Мельницы

Молотковые мельницы служат для измельчения различных пищевых продуктов в порошок. Они являются универсальными машинами, пригодными для дробления самых различных продуктов.

Рис. Молоток прямоугольной формы с одним отверстием

 В настоящее время на пищевых предприятиях чаще всего встречаются молотковые мельницы с шарнирно закрепленными молотками, называемые обычно микромельницами.

Микромельница 13-310 (рис. а) состоит из корпуса 7, в котором вращается ротор с восемью молотками 12.

Рис. Восьмимолотковые микромельницы: а — типа 13-310; б — типа А2-ЩИМ; в — молотки

 Вал 11 ротора вращается от электродвигателя 9 через клиноременную передачу. Сахар-песок через воронку 2 подается к ротору шнеком, который приводится в движение самостоятельным электродвигателем и червячным редуктором 4. Металлические примеси улавливаются магнитной ловушкой 3. Мельница с электродвигателем смонтирована на раме 5 с двумя стойками 6. Мельница и привод закрыты звукоизоляционным съемным кожухом 8, сахарная пудра собирается в емкость 7. Она соединена с корпусом через фильтр 10. Мельница дает хороший фракционный состав пудры: доля частиц размером до 100 мкм составляет 80 %, размером от 100.. .200 мкм — 16 %, крупнее 200 и менее 300 мкм — 4 % от общего количества частиц.

Техническая характеристика микромельницы 13-310 приведена в табл.

 Таблица 9.2. Техническая характеристика молотковых мельниц

Показатель	А2-ШИМ	ММД-600	262-ДГ-8	ЕНД.9114	13-310
Производительность, кг/ч	320	600	700...900	1000	630...1500
Угловая скорость рабочего органа, рад/с	460	—	430	420	—
Мощность электродвигателя, кВт	5,5	5	24	—	—
Габаритные размеры, мм:
длина	1160	1350	1655	1600	1750
ширина	730	370	1855	700	840
высота	1650	1240	2175	1200	2212
Масса, кг	400	800	3400	650	1500

Микромельница А2-ШИМ (рис. б) с одним рядом шарнирных Т-образных молотков и подачей сахара шнеком состоит из чугунного корпуса 1, внутри которого вращается ротор 2 с молотками 3, шарнирно закрепленными на осях 4. Корпус имеет отбойную плиту 5. Она крепится к корпусу болтами. В нижнюю часть корпуса вставлена сетка 11 с отверстиями 0,5 мм. Сахар-песок загружают в воронку 10. Воронка снабжена предохранительной решеткой 9 и сеткой 8 с размерами отверстий 3x3 мм. Они предотвращают попадание в машину крупных кусков сахара и инородных тел. Подачу сахара из воронки регулируют шибером 7.

Двухзаходный шнек 6 диаметром 50 мм равномерно подает сахар-песок из воронки в камеру измельчения молотковой микромельницы. Подача сахара осуществляется перпендикулярно оси ротора по средней линии машины.

В камере измельчения крупинки сахара встречаются с быстролетящим молотком, разбиваются на части, отбрасываются на отбойную плиту 5 и дробятся на ней. Отраженные от отбойной плиты частицы вновь разбиваются молотками. Подвергаясь многократным ударам, сахар превращается в пудру, которая вместе с воздушным потоком, создаваемым движущимися молотками, проходит через сетку 11. Молотки засасывают воздух через отверстие в воронке крышки и выбрасывают его через фланелевый рукав 15 в цех. Фильтр очищает воздух от сахарной пудры. Сахарная пудра вследствие уменьшения скорости воздуха оседает на дно емкости 14. Оседающая пудра движется по фланелевому рукаву с уплотнительным кольцом 13. Кольцо наложено на верхний край емкости 14.

При смене емкости прикрывают шибер 12, не останавливая мельницы. Молотковая мельница с несколькими рядами шарнирных молотков имеет большую камеру измельчения, три питающих шнека и два фланца с рукавами для отвода пудры. Шибером перекрывают один из рукавов.

Степень измельчения в рассматриваемых мельницах 150.. .400. Обычно отношение ротора к его диаметру равно от 0,32 до 0,64. Окружная скорость концов молотков — 80...84 м/с. Молотковые мельницы являются быстроходными машинами. Роторы мельниц вращаются с угловой скоростью 628 рад/с.

