Élelmiszeripari berendezések

Élelmiszeripari berendezések

dr. Szilágyi József

1

1. Félkész- és késztermékek tárolása 1.1. A porszerű termékek tárolása 1.1.1. A porszerű anyagok raktározása zsákokban A porszerű anyagok zsákban történő raktározása egy régi módszer, amely a nagy mechanikai munka szükséglet és csomagolóanyag fogyasztás miatt nagyon költséges. Azért, hogy a nagy munkaigényt csökkentsék, egyre jobban elterjedt a palettező eljárás. A raklapra helyezett zsákokat a raktáron belül elektromos máglyázógép segítségével mozgatják. A paletták készülhetnek fából és kartonból is. Fa palettek esetében 2-3 gerendára, a gerendák mindkét oldalára deszkákat szegeznek. A gerenda vastagsága lehetővé kell tegye a máglyázó villájának a behatolását a két sor deszka közé. A raklapra helyezett zsákok számát a raklap nagysága határozza meg. Raktározáskor maximum három raklap egymásra helyezése megengedett. Az 1.1 számú ábra a raklap felépítését ismerteti. Az ábrán a nyilak a villák behelyezési irányát mutatják.

1.1. számú ábra: Fa raklap A raklapon a zsákok elrendezése egy forgó platform segítségével történik. A platform a zsákokat a következő képen rendezi: két zsákot egymás mellé rak, a következőt ezekre merőlegesen. A második sort fordítva rakja, először rak egy zsákot 2

merőlegesen az első sorban egymás mellé helyezett két zsákra, majd ezután helyezi egymás mellé, az elsőre merőlegesen a két zsákot, majd így folytatja a zsákok rendezését a megengedett magasságig. A zsákmáglyázó platform felépítését és méreteit a 1.2 számú ábra mutatja be.

1.2. számú ábra: Zsákmáglyázó platform

A platform működtetése egy 1,5 [kW] teljesítményű elektromos motor segítségével történik. A platform forgási sebessége 33 [fordulat/perc]. A zsákok s platformra egy szállítószalag, és egy, a platform fölé szerelt csúszda segítségével érkeznek. Miután a két zsák a csúszdáról egymás mellé esett a platformra, az operatőr működésbe hozza pedálozással a platformot, és elfordítja azt 90o-al. A harmadik zsák tehát az első kettő végére, azokra merőlegesen fog esni. A műveletet megismétlődik

3

minden zsák esetében. Miután elérték a kívánt magasságot, a villás máglyázó elszállítja a kész raklapot, üreset hoz helyette, és a folyamat újraindul. A csúszda egy spirál alakú vályú, olyan dőlésszöggel, ami lehetővé teszi a zsákok optimális mozgását. A csúszda előnye, hogy gyakorlatilag hatalmas magassága ellenére nagyon kis felületet foglal el. A csúszdán, a zsák mozgásához a következő feltételnek kell teljesülnie: R>n+b+k Ahol: - R: a csúszda profiljának külső sugara [mm]-ben, - b: a megtöltött zsák magassága [mm]-ben és - k: a csúszdán a zsák okozta lehajlás mm-ben. Egy másik feltétel, amelynek ugyancsak teljesülnie kell: R > √ [(r + b)2 + (B/2)2] Ahol: B: a zsák vetülete a vízszintesre, B = l . cos α l: a zsák hossza mm-ben, cos α: a csúszda spiráljának dőlésszöge, A spirál emelkedés H: H = 2πR tg α. A dőlésszögnek biztosítani kell a zsák és a csúszda felülete között fellépő súrlódási erő legyőzését, Kísérleti meghatározások alapján ennek a szögnek az értéke: α = 15 – 16,5o.

4

A csúszda szerkezeti felépítését a 1.3 számú ábra szemlélteti:

a- egyszerű, b- dupla, 1.3. számú ábra: A csúszda szerkezeti felépítése A csúszda méretbeli jellemzői a következők: - külső átmérő: 1650 – 1700 [mm], - a tartóoszlop átmérője: 155 – 160 [mm], - a spirál léptéke (emelkedése): 2000 [mm], - a vályú dőlésszöge a tartóoszlophoz viszonyítva: 35...45o. A porszerű anyagok tárolása zsákokban téglából, fából vagy betonból készült raktárakban történik.

5

Azért, hogy a tárolás időtartama alatt a tárolt termék ne veszítsen a minőségéből, biztosítani kell egy sor feltételt: - a tárolóhelyen legyen biztosítva a természetes megvilágítás, - létezzen egy jó természetes szellőztetés, és ne legyen a raktározó térben sehol nedvesség, - padlón keresztül ne hatoljon be a talajvíz, esővíz vagy hólé, - a helységbe ne hatolhasson be a por, - az ablakok legyenek ellátva dróthálóval azért, hogy a szellőztetés ideje alatt, míg az ablakok nyitva vannak, ne repülhessenek be a madarak, - a helységben ne legyenek rágcsálók (egerek vagy patkányok), és ne létezzenek feltételek az állati kártevők szaporodásához, - a raktározás összes műveletét gépesíteni lehessen, - máglyákat a termelési sorrendben kell készíteni, elszállításkor mindig a régi máglyákkal kezdik a helység ürítését. 1.1.2. A porszerű anyagok ömlesztett tárolása A zsákokban történő tároláshoz képest az ömlesztett tárolás egy sor előnnyel jár. Ezek közül megemlíthető: a porszerű termék állaga ebben az esetben homogénebb, egyszerűbb a termék mozgatása, kisebb kiadások, ugyanis nincs szükség csomagolóanyagra. A módszer hátrányai közül megemlíthető: nagyobb a szemcsézet diverzítása, nehézségek a silók ürítésekor, stb. Például ha a siló átmérője túl kicsi, a silóban boltozatok keletkeznek, ezek a boltozatok időnként beomolnak, nagy igénybevételnek vetve alá a silók szerkezetét és azok felszereléseit. A normális szabad folyás akkor jön létre, ha a súrlódás a siló fala és a termék szemcséi, illetve a termék szemcséi között nagyon kicsi. Ebben az esetben boltozatok se keletkeznek. A lisztfolyás és a boltozatok keletkezésének a tanulmányozása lehetővé tette néhány fontos következtetés levonását a siló optimális formáját illetően: - a siló ürítő nyílásának felülete legalább fele kell hogy legyen a siló keresztmetszetének a nagyságával,

6

- a lejtők a siló fenekén aszimmetrikusak kell legyenek legalább 10o-al, a legkisebb lejtőnek legalább 70o-nak kell lennie a vízszinteshez képest. Kerülni kell a szomszédos lejtőket, amelyek a vízszintessel 70o-nál kisebb szöget zárnak be. Liszt esetében a hatékony tárolás céljából, úgy a lisztnek, mint a silónak egy sor feltételnek kell eleget tennie: - a liszt nedvességtartalma nem haladhatja meg a 15 [%] -ot. Az optimális nedvességtartalom tárolás esetében 13,5 – 14,5 [%].

Ha a nedvességtartalom

meghaladja a 15 [%] -ot, megjelennek a boltozatok, ami nagyon megnehezíti a siló ürítését, - a liszt szemcsézete jelentős tényező a siló ürítésekor. A nagyobb szemcsézetű lisztek könnyebben üríthetők, - a liszt hőmérséklete megközelítőleg egyenlő kell hogy legyen a siló falának a hőmérsékletével, ugyanis ha a liszt melegebb, mint a silófala lecsapódások. jelenik meg, ott megnő a liszt hőmérséklete, ami a liszt minőségének a leromlásához vezet, - a liszt állapota nagymértékben befolyásolja a tárolhatóságot. A penészes, dohos, kicsirázott búzából őrölt liszt boltozatokat képez, ami nagymértékben megnehezíti a siló ürítését, - a tárolási idő ugyancsak fontos tényező. Még abban az esetben is, ha a tárolás feltételei megfelelőek, 10...15 nap után a lisztet recirkulálni (áthúzatni egy másik silóba) kell, - a siló hőmérséklete fontos elem a tárolás esetében. A silóban a hőmérsékletnek 16...22 [oC] között kell váltakoznia.

Az optimális tárolási

hőmérséklet 18...20 [oC]. Döntő tényező a silóelemek állapota a tárolásra nézve. Betonelemek esetében a talaj és az első elem között nem lehetnek üres helyek, ahol behatolhat a nedvesség és a hideg. A silóelemek fala nem lehet nedves, rongálódott, vagy felkérgezett, ugyanis ezek az elemek megnehezítik a termék folyását a silóba. A siló fala nem lehet egyenetlen vagy lyukas, ugyanis ez lehetővé teszi az állati kártevők elszaporodását.

7

1.1.3. Siló típusok A siló anyagának a függvényén megkülönböztetünk: - vasbeton silókat, - acéllemez silókat. A silóelemek, függetlenül attól, hogy milyen anyagból készülnek, kör, négyzet vagy téglalap alakú keresztmetszettel rendelkeznek. Napjainkban egyre nagyobb teret hódít a fémsilók alkalmazása, ugyanis egyszerűbb. Olcsóbb gyorsabb a kivitelezésük, hosszabb az élettartalmuk, a tárolt árú hosszabb ideig, kisebb anyagi ráfordítással őrzi meg a jellemzőit. A fémsilók lehetnek vízszintes és függőleges kivitelezésűek is. A fémsiló, vagy esetleg silótelep a már meglevő infrastruktúrára (villany, víz, stb.) alapozottak. A siló, vagy esetleg silótelep magába foglalja: - mérleg, vagy hídmérleg - fogadógarat - silócella - anyagmozgató berendezés - minden cellának van saját hőmérsékletmérő berendezése - szellőztető berendezés A fémsiló jellemzői: - élettartam: 20-25 [év] - a fémlemez fal jól vezeti a hőt, emiatt gyakori a páraképződés, anyagfeltapadás - a tetőszerkezet alatt a nedvesség feldúsul, így a romlási veszteségek nagyobbak, mint más silók esetében, - minden siló el van látva aktív szellőztető berendezéssel, amely többletenergia árán biztosítja a minőség megőrzést, - a siló ürítése gravitációs úton történik, a bennmaradt gabonát csigarendszerrel ürítik ki, - a siló mechanikai szellőztetésére két mozgatható ventillátort alkalmaznak, lehetővé téve gyors, légzáró csatlakozásukat. A szelőztetés nyomórendszerű,

8

minimális sebessége 2 [m3] levegő / 1 [m3] terményre vonatkoztatva. A ventillátor teljesítménye 2000 [m3/h], 0,1...0,5 [kPa] nyomásnál. 1.1.3.1. A fémsiló belső felületének tisztítása A használat következtében számos körülmény teheti szükségessé a karbantartási munkálatokat a belső felületen. Ezek a karbantartási munkálatok lehetnek: festés, felülettisztítás, rovartalanítás, stb. amihez kézi eszközöket, valamint egyéb anyagokat alkalmaznak. A cellapalást belső

felületének

megközelítésére

állványszerkezetet

alakítanak

ki,

amely

segítségével megtakarítják az adott felületet. a munkavégzés alatt egy ügyelőnek a tartályban kell tartózkodnia, aki segédkezik, illetve ügyel a baleseti veszély elhárítására. A takarításnál kötelező a szabadlevegős légző berendezés, és a mentőöv használata. 1.1.3.2. A fémsilók korrózióvédelme A korrózió leküzdésére a világon sokféle gyakorlati eljárást alkalmaznak. A búzával feltöltött silóban a hőmérséklet időnként elérheti a 30...40 [oC]-ot és a 80 [%] relatív nedvességtartalmat. A külső hőmérséklet csökkenésekor a tároló falának belső felületén páralecsapódás következik be, és az így lecsapódott nedvesség a falak mentén lefolyik. A tárolás alatti lassú bomlási folyamatok eredményeként szén-dioxid is keletkezik, ami a lecsapódott nedvességben feloldódik, és így szénsav jön létre. A 30...40 [oC]-os hőmérséklet, a nagy páratartalom, a kondenzáció, és az enyhén savas kémhatású nedvesség együttes hatására a védőbevonat nélküli acéllemezen évi 200250 mikrométeres veszteséggel lehet számolni. A 0,75 és 1,25 [mm] vastagságú lemezekből készült tárolók 15....20 éves élettartalmát csak olyan védőbevonattal lehet meghosszabbítani, amely a lemezek vastagságának csökkenésével járó korróziót teljesen meggátolja. Ezt a következő három módszer egyikével érhetjük el: - egyenletes vastagságú, jó minőségű tűzi horganyozott bevonattal - 150 mikrométer vastag epoxigyanta bevonattal - 150 mikrométer vastag poliuretán bevonattal

9

Szerves

bevonatok

felhordása

előtt

szemcsesugaras

felülettisztítást

alkalmaznak a kifogástalan rozsdátlanítás, illetve a bevonat jó tapadása érdekében A szakirodalom szerint a korrózió sebesség értékei megközelítőleg a következők: - városi környezetben: 2...6 [µ / év] - ipari környezetben: 4...20 [µ / év] - tengeri környezetben: [µ / év] Ezek az értékek azonban az építmények külső oldalának korrózióját mutatják, amint az előbb rámutattam, a belső fal értékei a belső körülmények miatt magasabbak. A horganyozott lemez élettartalmát döntően befolyásolja a felhordott horganyréteg vastagsága. A silóhoz alkalmazott lemezeket tűzi horganyozással, vagy elektrokémiai

galvanizálással

horganyozzák.

Hibátlan

horganyréteget

tűzi

horganyozással általában 200 [g / m2] galvanizálással 350 [g / m2] vastagságú réteget érnek el.

Az ugyancsak tűzi horganyozásos Senzimer-eljárásnál az anyagot

folyamatos átfuttatással egymásután oxidálva és redukálva izzítják, majd azonnal, folyósítóanyag nélkül körülbelül 500 [oC ] hőmérsékletű horganyfürdőbe vezetik. Itt is minimum 200 [g/m2] körüli felülettömeg esetében érhető el a hibátlan horganyréteg. Figyelembe véve, hogy úgy a Magyarországi, mint a Romániai horganyozási technológiával mindössze 20...40 [µ]-es horganybevonatot tudunk készíteni, ezért feltétlenül indokolt a védőréteget és tartósságot festékbevonattal kívánt mértékben megnövelni. 1.1.3.3. A siló feltöltése A siló feltöltése több eljárással is lehetséges, ezek közül a legelterjedtebb a mechanikus és a pneumatikus módszer. A 1.4 számú ábra a siló mechanikus feltöltési módszerét ismerteti.

10

1- emelőberendezés, 2- önműködő mérleg, 3- töltő szállítócsiga, 4- ürítő szállítócsiga 1.4. számú ábra: silók mechanikus feltöltési technológiája

Az

1.5.

ábra

segítségével

a

pneumatikus

feltöltési

technológiával

ismerkedhetünk meg:

1- motor, 2- légsűrítő, 3- nyomásmérő, 4- szelep, 5- silóelem váltó, 6- rezgőszűrő, 7- silócella csoport 1.5. számú ábra: silók pneumatikus feltöltési technológiája

11

A pneumatikus fluidizált töltési eljárás egyre nagyobb teret hódít napjainkban. A fluidizált szállítási eljárás a klasszikus pneumatikus eljárástól a szállított árú / szállítólevegő tömegének az arányában különbözik. A klasszikus esetben ez az arány 4, míg a fluidizált szállítás esetében meghaladja a 10-et. Ezt az arányt µ-vel jelölik. Meghatározása: µ = Gm/Ga ahol: µ- keverési arány a szállított termék és a levegő között, Gm- a szállított árú mennyisége kg/perc-ben Ga- a felhasznált levegő mennyisége kg/perc-ben. 1 [m3] levegő = 1,2 [kg]. A csövezet átmérője 80 – 100 mm, a légsűrítő által leadott nyomás 0,5 – 1,5 [at]. A sűrített levegővel egyszerre a légsűrítő mozgásra kényszeríti az áruszemcséket is. A szeleprendszer segítségével a levegőnyomást szabályozni lehet. Amint megérkezett a kívánt helyre a levegő-árú elegy, a levegőt szökni hagyják, a szilárd áruszemcsék a gravitáció hatására elfoglalják a helyüket a silóban. 1.1.3.4. A siló ürítése Általában a silók feltöltése nem jelent különleges problémát, azonban a technológiai tulajdonságoknak köszönhetően a gondok az ürítéskor jelentkeznek. A használtabb eljárások

közül megemlíthetjük a gravitációs ürítést, a

fluidizált ürítést, a szállítócsiga alkalmazását, stb. 1.1.4. Folyadékok tárolása tartályokban A tárolásra alkalmazott tartályokat több szempontból lehet osztályozni. A környezettel szembeni érintkezés szerint beszélhetünk: - tartályok, amelyek nem bocsátanak ki a környezetre ártalmas gázokat, illetve gőzöket, - zárt tartályok amelyeket vagy steril, vagy oxigénmentes környezetben kell őrizni, ugyanis a

környezetre ártalmas gázokat illetve gőzöket bocsátanak ki

magukból.

12

A hőmérséklet szerint megkülönböztetünk: - szabad érintkezésű tartályokat, ezek átveszik egy adott idő után a környezet hőmérsékletét, - fűtőberendezéssel ellátott tartályokat, amelyek egy adott hőmérsékleti intervallumon tartják a tárolt folyadékokat, függetlenül a külső hőmérséklettől. A töltő-ürítő helyhez viszonyított elhelyezésük szerint léteznek: - stacionárius tartályok, ezek ugyanazon a helyen maradnak az egész üzemelési időtartamuk alatt, - mozgó tartályok, ezek vagy vasúti, vagy közúti szállítóeszközökre vannak szerelve, tehát képesek helyváltoztatásra. 1.1.4.1. A tartályok felépítése A tartályokat függőleges, vízszintes és téglatest alakúra építik, és a felhasználásuk szerint lehetnek: a. Légköri nyomáson működő, függőleges hengeres tartályok folyadékok tárolására. Az alsó részük egyenes, vasbeton alapzatra vannak elhelyezve. b. Függőleges hengeres tartályok lebegő anyagos folyadékok tárolására. Ezeknek az alsó részük kúpos formájú, és egy fémszerkezetre vannak helyezve, amely gerendákból és acélidomokból készült. c. Függőleges hengeres tartályok nyomás alatti folyadékok tárolására. Az alsó részük kerekített, és egy fémszerkezetre vannak helyezve. d. Légköri nyomáson működő, vízszintes hengeres tartályok folyadékok tárolására. Az alsó részük egyenes, vasbeton alapzatra vannak elhelyezve. e. Vízszintes hengeres tartályok nyomás alatti folyadékok tárolására. Az alsó részük kerekített, és egy nyereg alakú fémszerkezetre vannak elhelyezve. f. Téglatest alakú tartályok. Általában téglából készülnek, és vagy üveggel, vagy valami más, korrózióálló anyaggal vannak kibélelve. Az ilyen típusú tartályokat a

bor-,

keményítő-,

sör-

és

gyümölcshűsítő

gyártástechnológiák

esetében

alkalmazzák. A folyadékok tárolására használt tartályok méretezése a következő képen történik:

13

A méretezést a használt folyadék mennyiség, a folyadék sűrűség, a tartály mértani alakja, és a tartály feltöltési százalék függvényében végzik. A tartály magasságának (H) a meghatározására a következő képlet használatos: H = V / ( π D2/4), ahol: - V a tartály térfogata [m3]-ben, - D a tartály átmérője. A tartály kapacitásának (M) meghatározása a következő képlet segítségével történik: M = A.H.Kv.ρv, ahol: - Kv - a térfogat kihasználási együttható, - H- magasság [m]-ben - ρv – sűrűség, [kg/m3]-ben. 1.1.4.2. A folyadékok tárolására használt tartályok építésére alkalmazott anyagok A építéshez alkalmazott anyagok megválasztása a tartály felhasználási területe szerint történik. Az építéshez ajánlott anyagok a következők: - szürke öntöttvas. Ebből az anyagból készítik a tartály testet és különböző fedőket. Abban az esetben, ha lúgos anyagokat kell tárolni a tartályban, akkor a használt öntöttvasat 0,4 – 0,8 [%] krómmal és 0,5 – 1 [%] nikkellel kell ötvözni. Ha a tárolt folyadék savas jellegű, az ötvözést szilíciummal és molibdénnel kell végezni. - acél. Az acélt szénacél-, vagy gyengén ötvözött szénacél lemezek formájában alkalmazzák. Magas hőmérsékleten működő, vagy erősen korrodáló anyagok tárolására alkalmazott tartályok gyártására használatos. A nikkellel ötvözött acélból alacsony hőmérsékleten tárolt folyadékok számára gyártanak tartályokat. Az ötvözésre használt elemek: 18 [%] Cr és 8 – 9 [%] Ni. Egyes esetekben molibdént is használnak ötvözőelemként.

14

Korrózív hatású folyadékok (például víz) tárolására a tartályok cinkkel bevont acéllemezekből készülnek. A tartósító folyadékok tárolása ónozott acéllemezekből készült tartályokban történik. A bélelt acéllemezekből gyártott tartályok az erjesztési technológiákban használatosak. A bélelést a tartály belső felületére képezik ki. A bélelés történhet korrózióálló acéllal, esetleg egy nagyon vékony műanyag vagy üveg réteggel. A bélelt réteg vastagsága nem haladhatja meg az acéllemez 10 [%]-át. - alumínium. Az alumíniumot lemezek formájában használják a tartályok előállításához. Főleg a tejfeldolgozás területén használatos. Az alkalmazott lemez lehet egész tömegében alumínium, vagy csak alumíniummal bélelt acéllemez. Az alumínium edények mosására különleges mosási eljárásokat kell használni, ugyanis a nátrium karbonát oldatok megtámadják az alumíniumot. Ezeknek az edényeknek a mosása foszfát tartalmú vegyületekkel történik. 1.1.5. A hidraulikus és pneumatikus berendezések műszaki karbantartása A tároló berendezések nagy része számtalan hidraulikus és pneumatikus készülékkel van ellátva. A berendezést működtető munkásnak a következő feladatai vannak az ellenőrzés és karbantartás területén: a nyomás- ás hőmérséklet munkarezsim követése, a kopás és az olajszint napi ellenőrzése, az olaj csere elvégzése az előírt periódusokban, a javító személyzet figyelmeztetése, ahányszor erre szükség van. Az esetek 50 %-ában a pneumatikus- és hidraulikus berendezések károsodását az olaj túlmelegedése idézi elő. 1.1.5.1. A tartályok karbantartása A tartályok esetében a karbantartási munkálatokat periódusokként végzik. A periódusok nagyságát a tárolt folyadék határozza meg. A karbantartási munkálatok a következő műveleteket foglalják magukba: - a tartály gőzölése alacsony nyomású gőzzel, - a tartály szelőztetése, - a lerakódások eltávolítása minden ürítés után, - a tartály tisztítása vízsugárral és gőzzel,

15

- a tartály újrafestése korrózióálló festékkel, - a tartály újratömítése, ha anyagveszteségek jelentkeznek. 1.1.6. A hegesztett tartályok javítása A javítást a javítási programban előírt időközönként kell végezni. A javítás keretében a következő műveleteket kell végezni: - a tartály köpenyéből, fenekéből vagy fedeléből egyes részek kicserélése, - megjavítják, kicserélik és ellenőrzik a szerelvények működését, - ellenőrzik és kijavítják a meghibásodott mérőműszereket. 1.1.6.1. A tartályok fontosabb meghibásodásai A tartályok leggyakrabban előforduló meghibásodásai a repedések. A repedések javítását a repedések típusának figyelembe vételével végzik, az alábbiak szerint: - teljesen át nem hatolt repedések. Hidegvágóval eltávolítják a repedés körül az anyagot a repedés fenekéig, a repedés széleit bevágják 50o – 60o- os szögben, majd feltöltik hegesztéssel, - teljesen áthatolt repedések. Ebben az esetben a repedést teljes hosszában oxiacetilén lánggal kivágják a tartályból, ák darabot készítenek és azt az eltávolított rész helyébe hegesztik.

2. Anyagszállítás 2.1. Szilárd anyagok szállítása 2.1.1. Általánosságok A termelési folyamat során, egy egységen belül számos szilárd halmazállapotú anyaggal dolgoznak, amelyek a fluxus során többször is helyet cserélnek a termelési felületen belül. Ez a helyváltoztatás történhet vízszintes síkban, illetve függőlegesen is, különböző emeletek között. Az elmozdulás történhet néhány méterre, de esetekben előfordulhat néhány kilométerre történő szállítás is. Az elmozdulás emelő- és szállítóberendezések segítségével valósul meg. Ezek a berendezések a következő elvárásoknak kell, hogy megfeleljenek: - ne rongálják a felemelt, vagy szállított berendezéseket,

16

- legyenek képesek időben leszállítani a technológiai folyamat által kért anyagokat, - a kért helyeken dolgozhassanak, anélkül hogy újabb beruházásokat tennének szükségessé, - a működésük időtartama alatt ne zavarják a technológiai folyamatokat, - kihasználásuk legyen gazdaságos, - ne terheljék túl a munkásokat, - ne legyenek baleset veszélyforrás a munkásokra nézve. A

működésük

szerint

az

emelő-

és

szállítóberendezések

lehetnek

mechanikusak, a gravitáció elvén működők, hidraulikusak és pneumatikusak. 2.1.2. Felhasználási terület és osztályozás A szállítási művelet elvégzésének módozata szerint az emelő és szállító berendezéseket két nagy csoportba sorolják: - időszakos működésűek: egy egész járatból csak egy rész van felhasználva szállításra, - folytonos működésűek: a berendezés áruval történő ellátása, az árú szállítása illetve ürítése egyidőben, folytonosan történik. Az emelő- és szállítóberendezések megválasztása a technológiai folyamat, az egység kapacitása, és a szállítandó árú jellemzőinek a függvényében történik. 2.2. Időszakos működésű emelő- és szállító berendezések 2.2.1. Sín nélkül mozgó emelő és szállító berendezések Ezek a berendezések az élelmiszeriparban az egységen belül az áruforgalmat bonyolítják le. Ebbe a kategóriába a teherautók és az elektromos targoncák tartoznak. 2.2.2. Talajon és sínen működő emelő és szállító berendezések Ezeket a berendezéseket a következő csoportokba lehet sorolni: 2.2.2.1. Sínen mozgó szállító- és emelő berendezések Ezek az emelő- és szállítóberendezések jól meghatározott útszakaszt járnak be. Gyakorlatilag két csoportba oszthatók: 2.2.2.1.1. A talajra helyezett sínen mozgó szállító- és emelő berendezések Ebbe a csoportba a kocsik és a kiskocsik sorolhatók. A kocsikat illetve kiskocsikat vontatják, és a gyártóegységen belül és kívül is használatosak, például

17

kapcsolatot képeznek az egység és vasúti állomás, egység és raktár, illetve egység és más egység között. - a vagonok lehetnek platformosak (nagy térfogatú darabok szállítására), oldalredőnyösek, vagy zárt térfogatúak. A romlékony élelmiszeripari termékeket hűtött, vagy állandó hőmérsékletű (izoterm) kocsikban szállítják. Az élelmiszeripari folyadékok (olaj, tej, bor, sör, alkohol, stb.) tankvagonokban (ciszterna) szállítják. Ezeket a tankvagonokat alumíniumból vagy rozsdamentes acélból készítik, így nem jelentenek veszélyt az emberi egészségre. - a kisvagonokat (csillék) kis méretű, vagy porszerű anyagok szállítására használják. 2.2.2.1.2. A levegőben elmozduló emelő- és szállítóberendezések Ebben az esetben az elmozdulást vagy kézi erővel (lökéssel), vagy mechanikusan oldják meg. Mindkét esetben az emelő- vagy szállítóberendezés sínen mozdul el. - a kézi erővel működtetett emelő- ész szállítóberendezéseket a vágóhidakon használják az állattestek mozgatására, - a mechanikus görgős és horgos szállítóberendezést a direkt szállításokra alkalmazzák, úgy, hogy a termékeket a horgokra akasszák, - a mechanikus, tégely típusú szekérkés szállítóberendezést kis és közepes méretű termékek szállítására használják. A tégelyeket, amelyekbe a termékeket helyezik, csapszegekkel rögzítik a szállító berendezéshez. A tégely kézzel könnyen elforgatható a csapszeg körül, ezáltal nagyon könnyen kezelhető, illetve üríthető. - a mechanikus, szekrény típusú szekérkés szállítóberendezést a húsfeldolgozó egységekben használják, a termékek szállítására a főző és füstölő részlegeken. - a gépesített szállító vonalakat a termékek talajról történő felemelésére és szállítására alkalmazzák. Ezeket különböző változatokban gyártják. Az egyik gyakran használt változat a láncos emelő. A 2.1 ábra egy ilyen láncos emelőt ismertet:

18

1- hajtólánc, 2- csillagkerék, 3- sín, 4- feszítőkészülék, 5- elektromos motor, 6vezetőrúd, 7- rögzítő készülék, 8- a vezetőrúd vízszintes része, 2.1 ábra: Láncos emelőkészülék.

A láncos emelő a csillagkeréken (2) elmozduló csuklós láncból (1) áll. Az alsó csillagkereket (2) a fémvázra szerelik. Egy feszítőszerkezet (4) segítségével. A másik csillagkereket a fémváz felső részére szerelik, amelyet egy elektromos motor-reduktor rendszer(5) működtet. A rögzítő készülékek (7) szerepe az állattestek felemelése és a vezetőrúd (6) vízszintes részére (8) való helyezése. A szállítószalag szerepe az állati tetemek hordozása a vágóhidakon belül oda, ahol azok a technológiai folyamatoknak vannak kitéve. 2.3. Nyomással vagy húzással működő emelőkészülékek Ezeket a berendezéseket egyes darabok, alkatrészek, gépek és készülékek emelésére használják a gépészeti műhelyekben vagy a termelési részlegeken. Általában kézi meghajtásúak, kis térfogatúak és könnyű a szállításuk.

19

Az élelmiszeriparban a legelterjedtebb ilyen típusú emelőkészülékek a következők: 2.3.1. Emelők Aránylag kis magasságba, függőleges irányba emelik a terhet lentről felfele tolva azt. Nem rendelkeznek sem hajlékony elemekkel, sem a teher fogására, vagy felfüggesztésére szolgáló elemekkel. Három változatuk ismert. - fogasrudas emelő - csavaros emelő - hidraulikus emelő 2.3.1.1. Fogasrudas emelő A fogasrudas emelők fő eleme a fogaskerék-fogasléc rendszer. Ezeket az emelőket 32...125 [kN] maximális terhelésre lehet használni. Felépítésüket a 2.2 ábra szemlélteti: 1

2 3 4

5

1- emelőplatform, 2- fogasléc, 3- kilincsszerkezet, 4- hajtókar, 5- rest 2.2. ábra Fogasrudas emelő

20

2.3.1.2. Csavaros emelő A csavaros emelő mechanizmusa csavar-anyacsavar. Egyszerűsége miatt elterjedtebb, mint a fogasrudas emelő. Maximális megterhelése 5...400 [kN], emelési magassága 100...300 [mm]. Az emelő részei: 1- emelőplatform, 2- hajtókar, 3- anyacsavar, 4- csavar, 5-váz A csavaros emelő felépítését a 2.3 ábra szemlélteti:

1

2

3

4

5

1- emelőplatform, 2- hajtókar, 3- anyacsavar, 4- csavar, 5-váz 2.3. ábra: Csavaros emelő

21

2.3.1.3. Hidraulikus emelő A hidraulikus emelő nagy, 7500 [kN] nagyságrendű terhek emelésére szolgál. Előnye az, hogy nagyon kicsi a tömege a felemelt tömeghez képest. 2.3.2. Csigák A csigák lánc, vagy huzalgörgők, amelyek egy tartóba vannak rögzítve, és amelyeknek az a szerepe, hogy terheket emeljenek velük, vagy egy bonyolultabb szerkezet alkotó elemei. A csiga felfogatási módjától függően beszélhetünk: - fix, vagy rögzített csiga: ebben az esetben a csiga elfordulhat egy rögzített tengely körül. (2.4. a ábra) - mozgó csigák: a csiga elmozdulhat egy tengely körül, a tengely a maga során emeléskor felfelé mozog. (2.4.b ábra)

a- állócsigák, b- mozgócsigák 2.4. ábra: Csigatípusok 2.3.3. Csigasorok A csigasorok olyan emelő mechanizmusok, amelyek felépítésében rugalmas elemek is helyet kapnak. Felépítésük egyszerű, a teher felépítésére és vízszintes elmozdítására szolgálnak. Lehetnek kézi, és gépi meghajtásúak is. A felépítésük szerint léteznek:

22

- csigákkal működők, - fogaskerék meghajtásúak, - csigameghajtásúak. A csigasorok két, vagy több csigából épülnek fel, amelyek lehetnek rögzítettek, vagy mozgók. A csigasor felépülhet egyszerű csigákból (2.5. ábra), vagy csigatömbökből (2.5.b. ábra)

a- csigasor egyszerű csigákból építve, b- csigatömbökből épített csigasor 2.5. ábra: Csigasor típusok

A

fogaskerék,

illetve

csigahajtású

csigasorok

esetében

lánckereket

használnak, rugalmas elemként pedig láncot 2.3.4. Elektromos csigasorok Ezek gépesített emelő mechanizmusok, amelyek teher emelésére, és vízszintes síkon történő elmozdítására szolgálnak. Alacsony az önsúlyuk, egyszerű a működésük és karbantartásuk.

