СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………..………………..………………4
1. Описание технологической поточности……………………………………11
2. Назначение, устройство, принцип действия............................................14
3. Механические расчёты …………………………………………………….17
3.1. Расчёт червячного редуктора……………………………………………..17
3.2. Расчёт муфтового соединения….………………………………………….25
4. Технология организации монтажа и ремонта оборудования………….28
4.1 Монтаж фаршемешалки….…………..………………………….................28
4.2 Наладка фаршемешалки……………………………………………………29
4.3 Ремонт фаршемешалки……………………………………………………....30
5. Охрана труда и техника безопасности……………………………………32
6. Охрана окружающей среды……………………………………………….35
Список используемой литературы……………………………………………..42
ВВЕДЕНИЕ
Перемешиванием называется процесс получения однородных систем. Потребность в перемешивании возникает в производстве в том случае, когда требуется интенсифицировать тепловые и механические процессы. Перемешивание может быть основным и сопутствующим процессом.
Способы перемешивания, выбор оборудования для его проведения определяются целью перемешивания и агрегатным состоянием перемешиваемых сред. Наиболее распространенные способы перемешивания — с помощью мешалок различных конструкций (механическое), сжатым воздухом, паром или инертным газом (пневматическое), с помощью сопел и насосов (циркуляционное), непрерывное перемешивание за счет тесного соприкосновения в потоке двух или более разнородных жидкостей (поточное) и др.
В мясной промышленности наибольшее применение получило механическое перемешивание. Его используют в качестве основного процесса при производстве колбасных изделий, фаршевых консервов, полуфабрикатов; в качестве сопутствующего — при производстве соленых и копченых мясопродуктов, пищевых и технических жиров, переработке крови, клея, желатина, органопрепаратов и др.
Для перемешивания применяют оборудование периодического и непрерывного действия. К первой группе относятся фаршемешалки, а к первой и второй группам — фаршесмесители. Процесс перемешивания в фаршемешалках и фаршесмесителях проходит как при контакте с окружающим воздухом (открытые), так и при разрежении (вакуумные).
Перемешивание - механический процесс образования однородного продукта из отдельных частей разнородный продуктов: сыпучих, жидких и газообразных.
Перемешивание широко используют на предприятиях мясной промышленности как основной и вспомогательный технологический процессы. Косновным относят:
- Смешение двух и более компонентов для получения в совокупном объеме заданной взаимной концентрации.
- Вымешивание продукции с целью получения в объеме заданной консистенции.
I Комбинированный процесс, совмещающий смешивание и вымешивание.
Как вспомогательный процесс перемешивание применяют для интенсификации тепловых (нагревание, охлаждение, плавление) и массообменных (посол) процессов.
В колбасном и мясоконсервном производствах после измельчения сырья его перемешивают с ингредиентами рецептур для получения однородных систем. Потребность в этой операции может возникать при смешивании различный компонентов; для вымешивания сырья до нужной консистенции; в процессе приготовления эмульсий и растворов; для обеспечения однородного состояния продукции в течение определенного времени; в случае, когда необходимо интенсифицировать тепло- и массообменные процессы.
Выбор способа перемешивания и оборудования для выполнения операции определяется целью перемешивания и агрегатным состоянием обрабатываемых сред. Существуют следующие виды перемешиваний:
- механическое- с помощью мешалок различной конструкции;
- пневматическое - сжатым воздухом, паром или инертным газом;
- циркуляционное — с помощью насосов и сопел;
- поточное - непрерывное перемешивание за счет интенсивного взаимодействия в потоке двух или более разнородных жидкостей и др.
В мясной промышленности наибольшее распространение получило механическое перемешивание, применяемое в качестве основной (при производстве колбасных изделий, фаршевых консервов и полуфабрикатов) или сопутствующей (при производстве соленых и копченых мясных продуктов, пищевых и технических жиров, клея, желатина, органопрепаратов, переработке крови) операции.
Для перемешивания применяют механические мешалки, фаршемешалки, фаршесмесители и др. Две первые группы машин относят к оборудованию периодического действия. Смесители могут быть как непрерывного, так и периодического действия.
Особенности применяемых фаршемешалок связаны с конструкцией и расположением исполнительных органов (лопастей) мешалки, узлов выгрузки продукта и материалов, из которых они изготовлены. Они бывают горизонтального (корытные) и вертикального (чашечные) типов.
