CZĘSCI MASZYN-typowe często znormalizowane elementy,powtarzalne, powszechnie stosowane we wszystkich maszynach i urządzeniach mechanicznych oraz pełniące określoną rolę. RODZAJE: połączenia, łożyskowania, przekładnie, armatura .POŁĄCZENIA- jest to fragment obiektu obejmujący obszar, w którym zostało dokonane połączenie ze sobą dwóch lub więcej elementów. W połączeniu wyróżnia się elem łączone i łaczące (łączniki) łącznikami są śruby, nity, wpusty, kołki itp. Połączenia dzielimy na rozłączne i nierozłączne. nierozłączne (spawane, zgrzewne, lutowane, klejone i kitowe, nitowane, wciskowe -skurczowe, wtłaczane) rozłączne (śrubowe i gwintowe, klinowe, wpustowe, wielowpustowe, sworzeniowe, kołkowe, sprężyste) Połączenia nierozłączne- takie w których elementy łączone lub łączniki ulegają zniszczeniu lub uszkodzeniu przy rozłaczaniu. połączenie spawane- łączenie ze sobą elementów metalowych przez ich miejscowe stopienie palnikiem gazowym lub łukiem elektrycznym. Jest najlepszym sposobem łączenia zapewnia dobrą wytrzymałość oraz szczelność. Najczęściej stosuje się dwie metody: spawanie gazowe i elektryczne. połączenia zgrzewne- uzyskuje się przez ogrzanie stref styku łączonych elementów do temp. Przejscia w stan plastyczny, albo nadtopienie powierzchni styku i dociśnięcie elementów do siebie. Rozróżnia się sposoby zgrzewania: oporowe (elektryczne) które może być doczołowe, punktowe, garbowe i liniowe; gazowe (palnikami acetylowo-tlenowymi) oraz termitowe (przez docisk części, których końce zostają dociśnięte do siebie i pogrzane do stany plastyczności).. połączenia lutowane- polega na łaczeniu ze sobą elementów metalowych w temp, topnienia środka łączącego- lutu. Lut jest niskotopliwym stopem metali nie żelaznych, rozróżnia się luty miękkie, twarde i specjalne. klejenie- łączenie elementów za pomocą cienkiej warstwy zestalającej się substancji. Kleić można różnorodne materiały metale, tworzywa sztuczne, papier, tkaniny, drewno, szkło. kitowanie- polega na lączeniu elementów za pomocą ciastowatego medium czyli kitu, wypełniającego szczeliny pomiędzy łączonymi elementami, nastepnie kit ulega utwardzeniu. Kit łączy ze sobą elementy klejone przez adhezje podobnie jak kleje lecz połączenie to jest znacznie słabsze od klejonych, dlatego używany jest częściej do uszczelniania i wypełniania nierówności. połaczenie nitowe- uzyskuje się przez wywiercenie w łączonych przedmiotach otworów, a następnie założenie i zamknięcie nitów, otwory na nity sa wiercone lub przebijane. Nity są zamykane są na zimno lub na gorąco. Może odbywać się ręcznie, półręcznie, lub maszynowo na nitownicach. połączenia wciskowe- połącznie w którym wzajemne unieruchomienie łączonych części następuje na skutek tarcia wywołanego przez wcisk. Rozłączeniu przeciwstawiają się siły sprężystości, wywołane odkształceniem połączonych części. Rozróżnia się połączenia wciskowe pośrednie i bezpośrednie (skurczowe i wtłaczane) skurczowe- zacisk utrzymuje się przez skurcz części zewnetrznych, podgrzanej przed założeniem na część wewnętrzną; wtłaczane-zacisk utrzymuje się przez wtłoczenie jednej części w drugą np. wbicie kołka w płytę. połączenia rozlaczne- dają się rozłączyc bez uszkodzenia części łączony lub łączników. połączenia śrubowe- połączenie wykonane za pomocą elementów lączacych tutaj śrub.Połączenie gwintowe - otrzymuje się wkręcając element z gwintem zewnetrznym w element z gwintem wewnetrznym. W połączeniach gwintowych łącznikami są śruby, nakrętki i wkręty. W połączeniach gwintowych występują często elementy pomocnicze podkładki słóżące zabezpieczeniu powierzchni przed zgniataniem i ścieraniem. Połączenia kształtowe- jeżeli wzajemne ustalanie elementów w połączeniach kształtowych zapewnia odpowiednie ukształtowanie powierzchni elementów głównych to nazywamy je połaczeniami bezposrednimi, a jeżeli istnieja lączniki wiążące ze sobą elementy główne, to nazywamy je połączeniami pośrednimi, najczesciej spotykanymi kształtami powierzchni elementów głównych są walce stozki lub płaszczyzny. Połączenia wpustowe- wpustami nazywami łączniki podobne do klinów wzdłóżnych, lecz nie mają pochylenia. wpusty służą do łączenia piasty z wałem. W ten sposób osadza się na wałach i osiach takie czesci jak, koła jezdne, zębate, pasowe itp. Połączenia klinowe- Części złączone nie mogą zmieniać wzajemnego położenia.Polega na łączeniu części za pomocą klinów.klinem nazywa się część maszynową mającą dwie przeciwległe powierzchnie pochylone względem siebie pod niewielkim kątem. Połączenie te mogą być wdłużne lub poprzeczne. Polączenia sworzeniowe- sworzenie są to krótkie wałki walcowe służące przeważnie do łączenia różnego rodzaju przegubów.Sworzeń jest zwykle unieruchomiony w jednej z łączonych części. połączenia kołkowe-zadaniem kolka jest ustalanie wzajemnego położenia dwóch lub więcej części lub łączenie części maszynowych. połączenie sprężyste- połączenie części maszyn, w którym łącznikiem jest część podatna, ulegająca pod działaniem sił zewnętrznych, odkształceniom sprężystym. ŁOŻYSKOWANIA do tej grupy części maszyn należą: wały, osie, łożyska, hamulce, sprzęgla. Wałęm nazywamy część maszynową (zwykle o przekroju poprzecznym kołowym), która obraca się wokół własnej osi wzdłóżnej i przenosi moment obrotowy między osadzonymi na niej częściami np. między tarczą sprzęgła i kołem zębatym. Oś - jest częścią maszynową z kształtu często podobną do wału, która służy do utrzymania w określonym położeniu innych elementów osadzonych na niej i do przenoszenia obciążen działających na te części na łożyska lub podpory. Nie przenosi momentu obrotowego, a wieć nie jest obciążona momentem skręcającym, lecz gł momentem zginającym. Krótką oś nazywamy często sworzniem. Osie z reguły są proste natomiast wały mogą mieć korby lub wykorbienia. Łożyska- części maszynowe które podtrzymują wały i osie lub osadzone na nich inne ruchome części. zapewniaja utrzymanie stałego położenia osi obrotu. ich zadaniem jest przenoszenie na kadłub maszynowy sił działających na części maszynowe osadzone w łożyskach lub na nich oraz zmniejszenie tarci podczas ruchu względnego czopów i łożysk. Rozróżniamy łożyska slizgowe i tłoczne. W zależności od kierunku przenoszonych sił łożyska dzielimy na poprzeczne (promieniowe) wzdłóżne (oporowe) i poprzeczno-wzdłóżne. (skośne). Łożyska ślizgowe- składa się z dwóch zasadniczych elementów: kadłuba i panwi, w której otworze osadzony jest czop wału lub osi, przy czym podczas ruchu występuje tarcie ślizgowe między panwią a czopem wału lub osi. Łożysko tłoczne- stanowi odrębny zespół elementów, który osadza się w oprawie i w którego otworze osadza się czop wału lub osi przy czym podczas ruchu występuje tylko tarcie tłoczne w samym łozysku, między jego elementami. sprzęgło- jest zespołem służącym do trwałego połączenia lub łączenia i rozłączenia wałów, w celu przenoszenia momentu obrotowego, przy czym osie łaczonych wałów mogą leżeć na jednej prostej albo przecinać się pod kątem ostrym. Dzieki łączeniu za pomocą sprzegieł można oddzielnie wykonać silniki zespoły napedowe i mechanizmy robocze i łaczyc je w trakcie montażu. Sprzęglo składa się z członu napędzajacego (czynnego) osadzonego na wale napędzajacym; członu napedzanego (biernego) osadzonego na wale napedzanym oraz łacznika, którym może być jeden lub więcej elementów maszynowych. Rozróżniamy sprzegła: przymusowe(sztywene i kompensacyjne) i poslizgowe, stałe i rozłączne. hamulce- służą do zatrzymywania układu napedowego (hamulce zatrzymujące) utrzymywaniu go w stałym położeniu i regulacji predkosci. Służą terż do obciązania wałów badanych maszynmomentem obrotowym (hamulce pomiarowe). Działanie hamulców polega na wchłanianiu energii ruchu maszyny i przemianie tej energii w energię cieplną (w hamulcach mechanicznych) lub w elektrycznę (w hamulcach napedów elektrycznych).Najczesciej stosuje się hamulce mechaniczne cierne, rzadziej hydrauliczne lub elektryczne. Rozrózniamy hamulce klockowe, stożkowe, taśmowe. PRZEKŁADNIE-nazywamy mechanizmy służace do przenoszenia ruchu obrotowego z wały czynnego (napędzjącego) na wał bierny (napedzny). Mogą one być: a)mechaniczne: cięgnowe (pasowe płaskie, pasowe klinowe, liniowe i łańuchowe), cierne i zębate. b) elektryczne, c)hydrauliczne, d)pneumatyczne. Przekładnie mechniczne mogą być: podatne (o zmniającym się przełożeniu w miarę wzrostu obciażenia- przek ciągnowe pasowe i liniowe oraz przekła cierne) przymusowe (o niezmieniających przełożenia- łańcuchwe i zębate), Przekładnie mogą być: redujujące- zmniejszające obroty, gdy n1<n2; oraz multiplikujące- zwiekszające obroty, gdy n1>n2 PRZEKŁADNIE CIĘGNOWE: przekładnie pasowe płaskie- nazywamy układ przenoszący energie mechaniczną ruchu obrotowego z jednego wału na inny za