Оборудование для шпарки

Шпарка — тепловой процесс, при котором поверхностный слой туши прогревают на глубину залегания корня щетины, волоса или очина пера, что приводит к размягчению

шкуры и уменьшению сил сцепления. Процесс регулируют по конечной тем­пературе поверхности туши и продол­жительности выдержки при этой тем­пературе.

С позиций теплофизики расчет процесса шпарки сводится к опреде­лению продолжительности нагрева поверхностного слоя туши заданной толщины при конвективном подводе теплоты от среды, имеющей постоян­ные температуру и скорость. Вместе с тем сложный и разнообразный харак­тер конфигурации поверхности туши, а также неоднородность термического сопротивления щетины, волоса и опе­рения на различных участках не по­зволяют провести точный аналити­ческий расчет процесса. Чтобы опре­делить продолжительность шпарки, используют экспериментальные дан­ные, подтвержденные производствен­ной практикой. Так, продолжитель­ность шпарки туш свиней при погру­жении в воду составляет: при темпе­ратуре среды 60...65 °С от 3 до 4 мин, при 68...70°С— 1, при 72 °С — 0,25 мин. Увеличение времени выдер­жки сверх указанного приводит к ко­агуляции белка дермы и возрастанию сил сцепления. Происходит так называемая перешпарка.

Тушки сухопутной птицы шпарят при температуре воды 52...54 °С в те­чение 2,0...2,5 мин, уток — при тем­пературе 63...66 °С в течение 3 мин, гусей — при температуре 70...72 °С в течение 2 мин. В качестве теплопередающей среды при шпарке использу­ют горячую воду и пароводовоздушную смесь. Обработку горячей водой проводят погружением в нее туши или орошением туши.

Оборудование для шпарки туш свиней. Для шпарки свиных туш ме

тодом погружения в горячую воду применяют шпарильные чаны, кото­рые могут быть немеханизированны­ми и механизированными. В цехах малой производительности использу­ют немеханизированные чаны, в кото­рых туши перемещают вручную вес­лом. В механизированных чанах туши перемещаются конвейерами или другими приспособлениями, например качающимися рамами. Резервуары шпарильных чанов изготовляют, как правило, из стали и с наружной сто­роны покрывают слоем теплоизоля­ции. Чтобы исключить возможность туманообразования в помещении из-за испарения воды, открытую поверх­ность чана обдувают горячим возду­хом, а полученную паровоздушную смесь отводят через зонд в систему вентиляции.

Шпарилъный чан с качающимися рамами показан на рис. 5.1. Туши в чане перемещаются двумя рамами 4. Прямоугольный резервуар 3 заполня­ют на 75 % водой через трубу 8. Вода подогревается острым паром, поступа­ющим через бесшумные смесители-форсунки, установленные на паропро­воде 13. Расход пара регулируют вручную вентилем 2 или автоматичес­ки редуктором давления 11, связан­ным с датчиком температуры. Уро­вень воды поддерживается с помощью переливного патрубка, а для слива служит труба 12. Рамы 4 подвешены на коленчатых валах 5 и 7, установ­ленных в подшипниковых опорах 9, и приводятся во вращение от электро­двигателя 16 через червячный редук­тор 15. Валы соединены между собой цепной передачей 10. Рамы соверша­ют качательные движения и в ниж­ней части траектории входят в кон­такт с плавающей тушей, погружают ее полностью в воду и перемещают в

Рис. 5.1. Шпарильный чан с качающимися рамами:

I — датчик температуры; 2 — вентиль подачи пара; 3 — резервуар; 4 — рамы; 5,7 — коленчатые валы; 6 — форсунки для подачи пара; 8 — труба для подачи воды; 9 — подшипниковая опора; 10 — цепная передача;

II — редуктор давления; 12 — сливная труба; 13 — паропровод; 14 — клапан; 15 — червячный редуктор; 16 —

электродвигатель; 17 — грабли

Рис. 5.2. Схема шпарильного чана с конвейером фирмы МИТ АБ (Швеция):

1 — резервуар; 2 — натяжная станция; 3 — стержень; 4 — конвейер; 5 — мотор-редуктор; б — приводная звездочка; 7 — стойки; 8 — сливная труба; 9 — труба для подачи воды; 10 — паропровод; 11 — натяжной вал;

12 — пруток; 13 — приводной вал

продольном направлении. Выгружают туши граблями 17 механизма выгруз­ки, который может иметь отдельный привод. При синхронной работе шпа­рильного чана с машиной для удале­ния щетины грабли 17 одновременно играют роль механизма загрузки ма­шины и приводятся в движение от ее привода. Производительность аппара­та до 100 туш в 1 ч при мощности привода 0,6 кВт.

Шпарилъный чан фирмы МИТ АБ (Швеция) с конвейером показан на рис. 5.2. Туши в чане перемещаются конвейером 4, установленным над ре­зервуаром 1. Конвейер состоит из двух параллельных цепей, соединен­ных стальными прутками 12. По нор­мали к пруткам крепятся рядами с

шагом 0,9 м стальные стержни 3, об­разующие камеры.

Конвейер приводится в движение от мотор-редуктора 5 цепной переда­чей и двумя приводными звездочка­ми 6, закрепленными на валу 13. В каждую камеру помещают по две туши свиней массой до 110 кг, и они транспортируются под поверхностью воды вдоль резервуара. Темп загрузки и выгрузки синхронизирован с рабо­той машины для удаления щетины.

Воду в резервуаре нагревают ост­рым паром, подаваемым по паропро­воду 10, и далее ее температура под­держивается автоматически с помо­щью датчиков температуры, связан­ных с регулятором расхода пара. Автоматически поддерживается и уровень воды в резервуаре. При сани­тарной обработке аппарата конвейер поднимают вверх, что позволяет про­водить механическую очистку чана от загрязнений.

