Устройство рыбомучной установки. Устройство и принцип действия рыбомучной установки. Производство рыбной муки и жира прессовым способом
 Скачать 5.48 Mb.
|
|
Высушивание Отпрессованная плотная масса содержит воду, поэтому она должна немедленно высушиваться. Высушивание продукта преследует две основные цели: привести продукт в состояние, при котором он не подвергается порче и разложению, т. е. обеспечить возможность продолжительного хранения его в складах обычного типа; удешевить транспортировку рыбной муки, уменьшая ее вес. В процессе высушивания тщательно контролируется температурный режим во избежание ухудшения свойств муки. Повышенная влажность жома при хранении способствует разложению белковых веществ. При наличии избыточной влаги В: результате развития многочисленных микроорганизмов интенсивно идет процесс гниения, сопровождающийся выделением дурно пахнущих газов: белковые вещества разлагаются с образованием большого количества продуктов распада, в том числе аммиака, сероводорода и других веществ. Удаление излишней влаги из продукта снижает жизнедеятельность микробов. Если микроорганизмы в процессе стерилизации не погибают,, то в высушенном продукте они не могут развиваться. Нельзя направлять на хранение влажную рыбную муку или подсушенный полуфабрикат еще и потому, что находящийся в них жир прогоркает, придавая продукту неприятный вкус. Прогоркание жира сопровождается образованием веществ, способных вызвать отравление животных. Процесс сушки заключается в удалении влаги из высушиваемого материала до содержания ее в продукте не более 10%. При дальнейшем снижении содержания влаги в продукте его кормовые свойства ухудшаются. При высушивании рыбной муки до содержания влаги менее 10% резко снижается перевариваемость муки вследствие глубокой денатурации белков. Следовательно, в массе, выходящей из-под пресса с содержанием около 45% влаги, 10 - 12% влаги (в пересчете на сухое вещество) будут относиться к химически связанной,, т. е. к влаге, которая является составной частью муки в нормальных условиях ее хранения. Скорость высушивания материала находится в прямой зависимости от скорости испарения свободной влаги с поверхности этого материала и скорости диффузии влаги из толщи его к поверхности. Скорость диффузии зависит от температуры, поэтому ускоренное высушивание может быть достигнуто применением максимально сухого воздуха, а также повышением его температуры, при котором возрастает водопоглотителькая способность воздуха. Частой сменой подогретого воздуха с поверхности продукта удаляется слой воздуха, обогащенный влагой, поэтому диффузия происходит за счет разности во влагосодержании внутри высушиваемого материала и на его поверхности, а также за счет температуры нагрева. Так, например, при 0°С предельное количество влаги, содержащейся в 1 м 3 воздуха, равно 4,84 г; при температуре 0° и относительной влажности 5% в 1 м 3 воздуха содержится влаги 0,24 г. Повышая температуру в процессе сушки, создают такие условия, при которых количество водяных паров, необходимое для насыщения данного объема воздуха, возрастает. Так, при температуре 5°С и относительной влажности 100% в 1 м 3 воздуха содержится 6,80 г воды, а при температуре 25°С и той же относительной влажности в 1 м 3 воздуха будет 23,03 г воды. Таким образом, чтобы высушить продукт при температуре 25°С, необходимо создать такие условия, при которых слои воздуха, соприкасающиеся с поверхностными слоями продукта, содержали бы влаги в 1 м 3 меньше 23,03 г, иначе продукт не будет отдавать влагу, т. е. относительная влажность воздуха должна быть ниже 100%. Практически это достигается путем обмена воздуха, при котором насыщенный влагой воздух удаляется, а вместо него поступает воздух с меньшим содержанием паров, т. е. с большей влагоемкостью. Степень насыщения определяют в процентах от предельной влажности и называют относительной влажностью. Относительную влажность φ (в % от 0 до 100) определяют по следующей формуле: где Q н - количество пара в единице объема влажного воздуха; Q н , - количество пара в единице объема насыщенного воздуха. Высушивание рыбного сырья проводится путем искусственного повышения температуры, а следовательно и увеличения влагоемкости воздуха. Так, например, если при 0° С воздух, содержащий 4,84 г влаги в 1 м 3 , является полностью насыщенным, то при нагревании его до 40°С относительная влажность воздуха падает до 10%, т. е. воздух становится весьма сухим. 