pośrednictwem kół pasowych i opasujacego je wiotkiego ciegna w postaci pasa. Przeniesienie momentu obrotowego realizuje się tu za pomoca sprzeżenia ciernego pasa płaskiego lub klinowego z kołem lub też przez sprzężenie kształtowe w przypadku pasa zębatego. Przekładnie pasowe klinowe- znajduja zastosowanie gdy koła mają małe wymiary średnicowe i gdy jest mała odległość między osiami kół; najczęściej wystepuje kilka pasów równolegle. Przekładnie liniowe- elementem napedowym są liny, które mogą być włókienne lub stalowe. Przekładnie łańcuchowe- znajduja zastosowanie do przenoszenia mocy jako środki napędu w różnego rodzaju maszynach i urządzeniach przemysłowych (maszynach rolniczych, obrabiarkach, rowerach, motocyklach). składa się z kół łańcuchowych i opasującego je łańcucha. Wadami tych przekładni są: -nieprawidłowa praca wskutek wyciągania się ogniw; -pewna nierównomierność ruchu spowodowana osiadaniem łańcucha na wieloboku; -hałasowanie; -dość duża wrażliwość na nierównoległości osi kół łańcuchowych, szczegolnie gdy odległość osi jest mała. W przekładni łańcuchowej znajduja zastosowanie łańcuchy pierścieniowe, drabinkowe, zębate. PRZEKŁADNIE CIERNE- tworzą je dwa koła cierne wzajemne dociskane do siebie siłą P i przenoszące ruch i moment obrotowy dzieki obwodowej sile tarcia. PRZEKŁADNIE ZEBATE - tworzą dwa zazębiajace się koła o osiach przecinających się pod pewnym katem. Przekładnie zębate dzielimy na śrubowe: ślimakowe (walcowe, globoidalne) i hyperboloidalne (walcowe, stożkowe) oraz czołowe: stożkowe (zęby proste, śrubowe, łukowe) i walcowe (żeby proste, śrubowe, strzałkowe i daszkowe) NAPRĘŻENIE-naprężeniem p w danym punkcie A przekroju danego ciała stałego nazywamy granicę do którego dąży iloraz siły wewnętrznej deltaN przez elementarne pole aelta A tego przekroju gdy to pole dązy do zera. Naprężenie w dowolnym punkcie przekroju można rozłożyć na: -skadową normalną (naprężenie normalne); -składową styczną (nap. Styczne) leżącą w płaszczyżnie przekroju.Bezwzględna wartość p naprężenia jest równa p=/b2+t2)Prawo Hooke`a- wydłużenie preta pryzmatycznego delta L jest wprost proporcjonalne do siły rozciągającej P i do dl początkowej pręta l, a odwrotnie proporcjonalne do pola przekroju poprzecznego pręta A. ZASADA SAINT-VENANTA- zjawisko zmniejszania się naprężeń w miarę oddalania się od punktu położenia siły skupianej. Jeżeli jakaś część ciała obciążona jest ukladem sił będących w równowadze, to siły te wywołują w ciele naprężenia zmieniające się szybko w miarę oddalania się od tej części ciała. Statycznie równoważne układy sił wywołują praktycznie jednakowe straty naprężeń w przekrojach dostatecznie oddalonych od miejsca przyłożenia. STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA-jest to podstawowa metoda badań wytrzymałościowych dla materiałów konstrukcyjnych, -rozciącga się odpowiednio wykonany pręt o przekroju okrągłym wykorzystując urządzienie zwane zrywką; w czsie pruby rejestruje się zależność przyrostu długości próbki od wielkości siły. (wykres A-granica proporcjonalności, B-granica sprężystości, C-granica plastyczności, K-wytrzymałość materiału, L-zerwanie próbki, Re-wyrażana granica plastyczności-naprężenie po osiagnieciu którego występuje wyrażony wzrost wydłużenia materiału, Rm- wytrzymałość na zerwanie -naprężenie odpowiadające max sile obciążażającej podczas testu, Ru-naprężenie rozrywające - naprężenie występujące w przekroju porzecznym, miejsce przewężenia próbki bezposrednio przed jej zerwaniem)Ogólny przypadek statycznej próby rozviagania znacznie różni się dla różnych materiałów: -materiały sprężyste nigdy nie przechodzą w stan plastyczny lecz wcześniej ulegają zerwaniu - nie istnieje wyraźne przejście z zakresu sprężystego do plastcznego (granica plastyczności jest trudna do określenia) Na podstawie wyników pomiaru statycznej proby rozciagania można określić podstawoe wielkosci tj: Re, Rm, moduuł Younga, i współczynnik Poissona. NAPRĘŻENIE DOPUSZCZALNE- jest wartością graniczną nieprzekraczalną w normalnych warunkach pracy obiektu (zabezpieczenie przez zniszczeniem) Podstawą okreslania naprężeń dopuszczalnych jest granica plastyczności. (wyrażana lub umowna) Wzór: k-napręż. Dop. n-współcznynik bezpiecz., R-naprężenie graniczneP-siła(N) A-pow. Przekroju (m2), ROZCIĄGANIE lub ŚCINANIE- powodujją dwie siły równe co do wartości, przeciwnie kierowane, działające wzdłóż osi pręta (wzory) kr-naprężenie dopuszczalne na rozciąganie(MPa); kc- naprężenie dop. na ścinanie (MPa). ZGINANIE- siły obciązające (lub ich skladowe) są prostopadłe do osi pręta, a linie działania sił są oddalone od siebie i leżą w jednej płaszczyżnie zawierajacej oś pręta. Wzór: kg-napr. Dop na zginanie [MPa], Mg-moment gnący [N*m]; Wz-wskażnik wytrzymałości przekroju na zginanie; Ir-moment bezwładności przekroju względem osi z [m3]; e-odległość punktu skrajnego przekroju od osi z [m]. SKRĘCANIE- dwie pary sił działającej w dwóch róznych płaszczyznach prostopadłych do osi pręta. Wzory: ks-napręż dop na skręcanie [MPa]; Ms-moment skręcania [N*m], Ws-wskażnik wytrzymałości przekroju na skręcanie[m3]; I-dł pręta [m]; G-stała sprężystości poprzecznej materiału [Mpa]; Is-geom char przekroju skręcalnego pręta dla przekroju kołowego równa biegunowemu momentowi bezwładności[m2]; Gis-sztywność na skręcanie [N*m] ŚCINANIE- przypadek wytrzymałościowy w którym układ sił wewnętrznych sprowadza się do siły T działającej w płaszczyźnie przekroju elementu. Scinaniu mogą ulegać takie elementy jak połączenia kołkowe, spawanei nitowe.Wzory: T-siła poprzeczna (tnąca) [N]; Pd-siła docisku [N]; A-pole przekroju [m2]; Ad-pole pow na której rozkłada się siła docisku [m2]; kc-naprężenie dop na ścinanie [MPa]; kd-naprężenie dop na docisk [MPa]. WSPÓŁCZYNNIKI WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁU: Liczba Poissona- współczynnik informujący o zmianie wymiarów liniowych poprzecznych próbki (preta) poddanej rozciąganiu wzdłuznemu w zakresie do granicy proporcjonalności. Wartość liczby Poissona jest zawsze mniejsza od 0,5. Moduł Younga- współczynnik sprężystości wzdłużnej. Moduł Kirchoffa- wspólczynnik sprężystości poprzecznej. ZMECZENIE MATERIAŁU- zjawisko zmniejszenia wytrzymałości materiału w nastepstwie wielokrotnych zmian obciązenia. WYTRZYMAŁOŚĆ ZMĘCZENIOWA MATERIAŁU- największe napręzenie cyklu, przy którym próbka nie doznaje zniszczenia- po przekroczeniu dostatecznie dużej umownej liczy cykli zmian obciązenia. KRZYWA WOHLERA-zależnośc między amplitudą naprężenia a liczbą cykli (N) zmian odbierania po których próbka ulega zniszczeniu zmęczeniowem.
Podziała przenośników ciała stałych: ze względu na cechy konstrukcyjno-użytkowe: cięgnowe (taśmowe, członowe, kubełkowe, zbierakowe, podwieszone) bezcięgnowe (grawitacyjne i impulsowe, śrubowe, wstrząsowe, wałkowe napędzane, miotające) z medium -czynnikiem pośrednim (pneumatyczne, hydrauliczne) oraz zg na sposób przemieszczania materiału przenoszonego przez elementy przenośnika: przenośniki przenoszące (przenośniki o ruchomym podłożu)-przenośniki w których materiał spoczywa nieruchomo na przesuwającym się podłożu i razem z tym podłożem jest przenoszony np. przenośniki taśmowe. Przenośniki przesuwające (o nieruchomym podłożu)- przenośniki w których materiał jest załadowany na nieruchome podłoże i jest po nim przesuwany (np.przenośniki zgarniakowe) PRZENOŚNIKI CIĘGNOWE- przenoszą nosiwo za pomocą cięgna, stanowiący podstawowy element przenośnika. Cięgno jest to element konstrukcyjny (taśma, linia, łańcuch) który może przenosić tylko siły rozciągające. Taśmowe- podstawowym elementem budowy tego przenośnika jest ruchoma, elastyczna taśma bez końca rozpięta między dwoma bębnami: napinającym i napędowym. Taśma opiera się na krązkach, które ułatwiają przesuwanie się taśmy oraz górnej roboczej jej części nadając jej odpowiedni profil. Zazwyczaj posiadają urządzenia załadowcze. Przenośniki taśmowe, w porównaniu z innymi przenośnikami, są urzadzeniami drogimi inwestycyjnie. Stosowanie ich jest korzystne, gdy wydajność przekracza 50t/h, a długość drogi transportu jest nie mniejsza niż 30m. zalety: niska energochłonność transportu, prosta obsługa. Maksymalny zasiego tego przenośnika nie przekracza 400m. Są przeznaczone do transportu głównie poziomego, jednak mogą przenosic materialy pod pewnym kątem. Wydajność przenośnika z taśmą wklęsłą jest dwukrotnie wieksza niż przenośnika z tasma płaską. Członowe- służą do przenoszenia materiałów, których przenośniki taśmowe nie mogą przenosic ze względu na taśmę gumową, takich jak materiały gorące, gruboziarniste o ostrych krawędziach. Podstawowym elementem przenośników członowych jest łancuch do którego przymocowane sa płyty z przegrodami lub sciankami bocznymi. Elementy