Изготовляют аппараты производи­тельностью от 120 до 240 туш в 1 ч, при этом длина резервуара изменяет­ся от 7 до 12 м.

Шпарильный чан ФШК (рис. 5.3) предназначен для полной и частичной (при съемке крупона) шпарки свиных туш. Он состоит из прямоугольного резервуара 11, сваренного из стальных листов и усиленного каркасом 10. Внутри резервуара установлен кон­вейер, состоящий из двух замкнутых тяговых цепей 1, имеющих шаг 300 мм. Цепи снабжены ходовыми роликами 2, которые перекатываются по неподвижным направляющим 9, прикрепленным к внутренним стен­кам резервуара. К цепям с помощью пластин 8 прикреплены люльки 7.

Приводная станция конвейера со­стоит из электродвигателя 4 мощнос­тью 1,5 кВт, вариатора скорости, двух последовательно установленных червячных редукторов, соединенных цепной передачей. Выходной вал ре­дуктора 3 соединен с ведущим валом 21 цепной передачей. Натяжное уст­ройство винтового типа.

Приводные звездочки 20 смонтиро­ваны на валу, который установлен в подшипниковых опорах, закреплен­ных на стенках чана, натяжные звез­дочки 14 — на оси 13, которая уста­новлена в скользящих опорах натяж­ного приспособления.

Над верхней ветвью конвейера раз­мещены фиксаторы, состоящие из труб 16 с отогнутыми концами. Трубы прикреплены к пружинному регули­рующему устройству 15, позволяюще­му перемещать их в вертикальном направлении. Фиксаторы удерживают туши от всплывания при полной шпарке.

Для обработки задней части туши при неполной шпарке предусмотрен душ, состоящий из трубы с форсунка­ми 17 и насоса 19. Вода забирается из резервуара по трубопроводу 18 и через резиновый шланг (на рис. 5.3 не по­казан) подается в трубу 17.

Для нагрева воды в резервуаре и поддержания заданной температуры используют острый пар, поступающий через два эжектора 6, установленные на дне. Температура воды в пределах 62...65 °С регулируется терморегуля­тором, состоящим из термодатчика 22 и мембранного регулятора 5, ме­няющего расход пара. Туши по роль­гангу подаются в люльки 7, где рабо­чий ориентирует их спиной вверх. В резервуаре устанавливают заданный уровень воды, туши перемещаются конвейером вдоль аппарата и погру­жаются в воду. Работа шпарильного чана синхронизируется с работой скребмашины.

Производительность шпарильного чана ФШК до 100 туш в 1 ч при про­должительности шпарки 3...4 мин, скорости движения люлек от 0,014 до 0,22 м/с. Рабочая длина чана 2,09 м. Масса 4700 кг.

Роторный шпарильный чан фирмы. «Село» (Голландия) показан на рис. 5.4. Он состоит из прямоугольного резервуара 5, в котором установлен герметичный барабан 2. Цапфы бара­бана закреплены в подшипниковых опорах 4. На внешней поверхности обечайки барабана рядами наклонно приварены стержни 3, образующие камеры, в которые механизмом заг­рузки 1 подаются туши. Барабан вра­щается, и туша погружается в горя­чую воду, где выдерживается в про­цессе движения необходимое для шпарки время. Наклон стержней обеспечивает надежную выгрузку туши из камеры, и она попадает на решетку механизма выгрузки 6.

Выпускают роторные аппараты различной производительности: от 40 до 200 голов в 1 ч при продолжитель­ности шпарки 6 мин. При этом соот­ветственно меняются внешний диа­метр ротора от 1,7 до 2,9 м, число камер от 8 до 20, мощность электро­привода от 1 до 5,5 кВт.

Шпарильный чан фирмы КСИ (Ка­нада) показан на рис. 5.5. Туши транспортируются подвесным про­странственным конвейером. Подвес­ной конвейер служит продолжением конвейера обескровливания. Направ­ляющие 3, по которым скользит цепь

Рис. 5.3. Шпарильный чан ФШК:

1 — тяговая цепь; 2 — ходовой ролик; 3 — червячный редуктор; 4 — электродвигатель; 5 — мембранный регулятор; 6 — паровой эжектор; 7 — люлька; 8 — пластина; 9 — на­правляющие; 10 — каркас; 11 — резервуар; 12 — труба для слива воды; 13 — ось; 14 — натяжная звездочка; 15 — пружинное регулирующее устройство; 16 — труба фиксатора; 17 — труба с форсунками; 18 — трубопровод; 19 — насос; 20 — приводная звездочка; 21 — ведущий вал; 22 — термодатчик

Рис. 5.4. Схема роторного шпарильного чана фирмы «Село» (Голландия):

1 — механизм загрузки; 2 — барабан; 3 — стержни; 4 — подшипниковая опора; 5 — резервуар; 6 — меха­низм выгрузки

Рис. 5.5. Схема шпарильного чана с подвесным конвейером фирмы КСИ (Канада):

' — резервуар; 2 — удерживающая пластина; 3 — направляющие; 4 — каркас конвейера; 5 — труба для подачи пара; 6 — циркуляционный насос; 7 — система циркуляции воды

конвейера, закреплены с помощью каркаса 4 на верхней кромке резерву­ара 1. Туши в подвешенном состоянии на участке загрузки снижаются и по­падают в бак. Для полного погруже­ния туши проходят под удерживающими пластинами 2, находящимися ниже уровня воды. Фиксирующая цепь, которой туша крепится к кон­вейеру, проходит по щели между бо­ковой стенкой резервуара и пласти­ной. В подобной схеме исключена

 

операция снятия туши с конвейера обескровливания, что снижает трудо­затраты.