23

Felépítésük: egy motorházból állanak, amelyre fel vannak szerelve a következő elemek: - elektromotor - fogaskerék hajtómű - egy cséve, amelyre a láncot, vagy kötelet tekernek - vezérlő berendezés - fékrendszer Az elektromos csigasorok három módon használatosak: 1- fixen, felrögzítve egy gerendára, 2- felfüggesztve egy szekérkére, amely egy sínrendszeren mozog, 3- Felfüggesztve egy emelő berendezésre (híddaru). A csigasorok felépítését a 2.6 ábra szemlélteti:

1

2

3

1- csigasor gerendára szerelve 2 - csigasor szekérre szerelve, 3- csigasor híddarura szerelve 2.6. ábra: Csigasorok

2.3.5. Daruk Megszakított működésű berendezések, a teher felemelésére és rövidtávon történő szállítására szolgálnak. A különböző daruk nagyon eltérnek egymástól a felépítés és a szerkezet szempontjából, általában gépi felépítésűek, és csak ritkán alkalmaznak kézi meghajtású darukat.

24

Két nagy csoportra oszthatók: - helyhez kötöttek - mozgódaruk A helyhez kötött daruk lehetnek: - tartóoszlopos daruk (2.6.a. ábra) - falidaruk (2.6.b. ábra) - Derrick daruk (2.6.c. ábra)

a- tartóoszlopos daruk, b- falidaruk, c- Derrick daruk 2.6. ábra: helyhez kötött daru típusok

A mozgódaruk két nagy csoportba sorolhatók: - forgódaruk - helyhez kötött daruk A forgódaruknak két nagy csoportja ismert - sínen mozgó daruk - sínpálya nélküli daruk A sínen mozgó daruk lehetnek: - toronydaru

25

- vasúti daru A sínpálya nélküli daruk csoportosítása: - szekérkén mozgó daru - kocsidaru - gumikeréken mozgó daru - lánckeréken mozgó daru A helyváltoztató darukat ugyancsak két nagy csoportba osszák: - kecskedaru - önhordó, vagy portál daru A 2.7 ábra a gyakrabban használatos darutípusokat ismerteti:

26

a.- toronydaru, b.- vasúti daru, c.- szekérdaru, d, e.- gépkocsidaru, f.lánctalpas daru, S- terhelés, G- ellensúly, vagy nehezék. 2.7. ábra: Mozgódaru típusok

A 2.8. ábra egy kecske- és egy önhordó darut szemléltet

2.8. ábra: Kecske- és önhordó daru

2.3.6. Híddaru Az élelmiszeripar szerelő és javító műhelyeiben gyakran használják a híddarut. A híddaru egy olyan emelőberendezés, amely a műhely két szembefekvő falára szerelt sínrendszeren mozog. Egy, vagy több emelőberendezéssel látják el. 2.3.7. Elektromos máglyázógép A raklapokra helyezett végtermékeket szállítják a segítségével az egység udvarára vagy a raktározó helyiségekbe. Az elektromos máglyázógép egy elektromosan működtetett mozgóegységből áll, amely két villával van ellátva. A villák függőlegesen elmozdíthatóak. Az áruval megrakott raklap két deszkasora közé a gép betolja a villákat, majd függőlegesen felemeli, és így elszállítja a raklapot. Az elektromos máglyázó segítségével a különböző járművek megrakhatók, illetve üríthetők is egyben.

27

2.4. Folytonos működésű szállító berendezések Ezek a berendezések folytonos működésűek, egyidőben történik a töltésük is ürítésük is, leszámítva azt a kis időtartamot, amíg a szállítóberendezés a rakodási ponttól az ürítési pontig érkezik. Ezeknek a szállítóberendezéseknek az az előnyűk, hogy állandó mennyiségű árut szállítanak, teljesem gépesítettek, és esetenként önműködőek is. Elhelyezésük nem zavarja a technológiai folyamatot, és esetenként a szállítással egyidőben megoldják az adagolást is. A folytonos működésű szállítóberendezések megválasztását a szállítandó termékek jellemzői határozzák meg (alak, granuláció, keménység, tapadóképesség, nedvességtartalom, stb.) 2.4.1. Mechanikus folytonos szállítóberendezések A következő típusai elterjedtebbek: 2.4.1.1. Vízszintes vagy enyhe dőlésszögű (max. 20o) szállítószalagok 2.4.1.2. Lemezes szállítószalagok Szerepük a porszerű-vagy granulált anyagok tolása rögzített vályúkban. A 2.9 ábra egy lemezes szállítószalag felépítését ismerteti:

28

1-vályú, 2- lánc, 3- görgő, lemez a- szerkezeti felépítés, b- vízszintes szállítószalag, c- ferde szállítószalag. 2.9 ábra: Lemezes szállítószalag

A szállítószalag rögzített része egy vályú. A vályú négyzetes vagy téglalap keresztmetszetű. A vályúban egy, a görgőrendszer által meghajtott lánc mozog. A láncra szerelik szabályos távolságokra a lemezeket. A lemezek 4 – 8 [mm] vastagságú közönséges szénacél lemezekből (OL 38) készülnek. Esetenként a lemezeket acélrúdból készült gereblyeszerű alkatrésszel helyettesítik. Ilyen szállítószalagot használnak például a cukorrépa mozgatásához. 2.4.1.3. Serleges emelőberendezés A szállítóberendezés ebben az esetben függőleges irányban valósítja meg az anyagmozgatást. Egy ilyen emelőberendezést a 2.10 ábra ismertet:

1- szalag, 2- serleg, 3- feszítődob, 4- köpeny B- a serleg hossza, L- a serleg szélessége, β- a serleg dőlésszöge 2.10 ábra: Serleges emelőberendezés

29

Szerkezeti szempontból a serleges emelő hasonlít a lemezes szállítószalaghoz, azonban függőleges helyzetű. A szalagra ebben az esetben szabályos távolságokra serlegeket szerelnek. A szalagot az egyik végen a hajtódob, a másik végen a feszítődob működteti. Az emelő köpenyét acéllemezből vagy fából (deszkából) készítik. A felhasználás függvényében a serlegek különböző alakúak és nagyságúak lehetnek. A sebességük 0,3 – 3,5 [m/s] között váltakozik. Az emelőberendezéseket, a felhasználás függvényében más szállítóelemekkel is felszerelhetik a serleg helyet, például rudakkal a zsákok szállítása esetében, bölcsőkkel a tésztakelesztéskor, stb. 2.4.1.4. Csigaszállító berendezések Kis méretű termékek szállítására használatos. Ilyenek a granulátumok, porszerű anyagok, kis méretű termékek, stb. A szállított anyagoknak nagy lehet a nedvességtartalmúk, esetenként paszták, nagy viszkozitású folyadékok is szállíthatók ezzel a berendezéssel. A 2.11 ábra egy csigaszállító berendezést mutat be:

30

1-vályú, 2 tengely, 3- csiga, 4- persely, a, b, vízszintes tengelyű berendezés, c- ferde tengelyű berendezés 2.11. ábra: Csigaszállító berendezés A vályú lehet vízszintes helyzetű, de lehet ferde is, max. 20o- os dőlésszögben. Ha a tengely és a vályú nagyon hosszúak, akkor a tengelyt a két végén fel kel támasztani, de ugyanezt kell tenni minden 2 – 2,5 méterenként is egyszerű perselyek segítségével. A csiga átmérője 100 – 800 [mm] lehet. Közönséges szénacél lemezből (OL 38) készítik. Egyes esetben a berendezés helyzete függőleges is lehet, ilyenkor a berendezés az árút lentről felfelé nyomja.

Ilyen esettel találkozunk a cukorrépa

szeletek mozgatásakor.

31

2.4.1.5. Rezgő szállítóberendezés Ezt a berendezés típust abban az esetben alkalmazzák, ha a szállítással egyidőben a hűtést vagy a szárítást is meg kell oldani. Egy ilyen berendezést a 2.12 ábra ismertet:

1- vályú, 2- tartó, 3- hajtómechanizmus, 4- excenter (körhagyó) 2.12. ábra: rezgő szállítóberendezés

A szállítóberendezés egy vályúból épül fel, amelyet tartókra szerelnek. A hajtómechanizmust egy villanymotor működtet. A rezgést egy forgattyús rúd vagy excenter biztosítja. Ezt a szállítóberendezést egy olyan alapzatra kell szerelni, ami képes rezgéscsillapításra, azért, hogy a rezgést ne vegye át az egész épület. 2.5. A mechanikus folytonos szállító berendezések kapacitásának meghatározása A Qm szállítási kapacitás meghatározása a vezeték vagy vályú számára meghatározott hozamegyenlet segítségével történik. Qm = A.W. ρv, [kg/s]-ban. Figyelembe véve, a szállítási kapacitást órában adják meg, a fenti képlet a következő képen alakul: Qm = 3,6. A.W. ρv. kf, [ t/h]-ban. A képletben: - A: a szállítóberendezés keresztmetszete [m2]-ben, - W: a szállítóberendezés elmozdulási sebessége [m/s]-ban, - ρv: A szállított áru sűrűsége ömlesztett állapotban, 32

- kf: együttható, amely figyelembe veszi a szállítóberendezés megterhelési fokát. A képlet különböző formákat ölt a szállítóberendezés típusától függően. 2.5.1. A csigaszállító berendezés kapacitása A kapacitást ebben az esetben a következő képlet segítségével határozzuk meg: Qm = 3,6. p.n/60. ρv. kf.π(D2-d2)/4 ahol: - π(D2-d2)/4: a csiga metszetének felülete [m2]-ben, - D: a csiga külső átmérője [m]-ben, - d: a tengely átmérője [m]-ben, - a csiga léptéke [m]-ben, - n: a tengely fordulatszáma [fordulat/perc]-ben. 2.5.2. A lemezes szállítóberendezés kapacitása A lemezes szállítóberendezés kapacitását a következő képlet segítségével határozzuk meg: Qm = 3,6. B.H.W. ρv.Kr.kS, [t/h]-ban. ahol: - B: a vályú szélessége, [m]-ben, - H: a vályú magasága, [m]-ben, - W: a lemezek elmozdulási sebessége [m/s]-ban, - kS: együttható, mely figyelembe veszi a súrlódást a szállított áruszemcsék és a fal között, lassítva ezáltal a mozgási sebességet. 2.5.3. A szállítószalagok kapacitása A kapacitást a következő képlet segítségével tudjuk meghatározni: Qm = 3,6. B.h.W. ρv.ke, [t/h]-ban. A képletben: - B: a szalag szélessége, [m]-ben, - h: a termék átlagos magassága a szalagon, - ke: együttható, amely figyelembe veszi az anyag elhelyezését a szalagon.

33

2.5.3.1. A szállítószalagos adagolóberendezés számítási elemei A szállítószalagos adagolóberendezés hatásfokát a következő képlet segítségével lehet meghatározni: Q = 3,6 ⋅ b ⋅ h ⋅ v ⋅ γ , [kg/h] ahol : Q- gravimetrikus hatásfok, [kg/h]-ban ; b - a termék szélessége a szalagon cm-ben; az ipari gyakorlat szerint b értéke 20-25 [cm] között váltakozik, h- a termék vastagsága a szalagon [cm]-ben; v – a szállítószalag sebessége [cm/sec]-ban;

ρ – a termék sűrűsége[g/cm3]-ben; A szállítószalagos adagolóberendezés működésbe hozatalához szükséges energia a szalag működtetéséhez szükséges energiából és a szalag és mozdulatlan porszerű termék, illetve a szalag és tartóberendezés közötti súrlódási erő legyőzéséhez szükséges energiákból tevődik össze. A szállítószalag S1 megnyúlása megfelel a szalag kezdeti megnyúlásának. A szakirodalomban ez a megnyúlás 30-60 [kg]-nak felel meg. A nyúlás növekedése a súrlódás okozta ellenállásnak, és a szalagnak a dobra való felcsavarodásának tudható be.

S 2 = S1 + W1 , [kg]-ban,

innen:

W1 = S 2 − S1 A szállítószalag nyúlás növekedni fog ami a súrlódási erő legyőzésének tudható be. A súrlódási erő az árurétegek, illetve szalag és tartóberendezés közötti jön létre:

S 3 = S 2 + W2 + W3 , [kg]

W2 = G ⋅ µ , [kg], W3 = G ⋅ µ1 , [kg] Ahol: S1- a szállítószalag kezdeti megnyúlása, [kg] -ban;

34

G- a liszt nyomása a tárolóaknában, ami a mozgásban lévő szalagra vonatkozik, [kg]-ban kifejezve;

µ- a lisztszemek közötti súrlódási együttható, a szakirodalom szerint a µ értéke 0,6-0,7 között váltakozik.

µ1- a súrlódási együttható a szalag és tartóberendezés között. A gyakorlat szerint a µ értéke 0,3-0,4 között váltakozik A tárolóaknában a liszt nyomásának a G értékét ami a mozgásban lévő szalagra vonatkozik a következő képlettel lehet meghatározni:

G = pn ⋅ F = pn =

γ ⋅R f ⋅k

ρ⋅R ⋅ F , [kg] µ ⋅k

, [kg/m2]

Ahol: pn- a termékoszlop nyomása a mozgásban lévő szalagra, [kg/m2]-ben;

ρ- a termék sűrűsége [kg/dm3]-ben; R- a kiürítési nyílás pneumatikus sugara [m]-ben ;

µ- a termékszemek közötti súrlódási együttható k - a liszt mobilitási együtthatója, k = 0,21-0,27. A kiürítési nyílás pneumatikus sugara a tranzverzális felületének (F), és kerületének (S) az aránya. Ha a kiürítési nyílás téglalap alakú a és b méretekkel, akkor:

R= R=

F S

1 a ⋅b ⋅ , [m] 2 (a + b )

A képletben: - F: A kiürítési nyílás felülete [m2]-ben. A szállítószalag nyúlása megnő, a súrlódási ellenállás miatt, ami a szalag és a tartószerkezet, illetve a szalagnak a dobra történő felcsavarodásakor keletkezik.

S 4 = S 3 + W4 , [kg], Azonban:

S 4 ≈ 1,1 ⋅ S 3 , [kg].

35

A hajtódob szélén a periferikus erő értéke:

P = S 4 − S1 , [kg]. A szállítóberendezés tengelyének a teljesítménye:

N1 =

P⋅v , [kW] 102

Ahol: - v: a szállítószalag sebessége [m/s]-ban A villanymotor teljesítményét a következő összefüggés segítségével lehet meghatározni:

N=

N1

η

, [kW]

Az összefüggésben: - η: a meghajtó berendezés hatásfokának az együtthatója, értéke 0,5-0,7 között váltakozik.

2.6. Gravitációs szállító berendezések Ebben az esetben a termék szállítása egy magasabb szintről egy alacsonyabb szintre egy ferde síkon megy végbe, a gravitáció hatására. Ez akkor lehetséges, ha a súly FT összetevője nagyobb a súrlódási erőnél (f), azaz: FT > f. A 2.13 ábra a gravitációs szállításnak az elvét szemlélteti:

2.13 ábra: A gravitációs szállítás elve

36

A fenti ábra szerint: M = m.g, [N]-ban, ahol: - m: a szállított áru tömege, [kg]-ban, - M: a termék súlya ;[N]-ban, - g: gravitációs gyorsulás [m/s2]-ben. FT = m.g.sinα, ahol: - α: a lejtő dőlésszöge, f = µ.m.g cosα, A képletben µ a súrlódási tényező a termék és a lejtő anyaga között. FN = m.g.cosα, Tehát az elmozdulás feltétele: FT > f. Behelyettesítve az adatokat kapjuk: m.g.sinα > µ.m.g.cosα, A legelterjedtebb gravitációs szállítóberendezések a következők:

2.6.1. A lejtők A lejtőket általában a henger alakú tartályok, ládák, hordók rakodóplatformra történő szállítására használják.

2.6.2. Csúszdák és vályúk A malomiparban használatos szállítóberendezések. A segítségükkel az ömlesztett gabonát vagy a zsákokat szállítják. A csúszdák és vályúk acélból, vagy vékony acéllemezzel bélelt fából készülnek. A húsiparban alumíniumból vagy ötvözött (rozsdaálló) acélból készülnek.

37

2.6.3. Szállítás csövek segítségével Főleg a malomiparban használatosak a lisztek szállítására egyik munkaszintről a másik munkaszintre. Ezek a csövek rozsdamentes ötvözött acélból készülnek, többnyire henger alakúak, de használatosak a hasáb alakúak is. A csöveket zeg-zugos formában, általában kis dőlésszöggel szerelik. A 2.14-es ábra egy ilyen szállítóberendezést szemléltet:

2.14. ábra: Szállítócsövek

2.6.4. Görgős szállító berendezések Csomagolt áruk (ládák, üveg baxok, stb.) szállítására használatosak. A berendezés egy vezető keretből áll, amibe tengelyeken görgőket szerelnek. Az egész keret állítható tartókra van elhelyezve, ami lehetővé teszi a szállítóberendezés magasságának és dőlésszögének a szabályozását. A beállítás szorítócsavarok segítségével történik. Ez a berendezés egyenes vagy görbe pályán is végezheti a szállítást. Egyenes részeken a dőlésszög 2 – 7 [%], míg a kanyarokban ezt a dőlésszöget megnövelik 0,5 -2 [%]-al. (nagyobb dőlésszöggel a kanyar belső ívén).

38

2.7. Hidraulikus szállító berendezések A szilárd anyagok vízben történő szállítása a következő esetekben valósítható meg: - ha az áru nem degradálódik a vízzel történő érintkezéskor, - ha szükséges a szennyeződések eltávolítása az anyagból, - ha el akarják kerülni a por keletkezését szállításkor. A hidraulikus szállítást csatornákon vagy vályúkon keresztül oldják meg. Olyan termékek szállíthatók hidraulikusan, amelyeknek a fajlagos sűrűségük megközelíti a vízét, és a vízáram képes magával sodorni. Ilyen termék például a burgonya a keményítő gyártási folyamatban, vagy a cukorrépa a cukorgyártás technológiájában. Ebben az esetben a víz optimális mozgási sebessége 1 – 1,5 [m/s], ugyanis kisebb sebességek esetében a burgonya vagy cukorrépa lerakodik, nagyobb sebességek esetében viszont nagyon megnő a vízfogyasztás. Normál körülmények között a szállításhoz szükséges víz mennyisége 600 – 700 [%]-a a szállított termék mennyiségének, a vályú szélessége 0,35 – 0,4 [m], víz mélysége 0,4 – 0,8 [m]. A víz-aprított anyag keverék viszkózus folyadékként, vagy műanyagként viselkedik, és a folyása lemezes, vagy örvénylő jellegű. A berendezések felépítése a szállított termék természetétől, a berendezés elhelyezésétől és a szemcsék nagyságától függ. Ismeretesek a gravitáció elvén, és a szivattyúzás segítségével működő berendezések.

2.8. Pneumatikus szállító berendezések A pneumatikus szállítás egyes termékek (szemcsék, porok, granulátumok) azon tulajdonságán alapszik, hogy ezek levegővel keveredve, folyadékként viselkednek. A módszer elve megérthető, ha a levegő mozgását tanulmányozzuk a szilárd, porszerű anyaghalmazon keresztül. - ha a termékhalmazon keresztül kis sebességű levegőt fúvatunk át, akkor a halmaz tömege legyőzi a levegőáram felemelő hatását. Ebben az esetben a levegő a termék szemcséi között távozik a halmazból, míg a halmaz nyugalomban marad.

39

- ha növeljük a levegő sebességét, akkor egy adott sebességnél egyensúlyba kerül a levegőáram felemelő hatása és a szemcsék tömege. Ebben a helyzetben a szemcsék lebegésbe jönnek, ezt a jelenséget fluidizációnak nevezik. - tovább nevelve a légáram sebességét, a levegő felemelő hatása meghaladja a szemcsék súlyát, és az áram magával sodorja a termék szemcséket. Ezt a jelenséget pneumatikus szállításnak hívják. Ezzel az eljárással olyan termékek szállíthatók, amelyek szemcsés, vagy porszerű felépítésűek, nincs agglomerációs hajlamuk (nem tömörülnek), nem képlékenyek és nem képeznek lerakódásokat. Ilyen anyagok a különböző gabonaszemek, kakaó, lisztek darák, stb. Ez a szállítási mód a többihez viszonyítva egy egész sor előnnyel jár. Ezek közül megemlíthető: a berendezés egyszerű, felépítésében nem találunk mozgó alkatrészeket (kivéve a szivattyút), a szállítás veszteség nélkül, higiénikus körülmények között történik, nem szennyezi a légkört porral, nem zavarja a termelési folyamatot, nagy a szállítási kapacitása, a folyamat teljesen automatizálható, stb. A lényeges hátrány a magas energiafogyasztásban áll 1 [t] termék szállításához 2 – 4 [kWh] energia szükséges. A pneumatikus szállítás három féle eljárással valósítható meg: szívással, nyomással és vegyes eljárással.

2.8.1. Szívásos pneumatikus szállítás A berendezést egy légszivattyú működteti. A felhasznált levegő a légkörbe kerül. A szívócsatornában sokkal kisebb nyomást állítanak elő, mint a légszivattyú belsejében, így a termék a keletkezett légörvényen keresztül szívódik fel. A tároló silóban, vagy a bunkerben amelynek az átmérője lényegesen kisebb, mint a szívócső átmérője, a levegő-termék elegy sebessége nagyon lecsökken, a termék lerakódik a silóba vagy tárolóba, a levegő pedig a légkörbe szökik. A megfelelő és progresszív sebességcsökkentés esetében a termékhalmazból le lehet választani a port is. Ezen az elven működnek a porleválasztó berendezések.

40

2.8.2. Nyomással működő pneumatikus szállító berendezések Ezekben a berendezésekben a légkörből vett levegőt átfújják a silóból az adagolóba eső termékhalmazon. A szivattyú nagy nyomású levegőt állít elő a sűrített levegő tartályban, amely a terméket a vezetékben a siló felé nyomja. A sebességcsökkenés után a termékszemcsék a siló fenekére esnek, a levegőt pedig a porral a porleválasztó berendezéshez szállítják. Innen, a portól és az egyéb szennyeződésektől megtisztított levegőt a légkörbe engedik.

2.8.3. Pneumatikus szállítás csöveken Általában a liszteket szállítják ezzel az eljárással a silókban. A szállított árút a légáram magával sodorja, majd különböző nyílásokon keresztül, amelyeknél a levegő lelassul, a megfelelő silókba kerülnek. A levegőt fokozatosan engedik ki a rendszerből, szűrőkkel ellátott nyílásokon keresztül. A szűrők leválasztják a levegőből a nagyon finom porszemcséket, így a légkörbe már teljesen tiszta levegő kerül.

2.8.4. Szórófejes pneumatikus szállítás A liszt nyomással történő szállítása esetében alkalmazzák, ha a szállítás aránylag kis távolságokra és szintkülönbségekre történik. A levegő befúvása egy szórófejes vezeték segítségével történik egy keverőkamrában.

2.8.5. A pneumatikus szállító berendezések felépítése A pneumatikus szállító berendezések a következő elemekből épülnek fel: - Tápláló berendezés. Azért, hogy a szállítás jó feltételek mellett menjen végbe, szükséges, hogy az anyag-levegő keverék egyenletes legyen a szállítás egész időtartama alatt. Emiatt, a tápláló berendezésnek a szállítás egész időtartama alatt egy állandó hozamot kell biztosítania. - Szétválasztók. A szállított anyag szétválasztása a levegő sebességének a csökkentésével (0,2 – 0,8 [m/s]) történik. Ebből a célból az anyag-levegő keveréket bevezetik a csövek keresztmetszeténél 50 – 100-szor nagyobb keresztmetszetű térbe. Ilyenek a bunker, ciklon, siló, stb.

- levegőportalanító berendezések. Általában a port nem sikerül teljes mértékben leválasztani a fent említett szétválasztókban. Emiatt, a szétválasztók után egy portisztító berendezést helyeznek el, ami lényegében egy szövet szűrő.

41

- levegőszivattyúk.

A levegő hozam, a munkanyomás vagy, depresszió

előállítása levegőszivattyúk vagy kompresszorok segítségével történik.

- csővezetékek. A csővezetékek varrat nélküli, belül teljesen sima csövekből készülnek. A könyököket nagy sarkítási ívekkel készítik. A keresztmetszetűk szabályos kör. A függőleges részekre kémlelőnyílásokat képeznek ki. A kémlelőnyílás henger alakú, és üvegből, vagy műanyagból készül. A szerepük az, hogy rajtuk keresztül lehet követni a szállítást.

2. 9. Folyadékok szállítása 2.9.1. Általánosságok A berendezések és készülékek egymással csövezettel vannak összekötve, amely segítségével létrejön a termékszállítás. A csöveken keresztüli szállítás szabadeséssel történik, ha a hely ahova szállítjuk a folyadékot alacsonyabban van, mint ahonnan szállítjuk. Ellenkező estben a folyadékok szállítására szivattyúkat használunk. A továbbiakban megismerjük a folyadékok szállítására használatos gépeket és berendezéseket.

2.9.2. Szivattyúk A folyadékszállítás energiaátalakító munkagépét a mindennapi nyelvben szivattyúnak nevezik. A szivattyúk két nagy csoportba sorolhatók: térfogatkiszorítás elvén működő és centrifugális, illetve az áramlástan elvén működő szivattyúkra. Ezen kívül számos, a két fenti csoport kombinációjából létrehozott szivattyúk is léteznek. A

szivattyúk

emelőmagasságának

a

tanulmányozásakor

a

gép

szállítóképességét, a műszaki kapacitását és a hálózat energiaigényét kell figyelembe venni. A szállítómagasság meghatározás a szivattyúhoz kapcsolt csővezeték szállítási energiaigénye szerint történik. Számításkor figyelembe kell venni a veszteségeket is.

42

2.9.2.1. A szivattyúk hatásfoka A

folyadékszállítás

teljesítményét

a

következő

képlet

segítségével

határozhatjuk meg: ph = Q. H ρ. g [W] A hasznos teljesítmény (ph) és a tengelyteljesítmény (pt) aránya a szivattyú összhatásfoka:

η = ph / pt A hidraulikus hatásfok (ηh) a szivattyú kialakításától és a fordulatszámától függ. A volumenikus hatásfok (ηv) a folyadékszállítás gépen belüli veszteségét fejezi ki. A fő oka, hogy a folyadék egy része megkerüli a járókerekeket. A csapsúrlódási veszteség okozza a mechanikai hatásfokot, (ηm) A tárcsasúrlódás értékelésére általában megadják a tárcsasúrlódási tényezőt (ηt) A felsorolt veszteségek együtt alkotják az összes veszteséget, illetve az összes hatásfokot.

η = (ηv) (ηh) (ηm) (1 – ηt) 2.9.2.2. A szivattyú motorteljesítménye A szivattyú motorteljesítményét a következő képlet segítségével határozhatjuk meg: pt = Q. H ρ. g . 1/η

[W]

Az esetleges túlterhelés elkerülése végett a szivattyút minden esetben a szükségesnél nagyobb motorral működtetik. pmotor= β / pt [kW] A biztonságot a β biztonsági tényező biztosítja. A teljesítmény függvényében a biztonsági tényező értékeit a következő táblázat szemlélteti:

43

pt [kW]

β

1

2...1,5

1...5

1,5...1,2

5...50

1.2...1,15.1,1

50

-

2.1. táblázat: Biztonsági tényezők

2.9.2.3. Térfogatkiszorítás elvén működő szivattyúk A térfogatkiszorítás elvén működő szivattyúk működésének az az alapja, hogy egy körülhatárolt térben mozgó alkatrész (pld. egy dugattyú) a teret hol növeli, hol pedig csökkenti. A tér növelésekor a nyomás csökken, így a környezet nyomása benyomja a térbe a folyadékot. A tér csökkentésével a nyomás növekszik, és az áramlási ellenállás ellenében továbbítja a folyadékot a térhez csatlakozó csőbe. A térfogat folytonos változtatásával a szállítás folytonossá válik.

2.9.2.3.1. Dugattyús szivattyúk A térfogatkiszorítás elvén működő szivattyúk legegyszerűbb típusát a következő ábra szemlélteti (2.15. ábra):

44

1-henger, 2- dugattyú, 3- dugattyú kar, 4,6- csukló, 5- hajtókar, 7-szívókosár, 8, 12- csövek, 9,11- szelepek, 10 folyadék. 2.15. ábra: dugattyús szivattyúk

A dugattyú balról jobbra mozgásakor a tér tágul, a nyomás így csökken. A 9.és 11. szelepek a tér belseje fele mozognak, Ezért a 9. szelep nyit, és a 8 szívócsövön keresztül beáramlik a folyadék, míg a 11. szelep zárt állapotba kerül. A dugattyú jobbról balra mozgásakor a nyomás n9vekszik, a szelepek az előbbi mozgással ellentétes irányban mozdulnak el, tehát az alsó zár és a felső nyit. A dugattyú alternáló (váltakozó) mozgása következtében a henger térfogata ciklikusan váltakozik. A térfogatváltozás a dugattyú elmozdulásával arányos. A dugattyú valamelyik irányban történt teljes elmozdulását löketnek nevezzük. A szállított folyadékmennyiséget a löket és a fordulatszám és a berendezés hatásfokának az ismeretében határozhatjuk meg.

2.9.2.3.2. Kettősműködésű és többhengeres gépek A folyadékszállítás egyenletessé tételének egyik bevált módszere a kettős működésű, illetve többhengeres gépek alkalmazása. Ezeknek a berendezéseknek a közös tulajdonságuk az, hogy ugyanarra a csővezetékre ellenütemben szállít a gép. A 2.16 ábra egy ilyen berendezést szemléltet.

2.16. ábra: Kettősműködésű gép

45

Az ábra szerint a dugattyú mindkét oldali felületét felhasználják szállításra. Így, amikor az egyik hengerfélben szívás, a másikban továbbítás játszódik le. A nyomóvezetékben a félperiódus szállítások összeadódnak. A többhengeres gépeknél több, párhuzamos hengert alkalmaznak, ezeket közös hajtótengelyről működtetik. A forgattyúkarok egymással szöget zárnak be, azaz ellentétes irányba hajlanak. Ebben az esetben a párhuzamos hengerek egymáshoz képes ellentétes irányú mozgást végeznek

2.9.2.3.3. A dugattyús szivattyú szelepei A dugattyús szivattyúk volumetrikus hatásfokát legnagyobb mértékben befolyásoló szerkezeti eleme a szelep. A szivattyú szelepei önműködőek. A kis szállítóteljesítményű szivattyúk esetében gumitányéros szelepeket használnak (2.17 ábra)

2.17. ábra: Gumitányéros szelep

Nagy viszkozitású folyadék szállítására a golyós szelepek használata ajánlott. (2.18 ábra)

2.18. ábra: Golyós szelep

46

Ennek a szelepnek az a hátránya, hogy a folyadék áramlásakor felcsapódó szelep mozgási energiáját, az ütközés miatt a deformációs munka használja el. Ez a hatás. amely a szerkezeti elemeket károsítja, és ugyanakkor kellemetlen zajjal is jár, csökkenthető, ha a szeleptányér mozgását előfeszítő rugó fékezi. (2.19 ábra).