1 м 3 воздуха, насыщенный влагой при 0°С, будучи подогретым до 40°С, может поглотить 51,13 - 4,84 = 46,29 г влаги. Удаление влаги с поверхности продукта обусловливается разностью между влажностью наружной поверхности высушиваемого материала и влажностью воздуха. Испарение воды с поверхности высушиваемого материала определяется скоростью переноса водных паров через мало подвижный слой воздуха, окружающего продукт. Процесс переноса водяных паров аналогичен растворению в жидкости кристаллов, окруженных неподвижным слоем насыщенного раствора. В процессах растворения скорость диффузии растворенных частиц за пределами неподвижного слоя пропорциональна разности концентрации частиц в этом слое и окружающем растворе. Диффузия водяных паров через неподвижный слой воздуха пропорциональна разности между парциальным давлением пара у поверхности высушиваемого материала и парциальным давлением водяного пара в высушивающем воздухе. При растворении твердого вещества в воде сильное перемешивание жидкости ускоряет процесс растворения; подобно этому быстрое движение воздуха способствует ускорению сушки, так как уменьшает до минимума толщину насыщенного водяными парами воздушного слоя у поверхности высушиваемого материала, вследствие чего скорость диффузии паров повышается. Теоретически количество испаряемой воды W, т. е. скорость сушки выражается следующим уравнением диффузии: где p 1 - р - разность упрутостей паров на поверхности высушиваемого материала и окружающего воздуха; а - скорость испарения в неподвижном воздухе; b - коэффициент пропорциональности (константа); v - скорость движения воздуха. Влага, удаляемая с поверхности, должна диффундировать в виде пара через слой воздуха, непосредственно соприкасающийся с этой поверхностью. Движущей силой данного процесса является разность между парциальным давлением паров воды на наружной поверхности высушиваемого материала и давлением паров воды в окружающем воздухе согласно приведенному выше уравнению. Равновесие между воздухом с переменной температурой и влажностью высушиваемого вещества наступает в тот момент, когда содержание влаги в высушиваемом продукте достигает такого предела, при котором обезвоживание практически прекращается. Такое содержание влаги в материале принято называть равновесным, или устойчивым. Продукт будет поглощать из воздуха влагу до тех пор, пока не восстановится равновесие между содержанием влаги в продукте и в воздухе. Восстановление равновесия зависит от условий, в которых находится материал. Однако конечный результат всегда будет один и тот же, если на высушивание было затрачено достаточное количество времени. Практически при сушке почти всегда происходит некоторая потеря сухого вещества вследствие уноса мелких частичек его теплоносителем. Выход сушеного продукта Q 2 может быть выражен формулой где - коэффициент сохранения материала (меньше 1); Q 1 - начальная масса материала; W 1 и W 2 - соответственно начальное и конечное влагосодержание материала. Характеристика теплоносителя. При сушке рыбной массы теплоносителем является воздух. Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество влаги, находящейся в парообразном состоянии. Наличие паров воды в атмосферном воздухе зависит от состояния погоды, температуры, климатических условий и т. д. Рис. 26. Схема сушильной установки с калорифером и частичным подогревом воздуха в сушильной установке Влажный воздух практически является смесью идеальных газов. Вода находится во влажном воздухе в состоянии перегретого пара до момента насыщения. Состояние насыщения есть предел, при котором малейшее увеличение количества водяных паров влечет за собой конденсацию их избытка. В насыщенном воздухе упругость (парциальное давление) паров воды равна давлению насыщенного водяного пара при данной температуре. При расчетах сушильных установок легче и проще оперировать с количеством влажного воздуха, приходящимся на 1 кг сухого воздуха, который содержится в воздушной смеси, а не с массой или объемом этой смеси. Неизменность массы сухого воздуха, проходящего через сушилку, дает возможность без значительных перерасчетов точно выявлять характеристику воздуха в любых условиях. Давление насыщенного водяного пара, теплосодержание и влагосодержание влажного воздуха и другие необходимые показатели для расчета берут из соответствующих справочных таблиц. Анализ процесса высушивания. Для уяснения основ высушивания рыбного сырья ниже приводятся схемы сушилок с необходимым анализом процесса высушивания. На рис. 26 показана схема сушилки, состоящей из калорифера, в котором происходит предварительный подогрев воздуха, и сушильной камеры, где осуществляется сушка материала. Воздух поступает в калорифер со следующими параметрами: температура t 0 относительная влажность φ п ; влагосодержание 0 ; теплосодержание Ι 0 . Пройдя калорифер, воздух поступает в сушильную камеру с параметрами t 1 , φ 1 , d 1 I 1 . Очевидно, что t 1 >t 0 ; I 1 >Ι 