Фаршемішалки

Устаткування для перемішування й формування

Перемішуванням називається процес одержання однорідних систем. Потреба в перемішуванні виникає у виробництві в тому випадку, коли потрібно інтенсифікувати теплові процеси. Перемішування може бути основним і супутнім процесом.

Способи перемішування, вибір устаткування для його проведення визначаються метою перемішування й агрегатним станом середовищ, що перемішуються. Найбільш розповсюджені способи перемішування - за допомогою мішалок різних конструкцій (механічний), стисненим повітрям чи парою інертного газу (пневматичний), за допомогою сопіл і насосів (циркуляційний), безупинне перемішування за рахунок тісного зіткнення в потоці двох чи більш різнорідних рідин (потокове) і ін.

У м'ясній промисловості найбільше застосування одержало механічне перемішування. Його використовують як основний процес при виробництві ковбасних виробів, фаршевих консервів, напівфабрикатів; у якості супутнього - при виробництві солоних і копчених м'ясопродуктів, харчових і технічних жирів, переробці крові, клею, желатину, органопрепаратів і ін.

Для перемішування застосовують устаткування періодичної і безупинної дії. До першої групи відносяться фаршемішалки, а до першої і другої груп - фаршезмішувачі. Процес перемішування у фаршемішалках і фаршезмішувачах проходить як при контакті з навколишнім повітрям (відкриті), так і при розрідженні (вакуумні).

Фаршемішалки

Особливості застосовуваних фаршемішалок пов'язані з конструкцією і розташуванням виконавчих органів (лопат) мішалки, вузлів вивантаження продукту і матеріалів, з яких вони виготовлені. Вони бувають горизонтального (коритні) і вертикального (чашкові) типів. У горизонтальних фаршемішалках виконавчий (перемішуючий) орган закріплений на горизонтальному валу, а у вертикальних - на вертикальному. В останніх орган, що перемішує, опускається в чашу, а в горизонтальних фаршемішалках є один чи два горизонтальних вали, на яких розташовані органи, що перемішують. Ці органи можуть являти собою шнеки чи лопати, лопатки, закріплені на обертовому валу. Кращою формою органа, що перемішує, фаршемішалок, як показала практика, є Z-образні лопати.

Фаршемішалки можуть бути зі стаціонарними й окремими коритами (чашами). З фаршемішалок зі стаціонарними коритами фарш вивантажують через люки, розташовані в нижній торцевій частині корита, чи його перекиданням, а з окремою чашею - тільки його перекиданням.

Деталі усіх фаршемішалок, що стикаються з продуктом, виконані з нержавіючої сталі. Лопати мішалок можуть бути цільними (з нержавіючої сталі) і складеними, тобто з нержавіючої сталі і полімерних матеріалів (фторопласт та ін.), з'єднаних між собою. Лопати можуть бути виготовлені також зі сталі і покриті (полуджені) харчовим оловом.

Приводний механізм фаршемішалок електричний, з реверсом, що забезпечує обертання лопат, які перемішують, як в одну, так і в іншу сторону, і без реверса, тобто лопати обертаються тільки в одну сторону.

Завантаження фаршемішалок в основному механізоване - за допомогою різних підйомників.

На рис. 10.1 приведена схема мішалок і виконавчих органів (лопат), змонтованих для перемішування.

Кожна фаршемішалка складається з корита (рис. 10.1, а), у якому встановлені дві зустрічнообертаючі гвинтові лопати, що приводяться в рух валом. Гвинтові чи інші лопати підбирають так, щоб при їхньому обертанні фарш подавався від краю в центр, а внизу потік був зворотним (імітується ручне вимішування). Частота обертання лопати 3 з боку обслуговування менше (у 1, 3-2, 0 рази) частоти обертання лопати 2. Гвинтові лопати (рис. 10.1, 6) виготовляють цільностальними литими з цапфами 7 і 2, які ведучими важелями 5 і 6 з'єднані з вигнутими за гвинтовою лінією лопатами 3 і 4. Важіль 7 (діаметральний) закріплює вільні кінці гвинтових лопат. Така конструкція лопат досить складна у виливці й обробці. Для спрощення запропоновані складені косопоставлені литі лопати (рис. 10.1, в), постачені розрізною втулкою, вмонтовані на валу, чи складені Z-образні лопати (рис. 10.1, г) із уставним валом.

