Механикалық бөлудің төмендегідей әдістері бар

_с = d²·(₁ - ₂)·g/18·, м/с (1)

Егер бөліну ортадан тепкіш жазықтығында жүрсе, онда Стокс теңдеуіндегі еркін түсу үдеуін (g) ортадан тепкіш жазықтық үдеуіне (а = ²·R) алмастыру қажет.

Дегенмен, Стокс формуласы шар тәрізді пішінді бөлшектерге ғана жарамды болып табылады. Тағамдық суспензиялар мен эмульсиялардағы бөлшектердің пішіні әртүрлі болып келеді.

Тұну жылдамдығын анықтауға арналған формула келесі түрге келеді:

 = ·_с·_с , м/с

мұнда  - бөлшектердің пішінін ескеретін коэффициент;

_с - ығысу коэффициенті;

_с - Стокс жылдамдығы, м/с.

Дәріс 20. Гравитациялық күш жазықтығында сұйық біртекті емес жүйелерді бөлуге арналған аппараттар

Оларға ең алдымен тұндырғыштар, май ұстағыштар, ажыратқыштар, сүзгіштер мен құм ұстағыштар жатады. Бұл жабдықтардың барлығы конструкциясы бойынша қарапайым болып табылады.

Майға арналған тұндырғыштардың конструктивті құрылымы төмендегідей:

• 
  тұндырғыш - екі қабырғалы тік цилиндрлі сыйымдылық;
  
• 
  тұндырғыш биіктігінің (H) оның диаметріне (D) қатынасы 1-1,2 жақын, яғни биіктігі диаметріне тең немесе диаметрінен кішкене үлкен;
  
• 
  сыйымдылық бу немесе ыстық сумен қыздырылатын конусты түппен және жылулық жейдесімен жабдықталған;
  
• 
  тұндырғыштардың сыйымдылығы 0,85; 1,5 және 2,3 м³;
  
• 
  тұндырғыштар жейдеге су, бу беруге, жейдеден су ағызуға, термометр орнатуға арналған түтікшелермен жабдықталған.
  

• 
  сорпаны қабылдауға;
  
• 
  оны тұндырып, одан май бөлуге;
  
• 
  ығыстыру әдісімен сорпаны жеке, май жеке ажыратуға арналған.
  

а) цилиндрлі май бөлгіші бар тұндырғыштар;

б) конусты май бөлгіші бар тұндырғыштар.

Алғашқысының конструкциясы:

• 
  жазық түпті және қақпағы бар цилиндрлі тік сыйымдылық;
  
• 
  сыйымдылықтың биіктігі оның диаметрінен біршама үлкен, яғни биіктігінің диаметріне қатынасы шамамен (Н/D =1,2-1,4) құрайды;
  
• 
  сыйымдылықтың жорғарғы қақпағына цилиндрлі май ажыратқыш қатаң бекітілген;
  
• 
  ажыратқыш жоғарыға түбімен қаратылған стакан түрінде орындалған, оның ашық қимасы тұндырғыштың түбіне жетпейді;
  
• 
  жоғарыдан өткізгіш тік құбыр арқылы ажыратқыштың ішіне майлы сорпа үздіксіз түседі;
  
• 
  өткізгіш құбыр ажыратқыштың ішіне енеді, бірақ оның ұшы да сыйымдылықтың түбіне, тіптен ажыратқыштың шетіне дейін де жетпейді;
  
• 
  нәтижесінде тығыздығы төмен май жоғары көтеріледі де ажыратқышқа жинала отырып сорпадан бөлінеді;
  
• 
  бөлінген май ажыратқыштың қақпағына бекітілген шығаруға арналған құбыр арқылы мерзімді түрде шығарылады;
  
• 
  бұл үшін өткізгіш құбыр жабылады да, ажыратқыш пен сыйымдылық арасындағы сақиналы кеңістікке вентиль арқылы бу беріледі;
  