В резервуаре поддерживаются по­стоянный уровень и постоянная тем­пература воды с помощью насоса 6 и системы циркуляции 7, в которую по трубе 5 подается пар.

Для получения различной произво­дительности изготовляют аппараты одинаковой высоты и ширины, но с различной длиной резервуара и кон­вейера. Так, в диапазоне производи­тельности от 150 до 400 туш в 1 ч длина резервуара изменяется от 8,7 до 21,5 м, а длина конвейера — от 15 до 40 м.

Для шпарки орошением горячей водой и пароводяной смесью приме­няют шпарильные туннели, в кото­рых туши перемещаются в подвешен­ном состоянии подвесным конвейе­ром.

Шпарильный туннель фирмы «Ланген» (Голландия), показанный на рис. 5.6, собирают из отдельных мо­дульных секций, число которых опре­деляет производительность аппарата. Секция шпарки 4 состоит из тепло­изолированного корпуса 14, в верхней части которого проходит подвесной конвейер 15. Вдоль туннеля установ­лены ряды вертикальных 7 и гори­зонтальных 8 труб с форсунками, в которые насосом 9 подается горячая вода. Загрязненная вода с поверхнос­ти туш по поддону 12 стекает на ме­таллическую сетку фильтрующего конвейера 11, проходящего через все секции туннеля и выносящего грязь и щетину, которая накапливается на сетке. Отфильтрованная вода собира­ется в баке 10. Для начального на­грева воды и поддержания ее темпе­ратуры в процессе шпарки использу­ют глухой пар, проходящий через змеевики, установленные в резервуа­ре. Заданный уровень температуры поддерживается автоматически по­плавковым регулятором, но может быть предусмотрена и ручная регули­ровка.

Форсунки высокого давления рав­номерно подают воду на всю поверх­ность туши, в том числе на заднее ноги и голову. Большая скорость

струй обеспечивает эффективный теп­лообмен и высокую скорость нагрева. Последнему способствует и образова­ние мелкодисперсных частиц (тума­на).

Каждая секция шпарки 4 автоном­на и имеет свою систему циркуляции с водяным насосом производительнос­тью 1 м³/ч и с электродвигателем мощностью 11 кВт. Длина секции 1 м. Передняя секция 2 имеет авто­матические двери и две пары бараба­нов с резиновыми билами: вертикаль­ные 13 и горизонтальные 18. Каждый барабан снабжен автономным приво­дом от мотор-редукторов 1 и 3. При входе в аппарат туши свиней смачи­вают водой из душа и очищают била­ми от загрязнений. Грязная вода сте­кает в поддон и отводится по патруб­ку 17. Кроме того, при обработке по­верхности билами щетина распрям­ляется, что облегчает доступ воды к волосяной сумке. Задняя секция слу­жит шлюзом, препятствующим поте­рям теплоты. Она оборудована авто­матическими дверями.

Продолжительность шпарки в ап­парате 3...4.5 мин при температуре воды 60 °С. Производительность тун­неля может быть различной — от 60 до 420 голов в 1 ч при изменении числа шпарильных секций от 3 до 14. При этом общая длина туннеля меняется от 6,2 до 17,2 м. Удельный расход электроэнергии на одну тушу составляет 0,53 кВт ■ ч, удельный расход пара — 3,9 кг.

Шпарка подвешенных туш ороше­нием исключает попадание воды в легкие и другие внутренние органы туши. Кроме того, вода постоянно очищается от загрязнений, что улуч­шает санитарно-гигиенические усло­вия проведения процесса. Но при оро­шении коэффициент теплоотдачи ниже и больше расход энергии.

Шпарилъный туннель фирмы. МИТ АБ (Швеция) предназначен для шпарки пароводяной смесью. Во внешнем теплоизолированном корпусе 1 (рис. 5.7) установлен внутренний корпус 2, в котором проходит подвес­ной цепной конвейер 6. В верхней части 9 шето корпуса размеще­ны вентилятор 3 и конденсатор 5. В

Рис. 5.6. Шпарильный туннель фирмы «Ланген» (Голландия):

1,3 — мотор-редукторы; 2 — передняя секция; 4 — секции шпарки; 5 — задняя секция; в — вытяжная труба; 7,8 — вертикальные и горизонтальные трубы с форсунками; 9 — водяной насос; 10 — бак; 11 — фильтрующий конвейер; 12 — поддон; 13, 18 — вертикальные и горизонтальные барабаны с билами; 14 — корпус; 15 — под­весной конвейер; 16 — привод фильтрующего конвейера; 17 — патрубок для отвода загрязненной воды

нижней части внешнего корпуса име­ется бак 11, в котором установлены нагреватели-змеевики для обогрева воды глухим паром. Вода в баке ки­пит, образовавшиеся пары вентилято­ром просасываются в боковые зазоры между корпусами и подаются на холодные поверхности змеевика-конден­сатора 5, где пар частично конденси­руется. Образуется водяной туман, которым обдувается поверхность туши, в результате чего достигается высокая интенсивность теплообмена. Влага оседает на поверхность туши и

Рис. 5.7. Схема шпарильного туннеля фирмы МИТ АБ (Швеция):

1 — внешний корпус; 2 — внутренний корпус; 3 — вентилятор; 4 — электродвигатель; 5 — конденсатор; 6 — конвейер; 7 — решетка-фильтр; 8 — нагреватель; 9 — патрубок для слива загрязнений; 10 — патрубок для слива воды; И — бак для воды

стекает на решетку-фильтр 7 и далее в бак 11.

К преимуществам данной системы подвода теплоты к поверхности туши кроме интенсивного теплообмена от­носятся высокие гигиенические, по­чти стерильные, условия проведения процесса, так как с паром не уходят никакие, даже растворимые загрязне­ния. Аппараты для шпарки выполня­ют в виде туннелей, которые собира­ют из отдельных модулей. Произво­дительность аппаратов от 60 до 240 туш в 1 ч при длине агрегата от 6,6 до 19,5 м. Удельный расход электро­энергии на одну тушу составляет 0,37 кВт • ч, пара — 5 кг.

