Устройство рыбомучной установки. Устройство и принцип действия рыбомучной установки. Производство рыбной муки и жира прессовым способом
 Скачать 5.48 Mb.
|
|
Производство рыбной муки и жира прессовым способом В технологии кормовых и технических продуктов прессовый способ выработки рыбной муки и жира является универсальным и широко применяется на рыбообрабатывающих судах и береговых предприятиях. Из всех применяемых технологических схем производства рыбной муки и жира наиболее экономически целесообразной и технически совершенной является прессово-сушильная схема (рис. 1), предусматривающая использование подпрессовых бульонов. Она дает возможность получать так называемую цельную рыбную муку с повышенным протеиновым фактором и большим содержанием микроэлементов и витаминов, а также жир высокого качества. Применение вакуум-выпарных станций для упаривания обезжиренных бульонов и возвращение белковых веществ в жом повышает выход рыбной муки (на 20% к массе готового продукта) и обеспечивает получение продукта высокого качества благодаря повышенному протеиновому фактору и большому содержанию микроэлементов и витаминов. Материальный баланс сырья, полуфабрикатов и готовой продукции по основным процессам технологической схемы производства рыбной муки и жира графически представлен на рис. 2. Рис. 1. Прессово-сушильная схема производства цельной муки и жира: 1 - система приема рыбы от рыбонасоса; 2 - система подачи сырья в производство; 3 - бункер-дозатор; 4 - варильник; 5 - шнек с отцеживателем жиросодержащей жидкости; 6 - пресс; 7 - центрифуга горизонтальная; 8 - шнек-смеситель; 9 - сушильные барабаны; 10 - шнек для подачи сушенки на размол; 11 - дробилка; 12 - шнек транспортный с охладителем муки; 13 - вибросито с магнитным сепаратором; 14 - подача муки на упаковку; 15 - система наполнения мешков, взвешивания их и передачи в трюм на хранение; 16 - бак концентрированного бульона, поступившего от вакуум-выпарных установок на смешивание с жомом; 17 - вакуум-выпарные установки При применении прессово-сушильной схемы производства рыбной муки без использования подпрессовых бульонов расход сырья на выработку 1 т рыбной муки возрастает на 17%, и, как правило, наблюдаются излишние затраты по основным статьям производства. Рис. 2. Материальный баланс сырья, полуфабриката и готовой продукции по основным процессам производства рыбной муки и жира по прессово-сушильной схеме: 1 - процесс разваривания; влаги испарением; 2 - прессование; 3 - удаление 4 - высушивание жома Измельчение сырья Обрабатываемое сырье состоит из мускульных, костных и жировых тканей, в клетках которых заключены жир и вода. При разваривании крупного нераздробленного сырца освобождение жира из глубинных слоев жиросодержащих тканей затруднено и требует значительного времени и непроизводительных расходов. Кроме того снижаются качество и выход, готовой продукции. Жир, находящийся в толстых слоях нераздробленных тканей, замедляет процесс разваривания вследствие малой его теплопроводности. Наружные слои слишком развариваются и при прессовании обогащают белком жидкую фазу, внутренние же слои жировой ткани прогреваются недостаточно, заключенный в них жир не извлекается, а остается с белковыми веществами в кормовой муке, что также существенно понижает выход жира и снижает срок хранения муки. Измельчение сырья облегчает выход из него жира и воды. При механическом разрушении мясо-костной ткани получаются разрозненные мелкие куски сырца с большой поверхностью, легко поддающиеся воздействию высоких температур в процессе разваривания. Измельчение сырья облегчает доступ пара и подогретого воздуха к жиросодержащим клеткам. Механическое дробление сырья является важным фактором, влияющим на весь дальнейший процесс обработки, поэтому техника измельчения должна строго соответствовать принятому способу обработки. Для уяснения связи механического дробления сырья с дальнейшими технологическими операциями рассмотрим, как измельчение влияет на последующие процессы варки и сушки. Жирное сырье, поступающее на варку, подвергается воздействию пара, который, соприкасаясь с тканями, разрушает клетки и освобождает заключенные в них жир и воду. В первую очередь разваривается наружная ткань (первый слой) и пар получает доступ к следующим слоям ткани. Каждый из этих слоев содержит жир, который плохо проводит тепло. Следовательно, до тех пор, пока жиросодержащая ткань не разрушена, действие пара на глубинные клетки замедлено. За некоторый промежуток времени At в разваренных наружных слоях ткани в результате непосредственного воздействия пара происходит сложный физико-химический процесс: белок, все более измельчаясь, частично переходит во взвешенное состояние и при последующем прессовании удаляется вместе