Referat merceologie industrială

13
CAPITOLUL I PROCESUL DE MĂRUNŢIRE 1.1. Consideraţii generale Într-o serie de procese ce se întâlnesc în industria chimică, cocso-chimică, minieră, alimentară şi industrii similare se impune ca materiile prime, produsele finite sau produsele intermediare, să fie mărunţite fie pentru accelerarea unei faze tehnologice, fie pentru obţinerea unui anumit produs din materia primă, fie chiar şi numai pentru realizarea comercializării produselor. Intensitatea multor procese depinde de mărimea suprafeţei materialului solid căruia i se aplică. Aria suprafeţei are o mare importanţă pentru vitezele de reacţie, randamentele proceselor tehnologice şi calitatea produsului final. În unele cazuri prin mărunţire se urmăreşte modificarea dimensiunilor şi granulozităţii materialelor, cerută de faza tehnologică care urmează în cadrul procesului tehnologic. Studierea proceselor de mărunţire şi a utilajelor aferente este deosebit de importantă datorită faptului că operaţia de mărunţire este energointensivă şi se urmăreşte scăderea consumului de energie necesar reducerii dimensiunilor materiilor prime la dimensiuni necesare prelucrării ulterioare. Generic, mărunţirea poate fi definită ca operaţia care are ca obiect reducerea dimensiunilor materiilor prime sau materialelor sub acţiunea unor forţe mecanice. Materialele solide supuse mărunţirii au iniţial forme şi dimensiuni geometrice foarte variate şi proprietăţi fizico- mecanice specifice naturii acestora. Procesul de mărunţire sau reducere a dimensiunii se bazează pe studii probabilistice. Atât alimentarea unui utilaj cât şi produsul rezultat se defineşte cu ajutorul funcţiei de distribuţie a dimensiunilor particulelor, ceea c probabilitatea ca o particulă de o anumită mărime să fie prezentă într-un eşantion de material de măcinare. Scopul proiectării unui utilaj de mărunţire este acela de a determina condiţiile necesare pentru creşterea probabilităţii de mărunţire a particulelor cu anumite 1

description

Masini de maruntire

Transcript of Referat merceologie industrială

CAPITOLUL IPROCESUL DE MRUNIRE

1.1. Consideraii generalentr-o serie de procese ce se ntlnesc n industria chimic, cocso-chimic, minier, alimentar i industrii similare se impune ca materiile prime, produsele finite sau produsele intermediare, s fie mrunite fie pentru accelerarea unei faze tehnologice, fie pentru obinerea unui anumit produs din materia prim, fie chiar i numai pentru realizarea comercializrii produselor. Intensitatea multor procese depinde de mrimea suprafeei materialului solid cruia i se aplic. Aria suprafeei are o mare importan pentru vitezele de reacie, randamentele proceselor tehnologice i calitatea produsului final. n unele cazuri prin mrunire se urmrete modificarea dimensiunilor i granulozitii materialelor, cerut de faza tehnologic care urmeaz n cadrul procesului tehnologic.Studierea proceselor de mrunire i a utilajelor aferente este deosebit de important datorit faptului c operaia de mrunire este energointensiv i se urmrete scderea consumului de energie necesar reducerii dimensiunilor materiilor prime la dimensiuni necesare prelucrrii ulterioare.Generic, mrunirea poate fi definit ca operaia care are ca obiect reducerea dimensiunilor materiilor prime sau materialelor sub aciunea unor fore mecanice. Materialele solide supuse mrunirii au iniial forme i dimensiuni geometrice foarte variate i proprieti fizico-mecanice specifice naturii acestora.Procesul de mrunire sau reducere a dimensiunii se bazeaz pe studii probabilistice. Att alimentarea unui utilaj ct i produsul rezultat se definete cu ajutorul funciei de distribuie a dimensiunilor particulelor, ceea c probabilitatea ca o particul de o anumit mrime s fie prezent ntr-un eantion de material de mcinare. Scopul proiectrii unui utilaj de mrunire este acela de a determina condiiile necesare pentru creterea probabilitii de mrunire a particulelor cu anumite dimensiuni i pentru obinerea unei distribuii a dimensiunilor dorite la produsul final. Procesul de mrunire trebuie s se realizeze n aa fel nct materialul prelucrat s nu sufere modificri nedorite, cum ar fi impurificarea sau nclzirea excesiv.Mrunirea materialelor solide se realizeaz prin operaii tehnologice de concasare, mcinare, granulare, tiere.Concasarea este operaia de sfrmare a unui material dur n buci mai mici, cu ajutorul utilajelor speciale numite concasoare.Mcinarea este operaia de mrunire fin a materialelor. Ea se efectueaz cu ajutorul morilor.Granularea este operaia de sfrmare a unui material dur, n buci mrunte, avnd forme geometrice rotunjite.Tierea este operaia de detaare sau desprindere a unei poriuni dintr-un material solid, prin strivire local (ceea ce constituie tierea propriu-zis), forfecare, despicare sau achiere.Mrunirea poate avea urmtoarele scopuri: facilitarea sau grbirea operaiilor fizico-chimice prin creterea suprafeei de contact ntre fazele care particip la transferul de cldur sau de materie, cum este cazul dizolvrii unor substane, uscrii; separarea constituenilor unui produs pn la limita n care fiecare particul reprezint un component, acetia putnd fi apoi separai prin cernere, flotaie etc; necesitatea omogenizrii amestecurilor eterogene; obinerea fineii necesare pentru a conferi produselor caracteristicile cerute.1.2 Factorii care influeneaz operaia de mrunire

