Расчет и комплектация темперирующей машины

7. Производственная линия жидкой штамповки изделий по типу «FrozenCone», аналог с Aasted-Mikroverk (Дания). Замкнутый производственный цикл. Производительность линии с опцией жидкой штамповки по типу «FrozenCone» будет в два раза ниже, в сравнению с линией «One-Shot». При этом линия будет иметь возможность работать как по принципу «One-Shot», так и по типу жидкой штамповки. Для увеличения производительности необходима установка дополнительного технологического оборудования.

8. Установка выбивания форм. Полный автомат, с установкой загрузки форм – «замкнутый цикл». Устанавливается как отдельная опция.

9. Дополнительное  оборудование (при необходимости)

9.1. Насос планетарный шоколадный. Насос шестеренчатый внутреннего сцепления (планетарный), по конструкции соответствует лучшим мировым аналогам. Для уплотнения вала используется фторопластовая набивка. В комплекте с насосом устанавливается итальянский редуктор.

 

 

 

 

 

 

4.ППРИГОТОВЛЕНИЯ ШОКОЛАДНЫХ МАСС НА ПОТОЧНЫХ ЛИНИЯХ

Процессы приготовления  шоколадных масс с использованием периодически действующих машин требуют больших  затрат физического труда. При перемещении масс от аппарата к аппарату возникают потери, получаемые партии смесей не вполне однородны, велики затраты времени на каждый цикл, а оборудование и инвентарь занимают значительную производственную площадь.

В 1956 г. работники фабрики «Красный Октябрь» и ВНИИ кондитерской промышленности создали первую в нашей стране механизированную линию производства шоколадных масс.Процесс приготовления шоколадной массы на поточных линиях состоит из следующих операций: составление рабочей рецептуры (расчет расхода компонентов в минуту), дозирование компонентов шоколадной массы, их смешивание, измельчение, разведение какао маслом, введение «разжижителя» и ароматизирующих веществ, гомогенизация шоколадной массы.Поточная линия (рис. 1) состоит из сборников для жидких компонентов, дозаторов для эссенции, «разжижителя», сахара, какао масла и какао тертого, двух смесителей непрерывного действия 10 и 13, пятивалковой мельницы 11, эмульсатора 16.

 

 

Рисунок. 1.- Принципиальная схема поточной линии производства шоколадных

масс:

/ - загрузочная воронка  с системой пневматической транспортировки  сахара; 2 - сборник для какао масла  (цилиндрическая темперирующая машина  ТМ-250); 3 - сборник для кондитерского жира; 4 - сборник для какао тертого (цилиндрическая темперирующая машина ТМ-250); 5- промежуточный бункер для сахара; 6-'Циклон с рукавным фильтром; 7 - дозатор для сахара; 8 -спаренный плунжерный насос-дозатор для какао масла и какао тертого; 9 - трехходовой кран; 10, /3 -смесители непрерывного действия; //-пятивалковая мельница; /2-магниты; 14-дозатор для «разжижителя», 15 - дозатор для эссенции; 16 - эмульсатор; 17 - промежуточный сборник; 18 - насос; 19 - темперирующий сборник; 20 - коншмашины; 21 - пульт управления.

Поточная линия работает следующим образом: сухой и просеянный сахар пневматическим или механическим транспортом подается в промежуточный  бункер 5 и из него при открытом шибере поступает в шнековый дозатор 7, которым равномерно засыпается в первый (рецептурный) смеситель 10. В последнее время между дозатором для сахара и первым смесителем устанавливают микромельницу и в смеситель вместо сахара подают сахарную пудру.

Использование сахарной пудры на поточных линиях имеет значительное преимущество по сравнению с использованием сахара.

Во-первых, измельчение  сахара на микромельницах ударного типа экономически более выгодно, чем  на вальцах; во-вторых, существенно  повышается производительность вальцовок  и улучшается качество получаемой шоколадной массы; в-третьих, вальцовки работают в этом случае при значительно лучших условиях (менее изнашиваются валки, нет перегрузки электродвигателя и т. д.).Нагретые в сборниках до 65-70° С полуфабрикаты - какао масло (или его смесь с кондитерским жиром при производстве глазури) и хорошо вымешанное какао тертое - поступают в спаренный плунжерный насос-дозатор 8 и непрерывно подаются им в воронку первого смесителя, валы которого вращаются навстречу друг другу со скоростью 20-28 об/мин.