с жиросодержащей жидкостью. Следовательно, чем больше путь, который проходит тепловая энергия пара или газа от поверхности до глубинных клеток развариваемых кусков, тем больше тепловое сопротивление, тем длительнее процесс варки, тем дольше внешние слои тканей подвергаются действию высокой температуры, а это приводит к потерям белка и к снижению усвояемости муки. Таким образом, скорость разваривания рыбы находится в прямой зависимости от степени измельчения сырья; чем мельче сырье, тем скорее оно проваривается, отдавая заключенный в клетках жир, и тем меньше уходит протеина в прессовую жидкость. Тощее сырье в процессе обработки разваривается меньше, но его также целесообразно измельчать для улучшения сушки. Первый (наружный) слой, соприкасаясь с теплоносителем, отдает влагу, подсыхает и уплотняется, образуется корка. Второй слой, лежащий ниже, находится в непосредственном соприкосновении с обезвоженным слоем. Благодаря разности концентраций растворов жидкость диффундирует наружу через высушенный слой, преодолевая создающееся на ее пути препятствие в виде уплотненной корки. Когда сырье содержит значительный процент клейдающих веществ, нередко бывает, что продукт после длительной сушки в результате образования поверхностной корки имеет вид комьев, влажных внутри, т. е. интенсивность образования комьев при высушивании сырья зависит от степени его измельчения. Итак, чем крупнее кусок, тем больше путь для выхода влаги из глубинных слоев клеток наружу, тем большее сопротивление встречает испаряющаяся из тканей вода, задерживаемая клейдающей коркой, замедляющей диффузию, тем длительнее высушивание (в результате чего получается плохо просушенный полуфабрикат с большим содержанием влаги внутри комьев) и тем ниже качество муки вследствие превращения легко усвояемых протеинов в трудно усвояемые. Важно установить, до какой степени следует измельчать его, чтобы создать наилучшие условия варки и сушки. Допустим, что жирное сырье измельчают до кашеобразного состояния и подвергают варке. В этом случае обеспечен кратчайший срок выварки жира, что является, на первый взгляд, положительным фактором. Однако при кашеобразном состоянии среды нет возможности отпрессовать разваренную массу, так как она будет проходить через сетку пресса вместе с жиросодержащей жидкостью. В этом случае нормальный процесс прессования будет нарушен, и фактически вместо выработки рыбной муки будет осуществляться только вытопка жира. При прессовом способе производства муки и жира крупное сырье и тушки жирных рыб принято измельчать до получения кусков размерами 10 - 20 мм (по трем измерениям), мелкую рыбу, например хамсу и тюльку, пускать в обработку без измельчения, крупных тощих рыб измельчать на куски размерами 20 - 30 мм. При переработке мин тая на рыбную муку и жир лучшие показатели получаются тогда, когда сырье измельчают на, куски размером 100 - 150 мм (по длине рыбы). Такие куски после разваривания при прессовании хорошо уплотняются и дают лучший выход жома и жиросодержащей жидкости, чего нельзя достичь в случае дробления мин тая на мелкие куски. Мелко измельченный мин тай при проваривании переходит в кашеобразное состояние и. при прессовании эта масса почти не отпрессовывается, а вместе с жиросодержащей жидкостью уходит через зеерные сетки и в дальнейшем сильно затрудняет работу декантаторов. На производствах, специализирующихся на мин тае, для дробления сырья вместо дробилок могут быть использованы обычные рыборезки, применяемые на консервных заводах, с увеличенным шагом дисковых ножей. Рыборезки. Для измельчения рыбного сырья применяют рыборезки и дробилки различных конструкций. Рыборезка системы ВНИЭКИПродмаш, работающая по принципу отсекания (рис. 3), состоит из чугунного корпуса и вращающегося в нем ротора. Ротор выполнен в виде двух усеченных корпусов, сопряженных малыми основаниями. В специальных пазах, вдоль образующих конусов установлены в шахматном порядке три пары ножей, которые повернуты относительно оси ротора на некоторый угол, что повышает эффективность резания сырья. В корпусе рыборезки укреплен клинообразный опорный нож, перемещением которого вдоль направляющих регулируется зазор между этим ножом и вращающимися ножами ротора. Зазор должен быть равен 5 - 8 мм. Ротор получает вращение от электродвигателя, установленного на одной плите с рыборезкой, и связан с валом эластичной муфтой. Массивный ротор при вращении создает значительные запасы кинетической энергии и тем самым дает возможность измельчать и относительно крупное сырье. Этой рыборезкой комплектуются в соответствии с параметрическими рядами жиромучные установки производитель^ ностью 15, 30 и 50 - 70 г в сутки по сырью. Рыборезка фирмы "Атлас" работает на том же принципе отсекания, что