У мішалках періодичної дії корито приймає і видає перемішану продукцію. При завантаженні корито 7 (рис. 10.1, д) займає крайнє нижнє положення, його завантажують самопливом з вищележачого поверху чи вручну або механізовано з підлоги того ж поверху. При вивантаженні в пересувні візки чи бункер корито перекидають, причому рівень розвантаження повинний бути розташований на висоті 0, 8-0, 9 м. Перекидання може відбуватися шляхом повороту корита навколо осі 2, коли вона є віссю, прилеглої до вигрузного фронту мішалки (при перекиданні вручну); навколо осі 3 при гідро- і пневмоопрокидувателях, коли приводний механізм розташований з однієї сторони корита, вісь 3 є поздовжньою віссю ведучого вала; навколо осі 4 при механічних способах перекидання (гвинтовий і ланцюговий пристрої, черв'ячна пара й ін.). Конструкцію перекидаючих механізмів вибирають таким чином, щоб при повороті корита не порушувалося зчеплення в передачах. Найбільше раціонально для механізованого вивантаження перекидання навколо осі 4, коли рівні завантаження і вивантаження однакові.

Мішалки з еліпсоподібними лопатами для вимішування фаршу складаються з поворотного корита (рис. 10.1, е), у якому змонтовані зустрічнообертаючі лопати. Лопата 2 має більший розмір, лопату 3 обертається усередині неї. Їхній зустрічний рух дає різкий зріз маси і забезпечує швидке змішування компонентів. Лопати приводяться в обертання шестірнями. При перекиданні корито обертається навколо осі 6 за допомогою черв'ячної пари і рукоятки.

Рис. 10.1. Схема фаршемішалок періодичної дії і виконавчих органів (лопат):

а - мішалка з гвинтовими лопатами: 1 - корито; 2, 3 - лопати; 4 - вал; б-гвинтова лопата: 1, 2- цапфи; 3, 4 - лопати; 5-7 - важелі; в - лита лопата: 1 - лопата; 2 - втулка; 3- вал; г - Z-образна лопата: 1 - лопата; 2-вал; д - схема перекидання корита: 1 - корито; 2-4 - осі; е - мішалки з елліпсоподібними лопатами: 1 - корито; 2, 3 - лопати; 4, 5-шестірні; 6-вісь; 7, 8- черв'ячна пара; 9- рукоятка.

Фаршемішалки відкриті, періодичної дії з перекиданням корита мають робочу місткість 0, 15 і 0, 34 м3.

Фаршемішалка Л5-ФМ2-М-340 (рис. 10.2) складається з наступних основних вузлів: станини, місильного корита, виконавчих органів, їхнього приводу і приводу перекидання місильного корита. Станина виготовлена з кутової сталі. Місильне корито має теплову сорочку, що забезпечує підігрів продукту в процесі його перемішування. Усередині корита розташовані виконавчі органи у виді двох Z-образних гвинтових лопат, що обертаються з різними швидкостями (67 і 57 хв^-1). Зверху корито закрите кришкою. Теплова сорочка в нижній частині має два штуцери для підключення гарячої води чи пари. Привід виконавчих органів складається з електродвигуна 7, клинопасової передачі і двох пар циліндричних шестерних передач. Привід для перекидання корита складається з електродвигуна 9, черв'ячного редуктора (і=39)* і черв'ячної пари (і=69), черв'ячний сектор якої жорстко зв'язаний через підшипник місильного гвинта з правої боковиною місильного корита.

Фаршемішалка працює в такий спосіб. У місильне корито завантажують продукт і закривають корито кришкою. Від електродвигуна 1 через клинопасову передачу і циліндричні шестірні приводяться в обертання Z-образні гвинтові лопати. Тривалість перемішування залежить від консистенції фаршу. Готовий фарш вивантажують, перекидаючи корито. У процесі вивантаження фаршу виконавчі органи (гвинти) обертаються. Коли вивантаження закінчене, гвинти зупиняють, а електродвигун 9 включають на зворотний хід, завдяки чому корито повертається у вихідне положення. Блокування гвинтів забезпечується кінцевим вимикачем, розташованим у верхній правій частині корита. Кінцевий вимикач при відкриванні кришки відключає роботу гвинтів.