2.19. ábra: Rugós szelep. A dugattyús szivattyúk hajtására forgattyús hajtóművet használnak, ami az alternatív mozgást biztosítja. A forgattyús hajtómű két változatban használatos: - keresztfejes megvezetésű hajtóműnél a forgattyús tengely által mozgatott hajtórúd vezetett csuklóval csatlakozik a dugattyúrúdhoz (ilyen szerkezet látható a 7.1 ábrán) - közvetlen csapszeges csatolású hajtókarral szerelt hajtómű, amelynél a dugattyúban kialakított csapszeges csuklóval történik a csatlakozás a hajtókarhoz.

2.9.2.3.4. A dugattyús szivattyúk felhasználási területe A dugattyús szivattyúkat főleg a közepes- és nagy viszkozitású folyadékok szállítására használják. Azonban felépítésük miatt az erősen korrodáló hatású folyadékok szállítása esetében is elsőséget élveznek a centrifugális szivattyúkkal szemben. A következő ábrán bemutatott (2.20 ábra) szivattyú merülő dugattyús, Plunger féle szivattyú az olajiparban használatos.

47

A 2.21 ábra a savszállításra használatos. Ennél a szivattyúnál a dugattyú saválló olajzáron keresztül mozgatja az erősen korrodáló hatású vegyi anyagokat.

2.20. ábra: Merülődugattyús (Plunger) szivattyú

2.21. ábra Savszállító dugattyús szivattyú

48

2.9.2.3.5. Membrán szivattyúk és szárnyszivattyúk Erősen

korrodáló

hatású

folyadékok

esetében

adagolószivattyúként

használatosak A szivattyú felépítését a következő ábra szemlélteti: (2.2 ábra)

2.22. ábra: Membránszivattyú

A munkahengert a dugattyútól rugalmas lap választja el. A rugalmas lap saválló anyagból készül. A mozgásátvitel a dugattyú és a lap közötti térben található olaj segítségével történik. A szivattyú által szállított folyadékmennyiség a gép méretétől, és a löket által meghatározott szállítókapacitástól függ. A szárnyszivattyúk alárendelt szerepű, főleg kézzel hajtott régi gépek. A térfogat kiszorítást a munkahengerben található lap biztosítja. A szelepeket ezen, a szárnynak nevezett lapon helyezik el. Ezek a szivattyúk napjainkban már teljesen elavultak.

49

2.9.2.3.6. Fogaskerék szivattyúk A fogaskerék szivattyúk nagy viszkozitású folyadékok szállítására alkalmas szivattyúk. Felépítésüket a 2.23. ábra ismerteti. A szivattyú a szállított közeget a forgó fogaskerekek fogai és s szivattyúház által bezárt térben nyomja előre. A fogaskerekek közül az egyik hajtó, a másik pedig hajtott kerék. A szállított anyagmennyiség szabályozása a fordulatszám változtatásával, vagy kerülővezetékkel érhető el. A második esetben a szivattyú nyomóágát egy szelepen keresztül összekötik a szívó ággal. A szabályozással a folyadékmennyiség egy részét vissza lehet keringetni, ami azt jelenti, hogy a ténylegesen szállított mennyiség kisebb az effektív mennyiségnél.

2.23. ábra: Fogaskerék szivattyú.

2.9.2.3.7. Forgódugattyús szivattyúk A forgódugattyús szivattyúkat főleg a nagy viszkozitású, pépes anyagok szállítására használják. Felépítésüket, illetve működési elvüket a 2.24. ábra szemlélteti.

50

a- szívóütem, b- nyomóütem 2.24. ábra: Forgódugattyús szivattyú

2.9.2.3.8. Csúszólapátos szivattyúk A forgódugattyús szivattyúból fejlesztették ki. Víz, olaj, zsír és nagy viszkozitású folyadékok szállítására alkalmas. Szerkezeti felépítését a következő ábra szemlélteti (2.25 ábra)

2.25. ábra: Csúszólapátos szivattyú

51

A szivattyúház tengelyéhez képest excentrikusan vezetett forgó henger részeiben csúszkál a csúszólapát. A forgás következtében a lapát a szivattyúházhoz szorul, és maga előtt löki a folyadékot. A csökkenő résméret következtében a folyadék nyomása folyamatosan növekszik.

2.9.2.3.9. Csavarszivattyúk Kis- és nagy viszkozitású folyadékok szállítására egyaránt használatos gépek. Egy- és kézbekezdésű csavarorsóból és csavarprofilú házból állanak Az eltérő menetemelkedés miatt az orsó és a ház között változó térfogatú kamrák képződnek, A kamrákba rekedt anyag tengelyirányban halad előre. Kis mértékben szilárd szennyezőanyagot tartalmazó folyadékok szállítására alkalmas.

2.26. ábra: Csavarszivattyúk

2.9.2.4. Örvényszivattyúk Az

örvényszivattyúk,

vagy

centrifugális

szivattyúk

olyan

szállítóberendezések, amelyekben az energiaátalakítást egyenes, vagy ívelt lapátokkal ellátott forgó alkatrész, a járókerék végzi.

52

2.27. ábra: Örvényszivattyú

A folyadék a szívócsonkon keresztül tengelyirányból érkezik, és a járókerék csatornáit

elhagyva,

a

szivattyúház

nyomócsonkon keresztül távozik.

oldalához

érintő

irányban

csatlakozó

A tengely által forgatott járókerék lapátjai a

folyadékot örvénylő mozgásra kényszerítik. A centrifugális erő hatására a részecskék felgyorsulnak. Az üzemi gyakorlatban a szivattyúkat általában katalógusokból választják ki, a jellemző fordulatszám alapján. A jellemző fordulatszám a gépre vonatkozó hasonlósági adat, amely a szivattyú járókerék alakja, mérete és a gép üzemi tulajdonsága közötti összefüggéseket adja meg. A 2.28. ábra különböző alakú járókerekeket ismerteti.

7.14 ábra: örvényszivattyú járókerék típusok:

a- radiális, b- félradiális, c- nyitott félaxiális, d- axiális járókerék. 2.28. ábra: Örvényszivattyú járókerék típusok

53

Adott feladatra a szivattyútípus kiválasztása a jelleggörbéjük alapján történik. A szivattyú jelleggörbéje a szállított folyadékmennyiség és a szállításhoz szükséges energiamennyiség közötti kapcsolatot mutatja meg. A szivattyú megválasztásakor azt is figyelembe kell venni, hogy a szállított folyadékmennyiséget milyen széles tartományban szándékozunk változtatni.

2.9.2.4.1. Többfokozatú örvénygép Az azonos méretű és típusú járókerekeket közös tengellyel forgatva, és egyben közös szivattyúházba szerelve, alakították ki a többfokozatú szivattyúkat. A szivattyú járókerekét körülvevő, álló vezetőkerék szerepe az áramlási veszteségek csökkentése.

2.9.2.4.2. Különleges szivattyúk, örvénygépek Az áramlástan elvén működő szivattyúknak számos változata kapható a kereskedelemben. A típusok fejlesztése a műszaki elvárások függvényében történik. Általában, a nagy nyomást igénylő hálózatokhoz radiális járókerekű, a nagy szállítási teljesítményekhez pedig axiális járókerekű gépek használatosak. A következő ábra egy, a vegyiparban nagyon elterjedt félradiális, vagy nyitott radiális járókerekű keringető szivattyút ismertet.

2.29. ábra: Félradiális járókerekű szivattyú

Elterjedt üzemi szivattyútípus az oldalcsatornás örvényszivattyú, amely egyesíti a centrifugálszivattyúk áramlási tulajdonságait és a térfogatkiszorítás elvén működő gépek nyomásviszonyait.

54

A 2.30. ábrán bemutatott gép nyitott, egyeneslapátú járókerékkel kialakított gép a forgás által gyorsított folyadékot a váltakozó keresztmetszetű csatornákba nyomja.

.

2.30. ábra: Oldalcsatornás szivattyú

Ezzel a géppel megvalósítható a kétirányú szállítás is, azonban alacsony a gép hatásfoka ebben az esetben.

2.9.2.4.3. Sugárszivattyúk A sugárszivattyúk (gőz- illetve vízsugár) szivattyúk esetében a konfúzordiffúzór csatolásban fellépő szívóhatást használják ki. Ezek a szivattyúk olyan esetben használatosak, amikor a víz, vagy gőz és a szállított közeg keveredése nem hátrányos, sőt, egyes esetekben határozottan előnyös. A vízsugár szivattyút gyakran használják mély kutakból történő szivattyúzásra olyan esetekben, amikor a kútmélység a legnagyobb szívóképességet is meghaladja.

55

a- vízsugár szivattyú, b- gőzejektor 2.31. ábra: Sugárszivattyú

2.9.2.4.4. Vízemelők, Monte-Just edény Az előző típusú szivattyúkkal hasonló céllal használatosak a léglift, vagy elterjedtebb nevén a mamutszivattyú. A szállítócsőbe nyomott sűrített levegő a folyadék sűrűségét látszólag csökkenti, így a csőben levő folyadék a cső alsó pontjára ható nyomás hatására felfele mozog. Ennek a szivattyúnak a kőolajbányászatban van rendkívüli jelentősége. A felépítését, illetve a működési elvét a 2.32 ábra ismerteti. A Monte-Just edénynek nevezett nyomótartály lényegében nem szivattyú, hanem egy olyan tartály, amelyből a folyadékot nyomással lehet eltávolítani, és szívással betölteni. A szíváshoz üzemi vákuumot, a nyomáshoz préslevegőt használnak. . A nyomóedény használata előnyös, ugyanis nem igényel forgó vagy mozgó alkatrészeket, villamos energiát. A működéshez szükséges vákuum és levegő a vegyi üzemekben rendelkezésre áll. A tartály anyaga a korrózióaktív anyagok szállítását is lehetővé teszi. Felépítését és működését a 2.33. ábra mutatja be.

56

2.32. ábra: Léglift

2.33. ábra: Nyomótartály

(Mamutszivattyú)

(Monte-Just edény)

2.9.3. Az emelő és szállítóberendezések karbantartása és javítása 2.9.3.1. Műszaki karbantartás A működési feltételek betartása céljából a berendezéseket kiszolgáló személyzetnek ismernie kell a berendezés működési elveit. Mindenik emelő- és

szállítóberendezésnek

tartalmaznia kell

az alap

felszereltséget. Felszereléskor ellenőrizni kell ezek meglétét: - villanymotor-reduktor rendszer, - szekérkék, görgők és egyéb helyváltoztatási elemek, - horgok és egyéb árurögzítésre szolgáló készülékek, stb. A kiegészítő vezérlő berendezések, mint a fékek, fékpofák, kapcsolók, vezérpultok tökéletes műszaki állapotban kell legyenek.

57

Az emelendő- és szállítandó áru sokfélesége és változatossága a következő elvárásokat állítja fel: - bármely emelő- és szállító berendezés a gépkönyvében előírt feladatoknak tegyen eleget és csak arra a célra használják, - a kenést, műszaki ellenőrzéseket és javításokat a javítási tervben előírt időközönként kötelező módon el kell végezni. Az összes emelő berendezésről és a kiegészítő elemeiről is gépkönyvet, használati útmutatót kell készíteni. Bármely emelő- és szállító berendezést át kell adni egy műszakilag felhatalmazott szakembernek, aki a berendezés ideje alatt követi és felügyeli az illető berendezést. Ha a működés időtartama alatt a felügyelő szakember gyanús zajokat észlel, azonnal leállíttatja a berendezést, és azt javítási szakemberek megjavítják. Nagyon fontos, hogy bármely emelő- vagy szállító berendezésen legyen feltüntetve a maximális megterhelés, és azt semmi esetben sem szabad túllépni. A mozgásban lévő elemeket (láncok, kötelek, szíjak, stb.) a javítási programban előírt időszakonként ellenőrizni, kenni kell. Ha az emelőberendezést valamilyen okból kifolyólag hosszabb ideig leállítják, akkor ezeket az elemeket száraz helységben kell tárolni, tárolás előtt zsírozni, olajozni kell őket. A munkaváltás befejezésekor az emelőberendezést mentesíteni kell a terheléstől, azaz a terhet kötelező módon le kell engedni a földre. A karbantartás egy sor ellenőrzést és beállítást jelent a köbvetkezők szerint: Szalagos szállítóberendezés esetében a következő dolgokat kell ellenőrizni: - a végdobok párhuzamossága, ha a két dob nem párhuzamos egymással a szalag kisiklik a pályájáról, - előírt időközönként zsírozni kell a csapágyakat, - ellenőrizni kell, és ha nem megfelelő be kell állítani a rugalmas elemek (szalagok) feszítő készülékeit, a csúszás vagy feszültségek megjelenésének az elkerülése céljából. A szállítószalagok jó működését a hajtólánc állapota határozza meg. A hajtólánc nem lehet se túl szoros, se túl laza. Az optimális helyzetet a lánc 2 – 3 beállításával lehet megállapítani.

58

A hevederes szállítók ugyanazt a karbantartást igénylik, mint a szállítószalagok, azzal a különbséggel, hogy a szállító elemek a hajtóberendezésre szerelt hevederek. Az emelő berendezések ugyancsak a szállítóberendezések kategóriájába tartoznak, csak ezek a termékeket függőlegesen, azaz 90o-os szögben szállítják. Az emelő berendezések esetében a karbantartási munkálatok keretében naponta kell ellenőrizni a serlegek műszaki állapotát és a felfüggesztésüket a berendezés rugalmas elemére. A lánc megszorulás elkerülésének az érdekében, a láncot és a serlegeket periodikusan tisztítani kell. Folytonosan ellenőrizni kell a dob kenését, ugyanis nagyon lényeges a dob folytonos zsírozása.

2.9.3.2. Az emelő- és szállítóberendezések javítása A szállítóberendezések javítási művelete magába foglalja az előkészítési és a tulajdonképpeni javítási műveleteket is. Ezek a műveletek a következők: - leállítás előtt hagyják a berendezést táplálás nélkül működni, ezáltal kiüríti a szállított anyagot, - az elektromos áramköröket leállítják, a véletlenszerű indítás megakadályozása céljából, - a gépházat leszerelik és megtisztogatják a visszamaradt szállított terméktől, - a berendezés alkatrészeinek szétbontása, a műszaki állapotuk és kopásuk ellenőrzése, - az alkatrészek csoportosítása három csoportba: jó alkatrészek, amelyeket újra lehet használni, javítás után újrahasználható alkatrészek és olyan alkatrészek, amelyek felújítást igényelnek, - az alkatrészek javítása vagy felújítása, - a berendezés összeszerelése, - kenés, - a berendezés indítása és ellenőrzése. Az indítás utáni ellenőrzést a következő képen végzik: - kézzel meghajtják a berendezést, amíg az egy teljes munkaciklust végez, ugyanis ez által észrevehetők egyes járulékos súrlódások,

59

- ellenőrzik a villanymotorok forgási irányát, - elvégzik a mechanikai bejáratást, - ellenőrzik a gépet üresjáratban, - a gépet terhelés alá helyezik, a szakember ellenőrzi a működését.

3. A termékek mosása és csomagolása 3.1.

A termékmosó- és csomagoló gépek felhasználási területe és

osztályozása 3.1.1. A termékmosó- és csomagoló gépek felhasználási területe A nyersanyagok nagy része szennyeződéseket tartalmaz, amelyek lehetnek tapadó szennyeződések, mint például a föld és a nedves homok, és nem tapadóak, amilyen a kövek, szalma, és fa- illetve fém hulladékok, amelyek a begyűjtéskor vagy a szállítás időtartama alatt jönnek kapcsolatba a nyersanyagokkal. Azért, hogy ezek a termékek ne jelenjenek meg a végtermékben, vagy hogy ne rongálhassák

a

megmunkáló

gépeket

és

berendezéseket,

fontos,

hogy a

nyersanyagokat, a termelési folyamat megkezdése előtt mossák, vagy osztályozzák. A termékek felületéről a földet és vagy iszaplerakodásokat több fázisban történő mosással lehet eltávolítani. Ezek a munkafázisok a következők: áztatás vízben, a szennyeződések eltávolítása a nyersanyagok vízben történő mozgatásával és a utána a nyersanyagok öblögetése.

3.1.1.1. Öblögetés A terméket egy adott ideig egy vizes medencében tartják. A víz mennyiséget úgy kell megállapítani, hogy a víz szintje ellepje az áztatott nyersanyagot.

3.1.1.2. Az iszap eltávolítása a nyersanyagról A medencében található vízmennyiség intenzív mozgatásával történik. A víz mozgása következtében a szennyeződések leválnak a nyersanyag felületéről. Ez a jelenség azzal magyarázható, hogy a vízmozgás következtében a nyersanyagok egymással, illetve a medence falával súrlódnak. Az érzékeny szerkezetű nyersanyagok esetében, mint például az egyes gyümölcsök és zöldségek, mosáskor nem szabad használni mechanikus kavaró készülékeket.

Ilyen

esetekben

levegőfúvó

berendezéseket

használnak,

a

60

szennyeződéseket a felszálló levegőbuborékok, illetve az általuk keltett örvények a nyersanyagok mozgatásával távolítják el. A gyökeres zöldségek és a hús vízzel történő mosása esetében ajánlott az erős szőrzetű súrlókefék használata.

3.1.1.3. Öblögetés A mosott termékekre vagy nagyobb mennyiségű vizet spriccolnak több fázisban,

vagy

öblítő

medencékben

végzik,

úgy,

hogy

a

tiszta

vízben

kavaróberendezés segítségével mozgatják a nyersanyagot. Figyelembe véve, hogy ez a munkafázis nagy mennyiségű vizet igényel, fontos, hogy az öblögetésre használt vizet tisztítsák, szűrjék, fertőtlenítsék és újrahasználják a munkafolyamatban. A nyersanyagok szállítása a mosómedencébe, majd innen az öblítőmedencébe, a medencékbe elhelyezett szállítószalagok segítségével történik. Egyes mosóberendezések esetében a szállítószalag a nyersanyagokat a víz szintje fölé emeli, lehetővé téve ez által az ellenőrzés, és az osztályozás megvalósítását.

3.1.1.4. Csomagolóanyagok A csomagolóanyagok szerepe a termékek fizikai és kémia jellemzőinek a megőrzése a szállítás és tárolás időtartama alatt. A felhasználásuk szerint a csomagolást a következő csoportokba lehet sorolni: - szállítási csomagolás. Amint a nevük is mutatja, célja a termék integritásának és minőségének a megőrzése a szállítás, és tárolás időtartama alatt. A szállításra használt eszközök: ládák, dobozok, tartályok, zsákok, stb. - bemutató csomagolás. Ennek a csomagolásnak az a célja, hogy a csomag színe, mérete, kivitelezése, stb. által felhívja a vásárló figyelmét az illető kellékre. Tehát elmondhatjuk, hogy ebben az esetben a lényeg nem a termékvédelem, hanem sokkal inkább a marketing. A csomagolás történhet műanyag tasakokba, dobozokba, üvegekbe, palackokba, stb. Függetlenül a csomagolás típusától, mindenikre fel kell tűntetni a termék nevét, mennyiségét, minőségét, a gyártó egység nevét és címét, és ami nagyon fontos: a termék szavatossági idejét, azaz azt az időtartamot, amíg az illető termék fogyasztható, illetve használható.

61

Attól a módtól függően, ahogy a csomagolt termék érintkezik (vagy sem) a csomagolóanyaggal, megkülönböztethető: - direkt csomagolás, amikor a termék érintkezik a csomagolással, - eladási csomagolás: ezzel a csomagolással vásárolja meg a vevő a terméket, - indirekt csomagolás: a termék nem érintkezik a csomagolással, a csomagolás szerepe ebben az esetben a termék védelme a szállítás időtartama alatt, - segédcsomagolás: ebben az esetben segédanyagokat használunk a termék megnövelt védelme céljából. Ilyenek a polisztirén, hullámosított karton, stb. Ezeket az anyagokat a termék és a csomagolás közé helyezik, ezáltal növelve a termék védelmét a mechanikai hatásokkal szemben. A felhasználhatóságuk szerint a csomagolás lehet: - újrahasznosítható: üveg, doboz, láda, zsák, stb. - egyszeri használatú: nylon tasakok, cigarettadobozok, konzervdobozok, stb. A csomagolás egy egész sor műveletet foglal magába, amelyek közül a fontosabbak a következők: - a termék előkészítése a csomagoláshoz. Csak különleges esetekben végzik, a por nyomok eltávolításából és egy végső minőségi ellenőrzésből áll, - a csomagolóanyag előkészítése. A csomagolóanyag mosását, szárítását és fertőtlenítését foglalja magába, - a tulajdonképpeni csomagolás: a csomag feltöltéséből, lezárásából, felcímkézéséből és védjeggyel való ellátásából áll, - a csomagolás ellenőrzése: a csomagolás minőségének a megállapításából áll. Végezhető kézzel, géppel és önműködően is.

62

3.1.2. A nyersanyag- és csomagolóanyag mosó gépek osztályozása 3.1.2.1. Szállítószalagos vagy görgős szállítóberendezéses mosógépek Ezeket

a

berendezéseket

érzékeny

nyersanyagok

(paradicsom,

egyes

gyümölcsök, stb.) mosására használják. Egy ilyen berendezést a 3.1 ábra ismertet

1. tartály, 2- szállítószalag, 3- lyukasztott csövek, 4- öblítővíz porlasztó berendezés 5- túlfolyó, 6-ferde sík a termékek kivezetésére. 3.1 ábra: Szállítószalagos szállítóberendezés mosógép Az tartály egyes esetekben olyan kivitelezésű, hogy minden mosási fázis számára külön cellát képeznek ki. A szalag az egyik végével kiáll a tartályból. A szállítószalag alá, a mosó zónában lyukasztott csöveket szerelnek. Amelyen keresztül nyomás alatti levegőt juttatnak a vízbe. Azon a részen, ahol a szalag kiemelkedik a vízből, a szalag fölé öblítővíz porlasztó berendezés van szerelve. Egy adott magasságban, a tartály falára túlfolyó csatornát helyeznek el. A mosott és öblögetett alkatrészeket egy ferde sík segítségével vezetik ki a mosó berendezésből.

3.1.2.2. Csigaszállító berendezéses mosógépek A búzából a könnyű vagy nehezebb szennyeződések eltávolítására használatosak. Egy ilyen berendezést a 3.2. ábra mutat be:

63

1- táplálás, 2- 5 csavar, 3- tartály, 4- oszlop, 3.2. ábra: Csigaszállító berendezéses mosógép A búza a tartályba a tápláló csöven keresztül érkezik. A tartály felső részéről a csiga a búzát a berendezés végére szállítja, ahol egy kavaróoszlop található. A csiga hajtása egy villanymotor segítségével történik A kövek az oszlop aljára rakódnak le. Innen a csiga elszáll0tja őket, és a tartály alján egy ürítő ablakon keresztül elhagyják a berendezést. A könnyű szennyeződések az oszlop felszínére gyűlnek a mosóvízben, és innen a túlfolyón keresztül elhagyják a mosóberendezést. A kavaróoszlop egy vastag csőből épül fel, amelybe enyhén görbített lemezeket szerelnek. Ezek a lemezek mozgatják a búzahalmazt az oszlopban. A víz az oszlopból visszatér a mosótartályba.

3.1.2.3. Forgó kavarókészülékes mosógépek Ezeket

a

berendezéseket

a

cukorgyártásban,

keményítőgyártásban,

szeszgyártásban, stb. használják a zöldségek és gyümölcsök mosására. Egy ilyen berendezés típust a 3.3. ábra mutat be.

1- tartály, 2- kavarókar, 3- tengely, 4- kar, 5- villa, 6- szalag, 7- vezeték, 8csatlakozás, 9- fedél, 10- csatlakozás, 11- hidraulikus működtetésű fedél

64

3.3. ábra: Forgó kavarókészülékes mosógép A mosótartály három fülkére van osztva. A fülkékbe nagy átmérőjű tengely van szerelve, ezeken, pedig erős kavarókarok találhatók. A fülkék elválasztási övezetében a karok formája gereblye alakú. Ezek a karok forgás közben kiemelik a cukorrépát az egyik fülkéből és átborítják a másik fülkébe. A III. fülkében a tengelyre egy görbe villa található. Ez a villa forgás közben a cukorrépát a mosótartályból a szállítószalagra rakja át. Az egyes fülkébe a cukorrépát egy emelőkerék hozza. Ide érkezik a répával egyszerre a mosóvíz is. A másik két fülke a vizet a III. fülke végén található vezetékből kapja. A nagy kövek az I. fülke kúpos aljára rakodnak le, ahonnan időnként egy csatlakozón keresztül időnként eltávolítják. A csatlakozó fedele hidraulikus működtetésű. A kisebb kövek a III. fülke aljára rakodnak le, ahonnan időnként az ugyancsak hidraulikus működtetésű fedéllel ellátott csatlakozón keresztül lehet eltávolítani. A finomabb iszap ugyancsak a III. fülke alján gyűl össze, ahonnan ugyanazon a csatlakozón keresztül távolítják el, akárcsak az apróbb köveket. A víz felszínéről a könnyű szennyeződések a túlfolyón keresztül hagyják el a mosóberendezést.

3.1.2.4. Forgókefés, vízsugaras mosógépek Ezeket a mosógépeket az állatestek nyúzás utáni mosására használják. A mosógép felépítését a 3.4 ábra mutatja be.

1- sín, 2- horgok, 3- görgők, 4vízvezeték. 3.4. ábra: Forgókefés, vízsugaras mosógép

65

3.1.2.5. Forgódobos mosógépek A gyökérzöldségek mosására használatosak ezek a berendezések. Egy ilyen gépet a 3.5 ábra ismertet:

1- tartály, 2- henger, 3- fa lécek, 4- tengely, 5- támasztók, 6- tégelyvég, 7- tápvezeték, 8- vályú. 3.5. ábra: Forgódobos mosógép A tartályban egy henger forog. A henger falécekből épül fel. A henger forgatása a tengely segítségével valósul meg. A tartály légmentesen tárható. A zárófedélen keresztül vezetik be a vizet a tartályba. A tartály másik végére egy billenőfedelet szereknek ezen keresztül ürítik ki a mosott termékeket. A tartály aljára helyezett vályún keresztül ürítik a tartályból a mosóvizet és a lerakodott iszapot.

3.1.2.6. Mosóberendezések csomagolóeszközök mosására A csomagolóanyagok előkészítése a feltöltésük előtt elsődleges feltétele a termékek higiénikus tartósításának. Ez a művelet a csomagolóanyagok mosása. A mosás nagyon könnyű művelet új csomagolóanyagok esetében, ugyanis a szennyeződéseket ebben az esetben a szállítás időtartama alatt lerakódott porszemcsék

képezik.

Sokkalta

nehezebb

csomagolóanyagok, főleg palackok esetében,

azonban

a

művelet

használt

ugyanis a lerakódott szilárd

szennyeződések, olajok és zsírok eltávolítása komoly gondot jelent. A mosási paraméterek meghatározása, úgy mint: mosószer választás, mosási hőmérséklet és időtartam a következő tényezők figyelembevételével történik: a

66

csomagolóanyagok szennyezettség foka, a csomagolóanyag típusa, a használt címkeragasztó, a címke anyaga, a mosóvíz keménysége és a mosóberendezés kapacitása. A mosáshoz alkalmazható egyetlen, vagy több mosószer keveréke is. A mosóvíz hőmérsékletét a csomagolóanyag típusának a függvényében kell megállapítani. Palackok (üvegek) esetében a mosás különböző övezeteiben a hőmérsékletet fokozatosan kell emelni vagy csökkenteni, ugyanis az üveg hőellenállása alacsony. Fém vagy fa csomagolóeszközök mosására forró vizet vagy gőzt használnak. A mosást több fázisban végzik: a lerakódások áztatása, a felázott szennyeződés eltávolítása a tulajdonképpeni mosással, öblögetés és szárítás. A helyes mosás érdekében a csomagoló eszközöket kívül és belül is nagy hozamú vízzel vagy mosószeres oldattal le kell permetezni. A permet nyomását és alakját a csomagolóeszköz magasságának és a töltőnyílás nagyságának a függvényében kell megállapítani. Egyidőben kell megoldani a permetezést és egyben a mosóvíz és szennyeződések eltávolítását a csomagolóeszközből. A mosáshoz különböző nagyságú és felépítésű mosógépeket használnak. Azok a mosógépek, amelyek a mosást csak áztatással oldják meg, épülhetnek egy-vagy többmedencésre.

3.1.2.6.1. Többmedencés áztató mosóberendezések Abban az esetben használatosak, ha a mosás időtartama alatt a hőmérsékletet folytonosan kell emelni, vagy ha mindenik medencében más mosóközeget használnak. Egy ilyen mosógépet a 3.6 ábra ismertet.

1-medence, 2- láncos szállító, 3- tusolók, 4- medence, 5szerpentinek, 6- tápláló övezet, kilépési övezet, 8- fémváz, 9gőzelszívási csatlakozó.

67

3.6. ábra: Többmedencés áztató mosógép

Az üvegeket a medencében láncos szállítóberendezés mozgatja. Mindenik medence szélén a szállítóberendezés nyílásával lefelé fordítja az üveget, azért, hogy kifolyhasson belőle a felázott szennyeződés a mosóvízzel. A mosóvíz melegítését a medencékbe helyezett melegítőszerpentinek segítségével végzik. A mosáshoz magas hőmérsékletű vizet alkalmaznak (70 – 85 [oC]), emiatt a folyamat időtartama alatt nagymennyiségű gőz képződik. Ezt a gőzmennyiséget folytonosan el kell távolítani a környezetből. Ebből a célból a berendezés felső részére egy gőzelszívó csatlakozót szerelnek.

3.1.2.6.2. Áztató és permetező mosógép A gép felépítésében több övezet található, amelyekben a mosószeres mosás, illetve a tisztavizes öblögetés történik. Egy ilyen gép felépítését a 3.7. ábra ismerteti: A gép több, szétszedhető palacktartó ládából épül fel, amelyeket két, láncos szállító berendezés mozgat. A dobozok a szállító berendezés egész hosszán egymástól egyenlő távolságra vannak elhelyezve. csillagkerék segítségével történik.

A szállítóberendezés meghajtása egy

A palackokat a tápláló egységbe lemezes

szállítóberendezés hozza. Innen egy tolókészülék segítségével a hornyolt dobra kerülnek.

A dob a tolókészülék elé viszi a palackokat, a berendezés pedig a

palacktartó ládákba továbbítja őket. A ládákat a szállítóberendezés ez első A folyási, és a 2. B előmelegítési övezetbe viszi.

68

1- dobozok, 3- láncszállító berendezés, 4- csillagkerék, 8-tolóberendezés, 9szórófejes vezeték, 10- szennyvízgyűjtő, 11- többcsöves hőcserélő, 12, 13szórófej, 14- hőcserélő, 15- forgó szűrő, 16- gyűjtő, 17, 18, 19, 20- szórófej, 21- szalag, 22- lejtő. 3.7. ábra: Áztató és permetező mosógép Itten a palackokra egy szórófejes vezetékből 50 [oC] -os vizet permeteznek. Ez a víz leáztatja a palackokról a címkéket és a szennyeződéseket. A keletkezett szennyvíz egy gyűjtőbe kerül. Innen egy szivattyú segítségével újrakeringetik az övezetben. Ebben az övezetben a víz hőmérsékletét egy többcsöves hőcserélő segítségével tartják állandó értéken. A C övezetben a palackokat egy 3 [%]-os marószóda oldatban áztatják. Az oldatot egy szórófej segítségével permetezik a palackra kívül és belül is. Az oldat hőmérséklete ebben a zónában 65 [oC]. Miután az üvegekről lecsurgott az oldat, a berendezés továbbszállítja a C zóna mosórészlegén. Az első fázisban a palackokat egy szórófej segítségével kívül lepermetezik, utána folytatják az áztatást a forró oldatban. Az áztatóoldat hőmérséklete 85 [oC]. Ezt a hőmérsékletet egy hőcserélő segítségével biztosítják. Ebben a zónában a címkék leválnak a palackokról, és a szivattyú által létrehozott depresszió segítségével egy forgószűrőn keresztül elhagyják a berendezést, és egy gyűjtőbe kerülnek. Miután az oldat lecsurgott a palackokról, a ládák a D övezetbe kerülnek. A D övezetben a szórófejek segítségével, öblítőoldattal lepermetezik a palackokat, majd a szállítóberendezés átkerül az E övezetbe, ahol az öblögetés már tiszta meleg víz segítségével történik, amit egy szórófejen keresztül permeteznek a palackokra. Az F övezetben a tisztálás már hidegvíz segítségével történik, ami már egyben a palackok hűtését is szolgálja. Az F övezetben a szórófejből már nem vizet, hanem a szivattyú által előállított sűrített levegőt nyomnak a palackokra. A művelet célja a palackok szárítása.