0 ; d 1 = d 0 ; φ 1 &il; φ 0 Рис. 27. Схема сушильной установки с частичным внутренним обогревом Воздух в калорифере получает некоторое количество тепла, поэтому его температура и теплосодержание повышаются; благосодержание воздуха не изменяется, поскольку в калорифере воздух не отдает влагу и не получает ее извне. Следовательно, относительная влажность воздуха, выходящего из калорифера, ниже относительной влажности воздуха, поступающего в калорифер. Пройдя через сушильную камеру и восприняв часть влаги; из высушиваемого материала, воздух выходит из сушильной камеры с параметрами t 2 , φ 2 , d 2 и I 2 , и в этом случае t 2 &il; t 1 ; d 2 >d 1 ; φ 2 >φ 1 Следовательно, воздух в период сушки теряет ощутимую теплоту (что характеризуется понижением его температуры), с полным переходом этой теплоты в теплоту парообразования, которую он воспринимает вместе с парами влаги; последние повышают влагосодержание воздуха. На рис. 27 изображена схема сушилки с частичным внутренним обогревом, в которой часть тепла воздух получает от нагревательных приборов, находящихся в сушильной камере. В этом случае если t 1 >t 0 , то d 0 = d 1 ; φ 1 &il;φ 0 ; Ι 1 >Ι 0 Температура воздуха, выходящего из сушильной камеры, может быть различной: если количество тепла, сообщаемое воздуху в сушильной камере, меньше количества тепла, которое затрачивается, на испарение влаги, то t 2 >t 1 , и соответственно φ 2 >φ 1 ; если количество тепла, сообщаемое воздуху в сушильной камере, равно количеству тепла, затрачиваемому на испарение влаги, то t 2 = t 1 и φ 2 и φ 2 >φ 1 ; если количество тепла, воспринятое воздухом внутри сушильной камеры, будет больше количества тепла, затрачиваемого на испарение влаги, то t 2 >t 1 , а φ 2 в этом случае может быть >&il;φ 1 т. е. φ 2 может быть больше, равно или меньше φ 1 в зависимости от того, насколько больше сообщено воздуху тепла в сушильной камере, чем затрачено на испарение влаги. В сушилках с внутренним обогревом (рис. 28) количество тепла, сообщаемого воздуху в калорифере, равно нулю. Следовательно, вторая схема (см. рис. 27) является общей для всех трех случаев (подогрев воздуха вне сушильной камеры; подогрев воздуха внутри сушильной камеры; частичный подогрев воздуха вне и внутри сушильной камеры). Рис. 28. Схема сушильной установки с внутренним обогревом Тепловой расчет сушильных установок осуществляется путем составления материального баланса, баланса влаги и теплового баланса. * * * Развитие сушильной техники направлено не только на обеспечение сохранности качества продукта в процессе сушки, но и на Снижение затрат производства, облегчение условий труда, максимальную экономию тепловой и механической энергии, упрощение и унификацию сушильных устройств и автоматизацию регулирования и контроля процессов сушки. Большое значение придается применению сушильного агента с высокой температурой, использованию высоких локальных скоростей (до 100 м/сек и выше), глубокого вакуума, особенно дли сушки пищевого сырья. Много внимания уделяется специальной подготовке сырья перед сушкой (дробление, разрыхление вплоть до дисперсного состояния, нагрев, специальные добавки и т. д.). Дальнейшее развитие получает учение о тепло - и массообмене (влагообмене), которое основано на законах классической термодинамики и термодинамики необратимых процессов. При этом решаются важные задачи нахождения эффективных аналитических методов тепло - и массопроводимости, особенно для сырья, в котором вода 'находится в связанном состоянии. Сушка рассматривается как гетерогенная реакция, в которой наряду с диффузионной кинетикой важную роль играет кинетика химических, физико- химических, биологических и ферментативных процессов, протекающих во время сушки. В настоящее время наука вплотную подошла к оценке процессов сушки с точки зрения энергозатрат и регулирования не только окислительных и антиокислительных процессов, но и ускорения релаксации внутренних напряжений в материале в процессе сушки. Сушильные установки. Высушивание производится в огневых сушилках, обогреваемых топочными газами, и паровых сушилках, обогреваемых паром при атмосферном давлении или разрежении. В огневых сушилках топочные газы действуют на высушиваемый материал непосредственно или через стенки сушилок, в паровых сушилках - только через стенки или змеевики аппарата. В процессе сушки необходимо поддерживать строгий температурный режим. Температура теплоносителя должна понижаться по мере высушивания материала. Температуру теплоносителя внутри сушилок, обогреваемых топочными газами, регулируют путем ввода в сушилки наружного воздуха. Рис. 29. График температур теплоносителя и продукта в огневых установках системы 'Центри-фиш': 1 - температура газа; 2 - температура внутренней поверхности сушилки; 3 - температура высушиваемого сырья; 4 - длина сушильного барабана Перепад между температурой воздуха, входящего в сушилку и выходящего из нее, должен быть тем больше, чем выше содержание влаги в высушиваемом материале. Это объясняется тем, что на испарение тратится теплота, переходящая в скрытую теплоту парообразования. Испарение влаги сопровождается поглощением тепла в количестве около 600 кал на 1 кг испарившейся влаги. Если температура теплоносителя близка к температуре высушиваемого, материала, то содержание влаги в продукте почти не меняется. График температур теплоносителя и продукта в огневых сушилках показан на рис. 29. Величина температурного перепада зависит от рода высушиваемого материала. Так, например, если испарение влаги обеспечивается малым количеством теплоносителя, то перепад температур должен быть достаточно большим, и наоборот: если испарение влаги обеспечивается большим количеством теплоносителя, то перепад температур может быть небольшим. Следовательно, во время высушивания необходимо следить за тем, чтобы поступление в сушилку теплоносителя было равномерным и соответствовало количеству влаги, подлежащей удалению из продукта; при этом строго учитывается продолжительность пребывания материала в сушилке и соблюдается наивыгоднейший температурный перепад. Необходимое количество теплоносителя в сушилку подается равномерно при помощи эксгаустера. Контроль за ходом высушивания продукта ведется путем систематического наблюдения за температурой и влагосодержа-нием газов, выходящих из сушилки. Для экономии топлива и получения продукции хорошего качества процесс высушивания ведут таким образом, чтобы в отходящих газах при низкой их температуре содержалось как можно больше паров воды. Для выяснения возможного предела влагосодержания отходящих газов при экономном расходовании теплоносителя разберем несколько примеров. В отработанных газах при температуре 40°С и относительной влажности 70% содержится 0,034 кг паров воды на 1 кг сухого газа; в отработанных газах при температуре 70°С и той же относительной влажности (70%) содержится 0,176 кг паров воды на 1 кг сухого газа. В первом случае для удаления из продукта 1 кг влаги расходуется 1:0,034, т. е. около 6 кг сухого газа, а во втором - 1:0,176. Следовательно, при повышении температуры отработанных газов от 40 до 70°С при одной и той же степени насыщения работа теплоносителя увеличивается в 5 раз. Если в атмосферу выпускаются газы с повышенной температурой, то, на первый взгляд, покажется, что при этом теряется большое количество тепла и, следовательно, затрачивается больше топлива; в действительности же имеет место обратное явление. Анализируя расход тепла в приведенных выше примерах, видим, что при температуре 40°С и влажности 70% теплосодержание отходящих газов составляет 30 кал на 1 кг сухого газа. Следовательно, с 30 кг газа удаляется в атмосферу 30X30 = 900 кал тепла. При температуре 70°С и при той же степени насыщения теплосодержание отработанных газов равно 127 кал на 1 кг сухого газа, но так как в последнем случае на испарение 1 кг воды затрачивается 6 кг сухого газа, то с этим количеством газа теряется в атмосферу 127X6 = 762 кал тепла. Таким образом, при выпускании в атмосферу газов с повышенной температурой теряется меньше тепла, чем при выпускании газов с пониженной температурой при одинаковом влагосодержании. Следовательно, для более экономного расходования топлива при высушивании нужно выпускать в атмосферу отработанные газы при возможно более высокой температуре, которая может быть допущена без понижения кормовой ценности продукта. Повышение температуры отработанных газов при одной и той же степени насыщения очень выгодно, так как это заметно снижает расход теплоносителя, благодаря чему уменьшаются размеры эксгаустеров и расход энергии на них, а также расход топлива за счет сокращения потерь тепла в атмосферу. Наилучшие условия высушивания рыбного сырья создаются тогда, когда температура отходящих газов поддерживается в пределах 65 - 70°С. Скорость высушивания продукта зависит от скорости диффузии воды в нем и от размера высушиваемых частиц его. Если скорость поступления воды из внутренних слоев продукта к его поверхности будет отставать от скорости удаления влаги из поверхностных слоев, то поверхностные слои продукта могут оказаться пересушенными, в то время как внутренние его слои останутся еще совершенно влажными. Процесс сушки идет нормально, когда в определенный промежуток времени с единицы поверхности высушиваемого материала удаляется такое количество воды, какое в тот же промежуток времени поступает из внутренних слоев к