Реферат: Оборудование для первичной переработки винодельческого сырья

а - разрез общего вида ( I - крестовина; 2 - корпус; 3 - труба; 4.8- цилиндры; 5- бункер; б - вал; 7- бич; 9 -лопасть}

По общим же конструктивным показателям (металло- и энергоем­кости, занимаемой площади и т. д.) ударно-центробежные машины бо­лее совершенны.

Помимо описанных выше имеются другие конструктивные разно­видности дробильно-гребнеотделительиых машин, в том числе дезинте­граторы. Последние по конструкции рабочих органов имеют сходство с молотковыми и роторными дробилками, предназначенными для мелкого дробления материалов. Чаще всего дезинтефекаторы используют для из­мельчения гребней и выжимок.

Стекатели, настойники, экстракторы

Отделение сусла первой фракции (самотека) имеет целью помимо получения продукта высшего качества облегчить прессование мезги. Сусло-самотек используется для приготовления лучших марочных вин. Норма отбора сусла первой фракции, получаемого на стекателях из винограда, 50-55 дал при общем количестве сусла 75-80 дал.

В последнее время при производстве отдельных типов вин с целью обогащения сусла экстрактивными и ароматическими веществами при­меняют специальные аппараты - так называемые настойники. Для по­лучения красных вин по определенной схеме применяют экстракторы, обеспечивающие более полный переход в виноматериал красящих и дубильных веществ.

Стекатели и настойники. Стекание сусла из мезги можно рас­сматривать как гидродинамический процесс течения жидкости через пористую среду, который сопровождается более или менее полным раз­делением твердой и жидкой фаз суспензии. Общие закономерности это­го процесса исследованы В. П. Нечаевым

Производительность стекателей периодического действия пра­вильнее всего определять с учетом кинетики процесса, но это чаще все­го невозможно из-за отсутствия экспериментальных данных или их тео­ретического обобщения. Полому для расчетов может быть рекомендо­вана формула для определения производительности П (в дал/с) стекате­лей по суслу:

где (/> - коэффициент, учитывающий степень заполнения корзины, камеры, ем кости (0,8-0,9): V- объем корзины, камеры, емкости. м; р - объемная масса мезги, кг/м'; q - количество сусла, получаемом из /000 кг винограда, дал: г,. -время рабочего периода цикла, с.

Формула (1.7) определяет итоговую, суммарную производитель­ность стекателя, так как в нее входит время рабочего периода цикла т_р . При подсчете производительности в час, смену и т. д. необходимо учесть нерабочее время цикла и коэффициент использования оборудования К.

Для расчета рабочего объема и производительности камерных сте­кателей следует принимать длительность одного цикла работы 4 ч. Это обосновывается рациональной продолжительностью процесса настаива­ния мезги при изготовлении белых столовых вин в течение 2-4 ч. Значе­ние г обычно принимается равным 10 ч. Тогда л следует принять рав­ным 3. В связи с тем, что камерные стекатели являются аппаратами пе­риодического действия, их число N должно быть не менее двух для обеспечения непрерывности работы линии. При этом каждый стекатель должен находиться под разгрузкой стекшей мезги поочередно в течение 2 ч. Количество отходов гребней М обычно составляет 4"% массы вино-1рада. Объемная масса свежей мезги может быть принята 1080 кг/м³ .

В отечественном виноделии благодаря большой производительно­сти, непрерывности действия, малым габаритным размерам и другим преимуществам - наибольшее распространение получили шнековые стекатели, принятые в качестве типовых. К ним относятся стекатели серии ВССШ (разных модификаций производительностью 10, 20, 30, 50 и 100 т/ч) и стекатель ВСН-20 (производительностью 20 т/ч).

Стекатели производительностью 10, 20 и 30 т/ч (рис. 1.9, я, б) уст­роены одинаково. Внутренние боковые стенки бункера 2, огражденные кожухами, наклонные, перфорированные; передняя и задняя стенки вер­тикальные. Внутри бункера имеется дренажная перегородка (на рисунке не показана), увеличивающая площадь дренирующей поверхности и спо­собствующая лучшему распределению массы мезги в бункере. В нижней части бункера находится патрубок для отбора сусла. В месте выхода мез­ги корпус 4 имеет форму конуса, что способствует легкому отжиму мезги.