Фаршемішалка ФММ-150 аналогічна за пристроєм і принципом роботи фаршемішалки Л5-ФМ2-М-340.

Фаршемішалка Я2-ФЮБ (рис. 10.3) призначена для перемішування м'ясної сировини з інгредієнтами при засолі і виробництві фаршу ковбасних виробів на підприємствах м'ясної промисловості малої потужності.

Фаршемішалка виконана з нержавіючої сталі і складається зі станини, на якій закріплені місильне корито з кришкою і привід. Усередині корита обертається місильний орган. Для вивантаження фаршу корито перекидається.

Технічні характеристики фаршемішалок з перекодуванням корита для вивантаження м'ясного фаршу представлені в табл. 10.1.

Таблиця 10.1. Технічні характеристики фаршемешалок з перекиданням корита

Фаршемішалка відкрита періодичної дії зі стаціонарним коритом і нижнім торцевим вивантаженням продукту має робочу місткість корита 0, 15 і 0, 335 м² і підйомник для підкатних візків.

Рис. 10.2. Фаршемішалка Л5-ФМ2-М-340:

а-загальний вид; б - вузол місильного гвинта; 1 - електродвигун обертання гвинтів; 2 - привід гвинтів; 3 - корито; 4 - гвинт місильний; S - кришка; 6 - привід перекидання; 7- підшипник; 8 - редуктор перекидання корита; 9 - електродвигун приводу перекидання; 10 - станина; 11, 13 - гвинти; 12 - конус лівий; 14 - конус правий; 15 – картер.

Рис. 10.3. Фаршемішалка Я2-ФЮБ:

1 - станина; 2 - корито; 3 - ґрати; 4 - візок, 5 - підйомник; 6 - пульт керування.

Фаршемішалка Л5-ФМБ (рис. 10.4) складається зі станини, кришки, місильного корита, приводу шнеків, шафи електроустаткування і пульта керування. Станина являє собою зварену металеву конструкцію з куточка розмірами 63x63 мм. Кришка зварена, ґратчастого типу, з нержавіючої сталі. Місильне корито складається з картера, корита з нержавіючої сталі, усередині якого розташоване два місильних шнеки. Вони обертаються від електродвигуна через клинопасову і зубчастої передачі, розташовані усередині чавунної тумби. Пульт керування являє собою кнопкову посаду і розташована на тумбі. Шафа електроустаткування прямокутної форми, закріплений на стінці окремо від машини в зручному для експлуатації місці. Станина і тумба фаршемішалки закриті металевими лицювальними аркушами.

Рис. 10.4. Фаршемішалка Л5-ФМБ:

а - загальний вид: 1 - станина; 2 - клиноременная передача; 3 - тумба; 4 - зубчаста передача; 5- корито; 6- кришка, 7 - шнек; S- люк вивантаження; 9- електродвигун; б - вузол кріплення шнеків: 1 - корито; 2- рукоятка; 3- шнек; 4 - болт; 5 - грундбукса; 6 - картер; 7 - зірочка.

Завантаження фаршу в корито здійснюються завантажувальним пристроєм при відкритій кришці, а додавання солі й інших спецій відбувається через отвір у кришці. Фарш перемішується місильними шнеками в кориті, що закрито захисною ґратчастою кришкою. На правій торцевій стінці корита знаходяться люки, призначені для вивантаження фаршу. Блокування обертання місильних шнеків забезпечується кінцевим вимикачем, розташованим на бічній стінці корита. При підйомі кришки більш ніж на 100 мм контакт кінцевого вимикача розмикає ланцюг харчування магнітного пускача й електродвигун виключається.

Аналогічну мішалці Л5-ФМБ конструкцію має фаршемішалка Л5-ФМ2-У-335 (рис. 10.5). Вона складається зі станини місильного корита, приводу шнеків, механізму завантаження правої і лівої кришок, шиберного пристрою й електроустаткування.