ruchome urzadzenia poruszaja się po prowadnicach przymocowanych do konstrukcji nosnej. P. członowe potrzebuja wiecej mocy niż tasmowe, gdyż wieksza jest masa ruchomych czesci przenośnika przypadajaca na jednostke masy materiału transportowanego. Są stosowane głównie w przemysle spożywczym do transportu opakowan, opakowanych produktow, a także surowców. Kubełkowe- służą do przenoszenia materiałów sypkich w kierunku pionowym lub zbliżonym do pionowego(kąt nie mniejszy niż 60stopni do poziomu). Materiał jest przenoszony w naczyniach- kubełkowych, sztywno związanych z ciegnmi. W przemysle spożywczym p. kubełkowe stosuje się do transportu zbóż, buraków, krajanki buraczanej, cukru oraz owoców i warzyw. Zalety: małe wymiary gabarytowe w przekroju poprzecznym, możliwość podawania na znaczne wysokości (do50 m), duża wydajność(160m3/h), płynna spokojna praca. Wadą jest wrażliwa na przeciążenia i konieczność równomiernego podawania materiału podczas załadunku. W zależności od rodzaju materiału transportowanego stosuje się rózne typy kubełków:- kubełki płytkie z podwyższonymi bokami(do materiałów lekkich tj.: mąka, grysik, śrut zbożowy)- typ A, - kubełki płytkie zaokrąglone(do lekkich ziarnistych np. zbóż, nasion oleistych i strączkowych, owoców)- typ B, - kubełki średnie głębokie(do majacych tendencje do przyklejania się do scian kubełków np. cukru nierafinowanego, miału węglowego)- typ C, - kubełki głębokie( do ciezkich drobno i gruboziarnistych, np. suchy piasek, cement, wegiel)- typ D, - kubełki głębokie z odgietą tylną scianą(do lekko płynących i toczących się, np. lotnego popiołu, ziemniaków)-typ E,- kubełki grzbietowe ostrokątne(do kawałkowych, łatwo kruszących się, np. wegla, koksu)-typ F. Zabierakowe- przenośniki zabierakowe(zgarniakowe) należa do grupy przenośników cięgnowych, służących do transportu materiałów luzem oraz ładunków sztukowych. W przenośnikach zabierakowych materiał jest przenoszony po nieruchomej rynnie za pomocą poprzeczek lub zaczepów rozmieszczonych na ciegnie. Przenośniki zabierakowe służące do transportu materiału luzem dzielą się na dwie grupy; -p. zagarniakowae z rynną otwartą do góry;- przenośniki „Redlera” z rynną zamkniętą. Zalety: prosta konstrukcja, możliwość transportu materiałów pylistych, szkodliwych dla otoczenia i gorących, możliwość wyładunku w dowolnym miejscu trasy. Wady: nie można transportować materiałów brudnych, lepkich i wilgotnych, mała prędkość ruchu, szybkie zużywanie się scian obudowy i łańcuchów oraz duże zapotrzebowanie na energie. PRZENOŚNIKI BEZCIĘGNOWE- sa to urządzenia przemieszczające w sposób ciagły materiał transportowany luzem lub w postaci ładunków sztukowych za pomocą innego elementu niż ciegno(np. za pomoca śruby) lub dzieki wykorzystaniu wstrząsów, impulsów pchających, obracających się wałków, grawitacji itp. Grawitacyjne i impulsowe- do grupy przenośników grawitacyjnych i impulsowych naleza róznego rodzaju zsuwnie(ślizgi) oraz przenośniki wałkowe i krążkowe nienapędzane(samotoki). Rodzaje: p. wałkowe i p. krążkowe. Zaletą tego typu przenośników jest bardzo prosta, tania konstrukcja. Wadą samotoków jest ograniczona długość(ze względu na konieczną różnice poziomów niezbedną do grawitacyjnego przemieszczania się ładunku) oraz wymóg, aby materiał przesuwany miał odpowiednio duże wymiary. Podstawowym warunkiem samotoków jest odpowiednio duży kąt pochylenia trasy przenośnika względem poziomu. Kąt ten może być tym mniejszy, im mniejsza jest masa obrotowa elementów przenośnika i im większa jest masa ładunku. Przenośniki śrubowe(ślimakowe)- stosuje się do transportu materiałów sypkich, miałkich, pylistych oraz drobnokawałkowych na niewielkie odległości. Mogą przemieszcząć materiał poziomo, pod pewnym kątem względem poziomu, a także pionowo. Ruch materiału odbywa się w nieruchomej rynnie i wymusza go obracajacy się wał śrubowy. Zalety: prosta budowa, niezawodność ruchu i szczelność. Wady: trudność przenoszenia materiałów gruboziarnistych, kruszenie materiału przenoszonego oraz duże siły tarcia materiału o śrubę i obudowę. Przenośniki wstrząsowe- sa to urzadzenia transportowe, w których ruch materiału odbywa się dzieki odpowieniemu wykorzystaniu sił tarcia i bezwzględności. Dzieli się je na dwie grupy:- wstrząsane(długoskokowe); - wibracyjne(krótkoskokowe). Budowa: koryto opiera się na ramie fundamentowej za pośrednictwem listwy sprężystej. Listwy sa nachylone do pionu pod katem 20:30 stopni. Dzieki mimośrodkowemu napedowi uzyskuje się wahadłowy ruch sita: podczas ruchu do przodu sito unosi się nieco do góry, a gdy jest ruch wsteczny - przesuwa się w doł. Taki ruch sita powoduje, ze podrzucane ziarno trafiają w inne miejsca niż to, w którym znajdowały się przed podrzuceniem. Przenośniki wstrzasowe buduje się zazwyczaj o długości od kilku do kilkunastu metrów. Nachylenie rynny nie powinno być wieksze niż 15 stopni. Przenośniki wibracyjne (krótkoskokowe) róznią się od wstrząsanych rodzajem napedu; korbowód jest zastapiony wibratorem. Jednym z ciekawszych rozwiązań konstrukcyjnych przenośników wibracyjnych sa przenośniki pionowe ze spiralną rynną. Zalety: prosta konstrukcja, możliwość pełnej hermetyzacji transportu, możliwośc wykonywania podczas transportu różnych zabiegów technologicznych(np. suszenie, chlodzenie, przesiewanie), łatwość obsługi, małe zużycie energii. Wady: nie przydatność do transportu materiałów lepkich i kruchych, przenoszenie się grgan na fundamenty, głośna praca, mała prędkość transportu. PRZENOŚNIKI Z CZYNNIKIEM POŚREDNICZACYM- są to urządzenia, które w sposób ciągły przemieszczają materiały sypkie w strumieniu gazu(p. pneumatyczne) lub cieczy(p. hydrauliczne). Przenośniki pneumatyczne- dzielimy na grupy: ssące, tłoczące i ssąco tłoczące. P. pneumatyczne sa stosowane przede wszystkim do transportu materiałów suchych i nie lepiących się, o granulacji nie przekraczającej 80mm i temperaturze do 500 C. materiałami takimi sa m.in. zboża, mąki, trociny, cement, piasek i kruszywa. Zalety: pełna hermetyzacja transportu, wyeliminowanie strat materiału i pylenia, duże bezpieczeństwo pracy i możliwość transportu w różnych kierunkach. Wady: duże zapotrzebowanie energii, szybkie zużywanie się przewodów), rozdrabnianie materiałów kruchych podczas transportu oraz nie przydatność do transportu materiałów o cząstkach dużych i bardzo małych. Przenośniki ssące - są urzadzaniami, w których ciśnienie gazu wynosi 0.055:0.08 MPa. Głębszych próżni się nie stosuje, gdyż rozrzedzone powietrze nie jest w stanie wywierać odpowiedniej siłły nośnej na transportowany materiał. Budowa: dysza ssaca umieszczona na koncu przewodu jest zanurzona w materiale transportowanym. W wyniku ssącego działąnia powietrza, czastki materiauł zostają porwane i w postaci mieszaniny z powietrzem sa wprowadzane do przewodu. W odbieralniku, którym jest najczęściej cyklon lub komora pyłowa, nastepuje gwałtowny spadek prędkości i oddzielnie materiału transportowanego od powietrza. Drobne czastki materiału i pył przepływaja do filtru, z którego oczyszczone powietrze jest wysysane przez pompe i wytłaczane do atmosfery. Z odbieralnika i filtru materiał jest odbierany przez urządzenie rozładowcze, które jest zamknieciem śluzowym przepuszczającym materiał i zabezpieczjacym układ przed zasysaniem powietrza z otoczenia. Nadaja się do transportu materiałów łatwo przemieszczających się np. zbóż na małe odległości. Przenośniki tłoczace- sprezarka podaje sprężone powietrze do zbiornika wyrównawczego, skąd po przepłynieciu przez oddzielacz wody i oleju trafia ono do przewodu. Materiał transportowany jest dozowany z zasobnika przez podajnik, który konstrukcyjnie może być identyczny jak urzadzenie rozładowcze . wymieszany z powietrzem materiał jest transportowany do odbieralnika i filtru. Z filtru powietrze wydmuchiwane jest do atmosfery. Przenośniki tłoczace pozwalaja na przemieszczanie materiału pobranego z jednego miejsca do kilku miejsc odbioru. Ciśnienie tłoczenia jest uzależnione od długości drogi transportu i różnicy poziomów miejsca poboru i wyładunki materiału. Rozróznia się przenośniki tłoczace:- niskociśnieniowe,- średnocisnieniowe, - wysokociśnieniowe. Ssąco- tłoczace- otrzymuje się z połaczenia przenośników ssących i tłoczących. Zbudowany w ten sposób przenośnik pozwala na pobieranie materiału z kilku miejsc i transportowanie do kilku miejsc odbioru. Przenośniki hydrauliczne- transport hydrauliczny polega na przemieszczaniu materiałów sypkich w otwartych kanałach lub przewodach zamknietych w strumieniu wody. Do takiego transportu nadaja się materiały od drobnoziarnistych do średniokawałkowy, które wskutek zmieszania z wodą nie ulegaja uszkodzeniu, np. wegiel, piasek, ziemniaki, buraki cukrowe, oraz wszelkie warzywa i