В горизонтальных фаршемешалках исполнительный (перемешивающий) орган закреплен на горизонтальном валу, а в вертикальных - на вертикальном. В последних перемешивающий орган опускается в чашу, а в горизонтальных фаршемешалках имеется один или два горизонтальных вала, на которых расположены перемешивающие органы. Эти органы могут представлять собой шнеки, лопасти или лопатки, закрепленные на вращающемся валу. Предпочтительной формой перемешивающего органа фаршемешалок, как показала практика, являются Z-образные лопасти.
Фаршемешалки могут быть со стационарными и отъемными корытами (чашами). Из фаршемешалок со стационарными корытами фарш выгружают через люки, расположенные в нижней торцевой части корыта, или его опрокидыванием, а с отъемной чащей - только ее опрокидыванием.
Детали всех фаршемешалок, соприкасающиеся с продуктом, выполнены из нержавеющей стали. Лопасти мешалок могут быть цельными (из нержавеющей стали) и составными, т. е. из нержавеющей стали и полимерных материалов (фторопласт и др.), соединенных между собой. Лопасти могут быть изготовлены также из стали и покрыты пищевым оловом.
Приводной механизм фаршемешалок электрический, с реверсом, обеспечивающим вращение перемешивающих лопастей как в одну, так и в другую сторону, и без реверса, т. е. лопасти, вращаются только в одну сторону.
Загрузка фаршемешалок в основном механизирована - при помощи различных подъемников.
На рисунке 1 приведена схема мешалок и исполнительных органов монтируемых для перемешивания
Рисунок 1. Схема фаршемешалок периодического действия и исполнительных органов (лопастей): а - мешалка с винтовыми лопастями: 1 - корыто; 2, 3 - лопасти; 4- вал; б - винтовая лопасть: 1,2- цапфы; 3, 4-лопасти; 5,6,7 - рычаги; в - литая лопасть: / - лопасть; 2 - втулка; 3- вал; г - z-образная лопасть: 1 - лопасть; 2 - вал; д - схема опрокидывания корыта: 7 - корыто; 2, 3, 4 - оси; е - мешалки с эллипсообразными лопастями: 1 - корыто; 2, 3 - лопасти: 4, 5 - шестерни; 6 ось; 7,8- червячная пара; 9 – рукоятка.
Каждая фаршемешалка состоит из корыта (рис. 1,a) в котором установлены две встречновращающиеся винтовые лопасти, приводимые в движение валом.
Винтовые или иные лопасти подбирают так, чтобы при их вращении фарш подавался от края в центр, а внизу поток был обратным (имитируется ручная вымеска). Частота вращения лопасти 3 со стороны обслуживания меньше
(в 1,3-2,0 раза) частоты вращения лопасти 2. Винтовые лопасти (рис. 1, б) изготавливают цельностальными литыми с цапфами 7 и 2, которые ведущими рычагами 5 и 6 соединены с изогнутыми по винтовой линии лопастями 3 и 4. Рычаг 7 (диаметральный) закрепляет свободные концы винтовых лопастей. Такая конструкция лопастей довольно сложна в отливке и обработке. Для упрощения предложены составные косопоставленные литые лопасти (рис. 1, в), снабженные разрезной втулкой, монтируемой на валу, или составные Z-образные лопасти (рис. 1, г) со вставным валом.
В мешалках периодического действия корыто принимает и выдает перемешанную продукцию. При загрузке корыто 1 (рис. 1, д) занимает крайнее нижнее положение, его загружают самотеком с вышележащего этажа, вручную или механизировано с пола того же этажа. При выгрузке в передвижные тележки или бункер корыто опрокидывают, причем уровень разгрузки должен быть расположен на высоте 0,8-0,9 м. Опрокидывание может происходить путем поворота корыта, вокруг оси 2, когда она является осью, близлежащей к выгрузочному фронту мешалки (при опрокидывании вручную); вокруг оси 3 при гидро- и пневмоопрокидывателях, когда приводной механизм расположен с одной стороны корыта, ось 3 является продольной осью ведущего вала; вокруг оси 4 при механических способах опрокидывания (винтовое и цепное устройства, червячная пара и др.). Конструкцию опрокидывающих механизмов выбирают таким образом, чтобы при повороте корыта не нарушалось сцепление в передачах. Наиболее рационально для механизированной выгрузки опрокидывание вокруг оси 4, когда уровни загрузки и выгрузки одинаковы.