поверхности. Соблюдение этих необходимых условий сушки исключает образование корки, перегрев продукта и обеспечивает получение продукта влажностью 10 - 12%, согласно требованиям действующего стандарта. Высушивание сырья должно осуществляться таким образом, чтобы температурный режим сушки, состояние отходящих газов и другие показатели обеспечивали наименьшую продолжительность процесса сушки без снижения кормовых свойств продукта. Непрерывность и равномерность поступления в сушилку сырья и теплоносителя также являются необходимыми условиями нормальной работы сушилок. В сушилках непрерывного действия материал может двигаться в одном направлении с теплоносителем (работа по принципу параллельного тока) или в направлении, противоположном направлению теплоносителя (работа по принципу противотока). В сушилках, работающих по принципу параллельного тока, материал с высокой влажностью встречает теплоноситель с большой влагоемкостью. Скорость удаления влаги из высушиваемого материала уменьшается по мере продвижения его в глубь сушилки. Вначале процесс удаления влаги идет интенсивно, а по мере уменьшения влажности материала, снижения температуры и повышения относительной влажности теплоносителя отдача влаги материалом замедляется. В сушилках, работающих по принципу противотока, поступающий теплоноситель сначала встречает на своем пути подсушенный материал, отнимает у него остаток влаги, а затем проходит через сырой жом, предельно насыщаясь взятой у него влагой, и уходит в атмосферу. На рис. 30 графически изображен процесс сушки во вращающейся сушилке. Диаграмма показывает, что наибольшей опасности перегрева продукт подвергается в конце сушки, когда уменьшается диффузия влаги, в результате чего происходит повышение его температуры. Рис. 30. Графическое изображение процесса сушки Сушилки, обогреваемые топочными газами (огневые). Из огневых сушилок для сушки рыбного сырья наиболее широко применяются следующие типы вращающихся сушилок: сушилки, работающие по принципу прямотока и противотока, и сушилки смешанного действия, в которых топочные газы действуют на сырье как непосредственно, так и через стенки сушилки. В сушилках, работающих по принципу прямотока, сушка протекает не так быстро, как при других способах высушивания. Чтобы компенсировать этот недостаток, увеличивают длину сушильного цилиндра, благодаря чему увеличивается продолжительность сушки без снижения производительности сушилки. Гораздо быстрее осуществляется высушивание сырья в сушилках, работающих по принципу противотока. Горячие газы, поступающие в сушилку, омывают продукт в тот момент, когда он выходит из сушилок, так что перепад температур между газами и продуктом достигает максимума. Процесс сушки в конечной фазе протекает очень медленно, поэтому при таком способе высушивания сокращается общая продолжительность сушки. Сушилки, работающие по принципу противотока, имеют следующие преимущества перед сушилками, работающими по принципу прямотока; быстрое высушивание и, следовательно, большая производительность, отсутствие возможности "спекания" продукта (влажный продукт сушится влажными газами), минимальное содержание остаточной влаги в конечном продукте. В сушилках, работающих по принципу противотока, жом не соприкасается с топочными газами. Высушивание осуществляется за счет тепла, получаемого через стенку барабана от топочных газов, которые омывают вращающийся цилиндр и отдают тепло. Жом продвигается вдоль сушилки благодаря параллельному расположению угольников, лопаток и рычажного приспособления. Перед началом работы лопатки, закрепленные подвижно на металлическом стержне, устанавливают под требуемым углом при помощи рычага, обеспечивая тем самым замедленное или ускоренное продвижение жома. Сухой продукт непрерывным потоком выходит из сушилки на лоток, с которого попадает на транспортное приспособление, передающее сушенку на размол. В этой сушилке может быть высушено любое сырье независимо от его первоначальной влажности. Отсутствие непосредственного соприкосновения топочных газов с высушиваемым продуктом улучшает условия работы и исключает возможность пропитывания сушенки дымом. Противоток в движении теплого отходящего воздуха и поступающего в сушилку сырья сокращает расход топлива за счет предварительного и равномерного прогревания сырья. В первой зоне сушильного барабана у выхода сушенки поступающий воздух нагревается, влагоемкость его повышается и вследствие этого из материала удаляется остаточная влага. Во вторую зону сушилки воздух поступает с пониженной влагоемкостью, но при подогреве температура его повышается. В сушилках данной конструкции с приближением теплоносителя к концу сушильного барабана с загрузочной