Аппараты для шпарки тушек птицы. Тушки птицы всех видов шпарят погружением в горячую воду. Кроме того, тушки водоплавающей птицы можно обрабатывать в камерах паровоздушной смесью при температуре 80...85 °С. Погружением в горя­чую воду проводят полную шпарку (когда обрабатывают всю поверхность тушки) или подшпарку (когда допол­нительно обрабатывают головы, шеи, концы крыльев, в которых перо удер­живается наиболее прочно).

В шпарильных чанах на тушки направляют интенсивные потоки го­рячей воды, которые должны дви­гаться против направления роста и прилегания к коже оперения. Этим достигаются полное погружение ту­шек в воду и разрыхление покрова из перьев, что интенсифицирует теплооб­мен. Потоки воды создаются осевыми насосами, схемы установки которых приведены на рис. 5.8. При установке осевого насоса 3 (рис. 5.8, а) горизон­тально вода отсасывается из средней части корпуса аппарата, под напором поступает в боковые отсеки и оттуда, переливаясь через стенку внутреннего корпуса 2, каскадом выливается на тушки, движущиеся на подвесном конвейере. Недостатки подобной схе­мы — большое расстояние, на которое перемещается жидкость вдоль аппа­рата, и в связи с этим большие гид­равлические сопротивления, а также неравномерность орошения. Поэтому такую схему применяют в аппаратах малой производительности.

В схеме, показанной на рис. 5.8, б, осевые насосы 3 устанавливают по­парно вертикально в боковых карма­нах на внешнем корпусе 1 аппарата и создают поперечную циркуляцию воды. В этом случае уменьшается со­противление движению воды и дости­гается большая равномерность пото­ков вдоль аппарата.

В третьей схеме (рис. 5.8, в) осе­вые насосы 3 устанавливают верти­кально по центру во внутреннем кор­пусе 2 или в цилиндрической трубе-диффузоре. В подобной схеме лучше условия циркуляции при меньшем числе насосов и ниже удельные затра­ты электроэнергии. При установке осевых насосов вертикально в боко­вых карманах или по центру возмож­на любая производительность шпа­рильных аппаратов.

Аппарат для шпарки кур и цып­лят с горизонтальным расположением насоса (рис. 5.9) состоит из внеш­него 13 и внутреннего 12 корпусов

Рис. 5.8. Технологические схемы аппаратов для шпарки птицы с расположе­нием насосов:

а — горизонтальным; б — в боковых карманах; в — центральным (по центру корпуса); I — внешний корпус; 2 — внутренний корпус; 3 — осевой насос

 В задний торцевой части внешнего кор­пуса в цилиндрическом диффузоре расположена крыльчатка 8 насоса, который приводится во вращение от электродвигателя 10 через клиноременную передачу 9. Подогрев воды осуществляется острым паром, кото­рый поступает по паропроводу через вентиль 2. Температура воды поддер­живается регулятором расхода пара 4, соединенным с термометром 5. Ап­парат устанавливают под конвейером, и тушки проходят через лотки загруз­ки 3 и выгрузки 7. Производитель­ность аппарата до 500 тушек в 1 ч, мощность электродвигателя 2,8 кВт, частота вращения насоса 11,7 с"¹.

Схему установки насосов в боко­вых карманах применяют в унифици­рованных аппаратах для шпарки кур и цыплят. В зависимости от произво­дительности эти аппараты имеют одну, две или три секции.

Двухсекционный аппарат с распо­ложением насосов в боковых карма­нах (рис. 5.10, а) состоит из средней секции 4, к которой с передней сторо­ны прикреплен пеногаситель 7, а с противоположной — поворотная сек­ция 1. Корпус секций прямоугольной формы, сварной, из листовой стали, усиленный каркасом из уголков. В боковых стенках корпуса сделаны окна, на которых закреплены карма­ны 3, переходящие в верхней части в раструб, располагаемый вдоль всей секции. Раструб сверху закрыт крыш­кой 10, а с внутренней стороны в нем есть щель, через которую вода под напором подается во внутренний кор­пус. В кармане установлен осевой трехлопастный пропеллерный водя­ной насос 2. Крыльчатка 8 насоса (рис. 5.10, б) закреплена на валу 7, вращающемся в сферическом 9, ради­альном 2 и упорном 3 подшипниках. Насос приводится во вращение от электродвигателя 6 через клиноременную передачу 5. На каждой сек­ции устанавливается по два насоса. Вода в аппарате подогревается ост­рым паром. Для разогрева воды перед началом работы включают три эжек­тора 9 (см. рис. 5.10, а), а поддержи­вают температуру одним или двумя. Терморегулятор 8 обеспечивает откло­нение температуры в пределах +0,5 "С.

Для уничтожения пены, которая образуется в процессе работы аппара­та, предусмотрен пеногаситель 7, со­стоящий из камеры с решеткой и

Рис. 5.9. Аппарат для шпарки кур и цыплят с горизонтальным расположением насоса:

1 — стойки; 2 — вентиль для подачи пара; 3 — лоток загрузки; 4 — регулятор расхода пара; 5 — термометр; 6 — вал насоса; 7 — лоток выгрузки; 8 — крыльчатка насоса; 9 — клиноременная передача; 10 — электродви­гатель; 11 — патрубок для слива воды; 12 — внутренний корпус; 13 — внешний корпус

форсунок, разбрызгивающих воду. Аппарат двухходовой; его устанавли­вают под конвейером, и птица дви­жется в нем двумя рядами в противо­положных направлениях. Для этого в поворотной секции служит оборотная звездочка конвейера.