• 
  бу сорпаны сақиналы кеңістік арқылы ығыстырады, ал май өткізгіш құбыр көмегімен ажыратқыштан ығысады;
  
• 
  шығаруға арналған құбырда майдың ығысу процесін бақылауға арналған шыны орналасқан (майдың түсі мен сорпаның күйі);
  
• 
  майсызданған сорпа да тұндырғыштан ығысады;
  
• 
  бұл үшін майға арналған өткізу және шығару құбырларының вентилі жабылады да, тұндырғыштың төменгі бөлігіндегі вентиль ашылады;
  
• 
  буды сақиналы кеңістікке бергенде майсызданған сорпа төменгі вентиль арқылы буландырғышқа немесе кептіргішке ығысады.
  

Конустың негізі сыйымдылықтың ішкі қабырғасына жақын орналасады да, оның көлденең қимасы ауданының үлкен бөлігін қамтиды. Бұл аудан майдың қалқып шығу беті болып табылады.

Бұл типті аппараттардың келесі түрі ағынды және шайынды сулардағы бөлінген майды ұстауға арналған май ұстағыштар.

Дәріс 21. Радиалды үдеу әсеріндегі жазықтықта сұйық біртекті емес жүйелерді бөлуге арналған жабдықтар

Бұл жабдықтар конструкциясы мен эксплуатациясы жағынан күрделі болып табылады. Себебі, бұл жабдық жоғары жылдамдықта (5000-16000 айн/мин) жұмыс істейді.

Мұндай жабдықтарға центрифугалар мен тарелкалы ажыратқыштар жатады.

Бөліну қарқындылығы бөліну факторымен анықталады немесе Фрудтың ортадан тепкіш критериі дұрыс болып табылады:

Fr = ²·Rg

Бұл радиалды үдеудің (ортадан тепкіш жазықтығындағы үдеу) ауырлық күшінің үдеуінен қанша есе жоғарылағанын көрсетеді.

Сәйкесінше, Стокс жылдамдығының үдеуге пропорционалдығынан келесі тұжырымды жасауға болады: бөліну факторы центрифугалау немесе ажыратудағы бөліну жылдамдығының гравитациялық жазықтықтағы бөліну жылдамдығынан қанша есе екендігін көрсетеді.

Центрифугалар біртекті емес жүйелерден қатты тұнбаны көп мөлшерде, ал ажыратқыштар керісінше аз мөлшерде бөлуге арналған.

Центрифугалар келесі түрде жіктеледі:

- жұмысшы циклдің құрылымы бойынша

а) мерзімді әрекетті; б) үздіксіз әрекетті; в) жартылай үздіксіз әрекетті;

- жұмысшы органның типі бойынша

а) тұндырғыш; б) сүзгіш;

- жұмысшы органның конструкциясы бойынша

а) барабанды; б) стаканды;

- жұмысшы органның орналасуы бойынша

а) тік барабанды; б) көлденең барабанды;

- тік барабанға жетектің орналасуы бойынша

а) төменде орналасқан жетекті; б) жоғарыда орналасқан жетекті.

Центрифугалар қолданылады:

• 
  шыжықтан майды алдын ала бөлу;
  
• 
  ішекті кептіру мен тұздау алдында ішек шикізатын алдын ала майсыздандыру;
  
• 
  пепсин, инсулин және белсендірілген заттар өндірісіндегі экстрактарды бөлу;
  
• 
  коагулирленген қанды ылғалсыздандыру және т.б.
  

Барлық центрифугаларда тұрық, жұмысшы орган - барабан, жетек, шикізат беруге, центрифугалау өнімдерін қабылдауға арналған құрылғы және басқа да бірқатар тораптар мен бөлшектер бар.

Тұндырғыш және сүзгіш центрифугалардың арасындағы айырмашылық қондырғыдағы барабан немесе роторда болып табылады.

Тұндырғыш центрифугаларда тұтас, ал сүзгіш центрифугаларда торлы немесе бұдырлы барабан болады.