Температура полуфабрикатов и смешиваемой массы фиксируется  термометрами, установленными на пульте 21. Наличие трехходового крана 9 на трубопроводе, подающем какао масло, позволяет распределить его в нужном соотношении между первым и вторым смесителями. Тщательно вымешанная в смесителе при температуре 40-45° С в течение 20 мин масса, содержащая 26-30% жира, проходит через шиберную задвижку и поступает в загрузочную воронку пятивалковой мельницы 11. Про-вальцованная масса проходит через магниты 12 и ссыпается во второй смеситель 13 для разведения. Вращающиеся со скоростью 100 об/мин лопасти этого смесителя хорошо вымешивают шоколадную массу, в которую из капельных дозаторов 14 и 15 непрерывно подается нагретый раствор «разжижителя» в масле какао и ванильная эссенция. Получению хорошо вымешанной массы способствует подача горячей воды в рубашку смесителя для того, чтобы повысить температуру массы до 50-55° С. Из второго смесителя разведенная шоколадная масса непрерывно поступает в эмульсатор 16, где она гомогенизируется. Из эмульсатора масса вытесняется в промежуточный, обогреваемый горячей водой сборник 17 и из него насосом 18 подается в раздаточную емкость - темперирующий сборник 19 с мешалкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. АНАЛИЗ  СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ И УСТРОЙСТВ ПО ТЕМЕ РАБОТЫ

В кондитерском производстве наряду с другими процессами широко применяется тепловая обработка сырья и полуфабрикатов : нагревание, охлаждение, уваривание, при котором происходит выпаривание части влаги, и темперирование, заключающееся в доведении температуры полуфабриката до заданной и ее постоянном поддержании.

При тепловой обработке продукта происходит теплообмен между продуктом и средой, отдающей или воспринимающей тепловую энергию, теплоносителем или хладагентом.

Основным  теплоносителем при тепловых процессах  нагревания, растворения и уваривания в кондитерском производстве является насыщенный водяной пар с избыточным давлением обычно до 0,6 МПа.

Наиболее  распространены следующие способы  нагревания продукта водяным паром:

а) нагрев   открытым   паром — барботированием   пара   в   нагреваемую 
жидкость или впуском его в аппарат с помощью инжекторов;

б) нагрев глухим паром — подачей греющего пара в паровую камеру 
теплообменника, где он конденсируется на поверхности теплообмена,  
отдавая ей скрытую теплоту парообразования.

Машины предназначены  для смешивания и темперирования различных кондитерских масс: начинок, конфетных, шоколадных и мармеладных масс, тертого какао и т. д.

 

5.1 Трех-зонная темперирующая машина

Трех-зонная темперирующая  машина имеет современную производительную систему кристаллизации. Производительность машины может регулироваться посредством насоса с частотно регулируемым приводом от 110% до 35%.

 

Наша машина содержит ряд конструкционных особенностей, которые необходимы и важны для  темперирования шоколада для достижения превосходного эффекта кристаллизации массы, благодаря которым достигается:

• Глянцевая поверхность изделия
• Хорошая структура и хрустящий разлом
• Долгое сохранение качеств
• Короткое время охлаждения

Рисунок 2.- Машина цилиндрическая темперирующая МТ-500, общий вид

 

5.1.1 Техническое описание

 

 

Рисунок 3.-Принципиальная схема работы трех-зоннай темперирующей машины

Встроенный привод (1) приводит в движение основной вал  с турбо-скребками (2), которые перемешивают и соскребают массу (3) во всех 3-х зонах. Отдельно контролируется температура массы в подающем трубопроводе от темперирующей машины к потребителю. Три зоны оборудованы раздельным управлением температуры и температурными датчиками (4), которые устанавливаются непосредственно в массе продукта. Каждая зона имеет независимое устройство подготовки воды для водяной рубашки и независимый насос для воды (5), которая циркулирует с большой скоростью для обеспечения равномерного темперирования по всей поверхности. Управление и контроль в каждой зоне осуществляется микропроцессорными PID регуляторами.

Машина также оборудована  устройством безопасности по давлению массы продукта.

5.1.2Технические  характеристики темперирующей машини  ТМ-500

 

• Производительность, кг/час: от 175 до 500
• Напряжение питания, В: 380/3+N
• Максимальная потребляемая мощность, кВт: не более 11
• Максимальное потребление воды при Т=15°С не более 600 л/ч
• Максимальное расчетное давление воды машины, Бар 3.5
• Максимальное расчетное давление шоколада машины, Бар 3.5
• Вес нетто машины, кг 700
• Габаритные размеры, мм 1250 x 800 x 1700 h

Рисунок 4.-Внешний вид  темперирующего бака

 

Рисунок 4.-Внешний вид трех-зоннай темперирующей машины

На рисунке 5 показана схема водяной коммуникации четырехзонной темперирующей машины. 4-й зоной являются трубы, по которым шоколадная масса транспортируется к отливочной машине. В рубашках труб циркулирует

вода при температуре 30'С.