owoce. Zalety: duża odległość transportowa do 10 km, duża wydajność, niskie koszty eksploatacyjne oraz możliwość wykorzystania transportu do mycia i sortowania materiału transportowanego. Wady: duże zapotrzebowanie wody, ograniczenia odnośnie rodzaju i granulacji materiału transportowanego oraz niebezpieczeństwo zamarzania w warunkach zimowych. POMPY- są to maszyny czy urządzenia robocze służące do przenoszenia czy podnoszenia cieczy i zawiesin z poziomu niższego do wyższego albo przetłaczania cieczy ze zbiornika o ciśnieniu niższym do zbiornika o ciśnieniu wyższym. Działanie pompy polega na wytworzeniu różnicy ciśnień między stroną ssawną (wlotem do pompy) a stroną tłoczną (wylotem z pompy). Wyróżniamy następujące przenośniki: czerpadła, przenośniki elektromagnetyczne, pneumatyczne, powietrzne, strumieniowce, tarany hydraulicze, pompy. PODZIAŁA POMP: w zależności od sposobu wytwarzania różnicy ciśnień dzielimy na wyporowe, wirowe, specjalne. Pompy wyporowe- są stosowane do dużych i bardzo dużych ciśnień rzędu 1000MPa przy ogr wydajnościach (10000m3/h) Pompy wirowe- stosowane są do dużych wydajności (100000m3/h) przy ograniczonych ciśnieniach (max 50MPa) Pompy specjalne- głębinowe, służą do transportu cieczy zanieczyszczonych ciałami stałymi. w zależności od ruchu organu roboczego: -pompy o ruchu posuwisto-zwrotnym, -obrotowo-zwrotnym, -obrotowym, -procesyjnym.Działanie pompy wyporowej- polega na wypieraniu określonej dawki cieczy (przy stosunkowo niewielkiej prędkości przepływu) z obszaru ssawnego do tłocznego, oddzielonych szczelnie od siebie wewnątrz pompy. Wraz z unieruchomieniem organu roboczego ustaje przepływ cieczy przez pompę. Dziłanie pompy wirowej- polega na zwiększanie krętu (momentu pędu) bądź krążenia cieczy w obrębie obracającego się wirnika. Unieruchomienie organu roboczego nie powoduje wstrzymania przepływu cieczy. Pompa różnicowa-należy do pomp dwustronnego działania. W pompie tej po stronie nurnika, znajduje się komora, do której podczas ruchu tłoka w lewo, wpływa część cieczy tłoczonej.Ponieważ z ruchem tłoka w lewo jst związany mniejszy wzrost objętości tej komory niż zmniejszenie objętości komory między zaworami,część cieczy wypływa przewodem tłocznym. Podczas ruchu tłoka w prawo,zawór tłoczny jest zamknięty, a ciecz zmagazynowana poprawej stronie nurnika przepływa do przewodu tłocznego. Pompa zębata-jest zbudowana z żeliwa lub stalowego kadłuba i stalowych kół zębatych. Napęd jest połączoney z jednym z kół. Ciecz dostaje się do przez przestrzeń ssawną do wrębów międzyzębowych i jest połączona do przestrzeni tłocznej. Są stosowane do przetłaczania olejów mineralnych,paliw płynnych i innych cieczy mających właściwości smarne. Pompy śrubowe- kadłub pompy zawiera wewnętrzny stator którymjest elastyczna tuleja o dwuzwojowym gwincie wewnętrznym. Wirnik jest śrubą o skoku dwukrotnie większym miż stator ijest wykonany z twardegomateriału. Wewnątrz części roboczej pompy powstają zamknięte, soczewkowate przestrzenie, w których przemieszcza się ciecz popmowana. Nadają się do tłoczenia cieczy lepkich, zawiesin, past, soków, i przecierów. Pmpa diagonalna- jest pompąoprzepływie promieniowo-osiowym, oprócz ruchomych łopatekwirnika, posiada nieruchome łopatki, zwane kierownicą. Łopatki te są na stałe połączone z kadłubem. Pompa śmigłowa- jest zbudowana z wirnika, cylindrycznego kadłuba i zamocowanych do niego łopatek kierownicy. Pompy śmigłowe stosuje się przede wszystkim do odwadniania terenów i w urzadzieniach napowietrzających. Pompa wyporowa- zalety: -bardzo duża wysokość podnoszenia, -możliwość podnoszenia badzo małych ilości cieczy; -duża sprawność; -zdolność samozasysania; -mała zależność wysokości podnoszenia do warunków pracy; -mała wrażliwość na zawartość gazów w cieczy pompowanej. Wady: -niezbyt duża wydajność; -nierównomierność pracy pompy o posuwisto-zwrotnym ruchu organu roboczego; -mała pewność pracy ze względu na dużą liczbę części ruchomych; -duży wpływ jakości wykonania na szczelność. Pompa wirowa- zalety: -duża wydajność; -małe rozmiary pompt; -równomierność ruchu (w ustalonych warunkach pracy); -bezpośrednie sprzężenie z silnikiem szybkoobrotowym (bez przekładni) -duża pewność pracy dzięki małej liczbie zużywających się części ruchomych; -zdolność samoregulacji (samoczynnego przystosowania się do zwiększonych warunków pracy) Wady: -niewielkie wysokości podnoszenia; -brak zdolności samozasysania ( z wyjątniek pomp samozasysających); -wrażliwość małych pomp na zawartość gazów (obecność gazu może spowodować przerwanie przepływu); -niższa od wyporowych sprawność małych pomp. Wykorzystywanie: mleczarstwo, soki, przeciery, przemysł owocowo-warzywny, -przemysł mięsny do przenoszenia pozostałości poubojowych. -woda (prąd). DEFINICJA WENTYLATORÓW- wentylator jest sprzężajaca maszyna przepływową, służaca do przemieszczania czynnika gazowego miedzy dwiema przestrzeniami o znacznie lub nieznacznie różniących się ciśnieniach. Sa to wirnikowe maszyny łopatkowe przekazujące energie mechaniczna do przemieszczonego gazu, wywołując w ten sposób ciągly jego przepływ, przy maksymalnym spiętrzeniu 13 kB. W wentylatorach uzyskuje się spiętrzenie powietrza sięgające 10 kB. Definicja wg normy- maszyna wirnikowa, która otrzymuje energie mechaniczna i za pomoca jednego lub kilku wirnikow zaopatrzonych w łopatki użytkuje ja do utrzymania ciagłego przepływu czynnika, przy czym wartość przekazywanej pracy na jednostke masy nie przekracza wartości normalnej 25kJ/kg. Sposoby regulacji pracy wentylatora promieniowego- wentylatory wymagaja często regulacji. Regulacja polega na dostosowaniu wydajności i cisnienia wentylatora do istniejących potrzeb. Może być ona wykorzystywana zarówno podczas ruchu wentylatora, jak i jego postoju. Podczas ruchu wentylatora można wykonywac następujące czynności: A) przez dławienie- odbywa się przez zmniejszenie przekroju wlotowego lub wylotowego za pomoca przepustnicy(klapy, przesłony) wbudowany w przewod tłoczny bądź umieszczone w przewodzie ssącym. B) przez zmiane prędkości obrotowej- najbardziej ekonomiczny sposób, ale trudny przy zastosowaniu w praktyce. C) zmiana kata ustawienia ruchomych kierownic wstepnych umieszczonych przed wlotem wirnika czyli odbywa się to za pomoca zmiany kata dopływu gazu do krawędzi wlotowych łopatek. D) przez wymiane wirnika. E) przez zastosowanie sprzegła hydraulicznego i przez wydmuch nadmiaru powietrza do atmosfery bądź recyrkulacje do króćca ssawnego. Sposoby regulacji pracy wentylatora osiowego: a) przez zmiane predkości obrotowej, b) zmiane liczby łopatek wirnika, c) regulacje za pomoca ustawienia łopatek kierownicy wlotowej, jeżeli łopatki obrócimy w kierunku przeciwnym do kierunku obrotów to wydajność zwiększy, d) przez wymiane wirnika, e)przez sprzegło hydrauliczne, f) przez wydmuch nadmiaru powietrza do atmosfery lub recyrkulacje do króćca ssawnego, g) przez dławienie - nieekonomiczne, powoduje wzrost zapotrzebowania mocy, wzrost głośności pracy wentylatora. Zastosowanie wentylatora w przemysle spożywczym: -wyposażenie instalacji wentylacyjno- klimatyzacyjnej w przechowalni owoców i warzyw, -w magazynach,- w pomieszczeniach produkcyjnych,- w pomieszczeniach biurowych,- nadaje prędkość powietrza o temperaturze otoczenia(urzadzenia do czyszczenia zbóż, do transportu pneumatycznego materiałów sypkich i włóknistych) o temp. Obniżonej(np. przetłaczanie przez tunele zamrażalnicze) i o temperaturze podwyższonej(np. suszarki komorowe, fluidyzacyjne, taśmowe), - wytworzenie ciagu w urzadzeniach kotłowych. Różnice miedzy wentylatorem promieniowym a osiowym. W wentylatorze promieniowym czynnik wypływa z wirnika prostopadle do jego osi lub w kierunku zbliżonym do kierunku prostopadłego. W wentylatorze osiowym czynnik przepływa przez wirnik wzdłuż jego osi. Wentylatory osiowe mogą być budowane bez obudowy lub z obudowa. Sprawność wentylatorów osiowych jest wieksza niż wentylatorów promieniowych. Klasyfikacja wentylatorów: a) kryterium: wielkość pracy właściwej lub przyrost ciśnienia; - niskoprężne(niskocisnieniowe) których praca własciwa nie przekracza wartości normalnej 0,6 kJ/kg(przyrost ciśnienia dla powietrza normalnego nie przekracza0, +2 kPa),- średnioprężne(średniociśnieniowe) których praca właściwa nie przekracza 3kJ/kg lecz jest wieksza niż 0,6kJ/kg,- wysokoprężne(wysokociśnieniowe) których praca właściwa jest wieksza niż 3kJ/kg; b) kryterium: warunki pracy: - ogólnego przeznaczenia, - specjalnego przeznaczenia, - do gazów goracych, -do gazów wilgotnych, - gazoszczelne, - transportowe, - odporne na osadzanie się zanieczyszczenia, - odporne na ścieranie, - odporne na ścieranie, - odporne na korozje, - iskrobezpieczne, - przeciwwybuchowe; c) kryterium: droga przepływu czynnika