Описание принципа действия дозировочной станции ВНИИХП-0-6

Во время работы дозировочной станции отдельные ингредиенты поступают по магистральным трубопроводам в соответствующие отсеки питающего бака станции. Электрическая схема включает дозировочную станцию в работу только после того, как произойдет заполнение отсеков питающего бака. Далее ингредиенты через открытые клапана впуска поступают в мерные камеры, заполняя их и воздухоотводные трубки до тех пор, пока уровень жидкости в трубках не сравняется с уровнем в соответствующем отсеке бака. Затем клапаны впуска закрываются, открываются клапаны выпуска, и порции выливаются из мерных камер дозатора.

Впускные и выпускные клапаны каждого дозатора управляются своей парой кулачков. Кулачки дозаторов спрофилированы и расположены один относительно другого так, что когда один из клапанов закрыт, другой открыт или оба клапана закрыт. Благодаря этому исключено одновременное открывание клапанов и сквозное протекание жидкости через мерную камеру. При вращении кулачков 15, 16 (рис. 2) их выступы поочередно воздействуют на ролики 20. При воздействии выступа кулачка на ролик рычага 13 открывается (опускается) клапан для впуска. Через открытый пробковый кран жидкость устремляется в мерную камеру, вытесняя воздух через воздухоотводную трубку. Проходные сечения клапана для впуска и пробкового крана рассчитаны так, что за период открытия впускного клапана максимально возможная порция жидкости заполняет камеру.

При дальнейшем повороте кулачка ролик рычага 13 попадает во впадину кулачка и клапан для впуска под действием пружины 14 закрывается. Затем выступ кулачка нажимает на ролик рычага 12, открывается выпускной клапан, и отмеренная порция жидкости сливается в сборник-смеситель.

Частота вращения валиков станции не регулируется и принимается постоянной. Производительность дозатора регулируют изменением объема мерной камеры. Возможность независимого плавного регулирования производительности каждого дозатора на ходу значительно улучшает управление процессом и обеспечивает условия для применения дозировочной станции в системе автоматического регулирования процесса непрерывного приготовления теста.

Производительность дозаторов (кроме воды) можно увеличить в 2,5-3 раза путем замены звездочек в цепной передаче, а также путем замены одноходовых кулачков двухходовыми, что позволит за один оборот кулачка производить два заполнения и два слива.

В мерных камерах дозаторов отсутствуют части, трущиеся между собой в среде дозируемых компонентов. Это резко уменьшает изнашивание деталей, предотвращает утечку жидкости и обеспечивает длительную надежную работу установки.

К недостаткам дозировочной станции ВНИИХП-0-6 можно отнести просачивание жидкости в нерабочую область мерного цилиндра вследствие отсутствия герметичности между поршнем и внутренней поверхностью мерного цилиндра; подтекание жидких компонентов в процессе заполнения мерной камеры или после окончания.

На рисунке 5 представлена кинематическая схема дозировочной станции ВНИИХП-0-6

Рисунок 5 – Кинематическая схема автоматической дозировочной станции ВНИИХП-0-6

1 – сливной патрубок с краном; 2 – отделение бака – смеситель воды;

3 – переливной патрубок; 4 – промывочный коллектор; 5 – червяк;

6 – впускной клапан дозатора; 7 - выпускной клапан дозатора;

8 – смесительный коллектор; 9,15,16,20,21,22,23 – шестерни;

10 – червячное колесо; 11 – рейка;

12 – рукоятка для регулирования объема дозы; 13 – дозатор;

14 – указатель объема порции; 17 – резьбовой шток уплотнителя;

18 – отделение бака для дозатора; 19 – электродвигатель;

24,25,26,27 – звездочки; 28 – кулак; 29 – электромагнитный клапан;

30 – впускной патрубок; 31 – микропереключатель.

Указание мер безопасности

4.1 К проведению лабораторной работы допускаются студенты, изучившие устройство дозировочной станции по методическому указанию.

4.2 Открывать крышки приводного механизма и щита электрооборудования имеют право только преподаватели и лаборанты, ведущие лабораторные занятия.

4.3 Во избежание несчастных случаев запрещается:

- проводить работу на незаземленной дозировочной станции;

- производить ремонт электрообоудования при включенной в сеть станции;

- производить накладку поплавкового регулятора, сигнализатора и других узлов при включенном электродвигателе.