69

A mosott, száraz és hűtött palackok egy olyan övezetbe érkeznek, ahol már véget ér a szállítószalag, és innen egy lejtő segítségével egy adagoló tartályba kerülnek, innen pedig a töltővonal töltő és lezáró egységére érkeznek. A permetezéses mosás megvalósításához a szállítóberendezés szaggatott mozgást kell, végezzen, ami azt jelenti, hogy meg kell állnia mindenik szórófej alatt 1 – 2 másodpercre.

3.1.2.6.3. Forgódobos mosógép A berendezés egy 3 részre osztott dobból áll, amelyik egy tartályban forog. A gép működési elvét a 3.8. ábra ismerteti:

1- tartály, 2- forgódob, 3- vízvezeték, 4- gyűjtő. 3.8. ábra: forgó mosógép

3.1.2.6.4. Szállítószalagos alagút mosóberendezés Ezt a berendezést a tejeskannák és a fém ládák permetezéssel történő mosására használják. Egy ilyen berendezést a 3.9. ábra ismertet.

70

3.9. ábra: Szállítószalagos alagút mosóberendezés Egy ilyen mosóberendezés működtetéséhez nagyon fontos a szivattyúk helyes megválasztása, ugyanis ezek nyomják a csomagolóeszközökre a mosószeres vizet a bázikus oldatokat és ugyanakkor ők oldják meg a tisztítófolyadék keringetését is a rendszerben. Erre a célra egyfokozatú centrifugális szivattyúk használatosak. Az általuk biztos0tott nyomás 15 – 20 [mm H2O] és a hozamuk 10 – 25 [m3 / h]. A szivattyúk a fő energiafogyasztók, ők fogyasztják a mosóberendezés működtetéséhez szükséges energia 90 [%]-át. A forróvíz és a bázikus oldatok miután lecsurognak a csomagoló eszközről, gyűjtő tálcákba vagy medencékbe kerülnek, itt megszűrik őket és innen visszakerülnek a folyamatba. A palackmosó berendezéseket a következő képen lehet osztályozni: 1. A termelékenységük szerint létezik: - kis termelékenységű berendezések, amelyek 1000 – 3000 üveg óránkénti mosására képesek, - közepes termelékenységű berendezések, ezekkel 5000 – 8000 üveg mosható óránként és - nagy termelékenységű berendezések, ezek segítségével 10.000 – 25.0000 üveg mosható. 2. A mosási eljárás szerint megkülönböztethető: - porlasztásos berendezések, - áztatással és porlasztással működő berendezések, - kefékkel működő berendezések. 3. A felépítés és kinematika szerint: - lánchajtású, váltakozó számú áztatómedencés berendezés, - lánc nélküli, egyetlen áztatómedencés berendezés, - karusszel berendezés, - forgódobos, folytonos működésű berendezés.

71

3.1.2.6.5. Hő- és gőzszükséglet számítása üvegmosó gépek esetében A következő ábrán az üvegek hőkezelő egységét ismerhetjük meg.

1- belépési hőmérséklet, 2- áztatási hőmérséklet, 3- porlasztási hőmérséklet, 4- szállítási hőmérséklet, 5- átmeneti hőmérséklet, 6- végső hőmérséklet 3.10 ábra. Hőkezelő egység

A szennyezett hideg üvegek, amelyek a gépbe belépnek az áztató egységbe jutnak, itten 40 [oC]-ra melegednek. Innen a szállítóberendezés egy másik medencébe kerülnek, ahol folytatódik az áztatás, és a hőmérséklet 65 [oC]-ra. A következő alegységben az üvegekre 80 [oC]-os bázikus oldatot porlasztnak. Ezután az üveget 40 [oC]-ra előmelegített vízzel öblögetik, és az üvegek hőmérséklete fokozatosan erre a hőmérsékletre hűl. Ezután az üvegeket csapvízzel öblögetik tovább. A víz hőmérséklete 10 – 15

[oC]-ra. Miután az üvegek erre a hőmérsékletre hűltek,

elhagyják a gépet. A hideg és meleg szennyvíz ugyanabba a gyűjtőbe kerül. A hidegvíz folytonosan hűti a meleget, megszűrik és visszavezetik a folyamatba. E nélkül a folytonos keverés nélkül a víz gyorsan felmelegedne 80 [oC]-ra, majd a hideg vizes öblögetéskor az üvegek a hősokk miatt eltörnének. A számítások elvégzéséhez a következő jelöléseket használják: - M- a gép munkatermelékenysége [üveg / órában], - tin – az üvegek hőmérséklete a gépbe történő belépésükkor, - tfin – az üvegek hőmérséklete a gép elhagyásakor, - tiam – az üvegek előmelegítési hőfoka, - tinj – az üvegek maximális hőmérséklete,

72

- cs – az üveg fajhője, - Gs- az üveg tömege [kg]-ban, - Gcas – a telt láda tömege [kg]-ban, - ccas – a láda (acél) fajhője, - W – a friss hideg víz használat, - m - a friss hideg víz használat egy üvegre számítva, - B- az óránkénti melegvíz hozam, - k - az óránkénti melegvíz hozam egy üvegre számítva, - tr – a hideg víz hőmérséklete, - tc – a meleg víz hőmérséklete, - tam- az összekevert víz hőmérséklete a szűrőből való kilépéskor. Az üvegek által hozott hőmennyiség a következő képlettel határozható meg: Q1 = M.Gs.cs. tin

[kJ/h].

A gőz által az első medencébe hozott energiamennyiség: Q2 = M.(Gs.cs +Gcas.ccas/n). (tinm – tin)

[kJ/h].

A második medencében a gőz által hozott, a ládák és üvegek porlasztási hőmérsékletre történő felmelegítéséhez szükséges energiamennyiség: Q3 = M.(Gs.cs +Gcas.ccas/n). (tin – tinm)

[kJ/h]

A vízvezetékből a gépbe hozott hőmennyiség: Q4 = W.tr

[kJ/h]

A kevert víz melegítéséhez a gőz által hozott hőmennyiség: Q5 = B. (tc – tam)

[kJ/h]

A gépből az üvegek által kivitt hőmennyiség: Q6 = M.Gs.cs.tfin

[kJ/h]

A W mennyiségű kevert víztöbblettel a gépet elhagyó hőmennyiség: Q7 = W.tam

[kJ/h]

A fent említett veszteségek mellett, figyelembe kell venni a Qp összveszteséget, ami a következőket foglalja magába: veszteségek a falakon keresztül, a berendezésből az elszívott gőzök által elvitt hőmennyiség és a víztöbblettel elvitt hőmennyiség.

73

Figyelembe véve, hogy a hőszükséglet megegyezik a fogyasztással, felírható a berendezés hőmérlege: Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = Q6 + Q7

[kJ/h].

Figyelembe véve a veszteségeket is, a hőmérleg egyensúly diagrammját 3.11. ábra mutatja be:

3.11 ábra: A hőmérleg egyensúly diagrammja A gőzgépbe bevitt hőmennyiség szükségletet a következő képlet segítségével határozzuk meg: Q = Q2 + Q3 + Q5 = Q6 – Q1 + Q7 – Q4 Azaz: Q = M.Gs.cs(tfin – tin) + W(tam – tr) Figyelembe véve, hogy a berendezésbe belépő üvegek bemeneteli hőmérséklete nem különbözik egymástól nagymértékben, felírhatjuk, hogy: tfin= tin, Ezzel a pontosítással: Q = W(tam – tr). Az energiaveszteség a berendezésben 20%, ezzel a pontosítással a képlet a következő képen alakul: Q = 1,2.W(tam – tr). A tam értéke több tényezőtől os függ, és a következő képlet segítségével lehet meghatározni: tam = [(Gs.cc + Gcas.ccas/n)(tinj – tin) + k.tc + m.tr +Gs.cs(tin – tfin)] / (k + m)

74

A tam értékére döntő hatással van a melegvíz ta értéke, amelynek egyenletes hőmérséklet különbséget kell biztosítani. A víz optimális értékét, amelyre tc = tam, és Q7 = Q7 optim, a következő képlet segítségével határozható meg: tam = tr + [Gs.cc + Gcas.ccas/n)(tinj – tin)] /m. A D óránkénti fogyasztás és a fajlagos d fogyasztás 1000 megmosott üvegre megközelítőleg a következő képlet segítségével határozhatók meg: D = W(tam – tr) / 500, [kg /hl] d = 2.m(tam – tr) [kg /1000 üveg]. A 3.1 táblázat ismerteti a tejtermékek, szeszesitalok és a sör palackozásához használt üvegek mosásához szükséges vízmennyiséget.

Üvegek kapacitása

Vízfogyasztás

[l]-ben

[l]-ben

0,25

0,4

0,5

0,5

1,0

0,7

3.1 táblázat: Vízfogyasztás üvegmosásra A mosáshoz szükséges vízmennyiség a következő tételekből áll össze: a medencék kezdeti feltöltéséhez szükséges vízmennyiség, a permetezéshez és az öblögetéshez szükséges vízmennyiség. A medencék kezdeti feltöltéséhez szükséges vízmennyiség (Vu) egyenlő a medencék térfogatának (Vb) és a szűrők térfogatának (Vf) összegével: Vu = Vb + Vf Figyelembe véve, hogy a medencéket 2-3 váltásban egyszer töltik fel, a fenti képlet a következő képen alakul: Vu = Vb + Vf / z ahol:

75

- z a két töltés közötti működési idő A külső és belső permetezésre elfogyasztott vízmennyiség a következő képlet segítségével határozható meg: W = 3600 (µ.πd12n1.√2gh1 + µ.πd22n2.√2gh) /4

[m3/ h]

a képletben: - W- vízfogyasztás [m3/ h]-ban, - µ- a víz lecsurgásánál használatos hozam együttható, - d1- a külső permetezéshez használt víz csövek átmérője, - n1- a furatok száma külső permetező csöveken, - gravitációs gyorsulás, g = [9,81 m / s2], - d2- a belső permetezéshez használt víz csövek átmérője, - n2- a furatok száma a belső permetező csöveken, - h1 – a nyomás a külső permetező csövekben, [mH2O]- ban, - h2 – a nyomás a belső permetező csövekben, [mH2O]- ban. Amennyiben a külső és belső permetező csövek átmérője megegyezik, és a nyomás is ugyanakkora bennük, akkor a fenti képlet a következő képen alakul: W = 3600 µ.πd2n.√2gH

[m3/ h]

Ahol: - n = n1 + n2 , - d- a furatok átmérője [m]-ben, - H nyomás a csövekben, [mH2O]- ban. Az össz óránkénti vízfogyasztás: Wt = V + W, A tisztavíz fogyasztás egy üveg mosásához a következő: q = (V + W) / M ahol: M- a gép termelékenysége [üveg / óra]-ban.

76

3.1.2.7. A mosógépek karbantartása és javítása 3.1.2.7.1. A mosógépek műszaki karbantartása Az esetek többségében ezekben a berendezésekben föld, iszap, olaj és festéklerakódás jelentkezik a gép falain és a fenekén, ami nagyon megnehezíti a karbantartásukat. A lerakódások eltávolítása meleg víz segítségével történik. Az eltávolítás céljára 92 – 97 oC vízzel dolgozó mosóberendezést használnak. A vízsugár nyomása 3 [daN / cm2], a vízfogyasztás pedig 400 [l / h]. A medencéket, amelyekben különböző oldatokat tárolnak, hetente egyszer, vagy szükség szerint kell tisztítani. A szórófejeket naponta kell ellenőrizni. Ha vízkőlerakódás képződik a szórófejen, azt 1,5 %-os, 40 oC-os oldat segítségével lehet eltávolítani. Az eldugult furatokat nem szabad vékony dróttal kidugni, ugyanis ez a furat deformálódásához vezet, és így a vízsugár nem őrzi meg az alakját, irányát és hozamát. A tisztítási munkálatokon kívül naponta ellenőrizni kell berendezések műszaki állapotát. A műszaki munkálatokat a tevékenység elkezdése előtt, közben és utána kell végezni. A mosóberendezés leállítási ideje 20 perc, mialatt a következő munkálatokat kell elvégezni: 1. A tevékenység elkezdése előtt: - a csapágyak és a fogaskerekek olajozása, - a csavarok, csavaranyák szorításának ellenőrzése, - az elektromos földelés ellenőrzése, - a csapok, csővezetékek szigetelésének ellenőrzése. 2. A műszak alatt: - ellenőrzik, hogy a működés időtartama alatt jelentkeznek-e idegen zajok, rezgések, - ellenőrzik az úszó, a termosztát és az elektromos ellenállások műszaki állapotát, - ellenőrzik a villanymotorok és a centrifugális szivattyúk műszaki állapotát, A kenésre használt olajok minősége a berendezés gépkönyvében előírtnak kell lennie.

77

3.1.2.7.2. A mosógépek javítása A mosógépek javítása a következőket foglalja magába: elsőfokú aktuális javítások, amelyek a szigetelések kopott elemeinek a javításából és a csavarok illetve csavaranyák megszorításából áll, másodfokú aktuális javítások, amelyek keretébe a tengelyek, közlőművek, hajtókerekek, csapágyak, motorok és szivattyúk felújítását, a végdobok párhuzamosságának ellenőrzését és beállítását jelenti, és végül a főjavítások, amelyek során felújítják, vagy kicserélik a szalagot, hajtóművet, járulékos alegységeket és medencéket. A csillagszállító berendezéses mosógépek javítási műveletei tartalmazzák az előbb felsorolt műveletek egy részét. Javítás után következik a berendezés bejáratása, amit az üzembe helyezés követ. A bejáratás előtt a következő műveleteket kell elvégezni: - az olaj- és vazelin szint ellenőrzése és esetleges pótlása, - az olajozás elvégzése gépi vagy kézi úton, - a láncnyúlás ellenőrzése, - az alegységek szerelésének ellenőrzése, - az ék-, és egyéb bontható kötések ellenőrzése, - a gép beállításának (az alapzatra) ellenőrzése. A bejáratást elvégzik üresjáratban és terhelés alatt is. A bejáratás célja az egymáson elmozduló felületek súrlódásának finomítása. Ez hozzájárul az alkatrész kopás- és korrózióállásának a növeléséhez. A bejáratás elvégzése kötelező az új, az aktuális és a főjavításon átesett berendezések számára. A bejáratási rezsimet előírja a berendezés gépkönyve. Az üresjárati bejáratás esetében, 15 – 20 perc működési idő után a berendezést kikapcsolják, és ellenőrzik, hogy a csapágyak hőmérséklete ne haladja meg az 50 – 60 oC-t, ellenőrzik a láncnyúlást, az egységek rögzítését az alapzatra, a gépház szigetelését, és azt, hogy a beállítások a megszabott értékek között vannak-e. A bejáratás után következik a berendezés üzembe helyezése, egy javítási jegyzőkönyv alapján.

78

4. Adagoló és csomagoló gépek 4.1. Az adagoló és csomagoló gépek felhasználási területe A technológiai folyamat során előállított termékeket adagolási és csomagolási műveletnek vetik alá. Az adagolás és csomagolás megoldható folytonos fluxusban, vagy úgy, hogy a csomagolást előregyártott csomagolóanyagba csomagolják (üveg vagy fém palackok), vagy úgy, hogy a csomagoló eszközt közvetlenül az adagolás előtt állítja elő a gép (például fóliába vagy műanyagba csomagolt termékek esetében). Bizonyos műszaki jellegű műveletekben a segéd- és nyersanyagot a gyártási receptnek megfelelő mennyiségben adagolják a gépbe. Azt a műveletet, amelynek során meghatározzák a folyamathoz szükséges anyagok térfogatát, vagy tömegét adagolásnak nevezik. A töltési művelet során minden egyes csomagolt terméknek biztosítani kell az előirt mennyiséget. Ebből az okból minden csomagolt terméket állítható, vagy nem állítható adagológépen kimérnek a kért mennyiségre. Az adagológépek lehetnek: gravimetrikusak, volumetrikusak és numerikusak. A szilárd porszerű vagy granulált anyagok esetében általában a gravimetrikus adagolást alkalmazzák. A gravimetrikus berendezések felépítésében helyet kap egy mérleg, amely segítségével pontosan meghatározható az adagolt mennyiség, A folyadékok adagolására volumetrikus adagoló berendezéseket használnak. A felépítésében helyet kap egy, az adagolandó mennyisséggel megegyező térfogató edény, innen kerül a csomagba a megfelelő pillanatban a kimért mennyiségű folyadék. Figyelembe véve, hogy a folyadékok térfogatát nagymértékben befolyásolja a hőmérséklet, emiatt a csomagolt áru térfogata adott értékek között váltakozik. Azért, hogy a mérés minél pontosabb legyen, fontos, hogy a helység hőmérséklete, ahol ezek a gépek váltakoznak, minél állandóbb legyen. A kis, de állandó térfogató vagy tömegű áruk, mint például a cukorkák adagolása numerikus gépek segítségével történik. Ezek a gépek megszámolják a termékeket. A számolás történhet mechanikus (emelős áttételekkel), elektromágneses, vagy fotoelektromos úton történik. A tartósító iparban speciális adagológépeket használnak szilárd anyagok és folyadékok adagolására.

79

A csomagoláshoz használt anyag megválasztása a csomagolandó termék milyenségétől függ. Az élelmiszeripar a termékei csomagolásához az anyagok széles skáláját alkalmazza, úgy mint: fém, üveg, fa, textil, karton, papír, stb. A felhasználási mód függvényében a csomagolóeszközöket a következő képen lehet csoportosítani:

4.1.1. Eladási csomagolás a vásárlók számára Változatos méretben és formában jelentkezik. Az ilyen típusú termékre fel kell írni a termék elnevezését és mennyiségét, és a felhasználási illetve tárolási utasításokat. Ezek a csomagolóanyagok lehetnek újrahasznosíthatók (egyes üvegek) és részlegesen újrahasznosíthatók, ha fémből, fából, kartonból, papírból, stb. készülnek. Ezeket a csomagolóanyagokat általában egyéb célokra használják újra feljavítás után.

4.1.2. Szállítási csomagolás Az ilyen típusú csomagolásnak a célja a termékek védelme a szállítás időtartama alatt. Ezek is lehetnek újrahasznosíthatók, például a fahordók, fémtartályok, műanyag edények, és olyanok, amelyeket nem lehet újra hasznosítani, mint a nagy kartondobozok, zsákok, azonban ezeket is fel lehet még használni az iparban nyersanyagokként. A csomagoláshoz használatos anyagoknak biztosítani kell az ellenállás a lökésszerű igénybevételekkel szemben, ellenállók kell legyenek a hőmérsékleti ingadozásoknak, szigetelniük kell a csomagolt terméket a légkörrel szemben és könnyen lehessen őket alakítani a csomagolási technológiai folyamat során. A csomagolóeszközök készítéséhez használatos anyagok a következők: - fémek. Kis és nagy térfogatú termékek csomagolására egyaránt használatosak. A fémekből készülnek: különböző nagyságú konzervdobozok, tartályok, hordók, ládák, stb. Az alumínium jaurt, tej, szána és egyéb tejtermékek palackozásához használt üvegek számára fedelet készítenek. Ugyancsak alumíniumból készül a kis mennyiségben csomagolt dzsemek csomagoló anyaga.

80

Az ónból készült fólia a kekszek, csokoládék, stb. csomagolására használatos. Az ónlemezek védésére acéllemezeket, és a korrózióval szemben nagy ellenállást kifejtő krómlemezeket használnak. Az ónozott acéllemezekből konzerves dobozokat gyártanak. - üveg. Az üvegekből különböző méretű és formájú tartályok, hengerek, palackok, korsók, demizsonok, stb. készülnek. Az üveg higiénikus körülmények között megőrzi a benne tárolt termékeket. Az üvegből készült csomagolóeszközök újrahasználhatók, azonban az előtt aprólékos, gondos tisztításnak, mosásnak kell alávetni őket. Egyre nagyobb teret hódít az úgynevezett könnyű üveg a csomagolóanyagok közt. A könnyű üveg tömege megközelítőleg csak 70 [%]-a a klasszikus üvegnek. A hátránya, hogy a könnyű üvegből készült palackokat nem használják újra a technológiai folyamatban. - fa. A fából a legtöbb esetben indirekt csomagolóeszközöket készítenek, azaz ebben szállítják az üvegbe vagy fába csomagolt termékeket. Ajánlatos a fa csomagolóanyagként történő hasznosítása, ugyanis egy előnyös tulajdonsággal rendelkezik, amelyek közül megemlíthető: kisebb a sűrűsége a fémekhez képest, tehát a tömege is kisebb, jól viseli a lökésszerű igénybevételeket, alacsony a hőkitágulási együtthatója, könnyen megmunkálható, jól bírja a 100 [oC] alatti hőmérsékleteket. - karton és papír. A direkt és indirekt csomagolásokhoz egyaránt használatosak. Nagyon sok előnyös tulajdonságuk van, amelyek közül megemlíthető: nem kölcsönöznek szagot vagy ízt a csomagolt terméknek, nem lépnek vele vegyi reakcióba, aránylag olcsók, stb. A karton bevonható egy nagyon vékony réteg (15 – 20 [g/m2]) parafin és szintetikus polimer keverékkel, ami nagymértékben javítja a karton fizikai és mechanikai tulajdonságait. A papír bevonható nagyon finom alumínium fóliával (9 – 12 réteggel). Az így előállított csomagolóanyag víz-, gőz-, zsír-, gáz- és napfényálló lesz. - textilanyagok. Ezeket zsákok, és a zsákok bekötözésére használt kötők előállítására használják.

81

- műanyagok. Egyre szélesebb skálában használatosak az élelmiszeriparban. A fontosabb előnyeik közül megemlíthetők: hőállók, nem támadja meg őket, és ők se támadják meg az élelmiszereket, sodorhatók, kicsi a sűrűségük, emiatt kis helyet foglalnak. Zacskók, tasakok, szatyrok, stb. készülnek belőlük.

4.2. Az adagoló és csomagoló gépek osztályozása A szilárd anyagok adagolása gravimetrikus úton valósul meg, ugyanis az élelmiszeriparban található összes termék esetén a térfogatsűrűség váltakozik termékenként. Az adagoló berendezéseket a következő képen lehet osztályozni:

4.2.1. A szakaszos adagolás készülékei és berendezései Az adagolandó termék tömegétől függően beszélünk félautomata mérlegekről vagy automata töltőrendszerű berendezésekről.

4.2.1.1. Félautomata mérleg Főleg a húsfeldolgozó iparban, a légi szállítóberendezéseken szállított termékek mérésére használják. Egy ilyen berendezést a 4.1 ábra ismertet:

1-szállítóvonal, 2- mozgáshatároló, 3, 4, 5, 6, 7, 9 - kar, 8- ellensúly, 11,12,13, rúd, 14 emelőkar, 15- fémköpeny, 16- tartó. 4.1 ábra: Félautomata mérleg

4.2.1.2. Csészés önműködő mérleg A technológiai folyamatba belépő granulált nyersanyagok tömegének a meghatározásához használják. Ezzel a mérlegtípussal főleg a malom-, sör- és napraforgóolaj technológiai folyamataiban találkozunk. A mérlegtípust a 4.2 ábra ismerteti:

82

1- csésze, 2- rúd, 3- oszcilláló kar, 4- ellensúly, 5- rúd, 6- tartópont. 4.2. ábra: csészés önműködő mérleg A mérleg a egyik fő eleme a csésze, amely egy rúd segítségével az oszcilláló karra van szerelve. Az oszcilláló kar végére egy rúd segítségével ellensúlyt szerelnek. A szerkezet tartópontját úgy választják meg, hogy amikor a csészében nincs termék, a súlypontja megegyezik a tartóponttal. Ebben a helyzetben, a csésze töltőhelyzetben található. Abban a pillanatban, amikor a csésze feltöltődött a meghatározott kapacitásra (amit az ellensúly nagysága határoz meg), a csésze súlypontja eltolódik a tartópont bal oldalára, ezáltal a csésze borul, tehát kiüríti a terméket. A mérleg önműködő berendezéssel van ellátva, ami meggátolja a termék bejutását a csészébe, és megkezdi a töltést, mihelyt a csésze visszaérkezett egyensúlyi állapotába.

4.2.2. A folytonos adagolás gépei A porszerű vagy granulált termékek adagolásának az a célja, hogy a további megmunkálást végző gépek és berendezések számára a nyersanyagot az előírt mennyiségben biztosítsa. Számos esetben az adagolás egybeesik a szállítással. Ilyenkor fontos a szállítóberendezéseket úgy beállítani, hogy a technológiai folyamatban előírt mennyiségű adagokban szállítsa a nyersanyagot. Más esetekben az adagolás a csomagolás folyamán történik.

83

A folytonos adagoló gépek közül megemlítjük: cellás-, hengeres- dugattyús-, serpenyős- és számlálós adagoló.

4.2.2.1. Cellás adagoló gép A gép felépítését a következő ábra mutatja be:

1- váz, 2- forgó rész, 3adagoló cella

4.3 ábra: Cellás adagoló gép A

gép

egy vázból,

egy

forgórészből, és 6 – 8 adagoló cellából épül fel. A gép hozamát a motor jellemzői, a cellák mértani formája és a fordulatszám határozza meg. Az egy cella által adagolt féltermék mennyiségét a féltermék sűrűsége és térfogata segítségével számítjuk ki.

4.2.2.2. Hengeres adagoló gép A gép egy vázból, és két, egymással ellentétes irányban forgó hornyolt hengerből épül fel. Az egyik hengert egy villanymotorral működtetik szíjhajtás segítségével. A másik hengernek alacsonyabb a fordulatszáma, és az első henger hajtja fogaskerekek segítségével. A két különböző fordulatszám fellazítja az adagoláshoz előkészített terméket. Az adagolandó termék hozamát a hengerek közti távolság, a hengerek magassága és az átlagos kerületi sebesség határozzák meg.

4.2.2.3. Dugattyús adagoló A berendezés tulajdonképpen egy dugattyús szivattyú. Az adagolt termékmennyiség egyenlő a dugattyú keresztmetszetének és a lökethosszának a szorzatával. Ezt az adagoló berendezést használják a tubusok halpasztával, olvasztott sajttal, stb. történő töltésére.

84

4.2.2.4. Csigaadagoló A termékek egyidejű szállítása és csomagolása esetében alkalmazott adagoló berendezések. Az adagolt termék hozamát meghatározza a csiga mértani felépítése, a léptéke és a fordulatszáma. A hozam szabályozás a csiga tengelyének fordulatszám változtatásával oldható meg.

4.2.2.5. Serpenyős adagoló gép Apró darabokból álló termék adagolására használatos. A vázban a serpenyőt egy adott távolságra szerelik a henger aljától. A serpenyő egy adott mennyiséget elhatárol a termékhalmazból. A forduláskor a serpenyőből kiömlik az elhatárolt termékmennyiség. Az adagolt mennyiség változtatását két féle képen lehet elérni: a serpenyő szerelési magasságának, vagy a gép fordulatszámának a változtatásával.

4.2.2.6. Számlálós adagoló gép Szabályos alakú, kis térfogatú darabok (tabletták, cukorkák, stb.) adagolására használatos. Egy egység áthaladásakor a számláló impulzust bocsát ki. Egy adott, előre

meghatározott

impulzusszám

elérésekor,

egy

önműködő

berendezés

csomagolóeszközt cserél, az adagoló fej elé egy más csomagot hoz, a telt csomagot pedig lezárja.

4.2.3. Adagoló és csomagoló berendezések Számos élelmiszeripari ágazatban bevezették a folytonosan adagoló- és csomagoló berendezések használatát. Ebben az esetben csomagolóanyagként melegen hegeszthető csomagoló fóliát használnak. Ezzel az eljárással csomagolják a cukrot- és cukoripari termékeket, tésztaféleségeket, lisztet, tejport, stb. Az adagolás különböző mennyiségben történhet. A 4.4 ábra egy adagoló és csomagoló gépet ismertet:

1-adagoló, 2- fólia, 3- gyűjtőcső, 5-6hegesztő-lezáró egység 4.4 ábra: Adagoló és csomagoló gép

85

Az adagolt termék az 1-es bunkerbe esik, innen pedig a 3-as gyűjtőcsőbe kerül. Ide hozza a berendezés a 2-es csomagolófóliát. A csomag lezárása a hegesztő és lezáró egység segítségével történik.

4.2.4. Folyadékok adagolására használatos adagoló gépek A folyadékok folytonos adagolása csövek segítségével történik. A cső átmérője és a folyadék áramlási sebessége meghatározzák az adagolási hozamot. Abban az esetben, ha a folyadék szállítása hordókban, vagy más nagyobb tartályokban történik, akkor lényegében az adagolási folyamat a hordók feltöltését jelenti. A folyadékok adagolása volumetrikusan történik, adagológépek segítségével. A művelet két részből áll: - a hordók vagy tartályok feltöltése és - lezárása. Az adagoló gépek két elven működnek: - állandó szinten, amikor a töltőmedencében a folyadék szintjét állandó értéken tartják, - állandó térfogaton, amikor a töltőmedencéből állandó, kis mennyiségű tartályokat töltenek meg. Ezen az elven működnek a dzsem, édesség, fagylalt és zöldségkonzerv töltő gépek.

4.2.4.1. Túlnyomás nélküli adagoló gépek Ezek a gépek egyidőben végzik a tartályok adagolását, töltését és lezárását.

4.2.4.1.1. Állandó szinten dolgozó adagoló gépek Egy ilyen gép felépítését a 4.5. ábra ismerteti:

86

1- forgó asztal, 2- dugattyúk, 3- tartály, 4- csövezet, 5- adagoló alkatrészek, 6- a berendezést tápláló cső, 7- szintjelző (úszó), 8- fedél, 9- ellenőrző ablak, 10-tengely, 11- fedél 4.5 ábra: Túlnyomás nélküli adagoló gép

Az adagoló gép két különálló, ugyanarra a platformra épített csoportból épül fel. A csoportok közti távolság kicsi. A 4.6. ábra a gépet mutatja be töltés közben.

87

4.6. ábra Túlnyomás nélküli adagoló gép töltés közben Az adagolás fázisait a 4.7. ábra ismerteti. Az adagolás úgy történik, hogy az üveget egy adott időtartamig az adagoló fejen kell tartani. Egy dugattyú megemeli az üveget, ezáltal megnyílik az adagoló szelep.

A dugattyúk mozgatása bütykök

segítségével, vagy hidraulikus úton történik. Kezdetben, az üveg emelésekor (4.7. a ábra), a levegő az üvegből kapcsolatba kerül a tartályban (7) található levegővel.

88

A továbbiakban a dugattyúk megemelik az üveget, ezáltal az üveg összekapcsolódik a töltőfejjel. Az üvegből a levegő átáramlik a töltőfej tartályának levegőjéhez, ezalatt az üveg megtelik folyadékkal (4.7. b ábra). Amikor az üveg megtelt, az üveg környezetéből a levegő továbbra is beáramlik a töltőfej tartályának a levegőjéhez (4.7.c ábra). Miután a tartályban a levegőnyomás előírt értéket, a dugattyú lefelé mozdítja az üveget, és áthelyezi a lezáró egységre (4.7.d ábra).

1- üveg, 2- dugattyú, 3- folyadék által elfoglalt tér, 4- adagolófej, 5- rúd, 6- szelep. 7 tartály 4.7. ábra: az adagolás fázisai

4.2.4.1.2. Állandó térfogaton adagoló gépek A gép elkülönít egy jól meghatározott térfogatú terméket, amit csészékbe továbbít, és ezekből a csészékből kerül majd a termék csomagolóeszközökbe. Egy ilyen adagoló gépet a 4.8 ábra ismertet.

89

1- tartály, 2- töltő henger, 3- csésze, 5- szelepszár, 6- szelep, 7- töltőcső, 8- rugó 4.8. ábra: Állandó térfogaton adagoló gépek

A gép táplálása egy vezetéken keresztül történik, ami szétossza a folyadékot az 1-es és 2-es terekbe. Itten az állandó térfogatú csészék megtelnek folyadékkal. Amikor a dugattyú megemeli az üveget, ez enyhén megemelik a csészét a szelepszár és szelep segítségével. Ebben a pillanatban megnyílik a töltőcső, és a csésze tartalma átkerül az üvegekbe. Amikor az üveg ereszkedni kezd, a rugó a szelepet az eredeti helyzetébe hozza, és elzáródik a töltő cső. Ezzel egyidőben a csésze leereszkedik és újratöltődik folyadékkal. A következő pillanatban a folyamat újra kezdődik.

