Аппараты периодического действия для нагревания и темперирования.

Диссутор. (рис. 1).

 

Рис. 1 - Диссутор.

Применяется в кондитерской промышленности для растворения сахара, приготовления сиропов, роспуска возвратных отходов и т. д. Диссуторы представляют собой металлические ёмкости цилиндрической или прямоугольной формы с барбатёрами и змеевиками.

Он состоит из стальной обечайки 11, наклонного или сферического днища 12, лотка 9 для загрузки сахара и подачи воды, паропровода 8 с барбатёром 13, змеевика 7 для подогрева смеси, крышки 6, трубопровода 4 для отвода вторичного пара. Наружная поверхность покрыта изоляционным материалом 10. Через штуцер 3 отводится готовый сироп, через штуцер 1 – конденсат в конденсатоотводчик 2.

Размеры диссуторов могут быть различными, в зависимости от требуемого количества сиропа.

Варочный котёл (рис.2).

 

Рис. 2 - Варочный котел.

 

Этот котёл применяется для уваривания или нагревания различных кондитерских масс периодического действия.

Он состоит из станины 19, на которой закреплен медный котёл 10 с обогреваемой рубашкой 11, в которой по патрубку 5 подаётся греющий пар для определения температуры внутри емкости и давления пара установлены манометрический термометр 2 и манометр давления 3. Якорная мешалка 9 приводится во вращательное движение от привода состоящего из электродвигателя 8, клиноременной передачи, двух конических шестерен одна из которых закреплена на вертикальном валу якорной мешалки.

Варочный котёл работает следующим образом. Рецептурные компоненты загружаются через верхнюю крышку. Предварительно продувается паром темперирующая рубашка с целью удаления конденсата. При вращении лопастей масса нагревается до определенной температуры и по окончанию нагрева, вращая штурвал в верхней части котла поднимается вертикальный вал, на котором в нижней его части закреплён запорный клапан и масса выпускается их нижней части котла.

Ёмкость котла составляет 60 литров, мощность электродвигателя 1 кВт, давление пара 0,6 МПа.

Темперирующий сборник МТ-250 (рис. 3).

Рис. 3- Цилиндрическая темперирующая машина-сборник МТ-250:

а – разрез; б – схема привода мешалки.

Сборник предназначен для темперирования и хранения различных кондитерских масс и начинок. Машина представляет собой цилиндрическую ёмкость вместимостью 100 и 250 л с комбинированной мешалкой внутри.

Загрузка массы насосом или вручную производится через верхнюю крышку 11. В рубашку 2 подаётся пароводяная смесь для обогрева массы. Внутри ёмкости установлены мешалки рамная 9 и пропеллерная 4. При вращении червячного колеса 16, вращается вал 10, мешалки внутри трубы.

Привод машины осуществляется от электродвигателя, червячного редуктора в котором червячное колесо расположено горизонтально и в него жёстко вмонтирован вертикальный вал. Пар подаётся через штуцер тройника в нижнюю часть рубашки цилиндра для равномерного обогрева всей площади цилиндра. Оттемперированная масса спускается через патрубок 12, снабжённый затвором.

Технологический расчет аппаратов периодического действия сводится к расчету производительности П (кг/ч) и полезного объёма аппарата (м³).

П = G k / τ_р + τ_вс, (1)

где G – единовременная загрузка сырья; кг;

τ_р – время темперирования массы, час;

τ_вс – вспомогательное время, час;

k – коэффициент заполнения ёмкости; 0,75 – 0,8

где V = G/ ρ; (2)

ρ - плотность массы; к/м³;

V - объём рабочей ёмкости; м³.

Установка ШСА-1 (рис. 4).

Рис. 4- Технологический комплекс ШСА-1 для приготовления сиропов

а – общий вид; б – принципиальная схема.

Установка предназначена для получения сиропа под избыточным давлением таких как, сахара-инвертный, сахара-паточный и чисто сахарный сиропы.

Она состоит из блока жидких рецептурных компонентов (рис.4 а), сироповарочного агрегата и пульта управления. Суспензия, полученная в смесительной обогреваемой машине плунжерным насосом 8, перекачивается в змеевик варочного котла 5, который обогревается паром. Масса в змеевике нагревается и из верхнего патрубка попадает в пароотделитель 6, где удаляется вторичный пар. Готовый сироп стекает в сборник 7 снабжённый фильтром.