Односекционный аппарат состоит из поворотной секции и пеногасителя, а трехсекционный имеет две средние секции. Производительность аппара­тов в зависимости от числа секций меняется от 500 до 3000 голов в 1 ч, мощность электродвигателя каждого насоса.2,8 кВт.

В аппаратах типа К7-ФЦЛ для об­работки птицы всех видов использу­ют центрально расположенные насо­сы. Аппараты различной производи­тельности собирают из унифицирован­ных блоков, устанавливаемых после­довательно и параллельно.

Аппарат К7-ФЦЛ-6/5 для шпарки птицы с центральным расположением насоса (рис. 5.11) имеет ванну, со­стоящую из четырех сдвоенных сек­ций шпарки 3, 4 и 6, входной 9 и по­воротной 2 секций. Все секции соеди­няют между собой с помощью флан­цев и болтов, а стыки герметизируют резиновыми прокладками.

В центре каждой секции шпарки установлен цилиндрический корпус оросителя 11 с отверстиями в нижней части, через которые крыльчаткой насоса засасывается вода. Насос при­водится во вращение электродвигате­лем 10. Над ванной на раме 5 смонти­рованы направляющие 8 и звездочки двойного 1 и одинарного 7 узлов пово­рота, через которые проходит цепь технологического конвейера с навешанными тушками птицы. Вода в ванне нагревается острым паром, по­даваемым по паропроводам 13.

Сверху аппарат закрыт крышками 15, 16 и 17, которые уменьшают за­пах, а также снижают шум и потери

Траектория движения птицы

Рис. 5.10. Унифицированный двухсекционный аппарат для шпарки кур и цыплят с расположением насосов в боковых карманах:

а — общий вид: 1 — поворотная секция; 2 — водяной насос; 3 — карман; 4 — средняя секция; 5 — паропровод; 6 — труба для подачи воды; 7 — пеногаситель; 8 — терморегулятор; 9 — паровые эжекторы; 10 — крышка; 11 — задвижка для спуска воды

Рис. 5.10. (Продолжение)

б — водяной насос: 1 — кронштейн; 2 — радиальный подшипник; 3 — упорный подшипник; 4 — корпус подшипников; 5 — клиноременная передача; 6 — электродвигатель; 7 — вал; 8 — крыльчат­ка; 9 — сферический подшипник

теплоты. Крышки могут быть под­ключены к вентиляции цеха. Аппа­рат устанавливают в линии перера­ботки бройлеров. Тушки на подвесках заходят во входную секцию 9, и на­правляющие 8, воздействуя на под­вески, погружают тушку под уровень воды. Тушки четыре раза проходят через аппарат и после шпарки выхо­дят с другой стороны входной секции 9.

Производительность этого аппарата до 6000 бройлеров в 1 ч. Мощность электродвигателя одного оросителя 4 кВт, потребление пара до 196 кг/ч.

В аппаратах типа К7-ФЦЛ может быть от одной до восьми секций. При этом производительность (по бройле­рам) меняется от 1000 до 6000 тушек в 1 ч.

В аппаратах фирмы «Сторк» (Гол­ландия) использован метод интенси­фикации теплообмена путем перемешивания водяной массы струями воз­духа (барботирование), подаваемого под давлением в нижнюю часть кор­пуса.

Аппарат фирмы «Сторк» (Голлан­дия) для шпарки птицы с барботированием воздуха (рис. 5.12, а) состоит из металлического корпуса 1, покры­того теплоизоляцией 2. Корпус разде­лен перегородками 3 и 4 на продоль­ные секции, через которые конвейе­ром перемещаются тушки птицы, де­лая три или четыре хода вдоль аппарата. Перегородка 3 служит од­новременно нагревателем воды, и в нее подается пар давлением 150 кПа. Верхняя часть аппарата закрыта вы­тяжной крышкой 6, на которой уста­новлена воздуходувка 7. Она забирает горячий воздух из-под крышки и по воздуховоду 8 под давлением подает его к форсункам 9. В результате созда­ются турбулентные потоки, обеспечивающие быстрый и равномерный про­грев поверхности тушки птицы. Про­странство между крышкой и корпу­сом аппарата закрыто боковыми пане­лями 5, которые можно легко демон­тировать при мойке и чистке аппарата.

По сравнению с оборудованием, рассмотренным ранее, аппараты с барботированием воздуха более компактны, они характеризуются боль­шей вместимостью по продукту (на 1 м³ объема) и меньшими потерями теплоты в окружающую среду. С ис­ключением механических насосов уп­рощается обслуживание аппарата и снижаются энергозатраты.

Для уменьшения расходов воды аппарат разделен на «грязную» 1 (рис. 5.12, б) и «чистую» 2 секции.

Рис. 5.11. Аппарат К7-ФЦЛ-6/5 для шпарки птицы с центральным расположением насоса:

1 — двойной узел поворота; 2 — поворотная секция; 3, 4, 6 — секции шпарки; 5 — рама; 7 — одинарный узел поворота; 8 — направляющая; 9 — входная сек­ция; 10 — электродвигатель; 11 — ороситель; 12 — опора; 13 — паропровод; 14 — сливной патрубок; 15, 16, 17 — крышки

 

Рис. 5.12. Аппарат фирмы «Сторк»

(Голландия) для шпарки птицы

с барботированием воздуха:

а — схема аппарата: 1 — корпус; 2 — тепло­изоляция; 3 — перегородка-нагреватель; 4 — перегородка; 5 — боковые панели; 6 — вы-тяжная крышка; 7 — воздуходувка; 8 — воз­духовод; 9 — форсунки; б — схема располо­жения корпусов: 1 — «грязная» секция; 2 — *чистая» секция; 3 — водяной душ; 4 — подвесной путь конвейера

Между ними установлена переходная секция с водяным душем 3, с помо­щью которого тушки ополаскиваются.