и рыборезка системы ВНИЭКИПродмаш, но имеет несколько иное число и расположение ножей в роторе меньшего веса. В результате вращения ротора создается в несколько раз меньший запас кинетической энергии, чем в отечественных дробилках. Рыборезки этой фирмы при использовании крупного сырья (катран, скат и др.) работают с перебоями и по существу не обеспечивают полного измельчения крупного сырья. Рис. 3. Рыборезка системы ВНИЭКИПродмаш: 1 - чугунный корпус; 2 - ротор; 3 - ножи ротора; 4 - стационарный нож; 5 - винт, регулирующий зазор между ножами на роторе и стационарным ножом Дробилка системы Гипрорыбпрома (рис. 4) предназначена для измельчения крупного рыбного сырья и отходов крабового производства. Наличие зазора между ротором и зубьями может быть 8±2 мм. Перед началом работы кривошипный механизм дробилки регулируется на величину эксцентриситета до 7 мм и с помощью секундомера проверяется допустимое число оборотов вала подачи сырья. Нормальная работа храпового механизма, приводящего в движение устройство подачи сырья, обеспечивает получение на валу крутящего момента, равного 2500 кг см. При этом пружины на тяге должны давать суммарный прогиб, равный 20 мм. Производительность дробилки до 5 т/ч по сырью при массе отдельных кземпляров до 15 кг . Мощность электродвигателя составляет 8квтпри скорости вращения 1500 об/мин. Рис. 4. Дробилка для измельчения крупного сырья и отходов крабового производства производительностью до 5 т/ч по сырью: 1 - подача сырья; 2 - воронка для загрузки сырья; 3 - плита откидная для осмотра и промывки; 4 - выход дробленого сырья Рыбо резка, работающая на принципе разрыва тканей, представляет собой вращающийся барабан с асаженными на нем в шахматном порядке зубцами. Барабан аключен в кожух, укрепленный на станине. Внутри кожуха иже барабана расположена зубчатая гребенка, которая может пускаться, чем предупреждаются поломки механизмов от случайного попадания в машину кусков металла и т. п. Измельчение сырья основано на разрыве тканей ударами зубьев при проходе его через зазоры гребенки. Приспособления для отбора металлических примесей. Для тбора металлических примесей из сырья при подаче его в ыборезки стали применяться специальные приспособления, ак, в рыбомучных установках системы "Альфа Лаваль" металлическая лента, по которой идет сырье в рыборезку, на определенном участке намагничивается и ферропримеси здесь задерживаются. На судах типа "Атлантик", где работают рыбо-мучные установки ГДР, рыборезка защищена. Неподвижный нож имеет штифт, который срезается при попадании металлических предметов, нож при этом отводится в сторону. Клиноременный привод также имеет предохранительную муфту со срезными штифтами. Рис. 5. Бункер со шнековым дозатором: 1 - бункер; 2 - вооошитель: 3 - питаюий шнек Бункер-дозатор. Для более равномерной подачи сырья на разваривание в последнее время широко стали применять бункеры-дозаторы для приема дробленого сырья, которые размещают под дробилками. На рис. 5 показан бункер со шнековым дозатором системы ВНИЭКИПродмаш. Использование указанных бункеров в жиромучных установках обеспечивает необходимую регулировку и дает возможность соблюдать установленный режим работы и регулировать скорость прохождения сырья в процессе обработки. Бункер-дозатор имеет верхний и нижний датчики уровня для замера сырья. При срабатывании датчика автоматически отключается рыборезка. Нижний датчик указывает на отсутствие сырья. Нижняя часть шнекового бункера завершается фланцем, который соединяется со шнековым дозатором. Желоб имеет выходной патрубок, в котором размещается датчик уровня, автоматически отключающий подачу сырья при превышении установленного уровня в варильнике. Выходной патрубок шнекадозатора устанавливается на ходной патрубок варильника, тем самым обеспечивается прямая подача сырья в варильник без каких-либо других транспортных приспособлений. Разваривание Процесс варки считается наиболее важным моментом в роизводстве жира, поскольку в результате термической обработки сырья белок свертывается, а клетки, содержащие жир, азрушаются. Одновременно происходит стерилизация материала, что крайне важно, так как сырье может быть обсеменено бактериями. Продолжительность варки сырья зависит от его ассортимента, степени свежести и температуры варки. Белки, входящие в состав тела рыбы, денатурируются и коагулируются не при одной и той же температуре, поэтому нельзя допускать переваривания. При сильной гомогенизации жиросодержащей жидкости, когда происходит более тонкое разделение капелек жира, получается высокодисперсная жидкая среда, которая совершенно не отстаивается и не выделяет жира при центрифугировании вследствие чрезвычайного возрастания трения. Для разрушения высокодисперсной среды