4.2.4.2. Gáznyomással (CO2) működő adagoló gépek A hűsítőiparban, a sörgyártásban, a pezsgőbor palackozásban szükséges egy adott széndioxid gáznyomás létrehozása, amely biztosítja azt, hogy a telítés folyamán a palackban a CO2 tartalom a szükségletnek megfelelő lesz. A használt gépek hasonlítanak az előbbiekben leírtakhoz, az automatizálási fokot leszámítva. A gázadagoló készülékek működhetnek: a gáz és folyadék egyidejű adagolásával, vagy a gáz nyomás alatti befecskendezésével, miután a palackokat megtöltötték folyadékkal. A 4.9. a ábra egy gáz és folyadék egyidejű adagolásával történő adagoló gépet ismertet.

90

a. 1. adagoló fej, 2- csatorna, 3- csatlakozó a tápcsőhöz, 4- adagoló vezeték, 5csatorna,

6- csatlakozó a gázvezetékhez.

b. befecskendező készülék 4.9. ábra: Gáz és folyadék egyidejű adagolásával működő adagoló gép A befecskendező készülék (4.9.b ábra) önműködő vezérlési rendszerrel van ellátva. A készülék felépítésében helyet kapó olajhálózat vezérli a dugattyú felemelését vagy leengedését, a tartályban levő gáznyomás függvényében.

4.2.4.3. Nagy tartályok (hordók) töltésére használatos adagoló gépek A sör-, olaj- és boriparban használnak a hordótöltő adagoló gépeket. A söriparban akkora gáz túlnyomást alkalmaznak, hogy az biztosítani tudja a hordóban a szükséges nyomást. A 4.10 ábra egy ilyen berendezést szemléltet:

91

a. 1- tartály, 2, 6 - vezetékek, 4- CO2 tartály, 5- hordók, 6-csatlakozó vezeték b. golyós szelep 4.10 ábra: Hordók töltésére használatos adagoló gép A gép felépítésében helyet kap a folyadéktároló tartály, ami a hordók szintje fölé van elhelyezve, így a folyadék a vezetékeken keresztül a gravitáció miatt szabadon folyik a hordókba.

Miután a hordókban elérték a szükséges folyadék

szintet, a gázpalackból széndioxidot fecskendeznek beléjük. A széndioxid adagolás önműködően történik egy golyós szelep segítségével. A golyó a nyomás hatására nyomja a rugót, és így az megnyitja a töltőszelepet. Mihelyt a hordóban a nyomás elérte az előírt szintet, a gázadagolás önműködően megszakad.

92

4.3. Az adagoló berendezés számítása 4.3.1. Az adagoló számítása Egy csillagadagoló hozamát a következő képlet segítségével

lehet

meghatározni: Q = 47.D2.s.k.n [daN/h] ahol: D- a csiga átmérője [m]-ben, s - a csiga léptéke [m]-ben, s = (0,8 – 1)D, k – töltési együttható, k = 0,8 – 1,0, n- a csiga fordulatszáma fordulat/perc-ben, a mozgó alkatrészeknek n = 40 – 80 [fordulat/perc], a kevésbé mozgóknak pedig n = 20 – 40 [fordulat/perc]. A terméknek a csigában történő felhalmozódása céljából be kell tartani a következő összefüggést: D = (4 – 5) Dk. A képletben a Dk a termékdarabok maximális átmérője. A csillagadagoló esetében a villanymotor maximális teljesítményét a következő képlet segítségével lehet meghatározni: N = Q. (L2.w + k.h).k / 367. 103η

[kW]

A képletben:

η – az átvitel hatásfoka, L2- az elmozdulás vízszintes síkra eső vetülete [m]-ben, w- együttható, a termékeknek az adagolóban a mozgással szembeni ellenállását fejezi ki. Liszt esetében w = 1,2, [mg] konyhasó adagolásnál w = 2,5. k- együttható, amely figyelembe veszi súrlódást a perselyekben, értéke 1,1 – 1,2 között váltakozik.

4.3.2. A folyadék folyási idejének meghatározása Azonos feltételek mellett, minél gyorsabban folyik a folyadék, annál nagyobb az adagológép termelékenysége. A 4.11 ábra a folyadék folyási idejének meghatározásához alkalmazott berendezés vázlatát mutatja be:

93

1- zárt edény, 2, 5 szelep, 3- töltőcső, 4tápvezeték,

4.11. ábra: A folyadékok folyási idejének a meghatározásához használt edény

A számításokhoz a következő jelölések használatosak: F – a mérőedény keresztmetszete, f – az edény alján található nyílás keresztmetszete, H – az edény magassága, Hx – a folyadék magassága egy adott pillanatban, az edényben, g – gravitációs gyorsulás,

τ – a folyadék folyási időtartama, µ – hozamegyüttható, a számításokban µ = 0,5 – 0,7, dw – a folyadékszint végtelenül kis váltakozása adott időtartalom alatt, dH – végtelenül kis magasság változás, dτ – végtelenül kis időintervallum. A folyadékszint végtelenül kis váltakozását ami egy adott intervallum alatt lefolyik, a hidraulika törvényei szerint a következő képlet segítségével határozzák meg: dw = µ.f. √2g. Hx Nyilvánvaló, hogy: dw = F.dH Kiegyenlítve a fenti két egyenlet jobb oldalait, megkapjuk a dτ értékét: dτ = F.dH / µ.f. √2g. Hx Az utolsó egyenlet jobb oldalát integrálva 0 és H érték között:

94

H

H = 1/2

τ=F/µ.f.√2g ∫dH/√ H = F / µ.f. √2g ∫H.dH = 2F.√H /2f. /√ 2g = 2F.H / o

r

µ.f. √2g.H

Ha a W folyadék térfogat a H folyadékmagasság hidrosztatikus nyomása alatt folyna ki, akkor a hidrosztatika törvénye szerint a kifolyási idő értéke:

τ = W / µ.f. √2g.H = 2F.H / µ.f. √2g.H Az egyenleteket elosztva egymással, kapjuk:

τ / τ1 = (2F.H/F.H). (µ.f. √2g.M/ µ.f. √2g.M) = 2 A fenti képlet szerint egyenlő térfogatok kifolyási ideje ugyanabból az edényből két szer akkora csökkenő térfogatú, mint állandó folyadékszintű edény esetében. A kifolyási időt befolyásolja a folyadék viszkozitása, és a kifolyócső típusa.

4.4. Az adagoló gépek és berendezések karbantartása és javítása 4.4.1. Folyadéktöltő gépek és berendezések karbantartása és javítása 4.4.1.1. Folyadéktöltő gépek és berendezések karbantartása Működésbe helyezés előtt folyadéktöltő berendezések esetében a következő karbantartási műveleteket kell végezni: a gyűrűs csatorna alapos tisztítása után nyomás alatti levegőt vezetnek a csatornába, utána pedig a zárcsap segítségével létrehozzák a kapcsolatot a csatorna és a puffertartály között, így a víz lassan fog behatolni. A töltőgépeket minden váltás végén mosószeres vízzel mosni kell. A mosandó részek a szelepek, léghengerek és az alaplemez. A mosás ideje alatt az elektromos részeket és kapcsolatokat védeni kell a víztől. A szelep mosásakor ellenőrizni kell az olajozó rendszer műszaki állapotát. A működés ideje alatt jelentkező üzemzavarok kiküszöbölhetők, ismerve a berendezés felépítését és működését.

95

4.4.2. Az adagoló gépek karbantartása Az adagoló gépek mérése a termék térfogatának a meghatározásán alapszik. A szemek mérésére általában önműködő mérleg használatos. Az önműködő mérleg működési vázlata a mérleg karbantartásának és javításának az alapdokumentációját képezi. A mérlegek ellenőrzését csak szakemberek, vagy a metrológia részlegen dolgozó alkalmazottak végezhetik. A csiga-, serpenyős-, a dugattyús-, stb. adagoló berendezések karbantartása és javítása a következő műveleteket foglalja magába: - a rezgés- és zajszint napi ellenőrzése, - a csapágyak hőmérsékletének ellenőrzése, - a kenőanyag szintjének ellenőrzése, és szükség esetén pótolása, - a csavarok megszorítása, stb. A javítási munkálatok a következő teendőket foglalják magába: - a gépház leszerelése és tisztítása az esetleg visszamaradt terméktől, - az alkatrészek szétszerelése, - a kopásnak kitett munkadarabok ellenőrzése, - a csapágyak és fogaskerekek ellenőrzése, - a darabok osztályozása három csoportra: az első csoportba azok a munkadarabok kerülnek, amelyeket mindenféle javítás nélkül vissza lehet szerelni a berendezésbe, a második csoportba azok az alkatrészek kerülnek, amelyeket felújítás után lehet használni újból, míg a harmadik kategóriát azok az alkatrészek alkotják, amelyeket ki kell cserélni, - a berendezés összeszerelése, - a berendezés olajozása, - berendezés működésének ellenőrzése, amelyet több fokozatban végeznek. Az első fokozatban a berendezést csak egy munkaciklus elvégzéséig tartják működésbe. Ellenőrzik a villanymotorok fordulási irányát, majd üresjáratban működtetik a berendezést 2 órán keresztül. A két óra működés után leállítják a

96

berendezést, ellenőrzik az illesztéseket, pótolják az olajozást, majd visszaszerelik a forgó részek védőit és a különböző tetőket és fedeleket.

4.4.3. A csomaglezáró gép karbantartása A csomaglezáró gép tisztítását nagy figyelemmel kell végezni. Vigyázni kell arra, hogy a felső részét ne érje vízsugár, ugyanis a víz elősegíti a rozsdásodását. Mosás után a berendezés felső részét száraz ronggyal szárazra kell törölni, majd levegővel fúvatni. A berendezés alsó részének a mosásához mosószeres víz és durva kefék segítségével történik. A mosás után a közlőműveket (fogaskerekeket), az osztályozó készülékeket, és a tengelyeket meg kell olajozni az olajozási tervnek megfelelően. A berendezés javítása a meghibásodott alkatrészek javításából

vagy

kicseréléséből áll.

5. Berendezések élelmiszeripari termékek sajtolására 5.1. Felhasználási terület és osztályozás Az élelmiszeriparban a sajtoló gépeket a következő célokra használják: - a folyékony fázis kifacsarása, - egy félkésztermék adott formára történő alakítása, - egy termék összepréselése azzal a céllal, hogy megkönnyítsük a szállítást. A folyadék a sajtolandó termékekben lehet kötött, vagy szabad formában. A szabad folyadék könnyen elválasztható a termék száraz részétől. A kötött folyadék sajtolásához energiafogyasztás szükséges a kohéziós erők legyőzésére, a szerkezet alakváltozásához és a csatornákon keresztüli folyásellenállás legyőzéséhez. Egy hosszas izoterm és állandó nyomású sajtolás után a szárazanyagban visszamaradt minimális folyadékmennyiséget egyezményesen egyensúlyi nedvesség tartalomnak neveznek. A folyékony frakció lehet homogén, vagy állhat két vagy több, egymással keveredő vagy nem keveredő folyadékból. Ha a frakció két, egymással nem keveredő folyadékból áll, akkor mindkettő egymástól külön módon fog hatni a visszamaradt száraz anyagra. Például, azonos feltételek között a víz a víznek nagyobb a kapacitása az elnyelődéshez, mint a zsíroknak, képesek azokat helyettesíteni, és ebben az esetben

97

olyan helyzetbe kerülnek, amelyben kisebbek a molekuláris erők. Ezt a jelenséget használva, a zsírok a termékekből vízzel könnyen „kimoshatók”. Ez a folyamat azonban a folyadék intenzív fluidizálódásához vezet, az ilyen terméket a továbbiakban nehezen lehet közönséges sajtókon kisajtolni. Sajtolás előtt az ilyen termékeket dehidratálni kell. A termékek sajtolásakor a kivont zsírok a mikrópólusokon keresztül távoznak az anyagból, legyőzve az ellenállást, amely növekedik a sajtolási nyomás növekedésével. Magasabb hőmérsékleten a zsírok viszkozitása alacsonyabb, tehát a sajtoláshoz szükséges erő is kisebb lesz. Következésképpen, azonos körülmények között, a hőmérséklet emelés a zsírok nagyobb mérvű kisajtolását eredményezi.

5.2. A sajtolás típusai és jellemzői Egyporszerű anyag zárt térbe történő sajtolását brikettezésnek nevezik. Ezt a műveletet egy külső erő segítségével végzik. A sajtolást addig kell végezni, amíg a sűrítmény sűrűsége olyan mérvű lesz, hogy az így keletkezett test egybe marad. Az így nyert brikettnek jól meghatározott mérete, alakja és sűrűsége kell, hogy legyen, amely lehetővé teszi a termék biztonságos szállítását és tárolását. A termék sűrítése sajtolással főleg a darabolódásnak és a részecskék relatív elmozdulásának a köszönhető. A fontosabb tényezők, amelyek meghatározzák a sajtolást két nagy csoportba sorolhatók. Az első csoportba a fizikai és mechanikai tulajdonságok által meghatározott tényezők tartoznak. Ezek közül megemlíthető: - sajtolási mód. Ennek a tényezőnek egy állandó értéke van, és főleg a terméktől és annak szerkezetétől függ, - az oldalnyomás együtthatója, ami a rugalmas vízszintes nyomás és az aktív függőleges nyomás aránya, - a termék nedvességtartalma, hőmérséklete és granulometrikus összetétele. A második csoportba a nyomástényezők sorolhatók, amelyek közül a jelentősebbek: - a fajlagos sajtolási nyomás,

98

- a sajtolószerszám és termék közötti súrlódási erő, ami a sajtolandó terméktől, és a sajtoló szerszám felületi állapotától függ, - a sajtolt brikett mértani alakja és a méretei közötti összefüggések, - a sajtolási rezsim, ami lehet folytonos vagy szakaszos, - brikett nyomásnak kitett felületeinek száma, amelynek függvényében a sajtolás lehet: - egyoldalú, amikor a külső nyomás a brikett egyetlen felületére hat és - kétoldalú, amikor a brikett két egymással ellentétes felülete van kitéve egyidőben a sajtolásnak, - többoldalú, amikor a brikettnek egyidőben több oldalára is hat a sajtoló erő. Vázlatosan, a brikett V térfogata három részből épül fel. Az első résznek a térfogata Vk és a magassága hk, és ez a rész száraz anyaggal van megtöltve. A második rész térfogata Vl hl magassággal, ez folyadékból áll. A harmadik része Vg aminek a magassága hg és ez a rész gáz halmazállapotú. Vázlatosan ezt a helyzetet az 5.1 ábra mutatja be:

5.1. ábra: Egy sajtolásnak kitett termék különböző frakciói A V és Vk arányát sajtolási együtthatónak nevezik, és β-val jelölik.

β = V / Vk = h / h k A gáz és cseppfolyós frakció térfogat összegének és a szárazanyag térfogatának az aránya a porozitási együttható (E). E = (Vl + Vg) / Vk

99

A sajtolási együttható és a porozitási együttható között a következő összefüggés áll fent: E=β–1 Ha a brikett keresztmetszete az egész magasságon állandó, akkor a meghatározását a következő képlet segítségével lehet elvégezni:

β = γ / γk = h / hk ahol:

γ – a sajtolt brikett volumetrikus súlya, γk – a termék vázának a volumetrikus súlya. A sajtolási folyamat egyik fő jellemzője a sajtolási erő növekedése és a sajtolási együttható csökkenése közti összefüggés. A sajtolási erő két tényezőből épül fel: a termék sajtolásához szükséges erőből és a termék és a sajtoló szerszám között fellépő súrlódási erő legyőzéséhez szükséges erőből. Ha egy diszperzált test sajtolásakor eltekintünk a test és a sajtoló szerszám között fellépő súrlódási erőtől, és a sajtolt testet homogénnek tekintjük, akkor a sajtolási folyamatot a következő mechanikai törvényekkel jellemezhetjük: 1.

Egy diszperzált testben

az erő az egységnyi érintkező felülethez

viszonyítva egy dσ alakváltozást idéz elő, ami a diszperzált test kezdeti porozitásától függ. Az alakváltozás mértékét a következő képlettel lehet meghatározni: dσ = dP / dΩ a képletben: k – egy állandó együttható, P - tömörítő erő,

Ω – a normális felület, amelyre a P erő hat. 2. Egy diszperzált testnek a szilársági és folyási ellenállási határa az érintkezési egységnyi felülethez viszonyítva nem függ a test porozitásától.

σk = P / Ω Ez a két törvény a következő, a tömörítési folyamatot jellemző analitikus képlethez vezetnek:

Ψ.lnP/P0 = β0 - β m-ben.

100

Ahol: P és P0 – a végső és kezdeti tömörítő erő,

β és β0 – a tömörítő erőknek megfelelő tömörítési együtthatók, Ψ – sajtolási modulus. 5.3. Az élelmiszeripari sajtók osztályozása A fő szerkezeti paraméterek függvényében, az élelmiszeriparban a következő sajtoló berendezésekkel találkozhatunk: mechanikus-, csigás-, egy vízszintes tengelyű, szakaszos működésű-, folytonos működésű-, kúpos tengelyű-, két tengelyű, amelyek közül az egyik vízszintes a másik meg függőleges- és két függőleges tengelyű sajtoló berendezések. Gyakorlatilag nem létezik élelmiszeripari szakterület, amelyikben legalább egyet ne használnának a fentebb felsorolt sajtoló berendezések közül.

5.3.1. Csavaros sajtoló berendezések Ez a legegyszerűbb szakaszos működésű mechanikus sajtó. Felépítésében helyet kap egy vízszintes vagy függőleges helyzetű csavar és egy csavaranya. Ha a berendezés brikett előállítására szolgál, akkor a sajtoló henger tömör falú, ha a folyékony fázis leválasztására szolgál akkor a henger fala lyukacsos. A sajtoláshoz szükséges erő meghatározását a q fajlagos tömörítő nyomás és a f tömörítő felület (cm2-ben) nagyságának a függvényében végzik. P = q.f. (daN). A csavar tengelye mentén ható erő p0. P0 = P.tg (α + ρ) ahol:

α- a menet csigavonalának a szöge, ρ- a csavar és csavaranya közötti súrlódási szög, ρ = 8,5 - 17o.

101

5.3.2. Csigasajtók 5.3.2.1. Csigasajtó makaróni előállításához Az 5.2. ábra egy anyagrészecske mozgási feltételeit ismerteti a csiga belsejében.

5.2. ábra: Az anyagrészecske mozgási feltételei a csigában A forgás időtartama alatt a részecskére hat a T1 tangenciális erő, amely megpróbálja a részecskét a csavar forgási irányában mozgatni. A T1 tangenciális erőnek ellenállást kell kifejteni az R1 reakció erőnek, amelynek iránya ugyanaz, mint a T1, de azzal ellentétes irányítású. Ennek következtében a részecske együtt foroghat a csigával, és nem lesz egy hasznos tengelymenti elmozdulása a matrica számára. Ebből az elgondolásból származik a sajtó működéséhez fontos első feltétel: az RT1 létrehozása céljából amelynek az a szerepe hogy meggátolja a tészta szabadon forgását a csigában, a tészta alkotóelemei közötti kohéziós erő tangenciális összetevőjének nagyobbnak kell lennie mint részecskék közötti kohéziós erőnek. Egy, a csatorna szélében található részecske a csiga forgása alatt a kohéziós erők miatt axiális irányban halad a csiga kijárata felé, ahol a matrica található. Az A1 axiális erőnek ellenáll az RA1 reakció erő. Ez áttevődik az m1 részecskére, amely a mozdulatlan réteg határán található. Az RA1 axiális reakcióerő értelemszerűen gátolja a részecske haladását a tengelymenti irányban.

Innen észrevehető a sajtó működéséhes fontos második

feltétel: RA1 reakcióerő csökkentése céljából fontos hogy a termék és a fal közötti

102

kohéziós erő axiális összetevője legyen kisebb, mint a termé részecskéi közötti kohéziós erő axiális összetevője. A részecskék és a csiga közti súrlódási erő következtében megjelenik a T2 tangenciális erő. Ezt az erő a részecskének a csigához tapadt réteg közli. A T2 akkor éri el a maximális értékét, ha a határréteg jól oda van tapadva a csigához, és megpróbálja a csatornában levő tésztahalmaz fölöslegesen együtt forgatni a csigával. Ezáltal a csiga meggátolja a tészta axiális mozgását, illetve annak haladását a kijárat, tehát a matrica felé. A T2 tangenciális erőnek ellenáll az RT2 -vel jelölt erő. Ez az erő megpróbálja a csatornában tartani a tésztát, és ellenáll a tészta forgásának. Innen ered a csiga hatásfok növelésének a harmadik feltétele: a T2 erő csökkentése céljából a tészta tapadása a csigához minimális kell legyen, és sokkalta kisebb, mint a részecskék közötti kohézió. Ez a feltétel megkönnyíti a tészta csúszását a csiga felületén. Amennyivel nagyobb a csigavonal dőlésszöge, annyival nagyobb a csiga léptéke, és ez által annyival nehezebb a tészta csúszásának megvalósítása a csiga felületén. A csiga léptékének a csökkentése egyre nehezebbé teszi a tészta egész mennyiségének forgását a csigával. A csiga léptékének a csökkentése azonban a tésztahozam csökkenését eredményezi. Ez a hátrány kiküszöbölhető, ha növelik a csiga periferikus sebességét. Ezzel a megjegyzéssel meg lehet fogalmazni a csiga működésének javítását célzó negyedik feltételt: a tészta együttforgását a csigával meggátolandó, csökkenteni kell a csiga léptékét. A hozamveszteséget a csiga periferikus sebességének a növelésével lehet kompenzálni. A tapadó erők csökkentése céljából a tészta és a csiga között, a csiga felületét nagyon finomra kell munkálni, és helyesen kell megválasztani azokat az anyagokat, amelyekkel bevonják a csiga felületét. A sajtolási művelet során elfogyasztott mechanikai energia a következő összetevőkből áll: - a tésztának a csatornában történő tolásához szükséges energia, - a tésztának a matrica felé történő nyomásánál fellépő veszteségek. A tésztának a csatornában történő tolásához szükséges mechanikai munka könnyen meghatározható, ha ismertek a következő elemek:

103

- a tésztának a nyomása a matricába belépésekor, - a matrica keresztmetszete, - a tészta sebessége a matrica elhagyásakor. A T mechanikai munka, amely szükséges, hogy egy darab tészta áthaladjon a matricán a következő képlet segítségével határozható meg: T = Pm Σ fo.V.τ [daN/m]-ben, ahol: - Pm – nyomás a matricában, [daN /cm2]-ben, - Σ fo – a matrica aktív felülete [cm2]-ben, - V- a termék sebessége a matrica elhagyásakor [m/s]-ban, - τ – az az idő, ami alatt az adott tésztadarab áthalad a matricán. Az 1 s alatt végzett Ts mechanikai munka értéke: Ts = ρs.Pm [daN.m/s]-ban ahol:

ρs = Σ fo.V x 100 a matricán az egy másodperc alatt áthaladt nyerstészta térfogata cm/s-ban. A sajtolási művelet hasznos teljesítményét a következő képlet segítségével lehet meghatározni: Nm = ρs.Pm / 100 x 102 = Ts / 100 x 102 [kW]-ban. Az össz mechanikai energiafogyasztás meghatározásához szükséges az energia- vagy nyomásveszteségek meghatározása. Ezek a veszteségek a következők: - veszteségek a tészta csatornában történő mozgásakor, a csigából történő kilépéskor, - veszteségek a tészta csiga általi tömörítésekor. Ezeket a veszteségeket a ηcsiga mennyiség jellemzi. Ezzel a megjegyzéssel a csiga tengelyének a teljesítménye a következő formát ölti: Ncsiga = ρs.Pm / 100. ηcsiga x 102 [kW]-ban ahol: - ηcsiga – a csiga volumetrikus hatásfoka, ηcsiga = 0,25

104

Feltételezzük, hogy a tészta mozgása a tömörítő csigában asszimilálható egy viszkózus és össze nem nyomható folyadék lamináris forgómozgásával egy álló külső és egy forgó belső hengerben. A forgási nyomatékot a következő képlettel lehet meghatározni: Mforg = 2/3. π. Pcsiga.tgα.(R3 – r3) [daN.cm] Ahol: - Pcsiga – a nyomás a csiga végén [daN /cm2] –ben, - α – a csiga vonalának a dőlésszöge, az egyszerű szerkezetek esetében:

α = 15 – 180, R- a csiga külső átmérője, [cm]-ben, r- a csiga tengelyének átmérője, [cm]-ben. Ezzel a képlettel a kísérleti értékeket jól megközelítő értékek kaphatók. Az 5.3 ábra egy makaróni sajtoló berendezést szemléltet: :

1- bütykös tengely, 2,3- görgők, 4- az adagoló hátsó fala, 5- rugó, a fal eredeti helyzetének visszaállítására, 6- az adagoló első fala, 7- csuklós rúd ami a rezgést a hátsó faltól az első falhoz közvetíti, 8- körhagyó a hozam szabályozására, 9- meder, 10- tengely, 11- paletta, 12- csiga, 13- a csiga tere, 14- sajtoló tér, 15- matrica, a- a víz belépése, b- a víz kilépése, c- liszt adagoló, d- melegvíz, e- hidegvíz, f- az adagoló felé, e- a csatorna felé. 5.3 ábra: Makaróni sajtoló berendezés vázlata

105

A liszt megfelelő adagolása céljából egy rezgőadagoló berendezést használnak. Ezt az adagolót szalagos adagolóval is lehet helyettesíteni. A sajtó helyes működése szempontjából nagyon fontosak a kommunikációs csatornák, azért hogy az optimális hőmérsékletű víz mindig készenlétben legyen a sajtoláshoz. A felső keverő tartályba hideg és melegvizet vezetnek be, olyan vezetékeken keresztül, amelyek segítségével szabályozható a víz hozama és hőmérséklete is. A sajtoló kamra alsó felére két csavar segítségével egy kerek matrica van szerelve. A matrica tartó elfordítható az egyik csavar tengelye körül azzal a céllal, hogy kicserélhessék a matricát. A nyomás 65 – 75 [kgf/cm2]. a fedél felső részére egy manóméter van szerelve, ez kapcsolatban áll a sajtolótérrel. A manométer a tészta nyomását méri. Az 5.4 ábra a vágó készülék felépítését ismerteti. A radiális kések a matrica alsó részén nyomásnak vannak kitéve, és ez által elvágják a matricából kilépő terméket. Az elvágott termékre a sajtó belsejébe szerelt ventillátor segítségével levegőt fújnak. A levegőt egy gyűrűs szórófejen keresztül a berendezés a matricából kilépő nyerstermék egész felületére fújja.

1- radiális lemezes kés, 2- csigakerék, 3- csigacsavar, 4- test, 5- ékszíjkerék a kés sebességének a finombeállításához. 5.4. ábra: A vágó készülék felépítése

106

5.3.2.2. Csigasajtó olajsajtolásra A csigasajtó nagyon elterjedt berendezés az olajiparban. A berendezést a második sajtoláshoz használják, miután a napraforgó egy kezdeti sajtoláson már átesett. Mielőtt hozzákezdenének a sajtoláshoz, a terméket egy hidrotechnikai kezelésnek vetik alá. A kezelést egy melegítő berendezésben végzik. A melegítő berendezés három gőzkazánból épül fel. Egy további melegítés céljából a felső kazánba gőzköpenyes melegítő gyűrűt helyeznek el. A melegítő berendezés közepén egy függőleges tengely forog, amelyre a kazán alsó részén különleges kavarókéseket szerelnek. Az alsó kazán oldalán egy nyílás található, amelyek keresztül a kezelt termék elhagyja a berendezést. A pépet csigaadagoló hozza a berendezésbe. A sajtoló tengely hűtésére a tengelybe szerelt vezetékrendszerben hideg vizet keringetnek. Ugyanez a rendszer használható a tengely felmelegítésére induláskor, úgy hogy meleg vizet keringetnek benne.

5.3.2.3. Csigasajtoló a zsír kisajtolására a töpörtyűből A kifolyó nyílások nagysága a tengelyre merőleges síkban elmozduló bütykös lemezek segítségével változtatható.

A kisajtolt zsír a hengerből egy gyűjtőtárcába

csurog. Azért, hogy megfékezzék a zsír megdermedését, a tálcát szerpentinekben keringő melegvízzel vagy gőzzel fűtik.

5.3.2.4. Csigasajtoló a must kisajtolására a szőlőből Az állandó léptékű csigasajtolót számos bortermelő egységben alkalmazzák. A szőlőpépet bunkerekbe töltik, innen kerül a sajtolóba. A pépet a csiga a sajtoló kamra felé szállítja. Must kifolyik a perforált hengerből, és négy részlegre osztódik. Mind a négy részlegből a mustot külön gyűjtik be: először a külső hengerbe kerül, innen pedig a gyűjtőbe. A pép, amit a csiga nyom a sajtoló kamra fele kezdetben nincs összetömörítve. A tömörítés csak abban a pillanatban kezdődik, amikor a pép a fedőhöz érkezik. A nyomás növekedésével a súrlódás következtében a must egyre gazdagabb lesz tanin tartalmú anyagokban és zúzódott sejt hulladékokban. A csiga utolsó menete fokozatosan emeli a pépre kifejtett axiális nyomást. A sajtolás után visszamaradt pogácsát törkölynek nevezik. A törköly sűrűsége nem egyenletes, a legnagyobb annak a résznek a sűrűsége amely kapcsolatba jött a sajtó utolsó

107

menetével. Itt a legkisebb musttartalma a törkölynek, innen eltávolodva a sajtolás mértéke fokozatosan csökken, tehát a musttartalom nő. A must minősége különbözik a sajtolás kezdeti és végső fázisában. A sajtolási művelet periodikus, habár a pép belépése a berendezésbe folytonos. A csigasajtoló berendezés tervezésekor a következő tényezőket kell meghatározni: - a kiegyenlítő ellensúlyok tömegét, - a csigasajtoló tengelyének a csavaró nyomatékát, - a csigasajtoló berendezés működtetéséhez szükséges teljesítményt.

5.3.3. Hengeres sajtoló berendezés Az 5.5 ábra egy hengeres sajtoló berendezés felépítését mutatja be:

a- hengeres sajtolóberendezés víz kisajtolására nagyon híg pépekből. 1- 2 borda, 2rögzített csapágyak, 3- mozgócsapágyak, 4- alsó dob, 5- felső dob 6- rugók, 7kibocsátó cső, 8- ellensúly, 9- a kisajtolt pép elszállítását végző csiga, b- a makaróni sajtoló berendezés vázlata 5.5 ábra: Hengeres sajtoló berendezés

108

A maximális nyomás amely a dobok között jön létre, a Hertz képletének a segítségével határozható meg.

τ = 0,418 √P1.E.(1/r1 + 1/r2) [daN /cm2], P1 = (G.cosα+ 2T) / l

[daN /cm],

ahol: G - a felső dob súlya, T - a rugó ereje,

α – a csapágyak középpontjai és a függőleges irány által meghatározott szög, l - a dob hossza [cm]-ben, P1- a nyomás az egységnyi dobhosszan, [daN/cm], r1, r2, a dobok sugarai, [cm]-ben, E – a dobok anyagának rugalmassági modulusai. A hengeres sajtoló berendezéseket főleg a makaróni gyártására használják.