Аппарат для подшпарки оперения концов крыльев, головы и шеи индеек (рис. 5.13) имеет ванну I, в которую по трубе 3 заливают воду. Вода нагре­вается острым паром через паровые эжекторы 5, расход в которых регу­лируется автоматически регулятором 4 в зависимости от заданной темпера­туры шпарки. Температуру воды кон­тролируют визуально по термометру и через термодатчик, связанный с регу­лятором расхода пара.

Рама 2 ванны закреплена на четы­рех стойках станины 12, выполнен­ных по схеме «труба в трубе». Высоту

расположения ванны в зависимости от вида обрабатываемой птицы регу­лируют механизмом винт—гайка. Хо­довой винт 8 прикреплен к дну ван­ны, а гайка установлена в червячном колесе червячной передачи 9. Червяк передачи вращают вручную рукояткой 15. Над ванной закреплены две пары направляющих. Верхние направляю­щие 6 фиксируют тушку, которая пе­ремещается в подвеске на конвейере, а нижние 7 удерживают крылья и голо­вы тушек в воде. Положение направ­ляющих в зависимости от вида тушек регулируют в горизонтальном и верти­кальном направлениях.

Производительность аппарата до 500 тушек в 1 ч.

Рис. 5.13. Аппарат для подшпарки оперения концов крыльев, головы и шеи индеек:

1 — ванна; 2 — рама; 3 — труба для подачи воды; 4 — автоматический регулятор расхода пара; 5 — паровой эжектор; 6 — верхние направляющие; 7 — нижние направляющие; 8 — ходовой винт; 9 — червячная переда­ча; 10 — стойка; 11 — опора; 12 — станина; 13 — паропровод; 14 — патрубок для слива воды; 15 — рукоятка

Рис. 5.14. Камера для тепловой обработки водоплавающей птицы:

1 — направляющая; 2 — подвесной путь; 3 — зонт; 4 — приставка камеры; 5 — камера; 6 — смотровой люк; 7 — оборотная звездочка; 8 — термометр; 9 — труба для подачи пара; 10, 13 — наружные и внутренние двери;

11 — перфорированная труба; 12 — теплоизоляция

Водоплавающую птицу обрабатыва­ют паровоздушной смесью в камерах.

Камера для тепловой обработки водоплавающей птицы показана на рис. 5.14. Корпус камеры 5 покрыт теплоизоляцией 12, снаружи предусмотрены смотровые люки 6, а внутри размещены подвесной путь 2 и обо­ротная звездочка 7. Пар поступает в камеру по трубе 9 и барботируется через отверстия в двух перфорирован­ных трубах 11, проложенных по дну.

Для ввода и вывода тушек птицы пре­дусмотрена приставка 4, снабженная двумя дверями 10 и 13 в виде резино­вых фартуков. Двери образуют шлюз, препятствующий выходу пара в поме­щение. Для отвода пара на приставке установлен вытяжной зонт 3.

Тушки по подвесному пути посту­пают в камеру и проходят по ней дважды. Направляющие 1 поднимают тушку к потолку. Температура смеси контролируется термометром 8 и под­держивается терморегулятором. Про­изводительность аппарата до 500 ту­шек в 1 ч при массовом расходе пара 65 кг/ч.

Расчет аппаратов для шпарки. При расчете аппаратов для шпарки определяют их габаритные размеры, исходя из продолжительности процес­са и заданной производительности, и проводят тепловой расчет, вычисляя расход острого пара на подогрев или площадь поверхности теплопередачи аппарата при обогреве глухим паром.

В аппаратах для шпарки тушек птицы с насосной системой подачи обогревающей воды дополнительно рассчитывают объемный расход воды и мощность привода насоса.

Расчет габаритных разме­ров аппаратов для шпарки свиней проводят следующим образом. Шири­ну шпарилъного чана выбирают по наибольшей длине туши (1,6 м), глу­бина чана без учета размеров меха­низмов перемещения равна 0,8... 1 м при полном погружении и 0,6...0,7 м при частичном.

Длина шпарилъного чана (м)

где G_B — масса воды, кг; с_в — удельная тепло­емкость воды, Дж/(кг К); х — кратность обме­на воды в смену; t_K, t_a — конечная и началь­ная температура воды; V,, — геометрический объем чана, м, <р = 0,8...0,85 — коэффициент заполнения чана; р — плотность воды, кг/м³.

где t_e — рабочая температура воды в чане, 'С; (_С1, — температура окружающей среды (воздуха в цехе), "С.

Коэффициент теплоотдачи К [Вт/ (м² • К)]

где t_B, i_CT — температура воды и стенки, 'С.

При свободном движении жидко­сти в чане принимают I = Н, где Н — высота чана. Коэффициенты С и п в зависимости от вида и режима тече­ния равны:

при ламинарном режиме

GrPr = 1О³...1О⁹; С = 0,76; п = 0,25; при турбулентном (GrPr) > 10⁹; С = 0,15; п = 0,33.

При принудительном движении жидкости со скоростью v (м/с) вдоль пластины длиной I (м)

Nu = 0,66Re°'⁵Pr⁰-⁴³(Pr/Pr')⁰-²⁵, (5.12)

где С — действительная константа лучеиспус­кания; р — температурный коэффициент.

Для горизонтальной поверхности

При нагревании воды в чане ост­рым паром масса острого пара (кг)

где М_т — объемный расход топлива, м³/ч; 1'_г,1'г — энтальпия газов перед и после тепло­обменника, Дж/м³; ф = 0,7 — доля конденси­руемых водяных паров в дымовых газах; Qi, Q₂ — высшая и низшая теплоты сгорания топ­лива, Дж/м³.

