Расчет пресса

 Каждая емкость должна иметь  паспорт, в котором указываются:  наименование и количество виноматериала,  его химическая характеристика  и дата заполнения емкости.

 Находящиеся на хранении  виноматериалы необходимо ежемесячно  подвергать химическому анализу  (на содержание спирта, титруемых  и летучих кислот), а также микроскопированию.

 Хранение виноматериалов должно  производиться в чистых, хорошо  вентилируемых помещениях при  температуре воздуха не выше 15°.

Транспортировка виноматериалов, перемещение  виноматериалов в специально оборудованных  транспортных средствах с винзаводов, перерабатывающих виноград, на предприятия вторичного виноделия.

 Транспортировка виноматериалов  должна осуществляться в условиях, гарантирующих их от порчи,  замерзания, обогащения металлами  и кислородом. При транспортировке  виноматериалов важно соблюдать  температурный режим: для ординарных столовых виноматериалов – от –3° до +20°С, крепленых от –6° до +20°С; для марочных – от 6° до 18°С.

 Транспортировка виноматериалов  производится в дубовых и металлический бочках, контейнерах, железнодорожных вагонах-цистернах и автомобильных цистернах. Металлические транспортные емкости должны иметь защитное внутреннее покрытие (если они изготовлены из нестойких к вину металлов). Наиболее экономичной является транспортировка виноматериалов в железнодорожных и автомобильных цистернах. Транспортировка виноматериалов по железной дороге осуществляют в цистернах, термос-цистернах, цистернах, установленных в изотермических вагонах, а также в специализированных вагонах с рефрижераторными секциями. Железнодорожные вагоны-цистерны в процессе транспортировки обеспечивают температуру виноматериала не выше +20°С, при наружной температуре + 30°С, и не ниже 0 °С. при наружной температуре – 30°С. Термос-цистерны рассчитаны для эксплуатации в условиях температур окружающего воздуха от +30°С до – 40°С. Температура виноматериалов при наливе зимой не ниже + 8°, летом не выше 15°С; при сливе летом не выше + 25°, зимой не ниже – 2°С. Для транспортировки виноматериалов автомобильным транспортом применяют автоцистерны серии ВЦПП вместимостью от 600 до 1000 дал, типа АЦП и АЦПТ (с термоизоляцией) вместимостью от 60 до 1000 дал. За рубежом (США, Германия) наряду с металлический автоцистернами широко применяются цистерны из пластмассы или др. прочных синтетических материалов, которые устанавливают на специальных платформах (трайлерах). После разгрузки цистерны убираются и автотранспорт может перевозить другой груз. Налив виноматериалов в транспортные емкости производится с ведома лаборатории TXMK предприятия после проверки качества мойки защитного покрытия. Транспортировка виноматериалов в железнодорожных и автомобильных цистернах и контейнерах осуществляют при герметически закрытых и опломбированных люках.

1.4 Аппаратурно-технологическая схема производства

Начальный комплекс оборудования линии включает бункера-питатели, валковые или ударно-центробежные дробилки-гребнеотделители, сульфитодозировочные установки. Этот комплекс обеспечивает переработку винограда в стерилизованную мезгу.

Ведущий комплекс оборудования линии состоит из камерных или  шнековых стекателей и прессов периодического или непрерывного действия. В стекателях под действием гравитации из мезги выделяется сусло-самотек, а прессы из остатков мезги отжимают прессовую фракцию сусла.

Каждую из полученных фракций сусла перерабатывают в  сухой или крепленый виноматериал при помощи одинаковых комплексов оборудования. В такой комплекс входят сульфитодозировочные установки, отстойники, бродильные аппараты, спиртодозаторы и резервуары для хранения виноматериалов. Применяют металлические, железобетонные или деревянные резервуары вместимостью от 15 до 270 м³.

На рисунке 1 изображена машинно-аппаратурная схема линии производства белых виноматериалов.

Рисунок 1– Машинно-аппаратурная схема линии производства белых виноматериалов

Виноград доставляется специальным автотранспортом 1. После точного учета количества поступившего винограда и инспекции его качества по сортовому и химическому составу виноград шнековым питателем 2 подается в дробилки-гребнеотделители 3, в которых одновременно с раздавливанием ягод винограда отделяются гребни.

Отделенные гребни, выходящие  из дробилки, подают конвейером на весы, а затем на шнековый пресс для извлечения гребневого сусла.