в нее вводят кислоты и основания, а также поваренную соль, которые при нагревании жидкости способствуют выделению жира. Лучшие технико-экономические показатели получают, когда мин тай после разделки сразу без дробления поступает в паровые вибраторы и слегка проваривается в морской роде. Такая обработка мин тая обеспечивает интенсивное обезвоживание, удаление из сырья до 10% влаги и некоторое уплотнение мяса, получение в дальнейшем хорошо уплотненного жома, что обусловливает нормальное проведение прессования и высушивания. Рис. 6. Варильиик непрерывного действия, применяемый для агрегатированных установок марки Аsub1/sub-ИВТ/2 системы ВНИЭКИПродмаш: 1 - патрубок для подачи сырья; 2 - лопасти шнека; 3 - ворошитель; 4 - приводная станция Соблюдение режима варки, установленного в зависимости от ассортимента обрабатываемого сырья, обеспечивает почти полное использование содержащихся в этом сырье ценных веществ, получение полноценного продукта и сведение потерь к мин имуму. Варильники. В производстве кормовой муки и жира из рыбного сырья применяются варильники периодического и непрерывного действия. Варильники непрерывного действия сконструированы таким образом, что первые 2/3 времени варки материал подвергается нагреву до максимальной температуры, а последнюю треть времени поддерживается температура на определенном уровне. Варильники, применяемые в новейших жиромучных установках, состоят из горизонтального цилиндра с паровой рубашкой и из внутреннего ротора, сконструированного в виде винта с полым, нагреваемым паром валом и такими же лопастями. Ротор приводится во вращение двигателем с бесступенчато регулируемого передаточного механизма таким образом, что скорость его вращения точно регулируется в зависимости от ассортимента сырья. Непрерывно действующий варильник ВНИЭКИПродмаша (рис. 6) цилиндрической формы небольшого размера для рыбомучных установок судового типа производительностью 5 - 6 т в сутки по сырью. Он имеет паровую рубашку и ротор. На валу ротора приварены витки шнека. В процессе вращения ротора сырье продвигается в глубь варильника и при этом разваривается. Вращение ротора осуществляется от электродвигателя через вариатор скоростей,, редуктор и цепную передачу. Варильник, собранный в один агрегат с прессом и сушилкой, показан на рис. 7. Для наблюдения за процессом разваривания сырья и производством ремонта цилиндр варильника снабжен смотровым люком. Контроль температуры разваривания проводится с помощью двух дистанционных термометров, датчики которых установлены в средней части варильника и на выходе разваренной массы. Регулирование уровня развариваемого сырья в варильнике осуществляется датчиком уровня. Рис. 7. Варильник, собранный в один агрегат с прессом и сушилкой; 1 - варильник; 2 - пресс; 3 - сушилка Непрерывно действующий варильник, применяемый для жиромучных установок судового типа производительностью 30 - 35 т в сутки по сырью, по конструкции почти не отличается от непрерывно действующего варильника ВНИЭКИПродмаша. Рис. 8. Непрерывно действующий варильник для судовых жиромучных установок производительностью 70 г в сутки по сырью: 1 - шнек; 2 - вал шнека; 3 - кожух варильника; 4 - крышка варильника; 5 - датчик уровня Непрерывно действующий варильник судово типа производительностью 70 г в сутки по сырью (рис. 8) стоит из цилиндра с паровой рубашкой и ротора, представляющего собой трубу с полыми витками шнека, в который поступает пар. При повороте ротора осуществляется не только продвижение сырья вдоль варильника, но и дополнительный его нагрев. Ротор приводится в движение от электродвигателя через вариатор скоростей, редуктор и цепную передачу. В верхней части варильника со стороны привода располагается загрузочная горловина, к которой крепится шнековый дозатор. Паровая рубашка варильника разделена на три секции, каждая из которых имеет самостоятельную паровую систему. В нижней части цилиндра сосредоточены штуцера для подачи острого пара во внутреннюю полость цилиндра. Контроль за температурой варки осуществляется дистанционным термометром. На корпусе варильника с нижней стороны имеется камне-уловитель для улавливания камней и металлических частиц. Варильники последней модели имеют меньшую массу и энергоемкость благодаря более развитой поверхности нагрева (подача пара в полые витки шнека). Передача разваренной массы из варильника в пресс осуществляется шнеком с отцеживателем в нижней части короба. Это обеспечивает свободный сток избытка жиросодержащей жидкости из разваренной массы, что облегчает и улучшает процесс прессования. Внутренняя полость шнека в верхней части соединена с вентиляционной системой, которая отсасывает пары и дурнопахнущие газы в конденсатор, где они и осаждаются в водной среде. |