Un bulgre lovit sau comprimat este spart in buci de mrimi neegale. Repetarea aciunii de mrunire produce buci din ce in ce mai mici. S-au putut face urmatoarele constatari: bucile mari rezultate din primele loviri sau comprimari provin din mici fisuri preexistente in materialul initial; de natura materialului; forta de mruntire nu are efect instantaneu si este necesar ca forta sa fie mentinuta un mic interval de timp; forta se aplica numai in cateva puncte de pe suprafata neregulat a materialului de mruntit;Pentru proiectarea sau alegerea unei instalatii de mruntire este nevoie s se analizeze urmatorii factori: Factori referitori la materialul de mruntit: mrimea, forma si structura buctilor sau granulelor initiale, cantitatea sau debitul, umiditatea, densitatea, elasticitatea; Factori referitori la produsul care trebuie obtinut: mrimea sau granulometria produsului, suprafata specific, volumul specific sau greutatea specifica in gramad, forma si structura particulelor; Factori referitori la masinile de mruntire: modul si durata de actionare, uzura suprafetelor de mruntire, impurificarea produsului, productivitatea, temperatura de lucru, gradul de mruntire; Factori referitori la instalatia de mruntire: numrul treptelor de mruntire; Factori referitori la intreaga operatie de mruntire: consumul specific de energie, manopera, costul operatiei, adugarea unor ingredienti favorabili operatiei, functionarea continu sau intermitenta.

Operaia de mrunire este influenat de o serie de factori care sunt prezentai n tabelul 1. Tabelul 1.1 Factorii care influeneaz mrunirea

Proprietile fizico-mecanice ale materialului de mrunitCaracteristicile constructive i funcionale ale utilajelor de mrunireProprietile fizico-mecanice ale materialului mrunitFactori economici

mrimea, forma, structura materia-lului; umiditatea; rezistena meca-nic la compre-siune, ntindere, forfecare; duritate; elasticitate; plasticitate; adezivitate; abrazivitatea; sensibilitatea termic. modul i durata de aciune asupra mate-rialului de mrunit; uzura organelor active; gradul de mrunire; temperatura de lucru; tipul mecanismului mrunirii; riscul de impurificare a produsului final. granulaia final; mrimea, forma i structura particu-lelor mrunite; reactivitatea chimi-c a particulelor; suprafaa specific final; greutatea specific a materialului n vrac;

numrul trep-telor de mrun-ire; utilizarea sitelor pentru cernerea ntre treptele de mrunire i la final; consumul spe-cific de energie necesar; alimentarea i evacuarea pro-dusului; funcionarea continu sau discontinu.

Mecanismele mrunirii sunt diferite funcie de construcia mainii n care aceasta este efectuat conform figurii 1.1: Fig. 1.1Mecanismele mrunirii

n figurile 1.1, a, b se reprezint schematic procesul de mrunire prin compresie i frecare, a unei particule sau a unui colectiv de particule. Suprafeele de lucru pot fi netede sau cu nervuri avnd forma geometric plan sau curb. Mecanismul de mrunire este specific concasoarelor cu flci, cu con i cu valuri. Mrunirea prin contact cinetic cu o suprafa dur (fig. 1.1, c) este ntlnit la concasoarele cu ciocane fixe. n cazul concasoarelor cu ciocane articulate i a morilor cu bile sau bare, mrunirea se produce prin contact cinetic i frecare pe o suprafa dur, cum ar fi blindajul concasorului sau corpurile de mcinare (figura 1.1, d). Granulele pot fi mrunite i prin ciocnire ntre ele (fig. 1.1, e) aa cum se ntmpl n cazul morilor cu jet. Mecanismul mrunirii prin tiere, forfecare sau desprindere (fig. 1.1, f) se aplic materialelor solide cu rezisten la forfecare mai mic de . Pentru domenii bine precizate, se folosesc mecanisme pentru mrunirea materialelor solide prin solicitri n medii gazoase sau lichide, n care sunt introduse aceste materiale.n funcie de valoarea gradului de mrunire operaiile de mrunire pot fi mprite n dou grupe mari: sfrmare, cu ajutorul concasoarelor i mcinare, cu ajutorul morilor. Termenul de mcinare se folosete i atunci cnd materialul de mrunit este procesat mpreun cu un mediu de mcinare n camere rotative sau oscilatoare. Acest lucru presupune contactul maxim ntre mediu i material ntre care au loc procese abrazive i de impact. Mediul de mcinare poate fi format din bile de oel, bare de oel, buci de material ceramic sau chiar buci de material de mcinat, caz n care mcinarea se numete autogen. Tabelul 1.2 prezint clasificarea operaiilor de mrunire.

Tabelul 1.2 Clasificarea operaiilor de mrunireDenumirea operaieiDimensiunile maxime ale bucilor [mm]Gradul de mrunire

Materialul alimentat (D)Materialul rezultat (d)

ConcasareGrosier1300-200250-40

Mijlocie200-5040-105

mrunt50-2010-15-20

Mcinare25-3

Mcinare coloidal

CAPITOLUL IIMAINI DE MRUNIRE A PRODUSELOR SOLIDE 2.1 Consideraii generale Mainile de mrunire sunt utilizate n morrit pentru mcinarea boabelor de cereale, n industria legumelor i fructelor, pentru mcinarea semifabricatelor ce conin grsimi (boabe de cafea, cacao, nuc), a zahrului tos i n industria ciocolatei, n industria crnii (pentru zdrobirea oaselor i mrunirea crnii), n industria uleiurilor (pentru mrunirea seminelor oleaginoase), n favricile de bere (la mcinarea malului) i n industria petelui.Mrunirea se realizeaz n funcie de duritate, plasticitatea sau elasticitatea produselor: prin concasare sau sfrmare, cnd materia prim are duritate mare i dimensiuni mari, fiind sfrmat n buci de mrime mijlocie; prin granulare, cnd materia prim este dur i cu mrime medie, fiind transformat n buci mici; prin dezintegrare, cnd din produsul cu duritate mic se obin granule fine; prin mcinare, cnd se obin granule mici sau pulberi; prin tiere sau divizare, cnd din produsele cu consisten mare (carne, aluat, fructe) se obin buci mici; prin tocare, cnd se obin dimensiuni foarte mici, a unor produse cu consisten mare (nuci, carne, boabe de cacao).

2.2 Clasificarea mainelor de mrunire Mainile de mrunit pot fi clasificate dup principala for care acioneaz asupra materialelor n: maini de mrunit prin compresiune: concasoare; maini de mrunit prin lovire/ dezintegrare; maini de mrunit prin frecare (mcinare); maini de mrunit prin tiere.

