Несмотря на разнообразие технологий, машинно-аппаратурного оформления, общим для различных технологических линий является то, что в них организован и функционирует непрерывный технологический поток преобразования исходного сырья в продукт. Такой поток имеет свои закономерности, которые необходимо знать, чтобы создавать высокоэффективные технологические линии. Конструкторское решение линии в целом должно определять конструкции отдельных машин и аппаратов.

Отвлекаясь от конкретных технологий, рассмотрим строение и форму технологической операции и технологического потока, т. е. их морфологию.

4.1. МОРФОЛОГИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПОТОКА

Технология перерабатывающих производств — это комплекс операций механического, теплофизического, биохимического и химического воздействия на сельскохозяйственное сырье.

Организация технологического потока определяется не только качеством составляющих его операций, но и видом связей между его отдельными операциями и видом связи ветвей потока.

По виду связи между операциями любой технологический поток можно отнести к одному из трех типов: поток с жесткой связью, поток с полужесткой связью, поток с нежесткой (гибкой связью) (рис. 13).

В потоке с жесткой связью предусмотрена жесткая связь между выходом каждой предыдущей и входом каждой последующей операции. Естественно, что длительность цикла каждой операции должна быть одинаковой или кратной циклу ведущей операции или группы ведущих операций.

В потоке с полужесткой связью могут быть группы операций, имеющие жесткие связи лишь внутри группы. Между собой эти группы имеют гибкие связи в виде операции хранения. Конструктивно операция хранения реализуется в накопителях, бункерах, емкостях, ветвях контейнеров и т. д.

Рис. 13

Схема строения технологических потоков с различными связями:
α — жесткой; б — полужесткой; в — нежесткой.

Поток с нежесткой (гибкой) связью характеризуется тем, что операция хранения предполагается между каждыми двумя технологическими операциями.

По виду связи ветвей технологические потоки могут быть неразветвленные и разветвленные, причем последние содержат сходящиеся, расходящиеся и параллельные ветви (рис. 14).

Рис. 14

Виды связей технологического потока:
α — неразветвленный; б — разветвленный сходящийся;
в — разветвленный расходящийся; г — разветвленный с параллельными ветвями.

В простейшем случае операции составляют одну цепочку— неразветвленный поток. Такой поток предназначен для преобразования преимущественно одного вида сырья в один вид продукции (выработка цельного молока, патоки из крахмала, овсяной крупы и т. д.).

Разветвленный сходящийся технологический поток представлен в процессе получения из нескольких видов сырья одного вида продукции (производство хлеба, сыра, пирожных и тортов и т. д.).

Разветвленный расходящийся технологический поток возникает при изготовлении из одного вида сырья нескольких видов конечного продукта (получение белых столовых виноматериалов из вино1рада; муки первого второго сорта при помоле пшеницы; шоколада, какао масла и порошка какао при переработке какао-бобов и т. д.).

Технологический поток с параллельными ветвями образуется в случае одновременного параллельного функционирования ряда идентичных операций из-за недостаточной их производительности против предшествующих, последующих или тех и других одновременно.

В разветвленном потоке можно выделить главные и вспомогательные ветви: на главной выполняются ведущие операции, а на вспомогательной — операции по изготовлению и мойке тары, дополнительных полуфабрикатов.