w wirniku: - promieniowe, - osiowe, - osiowo - promieniowe, - poprzeczne; d) kryterium: ciśnieniowe: - tloczące- gaz jest zasysany przy ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego i wtłaczane przy ciśnieniu podwyższonym, - ssące- gaz jest zasysany przy podciśnieniu rzędu kilkuset milimetrów słupa wody, wytłaczany przy ciśnieniu atmosferycznym. Schemat budowa i zasada działania wentylatora osiowego. Wentylator osowy - to wentylator w którym przy wypływie czynnika z wieńca łopatkowego składowa merydionalna prędkości ma kierunek wzdłuż osi wirnika. Jego gł częściami składowymi są: wlot, wirnik, kierownica łopatkowa oraz dyfuzor. Wirnik jest zaopatrzony w łopatki o przekrojach z reguły w kształcie profilów lotniczych. Ruch obrotowy łopatek powoduje że na przednich i tylnich powierzchniach łopatek powstają różnice ciśnień, wywołujące z kolei przepływ gazu kierunku osiowy. Wlot gazu na wirnik odbywa się w całym przekroju kanału za wyjątkiem obszarów warst przyściennych, ze stałą prędkością skierowanąosiowo. Kierownica nadaje strunomgazukierunek osiowy. W ten sposób częśc energii kinetycznej zostaje przetworzona na ciśnienie statyczne. Podobnie w przepływie przez dyfuzor następuje dalsze zmniejszenie prędkości i przyrost ciśnienia staycznego. Zarówno w kierownicy jak i dyfuzorze wystepują przy tym straty. Wentylatory osiowe są również budowane z kierownicą umieszczoną przed wirnikiem. Budow i zasada działania wentylatora promieniowego. Wentylator promieniowy złozony jest z wlotu, wirnika promieniowego i obudowy spralnej. W niektórych dmuchawach między wirnikiem a obudową spiralną jest umieszczony dyfuzor tarczowy. Wirnik może być jedno lub dwustrumieniowy, przy czym w tym drugim wypadku występuje także oddzielne wloty. Gaz jest zasysany przez otwór wlotowy osiowo, następnie w wirniku strugi doznająodgięcia do kierunku promieniowego i jednocześnie przyrostu prędkości obrotowej. Powstaje przy tym wzrost ciśnienia statycznego i energii kinetycznej.Obudowa spiralna zbiera czynnik wypływający z wirnika wyprowadza go otworem wylotowym usytuowanym poprzecznie do osi, przy czym następuje w niej zamiana części energii kinetycznej na ciśnienie statyczne.Większość wentylatorów ma podobnąkonstrukcję do odp pomp wirowych. Wentylator osiowy- pompa śmigłowa, wentylator skośny- pompa diagonalna i helikoidalna, wentylator poprzeczny- czerpadło; went promieniowy- pompa odśrodkowa (promieniowa). Wydajność wentylatora można określić przez pomiar: -natężenia przepływu przy użyciu zwężki; -prędkość przy użyciu sondy Pondela; -pomiar przy użyciu anemometru; -natężenie przepływu przy użyciu galwanomierza.Obsługa i konserwacja: -przy ręcznym sterowaniu- włączenie i wyłączenie; -przy specjalnych i dużych polega na ustawieniu mechanizmów regulacyjnych wydajności wentylatora lub zmianę obrotów wirnika. Zabezpieczenie przed zapyleniem: -umieszczenie filtrów gazu przed wybranym urządzeniem; -konserwacja wentylatorów polega na okresowych kontrolach wentylatorów i sprzętu; -odpowiednie smarowanie łożysk w starszych went; -odp naciągnięte pasy w went z przekładnią pasowo-klinową; -wymieniaći kontrolować amortyzatory; -koltrolowaćpołączenia śrudowe, gdyż na skutek drgań podczas pracy mogą się obluzować. MIESZANIE- jest to wprowadzenie w ruch składników mieszaniny powodujące zmianę wzajemnego położenia elementów fazy rozproszonej. Aby zachodził proces mieszania niezbędne jest doprowadzenie energii z zewnątrz układu, podczas tego procesu elementy układu podlegają zmiennym naprężeniom powodującym podziały elementów i ich mieszanie. CEL: -zwiekszenie szybkości reakcji chemicznych; -zwiekszenie szybkości wymiany ciepła; -przyśpeiszenie wymiany masy w procesach dyfuzyjnych; -utworzenie i utrzymanie stanu emulsji z ciekłych składników; -uzyskanie mieszaniny o ściśle określonym składzie; -zabezpieczenie przed przypalaniem i przypiekaniem; podział: mechaniczne, strumieniowe, pneumatyczne, wibracyjne, cyrkulacyjne. Znane jest kilka urządzeń do mieszania: a)mieszalnik- maszyna do wymuszonego mieszania ze sobą różnych substancji w celu uzyskania mieszaniny jednorodnej pod względem stężenia i temperatury. Służy domieszania cieczy ze sobą lub z niewielką ilości sub stałej. B)mieszarka- domieszania ciał sypkich ze sobą lub ciał sypkich z cieczami,także do mieszania mas mięsnych w przemyśle mięsnym. C)miesiarka- to tworzenia jednolitej masy wieloskładnikowej w produkcji pieczywa, makaronu, wyrobów wieloskładnikowych. D) mieszadła- do twarogu z mieszadłem o kształcie podobnym do dużego widelca. E)ubijarka- powyrabiania mas cukierniczych przemyśle cukierniczym. D)Mieszadło- element roboczy służący do intensyfikacji procesu mieszania, MIESZALNIKI MECHANICZNE-To mieszanie jest prowadzone za pomocą mechanicznych mieszadeł napędowych. Podział mieszadeł mech ze wg na: 1)kształt mieszadła: płytowe, ramowe, kotwicowe, lotniowe- palczaste, łapowe, łopatkowe, turbinowe, śmigłowe, ślimakowe. 2)ruch mieszadła- obrotowy, drgający. 3) ruch cyrkulacji w mieszalniku: okrężna (mieszadła łopatowe, kotwicowe, płytowe) osiowe (śmigłowe, ślimakowe, wstęgowe z nachylonymi łopatkami.) promieniowe (turbinowe, turbinowo-tarczowe)4)zbiornik mieszalnika: kształt cylindryczny z dnem płaskim lub wypukłym (stośkowy, elipsoidalny, półsferyczny), ustawione pionowo, rzadziej poziomo.5)sposób napędu mieszadła: szybkoobrotowe i wolnoobrotowe. MIESZADŁA DO MAS PLASTYCZNYCH- służy do mieszania układów plastycznych o b. dużej lepkości (powyżej kilkuset Pas) wyposażone są w 1lub więcej mieszadeł obrotowych w kształcie litery Z, ślimakowe, wstęgowe, łopatkowe, kształt dna mieszalnika odpowiada strefie ruchu mieszadła. Mieszalniki do ciał plastycznych można podzielić na maszyny do pracy okresowej lub ciągłej. MIESZALNIKI PRZESYPOWE- mieszanie zachodzi w wyniku podnoszenia materiału sypkiego wewnątrz zbiornika, opada pod działaniem sił ciężkości i przesypywania się składników. Ich pojemność sięga do ok. 10m3 produktu. Znajdują zastosowanie w mieszaniu na sucho przy nawilżeniu, granulowaniu, aglomerowaniu itp. MIESZARKA PNEUMATYCZNA I ZASADA DZIAŁANIA- gaz podawany okresowo przez dysze , przez swą dużą prędkość przepływa ok. 400m/s powoduje unoszenie, odwirowanie materiału i przez to jego mieszanie. Czas mieszania to ok. 15-60s. CZYNNIKI DOBORU MIESZALNIKA: -cechy reologiczne fazy zwartej i rozproszonej (m.in. lepkość i gęstość), -zjawiska towarzyszące np ogrzewanie, -ilość układu mieszanego -objętość mieszalnika; -wymiary i kształt mieszalnika; -intensywność oddziaływania mieszdła np. prędkość obrotowa, amplituda drgań, prędkość strumienia. KLASYFIKACJA URZĄDZEŃ DO MIESZANIA- 1.mieszalniki- do mieszania cieczy. 2.mieszarki- domieszania materiałów sypkich. 3.zagniatarki-do ciał plastycznych. Ad1.Mieszalniki- można przeprowadzać sposób: a)mechaniczny- za pomocą mieszadeł (śmigłowe, łopatowe, turbinowe, ramowe, płytowe, kotwicowe) ze względu na ciśnienie: aparaty ciśnieniowe, bezciśnieniowe, i podciśnieniowe, b)pneumatyczny- za pomocą strumienia gazu lub pary wprowadzonych do cieczy (mieszalnik z bełkotką), c)mieszanie przepływowe- przez wymieszanie strumieniami przepływowymi cieczy (m inżektorowy). Ad.2 Mieszarki- w zależności od sposobu mieszania można je podzielić na a)mieszarki z mieszadłem mechanicznym (np. z mieszadłem ślimakowym, dwustożkowe z m. ślimakowym, stożkowe z m. ślimakowym, mieszarka leżąca łopatowa) b)mieszarki przesypowe-mieszanie następuje podczas obrotu zbiornika mieszania, c)mieszarki pneumatyczne- aparaty te działają na zasadzie mieszania materiałów sypkich w strumieniu powietrza. Ad.3 Zagniatarki- dzieli się je na mieszarki- do mieszania masy mięsnej w przemyśle mięsnym oraz ubijarki- stosowane w przemyśle cukierniczym, gastronomicznymi mleczarskim. BARBOTER (BEŁKOTKA)-jest to rura zwinięta w kształcie wężownicy 1 umiszczona w pobliżu dna mieszalnika 2 i posiadająca małe otwory skierowane ku dołowi. Gaz doprowadzany przewodem 2 do wężownicy wypływa przez otwory do cieczy i przepływając przez warstwę cieczy w mieszalniku powoduje jej mieszanie. Jest stosowane w tych przypadkach w których powietrze lub inny gaz jest jednym ze składników biorących udział w reakcji z układem ciekłym powodującym mieszanie lub gdy układ ciekły wskutek przebiegających procesów biologicznych jest napowietrzany. Mieszanie pneumatyczne stosuje się tylko wówczas gdy objętości mieszalników są duże, może być także stosowane do cieczy małej lepkości. Wadąjest znaczne zapotrzebowanie energi. INŻEKTOR- służąco mieszania cieczy małej lepkości, oraz do dwóch cieczy wzajemnie rozpuszczalnych lub do mieszania tej samej cieczy o różnej temperaturze. Budowa: wlot 1 ciecz, wlot 2 cieczy, komora mieszania, dyfuzor, przewód transportowy, wylot mieszaniny. Podział pras: hydrauliczne (warstwowe, koszowe) pneumatyczne, mechaniczne (jedno- i dwuślimakowe, taśmowe, taśmowo-walcowe, tarczowe, walcowe) Obróbka wstępna może mieć charakter: -mechaniczny (polega na rozrywaniu tkanek); -termiczny (polega na ogrzewaniu rozdrabnianego surowca do temperatury 70-80C); -hydrotermiczny (wpływa na dokładniejsze wyciśnięcie soku z surowca wskutek naruszenia struktury tkanek) -W przypadku owoców i warzyw stosuje się rozdrabnianie , a także enzymatyczną, ultradźwiękową lub elektryczną obróbkę uzyskanej miazgi. Na stopień wydobycia cieczy i wydajność urządzenia wpływają: -właściwości materiału przeznaczonego do wyciskania, rodzaju obróbki wstępnej, stopień dojrzałości, warunki wzrostu, stan uszkodzenia struktury i odporność surowca na deformację mechaniczną. -maksymalne ciśnienie wyciskania i czas jego trwania oraz szybkość wzrostu ciśnienia. 