5.3.4. Rudas sajtolóberendezés A brikett sajtolásához egy mindkét végén nyílt formázó csatornát használnak, amelyben egy tüske-rúd mechanizmus végez váltakozó mozgást. A nyersanyag rugalmasságának a legyőzése céljából, az ilyen sajtóknak nagy nyomást kell biztosítani, és biztosítani kell a brikettnek egy adott ideig a nyomáson tartását. A rudas sajtoló berendezések maximális teljesítménye 800 [kgf /cm2]. A berendezés fő elemei a következők: - csapágyas fémkeret a hajtómechanizmus részére, - hajtótengely hajtómű, - főtengely, - acélból készült sajtolókamra, - brikett vályú. A sajtoló matricák élettartalma főleg a sajtolandó anyag fizikai és mechanikai tulajdonságaitól és a specifikus sajtolási nyomástól függ. A matricák kopásának csökkentése céljából ezek mangánnal és krómmal ötvözött acélokból készülnek. Ugyanebből az anyagból készülnek a tüskék is. Egy rudas sajtoló berendezés elméleti Q hozamát a következő képlet segítségével lehet meghatározni:

109

Q = 60.i.n

[darab / óra],

ahol: i – a rudak száma a sajtóból, n – a főtengely fordulatszáma, [fordulat / perc]-ben. Egy rudas sajtoló berendezés megtervezésekor ismerni kell a hozamot, a brikett méreteit, az érintkezési felületet (F) a tüske és a brikett között, a brikett h vastagságát és a fajlagos sajtoló nyomást (α). A tüskét egy axiális forgattyús rúd hozza működésbe. A tüske Sb elmozdulását a következő képlet segítségével lehet meghatározni: Sb = r.[(1 – cosβ) + λ. (1 – cos2β)/4] A képletben:

β – a rúdnak a vízszintessel bezárt szöge sajtolás kezdetén, r- a forgattyú sugara,

λ – λ = r /l, l- a rúd hossza. A tüske elmozdulása a forgattyúrúd teljes megfordulása alatt: S = 2r. A tüske sajtoló és teljes elmozdulása közötti arány: S0 / S = 1/2.[(1 – cosβ) . λ. (1 – cos2β)/8] Ebből a képletből adódik, hogy a rúdnak a vízszintessel bezárt szöge a λ és az S0 / S arány függvénye, azaz

β = f (S0 / S, λ).

5.3.5. Karusszel sajtoló berendezés Ezeknél a berendezéseknél a sajtolás lehet egyoldalú vagy kétoldalú. A tüskének annyira szorosan kell behatolni a matricába, hogy a hézagokon csak a levegő jöhessen ki. A brikett sűrűsége ott a legnagyobb, ahol a tüske érintkezik a brikett anyagával. A sűrűség váltakozás növekedik a brikett magasságának a növekedésével. Ebből az okból kifolyólag, a brikett magasságát a sajtolandó anyag tulajdonságainak a függvényében határozzák meg.

110

A sajtoló berendezés önműködően dolgozik, és a következő műveletek elvégzésére képes: bevezeti a sajtolandó a matricába, elősajtolja, sajtolja, majd kilöki a készterméket a matricából.

5.3.6. Hidraulikus sajtoló berendezések A hidraulikus sajtoló berendezés működési elvét az 5.6 ábra ismerteti:

111

a- a dugattyú visszafele történő elmozdulását a hidraulikus munkahenger munkája okozza, b- a dugattyú visszafele történő elmozdulását a kiegészítő hengerek mozgása idézi elő, c- a borászatban használt hidraulikus sajtó felépítése 1- szelep, 2- dugattyú, 3- szívószelep, 4- cső, 5- rugó, 6- szelep, 7- dugattyú, 8- szelep, 9- cső, 10- cső, 11-oszlop, 12- gerenda, 13- ütőfej, 14- sajtoló tér, 15, dugattyú, 16- munkahenger, 17- szelep, 18- vezérlőkar, 19- szita. A dugattyú visszafele történő elmozdulását a hidraulikus munkahenger vagy a kiegészítő hengerek okozzák. A sajtoló berendezés a következő egységekből épül fel: szivattyú (A), tartály (B), szétosztó (C) és sajtoló egység (D). A sajtolandó terméket a 14-es helységbe juttatják. Utána a vezérlőkart (18) a II helyzetbe hozzák, és beindítják a szivattyút. Amint a 2-es dugattyú balra mozdul, felemelkedik a 3-as szívószelep, és a gyűjtőtartályból a munkafolyadék felemelkedik a 4-es csövön keresztül és a szivattyú hengerét. A szivattyú dugattyújának fordított mozgásakor a 3-as szelep zár és az 1-es szelep nyit. A munkafolyadék a 10-es csövön keresztül az elosztóba kerül. A felemelt 6-os szelepen keresztül a folyadék a sajtoló berendezés munkahengerébe (16) kerül. A munkafolyadék nyomásának hatására a 15-ös dugattyú a 14-es sajtoló teret felemeli az ütőfejhez (13). A sajtoló térben minden irányból nyomás keletkezik. A sajtoló tér furatain keresztül a nyersanyag folyékony komponense kicsorog, míg ő maga összetömörödik. A nyomást a termék közvetíti, és végül átveszi az oszlop (11) és a gerenda (12). Amint a folyékony összetevő elhagyja a sajtoló teret, itten nőni kezd a nyomás, az anyag térfogata csökken, és emiatt a dugattyú emelési sebessége is csökkenni fog. A szivattyú hengeréből a munkafolyadék a 9-es csövön keresztül a 7es szelep jut, és hatni kezd arra. A munkafolyadék egy adott nyomásánál a dugattyú felemelkedik, összenyomja az 5-ös rugót, és megnyitja a 8-as szelepet. Ezen a szelepen keresztül a munkafolyadék mozgásba jön és a szivattyú szívószelepe fele mozdul

el.

Következésképen,

a

sajtolóberendezés

munkahengerébe

lépő

folyadékmennyiség csökkeni fog. A legtöbb esetben a hidraulikus prések négy dugattyús szivattyúval vannak felszerelve.

112

A sajtolás befejezése után a szivattyú leáll, a 18-as vezérlőkar az I-es helyzetbe kerül.

A 6áos szelep zár, a 17-es nyit, és így a munkafolyadék a 16-os

munkahengerből a jobb oldali gyűjtőtartályba (B) kerül. A 15-ös dugattyú és a sajtolótér leereszkednek, és a sajtolótérből eltávolítják a törkölyt. A gyűjtőtartályba egy szita van szerelve, ez megszűri a munkafolyadékot mielőtt az újból a szivattyú hengerébe kerülne. Egyes sajtolóberendezés esetében a folyadékhozam csökkentése érdekében a szívószelepet egy, a berendezésbe beszerelt elektromágnes segítségével emelik fel. A sajtolótérben a hasznos sajtoló erő (Pu) nagyságának a meghatározására a következő képlet használatos: Pu = q.π. Dk 2 / 4 [daN] ahol: Dk – a sajtolótér átmérője [cm]-ben. q- a specifikus sajtoló nyomás, a termék tulajdonságainak a függvényében határozzák meg. Szilárd kakaó esetében q = 640 [kgf / cm2], míg szőlő esetében, a készítendő bor fajta függvényében: q = 4...10 [daN / cm2]. A hasznos sajtoló munkát a munkafolyadék állítja elő, nyomást fejtve ki a sajtolóterem

dugattyújára.

Értékét

a

következő

képlet

segítségével

lehet

meghatározni: Pu = P.π.D2/4 - ΣG – p.β.f.π.D.B [daN] ahol: P- a munkafolyadék nyomása a sajtolótér dugattyújára [daN cm2]-ben,

ΣG – az összes mozgó alkatrész tömege, β - együttható, amely a dugattyú szigetelését jellemzi, f- súrlódási együttható, B- a szigetelési rendszer szélessége, D- a dugattyú átmérője. A fenti képlet nem veszi figyelembe a sebesség növeléséhez szükséges nyomás csökkenésre, azonban ezt a tényezőt kis sebességek esetében nem vesszük figyelembe.

113

Az előbbi két képletben a Pu értékét egyenlővé téve és megoldva az egyenletet kapjuk: P = (q. π.Dk2/4 + ΣG) / (P.π.D2/4 – .β.f.π.D.B) [daN cm2] A munkafolyadék hozama: Q = π.Dk2.vn / 4 a képletben: vn – a sajtolótér dugattyújának sebessége emelkedés közben Az optimális emelkedési sebességet a sajtolandó anyag tulajdonságainak figyelembe vételével kell megválasztani.

Így például a kakaóolaj sajtolásakor a

dugattyú emelkedési sebessége 17 mm / perc. A vezetékek átmérőjének a meghatározása a következő képlet segítségével történik: dm = D. √δ.vn / vl [mm], ahol:

δ - az össz dugattyú szám és az egyidőben dolgozó dugattyúk száma vl – a munkafolyadék sebessége a vezetékekben. A villanymotor szükséges teljesítményének a meghatározásához a következő képlet használatos: N = 100.Qp.k / 102. ηp,

[kW]

a képletben:

ηp- a szivattyú és a közlőmű össz hatásfoka, ηp = 0,6 – 0,85 a kivitelezés és a felület megmunkálás finomságának függvényében, k- együttható, az erőtartalékot jellemzi. A sajtó fontosabb alkatrészei a munkahengerek és a dugattyúk. A munkahengereket közönséges szénacélból (OL38) készítik.

A hengerek 200 bar

folyadéknyomásig öntött acélból készülhetnek. Ennél magasabb nyomások esetében ötvözött acélok használata szükséges. A henger falának vastagsága a következő képlet segítségével határozható meg: b = 0,5. Db [(√ (Rm + 0,4p) / (Rm – 1,3) - 1] ahol:

114

Db – a henger belső átmérője (ez 10 – 15 [mm]-el nagyobb, mint a dugattyú külső átmérője), Rm – megengedett feszültség, p – a munkafolyadék nyomása [daN / cm2] –ben A munkahenger fenekének a vastagsága legalább 1,5 [cm] kell, hogy legyen. A hengerekbe rézhüvelyeket vagy bimetall lemezt sajtolnak, aminek a szerepe a dugattyú megvezetése. A hüvely hossza 0,4 – 0,6 a dugattyú átmérőjének. Legajánlatosabb, ha a munkafolyadékot a henger fenék közepén kiképzett nyíláson juttatják a hengerbe. A nyílást egy öntöttvas hüvellyel látják el, ebbe helyezik a botlasztó szerepét is ellátó dugót. A botlasztó meggátolja, hogy a dugattyú a henger fenekéhez ütődjön. A dugattyúk belül üresek, a munkafelületük csiszolva van. Fémmintákba öntött acélból készülnek. A dugattyú falának a vastagsága megegyezik a henger falának a vastagságával.

5.4. A sajtoló berendezések karbantartási munkálatai és javítása A mechanikus sajtoló berendezésnél a következű műveleteket különböztetjük meg:

5.4.1. Műszaki karbantartás A sajtolóberendezés elindításakor ellenőrizni kell a kenés állapotát, és meg kell nézni, hogy a csiga nincs-e beragadva. Ellenőrizni kell a közlőművek védőinek állapotát, a sajtolandó és a kisajtolt termék szállítóberendezéseit. Teljesen el kell távolítani a szabályozó kónuszt, be kell indítani a berendezést, így az üresjáratban fog működni. Ellenőrizni kell, hogy a mozgásközvetítő berendezésekben és a villanyáram sebességcsökkentőjében (reduktor) nem jelentkeznek természetellenes zajok. Ha nem jelentkeznek természetellenes zajok, rá lehet térni a sajtó terhelés alatti ellenőrzésére. A nyomásszabályozás a szabályozó kónusz segítségével történik. A sajtó működése közben az operatív ellenőrzések keretében ellenőrizni kell az összes, mozgásban levő alkatrész helyes működését. A sajtó működése időtartama alatt a rendellenességeket a következő tényezők idézik elő: - a sajtolandó termék nem megfelelő előkészítése,

115

- a berendezés egyenetlen táplálása, - a munkanyomás nem megfelelő beállítása, - a hajtómű túlterhelés. A sajtolótérben az alkatrészek kopása negatívan befolyásolja a sajtolás hatásfokát, a következő képen: - a csigák kopása növeli az előbbi csigához visszanyomott sajtolandó termék mennyiséget, - a csigamenetek kopása erőteljesebbé teszi a termék forgómozgását, ami a haladómozgás rovására történik, - a szűrő kopása miatt növekedik a sajtolt termékben a szilárd anyag aránya, ami szennyezi a terméket, - a szabályozó kónusz kopása növeli a sajtóból kiürített termék mennyiséget, ezáltal csökkenti az eljárás hatásfokát. A fentiekből látható, hogy a sajtoló tér bármely alkatrészének kopása nagymértékben csökkenti a sajtolás hatásfokát, ezért ilyen esetekben a berendezést le kell állítani. Az ilyen jellegű kopások kiküszöbölése napi karbantartással vagy javítással lehetséges. A berendezés leállítása után azonosítani kell a leállítást kiváltó okokat, a sajtót ki kell üríteni, amit tisztítás követ. Azután operatív intézkedéseket kell hozni a leállítást okozó okok kiküszöbölésére. Tervezett javítás (leállítás) esetében első lépésben meg kell szakítani a táplálást, le kell állítani a szabályozó kónuszt, majd a gépet még hagyni kell 4 – 5 percig működni. Ezután ki kell a berendezést üríteni, tisztítani kell, majd utána rá lehet térni a tervezett javítások elvégzésére. A mechanikus sajtók karbantartása a berendezés rendszeres kenését jelenti. Fontos a perselyek, csapágyak, reduktorok és tengelyek kenése. Ezen kívül, a mechanikus sajtok karbantartása még a következő műveleteket foglalja magába: - a reduktor felső fedelének leszerelése, és a csapágyak és fogaskerekek műszaki állapotának az ellenőrzése,

116

- a spirális csavarnál ellenőrizni kell a csigák és a köztes gyűrűk műszaki állapotát, - a szabályozó kónuszt le kell szerelni, és tisztítani kell, - le kell szerelni a sajtolóteret és a szűrőket, a felületeiket tisztítani kell.

5.4.2. A sajtoló berendezések javítása Az első- és másodfokú aktuális javítások keretében a következő munkálatokat végzik: - a spirálcsavar meneteinek feljavítása feltöltő hegesztés és köszörülés segítségével, - az elkopott vagy repedezett csapágyak kicserélése, - szabályozó kónusz meghajtó mechanizmusának a felülvizsgálata, - a reduktor felülvizsgálata, a kopott fogaskerekek feljavítása, a túl kopottak kicserélése, - a kopott gépszíjak kicserélése, - a sajtolt termék gyűjtő berendezések felülvizsgálata, az esetleges problémák kiküszöbölése, - a kenőanyag kicserélése a reduktorból. A főjavítások keretében a következő munkálatokat kell végezni: - a sajtoló berendezés szétszedése és általános felülvizsgálata, - a sajtolótér és a szűrők kicserélése, - a szabályozó kónusz kicserélése, és a hajtóberendezés megjavítása, - azon csigák kicserélése, amelyeknek a felújítása már nem lehetséges, - a reduktor kopott fogaskerekeinek a kicserélése, - a reduktor csapágyainak a kicserélése, - ha a reduktor kopása túl nagy mérvű, akkor ki kell cserélni, - a tápláló- és termékgyűjtő berendezések javítása, vagy ha szükséges, a kicserélése. A főjavítást alegységenként végzik mechanikai javítóműhelyekben. A javítást csak erre szakosodott személyzet végezheti. A berendezést általában a gép elhelyezési helyén végzik. A berendezés összeszerelése után üresjárati ellenőrzéseket végeznek, amelynek során kiküszöbölik az esetleges szerelési hibákat.

117

A hidraulikus sajtók esetében a következő munkálatokat kell elvégezni: Az elsőfokú aktuális javítások, amelyeket a hidraulikus sajtóknál el kell végezni a következők: - a dugattyúk elkopott szigetelő elemeinek a cseréje, - a csavarok szorításának ellenőrzése az oszlopoknál és gerendáknál, - a rugók műszaki állapotának az ellenőrzése, - a sajtolóminták műszaki állapotának az ellenőrzése. A másodfokú aktuális javítások esetében a következők a teendők: - a sajtoló berendezés általános felülvizsgálata, - a szivattyú műszaki állapotának felülvizsgálata, a kopott alkatrészek felújítása vagy kicserélése, - a sajtolóminták megvezető hüvelyeinek a feljavítása vagy kicserélése, - a kopott rugók kicserélése, - a nyomásszabályozó és a szivattyú szelepeinek a kicserélése. A főjavítás a következő műveleteket foglalja magába: - a dugattyúk javítása, felújítása, vagy ha a kopás túl előrehaladott állapotú, kicserélése, - a megvezető és szigetelő elemek javítása, vagy ha szükséges, kicserélése, - az oszlopok felújítása, - a rugók kicserélése, - a sajtolóminták kicserélése, - szivattyú kicserélése. Minden javítási művelet után kötelező a berendezés függőlegességének, és a dugattyúk, rudak és hengerek párhuzamosságának aprólékos ellenőrzése.

6. A gépek és berendezések karbantartási technológiája 6.1.

A gépekés berendezések karbantartási technológiáját befolyásoló

tényezők Az élelmiszeripari gépek és berendezések karbantartása a következő tényezők figyelembe vételével történik:

118

6.1.1. Működési időtartam és annak növelése A működési időtartam megértéséhez a következő fogalmakat kell megismerni: - össz működési idő: két nagyjavítás közötti időtartamot jelent. Új berendezés esetében ez az idő a működésbe helyezés és az első nagyjavítás befejezése között eltelt idő. A legtöbb esetben ezt az időtartamot a gyakorlati megfigyelés alapján határozzák meg. - működési ciklus: a berendezések effektív működési idejét jelenti, órában kifejezve. Általában a gépek és berendezések egy év alatti munkaciklusa, kevesebb, mint 8760 óra. -

a

működési

egymásutániságát jelenti.

ciklus

szerkezete:

a

különböző

típusú

javítások

Általában az össz működési idő alatt a gépeket és

berendezéseket néhány 1. fokú aktuális javításnak (RC1-nek), 1 – 3 darab 2. fokú aktuális javításnak (RC2-nek) és 1 nagyjavításnak (RCk) vetik alá. - a javítások közötti működési idő: a különböző javítások között eltelt időtartamot jelenti. Két javítás közötti időtartamot t–vel jelölik, és a következő képlet segítségével határozzák meg: t = [ T – ( Rc + nC2 + mC1)] / (r + 1) ahol: T – működési idő [h]-ban, Rc – a nagyjavítás időtartama [h]-ban, C2 – a 2. fokú aktuális javítás időtartama [h]-ban, n - a 2. fokú aktuális javítások száma az egész működési időtartam alatt, C1 – az 1. fokú aktuális javítás időtartama órában, m - az 1. fokú aktuális javítások száma az egész működési időtartam alatt, r- az összes javítások száma az egész működési időtartam alatt.

6.1.2. A javítások időtartama Ezt az időtartamot a berendezés javítás céljából történő megállásától a berendezés átvételéig tart. A véletlenszerű javítások időtartamának megállapítását a tervezett javítások időtartamának az elemzésével végzik.

119

A javítások időtartalmát, naptári napokban kifejezve, a következő képlet segítségével határozzák meg: d = K + A /l.S a képletben: d- a javítási napok száma, A- a javításra használt gépi- vagy kézimunka órák, l- a munkások száma, akik egyidőben végzik a javításokat, S- a váltások száma, amelyben dolgoznak a javító csoportok, K – a gép tervezett működési ideje.

6.1.3. A működési ciklus megállapítására használt módszerek Az ideális működési ciklusról abban az esetben beszélünk, ha a javítások időtartama minimális. A működési ciklust a sajtoló berendezés fontosabb elemeinek a működési időtartama határozza meg.

A működési időtartamot nagymértékben

befolyásolják a kihasználási feltételek. A kihasználási feltételek értékelésekor figyelembe kell venni a következő tényeket: - a gépen előállított termék minősége, - a berendezés alkatrészeinek kopási foka, - a gép alkatrészeinek kopási foka, - a környezeti feltételek, amelyek között a berendezés dolgozik. A működési ciklus időtartama ugyanolyan típusú berendezések esetében is különböző lehet. A javítási idő helyes meghatározásával a következő célkitűzéseket akarják elérni: - a működési ciklus időtartamának a növelése, - az optimális javítási komplexitási fok meghatározása, - a működési biztonság megőrzése. A

gépek

biztonságos

működésének

fokozása

és

a

véletlenszerű

meghibásodások kiküszöbölése a karbantartási és javítási ciklus változásához vezettek.

120

Az ipari gyakorlatban bebizonyosodott, hogy előnyös a javítási ciklus keretében a kis javítások részarányát növelni, az aktuális javításokat, amennyire lehetséges ki kell küszöbölni és azt jól megtervezett kis javításokkal kell helyettesíteni. A kis javítások bevezetésével a javítási ciklusba, megnövekszik a kihasználási ciklus időtartama, és ez maga után vonja a kiadások csökkentését és a gépek nem működési idejét. A működési ciklus szerkezetének és időtartamának megállapítása két eljárással állapítható meg: - a technológiai folyamat követésével, - az ugyanolyan kopásszintű alkatrészek csoportosításával.

6.1.3.1. A működési ciklus megállapítása a technológiai folyamat követésével Egy gép vagy berendezés csúcsteljesítményét a gép vagy berendezés alkatrészeinek a kopási foka határozza meg. Statisztikai szempontok szerint követve az alkatrészek kopásának okait a technológiai folyamat során, megállapítható egy minimális működési idő is az elemzett berendezés esetében. Ugyanakkor, az eredmények felhasználásával megállapítható az élelmiszeripari gépek és berendezések működési ciklusa. Minden berendezés esetében követendő: - a berendezés átlagos működési ciklusa hónapokban kifejezve, - a működési idő statisztikai felosztása a működési ciklus keretében - egységnyi termékre számított javítási kiadások. A

közepes

működési

ciklus

élelmiszeripari

berendezések

esetében

megközelítőleg 11,6 hónap. A javítási idő gyakorlati tapasztalat alapján év-órára meghatározva, egy javításra számolva, megközelítőleg ugyanaz, és nem függ berendezések kapacitásától. Az ipari berendezések kihasználási együtthatóját tartalék berendezések szerelésével lehet növelni.

121

6.1.3.2. A működési ciklus megállapítása az alkatrészek csoportosításával a kopási szintjük szerint A módszer elve abban áll, hogy az ugyanolyan kopásszintű alkatrészeket csoportosítják olyan csoportokba, amelyeknek a javítása előnyös gazdasági szempontból. A szintet, amelynél hozzáfognak a csoport elemeinek a javításához, kritikus kopásszintnek nevezik. A darabok egyenkénti javítása mihelyt az elérkezett a kritikus kopásszintig nem gazdaságos eljárás, ugyanis a berendezés gyakori leállítását eredményezi. Éppen ezért kell alkatrész csoportok összeállítani a kopási szintjük szerint, ugyanis ezek egyidőben javíthatók. Kis számú csoportot kell létrehozni, azért, hogy a berendezés minél hosszabb ideig maradjon működőképes. A javítás típusa, amelynek adott pillanatban alávetik az alkatrész csoportot a darabok számától, és bonyolultságától függ. Az aktuális javítás időtartalmát, illetve a két aktuális javítás között eltelt időtartalmat a legkisebb kopású alkatrészcsoport határozza meg. Az alkatrészek kopás szerinti osztályozása mellett fontos elem azon tényezők azonosítása, amelyek a kopást előidézik. Ez azért fontos, mert ismeretük segítségével utólag megoldható a kiküszöbölésük. Ezzel megnövelhető a berendezés működési időtartama, tehát változik a javítási ciklus is.

6.2. Az élelmiszeripari gépek és berendezések fertőtlenítése és tisztítása Az

élelmiszeripari

gépek

és

berendezések

ésszerű

kihasználása

nagymértékben függ azok tisztításától és fertőtlenítésétől. Főleg a biokémiai folyamatok esetében lényegesen fontos a megfelelő minőségű tisztítás és fertőtlenítés. A gépek és berendezések napi rendszerességű tisztítása megelőzhető a gépeken az anyaglerakódás, a korrózió kialakulás, és ez által meghosszabbodik a gép működési ideje. Élelmiszeripari egységekben kötelező a tisztítás minden leállítás után, illetve minden termékadag után.

122

6.2.1. Tisztítási eljárások Az élelmiszeripari gépek és berendezések esetében, ha azok nincsenek kellőképpen tisztítva és mosva, különböző fertőzések és kellemetlen szagok jelentkezhetnek. A gépek és berendezések tisztítása három műveletből áll: zsírtalanítás, fertőtlenítés és rozsdátlanítás.

6.2.1.1. Zsírtalanítás A zsírtalanítást a következő eljárások egyikével lehet megoldani: - mechanikus úton (súrolással). A módszer a zsírréteg mosással vagy más, mechanikai módszerrel történő eltávolításából áll. - vegyi úton. Az eltávolítás vegyi anyag segítségével történik. Az eljárás nagy figyelmet igényel, ugyanis a zsírtalanításhoz alkalmazott vegyszerek nagy része elősegíti a korróziót. - a vegyi és mechanikai eljárás kombinációjával.

6.2.1.2. Fertőtlenítés (sterilizáció) Fő és fertőtlenítő szerek hatására történik, célja a mosás után esetlegesen visszamaradt mikrobák eltüntetése.

6.2.1.3. Rozsdátlanítás A korróziónak kitett felületek tisztítását és kenéséből áll. A gépek és alkatrészek mosása a következő eljárások egyikével végezhető: - különleges mosóhelyiségekben, ahova beviszik az alkatrészt és nyomás alatti vízsugárral mossák, - nagy nyomású vízsugárral, a nyomást szivattyúk segítségével állítják elő, és az eléri a 20-30 [bar] nyomást, - alacsony nyomású vízsugárral, úgy hogy a tömlőt csatlakoztatják a termelőegység vízhálózatára, - kézi utón lehúzók és kefék segítségével. A tisztításhoz használt anyagot veszélyesek lehetnek az emberi szervezetre, ezért mozgatásukkor be kell tartani a vonatkozó munka- és tűzvédelmi előírásokat.

123

6.3 Felületek korrózióvédelme A gépek, berendezések működési ideje megnövelése szempontjából nagyon fontos a fémfelületek korrózióvédelme. A felületek védelme úgy valósítható meg legkönnyebben, ha azokat bevonják korrózióálló fémes vagy nemfémes réteggel.

6.3.1. Korrózióvédelem fémbevonások alkalmazásával A fémbevonást különböző eljárások segítségével végezhetik. A bevonásra alkalmazott fém lehet por, drót, lemez, olvadék vagy só állapotban. A fémbevonás előtt a felületeket minden esetben zsírtalanítani kell. A fontosabb fémbevonási eljárások a következők: - elektrokémiai lerakatás, vagy galvanizálás (krómozás, ónozás, rezezés, ezüstözés, kadmiumozás, stb.). - lemezelés, - diffúziós lerakatás, - olvadt fémbe történő alámerítéses lerakatás.

6.3.1.1. Galvanizálás A módszer lényege abban áll, hogy az alkatrész védendő felületére elektrolitikus úton egy réteg olyan fémet rakatnak le, amelynek nagyobb az ellenállása korrózióval szemben, mint az alkatrész anyagának. A bevonatáshoz használatos fémek: ón, króm, nikkel, vörösréz, ezüst, kadmium, stb.

6.3.1.2. Lemezelés A módszer lényege az, hogy az alkatrész felületét egy vékony korrózióálló lemezzel vonják be. Ezt a módszert az acélalkatrészek sárgarézzel, ólommal, rézzel, stb. történő bevonására használják.

6.4. A tisztításhoz használatos anyagok Az egyik leggyakrabban használt tisztítóanyag a víz. A víz nem oldja a zsírt, de magával sodorja. A víz tisztító ereje lényegesen növekedik, ha azt nyomás alatt sugárként vezetik rá a tisztítandó alkatrészre. A berendezések tisztításához alkalmazzák a keféket. A kefék anyaga és alakja minél jobban meg kell feleljen a tisztítandó berendezésnek. A használt kefék könnyűek, olcsók, ellenállók kell legyenek. Egy fontos elvárás tőlük az, hogy

124

könnyen tisztíthatók és száríthatók legyenek. A kefék anyaga disznóserte, szalma, cirok, sárgaréz- vagy ónozott acéldrót. A vegyi zsírtalanítás (maratás) anyagai a salétromsav, kénsav, sósav 1 – 2 %os töménységben, illetve a nátriumhidroxid 0,5 – 0,9 %-os töménységben. A marató berendezést csak szellőztetővel ellátott helyiségben szabad felszerelni. A marató oldatot tartalmazó kazánt jól le kell zárni. A nehéz alkatrészek betevése a marató folyadékba emelő berendezések segítségével történik. A lemaratás után az alkatrészek nyomás alatti melegvízzel le kell mosni. A diffúziós lerakatás azt jelenti, hogy magas hőmérsékleten a védőfém diffúzióval behatol a védendő alkatrész felületébe.

6.5. Olvadt fémbe történő alámerítéses lerakatás A védendő alkatrészt alámerítik a megolvadt fémbe. Egy másik eljárás erre a módszerre az, hogy a megolvadt fémet az előmelegített alkatrész felületére viszik fel. Ez a leggyakrabban használt korrózióvédelmi eljárás az élelmiszeripari berendezések védelme keretében.

6.6. Korrózióvédelem nemfémes bevonással Az élelmiszeriparban nemfémes bevonatokként festék- és zománcréteget alkalmaznak. A festékkel történő védelem esetében az alkatrészek felületére egy vékony réteg olajat, lakkot vagy festéket visznek fel. A berendezések külső felületét olaj-, lakk-, nitrolakk- vagy szintetikus gyanta alapú anyagokkal kezelik.

A berendezések belső felületének a védelme olyan

élelmiszeripari lakkok segítségével történik, amelyek használatát engedélyezi az érvényben lévő jogalkotás. A használt élelmiszeripari lakokkal szembeni elvárások a következők: - vegyi elvárások. Ne lépjen reakcióba a berendezésben alkalmazott nyersanyagokkal, illetve az előállított élelmiszeripari termékekkel, - rugalmassági elvárások. legyen rugalmas, azért, hogy ne repedezzen meg az alkatrész anyagának kitágulása esetében, - legyen termorezisztens. Őrizze meg a tulajdonságait magasabb hőmérséklet esetén is,

125

- legyen semleges az élelmiszeripari termékre nézve. Ne változtassa meg az élelmiszeripari termék tulajdonságait.

6.6.1. Zománc védőréteg A zománc védőréteget az élelmiszeripar keretében főleg ott alkalmazzák, ahol nincs mechanikai igénybevétel. A zománcrétegnek nagyon jó a korrózió állása, és ugyanakkor nagyon könnyű a tisztítása és a tisztán tartása. A zománcréteget főleg a raktározásra szánt edények, és a csővezetékek belső bevonására használják.

6.6.2. Szintetikus gyanta alapú védőréteg Főleg a bór és a sör tárolására használt edények védelmére alkalmazzák. Az acéltartályok és a vízlágyító állomások illetve a hőközpontok keretében használt tartályok védelmében játszanak jelentős szerepet.

6.7. Intézkedések az anyaglerakódások megelőzésére A lerakódások nagy részét az élelmiszeripari folyadékok-, és a vízkeménység okozza. Az intézkedéseket könnyen lehet alkalmazni a víz esetében, de nem alkalmazhatók a legtöbb élelmiszeripari folyadéknál. Figyelembe véve hogy az élelmiszeriparban nagy mennyiségű vizet használnak, fontos a vízlágyítás módszerének az ismerete, azért, hogy meg lehessen gátolni a vízkő lerakódást a berendezésekben, edényekben és a vízvezetékekben. A vízkeménységet keménységi fokban mérik. Az összes kalcium- és magnézium só okozta keményet összkeménységnek nevezik. Az időleges keménység a kalciumbikarbonát tartalmat mutatja. Azért nevezik időlegesnek, mert ez a keménység főzéssel eltűnik. Az állandó vízkeménység az összes vízkeménység és az időleges víz keménysége közötti különbséget jelenti. Ez a keménység az alkáli földfémek sóinak a jelenlététől függ. A vízkeménység szempontjából a vizeket a következő csoportokba lehet sorolni: - nagyon lágy vizek. Keménységük kisebb 50-nál, - lágy vizek. Keménységük 5 – 100 közötti, - normális vizek. Ezek keménysége 10 – 200 között található, - kemény és nagyon kemény vizek. Ezek keménysége 200 fölötti.

