7.3. Перемішування пластичних мас

При перемішуванні пластичних мас, зокрема при отриманні тесту в хлібопекарському, макаронному і кондитерському виробництвах, не тільки змішуються різні компоненти, але і тісто при цьому розминається, насичується повітрям і набуває певні властивості.

Процес перемішування проводиться в змішувачах періодичної і безперервної дії, обладнаних спеціальними пристроями, що - рамними, шнековими і стрічковими мішалками

(рис. 7.8). Змішувачі можуть мати місильних пристрій з вертикальною або горизонтальною віссю.

Для обробки еластично-пружних мас (пшеничне тісто) у ряді випадків застосовують змішувачі з двома місильними пристроями, що обертаються назустріч один одному з різними швидкостями.

Для розрахунку потужності, споживаної шнековою мішалкою діаметром d _M, може бути використано рівняння Eu _M = 71/Re _M або . Коефіцієнт А визначається як функція типу геометричних співвідношень перемішують.

Для змішування мало-і високов'язких кондитерських мас (вафельний тісто, вафельна начинка, бісквітне тісто, пісочне тісто і т. д.), а також перемішування кондитерських мас з сипучими компонентами (Кексовое тісто з родзинками, білково-збивна маса з горіхами) застосовують змішувачі ночвоподібної форми з розташованими в них двома спіральними робочими органами, що обертаються в різні сторони. Висока інтенсивність перемішування досягається за рахунок проведення процесу в тонкому шарі.

Тісто для тістечок готується в апараті з Місильний пристроєм, який має чотири лопаті, розташовані під кутом 90 °, виконані за формою днища апарату (рис. 7.9).

Рис. 7.8. Схеми шнекових (а) і стрічкових (б, в) мішалок

Рис. 7.9. Апарат для приготування тіста:

1 - кришка, 2 - стійка; 3 - корпус, 4 - місильних пристрій

Частота обертання мішалки 12 хв ^-1 . По закінченні процесу змішування апарат перекидається, при цьому кришка відкидається і відбувається вивантаження тіста.

7.4. Перемішування сипучих матеріалів

Для перемішування сипучих матеріалів в харчових виробництвах використовують змішувачі, що працюють в інших галузях промисловості, або змішувачі, спеціально сконструйовані для змішування матеріалів, що розрізняються гранулометричним складом, щільністю, міцністю, фізичним станом і іншими фізичними властивостями.

Як правило, змішувачі класифікують за принципом дії, швидкісним характеристикам і конструктивним ознаками. За принципом дії всі змішувачі можуть бути розділені на змішувачі безперервної та періодичної дії. Змішувачі періодичної дії можна розділити на барабанні, стрічкові, бігунцеві, відцентрові, з обертовим ротором, червячно-лопатеві, плунжерні, пневмосмесітелі та змішувачі з псевдозрідженим шаром; змішувачі безперервної дії - на барабанні, червячно-лопатеві, роторні та ін

За швидкісними характеристиками змішувачі діляться на швидкісні і тихохідні.

Швидкісні змішувачі бувають одно-і двоступінчатими. Одна сходинка може бути обігрівається, а інша - охлаждаемой. Залежно від конструкції ротора змішувачі діляться на лопатеві (турбінні), волчкові, дискові та шнекові.

Загальний вигляд двоступеневого відцентрового турбозмішувачів показаний на рис. 7.10. Такий змішувач застосовують при змішуванні порошкоподібних, в'язких і рідких матеріалів. Перший ступінь служить для гомогенізації суміші, а друга - для її охолодження. Для уловлювання пилу на кришці змішувача встановлений рукавний фільтр. У змішувачі обертається швидкісний комбінований ротор, що складається з трилопатевої мішалки і комбінації ножів (рис. 7.11).

Рис. 7.10. Комбінований турбозмішувачів:

1 - електродвигун, 2 - ротор; 3 - обігрівається сорочка; 4 - дефлектор; 5 - фільтр; 6 - поворотна кришка; 7 - переточні пристрій; 8 - охолоджувані сегменти; 9 - щоперемішує пристрій

Рис. 7.11. Робочий орган турбозмішувачів

Готова охолоджена суміш вивантажується через нижній затвор, керований пневмоциліндром. Змішувальні ротори приводяться в обертання від електродвигунів через ремінну передачу.

Принцип дії змішувачів з псевдозрідженим шаром заснований на псевдозріджених змішуються матеріалів бистровращающейся ротором. Частота обертання робочого органу змішувачів різних моделей та обсягів змінюється від 300 до 3000 хв ^-1 .

При обертанні робочого органу матеріал відкидається до стінки змішувача і переміщується вгору, при цьому утворюється циркуляційний контур. Висхідний потік матеріалу уздовж стінок перешкоджає налипання вологого матеріалу на стінку. Робочий орган виконаний таким чином, щоб не утворювалися застійні зони.

Його конструкція забезпечує самоочищення лопаток ротора. Як правило, робочий орган складається з 2 - або 3 - рядних ножових лопатей, горизонтальних або загнутих вгору.

Тихохідні змішувачі (стрічкові, лопатеві, шнекові та з псевдозрідженим шаром) для змішування сипучих і вологих матеріалів мають циліндричну або коритоподібного форму і закриваються з торців і зверху кришками. Усередині корпусу змішувача розташований вал з плоскими стрічковими спіральними лопатями. Для інтенсивного перемішування матеріалів лопаті виконані з лівого і правого навивкою. У стрічкових змішувачах великої місткості змішувальний елемент складається з чотирьох стрічок. Окружна швидкість зовнішньої стрічки становить 1,2 м / с. Привід вала здійснюється через клиноременную передачу.

На рис. 7.12 показаний спарений планетарно-черв'ячний змішувач, призначений для змішування зернистих матеріалів з ​​діаметром часток не більше 10 мм. Змішувач складається з конічного корпусу, всередині якого розташований похилий черв'як, що обертається одночасно навколо власної осі і навколо конічного корпусу змішувача за допомогою водила. Змішуються матеріали черв'яком переміщаються вгору, а потім падають під дією гравітаційної сили. Змішувач забезпечує хороше змішування при невеликій витраті енергії. Частота обертання черв'яка 60 хв ^-1 , водила 1,58 хв ^-1 . Корпус змішувача закритий загальною кришкою, на якій встановлені приводи черв'яків і водила.

Рис. 7.12. Загальний вид змішувача-усереднювача з планетарним шнековим пристроєм, що перемішує:

1 - привід; 2 - конічний корпус, 3 - щоперемішує пристрій

Змішувачі, засновані на псевдозріджених зернистих матеріалів газовим потоком, застосовують для усереднення великих партій. Змішувач являє собою вертикальний циліндричний корпус з конічним днищем і кришкою. У нижню частину днища вмонтовані сопла, які з'єднуються з колектором подачі стисненого газу. Матеріал завантажується через завантажувальні клапани, розташовані на кришці, а вивантажується через розвантажувальний клапан, розташований в нижній частині днища.

Змішування відбувається за рахунок імпульсної подачі стисненого газу при тиску до 3 МПа в камеру змішування. При подачі стисненого газу утворюються турбулентні пилогазові потоки, спрямовані по висхідній спіралі в периферійній кільцевої зоні змішувача і по низхідній - у центральній циліндричної зоні. У результаті руху частинок матеріалу по пересічних траєкторіях відбувається його перемішування. Технологічний газ, очищений від пилу в циклоні або фільтрі, надходить на компримування.