и компактный способ длительного, без потерь, хранения и транспортировки сырья. Кроме того, в качестве сырья для этой технологии, наряду с натуральным цельным сырьем, могут использоваться остатки других производств по переработке ягод, фруктов и овощей. Мелкодисперсный порошок из клубней топинамбура обладает всеми свойствами исходного сырья и, являясь концентратом, имеет большую биологическую активность.
Литература
1. Клушанцев Б.В., Косарев А.И., Муйземнек Ю.А. Дробилки. Конструкции, расчет, особенности эксплуатации. М.: Машиностроение, 1990. 320 с.
2. Зарипова Э.Х. Получение пищевых порошков из растительного сырья в вибрационной сушилке-мельнице: авто-реф. дис. канд. технич. наук. Казань, 2011. 17 с.
3. Норкулова К.Т., Фахрутдинов Р.Р., Зайниддинов А. Эффективный способ сушки клубней топинамбура / Республиканская научно-практическая конференция. Бухара, 2012. С. 69-71.
jasursafarov@mail.ru
№ 2/2015
51
