1. Классификация оборудования для мойки сельскохозяйственного сырья

Мойка − это процесс удаления с поверхности сырья остатков земли, песка, посторонних тяжелых и легких примесей проточной или оборотной водопроводной водой.

Моечная вода должна обеспечивать смачивание поверхностей, диспергирование загрязнений и стабилизацию отделившихся от поверхности загрязнений в моющей воде.

Мойка сельскохозяйственного сырья выполняется в три стадии: предварительное ополаскивание для удаления легко удаляющихся загрязнений, основная мойка специальными моющими растворами для растворения или перевода в состояние суспензии приставших к поверхностям загрязнений, окончательное ополаскивание для удаления всех следов остатков загрязнений. В некоторых случаях за мойкой следует процесс стерилизации оборудования.

Интенсификация процесса мойки при оптимальной температуре воды возможна за счет турбулизации моющей воды у загрязненных поверхностей, что обеспечивает возникновение сдвиговых, касательных напряжений. Движение моющей воды у отмываемых поверхностей оказывает механический разрушающий эффект на загрязнения и ускоряет физико-химическое взаимодействие. Оно осуществляется разными способами:

• турбулизацией моющей воды воздушным барботированием;
• механическим перемешиванием моющей воды лопастями, насадками и т.д.;
• приведением моющей воды в колебательное движение с помощью динамических вибраторов или гидродинамических излучателей;
• турбулизацией моющей воды затопленными струями и т. д.

После отмочки загрязнения с поверхности сырья удаляются щетками или жидкостными струями. Мойку растительного сырья проводят погружением в воду (отмочка), ополаскиванием струями воды из насадок, использованием щеточных устройств, активным перемешиванием. В большинстве моечных машин применяют комбинацию перечисленных способов мойки.

Для каждого вида сырья требуется свой способ и режим мойки. Выбор способа ведения процесса зависит от физико-механических характеристик растительного сырья. Так, для мойки томатов, персиков, вишен и т.п. применяется мягкий режим (без предварительного отмокания), для мойки картофеля, свеклы, моркови и т.п. используется жесткий режим (с предварительным отмоканием).

В настоящее время для мойки пищевого растительного сырья и санитарной обработки оборудования применяются моечные машины различных типов и конструкций.

Они классифицируются следующим образом:

• по характеру процесса (непрерывно и периодически действующие);
• по виду обрабатываемых объектов (для мойки сырья);
• по типу устройств, перемещающих отмываемые объекты (линейные и барабанные);
• по способу воздействия моющей среды (шприцевые, отмочные и отмочно-шприцевые) (рисунок 1).

Рисунок 1 – Классификация моечных машин

Из многообразия моечных машин наибольшее распространение получили лопастные, ленточные, барабанные, вибрационные, комбинированные, элеваторные, щеточные и др.

К моечным машинам предъявляются следующие требования: высокая степень чистоты отмываемых объектов, исключение порчи сырья или боя и деформации тары, минимальный расход воды и энергии, простота изготовления и обслуживания, высокая эксплуатационная надежность, малые габаритные размеры и масса.

2. Машины для мойки зерна

Увлажнение и мойка зерна − это процессы подготовки зерна к помолу. При увлажнении в зерне происходят физико-биологические изменения, в результате которых облегчается отделение оболочек от зерна при незначительных потерях эндосперма, при мойке очищается поверхность зерна, выделяются тяжелые и легкие примеси, щуплые зерна, удаляются микроорганизмы.

Для увлажнения и мойки зерна на мукомольных заводах применяют:

• машины, в которых зерно увлажняют холодной или теплой водой с целью изменения при гидротермической обработке его физических свойств;
• машины для увлажнения зерна паром перед шелушением или плющением при переработке различных культур в крупу;
• машины, которые отделяют примеси, отличающиеся от зерна гидродинамическими свойствами.

Более равномерное смачивание поверхности зерна достигается в машинах, в которых вода в зерно добавляется в распыленном состоянии. В комбинированных моечных машинах вода служит средой для выделения примесей, трудноотделимых при сухом способе очистки зерна. В основу гидросепарации положена разность скоростей падения зерна и примесей в воде.

Моечная машина Ж9-БМБ предназначена для мокрой очистки зерна от минеральных органических примесей: пыли, земли, − и применяется на мельницах при подготовке зерна к помолу. Машина моечная состоит из двух основных частей: ванны моечной и колонки отжимной (рисунок 2).

Рисунок 2 – Моечная машина Ж9-БМБ: 1 – приемное устройство; 2 – моечная ванна с водой; 3 – шнек; 4 – отжимная колонна; 5 – барабан; 6 – выпускной патрубок

Через приемное устройство 1 зерно подается в моечную ванну с водой 2. В процессе перемещения шнеком 3 зерна происходит отделение в воде минеральных примесей. Привод 7 шнека осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу и редуктор.

Зерно, перемещаемое шнеком 3, поступает в отжимную колонку 4. В отжимной колонке 4 под действием центробежных сил и вихревых потоков воздуха влажное зерно поднимается лопатками барабана 5, подается вверх, осушается, частично шелушится и очищается от органических примесей к выпускному патрубку 6. Из отжимной колонки зерно поступает на дальнейшую обработку.