3.Porowatość materiału poddawanego wyciskaniu. 4.Lepkość cieczy uzyskanej w procesie wyciskania. 5.Grubość warstwy wyciskanego materiału. PRASA WARSTWOWA- materiał jest umieszczany w odpowiednim pojemniku i poddawany prasowaniu między dwiema płytami. Pojemnikiem tym może być forma np. przy prasowaniu serów, worek- przy produkcji kazeiny, a także chusta, w którą zostaje zawinięta np. miazga owocowa lub warzywna. Przy wyciskaniu materiału w wielu warstwach każdą z nich oddziela się od siebie przekładkami, zwykle drewnianymi w celu ułatwienia odpływu cieczy. PRASA KOSZOWA-zasada działania: Surowiec ładuje się do kosza zbudowanego z drewnianych, najczęściej dębowych lub bukowych klepek spiętych stalowymi obręczami bądź też z blachy stalowej perforowanej (ze stali kwasoodpornej). Kosz spoczywa w pojemniku na podstawie prasy. Przed załadowaniem surowica wykłada się go specjalną tkaniną bawełnianą lub tworzywem sztucznym. Ładunek poddaje się działaniu ciśnienia wywieranego przez tłok. Nacisk uzyskuje się za pomocą przekładni lub urządzenia hydraulicznego. Ciecz z materiału tłoczonego w miarę przesuwania się tłoka w dół, wycieka przez otwory w tkaninie i w koszu, zbiera się w pojemniku, skąd odprowadzana jest poza prasę.Stosowane są do wyciskania owoców. PRASA ŚLIMAKOWA-częścią roboczą prasy ślimakowej jest cylindryczne sito,wewnątrz którego obraca się ślimak. Ciśnienie w prasie może być wytwarzane w wyniku stopniowego zmniejszania: średnicy sita, skoku ślimaka, średnicy rdzenia ślimaka. Prasy ślimakowe z zależności od przeznacznia są produkowane jako urządzenia jedno- lub dwuślimakowe. W prasie jednoślimakowej ślimak powoduje przesuwanie materiału od wlotu do wylotu urządzenia. Zmniejszenie się przestrzeni pomiędzy rdzieniem ślimaka a sitem powoduje narastanie ciśnienia w miazdze i wyciskanie cieczy, która odpływa przez sito. Wysyp wytłoków jest regulowany wielkościąszczeliny między sitem a stożkowym zamknięciem prasy. W przsach dwuślimakowych są zainstalowane dwa ślimaki, ułożone w jednej osi, obracające sięw przeciwnych kierunkach,mające przeciwnie nawinieąte zwoje. Miazga przechodząca z jednego ślimaka na drugi ulega intensywnemu mieszaniu. Prasy te umożliwiają uzyskanie soków owocowych zawierające znacznie mniej części stałych niż prasy jednoślimakowe. Zastosowanie w przemyśle olejarskim, owocowo-warzywnym, cukrowniczym, mięsnym. PRASA ŚRUBOWA- są to prasy z napędem ręcznym. Używa się ich w laboratoriach, w przetwórstwie domowym i rzadziej w mniejszych zakładach przemysłowych. Działa ona na zasadzie przekładn, jest przekładnią mechaniczną złożoną ze śruby i nakrętki. W przekładni tej zamianie ulega ruch obrotowy jednego z jej elementów na ruch liniowy drugiego. W prasie śrubowej na końcach ramion są ciężary, w których gromadzona jest energia kinetyczna w czsie ruchu suwaka w dół. Ta energia jest używana do wykręcania elementu. PRASA WALCOWA- charakteryzują się wysokim ciśnieniem prasowania, dużą wydajnością i sprawnością a także odpornością na zużycie narzędzi. W prasach walcowych materiał jest zagęszczany w sposób ciągły między dwoma synchronicznie i przeciwbieżnie obracającymi się walcami. Mna powierzchni walców wykonane są naprzemianległe wgłebienia. Materiał sypki doprowadzany między walce , wypełnia wgłebienia i podlega sparowaniu. Jeden z walców jest przesuwany, co umożliwia regulację siły docisku. PRASA HYDRAULICZNA-prasa o działaniu okresowym. Cylinder roboczy jest napełniony cieczą (najczęściej olejem). W cylindrze znajduje się nurnik 2 zakończony tłokiem 3. Dolna nieruchoma rama 4 w której umieszczono cylinder jest połączony za pomocą kolumn 5 z górną ramą 6 również nieruchomą. Umieszczony między tłokiem 3 i ramą 6 materiał na skutek tłoczenia oleju do cylindra 1 i przesunięcia tłoka 3 do góry jest ściśnięty i następuje wytłoczenie cieczy. PRASA TAŚMOWA- owoce kosza zasypowego 1 są podawane na przenośnik taśmą perforowaną 2. Wyciśniećie soku następuje przez okresowe ściskanie taśmy z materiałami, między płytą tłoczącą 3 i płytą oporową 4. Wyciśnięty sok ścieka do komory 5. PRASA PNEUMATYCZNA- stosowane do łagodnego tłoczenia materiału, np. do wyciskania soków z owoców jagodowych, głównie winogron wraz z szypułkami i pestkami, a także do usuwania nadmiaru cieczy z masy twarogowej przy produkcji sera. Prasy do owoców są budowane w postaci poziomego, cylindrycznego, perforowanego zbiornika stalowego, wewnątrz którego znajduje się cylinder wykonany z odpowiedniej gumy. Miazgę lub częściowo rozdrobnione owoce ładuje się do przestrzeni między ścianami stalowego zbiornika i gumowego cylindra. Po napełnianiu prasy zbiornik wprawia się w ruch obrotowy w celu równomiernego rozłożenia surowca. Sprężone powietrze doprowadzone do gumowego cylindra, zwiększa jego objętość i wywiera nacisk na miazgę. Max ciśnienie tłoczenia dochodzi do 0,6 MPa. Proces wyciskania w prasie pneumatycznej prowadzi się wielostopniowo. Po jego zakończeniu wypuszcza się sprzężone powietrze z gumowego cylindra, uruchamia slinki obracające zbiornik i przenośnik ślimakowy i rozładowuje prasę. ODSTOJNIK DORA- jest płaskim cylindrycznym aparatem z dnem stożkowym. Zawiesina dopływa przewodem (1) do rury zasilającej, ciecz klarowna opuszcza odstojnik przez rynnę przelewową (2). Tuż na dnem stożkowym jest zamontowany wolno obracający się zgarniacz (3) wykonujący kilka do kilkunastu obrotów na godzinę. Zgarniacz zasuwa osad do otworu wylotowego (4) skąd jest usuwany pompą przeponową. Znajduje się również przelew do zbiornika zanieczyszczeń przepływających na powierzchni. Odstojniki działają w trybie ciągłym. Buduje sięje ze stali, betonu lub z drewna. ODSTOJNIK KASKADOWY- budowa aparatu jest bardzo prosta, składa się z szeregu skrzyń o kształcie pryzmatycznym lub stożkowym, które są ustawione szeregowo. Wytrącone ziarna opadają do skrzyń zależnie od wielkości, cięższe bliżej, lżejsze dalej. Odstojnik Allena. Jest to aparat o działaniu ciągłym; popularnie nazywamy stożkiem Allena. Nazwa wywodzi się od kształtu aparatu. Kąt rozwarcia stożka wynosi zwykle 45 - 60°. Aparat jest zaopatrzony z zawór do odpuszczania osadu 7, który otwierany jest automatycznie lub ręcznie. Ciecz z zawiesiną wprowadzona jest do odstojnika przez centrycznie umieszczony otwór, który zaopatrzony jest stożek dopływowy 3, który zabezpiecza przed powstawaniem wirów. Klarowna ciecz spływa przez krawędź odstojnika 4 do obwodowej rynny 6 i odpływa na zewnątrz. Osad gromadzi się w dolnej części przy wierzchołku stożka. Proces sedymentacji powoduje zwiększenie się gęstości zawiesiny w dolnej części stożka, co z kolei zwiększa siłę wyporu hydraulicznego pływaka sterującego 8. Ruch pływaka ku górze przenoszony jest za pomocą systemu dźwigni 9 na zawór 7, który otwiera się samoczynnie i powoduje odpływ osadu. Ciężar pływaka może być zmieniany, wskutek czego zmienia się rodzaj odprowadzonego osadu. Działanie opisanego urządzenia jest automatyczne. Odstojnik talerzowy działaniu ciągłym. Aparat ten zmniejsza wysokość opadania cząstek ciała stałego przez zabudowie talerzową wnętrza zbiornika. Zawiesina doprowadzona góra (1) przepływa przez komorę (3) i spływa na obwodzie zbiornika w dół, dzięki czemu cząsteczki ciężkie doznają dodatkowego impulsu opadania. W każdej przestrzeni pomiędzy talerzami częściowe strumienie wznoszą się ku górze , przy równoczesnym osadzaniu się cząstek ciała stałego na powierzchniach talerzy. Ciecz klarowna dochodzi do górnego zbiornika, skąd przepływa do zbiornika zbiorczego (6). Szlam wydzielany na powierzchniach talerzy spływa na dno zbiornika, skąd zgarniacz (7) wypycha go do wylotu. Osadnik taki służy do wzbogacania zawiesiny i znajduje zastosowanie w przemyśle cukierniczym. Zastosowanie odstojników: stosuje się je do usuwania części stałych z zawiesin dość łatwo sedymentyjących. W cukrownictwie