Рис. 1.9. Принципиальные (а) и кинематические (б, в) схемы шнековых

стекателей: а - ВССШ-10. ВССШ-20Д, ВССШ-ЗОД (1 - рама; 2 - бункер; 3 - шнек; 4 -

корпус; б - те .же (1.2- шкивы; 3 - электродвигатель; 4 -редуктор; 5 - вал шнека); в - ВССШ-50, ВСШ-100 (обозначения те же)

Мезга из лробилки подается в первую по ходу движения секцию бункера и через пространство между поперечной перегородкой и шне­ком 3 перемещается во вторую секцию, а оттуда - в цилиндрический корпус стекателя. За счет уменьшения поперечного сечения в конусной части корпуса осуществляется некоторый отжим мезги (давление до 0,16 МПа). Степень отжатия обусловливается величиной сужения ко­нусной части барабана.

Стекатели производительностью 50 и 100 т/ч в принципе устрое­ны так же. Они отличаются лишь наличием двух шнеков. Кинемати­ческая схема стекателей показана на рис. 1.8, в (обозначения те же; цифры приводятся для стекателя ВССШ-50). Кроме того, в стекателе ВССШ-50 для дополнительного регулирования степени отжатия мез­ги на выходной части перфорированного корпуса установлена спе­циальная крышка. При совмещении ребер крышки с ребрами лотка степень отжатия минимальная; при повороте крышки сопротивление, а следовательно, и степень сжатия увеличиваются. Подобным пово­ротом ребер крышки можно регулировать степень отжатия мезги в пределах до 10'.?.

Диаметры шнеков в стекателях ВССШ производительностью 10, 20 и 30 т/ч - 634 мм, а производительностью 50 и 100 т/ч - 697 и 797 мм, частоты вращения соответственно 1,3; 2,1; 4.0; 3,0 и 1,5/2,5 об/мин.

Длительность нахождения мезги в таких стекателях 8-16 мин

К двухшнековым (диаметр шнеков 536 мм) относится и стекатель ВСН-20 (автор В. А. Наумов), получивший большое распространение благодаря простоте и хорошим технологическим показателям. Этот сте­катель отличается от стекателей ВССШ малыми размерами бункера 7. Перфорированные цилиндрические корпуса 3 стекателя ВСН-20 закан­чиваются конусами для подпрессовки мезги или шарнирно установлен­ными подпружиненными крышками - лепестками, образующими диа­фрагму 2 и имеющими то же назначение. Общий вид стекателя и его кинематическая схема показана на рис. 1.10, не требующем пояснения.

Зарубежные конструкции шнековых стекателей, например, фирмы «Diemme» (Италия) и др., в принципе построены по той же схеме, что и отечественные. Некоторый интерес представляют стекатели фирмы «Sernagiotto» (Италия), в бункерах которых установлено несколько вер­тикальных шнеков, обеспечивающих легкий отжим мезги и равномер­ную подачу ее на три основных шнека.

Наиболее полно шнековые стекатели исследованы В. П. Тихоно­вым [36J. Результаты этих исследований положены в основу описанных выше конструкций стекателей ВССШ.

Теоретический расчет производительности шнековых стекателей представляет определенные трудности ввиду отсутствия теоретических исследований. Можно исходить из пропускной способности перемещаю-

щего органа, но правильные результаты при этом могут быть получены лишь при введении условных коэффициентов, учитывающих постоянно уменьшающееся в связи с отбором сусла количество перемещаемой мезги.

Рис. 1.10. Стекатель ВСН-20:

а - общий вид ( I - лоток для выгрузки мезги; 2 - коническая диафрагменная насадка; 3 - цилиндр; 4 - шнек; 5 - крышка; 6 - люк; 7 - бункер; 8 - дренажная сетка; 9 -редуктор; 10 -рама; 11 - поддон для сусла); б - кинематическая схема ( I - электродвигатель; 2,6- шкивы; .?, 4 - шнеки; 5 -редуктор)

Для расчета фактической производительности шиековых стекате-лей Пф на основании обработки экспериментальных данных В. II. Тихо­новым предложена формула