2.3 Caracterizarea mainelor de mrunire

2.3.1 Concasoarele

Principiul de funcionare const n prinderea bucilor de materiale ntre 2 piese robuste de mas mare i presarea acestuia.Concasoarele sfrm bine materialele casate (boabe uscate, oase, ghea, etc.) i sunt mai puin eficiente pentru mrunirea produselor umede sau a celor cu coninut ridicat de grsime.Dupa modul de functionare se pot distinge urmatoarele tipuri de concasoare: cu falci, cu con girator, cu valturi.

2.3.1.1 Concasoare cu falci

a) Masini cu miscare simpla a falcii mobile (figura 1, a) - in acest caz sfaramarea bucatilor de material se face prin compresiune intre falca fixa si falca mobila care are o miscare de oscilatie in jurul axei de suspendare. b) Masini cu miscare complexa a falcii mobile (figura 1, b) in acest caz sfaramarea bucatilor de material se face prin compresiune si frecare intre falca fixa si falca mobila care are o miscare complexa.

Fig. 1, aConcasor cu falci cu miscare simpla a falcii mobileFig. 1, bConcasor cu falci cu miscare complexa a falcii mobile

2.3.1.2 Concasoare cu con girator

Se executa in doua variante: cu con inalt (figura 2, a) sau cu con plat (figura 2, b) in acest caz sfaramarea bucatilor de material se face prin compresiune intre un con exterior fix si un con interior mobil care are o miscare giratorie, axa conului mobil descriind in timpul miscarii o suprafata conica sau cilindrica. Concasoarele conice sunt folosite pentru concasarea grosiera, mijlocie si marunta a materialelor de duritate mare si medie. Ele sunt intalnite cu preponderenta in industria materialelor de constructii.

Fig. 2, aConcasor girator cu con inaltFig. 2, bConcasor girator cu con plat

2.3.1.3 Concasoare cu valuri

In functie de natura materialului de maruntit pot avea cilindri netezi ( figura 3, a) sau dintati (figura 3, b). In acest caz sfaramarea bucatilor de material se face prin comprimare intre doi cilindri netezi respectiv prin comprimare si forfecare intre doi cilindri dintati, care se rotesc in sensuri contrare.

Fig. 3, aConcasor cu valturi netedeFig. 3, bConcasor cu valturi dintate

2.3.2 Maini de mrunire prin lovire

2.3.2.1 Moara cu ciocane

Este utilizat att pentru mrunirea prealabil ct i pentru mrunirea fin a produselor cu un coninut maxim de ap de 15%.Moara este alctuit dintr-o carcas 1, n interiorul creia se rotete un rotor 2, pe a crei periferie sunt montate n articulaii mobile ciocanele 3. Produsul este alimentat prin conducta 4, este preluat de ciocanele n micare centrifug i sub aciunea forei de lovire este desfcut n buci de dimensiuni mai mici.Pentru a elimina din moar produsul n dimensiuni uniforme, la baza morii se monteaz o sit 5, care reine produsele cu dimensiuni mai mari, acestea putnd fi recirculate.

1. Carcas2. Rotor3. Ciocane 4. Conduct5.Sit

2.3.2.2 Moara cu discuri verticale

Funcioneaz pe principiul lovirii produsului, cu ajutorul unor cuie sau baghete metalice, montate pe discuri cu turaie mare.

2.3.2.3. Dispersorul cu discuri orizontale i cuie

Este utilizat pentru mrunirea foarte fin i dispersarea particulelor ntr-un fluid vscos (ciocolat, praful de cacao n masa de ciocolat).Este construit dintr-un rotor i un stator, care au prevzute bare sub form de cuie. Carcasa dispersorului se poate cobor, ridica sau roti pentru ca dispersorul s fie scufundat n lichidul vscos.

2.3.2.4. Moara cu bile

Produce mrunirea prin lovire i frecare a bilelor de materialele de mrunit.