używa się je do oczyszczania soku po pierwszej saturacji, a w gorzelnictwie -do usuwania gipsu ze zneutralizowanych ługów posiarczynowych, a także są elementem składowym oczyszalni ścieków w niektórych branżach przemysłu spożywczego. PODZIAŁ odstojników: odstojniki można podzielić na zgarniakowe i lamelowe. W odstojnikach zgarniakowych wydzielone części stałe w postaci osadu usuwa się w sposób ciągły lub stały za pomocą odpowiednik zgarniaków, łopatek. W odstojnikach lamelowych wykorzystuje się siłęciężkości do usuwania osadzonych części stałych. WIRÓWKI-PORÓWNANIE- rozdzielanie zawiesin i emulsji w wyniku działania sił odśrodkowych prowadzi się w wyniku sedymentacji lub filtracji. W wirówkach filtracyjnych rozdzielenie odbywa się na przegrodzie filtracyjnej (na zasadzie sedymentacji) natomiast w sedymentacji w polu działania siły odśrodkowej. Bęben wirówki foltracujnej jest perforowanytj ma otwory na powierzchni bocznej, natomiast sedymentacyjne są pełne. ZASTOSOWANIE: Wirówki są urządzeniami stosowanymi do rozdzielania układów ciecz-ciało stałe, ciecz-ciecz. A)filtracyjna: do oddzielania syropu międzykryształowego od kryształów cukru w przemyśle cukrowniczym. B)sedymentacyjne stosuje się do usuwania części stałych z cieczy. Dzieli się je na wirówki filtracyjne, sedymentacyjne i separacyjne. W.SEDYMENTACYJNA O DZIAŁANIU OKRESOWYM- Wykonany z pełnej blachy bęben wirówki (1) jest umieszczony w obudowie (2). Wał 3 wprawia bęben w ruch obrotowy. Zawiesina dopływa przewodem 4 i w procesie wirowania tworzy warstwę pierścieniową w której na skutek działania sił odśrodkowych cząsteczki o większej gęstości znajdują się w części warstwy przyległej do powierzchni bębna, cząsteczki o mniejszej gęstości znajdują się bliżej osi bębna. Po odwirowaniu ciecz klarowną odprowadza się zagiętym przewodem 5 który przesuwa się stopniowo do ścianki. Osad usuwa się ręcznie po zatrzymaniu wirówki .WIR SEDYM O DZIAŁANIU CIĄGŁYM. Stożkowy bęben wirówki 1 jest napędzany poprzez wydrążony wał 2 w którym znajduje się drugi wał 3 napędzający ślimak nawinięty na powierzchni cylindrycznego bębna 4. Ślimak obraca się w inną (mniejszą o 2%) prędkością niż stożkowy bęben 1. Ten ruch względny powoduje przesuwanie osadu (zbierającego się na ścianie) w kierunku węższego końca stożkowego bębna, aż do wylotu. Zawiesina dopływa króćcem 6 do przestrzeni w cylindrze i wypływa na powierzchnię bębna. Siła odśrodkowa odrzuca cząstki ciała stałego na ścianę bębna, ciecz klarowna gromadzi się jako warstwa wewnętrzna i przepływa w kierunku szerszej części stożka do wylotu 7. WIRÓWKA FILTRACYJNA- stosuje się przede wszystkim do filtracji zawiesin gruboziarnistych, gdy osad ma być możliwie suchy i gdy konieczne jest jego przemywanie. Zasilanie następuje po jej uruchomieniu z przewodu 1. Na powierzchni bębna 2 umieszczonego na wale tworzy się warstwa osadu. Przesącz wpływa do przestrzeni miedzy wirującym bębnem a nieruchomą obudową 4 i odpływa króćcami5. Otwór w dnie bebna (w czasie pracy wirówki) jest nakryty stożkową pokrywą 6. Po odwirowaniu zawiesiny stożek jest podnoszony i osad wpada do leja 7.Wirówka talerzykowa- bęben wirówki jest wypełniony stosem stożkowych talerzy między którymi tworzą się wąskie kanały przepływowe. Odległości między talerzami są uzależnione od wielkości oddzielanych cząstek i stężenia zawiesiny. W talerzach nawiercone są otwory które jeden nad drugim tworzą kanały do których doprowadzana jest emulsja. Emulsję doprowadza się do wirówki osiowo i przez grzybek rozdzielczy wprowadza się ją do kanałów. Pod wpływem siły odśrodkowej faza cięższa wydziela się z emulsji i gromadzi w części bębna o promieniu większym niż promień umieszczonych otworów w talerzach. Faza lżejsza jest wypychana nowo napływającymi porcjami emulsji w kierunku osi wirówki. Górny talerz, który nie ma otworów (talerz rozdzielczy) zapobiega mieszaniu się rozdzielonych faz. WIRÓWKA PROCESYJNA- wewnątrz nieruchomej obudowy 1 wiruje stożkowy bęben2. Bęben ten wykonuje ruch obrotowy dodkoła własnej osi pionowej i ruch obrotowy (o mniejszej prędkości) dookoła osi skośnej. Przecięcie obu osi następuje w kulistej głowicy.3. W czasie tego drugiego ruchu obrotowego skośna oś zakreśla stożek wokół osi pionowej. Nałożenie się obu ruchów na siebie powoduje chybotanie bębna wirówki. Zasilenie zawiesiną dokonuje się przewodem 4, wylewa się spod stożka zasilającego 5 i przemieszcza się wzdłuż tworzącej bębna do jego szerszego końca. W tym czasie następuje filtracja. Osad jest wyrzucany siłą odśrodkową przez górną krawędź bębna i zgarniany łopatami 6 do przewodu wylotowego osadu 7. Króćcem 8 następuje odprowadzenie filtratu. Kąt między osiami można regulować, przez co zmienia się czas przebywania materiałów w wirówce, a tym samym jej wydajność oraz wilgotność otrzymanego osadu. Rozdrabnianie- nazywamy zmniejszenie wymiarów części ciała stałego, podział brył lub ziaren ciała stałego na części o mniejszych rozmiarach. Proces ten zachodzi na skutek działania sił zewnętrznych. Pod pojęciem rozdrabniania należy rozumieć proces polegający na zmniejszeniu wymiarów brył materiału bez nadania im określonego kształtu. Jeśli z jednoczesną zmianą wymiarów brył zachodzi również nadanie im określonego kształtu to proces taki nazywa się krajaniem. Stosowanie materiałów w postaci rozdrobnionej pozwala znacznie przyśpieszyć takie procesy jak np. rozpuszczanie, ługowanie, suszenie, reakcje chemiczne itp. Wszystkie te procesy zachodzą tym szybciej im większa jest powierzchnia ciała stałego, które poddaje się przeróbce. Celem rozdrabniania jest nie tylko nadanie dogodnej postaci surowcom przemysłowym, ale stosuje się je również do uzyskania odpowiedniej formy handlowej produktu. Z rozdrabnianiem mamy do czynienia w wielu gałęziach przemysłu spożywczego, szczególnie w młynarstwie, przemyśle spirytusowym, ziemniaczanym, cukrowym, piwowarskim. Procesy te występują również w gałęziach przemysłu chemicznego, farmaceutycznego, oraz podczas produkcji materiałów budowlanych. Sposoby rozdrabniania. W technologii żywności w zależności od materiału poddawanego rozdrabnianiu i sposobu rozdrabniania, wyróżnia się: szarpanie (owoce warzywa), gniecenie (owoce, ziarna zbóż), rozcieranie (owoce, warzywa), śrutowanie (nasiona oleiste, ziarna zbóż), drobienie i mielenie (ziarna zbóż), przecieranie (owoce i warzywa), kutrowanie (mięso). Ze względu na rodzaj sił rozdrabnianie można podzielić na zgniatanie, zginanie, ścieranie, rozrywanie, rozłupywanie, ściskanie, uderzanie. Siły. Surowce i produkty przemysły spożywczego, ze względu na swą złożoną strukturę i skład chemiczny wykazują bardzo różne zachowania pod działaniem sił. Działanie sił w ciałach stałych powoduje odkształcenia materiału, zmianę jego kształtu i ostatecznie zniszczenie struktury wewnętrznej oraz rozpad na mniejsze części. Aby nastąpiło rozdrobnienie materiału, siły zewnętrzne powinny przewyższać siły spójności wiążące ze sobą cząstki materiału. Stopień rozdrobnienia- to stosunek średniego wymiaru bryły materiału przed rozdrobnieniem ls, do średniego wymiaru bryły po rozdrobnieniu lp. i=ls/lp. Ogólne wymagania dotyczące urządzeń: -konstrukcja urządzenie rozdrabniającego powinna zapewnić moliwość szybkiej i łatwej zmiany wszystkich zużywających się części, zwłaszcza elementów rozdrabniających; -materiał po rozdrobnieniu, powiennien składać się z cząstek o jednakowych rozmiarach, a konstrukcja urządzenia powinna dawać możliwość szybkiej i łatwej zmiany stopnia rozdrabniania; -podczas rozdrabniania materiałów suchych pylenie powinno być jak najmniejsze. -materiał rozdrobniony do żądanego wymiaru powinien być zaraz usuwany z urządzenia, aby przez dalsze niepotrzebne rozdrabnianie nie następowało dodatkowe zużycie energii; -rozdrabniarki powinny mieć możliwie małą masę; -rozdrabniarki należy zaopatrzyć w pewne elementy zabezpieczające których uszkodzenie lub odkształcenie zapobiega awarii całej konstrukcji. Klasyfikacja urządzeń do rozdrabniania: 1)ze względu na sposób prowadzenia procesu: a)maszyny zgniatające: - mlewniki i śrutowniki - gniotowniki - płatkownice b) maszyny szarpiące: - szarpki tarczowe - szarpki walcowe - tarki c) maszyny udarowe: - promieniowo zamocowany element roboczy - osiowo zamocowany element roboczy - RD d) łamacze e)maszyny ścinające - młynki koloidalne - przecinaczki f) tnące - wilk - kuter - krajalnice - plasterkownice - kostkownice 2) podział urządzeń ze względu na stopień rozdrobnienia ciała stałego: a) rozdrabniania wstępne (maszyny nazywane: kruszarki albo łamacze) - kruszarki szczękowe *dolnosiowe *górnoosiowe - kruszarki stożowe - kruszarki walcowo-zębate; b)rozdrabnianie średnie - łamacze stożowe, - łamacze młotkowe - łamacze walcowe c) rozdrabnianie