Рис. 10.5. Фаршемішалка Л5-ФМ2-У-335:

1 - візок; 2 - пристрій завантаження; 3- корито; 4 - решітка; 5- привід; 6- станина; 7- гвинти місильні.

Фарш перемішується місильними шнеками в кориті, закритому двома ґратчастими кришками. Завантажується фарш у корито завантажувальним пристроєм, вивантажується місильними шнеками через люки, що відкривають вручну, обертаючи маховик по ходу годинної стрілки.

Технічні характеристики фаршемішалок з торцевим вивантаженням фаршу приведені в табл. 10.2.

Таблиця 10.2. Технічні характеристики фаршемішалок з торцевим вивантаженням фаршу

Перемішування під вакуумом приводить до поліпшення якісних показників продукту: поліпшуються кольороутворення, консистенція, товарний вид продукції, запобігається поява зморщок на ковбасній оболонці, збільшується термін збереження і т.п..

Фаршемішалка вакуумна Л5-ФМВ-630 (рис. 10.6) призначена для готування під вакуумом фаршу шляхом перемішування здрібненого м'яса з іншими компонентами, передбаченими рецептурою, а також для засолу під вакуумом шроту і м'яса в шматках масою не більш 0, 5 кг. Фаршемішалка складається з каркаса, місильного корита, вакуумної кришки, місильних шнеків, їхнього приводу, механізму завантаження, гідросистеми, системи вакууміровання, електроустаткування.

Вікна і прорізи сталевого каркаса закриті кришками і панелями з нержавіючої сталі. Корито з'єднується з каркасом болтами. Гідравлічна станція шарнірно прикріплена до передньої стінки каркаса через гумові амортизатори, гідромеханізм підйому й опускання візка - до задньої стінки. У спеціальній ніші задньої стінки змонтований електрошкаф. Пульт керування виносний.

Місильне корито являє собою зварену ємність спеціальної конструкції з листової нержавіючої сталі. На передній стінці мається пристрій повітрозабирач. У нижній частині лівої торцевой стінки - вікна для вивантаження фаршу, що герметично закриваються шиберними заслінками. Два спіральних шнеки усередині корита забезпечують перемішування компонентів і вивантаження фаршу. Обертання шнеків здійснюється електродвигунами через черв'ячний редуктор із двома вихідними валами.

Рис. 10.6. Вакуумна фаршемішалка Л5-ФМВ-630:

1 - механізм завантаження; 2 - привід шнеків; 3 - шнеки; 4 - кришка; 5 - електроустаткування; 6- діжа; 7- каркас

Вакуумна кришка з гумовим ущільненням по периметру при притисненні до фланця корита герметизує змішувач. Робота фаршемішалки починається з підйому кришки. Важелем підйомника піднімають і перекидають візок із сировиною в корито. Після закриття кришки включається вакуум-насос. Перемішування триває 3-4 хв. при залишковому тиску 0, 025 МПа. Рухами кришки і механізмом завантаження керує оператор. Основний технологічний процес (перемішування з реверсуванням місильних шнеків, вакуумірування і вивантаження готової продукції) він може виконуватися при ручному і програмному керуванні. Задана величина вакууму в кориті підтримується автоматично. Аераційний клапан для зрівнювання тиску повітря в кориті з атмосферним відкривається автоматично перед підйомом шиберів для вивантаження фаршу. Готовий фарш вивантажується через торцеві отвору місильного корита в напольные чи візки приймальню лійку міжповерхового спуска.

Фаршемішалка вакуумна ФМВ-015 призначена для перемішування під вакуумом кускового м'яса і фаршу зі складеними компонентами при виробництві ковбас на підприємствах м'ясної промисловості малої потужності. Вона складається зі станини, на якій установлені корито і привід. Усередині корита обертаються два вали з закріпленими на них спіральними шнеками. Вивантаження виробляється при відкритті заслінки. Ефективність перемішування і швидке вивантаження забезпечуються спіральними шнеками з реверсивним приводом.

Технічні характеристики вакуумних фаршемішалок приведені в табл. 10.3.

Таблиця 10.3. Технічні характеристики вакуумних фаршмішалок