126

A víz keménységének csökkentését vízlágyításnak nevezik. A vízlágyítást különböző vegyszerek segítségével, különleges berendezésekben végzik. A következő vízlágyítási eljárások ismeretesek: - vegyi úton történő vízlágyítás. Különböző vegyszerek adagolásával történik, azzal a céllal, hogy a vízből eltávolítsák a kalcium (Ca2+) és magnézium (Mg2+) ionokat. Az eljáráshoz használhatnak egyetlen vegyszert (mész, marószóda, nátrium karbonát) vagy két vegyszer keverékét (mész és szóda, mész és trinátrium-foszfát, szóda és trinátrium-foszfát). A tisztítóvíznek használt vízhez a vízlágyítás céljából nátrium-hexametafoszfátot adagolnak. - vegyi és fizikai úton történő vízlágyítás. Napjainkban a vízlágyítás céljából egyre jobban elterjed az ioncserélő gyanták használata. Ezek a gyanták a megadott keménységen fogadják a vizet és 0 keménységű vízzé alakítják át azt. Az így kezelt vitet a berendezés elhagyásakor csapvízzel keverik, hogy a kért keménységű vizet nyerjék. Az ioncserélő gyanták visszatartják a kalcium- és magnézium ionokat, azonban nátrium ionokat adnak le (innen az elnevezésük is). - fizikai úton történő vízlágyítás. Ezt a módszer főleg az olyan lágyítására esetében alkalmazzák, amelyek gőzkazánokba kerülnek.

6.8. A lerakódások eltávolítására szolgáló eljárások A víz és egyéb folyadékok melegítés hatására lerakódásokat eredményeznek a berendezések

fűtőelemeire,

ugyanis

olyan

elemeket

tartalmaznak,

amelyek

lerakódnak. Ezek a lerakódások nagyon bonyolult vegyi és fizikai folyamatok eredményei. Egyes anyagok, kicsapódva a folyadékból, lerakódnak a fűtőszálakra, ellenálló és sűrű vízkőréteget képezve. Más kicsapódások nagyon kisméretű szilárd részecskéket képezve, a vízben, szuszpenzió formájában lebegnek. A lerakódásokat a következő képen lehet csoportosítani: - gipsz alapú lerakodások. Ezekben, túlsúlyban kalcium szulfát található, - szén alapú lerakódások. Több mint 50%-ban kalcium karbonátból épülnek fel,

127

- vegyesek, amelyekben az egyik összetevő részaránya sem éri el az 50%-ot. Az egyik jellemzője a kemény lerakódásoknak a berendezések hővezetési képességének a megváltoztatása. A megváltoztatás mérvét a vegyi összetétel és a lerakódott réteg sűrűsége határozza meg. A sűrű lerakódásoknak nagyobb a hővezetési képessége mint a pórusos lerakódásoknak, ugyanis az utóbbiak levegőt tartalmaznak, ami jó hőszigetelő. Ebből az okból kifolyólag, a pórusos lerakódott rétegek minden esetben veszélyesebbek, mint a sűrű, tömör lerakódások. A legveszélyesebb a szilikát alapú lerakódások, amelyek nagyon pórusos réteget képeznek. Bármely lerakódott réteg, amely olajat tartalmaz, nagyon kis hővezetési együtthatóval rendelkezik.

6.8.1. A lerakódásokat megelőző eljárások A működés időtartama alatt egyes alkatrészeken lerakódások jelennek meg, ezért ezeket különleges eljárásokkal kell tisztítani. A vízkő eltávolítása az alkatrészekről mechanikus, vegyi és termikus úton történik. 1. Vízkő eltávolítása mechanikai úton. A darabok súrolásával történik, ami végezhető drótkefék, vagy lehúzók segítségével. Az eljárás egyszerű, azonban van néhány hátránya, amelyek közül megemlíthető: - a vízkő nem távolítható el a nehezen hozzáférhető helyekről, - a letisztított helyeken hulladékok maradhatnak, amelyek új lerakódások helyét képezik, - nagy munkamennyiséget igényel, ebből az okból kifolyólag az eljárás nem hatékony. 2. Vízkő eltávolítása vegyi úton. Ismételt savoldatokkal történő mosással történik. A savoldat eltávolítja a vízkövet és egyéb szennyeződéseket is. Acél alkatrészek tisztítására marószóda-, alumínium karbonát-, nátrium karbonát-, nátrium szilikát-, és folyékony szappan oldat használatos. Az oldatot 90 – 95 oC-ra melegítik, és az alkatrészeket 3 – 4 óra hosszát hagyják benne. A tisztítandó darabokat a következő műveleteknek vetik alá: - az oldatba helyezik az alkatrészeket, és benne hagyják, amíg a lerakódás megpuhul,

128

- kiszedik éket az oldatból, és kefékkel súrolják, - 60 – 80 oC-os forró vízzel mossák őket, - sűrített levegő segítségével szárítják. A savas oldatok káros hatását az alkatrészekre inhibitorok adagolásával lehet csökkenteni. Ezek a szelektív korrózió feltételeinek a megteremtésével segítik a réteg eltávolítását. Ez azt jelenti, hogy az oldat korrodálja a vízkő réteget, de nem fejt ki korrodáló hatást az alkatrész anyagára. A lerakódott réteg vegyi eltávolítása egyszerű, és a mechanikai eljáráshoz képest a kiadások 2- 3- szor kisebbek. Hátránya abban áll, hogy aránylag hosszú ideig tart. 3. Vízkő eltávolítása termikus eljárással. A módszer lényege abban áll, hogy más az alkatrész anyagának, és más a lerakódás anyagának a hővezetési képessége. Ha lánggal melegítik a lerakódott alkatrészeket, lévén hogy a lerakódásnak általában alacsonyabb a hőkitágulási együtthatója mint az alapötvözetnek, a lerakódás felrepedezik, lehámlik, és így vízzel, vagy sűrített levegő segítségével könnyen eltávolítható.

6.9. A gépek, berendezések, és azok alkatrészeinek a kenése A kenőanyagok általános szerepe a következő: - a súrlódás csökkentése, ebből adódik a berendezés mechanikai hatásfokának a növekedése, - a kopás csökkentése, ez a berendezés működési idejének a növekedését eredményezi, - a hő elszállítása, ezáltal az alkatrészek nem melegednek túl a súrlódás okozta hő felszabadulás miatt, - a szigetelés biztosítása a henger-dugattyú-gyűrű rendszer elemei között, - a szennyeződések továbbítása a szűrök fele, ahol azok kikerülnek a rendszerből. A kenőanyagok lehetnek folyékonyak (olajok), fél folyékonyak (sűrű olajok és zsírok), - szilárd halmazállapotúak (grafit, molibdén por, stb.).

129

A súrlódás az a jelenség, amely gátolja két test egymáson történő relatív csúszó mozgását. A súrlódás lehet száraz súrlódás (szilárd testek között), folyékony súrlódás (folyadékokban lép fel) és vegyes. A száraz súrlódás csökkenthető, ha az egymáson elmozduló két anyag közé kenőanyagot visznek be. Feltéve, hogy a két egymáson elmozduló réteg közé sikerül bevinni egy nagyon vékony és összefüggő kenőanyag réteget, akkor az egyetlen súrlódási tényező, amivel a mozgás időtartalma alatt számolni kell a kenőanyag viszkozitása. A helyes zsírozás feltételezi a megfelelő tulajdonságú kenőanyag alkalmazását az adott helyen. A sikeres kenés feltétele a megfelelő mennyiségű kenőanyag használat, illetve az állandó térbeni és időbeni felügyelet. A megfelelő minőségű zsírozás fontos gazdasági megtakarításokhoz vezet, a következő okok miatt: - a gép élettartalmának megnövelése, - a hatásfok megnövelése a súrlódás kiküszöbölésének eredményeként, - az üzemanyagcsere ciklusának növekedése miatt (kenőanyag megtakarítás),

6.9.1. A kenés szerepe a gépek és berendezések karbantartásában Azért, hogy a kenésnek valós, és fontos szerepe lehessen a gépek és berendezések karbantartásában, fontos a kenőanyag megválasztása az adott, konkrét helyzet feltételei közé. A feltételek közül a fontosabbak: az alkatrészek anyaga, a relatív nyomás az alkatrészek között, a tengely fordulatszáma, hozzáférés a zsírozási helyhez és az alkatrészek egymással szembeni relatív helyzete. A kenés fizikai elemzésekor a következő helyzetek különböztethetők meg:

6.9.1.1. Folyékony, vagy hidraulikus kenés Ez a kenés feltételezi egy vékony, összefüggő kenőanyag réteg létezését. Ez a réteg meggátolja a két alkatrészt abban, hogy a felületük kapcsolatba léphessen egymással. A folyékony, vagy hidraulikus kenés létrejöttének az a feltétele, hogy a kenőanyag réteg vastagsága legalább háromszor nagyobb legyen a két alkatrész felületi érdességének összegénél. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy a hidraulikus kenés esetében a kenőréteg vastagsága a megmunkálási pontosság függvénye, azaz, ha egy felületet minél finomabbra van megdolgozva a szükséges kenőanyag réteg

130

vastagsága annál kisebb kell, hogy legyen. Ennek a tételnek a gyakorlati kiterjesztése lehetővé tette a kenőanyag réteg vastagságának a megállapítását. A minimális kenőanyag réteg egy tengely és egy csapágy között a következő képlet segítségével határozható meg: h = d2.n. η / 18,36.p.U.C ahol: h - a kenőréteg vastagsága a legszűkebb helyen [mm]-ben, d - a tengely átmérője mm-ben,

η - a kenőanyag abszolút viszkozitása [g / m2] – ben, p - a tengely specifikus nyomása [daN / m2]- ben, U - a játék vagy kopás a tengely és csapágy között [mm]-ben, n – a tengely fordulatszáma [ford. / perc] -ben, C- együttható. A C együttható a következő képlet segítségével határozható meg: C = (d + l) / l A kopás elkerülhetetlen, ugyanis elkerülhetetlenek a gépek és berendezések indításai és leállításai, illetve a munkarezsim változtatása. A kopás növekedésével egyidőben csökken a kenőréteg vastagsága. Fontos ezért a kezdeti kopás és a maximális kopásérték ismerete, amelynél még nem változnak a kenési feltételek. Amikor a kopás eléri azt az értéket, amelynél leromlik a kenési rendszer, ki kell cserélni a perselyt, és hegesztés segítségével annyi anyagot kell felvinni a tengely orsójára , amíg az eléri a kívánt méreteket. Vegyes kenési eljárás. A kenéshez használt kenőanyag fő jellemzője ennél a kenési eljárásnál az, hogy a kenőanyag a fémes felületeken egy ellenálló és tapadó réteget képez. A kenőanyag réteg vastagsága és ellenállása független az alkatrész állapotától (működésben, vagy nyugalmi állapotban található).

131

6.10. Kenőanyag típusok 6.10.1. A kenőanyagok osztályozása A halmazállapotuk szerint a kenőanyagok lehetnek: cseppfolyós- (olajok), félcseppfolyós- (zsírok) és szilárd halmazállapotúak (grafitpor).

Jelenleg nincs

elterjedve a gáznemű kenőanyagok használata. Leggyakrabban

a

cseppfolyós

és

félcseppfolyós

halmazállapotú

kenőanyagokat használják. A modern berendezések (nagy teljesítmények, nagy működési sebességek és magas hőmérséklet) megjelenése szükségessé tette különleges, szilárd halmazállapotú kenőanyagok megjelenését. A leggyakrabban használt szilárd kenőanyag a grafit és a molibdén biszulfát, amelyek különleges munkakörülmények között is alkalmazhatók. kenőanyagok

használhatók

25.000

[bar]

kemencékben, klór szivattyúknál, stb.

nyomásig,

magas

Ezek a

hőmérsékleten,

A legújabb kísérletek célja olyan

adalékanyagok felfedezése, amelyeket kis mennyiségben ásványi olajokhoz keverve, azoknak a kívánt kenési tulajdonságokat kölcsönözze.

6.10.2. A kenőanyagok tulajdonságai 6.10.2.1. Viszkozitás A folyadékok azon tulajdonsága, hogy ellenállnak a részecskéi relatív mozgásának. A viszkozitás a kenőanyagok legfontosabb tulajdonsága, ennek a tulajdonságnak köszönhetően a kenőanyagok kitölthetik a szilárd felületek közötti tereket. A kenőanyagok viszkozitását nagy mértékben befolyásolja a hőmérséklet. Alacsony hőmérsékleten a viszkozitás értéke magas, ami a két felület között egy szilárd kenőanyag réteg keletkezik, ami az alkatrészek erőteljes kopásához vezet.

6.10.2.2. Sűrűség A sűrűség (ρ) az egységnyi térfogat (V) tömege (M).

ρ = M / V, [g /cm3], vagy [kg / dm3]. A sűrűség általában a nyomás és a hőmérséklet függvénye.

Folyadékok

esetében azonban gyakorlatilag eltekinthetünk sűrűség változás a nyomással.

132

6.10.2.3. Stabilitás Egy bizonyos használati idő elteltével a hőmérsékletnek, a nyomásnak és más üzemi feltételnek köszönhetően a kenőanyagok veszítenek az eredeti jellemzőikből. Ennek köszönhetően emulzionáló hajlamok nyilvánulnak meg. Ez azt jelenti, hogy a kenőanyag diszperzálódik a vízben, iszaplerakódás kezdődik, és intenzívé válik a kenőanyag korrodáló hatása. A kenőanyagok stabilitásának a növelése céljából a kenőanyagokat olyan adalékanyagokkal

dúsítják,

amelyek

korrózióátló,

habzásgátló,

és

egyéb

tulajdonságokat kölcsönöznek a kenőanyagoknak.

6.10.2.4. Semlegesség Ez a tulajdonság a kenőanyagok savasságára és bázikusságára vonatkozik. Az érvényben levő előírások értelmében a kenőanyagok nem lehetnek sem savas, sem bázikus jellegűek. Ez az elvárás azért fontos mert az ásványi olajok savas vagy bázikus jellege nagymértékben megnövelné a kenőanyag korrodáló hatását okozná és egyben a kenőanyagban fémes szappanok keletkezéséhez vezetne, amelyek az olajok avasodását előidéznék elő.

6.10.2.5. Gyúlékonyság A gyúlékonysági pont az a hőmérsékleti érték, amelynél az ásványi olaj gőzök meggyúlnak. A gyúlékonysági pont ismerete fontos tényező, ugyanis ez fontos tényező a kenőanyagok tűzveszélymentes tárolásában és a felhasználásukban, főleg a hidraulikus sajtók esetében.

6.10.2.6. Tisztaság Ez

a

jellemző

megmutatja,

hogy

a

kenőanyagba

mennyi

külső

szennyezőanyag került. A külső szennyező anyagok közül megemlíthetők a por, homok, fémrészecskék, stb. Ezek a szennyező anyagok nagyon veszélyesek, ugyanis a berendezések esetében felületi kopást okozhatnak, a hidraulikus rendszer rongálódásához vezetnek, eldughatják a csöveket, stb.

133

6.10.2.7. A DD (Dean Davis) viszkozitás mutató Ez a mutató a viszkozitás hőmérséklet szerinti változását mutatja. A hőmérséklet növekedésével a folyadék molekuláinak a mozgási sebessége megnövekedik, és a közöttük lévő kohéziós erő lecsökken. Ez a csökkenés a viszkozitás csökkenését eredményezi. A DD mutató értéke minél nagyobb, a viszkozitás csökkenés a hőmérséklet növekedésével annál kisebb, tehát az olaj annál stabilabb. A folyékony kenőanyagok használatának a következő előnyei vannak: - magas vegyi stabilitás, - alkalmazhatók magas hőmérsékleten és fordulatszámon is, - alacsony a belső súrlódásuk, - precíziós berendezések esetében is alkalmazhatók. A hátrányuk az, hogy kifolyhatnak a gépvázból, ezért használatuk esetén szükséges a jó szigetelés biztosítása és a gyakori kenőanyag utántöltés.

6.11. Szilárd kenőanyagok Működési és szerkezeti okok miatt a cseppfolyós kenőanyagok használata nem minden esetben lehetséges. Emiatt bevezették az úgynevezett határkenést, ebben az esetben a használt kenőanyag szilárd halmazállapotú. A szilárd halmazállapotú kenőanyagok nem helyettesíthetik rendszeresen a klasszikus kenőanyagokat, csak abban az esetben ha azok már nem képesek az optimális kenésre. A leggyakoribb szilárd kenőanyagok a grafit és a molibdén diszulfid.

6.11.1. Grafit Olcsó kenőanyag, azonban a használata be van határolva, ugyanis nehezen tapad a fémekhez, nem lévén ezekhez fizikai affinitása. A közönséges, úgynevezett grafoid felületek nagyon heterogének, és többletvastagsággal rendelkeznek, ami a felületek alakváltozását eredményezi. Nem alkalmazhatók légüres- vagy oxidáló környezetben. Nehézséget mutatnak az alkalmazásukat illetően a 65 – 370 [oC] hőmérsékleti intervallumon, azaz a leggyakrabban használatos hőmérsékleti viszonyok között.

134

6.11.2. Molibdén diszulfid Tiszta állapotban csillogó, fekete színű ásványi anyag. Hasonlít a grafithoz. Jellemzője a magas vegyi stabilitás. Nem oldódik vízben és különböző ásványi anyagokban. Érzékeny a fluor, klór, sósav és salétromsav hatására. Nagyon alacsony a súrlódási együtthatója. Kenőanyagként akkor használható, ha nagyon magas a tisztasága, és nagyon finom a szemcsézete [1 – 3 mm]. Használata kenőanyagként több féle képen lehetséges, például a felületek súrolása molibdén diszulfiddal, vagy befestése molibdén diszulfid tartalmú festékkel. Hőellenállása nagyon jó, alkalmazható a – 185 - +450 [oC] intervallumon levegőben. Légüres térben megbírja az 1100 [oC]-t is. A molibdén diszulfid port a tökéletesen zsírtalanított és tisztított felületre porlasztják, majd energikuson súrolják, hogy a por bekerüljön az alkatrész pólusaiba. Ez az utóbbi elvárás azt feltételezi, hogy azokat a felületeket amelyeknek a kenését molibdén diszulfiddal oldják meg nem finomra, hanem durvábbra kell megdolgozni.

6.12. Az olajok regenerálása A kenőanyagok esetében, ha azok elveszítik a technológiai folyamat során a kenési tulajdonságaikat, akkor azokat vagy ki kell cserélni, vagy regenerálni kel őket. A kenőanyagok regenerálása vegyi vagy fizikai úton történik. A fizikai regenerálás során nem változik meg a vegyi összetételük, mindössze eltávolítják a szuszpenziót (víz, por, homok, stb.). Vegyi regenerálás esetében a nem kívánatos elemekkel (benzin, gázolaj és egyéb szénhidrát termékek) szerves vegyületeket képeznek, amelyek majd kátrány formájában lerakódnak a kenőanyagban.

6.12.1. Fizikai módszerek a kenőanyagok regenerálására A fizikai regenerálás a következő módszerek egyikével oldható meg: - ülepítés. A legegyszerűbb regenerálási eljárás, kötelező az elvégzése bármelyik fizikai regenerálás esetében. A módszer a víz és a mechanikai szennyeződések, eltávolítását teszi lehetővé a kenőanyagokból. A módszer elve: a kenőanyagoktól más sűrűségű szennyező anyagok nyugalmi állapotban kiválnak a kenőanyagból.

135

Az ülepítést kúpos fenekű tartályban végzik. A tartály fűtése gőzzel, elektromosan vagy lánggal történik. Az ülepítési időt a szennyezettségi fok és az alkalmazott hőmérséklet függvényében választják meg, és általában 8 – 48 [h] között váltakozik. Az ülepítés gyorsítása céljából az olajat 70 – 80 [oC]- ra hevítik. 80 [oC] fölötti hőmérsékletre nem érdemes hevíteni az olajat, ugyanis e hőmérséklet fölött már nem észlelhető ülepítés sebesség növekedés. A kenőanyag oszlop magassága a tartályban ugyancsak befolyásolja az ülepítés időtartamát. Ajánlott, hogy az ülepítő tartály átmérője és magassága közötti arány legyen 1,5 – 2. Ez a tény azonban nagy felületet igényelne, emiatt az ipari gyakorlatban ezt az arányt 1-nek veszik. - centrifugálás. Egy fejlettebb módszer, amelynek az a lényege, hogy a centrifugális erő hatására a víz és egyéb szennyeződések elhagyják a kenőanyagot. Ez a módszer sokkalta nagyobb teljesítményű és hatékonyabb, mint az első, azonban feltételezi egy centrifugáló berendezés létezését az adott egységen belül. A centrifugálás abban az esetben ajánlott, ha a kenőanyag iszapot, vizet és mechanikai jellegű szennyeződéseket tartalmaz. A centrifugálásnak kitett olajokat 60 [oC]- ra előmelegítik. - szűrés. A módszer lényege az, hogy a kenőanyagot átengedik egy pórusos anyagon, ami visszatartja a szennyeződéseket. Szűrőanyagként használatos a: papír, karton, sűrű szövet, azbeszt, gyapothulladék, stb. A kenőanyag átvitele ezeken a szűrőanyagokon több féle képen lehetséges, és a szűrőanyag által kifejtett ellenállástól függ. Ha az ellenállás kicsi, mint például a szűrőpapír esetében, akkor elégséges a gravitációs erő, amelyet az esetenként több méteres kenőanyag oszlop fejt ki. A szűrőközeg megválasztása a szennyeződés méreteitől függ. A szennyező közeg részecskéinek az átmérője minél kisebb, a szűrőközeg sűrűsége annál nagyobb kell, hogy legyen.

136

6.12.2. Vegyi módszerek a kenőanyagok regenerálására A vegyi regenerálási módszerek közül a fontosabbak a regenerálás kénsav segítségével és a lepárlásos regenerálás.

6.12.2.1. Regenerálás kénsav segítségével A módszer hasonlít az olajok finomítási eljárásához, ugyanis az olajokat a petróleum kénsavval történő lepárlásával állítják elő.

6.12.2.2. Regenerálás lepárlással A belső égésű motorok működésük során az üzemanyag degradálja a kenőanyagot. Az üzemanyagot a kenőanyagból lepárlással távolítják el, ugyanis az üzemanyag forráspontja alacsonyabb, mint a kenőanyag forráspontja. A fentiekből kitűnik, hogy a vegyi regeneráció bonyolultabb folyamat, mint a fizikai, éppen ezért csak abban az esetben alkalmazható, ha megfelelő berendezések állanak az egység rendelkezésére.

6.13. Kenő- és zsírozó berendezések A kenő berendezéseket a berendezés kenési módjának a függvényében választják meg. Ha a berendezés folytonos működésű, függetlenül attól, hogy az adott pillanatban áll, vagy működik, párnás szűrős, illetve csepegtetős kenőberendezést alkalmaznak. Ezeknek a berendezéseknek az a hátrányuk, hogy magas az olajfogyasztásuk. Ha az olajozást csak a berendezés működési ideje alatt kell megvalósítani, akkor, gyűrűs- vagy fortyogós kenőberendezés használata ajánlott. Ha a kenőanyag nem tud behatolni a súrlódási helyhez, akkor szivattyúkat használnak, amelyek nyomás segítségével juttatják oda a kenőanyagot. Ebben az esetben a kenőrendszert csatornákkal és szűrökkel látják el.

7. A berendezések javításának megszervezése 7.1. Általánosságok A javításokat két fontosabb okból kell végezni. Egyfelől a darabok kopása és a véletlenszerű meghibásodások javításokat eredményeznek. Másfelől, az érvényes jogkeret értelmében, függetlenül attól, hogy a gép, vagy berendezés egy adott pillanatban jól működik, bizonyos, a jogkeret által előírt időnként a gépet különböző

137

színtű javításoknak kell alávetni.

Ezek a tényezők több javítási rendszer

szervezéséhez vezettek. A javítási rendszerek általában a következő célkitűzéseket követik: - a gépek és berendezések ne legyenek leállítva előreláthatatlan módon a kopás miatt, - a kopás a gép vagy berendezés egész kihasználási időtartama alatt a lehető legkisebb legyen, - a gép leállási időtartama a javítás céljából legyen minél kisebb, - az a periódus, amikor a gép vagy berendezés javításra kerül, legyen szigorúan megtervezve.

7.2. A javítások osztályozása A következő javítási rendszerek ismertek:

7.2.1. A szükség szerinti javítások rendszere A szükség szerinti javítások rendszere esetében a gépet vagy berendezést előre tervezetten vonják ki a termelésből, amikor egy olyan állapotba kerül, hogy tovább már nem működhet. A rendszert a következő sajátosságok jellemzik: - nem tervezik előre a berendezés javítási periódusát, - nem hoznak megelőző intézkedéseket a kopás csökkentésére, A javításhoz akkor kezdnek hozzá, amikor a kopás szintje már elfogadhatatlanná

válik.

A

berendezés

kiesése

a

termelési

folyamatban

nagymértékben megzavarhatja a termelés ütemét, ugyanakkor ez a fajta javítás 1,2 – 2 szerese az előre beütemezett javításoknak. Ez a típusú javítás nem ajánlott.

7.2.2. Merev tervezésű javítások rendszere Ennél a javítási rendszernél a gépet és berendezést kötelező kivenni a termelésből az előre meghatározott időszakonként, függetlenül a gép műszaki állapotától.

A javítást előre megállapított terv szerint kell végezni. A javítási

műveletek, azok sorrendje előre meg van határozva. A rendszert csak olyan termelési egységben lehet alkalmazni, ahol a berendezések kihasználási feltételei azonosak, és több azonos gép is van az

138

egységben. Ez azt jelenti gyakorlatilag, hogy az egység komoly cserealkatrész egységgel rendelkezik a berendezései számára. A rendszer sajátossága az, hogy a javítási volumen és a pontos határidő előre le van szögezve. Ezáltal előre beszerezhetők a cserealkatrészek, ha azok nincsenek készleten. A módszer nagy előnye az, hogy a kopást bizonyos határok között lehet tartani, és ez által a működési kapacitása sose fog egy adott érték alá csökkenni.

7.2.3. A megelőző, előretervezett periodikus javítások rendszere Ennél a javítási rendszernél a javításokat a berendezés bizonyos óraszámú működése után végzik. A működési időt minden berendezésnél külön állapítják meg, figyelembe véve a működési feltételeket. Ugyanakkor az alkatrészek kopását alapos elemzés alá vonják, és az elemzés eredményének is fontos szerepe van a működési idő meg határozásában. Ez a javítási rendszer előírja a javítási normák folytonos változtatását, a berendezések előírt ellenőrzésekor kapott eredmények szerint. Egy alkatrész akkor szorul javításra, ha elérte a megengedett kopásszintet. Ezt a módszert azzal a céllal vezetik be az élelmiszeripari egységekbe, hogy a berendezés bármely pillanatban tökéletes műszaki állapotban legyen. A módszer lényegesen lecsökkenti a javítási időtartamot, és növeli a berendezés kihasználási idejét.

7.3. Javítási ciklusok A javítási ciklus a két nagyjavítás között eltelt időszakot foglalja magába. A javítási ciklus idejét kísérleti úton állapítják meg. Egy javítási ciklus ideje alatt, a gépek és berendezések átesnek a megelőző, előretervezett periodikus javítási és karbantartási munkálatokon. Ezek a következők: műszaki felülvizsgálat (RT), elsőfokú aktuális javítás (RC1), másodfokú aktuális javítás (RC2) és nagyjavítás (RK). Általában egy javítási munkálat felölel egy nagyjavítást, két-három elsőfokú aktuális javítást, és kilenc-tizenkét tervezett ellenőrzést.

139

7.3.1. Elsőfokú aktuális javítás (RC1) Az elsőfokú aktuális javításokat felületi javításoknak lehetne meghatározni., azaz olyan javítások, amelyek segítségével kiküszöbölik azokat a kopásokat, amelyek nem a berendezés belsejében keletkeznek. A javításokat úgy végzik, hogy a berendezést nem szedik szét, tehát csak azok az alkatrészek lesznek javítva, amelyekhez hozzáférés van a berendezés szétszedése nélkül. A javítás magába foglalja az apró, gyors kopásnak kitett alkatrészek cseréjét. Az elsőfokú aktuális javítás kis munkaidőt igényel, és a javítás folyamán kevés alkatrész kerül cserére.

7.3.2. Másodfokú aktuális javítás (RC2) A másodfokú nagyjavítás általános felülvizsgálat néven is ismert. A javítás során szétbontják a részegységeket, és a kopott alkatrészeket, a kopási szint függvényében feljavítják, vagy kicserélik. A másodfokú aktuális javítás után a berendezés tökéletes műszaki állapotba kerül.

7.3.3. Nagyjavítás (RK) A nagyjavítás az a javítási művelet, amely során teljes mértékben felújítanak egy gépet vagy berendezést. A javítás során a gépet vagy berendezést teljesen szétbontják, először részegységekre, utána pedig alkatrészekre. A nagyjavítást magas műszaki szinten végzik, ugyanis a javítás befejezése után a berendezésnek vissza kell kapnia azokat a műszaki paramétereket és jellemzőket, amelyekkel új korában rendelkezett. A nagyjavítás különleges javítási alapokat, hosszabb leállási időtartamot és jelentés mennyiségű cserealkatrészt igényel.

7.4. A javítási munkálatok megszervezése 7.4.1. A javítási terv összeállítása A javítási tervet a berendezések kopási fokának alapján kell összeállítani. A javítási tervet elsődlegesen összhangba kell hozni a termelő egység termelési tervével, illetve az egység szerződéseiben előírt leadási határidőkkel. A javítási terv összeállítása céljából a következő nyilvántartásokat kell végezni: - a gépek és berendezések leltári nyilvántartása, amelyből kitűnik a javítási ciklus,

140

- a tervezett ellenőrzések nyilvántartása, amely pontos helyzetet ad a gép vagy berendezés műszaki állapotáról. E nyilvántartások segítségével pontosan meg lehet tervezni a javítási tervet. A tervnek magába kell foglalnia a következőket: azon berendezések listája amelyeket javítani kell, az időpont amikor kiveszik őket a termelésből, az elvégzendő javítás kategóriája, anyagszükséglet és a javítások költsége.

7.4.2. A javítások közötti működési ciklus megállapítása A javítások közötti t működési időt a következő képlet segítségével lehet meghatározni: t = [ T – (K + n.C2 + m. C1)] / (n + m + 1)

[h],

ahol: n - a másodfokú aktuális javítások száma egy javítású cikluskeretében, m – az elsőfokú aktuális javítások száma egy javítású cikluskeretében, T- a működési idő, [h], C1- az elsőfokú aktuális javítások időtartama, [h], C2- a másodfokú aktuális javítások időtartama, [h], K- a nagyjavítások időtartama, [h]. A t1 működési időtartam a nagyjavítás és a másodfokú aktuális javítás között a következő képlet segítségével határozható meg: t1 = [ T – (K + n.C2)] / (n + 1)

[h].

7.5. A berendezések javítási technológiája A javítási technológia magába foglalja a berendezés előkészítését a javításhoz, az alkatrészek tisztítását, az alkatrészek ellenőrzését és a hibák megállapítását, a javítási műveletek sorrendjének meghatározását, a tulajdonképpeni javításokat és a javított gép átadását-átvételét. A javítási műveletek lehetnek: - centralizált javítás, - decentralizált javítás, - vegyes módszerű javítás, - gyorsjavítás.

141

Centralizált javítás esetében az összes javítást, beleértve a nagyjavítást is, a berendezés működési helyén végzik a főgépészet alkalmazottai. A decentralizált javításnál a javítást ugyancsak a berendezés helyszínén végzik, ez alkalommal a termelőegység gépész mesterének a vezérlete alatt. A vegyes módszerű eljárás esetében a kisebb javításokat, akárcsak az előbbi esetben (decentralizált javítás) a berendezés munkahelyén végzik, míg a nagyjavításra a termelőegység javítóműhelyében kerül sor. A gyorsjavítások célja az, hogy a berendezés minél hamarabb visszakerüljön a termelésbe. Minden javítási esetet külön kielemeznek, hogy a javítást a helyszínen, vagy a javítóműhelyben végzik. Gyakran előfordul, hogy a meghibásodott alkatrészeket (főleg a gyakran hibásodók esetében) cserealkatrésszel kicserélik, majd utólag az egység javító műhelyében a hibás alkatrészt megjavítják.