Ягоды винограда  разрушают дробилкой-гребнеотделителем валкового типа 3, работающей в режиме, исключающем сильное измельчение кожицы и гребней. Раздавленный виноград (мезгу) подают мезгонасосом 4 на стекатель 6 для выделения из нее сусла-самотека. В процессе транспортирования мезгу и сусло стерилизуют с помощью сульфитаторов 5. Сусло-самотек отбирают на стекателях, обеспечивающих быстрое отделение сусла и достаточно высокое его качество для белых столовых вин. Сусло-самотек направляют в сборники 8, а стекающую мезгу отжимают на шнековых прессах 7. Прессовые фракции сусла поступают в соответствующие сборники 8. Для получения белых столовых вин используют только сусло-самотек, отбираемое в количестве не более 60 дал из 1 т винограда. Сусло, получаемое на шнековых прессах 7, идет на приготовление ординарных крепленых виноматериалов.

Сусло-самотек и прессовое  сусло осветляется в осветлителях 11 непрерывного действия. В осветлители сусло подается из сборников 8 и насосом 9 через сульфитатор 5 и специальный аппарат 10, в котором оно обрабатывается бентонитом для ускорения процесса осветления.

После введения чистой культуры дрожжей осветленное  сусло-самотек подается в установку непрерывного брожения 12, представляющую собой систему резервуаров, соединенных между собой. В основу работы установки заложен принцип создания перепадов избыточного давления за счет выделения при брожении диоксида углерода, воздействующего на находящиеся внутри резервуара сусло и способствующего перетекания его из одного резервуара в другой по переливным трубам. Во время брожения поддерживают оптимальную температуру (14…18 °С) сусла, контролируют его подачу в головные резервуары бродильных аппаратов и обеспечивают его постоянный расход. Содержание остаточного сахара на выходе из последнего резервуара бродильной установки 12 для сухих столовых виноматериалов составляет 1…3 %. Такой виноматериал направляют в емкости 13 для дображивания и осветления.

После полного прекращения  брожения молодое вино снимают с  дрожжей (первая переливка), сульфитируют из расчета 25…30 мг/дм³ и направляют в емкости 14 для выдержки и хранения. Вторую переливку проводят обычно через 1…1,5 мес после снятия с дрожжей также с введением 25…30 г/дм³ SO₂. В процессе хранения емкости систематически доливают не реже 1 раза в неделю, чтобы в них не было газовых камер и поверхность вина не соприкасалась с воздухом.

Аналогичным образом устроен  и работает комплекс оборудования для  обработки прессовой фракции  сусла. Но на определенной стадии незавершенного брожения это сусло спиртуется в  спиртодозаторах 15. Из прессового сусла получают крепленые виноматериалы путем приостановки естественного процесса брожения при добавлении в виноматериал спирта-ректификата.

Транспортирование виноматериалов на предприятиях вторичного виноделия  осуществляют в железнодорожных  или автомобильных цистернах  вместимостью от 7 до 28 м³ либо в деревянных бочках.

 

 

 

2 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

2.1 Общая характеристика

На сегодняшний день шнековые прессы широко используются в пищевой промышленности. Они предназначены для отжима соки из ягод винограда, отжатия жома, используются в свеклосахарной промышленности для предварительного отжатия сырого жома и т.д.

В основном в промышленности используют несколько видов шнековых прессов: горизонтальный пресс, горизонтальный двухшнековый пресс, наклонный пресс и вертикальный пресс.

В зависимости от вида деятельности предприятия (переработка первичного или вторичного сырья (жома)) используют тот или иной вид прессов.

Так, например, для получения  сока из ягод винограда удобно использовать горизонтальные шнековые прессы типа ВПНД-10 и ВПО-20А.

А наклонный шнековый пресс ПСЖН-68 больше подходит для отжатия жома до 12-14 % сухих вешеств. Вертикальные шнековые прессы ПВЖ-60, используются в свеклосахарной промышленности и предназначен для предварительного отжатия сырого жома.

 Наклонный шнековый пресс ПСЖН-68 (рисунок 2) предназначен для отжима жома. Жом поступает в сепаратор, где из него частично удаляется вода, а затем в пресс, где отжимается основная часть воды.

Рисунок 2– Наклонный шнековый пресс ПСЖН-68

7 — сепаратор; 2 — вал шнека; 3 — сито; 4 — отжимной шнек; 5 — цилиндрические сита, 6 — регулировочное приспособление; 7 — отверстие для выгрузки жома; 8 — коническое сито; 9 — штуцер; 10 — отверстие для удаления воды; 11 — дополнительная поверхность фильтрования;    12 — штуцер для отвода воды

Часть отжатой воды проходит через цилиндрическое сито и удаляется через штуцер 9, другая часть воды проходит через сито 3 в полую часть вала шнека и удаляется через отверстие 10 и штуцер 9. Отжатый жом выгружается через кольцевые отверстия между коническим ситом и корпусом отжимного шнека. Размер отверстия влияет на продолжительность пребывания жома в прессе и степень отжатия воды и регулируется приспособлением 6.

Горизонтальные и наклонные  прессы имеют аналогичную конструкцию. В отличие от горизонтальных прессов в наклонных не происходит частичного смешения отжатого жома с удаляемой жидкостью.