Мешалки с эллипсообразными лопастями для вымески фарша состоят из поворотного корыта (рис. 1, е), в котором смонтированы встречновращающиеся лопасти. Лопасть 2 имеет больший размер, лопасть 3 вращается внутри ее. Их встречное движение дает резкий срез массы и обеспечивает быстрое смешивание компонентов. Лопасти приводятся во вращение шестернями. При опрокидывании корыто вращается вокруг оси 6 при помощи червячной пары и рукоятки.
Фаршемешалки открытые периодического действия с опрокидыванием корыта имеют рабочую вместимость 0,15 и 0,34 м3.
Фаршемешалки могут быть с открытой и герметичной емкостями. Последние, оснащаются вакуумными насосами, в таких фаршемешалках качество получаемой продукций выше, обрабатываемое в них сырье имеет требуемые цвет и консистенцию, а также имеют низкий уровень микробиологической обсемененности.
Для равномерного смешивания нескольких компонентов применяют три параллельных винта, которые дозируют подачу разных продуктов к четвертому смесительному винту. В винтовых смесителях шаг винтовой поверхности может быть постоянным и переменным.
Горизонтальные смешивающие устройства фаршемешалок имеют два вала, вращающихся с разными угловыми скоростями навстречу друг другу. На валах размещены различные лопасти (винтовые, Z-образные, спиральные и т.д.). Положение и конструкцию лопастей подбирают таким образом, чтобы при подъеме лопасти вверх фарш подавался от края к центру, а при опускании — наоборот. Из двух вращающихся лопастей ведущая имеет угловую скорость в 1,3...2 раза меньше, чем ведомая. Обслуживание фаршемешалки ведется со стороны тихоходной лопасти.
Лопастные смесители устройством напоминают винтовые, где винтовая поверхность заменена на косопоставленные лопатки. Эти лопасти на валу образуют прерывистую поверхность, которая не только перемешивает массу, но и сдвигает ее вдоль оси вала. Косо-поставленные лопасти могут иметь форму прямоугольника или трапеции, расширяющейся от центра вала. В поперечном сечении лопасти расположены под углом 120° относительно друг друга.
Спиральные смесители применяют для перемешивания разных компонентов фарша. Спираль — это винтовая полоса прямоугольного сечения, которая консольно устанавливается на валу или имеет опорные оси на противоположном конце. Крепление к валу — жесткое при помощи клеммового соединения. Спирали размещены в желобах дежи, которых может быть от одного до трех.
Смесители с Z-образными и винтовыми лопастями чаще всего используют в фаршемешалках. Практика показала целесообразность их применения, ими достигается наиболее полный смесительный эффект при относительной простоте конструкции. Лопасть может быть выполнена в виде участка изогнутой Z-образной полосы или в виде паруса. В некоторых случаях она может иметь вставной вал.
Необходимый технологический эффект операции перемешивания мясного сырья в первую очередь зависит от конструктивных особенностей и типа фаршемешалок. В зависимости от расположения рабочих органов их делят на вертикальные и горизонтальные.
У фаршемешалок первого типа - перемешивающее устройство закреплено на вертикальном валу, опускаемом в чашу; у фаршемешалок второго типа - один или два горизонтальных вала, на которых закреплены перемешивающие рабочие органы. Последние могут представлять собой шнеки, лопасти или лопатки.
При двухвальной системе перемешивания валы вращаются навстречу друг другу с одинаковой или разной скоростью.
ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОТОЧНОСТИ
Для перемешивания мяса, фарша, паштетной массы, крови, жира
применяют фаршемешалки. Травмоопасность представляют вращающиеся лопасти фаршемешалки, которые закрываются предохранительной решеткой.
При открывании решетки срабатывает механизм, отключающий машину от источника питания. Перед началом работы проверяют лопасти и края корыта и убеждаются в отсутствии на них заусениц, проверяют исправность отключающего устройства, исключающего возможность работы при открытой предохранительной решетке, работу ограничителей подъема и спуска. Загружают фаршемешалку только при выключенном электродвигателе, фарш из корыта выгружают механизированным способом (вручную эту работу делать опасно).
При санитарной обработке фаршемешалок в дежу наливают теплую
воду и включают двигатель на 5—7 мин для отмывания остатков фарша, после чего дежу и лопасти обезжиривают щелочным раствором промывают горячей водой.