стороны температура и относительная влажность его повышаются, а влагоемкость понижается. Подача воздуха в сушилку регулируется при помощи специальных клапанов. Перед началом работы сушилку предварительно и медленно прогревают в течение 15 - 20 мин. Перед поступлением отпрессованной и разрыхленной массы в сушилку усиливают подогрев и тем самым обеспечивают необходимую температуру теплоносителя. На рис. 31 представлена сушилка с двойным цилиндром, не имеющим лопастей и снабженным рядом каналов. Теплоноситель может свободно проходить из каналов в цилиндр. Циркуляция происходит только в каналах, расположенных непосредственно под продуктом, благодаря чему обеспечивается непрерывный поток газов через высушиваемую массу, которая непрерывно перемещается при вращении цилиндра. Рыбное сырье подается в цилиндр через расположенные в передней части сушилки трубы, которые соединены с впускным отверстием для газов. Цилиндр вращается таким образом, что сила тяжести и давление, создаваемое потоком газов, не позволяют частицам продукта проникать в газовую камеру. Сушилка данной системы очень гибка в работе и позволяет сушить, кроме рыбного сырья, отходы ракообразных и другие более вязкие и клейкие вещества. Рис. 31. Огневая сушилка с жалюзями: 1 - сушилка; 2 - загрузочный ковш; 3 - выпуск отработанного воздуха; 4 - вентилятор; 5 - паровой радиатор; 6 - циклон; 7 - выпускные отверстия; 8 - привод; 9 - угольная или газовая топка; 10 - выгрузочный люк; 11 - поступление горячего воздуха Сушилка прямого нагрева системы "Центрифиш", применяемая на отечественных судах, состоит из стационарной топки с горелкой для топлива. Топочный газ температурой 400 - 450°С поступает во вращающийся барабан сушилки и входит в соприкосновение с влажным жомом. Влага из жома быстро испаряется, поэтому падает температура газа. Скорость потока газа регулируется таким образом, что мелкие частицы захватываются из цилиндра потоком газа сразу же после их просушки, в то время как более крупные частицы многократно поднимаются во вращающемся цилиндре, вследствие чего распределяются в потоке газа и просушиваются при падении. За вращающимся цилиндром установлен приемник для сушенки, большая часть которой выгружается при помощи помещенного на днище стационарного приемника, шнекового транспортера, в то время как мелкие частицы, захватываемые из сушилки потоком газа, отделяются от последнего в циклоне, расположенном над транспортером. Более совершенными и надежными считаются паровые сушилки. Рыбное сырье в паровых сушилках высушивается при атмосферном давлении и при разрежении. Обогревание осуществляется через паровую рубашку. Сушильные установки, обогреваемые паром, имеют широкое распространение, они входят в число основного оборудования, применяемого при комплектовании жиромучных установок и линий комплексной механизации жиромучного производства на судах и в стационарных условиях на береговых предприятиях. Паровая сушилка непрерывного действия (рис. 32), применяемая на механизированных жиромучных установках производительностью до 10 г в смену по сырью, состоит из двух металлических горизонтально расположенных цилиндров. Цилиндры сушилок устанавливаются один под другим, высушиваемое сырье проходит при этом вдоль сушильных барабанов и самотеком из верхнего цилиндра поступает в нижний через отвод. Непрерывное поступление сырья в сушилку происходит через загрузочный люк верхнего цилиндра. Каждый цилиндр имеет паровую рубашку для обогревания внутренних его стенок. Впуск пара в паровую рубашку цилиндра проводится через паропровод с распределением по паровым коллекторам, подводящим пар по всей длине барабанов. Через каждый цилиндр сушилки проходит горизонтальный вал, на котором укреплены лопасти мешалок, перемешивающие и продвигающие высушиваемое сырье вдоль сушильных барабанов к выходу на шнек. Шнеком сушенка отводится в мельничное отделение на размол. Пары воды и продукты распада белков удаляются из сушильных барабанов эксгаустером через отводные трубы в каскадные конденсаторы, где они и конденсируются водой. В сушильных установках фирмы "Атлас", широко использующихся в отечественной рыбной промышленности, процесс сушки проводится в два этапа и сушильная установка состоит из двух агрегатов - предварительного и окончательного высушивания. Предварительная сушилка (рис. 33) предназначена для подсушивания жома горячим воздухом, подаваемым из калоризатора в сушенку противотоком при помощи вентилятора. Угол разворота лопаток относительно оси вала регулируется в зависимости от условий процесса и выбирается таким образом, чтобы барабан сушилки был всегда заполнен на 2 / 3 его объема. Рис. 32. Паровая сушилка непрерывного действия: 