В настоящее время нет полной теории работы молотковых мельниц и не существует формул для определения необходимой окружной скорости молотков, степени измельчения и основных размеров рабочих органов, производительности, потребной мощности и т. д.

 Техническая характеристика молотковых мельниц приведена в табл.

Дисковая мельница с горизонтальными дисками типа 306 фирмы «Хайде-нау» (Германия) (рис. а) предназначена для измельчения какао-крупки в кондитерском производстве.

Рис. Дисковая мельница типа 306: а — общий вид; б — структурная схема

Какао-крупка поступает в бункер 7, снабженный измерителем 8 наличия крупки в бункере. При понижении уровня крупки измеритель отключает машину, предотвращая работу дисков без продукта. Из бункера крупка поступает на колеблющийся лоток 9 с электромагнитным вибратором 10. С лотка крупка ссыпается на плиту 6 с магнитами, где задерживаются металлические примеси. Затем крупка попадает на валки 5. Они измельчают крупную фракцию крупки и равномерно подают крупку через отверстие верхнего диска 11 в зону более тонкого измельчения.

Проходя через зазор и измельчаясь, крупка превращается в полужидкую массу. Масса равномерно выходит из зазоров сплошь по всей наружной кромке диска, так как центростремительное ускорение во много раз больше ускорения свободного падения.

Масса стекает со стенок охлаждаемого корпуса 12 и по каналу 14 выводится из машины. При этом какао тертое продувается воздухом, который поступает через патрубок 4. На верхнем диске 11 имеются приливы 3, играющие роль лопаток вентилятора. Воздух дополнительно охлаждает какао тертое и частично отгоняет легколетучие кислоты.

Верхний 11 и нижний 13 диски имеют корундовые кольца 2 с канавками для удаления какао тертого. Они работают в течение 800 ч. Их смена осуществляется за 30 мин. Зазор между дисками регулируется винтами и штурвалом 1. Кроме того, имеется автоматическое устройство, исключающее их работу без продукта. Размеры получаемых частиц зависят от влажности крупки. Так, при влажности 2,5 % доля частиц размером до 75 мкм составляет 90... 94 %, а при влажности 1,5% — 96... 97 %.

На рис. б приведена структурная схема мельницы. От электродвигателя 8 через ременную передачу 10 вращение передается вертикальному валу 1 с жестко закрепленным на нем верхним диском 7 и шестерней 2. Шестерня через зубчатый блок 9 вращает зубчатое колесо 3 с нижним диском 6. Штурвалом 5 можно при помощи червячной нарезки 4 перемещать нижний диск.

Техническая характеристика дисковых мельниц приведена в табл.

Таблица. Техническая характеристика дисковых мельниц

Показатель	306	310/1
Производительность, кг/ч	600... 1200	630...3000
Потребная мощность, кВт	55	39
Габаритные размеры, мм	1600x1050x1920	1825x925x1815
Масса машины, кг	1800	1600

Штифтовые мельницы имеют штифты, или била, расположенные на одном или двух вращающихся дисках. Дисковые штифтовые мельницы с одним вращающимся диском называются дисмембраторами. Они применяются в кондитерском производстве для измельчения крупки в какао тертое и какао-жмыха в какао-порошок. Вследствие особых свойств этих веществ штифтовые мельницы непременно работают совместно с охлаждающими устройствами. Штифтовые мельницы с двумя вращающимися дисками называются дезинтеграторами.

В дисмембраторе МАП-800 (рис.) измельчаемый продукт (крупка или предварительно измельченный жмых) через коническое отверстие 1 крышки 2 поступает вместе с воздухом в пространство между дисками 5 и 7.

На дисках по концентрическим окружностям закреплены штифты 6, и штифты одного диска располагаются в кольцевом пространстве другого диска. Диск 5 прикреплен к крышке 2. Диск 7 привернут к планшайбе 8, которая сидит на шпонке на валу 14. Частота вращения вала 6000 мин^-1 вследствие наличия одноступенчатого редуктора из зубчатых колес 13 и 15. Зубчатое колесо 15 сидит на приводном валу 16 и имеет частоту вращения 3000 мин^-1. В пространстве между неподвижным и подвижным дисками продукт благодаря многократным ударам о штифты измельчается, а затем горячим выводится из дробилки через отверстие 20. При измельчении выделяется большое количество теплоты, которое может ухудшить качество продукта и даже вызвать его возгорание. Поэтому крышка 2 и корпус 11 штифтовой мельницы имеют полости 3 и 10, в которые через отверстия 19 и 21 подается охлаждающая вода. Отводится вода через отверстия 4 и 9. Машинное масло для смазки мультипликатора и подшипников заливается через патрубок 12, а сливается через отверстие с пробкой 18. Над пробкой расположено смотровое окно 17.