В условиях малого предприятия производство рубленых полуфабрикатов состоит из следующих технологических стадий: подготовка ингредиентов, специй и наполнителей, подготовка мясного сырья и его измельчение, приготовление фарша, формование, панировка, замораживание, упаковывание и хранение.
Свежий репчатый лук очищают от оперения, гнили, проросших частей, промывают в холодной воде и измельчают на волчке (решетка с отверстиями диаметром 2...3 мм). Сушеный лук предварительно замачивают в воде температурой 15... 17 °С в течение 2 ч. Размоченный лук измельчают так же, как свежий репчатый лук. Проверенные яйца освобождают от скорлупы, полученную яичную массу процеживают для предотвращения попадания яичной скорлупы в фарш. Замороженный меланж дефростируют непосредственно в банках, помещая их в теплую воду температурой не выше 45 °С, так как при более высокой температуре может произойти частичное свертывание белков. По окончании дефростации банки с меланжем вскрывают и органолептически проверяют качество меланжа в каждой банке.
Соль перед употреблением просеивают на механических ситах с магнитоулавливателями, затем развешивают на порции из расчета потребности на один замес или растворяют в воде. Полученный раствор после отстаивания в течение 4...6 ч и фильтрации специальными насосами подается в дозаторы, с помощью которых рассол дозируется непосредственно в мешалки с фаршем или вносится в него вручную согласно рецептуре.
Подготовка мясного сырья включает разделку, обвалку и жиловку. Мясо охлажденное или размороженное зачищают от загрязнений, кровяных сгустков и оттисков клейм и направляют на обвалку и жиловку для отделения от костей и жил. Разделку полутуш производят в подвешенном состоянии или на разделочном столе. Обваленное мясо жилуют и нарезают в зависимости от группового ассортимента на куски массой до 1 кг.
Затем мясное сырье измельчают на мясорубках с диаметром отверстий решетки 2...3 мм. При измельчении сырья для рубленых полуфабрикатов рекомендуется режущий комплект мясорубки собирать в следующем порядке: приемный нож, двусторонний нож, крупная сетка с выходными отверстиями диаметром 15...20 мм, второй двусторонний нож, сетка с отверстиями диаметром 2...3 мм. О качестве измельчения мяса можно судить по характеру его истечения из горловины мясорубки. При хорошем качестве измельчения фарш выходит из всех отверстий решетки и течет равномерными струйками, а при плохом — вытекает зигзагообразными струйками и главным образом по краю решетки. При неправильной работе машины ее горловина нагревается.
При составлении фарша рубленых полуфабрикатов измельченные мясное сырье, белковые препараты, овощные и крупяные компоненты, пшеничный хлеб, воду, соль и специи взвешивают или дозируют с помощью дозаторов. Затем взвешенное сырье и специи загружают в фаршемешалки периодического действия и производят перемешивание в течение 4...6 мин до образования однородной массы.
Приготовленный фарш формуют на специальных формующих машинах или вручную. Изделия укладывают на лотки, равномерно посыпанные тонким слоем панировочной муки, с последующей панировкой их поверхности. Для контроля периодически в течение смены отбирают по 10 шт. полуфабрикатов, взятых из каждого ряда на лотке. Допускается отклонение от массы 1 шт. полуфабриката ± 5 %, а от массы 10 шт. ± 4 %. Рубленые полуфабрикаты с производственными дефектами (деформированные, с отклонениями от массы) с непросроченными сроками реализации и без признаков порчи используют при изготовлении полуфабрикатов соответствующего ассортимента в количестве не более 3 % массы приготовленного фарша с разрешения ветеринарно-санитарного надзора. В этом случае при изготовлении фарша полуфабрикатов следует учитывать количество хлеба и панировки, которое содержится в полуфабрикатах, направляемых на переработку.
Рубленые полуфабрикаты типа котлет, предназначенные для реализации в замороженном виде, после формования размещают в один ряд на рамах, этажерках или сетчатых контейнерах и направляют в морозильную камеру или скороморозильный аппарат. В камерах полуфабрикаты замораживают при температуре воздуха не выше —18 °С, в скороморозильных аппаратах — при температуре —30...—35 °С.
Замороженные рубленые полуфабрикаты упаковывают по нескольку штук в пакеты из полимерных материалов, разрешенных органами здравоохранения России для контакта с пищевыми продуктами. Пакеты с замороженными полуфабрикатами укладывают в ящики из гофрированного картона и направляют на хранение при температуре не выше — 10 °С в течение от 10 до 20 сут. в зависимости от вида изделий.