drobne - rozdrabniarki walcowe - młotkowe - prętowo - udarowe - gniotowniki - rozdrabniarki obiegowe d) rozdrabniarki bardzo drobne - młyny walcowe - młyny kulowe - młyny tarczowe - młyny talerzowe - gniotowniki e)rozdrabnianie ultradrobne - młyny strzemieniowe f) rozdrabnianie koloidalne - młyny koloidalne *tarczowy Zasadnicze typy urządzeń rozdrabniających Urzadzenia rozdrabniające można podzielic na następujące grupy: rozdrabniarki szczękowe-(łamacze szczękowe) zgniatają bryły materiału między szczęką nieruchomą 1 i szczęką ruchomą 3, wykonując ruch wahadłowy na osi 2. łamacze tego typu są używane do rozdrabniania wstępnego i średniego kamienia wapiennego i materiałów budowlanych. rozdrabniarki stożkowe-(łamacze stożkowe) pracują zgniatając materiał między dwoma stożkami. Zewnętrzny stożek 1 jest nieruchomy, wewnętrzny stożek 2 wykonuje ruch w ten sposób, że jego oś opisuje powierzchnię stożkową 3. na skutek tego odległość miedzy stozkami zmienia się i materiał znajdujący się miedzy nimi jest poddawany zgniataniu. Te rozdrabniarki są stosowane do rozdrabniania wstępnego, jednak w przemyśle spożywczym nie mają zastosowania. rozdrabniarki(młyny) walcowe- pracują w sposób ciągły zgniatając i ścierając materiał, a w przypadku młynów z uzębionymi walcami materiał jest rozdrabiany przez rozłupywanie. Młyny walcowe stosuje się do rozdrabiania średniego, drobnego i bardzo drobnego. w młynach udarowych(młotkowych) ruchome elementy uderzają w materiał. Młyny udarowe są stosowane do rozdrabniania średniego, drobnego i bardzo drobnego kruchych i niezbyt twardych materiałów. Młyny kulowe rozdrabniają materiał przez uderzenie i ścieranie między opadającymi kulami lub innymi elementami(np. walcami). Stosuje się je do drobnego i bardzo drobnego mielenia materiałów. młyny wibracyjne rozdrabniają ciała stałe na skutek wahań korpusu młyny i wielokrotnego zderzenia z kulami znajdującymi się w młynie. Te urządzenia są stosowane do mielenia bardzo drobnego i ultradrobnego. młyny z częściami obrotowymi, w których materiał w sposób ciągły jest ścierany i częściowo zgniatany. jest kilka typów młynów: żarna, gniotowniki, młyny tarczowe oraz tarkę. Wszystkie te urządzenia stosuję się do rozdrobnienia drobnego i bardzo drobnego. młyny strumieniowe wykorzystują do rozdrobnienia energię strumienia gazu. Stosuj się je do rozdrabniania bardzo drobnego. młyny koloidalne różnej konstrukcji i o różnej zasadzie działania stosuję się do rozdrabniania ultradrobnego. WYMIANĄ CIEPŁA- nazywamy samorzutny nieodwracalny proces transportu ciepła w przestrzeni, w której istnieje niejednorodne pole temperatur. Ciepło może być przenoszone przez przewodzenie, na drodze konwekcji oraz przez promieniowanie. Do przenoszenia ciepła najczęściej wykorzystuje się substancje nazywane nośnikami ciepła (ciecze, gazy, sypkie ciała stałe)Sposoby przekazywania ciepła: Przewodzenie (kondukcja)- styk ciał przekazujących sobie ciepło bez ruchu substancji w kierunku przekazywania ciepła. transport energii odbywa się między sąsiadującymi cząsteczkami, może być prowadzone przez ciecze, gazy i ciała stałe. Konwekcja (unoszenie)- ruch substancji ciał przekazujących sobie ciepło w kierunku wymiany ciepła. występuje w warstwach cieczy i gazu znajdujących się w ruchu. Promieniowanie (radiacja) -ruch ciepła przez promieniowanie jest transportem energii przez promieniowanie elektromagnetyczne o pewnym zakresie długości fali. Występuje ono głównie w gazach i próżni. Zastosowanie: z wymianą ciepła mamy do czynienia we wszystkich procesach produkcyjnych w zakładach przemysłu spożywczego i chemicznego. Wymiana ciepła (ogrzewanie chłodzenie) jest niezbędnym elementem technologii spożywczej. Stosowana jest np. do chłodzenia beczki fermentacyjnej, ogrzewanie soków buraczanych, zagęszczanie soków i roztworów oraz odparowanie rozpuszczalnika, wypiek ciasta, pasteryzacja mleka i soków owocowych, suszenie czy chłodnictwo żywności. Sposoby ogrzewania: ogniowe lub gazami spalinowymi (stan lotny, ciekły stały), parowe, wodne, ogrzewanie cieczami wysokowrzącymi (oleje), elektryczne (np. oporowe, dielektryczne indukcyjne). Podział aparatów: a) ze względu na sposób przekazywania ciepła: przeponowe, bezprzeponowe, regeneratory. b)charakter pracy: okresowe, ciągłe, c)rodzaj środowiska: cieczowo-cieczowe, gazowo-cieczowe, parowo-cieczowe, d)przeznaczenie technologiczne: podgrzewanie, skraplanie, chłodzenie. Wymienniki ciepła- nazywamy aparaty, w których odbywa się wymiana ciepła między dwoma czynnikami. Wymienniki przeponowe- urządzenia w których wymiana ciepła następuje przez przegrodę (pow wymiany ciepła, ściankę), rozdzielającą oba ośrodki, wykonaną najczęściej z metalu. Rodzaje: płaszczowe, płaszczowo-rurowe, wężownice, płytowe, spiralne. Płaszczowe- są aparatami o podgrzewanych podwójnych ściankach.(cylindrycznych, kulistych lub płaskich) Do przestrzeni między dwoma ścianami doprowadza się nośnik ciepła (parę lub wodę). Płaszcz wymiennika wyposażony jest w króćce doprowadzające o doprowadzające czynnik grzejny oraz zawór odpowietrzający. Charakteryzuje się niskimi współczynnikami przenikania ciepła. Zaopatrzone są w mieszadła, które wprawiają w ruch ogrzewaną lub chłodzoną ciecz, intensyfikują proces wnikania ciepła od ścianki do cieczy. Zazwyczaj okresowe. Płaszczowo-rurowe- najbardziej popularny, jest to zespół rurek umieszczonych w komorze cylindrycznej tak że wewnątrz tworzą przestrzeń międzyrurową, zakończone dennicami. Rurki są umieszczone w tzw płytach sitowych zamykających wymienianą przestrzeń cylindryczną. Jeden z czynników przepływa rurami, drugi znajduje się w przestrzeni międzyrurowej. Rodzaj przepływu może być współprądowy, przeciwprądowy, jednobiegowy(jeżeli ciecz przepływa rurami jednokrotnie prze wymiennik), wielobiegowy. Płytowe- są zbudowane z pakietu płyt ze stali kwasoodpornej. Każda płyta ma odpowiednie wgłębienia i wypukłości mające na celu wywołanie zaburzeń w przepływie cieczy między płytami. Płyty porozdzielane uszczelkami składane są w pakiety ściskane pomiędzy płytami czołowymi. Na czterech narożach płyt znajdują się otwory. Odpowiednik układ uszczelek sprawia że dwa z nich -na dole i u górnym służą jako wlot i wylot jednego czynnika do danej przestrzeni miedzypłytowej, a dwa inne są połączone z następną przestrzenią międzypłytową i słuzą jako wlot i wylot drugiego czynnika. Zalety: duże współczynniki przenikania ciepła, możliwość łatwego składania i rozbierania oraz łatwość oczyszczania, łatwość w dostosowaniu się do zmiennych warunków pracy. Wady: duży opór przepływu, uszczelki gumowe mało odporne na działanie wysokiej temp. Zastosowanie: w przemyśle mleczarskim, owocowo-warzywnym, piwowarskim do procesu pasteryzacji, sterylizacji. Wymiennik z wężownicą- budowa może być różna. Może to być rura wygięta w kształcie cylindrycznej spirali (w. przestrzenna), lub rura wygieta w jednej płaszczyźnie (w. płaska). Współczynnik przenikania ciepła jest niewielki. Wężownica nie może być długa ze względu na opory hydrauliczne przepływu. Wady: trudności w myciu i czyszczeniu. Wymienniki bezprzeponowe- urządzenia w których czynniki wymieniające ciepło, bezpośrednio stykają się ze sobą. Charakteryzują się dużą prostotą budowy i łatwością obsługi, a także dużą sprawnością. Rodzaje: aparaty bełkotkujące, aparaty z wypełnieniem, gazowe podgrzewacze ciał stałych, gazowe podgrzewacze rozpylonych cieczy, podgrzewacze gaz-gaz. Proces bełkotkowania- polega na przepuszczaniu gazu w postaci pęcherzyków przez warstwę cieczy. Zbudowane są ze zaślepionej na końcu rury, ustawionej poziomo, blisko dna zbiornika. Rura ta ma w dolnej części wywiercone otwory o śr 2-6mm. REGENERATORY- wymienniki ciepła, w których wymiana ciepła miedzy czynnikami zachodzi przy współudziale nieruchomego lub przemieszczającego się wypełnienia stałego. Wypełnieniem mogą być cegły ogniotrwałe, płyty, blachy stalowe, folia. Do procesu ciągłego są potrzebne dwa regeneratory. Podczas gdy w jednym następuje przepuszczanie gorącego nośnika ciepłego, który ogrzewa wypełnienie. W drugim regeneratorze chłodny nośnik ogrzewa się kosztem zakumulowanego ciepła. Po pewnym czasie aparat przełącza się i zachodzi w nim wymiana ciepła w kierunku odwrotnym. Podczas doboru odpowiedniego wymiennika ciepła należy wziąć pod uwage następujące czynniki: -spełnienie przez ten aparat warunków proces technologicznego (uzyskanie i utrzymanie w odpowiednim czasie żądanej temp, zapewnienie możliwości regulacji temp, przepływ produktu z określoną prędkością, możliwość uzyskania odpowiedniego ciesnienia); -efektywność i ekonomiczność pracy; -zawartosć, mała masa, prostota konstrukcji, łatwość montażu i remontu aparatu; -niezawodność pracy aparatu i prostotę jego eksploatacji.