1 - металлические цилиндры; 2 - звездочка для привода вала мешалок от электромотора; 3, 4 - привод сушилки; 5 - паропроводы; 6 - вход пара; 7 - выход конденсата; 8 - удаление пара воды и продуктов распада белков на конденсации; 9 - поступление сырья; 10 - выход сушенки; 11 - мешалка с лопастями; 12 - горизонтальный шнек, непрерывно отводящий сушенку на размол; 13 - смотровые люки; 14 - площадка для обслуживания сушилок; 15 - паровая рубашка; 16 - ход движения высушиваемого сырья; 17 - перевод высушиваемого сырья от верхнего цилиндра в нижний Предварительная сушилка марки А1-ИЖМ системы ВНИЭКИПродмаш также состоит из цилиндрического барабана с мешалкой, мешалка снабжена рядом рычагов, оборудованных лопастями. Рычаги закреплены к валу болтами и плоскими металлическими шлицами, приваренными к нему. Лопасти мешалки прикрепляются к рычагам болтами таким образом, чтобы угол между лопастью и внутренней стенкой барабана мог меняться в зависимости от производственных условий и состояния сырья. Удаление влаги из жома происходит посредством горячего воздуха, поступающего из калорифера. Воздух нагревается паром и прогоняется через сушилку вентилятором. Перемешивание жома в сушилке осуществляется при помощи насаженных на вал лопастей. Соприкосновение горячего воздуха с частицами влажного разрыхленного жома обеспечивает испарение влаги и удаление паров воды воздухом. Рис. 33. Предварительная сушилка: 1 - калорифер 2 - вал с лопастями; 3 - сушильный барабан; 4 - камера для отсоса воздуха 5 - подшипники в торцевых крышках; 6 - циклон для отделения мучной пыли; 7 - вентилятор С противоположной стороны барабана располагается камера для отсоса воздуха, который с помощью вентилятора подается в трубопровод и отсюда в циклон. Мелкие частицы сушенки отделяются от воздуха в циклоне и отводятся через шлюзовой затвор, расположенный в нижней части циклона. Привод мешалки осуществляется от индивидуального электродвигателя через клиноременную передачу, редуктор и цепную передачу. Окончательная сушилка (рис. 34), представляющая собой горизонтальный барабан с ротором, обеспечивает удаление влаги из подсушенного жома до установленного стандартами предела. Удаление влаги происходит с помощью тепла, передаваемого жому от паронагревательных поверхностей. Выпаренная влага подхватывается воздушной струей, направляемой вентилятором. Рис. 34. Сушилка окончательная: 1 - входное и выпускное отверстия для воздуха; 2 - воздушный клапан; 3 - разгрузочная камера сушилки; 4 - распределительная труба для подачи пара и удаления конденсата; 5 - конденсатоотводчик; 6 - лопасти; 7 - полые диски; 8 - ротор полый Сушилка состоит из горизонтального барабана, снабженного паровой рубашкой. - Внутри барабана расположен ротор (рис. 35), состоящий из трубы, на которой по всей длине имеются диски с двойными стенками. К каждому диску ротора приварена лопасть. Эти лопасти являются основным приспособлением, обеспечивающим эффективное перемешивание продукта относительно нагревательных поверхностей. Кроме этих подвижных лопастей сушилка снабжена рядом неподвижных скребков, которые закрепляются на верхней части внутреннего барабана и расположены в промежутках между дисками ротора. Рис. 35. Ротор сушилки с дисками и скребками марки А 1 -ИЖР: 1 - обогревающие диски; 2 - скребки; 3 - вал ротора сушилки Эти скребки препятствуют образованию наслоений продукта на роторе, и кроме того, не дают высушиваемому продукту провертываться вместе с ротором. Разрыхленный продукт непрерывно продвигается вдоль сушилки и тем самым обеспечивается отдача влаги из высушиваемого материала. Схема расположения лопаток в сушилках непрерывного действия показана на рис. 36. Рис. 36. Схема расположения лопаток в сушилках непрерывного действия Ротор также обогревается паром, который поступает через коллектор, обеспечивающий подачу пара в каждый диск ротора. Распределение пара в дисках происходит с помощью направляющих пластин, приваренных внутри дисков. Сушилки с тарельчатыми дисками имеют самую большую поверхность нагрева, сконцентрированную в минимальном пространстве нагрева. Сушенка постоянно циркулирует в пространствах между дисками и нагревается главным образом благодаря тесному контакту с обогреваемыми поверхностями, чем и достигается экономия тепла. Диски, оборудованные смесительными лопастями, вращаясь, интенсивно перемешивают шрот и транспортируют его через сушилку. Вращающаяся дисковая сушилка состоит из барабана, стенки которого обогреваются паром, она обеспечивает быстрое удаление влаги из жома. Наличие ротора с параллельными дисками и приспособлениями для подачи пара к нагреваемым поверхностям и удаления конденсата обеспечивает эффективную теплотехническую