8. Szellőztető berendezések az élelmiszeriparban 8.1. A szellőztető berendezések szerepe és osztályozása 8.1.1. A szellőztető berendezések szerepe Műszaki szempontból a szellőztetés a zárt területekből a műszaki okok miatt leromlott levegő felújítását, kicserélését jelenti. A szellőztetés célja az emberi szervezet ellátása friss, tiszta levegővel, és ez által a dolgozó munkakapacitásának a megőrzése. Ahhoz, hogy a termelés optimális körülmények között mehessen végbe, nem elégséges a levegő frissítése, fontos a hőmérsékletének is bizonyos értékek közötti tartása. A munka jellegétől függően, ez a hőmérsékleti intervallum 10 – 20 [oC] között váltakozik. Egyes munkahelyeken a technológiai folyamat jellegéből adódóan a légtér hőmérséklete állandó növekedési hajlamot mutat, szelőztetés nélkül a légtér hőmérséklete olyan értékeknél stabilizálódna, amely biológiai szempontból már káros lenne az emberi szervezetre nézve. 20 [oC]-os hőmérsékleten az emberi szervezet 335 - 420 [kJ], míg nehéz fizikai munka esetében 795 – 1050 [kJ] energiát fejleszt. Ahhoz, hogy ez az energiaszint fejlesztés létrejöhessen, a munka intenzitásának a függvényében a

142

környezeti hőmérsékletnek egy adott értékintervallumon kell lennie. Ha ez a szint magasabb, az emberi szervezet képtelen a fent említett energiamennyiség fejlesztésére, és ez gyors elfáradáshoz vezet. Ezt a jelenséget a szellőztetés képes kiküszöbölni. A munkalégtér levegőjének leromlását és a hőmérséklet emelkedését a következő tényezők okozzák: - nagy hő fejlődés, ami a lepárlóegységekben, a kazánok mellett, a kenyérsütő kemencéknél, stb. jön létre, - a technológiai folyamat során keletkező gázok (például sörfőzéskor, alkoholos erjedéskor, stb.) - a takarmánytárolók esetében a mindenkori porképződés. Ilyen esetekben a munkahelyiség szellőztetése alapkövetelmény.

8.1.2. Az élelmiszeripari szellőztető berendezések osztályozása A berendezések típusának a függvényében a szelőztetést a következő képen lehet osztályozni: - nem szervezett, természetes szellőztetés. Ebben az esetben a szellőztetés a helység ablakain, illetve az esetleges repedésein, szigeteletlen helyein keresztül történik, - szervezett természetes szellőztetés. A szellőztetés úgy jön létre, hogy a helység ablakait ezzel a céllal megnyitják, - mechanikus szellőztetés. Ebben az esetben a szellőztetés erre a célra kiépített berendezések segítségével történik.

8.1.3. Mechanikus szellőztető berendezések A berendezések osztályozása a berendezés működése szerint történik.

8.1.3.1. Friss levegőt bevezető berendezések Ebben az esetben a szellőztetett helyiségekben egy állandó túlnyomás létezik. Ebbe a kategóriába tartoznak a meleglevegős fűtő berendezések is.

8.1.3.2. Az elhasznált levegő szívására használt berendezések Ebben az esetben a szellőztetett helyiségben a nyomás állandó. Sok esetben azonban az állandó nyomás fenntartása egy sor kellemetlen jelenséget okos. Ezek közül megemlíthetők: a helységbe beáramlik a kinti hideg levegő, vagy a szomszéd

143

helyiségek elhasznált levegője. Ezért ajánlatos, ha a szellőztetett helységekben egyidőben fel van szerelve egy légelszívó- és egy kondicionált légtér előállító berendezés. Az ablakok tervezett nyitásával történő szellőztetés esetében figyelembe kell venni a külső levegő hőmérsékletét, a szél irányát és intenzitását, stb. Ezt a módszer olyan

munkahelyek

esetében

lehet

sikerrel

alkalmazni,

amelyeknél

a

gyártástechnológia nem feltételez magas hőmérsékletet se mérgező gáz fejlődést. A szervezett természetes szellőztetés a következő jelenségeken alapszik: - a szellőztetendő helyiség és környezet, vagy más helyiségek hőmérséklete közötti különbség, - a szél okozta nyomás, - a két tényező együttes hatása. Ahhoz, hogy ezeket a tényezőket minél hatékonyabban lehessen kihasználni, a következőkre kell odafigyelni: - az épület elhelyezése olyan legyen, hogy a domináns szelek lehetővé tegyék a természetes szellőztetést, de ugyanakkor kerülje el az épület túl melegedését - a levegő be- illetve kilépése a helyiségbe különböző magassági szinten, és egymástól minél távolabbra történjen, - a levegő belépési és kilépési felületének a nagysága legyen azonos. A természetes szellőztetés három úton valósítható meg: - a szellőztetendő helyiség és a külső környezet vagy más helyiségek hőmérséklete közötti különbséggel, - ablakok elhelyezésével az épület felső részén, amelyekre kis ventillátorokat szerelnek, amelyek a külső és belső hőmérséklet különbség elvén működnek. Ugyanakkor megoldják a munkahelyiség levegő cseréjét is, - az épület tetejére úgynevezett légterelőket szerelnek. Ezeket a légterelőket a szél működteti. A légterelő vékony falú hengeres test, amelyre szárnyacskákat szerelnek. Ez által a helyiségben egy felemelkedő légáram keletkezik, ami a szellőztetést eredményezi. - tetőablakok elhelyezésével. Az elhasznált, meleg levegő felemelkedik, és a terelőablakon keresztül elhagyja a helyiséget.

144

8.1.3.3. Mesterséges szellőztetés Ez az eljárás jó szellőztetést biztosít bármilyen hőmérséklet- és szélviszonyok között. Ezt az eljárást csak mechanikusan működtetett berendezések segítségével lehet megvalósítani. A ventillátorok használata lehetővé teszi nagy épületek esetében minden helység számára a szükséges friss levegő biztosítását. A szellőztetéssel nagy nyomást lehet biztosítani, ezért lehetségessé válik levegő keverő készülékek beiktatása a rendszerbe, ugyanakkor nagyobb lehetőség nyílik a szellőztető csatornák elhelyezésében és méretezésében, mint a természetes szellőztetés esetében.

8.1.4. A szellőztető berendezések felépítésében használt készülékek Ha a kiürített levegő egy részét visszavezetik a helyiségbe, ezt recirkulált levegőnek nevezik. A szelőztető berendezésekben a következő készülékek használatosak: - légcsatorna. A külső levegőt egy vízszintes furatokkal ellátott építmény kell átvegye. Ezt az építményt olyan helyre kell elhelyezni, ahol védve van a széltől, esőtől, napsugaraktól, füsttől és koromtól. Egy nem túl nagy szemekkel ellátott rács kell védje a csatornát a durvább szennyeződésektől. A legegyszerűbb levegőellátás abban az esetben valósítható meg, ha a szellőztetendő épület mellett van egy kert. Teljesen érthető, hogy a poros utca felől nem ajánlott a szellőztető rendszer táplálása. Ha se kert nem létezik a közelben, és körbe van véve utcákkal az épület, akkor ajánlott a levegőt az épület minél magasabb részéről befogni a szellőztető rendszerbe. Az esetleges füstöt és kormot könnyen ki lehet szűrni a levegőből. - levegőtisztító. A régi, zsákos szűrőket egyre kevésbé használják, helyüket napjainkban a fémszűrők vették át. Ritkábban különleges szövetű, vagy üvegvattás szűrők használatosak. Fémszűrők esetében a levegő olajozott fémfelületek között halad át, és ugyanakkor sok irányváltoztatást szenved a szűrő csatornarendszerében. Az olaj visszatartja a szennyeződéseket, ehhez viszont az szükséges, hogy ne legyen túl viszkózus, és ne száradjon meg túl gyorsan. A nagy fémfelületek Raschig gyűrűkből, fémszövetekből vagy vékony, csomagokba kötött fémlemezekből

145

készülnek. Ha a szűrő magassága korlátozva van, akkor a szűrőelemeket ferdén helyezik el a berendezésben, ezáltal növelve a szűrő felületet. A berendezés gépkönyvében előírt időközökben a szűrőelemeket tisztítani kell. A tisztítás finom olajban vagy mosószeres vízben történő mosással megy végbe. A mosás szükségességét egy manométer segítségével is meg lehet határozni. Ritka esetben az egyszerű szellőztető berendezéseket levegőnedvesítő készülékkel is ellátják. Abban az esetben, ha a levegő tisztaságával szemben nagyon szigorú előírások vannak, a szűréshez elektromos szűrőberendezést használnak. Ebben az esetben a levegőt 12.000 [V] feszültségű elektromos téren engedik át. Itten a részecskék negatív töltéssel töltődnek fel, és lerakódnak a pozitív töltésű elektród lemezekre. Ezek a berendezések sokkalta drágábbak, mint a fémszűrök, de sokkalta kisebb ellenállást fejtenek ki, amikor a levegő áthalad bennük. Ilyen berendezéseket használnak a nagy ipari létesítmények szellőztetése esetében, ugyanis az eljárás nagy hatásfokú. - levegőmelegítő- és hűtő berendezések. Erre a célra melegvízzel vagy gőzzel fűtött szárnyas csöveket használnak. Ha szükség, egymás mögé több csövet is elhelyeznek. A szárnyacskák vastagsága 0,5 – 0,7 [mm], míg a csövek átmérője 12 – 20 [mm], között váltakozik. A szárnyakat a csövekre spirál formájában képezik ki. A szárny és cső közötti jobb hőátadás céljából a felületet cinkkel vonják be. Ugyanez a rendszer használható a helyiség hűtésére is, ha a rendszerben a helyiség hőmérsékleténél alacsonyabb hőmérsékletű folyadékot keringetnek. - szellőztető központok. Azzal a céllal, hogy leegyszerűsítsék a szellőztető berendezés kiszolgálását és ellenőrzését, a berendezés mechanikus elemeit egy szellőztető központba szerelik. A központba kintről beérkező levegőt a rendszer először tisztítja, utána felmelegíti, majd a célhelyiségbe nyomja. Nyári időszakban a központ melegítő egységét kikapcsolják, és a levegőhozamot lecsökkentik.

- ventillátorok. A levegő nyomására radiális, és ritkábban axiális ventillátorokat használnak. Az axiális ventillátorok, ahhoz, hogy ugyanakkora nyomást érjenek el, mint a radiálisak, sokkalta nagyobb periferikus sebességgel kell, hogy dolgozzanak, ezért ilyen esetekben lényegesebben nagyobb a zajszennyezés.

146

Ezért, az axiális ventillátorokat csak abban az esetben ajánlott használni, ha nagy ipari létesítmények szellőztetését kell megoldani. Meg kell azonban jegyezni, hogy ilyen esetekben a berendezés hatásfoka jobb, ára kisebb, mint a radiális ventillátoroké. A radiális, vagy centrifugális ventillátorok szárnyai hátra, előre vagy sugár irányban vannak hajlítva. A centrifugális ventillátorok egyik nagy hiányossága, hogy a szükséges levegőhozam növekedésével nagymértékben megnő a berendezés teljesítménye, ez azt teszi szükségessé, hogy a berendezésben nagy teljesítményre is képes villanymotorokat kell beszerelni. Az axiális ventillátorok hajtása közvetlen módon történik, a centrifugális ventillátorok üzemeltetése szíjhajtás segítségével történik. Ebben az esetben a villanymotort egy alapzatra helyezik, amely a ventillátorházra van szerelve. A közvetett (ékszíj) hajtás lehetővé teszi nagy fordulatszámú, olcsóbb villanymotorok alkalmazását.

A motor szét- és összeszerelése egyszerűbb, ugyanakkor ezzel az

eljárással megvalósítható a fordulatszám változtatás is, ha az szükségessé válik. A másik nagy előny az, hogy a külön alapzatnak köszönhetően a zaj nem tevődik át a motor alapzatáról a ventillátorházra. - ventillátor szoba. A szűrők, a melegítő- vagy hűtőelemek, a szabályozó készülék és néha a ventillátor is egy közös házba van szerelve. A házat téglából vagy betonból készítik. Fontos, hogy a helységbe ne juthasson be a környezetből semmilyen szennyeződés, ugyanis ez nagymértékben megnehezíteni a ventillátor légtisztító munkáját. A helység tiszta és száraz kell, hogy legyen, jól megvilágítást kell biztosítani.

- zajok és rezgések.

Fontos követelmény a zaj lecsökkentése az egész

berendezésben. A zajok főleg a szellőztető berendezés központjából származnak, és a ventillátor működéséből adódnak. Emiatt fontos, hogy a zajok és rezgések a ventillátor szoba belsejében maradjanak, ne terjedjenek azon kívül. A rezgések jelentős részét a ventillátor csapágyainak a működése okozza. Ezek a rezgések a levegőben és a ventillátor alapzatán keresztül is terjednek. Azért, hogy az alapzaton keresztül terjedő rezgések minél alacsonyabb szinten maradjanak, fontos a gépeket rezgéscsillapítókra helyezni. Ha a ventillátort mennyezetokra

147

szerelik, még abban az esetben is ha azt rezgéscsillapítókra helyezik, az egész rezgést átveheti

a mennyezet. Ennek kiküszöbölése céljából a ventillátorokat az épület

gerendáira kell szerelni. - csatornarendszer.

A csatornarendszer építésekor két tényezőre kell

odafigyelni. Az első tényező az, hogy a rendszert könnyen lehessen takarítani és karban tartani. A második elvárás az, hogy a csatornahálózat alacsony hidraulikus ellenállást fejtsen ki. A könnyen takaríthatóság értelemszerűen komoly műszaki problémák elé állítja a csatornahálózat készítőt. Az az elképzelés, hogy az olyan csatornák esetében, amelyben a levegő nagy sebességgel mozog, a takarítás önmagától megoldódik, helytelen. A takarítás elvégzése céljából a csatornarendszer jól hozzáférhető kell hogy legyen. Ezért a csatornarendszert nagy számú takarítónyílással kell ellátni. A padlóba csak abban az esetben lehet csatornákat kiépíteni, ha azokat a borítólemezek eltávolítása után könnyen lehet tisztítani. A könnyen takaríthatóság elvét már a csatornarendszer tervezésekor figyelembe kell venni. A kis veszteségek elérése céljából fontos az alacsony áramlási sebességek alkalmazása. Ez okból kifolyólag a csatorna átmérője nagy kell hogy legyen. Az irányváltoztatások

esetében

nagy görbületi

sugarakat

kell

alkalmazni.

Az

elágazásokat minél kisebb szögekkel kell létrehozni. Azért, hogy a levegő ellenállás értékeit ésszerű határok között lehessen tartani, a csatornametszet nagyságát és alakját csak fokozatosan szabad megváltoztatni. A csatornahálózat építésére használt anyagok a acéllemez, könnyű betonlemezek, azbesztlemezek és a rabitzháló. A tűzi lemezből általában a kis és közepes átmérőjű csatornarendszerek készülnek. A tűzi lemezeknek az az előnyük, hogy tűz- és rozsdaállók, sima a belső felületük és könnyen tisztíthatók. Ezekből a lemezekből előregyártott csatornák készülnek különböző méretekben és formákban. A csatorna méreteinek a függvényében a lemezvastagság 0,5 – 1,25 [mm] között váltakozik. A vékony lemezek összeillesztése falcolással történik. A falcolás kölcsönzi a csatornának a merevségét is. A nagyobb méretű, hosszabb csatornafalakat átlós

148

bordákkal vagy sarokvassal merevítik. A csatorna rögzítése a mennyezetre vagy a falakra acélszerkezet segítségével történik. - alacsony légsebességű szellőztető berendezések. A szellőztetés történhet fentről lefele és fordítva is. Feltételezzük, hogy a padló és a mennyezet is számos szellőző lyukkal van ellátva. Ezek a légrések egyenletesen vannak elhelyezve. Amikor a helyiségbe bevitt levegő melegebb, mint a helyiség levegője, akkor az a mennyezet alá gyűl össze, tehát a ventillátornak a padló felé kell nyomnia azt. Akkor, amikor a meleg levegő a padlón, vagy a hideg levegő a mennyezeten keresztül jut a helyiségbe, akkor az a lehető legrövidebb úton halad fel- illetve lefele, és emiatt, a helyiség nem minden része lesz kiszellőztetve. A fentiekből az a következtetés vonható le, hogy az alacsony légsebességű szellőztető berendezések esetében a szellőztetés akkor lesz intenzívebb, ha a meleg levegőt a mennyezeten, a hideg levegőt pedig a padlón keresztül juttatják a helyiségbe.

8.1.5. Mérő- és szabályozó műszerek Ahhoz, hogy egy szellőztető rendszer optimális körülmények között működhessen, nagyon fontos a levegő hőmérsékletének a követése a helyiségben, a szellőztető csatornákban, és amennyiben lehetséges, a külső környezetben is. Ajánlott a mérések elvégzésére a távirányított hőmérők használata. A hőmérő kimutatóit egy központi panelre kell elhelyezni, a kapcsolókkal egy helyre. Figyelembe véve, hogy a légáramlatok keletkezését a helyiségben csak a bejövő levegő hőmérsékletének a szigorú ellenőrzésével lehet elérni, még az egyszerű szellőztető berendezések esetében is nagyon fontos a levegő hőmérsékletének önműködő szabályozása. A levegő hőmérsékletének önműködő ellenőrzése abban az esetben nagyon fontos, ha a szellőztető berendezés hűtő készülékkel van ellátva. Fontos, hogy a helyiségbe bevezetett levegő ne essen egy adott érték alá, hisz ez az alkalmazottak, megbetegedését eredményezheti. Ajánlott lenne a bevitt levegő hőmérsékletének a folytonos ellenőrzése, ez azonban műszaki okok miatt nehezen megvalósítható.

149

Ha több helyiség szellőztetése egyetlen szellőztető berendezés segítségével történik, akkor az ellenőrzés a levegőnek a rendszerbe történő belépésekor történik. Az ellenőrzött paraméterek a levegő hőmérséklete és hozama.

8.1.6. Légkondicionáló berendezések A szellőztető berendezésektől nem csak a friss levegő biztosítása a követelmény, egyes esetekben ezeknek biztosítani kell a levegő adott hőmérsékletiés nedvességtartalmi intervallumon való biztosítását. Nagy helyiségekben, nyári szezonban fontos elvárás, hogy a hőmérséklet ne haladjon meg egy adott értéket. Higroszkopikus termékek tárolása esetében lényeges követelmény a levegő relatív páratartalmának minél alacsonyabb szinten történő tartása. Ezt a páratartalmat meg kell őrizni függetlenül a külső környezet páratartalmától, sőt, esetenként a helyiség hőmérsékletét is alacsony szinten kell tartani. Legtöbb esetben nem elégséges a szellőztető berendezés kiegészítése melegítő-hűtő berendezéssel, hanem olyan berendezéseket kell használni, amely a kinti levegő paramétereit önműködően alakítja a szükséges paraméterekre. A légkondicionáló berendezések használata egyre nagyobb teret hódít a technológiai folyamatokban.

150

Könyvészet 1. Fábry György: Élelmiszer-ipari eljárások és berendezések, Mezőgazda Kiadó Budapest, 1995. 2. Tomay Tibor: Gabona Tárolás, Gabona Tröszt Kiadó, Budapest, 1987. 3. Lucian Ioancea, Paul Dinache, Gheorghe Popescu, Ion Rotar: Maşini, utilaje şi instalaţii în industria alimentară, Editura Ceres, Bucureşti, 1986. 4. Mihai Leonte: tehnologii şi utilaje în industria morăritului,

Editura

Millenium, Piatra-Neamţ, 2002. 5. Szilágyi József: Doktori Értekezés, Gödöllő, 1996

151

Tartalomjegyzék

1.

2

Félkész- és késztermékek tárolása

1.1. A porszerű termékek tárolása 1.1.1.

2

A porszerű anyagok raktározása zsákokban

2

1.1.2. A porszerű anyagok ömlesztett tárolása

6

1.1.3. Siló típusok

8

1.1.3.1. A fémsiló belső felületének tisztítása

9

1.1.3.2. A fémsilók korrózióvédelme

9

1.1.3.3. A siló feltöltése

10

1.1.3.4. A siló ürítése

12

1.1.4. Folyadékok tárolása tartályokban

12

1.1.4.1. A tartályok felépítése

13

1.1.4.2. A folyadékok tárolására használt tartályok építésére alkalmazott anyagok 1.1.5. A

hidraulikus

14 és

pneumatikus

berendezések

műszaki

karbantartása 1.1.5.1. A tartályok karbantartása 1.1.6. A hegesztett tartályok javítása 1.1.6.1. A tartályok fontosabb meghibásodásai 2.

Anyagszállítás

2.1. Szilárd anyagok szállítása

15 15 16 16 16 16

2.1.1. Általánosságok

16

2.1.2. Felhasználási terület és osztályozás

17

2.2. Időszakos működésű emelő- és szállító berendezések

17

2.2.1. Sín nélkül mozgó emelő és szállító berendezések

17

2.2.2. Talajon és sínen működő emelő és szállító berendezések

17

2.2.2.1. Sínen mozgó szállító- és emelő berendezések

17

2.2.2.1.1. A talajra helyezett sínen mozgó szállító- és emelő berendezések

17

2.2.2.1.2. A levegőben elmozduló emelő- és szállítóberendezések

18

2.3. Nyomással vagy húzással működő emelőkészülékek

19

152

2.3.1. Emelők

20

2.3.1.1. Fogasrudas emelő

20

2.3.1.2. Csavaros emelő

21

2.3.1.3. Hidraulikus emelő

22

2.3.2. Csigák 2.3.3. Csigasorok

22 22

2.3.4. Elektromos csigasorok

23

2.3.5. Daruk

24

2.3.6. Híddaru

27

2.3.7. Elektromos máglyázógép

27

2.4. Folytonos működésű szállító berendezések

28

2.4.1. Mechanikus folytonos szállítóberendezések

28

2.4.1.1. Vízszintes vagy enyhe dőlésszögű (max. 20o) szállítószalagok

28

2.4.1.2. Lemezes szállítószalagok

28

2.4.1.3. Serleges emelőberendezés

29

2.4.1.4. Csigaszállító berendezések

30

2.4.1.5. Rezgő szállítóberendezés

32

2.5. A mechanikus folytonos szállító berendezések kapacitásának meghatározása 2.5.1. A csigaszállító berendezés kapacitása

32 33

2.5.2. A lemezes szállítóberendezés kapacitása

33

2.5.3. A szállítószalagok kapacitása

33

2.5.3.1. A szállítószalagos adagolóberendezés számítási elemei 2.6. Gravitációs szállító berendezések

34 36

2.6.1. A lejtők

37

2.6.2. Csúszdák és vályúk

37

2.6.3. Szállítás csövek segítségével

38

2.6.4. Görgős szállító berendezések

38

2.7. Hidraulikus szállító berendezések

39

2.8. Pneumatikus szállító berendezések

39

2.8.1. Szívásos pneumatikus szállítás

40

153

2.8.2. Nyomással működő pneumatikus szállító berendezések

41

2.8.3. Pneumatikus szállítás csöveken

41

2.8.4. Szórófejes pneumatikus szállítás

41

2.8.5. A pneumatikus szállító berendezések felépítése

41

2. 9. Folyadékok szállítása

42

2.9.1. Általánosságok

42

2.9.2. Szivattyúk

42

2.9.2.1. A szivattyúk hatásfoka

43

2.9.2.2. A szivattyú motorteljesítménye

43

2.9.2.3. Térfogatkiszorítás elvén működő szivattyúk

44

2.9.2.3.1. Dugattyús szivattyúk

44

2.9.2.3.2. Kettősműködésű és többhengeres gépek

45

2.9.2.3.3. A dugattyús szivattyú szelepei

46

2.9.2.3.4. A dugattyús szivattyúk felhasználási területe

47

2.9.2.3.5. Membrán szivattyúk és szárnyszivattyúk 2.9.2.3.6. Fogaskerék szivattyúk

49 50

2.9.2.3.7. Forgódugattyús szivattyúk

50

2.9.2.3.8. Csúszólapátos szivattyúk

51

2.9.2.3.9. Csavarszivattyúk

52

2.9.2.4. Örvényszivattyúk

52

2.9.2.4.1. Többfokozatú örvénygép

54

2.9.2.4.2. Különleges szivattyúk, örvénygépek

54

2.9.2.4.3. Sugárszivattyúk

55

2.9.2.4.4. Vízemelők, Monte-Just edény

56

2.9.3. Az emelő és szállítóberendezések karbantartása és javítása

57

2.9.3.1. Műszaki karbantartás

57

2.9.3.2. Az emelő - és szállítóberendezések javítása

59

3. A termékek mosása és csomagolása 3.1. A termékmosó- és csomagoló gépek osztályozása 3.1.1. A termékmosó- és csomagoló gépek felhasználási területe 3.1.1.1. Öblögetés

60 60 60 60

154

3.1.1.2. Az iszap eltávolítása a nyersanyagról

60

3.1.1.3. Öblögetés

61

3.1.1.4. Csomagolóanyagok

61

3.1.2. A nyersanyag- és csomagolóanyag mosó gépek osztályozása

63

3.1.2.1. Szállítószalagos vagy görgős szállítóberendezéses mosógépek

63

3.1.2.2. Csigaszállító berendezéses mosógépek

63

3.1.2.3. Forgó kavarókészülékes mosógépek

64

3.1.2.4. Forgókefés, vízsugaras mosógépek

65

3.1.2.5. Forgódobos mosógépek

66

3.1.2.6. Mosó berendezések csomagolóeszközök mosására

66

3.1.2.6.1. Többmedencés áztató mosóberendezések

67

3.1.2.6.2. Áztató és permetező mosógép

68

3.1.2.6.3. Forgódobos mosógép

70

3.1.2.6.4. Szállítószalagos alagút mosóberendezés

70

3.1.2.6.5. Hő- és gőzszükséglet számítása üvegmosó gépek esetében

72

3.1.2.7. A mosógépek karbantartása és javítása

77

3.1.2.7.1. A mosógépek karbantartása

77

3.1.2.7.2. A mosógépek javítása

78

4.

Adagoló és csomagoló gépek

4.1. Az adagoló és csomagoló gépek felhasználási területe

79 79

4.1.1. Eladási csomagolás a vásárlók számára

80

4.1.2. Szállítási csomagolás

80

4.2. Az adagoló és csomagoló gépek osztályozása 4.2.1. A szakaszos adagolás készülékei és berendezései

82 82

4.2.1.1. Félautomata mérleg

82

4.2.1.2. Csészés önműködő mérleg

82

4.2.2. A folytonos adagolás gépei

83

4.2.2.1. Cellás adagoló gép

84

4.2.2.2. Hengeres adagoló gép

84

4.2.2.3. Dugattyús adagoló

84

4.2.2.4. Csigaadagoló

85

155

4.2.2.5. Serpenyős adagoló gép

85

4.2.2.6. Számlálós adagoló gép

85

4.2.3. Adagoló és csomagoló berendezések

85

4.2.4. Folyadékok adagolására használatos adagoló gépek

86

4.2.4.1. Túlnyomás nélküli adagoló gépek

86

4.2.4.1.1. Állandó szinten dolgozó adagoló gépek

86

4.2.4.1.2. Állandó térfogaton adagoló gépek

89

4.2.4.2. Gáznyomással (CO2) működő adagoló gépek

90

4.2.4.3. Nagy tartályok (hordók) töltésére használatos adagoló gépek

91

4.3. Az adagoló berendezés számítása

93

4.3.1. Az adagoló számítása

93

4.3.2. A folyadék folyási idejének meghatározása

93

4.4. Az adagoló gépek és berendezések karbantartása és javítása

95

4.4.1. Folyadéktöltő gépek és berendezések karbantartása és javítása

95

4.4.1.1. Folyadéktöltő gépek és berendezések karbantartása

95

4.4.2. Az adagoló gépek karbantartása

96

4.4.3. A csomaglezáró gép karbantartása

97

5. Berendezések élelmiszeripari termékek sajtolására

97

5.1. Felhasználási terület és osztályozás

97

5.2. A sajtolás típusai és jellemző

98

5.3. Az élelmiszeripari sajtók osztályozása

101

5.3.1. Csavaros sajtoló berendezések

101

5.3.2. Csigasajtók

102

5.3.2.1. Csigasajtó makaróni előállításához

102

5.3.2.2. Csigasajtó olajsajtolásra

107

5.3.2.3. Csigasajtoló a zsír kisajtolására a töpörtyűből

107

5.3.2.4. Csigasajtoló a must kisajtolására a szőlőből

107

5.3.3. Hengeres sajtoló berendezés

108

5.3.4. Rudas sajtoló berendezés

109

5.3.5. Karusszel sajtoló berendezés

110

5.3.6. Hidraulikus sajtoló berendezések

111

156

5.4. A sajtoló berendezések karbantartási munkálatai és javítása

115

5.4.1. Műszaki karbantartás

115

5.4.2. A sajtoló berendezések javítása

117

6. A gépek karbantartási technológiája

118

6.1. A gépek karbantartási technológiáját befolyásoló tényezők

118

6.1.1. Működési időtartam és annak növelése

119

6.1.2. A javítások időtartama

119

6.1.3. A működési ciklus megállapítására használt módszerek

120

6.1.3.1. A

működési

ciklus

megállapítása

technológiai

folyamat

követésével

121

6.1.3.2. A működési ciklus megállapítása az alkatrészek csoportosításával a kopási szintjük szerint

122

6.2. Az élelmiszeripari gépek és berendezések fertőtlenítése és tisztítása 6.2.1. Tisztítási eljárások

122 123

6.2.1.1. Zsírtalanítás

123

6.2.1.2. Fertőtlenítés (sterilizáció)

123

6.2.1.3. Rozsdátlanítás

123

6.3. Felületek korrózióvédelme 6.3.1. Korrózióvédelem fémbevonások alkalmazásával

124 124

6.3.1.1. Galvanizálás

124

6.3.1.2. Lemezelés

124

6.4. A tisztításhoz használatos anyagok

124

6.5. Olvadt fémbe történő alámerítéses lerakatás

125

6.6. Korrózióvédelem nemfémes bevonással

125

6.6.1. Zománc védőréteg

126

6.6.2. Szintetikus gyanta alapú védőréteg

126

6.7. Intézkedések az anyaglerakódások megelőzésére

126

6.8. A lerakódások eltávolítására szolgáló eljárások

127

6.8.1. A lerakódásokat megelőző eljárások 6.9. A gépek, berendezések, és azok alkatrészeinek a kenése

128 129

157

6.9.1. A kenés szerepe a gépek és berendezések karbantartásában 6.9.1.1. Folyékony, vagy hidraulikus kenés 6.10. Kenőanyag típusok

130 130 132

6.10.1. A kenőanyagok osztályozása

132

6.10.2. A kenőanyagok tulajdonságai

132

6.10.2.1. Viszkozitás

132

6.10.2.2. Sűrűség

132

6.10.2.3. Stabilitás

133

6.10.2.4. Semlegesség

133

6.10.2.5. Gyúlékonyság

133

6.10.2.6. Tisztaság

133

6.10.2.7. A DD (Dean Davis) viszkozitás mutató

134

6.11. Szilárd kenőanyagok

134

6.11.1. Grafit

134

6.11.2. Molibdén diszulfid

135

6.12. Az olajok regenerálása

135

6.12.1. Fizikai módszerek a kenőanyagok regenerálására

135

6.12.2. Vegyi módszerek a kenőanyagok regenerálására

137

6.12.2.1. Regenerálás kénsav segítségével

137

6.12.2.2. Regenerálás lepárlással

137

6.13. Kenő- és zsírozó berendezések 7. A berendezések javításának megszervezése

137 137

7.1. Általánosságok

137

7.2. A javítások osztályozása

138

7.2.1. A szükség szerinti javítások rendszere

138

7.2.2. Merev tervezésű javítások rendszere

138

7.2.3. A megelőző, előretervezett periodikus javítások rendszere

139

7.3. Javítási ciklusok

139

7.3.1. Elsőfokú aktuális javítás (RC1)

140

7.3.2. Másodfokú aktuális javítás (RC2)

140

7.3.3. Nagyjavítás (RK)

140

158

7.4. A javítási munkálatok megszervezése

140

7.4.1. A javítási terv összeállítása

140

7.4.2. A javítások közötti működési ciklus megállapítása

141

7.5.

A berendezések javítási technológiája

8. Szellőztető berendezések az élelmiszeriparban 8.1. A szellőztető berendezések szerepe és osztályozása

141 142 142

8.1.1. A szellőztető berendezések szerepe

142

8.1.2. Az élelmiszeripari szellőztető berendezések osztályozása

143

8.1.3. Mechanikus szellőztető berendezések

143

8.1.3.1. Friss levegőt bevezető berendezések

143

8.1.3.2. Az elhasznált levegő szívására használt berendezések

143

8.1.3.3. Mesterséges szellőztetés

145

8.1.4. A szellőztető berendezések felépítésében használt készülékek

145

8.1.5. Mérő- és szabályozó műszerek

149

8.1.6. Légkondicionáló berendezések

150

Könyvészet

151

159