Cap-3 Dozatoare de Materii Prime PDF [PDF]

Zitiervorschau

22

Utilaje pentru dozarea componentelor aluatului 3. UTILAJE PENTRU DOZAREA COMPONENTELOR ALUATULUI 3.1. Utilaje pentru dozarea făinii

Datorită proprietăţilor fizico-mecanice diferite de ale altor materiale (unghiul de taluz natural şi de frecare internă foarte mare), dozarea făinii este o operaţie care se realizează greu deoarece făina are masă specifică ce variază în limite largi, este antrenată foarte mult de curenţi de aer, curge greu, se încarcă cu electricitate statică. Dozatoarele de făină, utilizate în panificaţie pot fi clasificate astfel: a) după metoda de dozare - volumetrice - gravimetrice - mixte b) din punct de vedere al procesului tehnologic realizat - cu funcţionare discontinuă - cu funcţionare continuă c) din punct de vedere al nivelului de automatizare - cu comandă manuală - cu comandă semiautomată - cu comandă automată 3.1.1. Dozatoare cu funcţionare discontinuă Dozatoarele de făină cu funcţionare discontinuă, lucrează pe principii gravimetrice, făina cântărindu-se în şarje . În funcţie de faza tehnologică (prospătură, maia, aluat), de modul de preparare (directă sau în două faze) şi de capacitatea cuvei, cantitatea de făină poate varia în limite destul de largi. Aceste dozatoare se compun, în general, dintr-un recipient suspendat pe cuţite de cântar şi pârghii, care se poate echilibra cu ajutorul unui sistem de comparaţie (cu braţ variabil sau cu unghi variabil). În fig.3.1 s-au notat [4]: G1 - greutatea recipientului de făină G2 - greutatea sistemului de comparare Gf - greutatea făinii din recipient Fig.3.1. Dozator cu braţ variabil

Procese şi utilaje pentru panificaţie

23

Urmărind fig.3.1, se poate scrie că momentul de comparare Mc este egal cu: (3.1) M c = (G1 + G f ) L1 = FL2 de unde rezultă că forţa F aplicată sistemului este: L F = G1 + G f 1 (3.2) L2 Conform aceleiaşi scheme, momentul indicat Mi poate fi calculat cu relaţia: M i = G2 L2 = FL3 (3.3) Forţa F preluată de sistemul de cântărire, este egală, în acest caz ,cu:

(

)

F = G2

Li L3

(3.4) Egalând expresiile forţei F, din cele două relaţii, rezultă la echilibru, greutatea făinii care trebuie dozată:

G f = G2 α

Fig.3.2. Sistem de comparare cu unghi variabil

G f = G2

R2 cos α − R1 L2 − G1 2R1 L1

Li L2 − G1 L1 L3

de unde se obţine că:

(3.5)

Gf

= f ( Li)

pentru că: L1, L2, L3 = constant. Pentru sistemul de comparaţie cu unghi variabil (fig.3.2), momentul indicat va fi egal cu ă4â: M i = G 2 ( R 2 cos α − R11) = F '. 2 R1 (3.6) de unde rezultă greutatea făinii Gf care trebuie dozată: (3.7)

În acest caz, greutatea făinii este dată de valoarea unghiului α: G f = f (α ) . Majoritatea dozatoarelor de făină au astăzi sistem de comparaţie cu unghi variabil, prevăzut cu sisteme de amplificare a unghiului α, citibil în gradaţii proporţionale pe un cadran circular, direct în unităţi de masă. În fig.3.3 este prezentat schematic dozatorul de făină, model Independenţa Sibiu, prevăzut cu sistem de comparare cu unghi variabil [4]. Dozatorul este format dintr-un recipient de dozare 1, alimentat pe la partea superioară cu ajutorul unui transportor elicoidal 10, care este pus în funcţiune la comanda operatorului, dar se opreşte automat atunci când sistemul de comparaţie este echilibrat de greutatea făinii din recipient. În momentul evacuării făinii prin deschiderea clapetei 7, de la partea de jos a recipientului, la partea superioară a acestuia se formează o depresiune, care antrenează prin conducta de legătură 8, aerul din secţiunea inelară 9, formată prin dublarea tubului de evacuare. Prin aceasta se împiedică prăfuirea cu făină a mediului înconjurător. Pentru dozarea alternativă a două cantităţi de făină diferite, aparatul se dotează cu două traductoare de poziţie şi două butoane de comandă (pentru maia şi

Utilaje pentru dozarea componentelor aluatului

24

aluat). O golire sigură a recipientului se asigură atunci când aparatul este dotat cu un sistem de vibrare a tremiei de evacuare.