3. Машины для мойки плодов и овощей

Линейные моечные машины Т1-КУМ-1, Т1-КУМ предназначены для мойки различных овощей и плодов (кроме корнеплодов, бахчевых и листовых культур) (рисунок 3).

Рисунок 3 − Линейная моечная машина Т1-КУМ-3 (Т1-КУМ-5): 1 – ванна; 2 – транспортерное полотно; 3 – душевое устройство; 4 – привод

Моечная машина состоит из ванны 1, транспортерного полотна 2, душевого устройства 3 и привода 4. На каркасе ванны 1 смонтированы все узлы моечной машины. Транспортерное полотно выполнено из дюралюминиевых роликов диаметром 75 мм. Машины КУМ-1 и КУМ укомплектованы роликовым и пластинчатым транспортерными полотнами для работы на мелком продукте. На машине может быть поставлено любое из них.

При работе машины плоды поступают в моечное пространство ванны непрерывно. Для более интенсивной мойки загрязненного продукта в моечной ванне машины создается бурление посредством подводимого от нагнетателя сжатого воздуха.

Вымытый продукт из моечного пространства перемещается наклонным конвейером, в верхней части которого (перед выгрузкой) продукт ополаскивается водой из душевого устройства. Выгрузка продукта производится через лоток, регулируемый по высоте. Величина слоя продукта, поступающего на транспортерное полотно, регулируется заслонкой.

Для первоначального наполнения ванны водой на ее боковой стенке предусмотрен патрубок с вентилем. Вода, поступающая в ванну через ополаскивающий душ, удаляется через сливную щель.

В процессе работы машин вода в ванне может периодически обновляться путем слива грязной воды через спускной кран. Чистка, ванны производится через грязевой люк и боковые окна. При обработке сильно загрязненных овощей и плодов можно увеличить время их пребывания в зоне отмывки путем периодических остановок транспортера.

Барабанные моечные машины. Мойка в барабанных моечных машинах осуществляется при вращении барабана за счет интенсивного перемешивания сырья и ударов падающего сырья о поверхность воды. Эффективность процесса мойки определяется соотношением сил, действующих на сырье, находящееся в барабане. При малом числе оборотов барабана сырье располагается в его нижней части. С увеличением числа оборотов барабана возрастает угол подъема сырья (в гладких барабанах), и чем число оборотов больше, тем выше подъем, отрыв и высота падения сырья. С увеличением угла подъема эффективность процесса мойки повышается в результате лучшего перемешивания и большей высоты падения сырья.

Барабан может быть цилиндрическим, коническим, горизонтальным или наклонным. Непрерывно действующие машины изготавливают с наклонно или горизонтально расположенным барабаном. В первом случае сырье продвигается вдоль барабана благодаря наклону, во втором — с помощью спирали или специальных насадок, приваренных к внутренней поверхности барабана, если он цилиндрический, либо за счет конусности.

Моечная машина A9-KJIA/1 предназначена для предварительной мойки корнеплодов (рисунок 4).

Рисунок 4 – Моечная машина A9-KJIA/1: 1 – станина; 2 – вал; 3 – лопасти; 4 – душевое устройство

Машина состоит из станины 1, вала 2 с лопастями 3 и душевого устройства 4.

Станина включает загрузочный бункер и три отсека: первичной мойки, основной мойки и ополаскивания. Лопастной вал проходит через все три отсека станины, осуществляя перемешивание и перемещение продукта из одного отсека в другой и выгрузку его через загрузочное окно.

Барабан представляет собой перфорированную в нижней части обечайку, установленную в опорах на лопастном валу машины. Он расположен в отсеке основной мойки. Через отверстия в нижней части барабана частицы песка и грязи оседают на дно ванны.

Продукт загружается в бункер, а из него лопастями перегружается в отсек первичной мойки. Здесь он перемешивается лопастями и посредством взаимного трения очищается от грязи. Частицы грязи оседают на дно и периодически выводятся из машины через сливной люк. Конструкция машины предусматривает возможность сухой очистки корнеплодов от грязи. Для этого сливной люк следует открыть полностью, а подачу воды в отсек первичной мойки ограничить до 0,2 м3. Необходимость сухой очистки корнеплодов диктуется степенью их загрязнения.

Продукт далее перегружается в центральный отсек (барабан), в котором осуществляется основная мойка. Примеси, пройдя через сетчатую часть барабана, оседают в ванне станины и во время санитарной обработки уплотняются. Затем продукт перегружается в отсек ополаскивания, а оттуда идет на выгрузку

Вибрационная моечная машина КМЦ позволяет производить мойку мелкоплодных фруктов, бобовых культур, ягод и ополаскивать мелкоплодные овощи, а также для охлаждения их после тепловой обработки (рисунок 5).

Каркас 1 имеет четыре стойки с опорными плитами. К каркасу на четырех шарнирных подвесках прикреплено под углом 5° к горизонту сито, совершающее возвратно-поступательное движение, которое передается от коленчатого вала.

Рисунок 6 − Вибрационная моечная машина КМЦ: 1 – каркас; 2 – сито; 3 – душевое устройство; 4 – бункер; 5 – привод; 6 – приемный лоток

Над ситом установлен бункер 4 с шибером для регулирования количества подаваемого продукта. Над ситом 2 расположен также душевой коллектор 3 с соплами, а под ним установлена ванна с отверстием для слива отработанной воды.