Высшая теплота сгорания Qj = = (39,5...42,0) МДж/м^, низшая Q₂ = (35,8...38,8) МДж/м³.

В предварительных расчетах эн­тальпию дымовых газов в зависимос­ти от температуры принимают рав­ной: при 40 "С — 600 кДж/м³, при 100 °С — 1500 кДж/м³, при 300 °С — 4600 кДж/м³.

Объемный расход горячей воды (м³/ч), получаемой в контактном теп­лообменнике,

G_B = ЗутЛгЛсвРв^г - У], (5.26)

где Яг ⁼ 0,92...0,95 — КПД использования теп­лоты в контактном газовом теплообменнике; ^св — удельная теплоемкость воды, Дж/(кг ■ К); р_в — плотность воды, кг/м³; t_r, t_x — темпера­тура горячей и холодной воды, "С.

Расчет потребного объемного рас­хода воды и мощности привода насо­са проводят, как известно, для аппа­ратов шпарки тушек птицы с насос­ной системой подачи обогревающей воды. Поток воды подается на тушки птицы сверху и удерживает их от всплытия. При этом равновесное по­ложение тушки определяется равен­ством сил всплытия тушек и давле­ния потока воды:

Если длина участка переливания воды L, а толщина переливающегося слоя h, то объемный расход воды (м³/с), который должен обеспечивать­ся насосом, равен

i Я

Объемный расход воздуха (м³/с) находят по эмпирической формуле

5.2. АППАРАТЫ ДЛЯ ОПАЛКИ

Опалка — это высокотемпературная обработка поверхности туш свиней и тушек птицы продуктами сгорания не­фти, керосина или природного газа с целью удаления эпидермиса, остатков щетины, оперения и пуха. Применяют опалку и при обработке шерстных суб­продуктов. Температура газовой смеси при опалке 1000... 1100 °С, продолжи­тельность процесса 15...20 с.

Для опалки туш свиней на малых предприятиях и для опалки брюшной части туши при снятии крупона ис­пользуют факельные горелки, работа­ющие на керосине или природном газе. На предприятиях большей про­изводительности применяют опалочные печи.

В факельной горелке ФФГ (рис. 5.15) сжигается керосин, кото­рый по шлангу 14 через ниппель 15 поступает в фильтр 16 рукоятки 17 и далее в отверстие корпуса 4. Керосин смешивается в сопле 7 с воздухом, расход которого регулируют вентилем 11. Горючая смесь через конусную по­лость 8 сопла подается в камеру сго­рания 9, в цилиндрической части ко­торой просверлены 60 отверстий диаметром 3 мм.

Рис. 5.15. Факельная горелка ФФГ:

1 — маховичок; 2 — накидная гайка; 3 — игла; 4 — кор­пус; 5 — кольцо; 6 — насадок; 7 — сопло; 8 — конусная полость; 9 — камера сгорания; 10 — штуцер; 11 — вентиль; 12, 15 — ниппели; 13, 14 — шланги; 16 — фильтр; 17 — ру­коятка; 18 — уплотнение иглы; 19 — втулка

Рис. 5.16. Периодически действующая опалочная печь К7-Ф0Ж:

а — общий вид: 1 — рычаг ручного перемеще­ния; 2 — пневмоцилиндр; 3 — трос; 4 — полу­цилиндры; 5 — стойки; 6 — труба для подачи керосина; 7 — труба для подачи воздуха или пара; 8 — вытяжной зонт; 9 — наклонный рельс; 10 — рама полуцилиндра; 11 — колесо; 12 — швеллерная балка; 13 — рама; 14 — вход­ной упор; 15 — выходной упор; б — кинемати­ческая схема: 1, 9 — тяги; 2 — щиток; 3 — пневмоцилиндр; 4 — выходной упор; 5 — вход­ной упор; 6 — трос; 7 — полуцилиндры; 8 — колесо; 10 — рычаг ручного перемещения

Расход горючей смеси в камере сгорания регулируют иглой 3, которая ввинчивается в корпус 4 и уплотняется асбестовым маслобензостойким уплотнением 18 и накидной гайкой 2. Масса горелки 8 кг. Массовый расход керосина при давлении 0,2 МПа достигает 18 кг/ч, объемный расход воздуха при давлении 0,3 МПа — 120 м³/ч.

Периодически действующую опалочную печь К7-ФОЖ (рис. 5.16) используют на предприятиях произво­дительностью 100...150 туш в 1ч.

Опалочная камера печи (рис. 5.16, а) состоит из двух металлических полу­цилиндров 4, футерованых с внут­ренней стороны огнеупорным кирпи­чом. Полуцилиндры закреплены стойками 5 на раме 10, на которой установлены четыре ко­леса 11. Колеса перека­тываются по швеллер­ным балкам 12 рамы 13. Полуцилиндры пере­мещаются пневмоцилиндром 2 и системой тяг. В нижней части печи установлены две форсунки, в которых сгорает керосин, подве­денный по трубе 6 и распыляемый сжатым воздухом или осушен­ным паром давлением 0,3...0,5 МПа, которые подводятся по трубе 7. Факел форсунки на­правляется в чугунный отражатель, и от него нагретые газы поступа­ют в полость печи, ох­ватывая тушу. Газы от­водятся в атмосферу че­рез вытяжной зонт 8 и трубу.

Туши поступают в печь по наклонному рельсу 9, к которому для охлаждения водой приварена труба. Для автоматизации процес­сов загрузки и выгруз­ки установлен меха­низм с двумя упорами (рис. 5.16, б) на входе 5 и на выходе 4. Меха­низм тросом связан со штоком пневмоцилинд­ра 3. При загрузке печи шток пневмоцилиндра с помощью тяг 1 и 9 раз­двигает полуцилиндры, при этом открывается входной упор 5. Туша поступает в печь и оста­навливается выходным

упором 4. Затем полуцилиндры сдви­гают и происходит опалка.