 

Вертикальный  шнековый пресс ПВЖ-60 показан на рисунке 3. Основная часть пресса — полый вертикальный шнек, установленный в специальных траверсах. На кожухе шнека с противоположных сторон расположены контрлопасти, которые входят в промежутки между лопастями шнека и препятствуют вращению материала вместе со шнеком. Контрлопасти имеют отверстия, через которые проходит пар, подводимый по трубопроводу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Вертикальный шнековый пресс ПВЖ-60

1 – приводная шестерня; 2 – загрузочная воронка; 3 – шнек; 4 – разъемное сито; 5 – контрлопасть; 6 – коническое сито; 7 – болт; 8 – скребок; 9 –штуцер; 10– канал

В верхней части пресса расположена воронка для загрузки материала, а подней по цилиндрической образующей — цилиндрические разъемные сита с коническими отверстиями. Влажный жом на прессование поступает через воронку и верхними лопастями шнека направляется вниз, в зону с меньшим поперечным сечением, где происходит отжатие воды. Часть отпрессованной воды выходит через отверстия цилиндрического сита, а другая часть — через полый вал шнека.

В нижней части цилиндрического сита расположено подвижное коническое сито, которое можно поднимать и опускать при помощи болтов   7. Изменением   размера щели между этим ситом и нижней частью цилиндрического сита регулируется степень отжатия жома.

Отжатый жом, выходящий через  щель, образованную коническим и цилиндрическим ситами, при помощи скребков выгружается из шнека.

Двухшнековый пресс Stord BS-64 (рисунок 4) оборудован двумя параллельно установленными шнеками, вращающимися навстречу друг другу. В корпусе и крышках шнека имеются цилиндрические фильтрующие сита с коническими отверстиями, изготовленные из нержавеющей стали.

Конструкция пресса позволяет  быстро проводить процесс обезвоживания.

астоту вращения шнеков можно регулировать гидромуфтой от 1,45 до 3 мин ^-1. От частоты вращения шнека зависят его производительность, влажность отпрессованного жома и расход энергии.

Показатели работы пресса зависят от равномерности питания  его жомом. При недостаточной  загрузке пресса жомом влажность  жома увеличивается.

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 – Двухшнековый пресс Stord BS-64:

1– загрузочный бункер; 2 – шнек; 3 – крышка; 4– привод

2.2 Патентный  обзор и классификация

Рассмотрим наиболее близкие  по значению конструкции. Известно изобретение (пат. RU 2396061, авторы: Завражнов Анатолий Иванович, Пустовалов Дмитрий Викторович, Бахарев Алексей Александрович).

Валково-ленточный пресс для отжима сока из плодов, ягод и овощей

Изобретение предназначено  для использования в области  переработки сельскохозяйственной продукции, в частности при отделении  сока из плодов, ягод и овощей. Пресс  для отделения сока содержит нижний валок с каналами для выхода сока, верхний пневматический валок, поддерживающие ролики, приемное и разгрузочное устройства, ножи, сборник сока и бесконечную  ленту для транспортирования  мезги между валками. Во время  работы при контакте валков верхний деформируется и облегает часть нижнего валка. В результате увеличивается площадь прессования. При этом давление по всей области контакта валков будет одинаковым. Изобретение обеспечивает эффективное отделение жидкой фазы из растительного сырья.

Формула изобретения

Пресс для отделения сока, содержащий верхний и нижний валки, бесконечную ленту для транспортирования  мезги между валками, загрузочный  и приемный бункеры и механизм привода, отличающийся тем, что верхний  валок выполнен пневматическим для  деформации его и увеличения зоны прессования при контакте с нижним валком, при этом на нижнем валке  прорезаны каналы для выхода сока.

 

Рисунок 5– Валково-ленточный пресс для отжима сока из плодов, ягод и овощей

Способ и устройство для отжима прессованием (пат. RU 2397870, авторы: Хоманн Торстен, Шульц Йенс, Змушински Роман).

Изобретения относятся к  отжиму жидкого экстракта из прессуемого  материала. Прессуемый материал транспортируют посредством шнекового пресса вдоль пути прессования, нагружают давлением прессования и смешивают, по меньшей мере, с одним экстрагентом. Экстрагент вместе с экстрактом отводят из прессуемого материала. Экстрагент вводят в прессуемый материал с массовой долей, самое большее вдвое превышающей массу содержащегося в прессуемом материале экстракта. Используемое для отжима устройство содержит шнековый пресс, имеющий подвижно установленный в цилиндрической оболочке шнек. Пресс присоединен, по меньшей мере, к одному подающему устройству для экстрагента и, по меньшей мере, к одному сборному устройству для экстракта. Подающее устройство связано с дозатором, который ограничивает подаваемое количество экстрагента. В результате обеспечивается повышение эффективности отжима.