регулировку и создание необходимых температурных условий при работе на сырье разной жирности. Процесс высушивания проводится при низкой температуре, перегрев и подгорание муки исключается. Мука получается мягкая и волокнистая светлого цвета. Сушилка фирмы "Атлас Сторд", применяемая для отечественных жиромучных установок производительностью 150 т в сутки по сырью, обогревается глухим паром, поступающим как в рубашку барабана, так и в его ротор с дисками. Рубашка сушилки разделена на секции, в каждую из которых подается пар. Использование тепла, поступающего в рубашку барабана и ротора из пустотелых двутельных дисков, позволяет интенсифицировать процесс сушки, а наличие специальных лопаток для перемешивания, укрепленных на дисках, обеспечивает равномерность просушивания жома. В данной конструкции сушильного барабана предусмотрено также устройство, позволяющее избежать налипания высушиваемой массы не только на стенки барабана, но и на диски ротора и ее пригорания. Сушилка обеспечивает эффективный теплообмен между дисками и высушиваемой массой. Удаление испаряемой влаги из сушильного барабана достигается вентиляционной системой с использованием нагретого воздуха. В вакуум-сушилках испарение влаги идет несколько быстрее, чем при сушке в атмосферных условиях; в сушильных цилиндрах, работающих при атмосферном давлении, напряжение поверхности нагрева обычно бывает 8 - 10 кг/(м 2 .ч), тогда как при вакууме, соответствующем точке кипения 50°С, напряжение поверхности нагрева доходит до 20 - 30 кг/(м 2 .ч). При высушивании сырья под вакуумом наиболее полно сохраняются все его компоненты и исключается глубокая денатурация белков. Получается мука высокого качества, резко отличающаяся от муки, вырабатываемой в обычных паровых и огневых сушилках, в которых под воздействием высоких температур происходит потеря белками аминных групп, улетучивающихся из высушиваемого материала в виде аммиака или аминов. Денатурированные ангидридные формы белка теряют способность набухать и разлагаться на аминокислоты даже в присутствии протеолитических ферментов. При повышенной температуре в первую очередь разрушаются наиболее важные в кормовом отношении сложные аминокислоты (тирозин, триптофан и цистин). При перегреве образуются пиридиновые основания, сообщающие перегретой муке пригорелый запах. Таким образом, применение вакуум-сушильных установок обеспечивает получение высококачественного кормового продукта. Сравнительные данные, характеризующие технико-экономические показатели жиромучных установок с учетом использования подпрессовых бульонов сведены в табл. 29. Для автоматического контроля и записи абсолютного значения влажности рыбной муки при выходе из сушильных барабанов может применяться автоматический влагомер марки АВРМ-1 системы ВНИРО, включающий электронный регулятор сдатчиком и регистрирующим прибором. Действие электронного регулятора основано на измерении изменения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь измеряемого продукта в зависимости от влажности. Диапазон измерения влажности рыбной муки находится в пределах от 6 до 18%. Погрешность показания прибора колеблется от 0,16 до 0,57%. Влагомер работает при температуре окружающей среды от 0 до 50° С и относительной влажности воздуха до 90%. Продуктовый расчет Выход готовой продукции рассчитывают при наличии исходных данных на каждый вид направляемого в обработку сырья, Потери сухих веществ устанавливаются по разности между количествами взятых и полученных сухих веществ на разных стадиях процесса. 1. Количество влаги в сырье W В1 где G 1 - количество сырья, поступающего в сутки, т; W 1 - содержание влаги в сырье. 2. Количество жира Ж 1 в сырье где W 2 - процентное содержание жира в сырье (4%). 3. Количество сухих веществ в сырье G c1 Таблица 29 4. Количество влаги, образующейся в варильнике от конденсирующихся паров при варке W n1 где W 3 - процентное содержание сконденсированных паров по отношению к первоначальному содержанию влаги (10%). 5. Общее количество влаги после варки W 1 6. Количество сырья, поступающего в пресс G 2 7. Количество подпрессового бульона W б1 где W 4 - процентное содержание бульона по отношению к сырью (68%). 8. Количество жома, поступающего в шнек из пресса G ж1 где W б1 - процентное содержание влаги в жоме. 9. Количество влаги в жоме W ж1 где W 5 - процентное содержание влаги в жоме (50%). 10. Количество сухих веществ и жира в жоме G сж1 11. Количество воды в полученной муке W м1 (определяется с учетом того, что процентное содержание сухих веществ и жира в муке равно 90%): 12. Количество полученной муки G м1 13. Выход рыбной муки по отношению к сырью (%) п 14. Расход сырья на единицу продукции Р |