Порядок проведения работы

- вращением рукоятки установить поршень с уплотнением в положение, соответствующее заданной производительности каждого дозатора;

- отключить подачу лишних ингредиентов; отделения питающего бака над этими дозаторами должны быть освобождены от жидкости;

- сначала частично, а затем полностью открыть пробковые краны на питающих трубопроводах и заполнить отделения бака станции дозируемыми жидкостями;

- включить пакетный выключатель на щите управления. Подождать, пока отделения бака заполняться и сигнальная лампа погаснет;

- определить объемы доз путем замеров геометрических параметров мерных цилиндров с учетом толщины их стенок;

- нажатием на кнопку «ПУСК» включить дозировочную станцию в работу;

- определить объемы доз, слив их в мерную емкость;

- в процессе работы дозировочной станции проверить совпадение установившегося уровня жидкости в отделениях бака с кольцевыми проточками на воздухоотводных трубках. Если уровень жидкости выше кольцевых проточек, необходимо ослабить гайку крепления стержня поплавка и опустить поплавок, если уровень ниже – поднять поплавок и вновь затянуть гайку крепления стержня поплавка. По истечении нескольких минут проверить уровень, если необходимо, произвести повторную регулировку

- определить цикл слива каждого ингредиента;

- рассчитать производительность по каждому ингредиенту;

- выполнить описание лабораторной установки, выполненной на базе станции дозировочной ВНИИХП–0–6;

- определить частоту вращения кулачкового вала;

- рассчитать производительность по каждому ингредиенту на основании частоты вращения кулачкового вала и сравнить с ранее полученными значениями. По паспортным данным на лабораторную установку автоматической дозировочной станции ВНИИХП-0-6 предел допускаемой приведенной основной погрешности производительности – не более ±1,5% от наибольшего значения предела производительности по каждому компоненту в отдельности;

- выполнить кинематический расчет (общее передаточное отношение, передаточные отношения редуктора и цепной передачи). Число оборотов выходного вала электродвигателя лабораторной установки автоматической дозировочной станции ВНИИХП-0-6 1360 об/мин;

- вычертить кинематическую схему лабораторной дозировочной станции;

- по внешнему виду и передаточным отношениям определить тип редуктора;

В качестве примера для вычерчивания кинематической схемы лабораторной дозировочной станции использовать кинематическую схему приводного механизма, представленную на рисунке 6.

Рисунок 6 – Кинематическая схема приводного механизма

Данный приводной механизм состоит из электродвигателя 1, червячного редуктора 2, зубчатой передачи 3 и блока звездочек. Звездочка с большим количеством зубьев 5 связана с кулачковым валом управления дозатором воды 7, а звездочка с меньшим количеством зубьев 6 связана с кулачковым валом управления другими дозаторами 8. Позицией 4 обозначены кулачки.

Вопросы к защите лабораторной работы

- каково назначение станции ВНИИХП-0-6?

- каково назначение станции ВНИИХП-0-5?

- какое место в технологической схеме занимают дозировочные станции?

- какова допускаемая погрешность в дозировании отдельных ингредиентов?

- по какому принципу работают отдельные дозаторы?

- из каких основных узлов состоит дозировочная станция (показать на схеме)?

- что представляет собой основание?

- из чего состоит привод дозировочной станции (показать на схеме на кинематической схеме)?

- как определить общее передаточное отношение?

- как определить передаточное отношение редуктора?

- что представляет собой питающий бак?

- с какой целью мерные камеры различных дозирующих устройств имеют разные размеры?

- из каких деталей и узлов состоит отдельное дозирующее устройство (показать на схеме)?

- каково назначение воздухоотводной трубки?

- что входит в регулятор объема порции (показать на схеме)?

- как приводятся в движение клапаны впуска и выпуска?

- как избежать сквозного протекания жидкости через мерную камеру?

- каково назначение поплавкового механизма?

- как достигается необходимая температура дозируемой воды?

- где размещается устройство для приготовления воды заданной температуры?

- как производится включение устройства для приготовления воды?

- как регулируется количество холодной (горячей) воды?

- что такое «система двойного независимого управления каждым клапаном»?

- как определить производительность дозирующего устройства?

- как определить число заходов кулачка?

- как увеличить производительность дозировочной станции?

- что можно отнести к недостаткам дозировочной станции, исходя из ее конструкции?

- что можно отнести к достоинствам дозировочной станции, исходя из ее конструкции?