PRASOWANIE
Celem prasowania może 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 użyciu 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 żądany 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 rozróżniamy strefy:
- zasilania
- wyrabiania, mieszania
- końcowego ogrzania
W strefie wyrabiania materiał sprężony 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, przeważnie 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
- podwyższa się wartość użytkową materiału
Metody aglomeracji
-nawarstwianie materiału na pierwotne cząstki (granulacja przez toczenie)
-prasowani (tabletkowanie, brykietowanie)
-spiekanie
Granulat można uzyskać:
- przez zderzenie się cząstek w złożu fluidalnym
- przez mieszanie zwilżonych 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 spożywczym do rozdzielania:
- zawiesin (ciało stałe rozproszone w wodzie)
- emulsji (ciecz w cieczy)
- dymów (ciało stałe w gazie)
Osadzanie możemy 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)
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
Strefy
Odstojniki można łączyć szeregowo lub równolegle, mogą być również segregatorem (odstojnik Rittigera).
(Odstojniki różnią się strefą zasilania)
Dymy
Urządzenia do odpylania w polu sił odśrodkowych to:
- cyklony
- hydrocyklony
- wirówki
Cyklon
η - lepkość
i - ilość zwojów spirali zataczanej przez powietrze
uw - prędk. wlot. powietrza
Z analizy sił działających na cząstkę ciała stałego wynika, że usunięte zostaną cząstki tym mniejsze im większa jest prędkość wlotowa powietrza i im mniejsza jest średnica cyklonu.
Zwiększenie przepustowości może odbywać się poprzez łączenie cyklonów w baterie.
(Hydrocyklony - ciała stałe w cieczy)
Gazy możemy oczyszczać przez odpylanie mokre
Polega ono na tym, że 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 dążą do elektrody dodatniej (zwanej elektrodą zbiorczą lub osadczą).
Urządzenia wirowe
Wirówki dzielimy na:
- sedymentacyjne
- seperacyjne
- filtracyjne
Do osadzania w polu sił odśrodkowych służą wirówki sedymentacyjne i seperacyjne.
(seperacja do ciecz - ciecz)
Współczynnik rozdziału:
(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 zdążyły 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
Spomaż Wronki (odpowiednio)
30m3/h
obroty 1111 obr/min
Wirówki, podobnie jak odstojniki mogą pracować w ruchu półciągłym
Talerzowe - wirujący układ talerzy, mogą być z otworami (ok. 3), przy czym otwory te umieszczone są na granicy rozdziału faz.
laminarny
burzliwy