Сферические вакуум-аппараты. Эти аппараты предназна­чены преимущественно для уваривания различных начинок; они применяются также для приготовления конфетных, прис­ных, мармеладных и других кондитерских масс. С целью сни­жения температуры кипения масс процесс в этих аппаратах осуществляется под разрежением, что способствует улучшению качества в сравнении с увариванием масс в открытых вароч­ных котлах при атмосферном давлении.

Сферические вакуум-аппараты бывают с механической ме­шалкой и без мешалки; устройство их аналогично. Наиболее распространены аппараты с мешалкой.

Сферический вакуум-аппарат 31-А вместимостью 150 л с ме­ханической мешалкой (рис. 5) представляет собой стацио­нарный двутельный варочный котел, внутри которого установ­лена двухлопастная горизонтальная мешалка 18. Котел аппа­рата имеет медную чашу 17 с отбортованным фланцем. Чаша помещена в стальную паровую рубашку 16, на которой с пра­вой стороны находится пароподводящий патрубок 15 с венти­лем, манометром 14 и предохранительным клапаном. С другой стороны паровой рубашки предусмотрен воздушный кран 1 для продувки парового пространства и патрубок 21 для спуска конденсата и присоединения конденсатоотводчика.

К чаше котла при помощи фланцевого соединения с про­кладкой и откидных болтов присоединяется медный колпак 6, на котором установлены вакумметр 11, термометр 7 и воздуш­ный кран.

Для наблюдения за ходом процесса предусмотрено два смотровых окна 12. Колпак заканчивается трубой 10. Внутри колпака перед входом в трубу предусмотрен отбойник для пре­дотвращения уноса массы в вакуум-линию. К трубе 10 при по­мощи накидной гайки 8 крепится трубопровод 9, соединяющий аппарат с конденсатором смешения мокровоздушного вакуум- насоса.

Для загрузки аппарата увариваемой массой предусмотрен загрузочный кран 5, для разгрузки — спускной штуцер 19 с за­твором 20 для взятия проб служит кран 13. Мешалка 18 при­водится во вращение электродвигателем 2 через червячный ре­дуктор 3 и пару зубчатых колес 4.

При загрузке всасывающий гибкий шланг одним концом присоединяют к загрузочному крану 5, другой помещают в ем­кость с массой, предназначенной для уваривания. Затем откры­вают кран 5 и включают вакуум-насос; под воздействием раз­режения масса засасывается внутрь аппарата; при этом наблю­дают за процессом загрузки через смотровые окна 12.

Рис. 5 — Сферический вакуум-аппарат 31-А с механической мешалкой

По окончании загрузки аппарата снимают шланг, закры­вают загрузочный кран 5, включают мешалку, открывают про­дувочные краны, обводной вентиль у конденсатоотводчика и вентили, подающие греющий пар в паровое пространство и охлаждающую воду в конденсатор смешения вакуум-насоса (на рисунке не показан, см. описание вакуум-насосов). После того как воздух и конденсат удалены из парового пространства и трубопроводов, закрывают продувочные краны, включают конденсатоотводчик и подачу греющего пара,

По окончании уваривания прекращают подачу пара и ох­лаждающей воды в конденсатор, выключают вакуум-насос и мешалку, открывают воздушный кран с воронкой, установлен­ный в верхней части колпака 6, и затвор 20 для выгрузки ува­ренной массы.

Табица 1 — Техническая характеристика сферических вакуум-аппаратов

Показатели	Без мешалки	Тип 31-A с мешалкой
Производительность, кг/ч	150—200	150-200
Полезный объем, л
Диаметр чаши, мм
Площадь поверхности нагрева, м2	0,88	0,74
Давление пара, МПа	0,6	0,6
Давление при гидравлическом испытании, МПа	1,05	1,05
Объем парового пространства, л
Расход пара, кг/ч	220—250	220—250
Остаточное давление в аппарате, кПа
Мощность электродвигателя мешалки, кВт	—	1,7
Частота вращения, об/мин	—
Частота вращения мешалки, об/мин	—
Габаритные размеры, мм
длина
ширина
высота
Масса, кг

Площадь поверхности нагрева аппарата определяется так же, как для двутелыюго варочного котла.

Универсальные варочные вакуум-аппараты. Универсаль­ный варочный вакуум-аппа­рат М-184 с автоматической разгрузкой предназначен для уваривания в небольших количествах ирисной, карамель­ной и желейной масс, начинок и других кондитерских масс.

Универсальный аппарат (рис. 6) состоит из двух котлов: верхнего 7 и нижнего приемного 26, расположенных один над другим.