Кейбір центрифугаларда қатты тұнбаны шығаруға әртүрлі құрылғылар қолданылады. Мысалы, НОГШ-325 центрифугасында тұнбаны шығару үшін шнек қолданылады.

Центрифуга тағамдық майлы шикізатты қайта өңдеу желілерінде қолданылады.

Ол майлы массаны шыжық пен сулы-майлы эмульсияға ажыратуға арналған.

Ажыратқыштарда қатты фазасының мөлшері аса төмен болатын майда суспензиялар мен эмульсиялар ажыратылады.

Ет өнеркәсібінде тарелкалы ажыратқыштар сулы-майлы эмульсияны май мен суға ажыратуға, сонымен қатар шыжықтың тұнбасын тұндыруға қолданылады.

Тағамдық қанды форменді элементтер мен плазмаға (сәйкесінше масса бойынша 60-63 және 37-40%) бөлу үшін қанға арналған ажыратқыштар қолданылады. Қанға арналған ажыратқыштар мерзімді әрекетті машиналарға жатады.

Ажырату кезінде қанды алдын ала дефибриндейді немесе тұрақтандырады.

Дефибриндеу мен тұрақтандыру қанның ұюын болдырмайды. Дефибринация кезінде қанның қоюланған кесектері арнайы араластырғыштар дефибринаторлармен ұсақталады.

Тұрақтандыру химиялық процесс болып табылады. Тұрақтандыру үшін пиросульфат натрий (100 мл қанға 0,25 г ақ кристалданған тұз қосылған) қолданылады. Тұрақтандыру дефибринацияға қарағанда неғұрлым қарқынды процесс

Дефибринацияда ажыратуда қан төмендегідей ажыратылады:

- форменді элементтер - ауыр фракция;

- қанның іркіті - жеңіл фракция.

Тұрақтандыруда ажыратуда қан төмендегідей ажыратылады:

- форменді элементтер;

- қан плазмасы - жеңіл фракция.

Сепараторлардың құрылымы центрифугалармен ұқсас. Яғни, ажыратқыш тұрық, жетек, жұмысшы орган - барабан және қабылдап-шығарушы құрылғыдан тұрады.

Сепараторлардың центрифугалардан айырмашылығы - барабандағы конусты тарелкелерінің боулында. Сепараторлардың барабандары негізінен консолды білікке тік орналасады.

Барабанның айналысын 5000-6000 мин^-1 жоғарылату үшін жетекке мультипликатор деп аталатын бұрандалы беріліс орнатылады.

Сонымен қатар, жетекке арнайы фрикционды ортадан тепкіш жалғастырғыш орналасқан. Ол сепаратор барабанының баяу және ақырын айналуын (бірнеше минут) қамтамасыз етеді.

Май ажыратқыштар өздігінен босатылады. Неғұрлым кеңінен тараған ажыратқыш РТ-ОМ-4,6 болып табылады.

Престеу дегеніміз престелетін өнімді біржақты немесе көлемдік сығу арқылы ет өнімдерін қысыммен өңдеу процесі.

1. 
   Ет шыжығының майлылығы 25% және одан жоғары болғанда центрифугалау тиімді.
   
2. 
   Ет шыжығының майлылығы 6-25% болғанда престеу тиімді.
   
3. 
   Ет шыжығының майлылығы 6%-ға дейін болғанда экстракциялау тиімді.
   

Қозғалтқыштан престеуші құрылғыға энергия беру әдісі бойынша механикалық, гидравликалық, пневматикалық және аралас престер болып жіктеледі.

Жұмыс істеу принципі бойынша (жұмысшы циклдің құрылымы) мерзімді және үздіксіз әрекетті.

Қысым беретін бөліктің конструкциясы бойынша плунжерлі (поршенді), білікті (білікшелі), шнекті престер болып жіктеледі.

1. Престеудің бастапқы қысымын анықтау (Р_о).

2. Шыжықтың тепе-теңдік майлылығын анықтау (g_тең).

