PRASOWANIE Celem prasowania moŜe być: 1. wytłaczanie

PRASOWANIE
Celem prasowania moŜe być:
1. wytłaczanie cieczy z surowca lub
odwadnianie surowca (zagęścić)
2. formowanie – nadawanie odpowiednich
kształtów surowcom sypkim lub plastycznym
3. łączenie małych cząstek w większe
Ad 1. Wytłaczanie cieczy: soki, oleje;
zagęszczanie: wytłoki z buraka
Ad 2. bułki
Ad 3. łączenie: brykiety, tabletki
Formowanie – ruch okresowy, cykliczny
Formowanie okresowe przy uŜyciu form,
które wypełniamy naszym materiałem i w
formach
poddajemy
działaniu
sił
mechanicznych w celu lepszego wypełnienia
formy oraz związaniu jego cząstek.
Formowanie ciągłe prowadzone jest w
maszynach, które dzielimy na:
- walcujące (walcarki)
- wykrawające (wykrawarki)
- formujące (formierki)
- wytłaczające (wytłaczarki)
Walcarki trzy typy:
- walcowe (główna wstęga ciasta)
- rolkowe (baton prostopadłościenny)
- taśmowe
Wykrawarki (na zasadzie stempla)
Formierki nadają kształt materiałom.
Elementem roboczym jest
walec
z
wykonanymi na jej powierzchni wgłębieniami
odwzorowującymi Ŝądany kształt
Wytłaczarki
działają
na
zasadzie
wymuszonego przepływu materiału przez
matrycę. Dzielimy je na:
- walcowe
- tłokowe
- ślimakowe
Ekstrukcja jest to obróbka baru – termiczna,
w której materiał podlega mieszaniu,
ogrzewaniu, formowaniu
W ekstrukcji rozróŜniamy strefy:
- zasilania
- wyrabiania, mieszania
- końcowego ogrzania
W strefie wyrabiania materiał spręŜony jest w
stosunku 1:5 (5 krotne sprasowanie), w strefie
ogrzania podgrzewany jest materiał do 1500C
i tak podgrzany materiał wtłaczany jest do
matrycy. Ciśnienie w układzie rośnie, woda
(w materiale) intensywnie jest podgrzana, a po
wyjściu szybko odparowywuje i powstaje
produkt (np. chrupki)
Aglomeracja jest to operacja łączenia
drobnych ziaren w większe cząstki,
przewaŜnie o regularnym kształcie, o takich
samych lub podobnych wymiarach, przy
zachowaniu
pierwotnych
właściwości
fizykochemicznych.
Zalety:
- zwiększa się gęstość usypowa materiału
- poprawia się zdolność jego zraszania
- zmniejsza się skłonność do segregacji
- ułatwia dozowanie
- podwyŜsza się wartość uŜytkową materiału
Metody aglomeracji
-nawarstwianie materiału na pierwotne cząstki
(granulacja przez toczenie)
-prasowani (tabletkowanie, brykietowanie)
-spiekanie
Granulat moŜna uzyskać:
- przez zderzenie się cząstek w złoŜu
fluidalnym
- przez mieszanie zwilŜonych proszków
- w przeciwprądzie z powietrzem
(Prasowanie – wyciśnięcie powietrza z cząstek
i
wywarciu
siły
ciśnienia;
prasy:
pierścieniowe, ślimakowe, walcowe)
Zasada działania granulatorów
Osadzanie
Osadzanie jest to operacja stosowana w
przemyśle spoŜywczym do rozdzielania:
- zawiesin (ciało stałe rozproszone w wodzie)
- emulsji (ciecz w cieczy)
- dymów (ciało stałe w gazie)
Osadzanie moŜemy prowadzić:
- w polu sił grawitacyjnych
- w polu sił odśrodkowych
- w polu sił elektrostatycznych
(Osadzanie w polu sił grawitacyjnych: siła
jest mała, mała sprawność, długi czas)
Do osadzania w polu sił odśrodkowych słuŜą
wirówki sedymentacyjne i seperacyjne.
(seperacja do ciecz – ciecz)
Współczynnik rozdziału:
kr =
ω2 r
g
laminarny
2
mg – siła sprawcza
Urządzenia
w polu sił grawitacyjnych - odstojniki
a. w ruchu cyklicznym
b. półciągłym
c. ciągłym
Ad a. to takie urządzenia, w których
załadunek i wyładunek odbywa się cyklicznie
Ad. b to takie urządzenia, w których
wyładunek sklarowanej cieczy odbywa się w
ruchu ciągłym a wyładunek osadu w
cyklicznym
Ad. c to takie urządzenia, w których
wyładunek zarówno sklarowanej cieczy jak i
osadu odbywa się w ruchu ciągłym
(Ruch laminarny w osadnikach, przy ruchu
burzliwym jest mieszanie a nie osadzanie)
Odstojniki w ruchu cyklicznym
kr =
ωr
g
burzliwy
(od obrotów 50m/s – ciecz rozkłada się
równomiernie na ściankach)
Warunki poprawnej pracy wirówki:
- właściwe dobranie prędkości bębna
zapewniające
niezbędny
współczynnik
rozdziału
- laminarny ruch cząstek w płynie
- czas pobytu cieczy w wirówce tak dobrany
(dotyczy wirówek o pracy ciągłej), aby cząstki
zdąŜyły się osadzić na ściankach wirówki
- równomierne zasilanie
- miejsce zasilania
Dane wirówki sedymentacyjnej poziomej ze
ślimakowym wyładunkiem osadu:
podawanie: 2 ÷ 40% cząstek stałych
Alfa – Laval (pierwowzór) 1,5 ÷ 60m3/h
zawiesiny
współczynnik rozdziału 2 ÷ 5000 razy
SpomaŜ Wronki (odpowiednio)
30m3/h
obroty 1111 obr/min
Wirówki, podobnie jak odstojniki mogą
pracować w ruchu półciągłym
Talerzowe – wirujący układ talerzy, mogą być
Strefy
z otworami (ok. 3), przy czym otwory te
umieszczone są na granicy rozdziału faz.
Odstojniki moŜna łączyć szeregowo lub
równolegle, mogą być równieŜ segregatorem
(odstojnik Rittigera).
(Odstojniki róŜnią się strefą zasilania)
Dymy
Urządzenia do odpylania
odśrodkowych to:
- cyklony
- hydrocyklony
- wirówki
Cyklon
w
d gr = 1,2
polu
sił
η(D d1 )
iρ s u w
η – lepkość
i – ilość zwojów
spirali zataczanej
przez powietrze
uw – prędk. wlot.
powietrza
Z analizy sił działających na cząstkę ciała
stałego wynika, Ŝe usunięte zostaną cząstki
tym mniejsze im większa jest prędkość
wlotowa powietrza i im mniejsza jest średnica
cyklonu.
Zwiększenie przepustowości moŜe odbywać
się poprzez łączenie cyklonów w baterie.
(Hydrocyklony – ciała stałe w cieczy)
Gazy moŜemy oczyszczać przez odpylanie
mokre
Polega ono na tym, Ŝe cząstki w zawiesinie
przetłaczane są przez rozpyloną wodę (mgła
wodna), cząstki wody osadzają się na ciele
stałym, masa ich rośnie i łatwiej je wytrącić.
Odpylanie elektrostatyczne
Polega na jonizacji gazów w silnym polu
elektrostatycznym, cząstki stałe ładują się
ujemnie i dąŜą do elektrody dodatniej (zwanej
elektrodą zbiorczą lub osadczą).
Urządzenia wirowe
Wirówki dzielimy na:
- sedymentacyjne
- seperacyjne
- filtracyjne