Fig.3.3. Schema constructivă a dozatorului de făină Independenţa - Sibiu 1.recipient de dozare a făinii; 2.tub flexibil de legătură (ciorap); 3,4.pârghiile sistemului de dozare; 5.cuplaj de legătură; 6.sistem de comparaţie; 7.clapeta de evacuare; 8.conducta de legătură; 9.secţiune inelară; 10.extractor de celulă; 11.puncte de sprijin ale recipientului

3.1.2. Dozatoare cu funcţionare continuă

Aceste dozatoare funcţionează, de obicei, pe principii volumetrice, deşi dozele se calculează pe bază de masă, şi deservesc instalaţii de frământare continuă a maielei şi aluatului. Sunt, în general, instalaţii de transport (şnec, bandă) sau de transfer (ecluze), la care debitele se reglează fie prin modificarea turaţiei, fie prin modificarea coeficientului de încărcare [2, 4, 6]. Un astfel de dozator este dozatorul cu bandă, prezentat schematic în fig.3.4. h

Fig.3.4. Schema de principiu a dozatorului cu bandă 1.coş (pâlnie) de alimentare; 2.şibăr de reglare; 3.transportor cu bandă; 4.reductor; 5.motor electric.

Capacitatea de lucru (debitul) a benzii se calculează cu relaţia:

Q = bhvρ

[kg / s ]

(3.8)

Procese şi utilaje pentru panificaţie

25

unde: v este viteza benzii, iar ρ - densitatea făinii. În cazul în care b, v, ρ sunt constante atunci, debitul Q = f (h). În practică există şi dozatoare cu bandă care funcţionează pe principii gravimetrice (suspendate pe un cântar). Din categoria dozatoarelor cu funcţionare continuă face parte şi dozatorul cu spiră elicoidală cu pas variabil, a cărui schemă este prezentată în fig.3.5. Fig.3.5.Dozator cu spiră elicoidală cu pas variabil M – motor electric; V – variator de turaţie; R – reductor.

Capacitatea de dozare a acestui dozator poate fi calculată cu relaţia:

Q=

π

4

( D 2 − d 2 ) pρnku k a

[kg / s]

(3.9)

în care: D, d reprezintă diametrele exterior şi interior ale spirei elicoidale; p – pasul spirei; ku – coeficientul de umplere a carcasei spirei; ka – coeficient de avans axial al materialului. Pentru valori constante ale lui D , d, ku şi ka, debitul dozatorului Q = f(n), ceea ce arată că poate fi reglat prin modificarea turaţiei spirei, lucru care se poate realiza cu ajutorul variatorului de turaţie V. Pentru mărirea preciziei la aceste dozatoare se pot folosi spire cu pas sau/şi diametru variabil, realizându-se astfel o pompă volumică cu roţi dinţate şi dinţi elicoidali. Din aceeaşi categorie de dozatoare face parte si dozatorul cu disc rotativ, prezentat în schema din fig.3.6. Din figură se observă că, în situaţia în care tubul telescopic 2 este ridicat la o înălţime h faţă de discul rotativ 4, materialul (făina) existentă în pâlnia de alimentare 1, se va dispune sub un unghi α cu orizontala care este aproximativ unghiul de taluz natural ψ al materialului. De aici rezultă: D h R= + (3.10) 2 tgψ

Prin deplasarea pe verticală a tubului telescopic 2, se poate modifica raza R a bazei conului de făină format cu discul rotativ 4. Raşcheta fixă 3 evacuează făină cu un debit care, pentru ρ, n, α - constante, este o funcţie de R. Q = f(R) ⇒ Q = f (h)

Utilaje pentru dozarea componentelor aluatului

26

α

Fig.3.6. Schema dozatorului cu disc rotativ 1.pâlnie de alimentare; 2.tub telescopic; 3.raşchetă fixă; 4.disc rotativ

3.1.3. Dozatoare de făină cu mişcare intermitentă

Dozatoarele cu mişcare intermitentă sunt constituite tot din utilaje de transport sau transfer la care reglarea debitului se face prin reglarea unghiului de rotaţie α. Astfel pentru o rotaţie completă a arborelui de acţionare cu 360°, arborele rotorului – dozator se roteşte numai cu unghiul α