Тепе-теңдік майлылық (g_р) - белгілі престеу қысымы мен шыжықтың температурасында ұзақ престелген сығылған шыжықта қалған майдың ең төменгі мөлшері.

Массаның бөліну қарқындылығын анықтау (m)

Престеу стационарлы емес массаалмасу процесіне жатады. Сондықтан престеу ұзақтығы () массаның бөліну қарқындылығымен (m) анықталады.

Массаның бөліну қарқындылығы (m) - бұл ылғал немесе май немесе масса өткізгіштік (а) коэффициентіне тәуелді параметр (қалдық заттың қалыңдығы 20-60 мм болғанда а = 1,2·10^-2 - 4,0·10^-3 м²/сағ).

Пропорционалдық коэффициенті (k) престелетін қабаттың пішіні мен қалыңдығына (h) байланысты.

Бір жақты қалдық зат шығаратын жұқа қабатты престеуде:

k = h²/ ²

мұнда h - престелетін қабаттың қалыңдығы, м;

= 3,14.

Престеу ұзақтығын анықтау ().

Престеу ұзақтығын келесі формуламен анықтауға болады:

 = ln (∆g_үлк /∆g_кіші)/ m , сағ

 = h²·ln (∆g_үлк /∆g_кіші)/ ²· а

Негізгі операцияларға жататындар:

• 
  өнімнің табиғи түсін сақтау;
  
• 
  өнімнің көлемін кішірейту және оған консерві банкілерінің толық және тығыз толуын қамтамасыз ететін серпімділік беру;
  
• 
  өнім тіндеріндегі ауаны жою;
  
• 
  микроорганизмдерді ақырындап жою;
  

е) стерилдеу.

Негізгі операцияларда қыздыру (оның тереңдігі) терең, ал қосымша операцияларда беттік болуы мүмкін.

Жылу өнімге тура түйісу (шошқа ұшасын, басын, құстарды жидіту, шұжықтарды пісіруде, етті бланшировкалауда) немесе жанама түйісу, яғни бөлгіш қабырға (консерві банкілерін стерилдеу) арқылы беріледі.
Дәріс 24. Ет өнеркәсібіндегі жылулық операциялардың жүргізілу әдістері
1. Өнімді суға салу (жидіту - t = 62- 64 ⁰С; және пісіруде - t = 100 ⁰С).

Артықшылығы: а)  және К - жылу беру және алу коэффициенттерінің жоғары болуы; б) жылдам және біртекті қыздырылу.

Кемшіліктері: а) беттің булануынан жылудың көп шығыны; б) өнімнің суға салынуы есебінен экстрактивті заттар мен майлардың шығыны; в) қоршаған ортаға будың бөлінуі; г) шұжық өнімдерінің бұзылуы; д) қол еңбегінің көп шығыны мен механизацияның төмен деңгейі.
2. Өнімді балқытылған, қайнаған майға салу (мысалы, пісіру мен қуыру t = 140 ⁰С).

Артықшылығы: жылудың қоршаған ортаға аз шығыны.

Кемшіліктері: алдыңғы процеспен бірдей жағдайда К сумен пісіруге қарағанда 2-3 есе аз.
3. Ыстық бумен өңдеу (жидіту мен пісіру).

Артықшылығы: а) аппараттың конструкциясы жеңілдейді; б) процеске меншікті жылу шығындары қысқарады; в) процесті механизациялауға мүмкіндік туындайды.

Кемшіліктері: а) суға батырылуы жойылмайды; б) экстрактивті заттар мен майдың шығыны; в) өңдеудің біркелкі болмауы; в) жылу шығынын жою үшін аппаратура герметикалық болуы тиіс.
4. Булы-ауалы қоспамен өңдеу. Артықшылықтары мен кемшіліктері алдыңғыдағыдай.
5. Жанармай жағу арқылы өнімдерді өңдеу (кемшіліктері бірдей).
6. Ыстық булы сумен немесе онысыз сумен шаю (кемшіліктері бірдей).