Качество перемешивания (смешивания)
Оборудование для перемешивания или смешивания должно обеспечивать равномерное распределение сухой соли, рассола и других ингредиентов по всей массе перерабатываемого сырья. Так, например, в соответствии с нормативными материалами неравномерность распределения соли в разных точках дежи фаршемешалки не должна превышать ±10 % от массовой доли при производстве колбас вареных, сосисок, сарделек, мясных хлебов.
Качество перемешивания (смешивания) характеризуется степенью (равномерностью) перемешивания фаз или равномерностью распределения веществ в общем перемешиваемом объеме
I
=
,
(1)
где nп – число взятых проб; Х1, Х2, …– относительные концентрации взятых проб, при этом
Х
=
(
<
),
где
,
–
объемные доли анализируемого компонента
в i–ой пробе и во всей емкости
соответственно.
Равномерность обработки связана с равномерностью по времени пребывания перерабатываемого продукта в смесительной емкости непрерывного действия.
В агрегатах периодического действия время перемешивания является величиной постоянной.
В агрегатах непрерывного действия время, в течении которого продукт находится в емкости от загрузки до выгрузки, определяется как среднее время пребывания ср.
ср = M / Q , (2)
где Q – производительность агрегата, кг/с; M – количество продукта, которое одновременно находится в агрегате, кг.
На длительность перемешивания влияет также вместимость дежи V. Известно, что при перемешивании фарша в однотипных мешалках с одинаковой частотой вращения лопастей справедливо соотношение
=
.
(3)
Для определения степени равномерности обработки используется способ получения функции распределения меченой части материала по времени пребывания в рабочей емкости.
Обработка экспериментальных данных позволяет построить кривые плотности распределения дисперсной фазы по времени пребывания
,
(6)
где nч – количество меченых частиц в пробе, отбираемое в течение заданно-го промежутка времени; С – полное количество меченых частиц, введенных рабочую емкость; τ – текущее время после ввода меченых частиц.
Таким образом, левая часть равенства определяет долю от полного количества меченого материала, выходящего из емкости в заданный промежуток времени, а сама кривая выражает плотность распределения меченых частиц по времени пребывания в рабочей емкости.
Графическое представление функции распределения по времени пребывания имеет вид экспоненты (рис. 28).
ср , с
Рис. 28. Плотность распределения дисперсной фазы по времени
пребывания в смесителе непрерывного действия
Интенсивность перемешивания определяется временем достижения качества перемешивания (получения требуемого технологического результата) при постоянной частоте вращения мешалки или определяется частотой вращения мешалки при одинаковой продолжительности процесса перемешивания (смешивания).
Эффективность действия перемешивающего устройства определяется удельными затратами энергии (о) для получения требуемого качества перемешивания продукта
о = N / m, (5)
где m – масса продукта; N – мощность устройства.