Верхний двутельный котел служит для уваривания массы (при атмосферном давлении) и представляет собой полу­сферическую медную чашу, заключенную в чугунную паровую рубашку, в которую через вентиль 17 подается греющий пар. Конденсат отводится через патрубок 5.

Масса в чаше во время варки перемешивается якорной ме­шалкой 9, привод которой осуществляется от электродвигателя 6 через ременную передачу 8 и конический редуктор 11. Чаша верхнего котла закрыта крышкой 10 с приемной воронкой и штуцерами для загрузки и для отвода вторичного пара. Через штуцер 20, закрываемый клапаном 19, уваренная масса выпус­кается в нижний котел. Клапан 19 открывается при помощи вертикального штока, связанного с пневматическим клапаном 12. Перед сливом массы нижний котел 26 прижимают к крышке 3 нижнего котла при помощи ножной педали. Нижний прием­ный котел представляет собой медный сосуд с полусфериче­ским днищем. Цапфы этого котла свободно лежат в гнездах поворотной вилки 1, которая находится на оси 2, укрепленной на левой стойке станины.

По окончании процесса варки вилка 1 с котлом 26 повора­чивается вокруг оси и нижний котел выводится из-под крышки З для разгрузки.

В крышке 3 имеется два смотровых окна для наблюдения за процессом спуска массы из верхнего котла. Аппарат снабжен манометрическим термометром 13, мано­метром 15, вакуумметром 14, предохранительным клапаном 16 и кнопочным управлением 4 электродвигателями. Ротационный мокровоздушный вакуум-насос 23, откачивая через конденсатор 21 воздушно-водяную смесь, создает разре­жение в нижнем котле 26 и в пневматическом клапане 12, от­крывающем отверстие для спуска массы в нижний котел 26. При этом благодаря разрежению ускоряется переход в котел массы и происходит процесс интенсивного самоиспарения, ве­дущий к дополнительному удалению влаги из массы, отсасы­ваемой из верхнего котла в нижний. За счет самоиспарения влаги температура массы значительно понижается.

Встроенный в аппарат малогабаритный мокровоздушный водокольцевой вакуум-насос 23 смонтирован на отдельной плите 24, укрепленной на стойках аппарата, и приводится в движение от электродвигателя 25.

Конденсатор 21 представляет собой трубу, одним концом подсоединенную к крышке 3 аппарата, а другим — к насосу. Внутрь конденсатора через трубку 22 с отверстиями подво­дится холодная вода, которая выходит тонкими струйками и создает водяную завесу, конденсируя вторичный пар.

В верхний котел загружают компоненты смеси или предва­рительно приготовленную смесь увариваемой массы, включают пар и мешалку. Контроль за температурой массы осуществля­ется по контактному манометрическому термометру 13, термо­баллон 18 которого погружен в увариваемую массу. Как только ее температура достигнет требуемого значения, автоматически включается перепускной клапан 12 выгрузки массы в нижний котел, включается электродвигатель 25 ротационного вакуум-насоса и подача воды в конденсатор. Когда уваренная масса полностью перетечет в нижний котел, останавливают вакуум-насос, закрывают вентиль подачи воды в конденсатор и осу­ществляют выгрузку уваренной массы.

Вопросы для самоконтроля:

1. Место и технологическое значение темперирующей машины в линии производства карамели.

2. Устройство и работа темперирующей машины МТ-250, ее техническая характеристика.

3. Какие приборы и арматуру устанавливают на теплообменной установке?

4. С какой целью при уваривании кондитерских масс применяется разрежение?

5. Какое основное оборудование входит в карамелеварочный технологический комплекс?

Список литературы и ссылки на Интернет –ресурсы, содержащие информацию по теме:

1. Драгилев А.И. Технологическое оборудование предприятий кондитерского производства [Текст] / А.И. Драгилев, Я.М. Сезанаев – М.: Колос, 2000. - 496 с.

2. Драгилев А.И. Технологическое оборудование: хлебопекарное, макаронное и кондитерское: Учебник для студ. сред. учеб. заведений. [Текст]/А.И. Драгилев, В.М. Хромеенков, М.Е. Чернов. – Издательский центр «Академия», 2004 – 432 с.

3. Лунин О.Г. Технологическое оборудование предприятий пищевой промышленности [Текст] / О.Г. Лунин, А.Я. Черноиванник - М.: Пищевая промышленность, 1985. – 358 с.

4. Центральная научная сельскохозяйственная библиотека Россельхозакадемии» - http://www.cnshb.ru/