Вследствие большого нагрева измельчаемого вещества такие мельницы имеют холодильники для измельченного продукта.

Техническая характеристика штифтовых мельниц приведена в табл.

Таблица. Техническая характеристика штифтовых мельниц

	Тип установки
Показатель	для какао тертого «Карле и Монтанари»		для какао-порошка
	МАП-800	МАП-1000	ИПК 250/1001	«Хайденау» 641-А
Производительность, кг/ч	800	1000	1000	350...550
Температура продукта, выходящего из мельницы, °С	110	110	80	80
Температура охлаждающей жидкости, °С	10	10	3	14
Мощность электродвигателей, кВт	60	117	—	27,7
Габаритные размеры, мм:
длина	2800	2490	12 250	3750
ширина	1750	1880	3 100	3490
высота	3500	3550	4 450	3400
Масса, кг	—	—	9 915	3500

 

Шариковая мельница фирмы «Хайденау» типа 292-В представляет собой вертикальный сосуд с двойными стенками 6 (рис. а).

Рис. Шариковая мельница фирмы «Хайденау»: а — общий вид; б — камера измельчения

Камера частично заполнена шарами 7. В камере вращается мешалка, которая состоит из вертикального вала 5 с дисками, кольцами, лопастями 8. В одних мельницах мешалка вращается очень быстро, в других — медленнее. Применяется также и бесступенчатое регулирование скорости.

Мешалка вращается непосредственно от электродвигателя 1. Предварительно измельченное какао тертое подается бесступенчато регулируемым насосом 10 через кран 9 снизу в камеру измельчения. Измельчаемое какао тертое поднимается вверх среди соударяемых шариков к сетке 4 или щели и по патрубку 2 поступает на дальнейшую переработку. Сетка отделяет какао тертое от шариков. Время пребывания какао тертого в камере измельчения обусловливает степень его размола. Вместимость камеры измельчения определяет производительность мельницы. Как правило, каждая фирма в обозначении типа мельницы указывает вместимость камеры измельчения. Камера измельчения снабжена рубашкой, в которую охлаждающая вода поступает через патрубок 3, а сливается в бачок 14.

Грубодисперсное какао тертое поступает к насосу 10 через патрубок 12. Для промывки мельницы какао-маслом служит воронка 13 с краном. Электродвигатель 11 через бесступенчатый вариатор скоростей вращает шестерни насоса 10. Перед началом работы в рубашку камеры измельчения подается теплая вода. По окончании работы массу из камеры измельчения сливают через трехходовой кран 9.

Конструкция камеры измельчения приведена на рис. б. В корпусе 3 над пробковым краном 1 расположена металлическая сетка 2. Корпус имеет охлаждающую рубашку 4. Выходное отверстие корпуса имеет решетку 9, которая крепится к внутренней стенке корпуса 3 обечайками S и 10. В крышке 11 расположены конические подшипники 12. В них вращается вертикальный вал 5, фиксатором 13 камера крепится к станине мельницы 14. Лопасти 7 закреплены на валу 5 тремя шпонками 6. Лопасти и корпус изготовляют из легированной, а шарики из легированной и термически обработанной износоустойчивой стали. В процессе эксплуатации происходит истирание шариков. Лопасти, выполненные в виде колец, уменьшают истирание корпуса.

Шариковая мельница может работать только на жидком веществе (суспензии), каким и является какао тертое, поэтому они, как правило, работают в составе агрегата из одной дисковой мельницы типа 306 и двух параллельно установленных шариковых мельниц типа 292-В.

Техническая характеристика мельницы 292-В

Производительность, кг/ч..............200... 800

Мощность электродвигателей, кВт.....23,5

Габаритные размеры, мм................700х800х 1900

Масса, кг.............1350