После окончания процесса вновь раздвигают полуцилиндры, открыва­ется выходной упор 4 и туша выхо­дит из печи, а на ее место поступает

следующая. Предусмотрена возмож­ность ручного открывания печи с по­мощью рычага 10. Перед началом ра­боты печь разогревается до темпера­туры 1000... 1100 °С. Продолжитель­ность цикла опалки 18...20 с, расход керосина 54 кг/ч, воздуха или пара 30 кг/ч при давлении 0,4 МПа.

Опалочная печь К7-ФО2-Е проход­ного типа предназначена для полной опалки туш свиней и туш со снятым крупоном. Камера печи состоит из рамы 16 (рис. 5.17, а), на которой установлены пустотелые боковые щиты 1, связанные в верхней части

вытяжным зонтом 2. Между двумя половинами зонта вне камеры прохо­дит рельс 5 подвесного пути, к кото­рому приварена труба охлаждения 4, а внутри камеры — направляющая 3, выполненная из трубы. В трубах 4 и 3 для охлаждения циркулирует вода. Для опалки в четырех горелочных ус­тройствах 8 сгорает природный газ. Горелочные устройства состоят из вертикальных труб-стояков 15, на ко­торых закреплено по 20 инжекционных горелок.

Газ от сети (рис. 5.17, б) поступает через клиновую задвижку 10 и регулирующий мембранный соленоидный вентиль 13 в коллектор 8

Рис. 5.17. Опалочная печь К7-ФО2-Е проходного типа:

а — общий вид: 1 — боковой щит; 2 — вытяжной зонт; 3 — направляющая; 4 — труба охлажде­ния; 5 — рельс подвесного пути; 6 — каркас; 7 — труба подачи газа к запальнику; 8 — горелочное устройство; 9 — газопровод; 10 — манометры; 11 — клиновая задвижка; 12 — коллектор; 13 — пробковый кран; 14 — труба подачи газа к горелочному устройству; 15 — трубы-стояки; 16 — рама; б — пневматическая схема: 1 — боковой щит; 2, 16 — левые стояки; 3 — направляющая; 4 — рельс подвесного пути; 5 — зонт; 6, 15 — правые стояки; 7, 9 — манометры; 8 — коллектор; 10 — клиновая задвижка; 11, 14 — пробковые краны; 12 — запальник; 13 — мембранный солено­идный вентиль

  Далее газ по четырем трубам, снабженным пробковыми кранами 14, попадает в стояки 2, 6, 15 и 16 горелочных уст­ройств. Запальник 12 подключается непосредственно к вводному газопро­воду через пробковый кран 11. Таким образом, в аппарате возможно автома­тизированное и ручное регулирование расхода газа.

Для охлаждения боковых щитов 1 через их внутренние полости прохо­дит воздух, который затем отводится через вытяжной зонт 5 в трубу. Туда же отводятся и продукты сгорания. Охлаждающая вода, нагревающаяся в трубах рельса 4 и направляющей 3, используется для орошения туш пос­ле опалки.

Производительность печи К7-ФО2-Е достигает 240 туш в 1 ч при продол­жительности процесса 15 с. Печь ра­ботает на природном и сжиженном газе. Объемный расход природного газа при полной опалке 130 м³/ч, сжиженного — 25 м³/ч. Масса аппа­рата 2000 кг.

При работе из опалочных печей отходят газы температурой 700... 900 °С, теплоту которых целесообраз­но утилизировать. Утилизация тепло­ты отходящих газов предусмотрена в опалочной печи фирмы «Сара» (Фин­ляндия), которая состоит из рамы 1 (рис. 5.18), закрытой щитами 3 и 10. На раме закреплены четыре стояка 9 с газовыми горелками 4, к которым по трубам 6 и 8 подается газовоздуш­ная смесь. Печь работает в импульс­ном режиме, поэтому под каждым стояком установлен непрерывно горя­щий запальник 2. При входе в печь туша касается путевого микровыклю­чателя, в результате чего замыкается цепь запорного клапана газовой сети. Смесь поступает в первые ряды горе­лок и поджигается запальником. Продолжительность горения каждого ряда и момент включения второго ряда горелок регулируются с помо­щью реле времени. После выхода туши из аппарата замыкается выклю­чатель и автоматически отключается

Рис. 5.18. Опалочная печь фирмы «Сара» (Финляндия):

1 — рама; 2 — запальник; 3, 10 — щиты; 4 — горел­ки; 5 — боковая охлаждающая панель; 6,8 — трубы для подачи газовоздушной смеси; 7 — потолочная охлаждающая панель; 9 — стояк

подача газа. Для охлаждения отходя­щих газов, а также для теплоизоля­ции боковых стенок установлены бо­ковые 5 и потолочные 7 панели, со­стоящие из оребренных труб, в кото­рых циркулирует водопроводная вода. Вода нагревается и использует­ся на внутрицеховые нужды.

Аппарат РЗ-ФГО (рис. 5.19) пред­назначен для опалки тушек птицы. Его монтируют под технологическим конвейером, и тушки проходят между двумя щитками 2, на которых уста­новлено по шестнадцать горелок 6. В горелках сгорает газовоздушная смесь, образующаяся в смесителях 8, в которые поступают газ и воздух по

Рис. 5.19. Аппарат РЗ-ФГО для опалки тушек птицы:

1 — щитки; 2 — труба для подачи газа; 3,4 — краны регулирования расхода газа и воздуха; 5 — труба для

подачи воздуха; 6 — горелки; 7 — запальники; 8 — смесители; 9, 12 — ходовые винты; 10, 14 — гайки; 11,

15 — маховики; 13 — станина (см. продолжение рис. 5.19 на с. 124)

Рис. 5.19. (Продолжение)