2.3.3. Maini de mcinat

Mcinarea realizeaz sfrmarea boabelor i separarea miezului de nveli (cereale). Maina de mcinat sau valul grupeaz toate procesele de prelucrare n 4 operaii: sortarea, are drept scop detaarea endospermului de nveli n particule ct mai mari, cu evitarea la maxim a obinerii particulelor de fin; desfacerea, are drept scop detaarea particulelor mici de nveli i de embrion aderente pe endosperm; mcinarea, are drept scop transformarea endospermului n fin, evitnd pe ct posibil sfrmarea particulelor de embrion i nveli; aplatizarea, are drept scop ntinderea particulelor de nveli i germeni n scopul mririi acestora pentru ca ulterior s fie separai mai uor n procesul de cernere;Pentru morile mari, cel mai mult folosit este valul automat. ntreg sistemul este nchis ntr-o carcas, rmnnd n afar doar roile de acionare.

1,4. Distribuitor2. Dispozitivul de comand prin contact3. Prghia de nregistrare5. Clapet6. Tvlug de alimentare7. Panta de alunecare8. Tvlugul accelerator9. Tvlugi mcintori10. Axul de excentricitate11. Transportor12. Cuite de rodare13. Perii14. Evacuare

Alimentarea cu produs se face prin partea de sus prin intermediul distribuitorului 1, dispozitivului de comand prin contact 2 i prghia de nregistrare 3. Produsul este antrenat apoi de distribuitorul 4, de unde cade pe tvlugul de alimentare 6, desupra acestuia acioneaz clapeta 5, care are rolul de a distribui uniform produsul pe toat lungimea tvlugului. Sub tvlugul de alimentare se afl tvlugul accelerator 8 cu turaie mai mare, care asigur crearea unei perdele de produs uniform, care este dirijat n zona de lucru a tvlugilor mcintori 9. Pentru a se evita mprtierea produsului ca urmare a ricorii lui n momentul cnd cade pe tvalug, este montat panta de alunecare 7. n punctul 10 se gsete axul de excentricitate ce face parte din sistemul de apropiere sau deprtare a tvlugilor. Dup mcinare, produsul este preluat de transportorul 11 i evacuat prin punctul 14. Pentru funcionarea corespunztoare, valul este prevzut cu cuite de rodare 12, folosite la tvlugii netezi sau periile 13 pentru tvlugi. Valul fiind dublu, mecanismele de comand se gsesc pe ambele pri.

2.3.4. Maini de mrunit prin tiere

2.3.4.1. Maina de tocat carne (Wolf)

Este destinat mrunirii crnii n buci de dimensiuni medii sau mici, sub efectul forelor de tiere ce apar ntre lama ascuit a cuitului 1 i sita 2.Strngerea sitei pe cuit se realizeaz cu piulia 3, care fixeaz i axul 4. Melcul 5 primete carnea prin plnia de alimentare 6, cu ajutorul spiralelor 7, apoi se preseaz uor spre zona de tiere. Melcul este acionat de un electromotor, tot ansamblul fiind nchis ntr-o carcas de font.

1. Cuit2. Sit3. Piuli4. Ax5. Melc6. Plnie de alimentare7. Spirale

2.3.4.2. Maina de tocat carne la dimensiuni foarte fine (Cuter)

Se folosete pentru obinerea preparrii mezelurilor sau conservelor sub form de past. Cuterul este construit dintr-o cuv 1, ce se sprijin pe carcasa 2, n interiorul creia se afl electromotorul 3 i mecanismele de acionare 4 i 5. Cuitele 6, care sunt n fom de secer, ascuite la exterior se monteaz decalat pe un arbore orizontal 7, fixat n lagrul 8. Ele sunt protejate de un capac 9, ce nu poate fi deschis cnd maina funcioneaz. Cuva cu produs este pus n micare de rotaie de axul vertical 10, care se sprijin n lagrul de capt 11.Rotirea cuvei permite aducerea crnii permanent n dreptul cuitelor. Cuitele se rotesc cu 1 500-2 000 rot/min.

1. Cuv2. Carcas3. Electromotor4,5. Mecanismele de acionare6. Cuite7. Arbore orizontal8. Lagr9. Capac10. Ax vertical11. Lagr de capt

1