Рисунок 5.-Четырёхзонная темперирующая машина

 

При темперировании шоколада холодная вода (обычная водопроводная) сначала подается в смеситель 3 через вентиль 4, окрашенный в зеленый цвет. В этот же смеситель через красный вентиль 2 поступает пар. В результате смешения получается вода, имеющая температуру 13 °С. Смеситель устанавливается на определенной высоте над темперирующей машиной. Это обеспечивает постоянную температуру и давление воды. Давление определяется высотой установки смесителя.

При прогреве темперирующей машины водопроводная  вода в систему подается через вентиль 5. Для прогрева машины открывают все вентили, окрашенные в красный цвет — 5, 6, 7, 29, 35, 36, 45 и окрашенные в синий цвет — 1, 32 и 47. Водопроводная вода через вентили 5 и 26 попадает в бак 28. В этот бак через вентиль 1 поступает пар, с помощью которого вода нагревается до температуры 50 °С. Из бака вода через вентиль 7 входит в рубашку воронки 8 и прогревает ее. Из воронки она поступает в переливной бачок 9, откуда часть воды стекает в сборный бак. Другая ее часть обогревает возвратную трубку 10 и через вентиль 47 возвращается в бак 28.

Вода для прогрева зон подается через синий вентиль 32, а затем через красный вентиль 29 в рубашку 25 1-й зоны охлаждения. Отработанная вода стекает в сборный бак. В рубашку 23 2-й зоны охлажденная вода поступает через вентиль 35. Вентиль 36 пропускает воду в рубашку 21 3-й зоны, откуда она проходит через переливной бачок 39 в сборный бак.

Рубашка 15 4-й зоны охлаждения обогревается водой, входящей через вентиль 45. Из рубашки отработанная вода через переливной бачок 16 спускается в сборный бак.

При темперировании шоколада, поступающего в воронку машины с температурой 50 °С, следует открыть лишь зеленые вентили— 4, 27, 31, 34, 48, 46, 40 и 20, затем включить насосы 38, 43 и электрический обогрев бачков 37, 45 и соединительного колена между 3-й и 4-й зонами охлаждения (проводка к обогревателям показана пунктирными линиями). Тогда вода сначала поступает в смеситель 3, нагревается до 13 °С и при этой

температуре и постоянном давлении подается в коммуникацию через вентиль 27. Затем через вентиль 31 она подходит к автоматическому клапану 30. Этим клапаном управляет контактный термометр 11. Датчик 24 термометра 11 установлен в конце 1-й зоны охлаждения. Когда температура шоколадной массы достигнет 33 °С, термометр 11 не только укажет эту температуру, но и пошлет импульс тока клапану 30. Клапан подаст воду в рубашку 25 1-й зоны охлаждения.

Аналогично  термометр 12 с датчиком 22 посылает импульс тока автоматическому клапану 33, когда температура шоколада в конце 2-й зоны станет 31 °С. Связь датчиков с термометрами показана линией «штрих — две точки», а термометров с клапанами — штрихпунктирной линией.

Датчик термометра 13 установлен в бачке 37, а датчик термометра 14 — в баке 44. Термометр 13 управляет автоматическим клапаном 41, а термометр 14 — автоматическим клапаном 42. Эти клапаны пропускают холодную воду, когда температура в баках 37 и 44 достигает 30 °С. Вентилем 6 пользуются тогда, когда надо обогреть лишь возвратную трубу 10. Это бывает необходимо при прикрытии крана 18 и открытии крана 19, т.е. когда часть шоколада возвращают в воронку 8. Кран 17 служит для выпуска воздуха из системы. Насос 38 подает воду через бачок 37 в 3-ю зону охлаждения, а насос 43 перекачивает воду — через бочок для

Четырехзонная       темперирующая   машина,  имея  большую производительность, осуществляет  более  совершенное темперирование.    Кроме   того, при    повреждении    одного из  4 циркуляционных    насосов   на машине  можно  работать, соединив  последовательно  трубы 3-й и 4-й зон. В последних моделях    зеленые    вентили,    последовательно        соединенные с     автоматическими      клапанами, выполнены в одном корпусе.

 

6. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СИСТЕМЫ, УСТРОЙСТВА И ПРИНЦИПОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

 

Исходя из технического задания и учёта современных  тенденция развития производства и технико-экономических показателей. В техническом задании было указано , что объём бака машины темперирующей должен составлять 0,33 м. куб. Для удобства работы машины бак выберем цилиндрической формы. Вычислим объём цилиндра машины по формуле: