ОБОРУДОВАНИЕ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ (2018 год) - часть 1

 

  Главная      Книги - Разные     ОБОРУДОВАНИЕ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ (2018 год)

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..      1       2         ..

 

 

 

ОБОРУДОВАНИЕ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ (2018 год) - часть 1

 

 

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ
ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА:
ОБОРУДОВАНИЕ
МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Направление подготовки
35.03.07 Технология производства и переработки сельскохозяйственной
продукции
Профиль подготовки
Технология пищевых производств в АПК
2018
Методические указания по выполнению лабораторных работ составлены в
соответствии с программой дисциплины и предназначены для студентов направления
подготовки 35.03.07 Технология производства и переработки сельскохозяйственной
продукции; содержат краткое описание технологического оборудования для
переработки молочной продукции. Направлены на формирование у студентов навыков
в освоении новых видов технологического оборудования при изменении схем
технологических процессов переработки сырья животного происхождения.
ВВЕДЕНИЕ
Предприятия мясной и молочной промышленности нашей страны оснащены
большим количеством разнообразного оборудования. Рациональная эксплуатация
оборудования требует глубокого знания его особенностей и конструктивных
признаков. При использовании современного технологического оборудования важно
сохранить в вырабатываемых продуктах в максимальной степени все компоненты.
Целью данного пособия является изложение теоретического материала,
необходимого для подготовки студентов к проведению лабораторных работ.
Пособие составлено в соответствие с модульной рабочей программой по модулю
«Оборудование для переработки продукции животноводства: оборудование молочной
промышленности. Оборудование мясной промышленности» для направления
подготовки 35.03.07 Технология производства и переработки сельскохозяйственной
продукции.
ТЕМА 1. ТРАНСПОРТНЫЕ ЦИСТЕРНЫ, ЕМКОСТИ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ
МОЛОКА И СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Цель: изучить типы, марки, устройство транспортных цистерн, резервуаров для
приемки и хранения молока, специального назначения.
На молокоперерабатывающих предприятиях для доставки, хранения молока и его
переработки применяются резервуары общего и специального назначения.
Резервуары общего назначения представляют собой цистерны для доставки молока,
а также ванны для его хранения при заданном режиме.
Резервуары специального назначения - это ванны, используемые для проведения
тепловых и биохимических процессов, ванны промежуточного резервирования.
В резервуарах общего назначения первоначальные качественные показатели
молочной продукции не должны изменяться.
В резервуарах специального назначения в исходном продукте происходят
определенные
качественные
изменения
(сливкосозревание,
нормализация
высокожирных сливок или молока, кристаллизация, закваска) .
Резервуары общего назначения можно использовать для специальных целей и
наоборот.
11.1. Емкости для доставки молока
Молоко и жидкие молочные продукты доставляются на молочные комбинаты и
заводы в цистернах различными видами транспорта: автомобильным,
железнодорожным, водным, воздушным. В зависимости от вида транспортных средств
различают цистерны для автомобильного, железнодорожного и водного транспорта.
Автомобильные цистерны имеют одну, две или даже три закрывающиеся емкости,
установленные на грузовых автомобилях, прицепах или полуприцепах. Форма емкости
малой вместимости (до 3000 л) - цилиндрическая. Емкости большей вместимости
имеют эллиптическую форму: они более устойчивы. Вместимость цистерны должна
соответствовать грузоподъемности автомобиля.
Для транспортировки молока применяются следующие автомолцистерны: прицеп-
цистерна марки Р9-ОТВ-1,0 для торговли молоком, АЦПТ-2Т-0,9 - вместимостью
900 л, АЦПТ-1,7 - вместимостью 1700 л имеет 2 секции, АЦПТ-2,1 - двухсекционная
вместимостью 2100 л, АЦПТ-3,3 - двухсекционная вместимостью 3300 л, Г6-ОТА-3,4
вместимостью 3400 л двухсекционная, АЦПТ-11,5 - трехсекционная вместимостью
11500 л, Г6-ОПА-15,5 - четырехсекционная с прицепом вместимостью 15500 л.
На рис. 1.1-а и рис. 12.1-б представлены автоцистерны марки АЦТП-3,3 и автопоезд
- цистерна марки Г6-ОПА-15,5, состоящий из автомобиля КАМаз-53212 и прицепа. На
шасси автомобиля и прицепа устанавливается по одной двухсекционной цистерне
общей вместимостью 15500 кг.
При заполнении цистерны с помощью насоса последний приводится в действие от
двигателя автомобиля или включением электродвигателя насоса в электросеть.
Уровень заполнения цистерны молоком контролируется специальным поплавковым
устройством, подключенным в цепь сигнализации вместе с сигнальной лампочкой и
звуковым сигналом. При заполнении цистерны поплавок поднимается вверх до касания
верхнего контакта. При этом цепь замыкается, в кабине водителя загорается сигнальная
лампа и раздается звуковой сигнал. Заполнение цистерны прекращается.
Опорожнение цистерны осуществляется самотеком или под действием сжатого
воздуха.
Железнодорожные цистерны состоят из двух или трех частей, имеют вместимость
от 12000 до 30000 л, заполняются насосом, который устанавливается на платформе.
3
2
1
4
Рис.
1.1-а. Общий вид цистерны марки АЦТП-3,3:
1
- автомобиль;
2
- цистерна
двухсекционная; 3 - люк с крышкой; 4 - камера выпускных штуцеров
Рис.1.1-б. Общий вид автопоезда марки Г6-ОПА-15,5: 1 - шасси КАМаз 53212; 2 -
огнетушитель; 3, 19 - каркас; 4, 15 - борт; 5,16 - люк с крышкой; 6, 17 - пояс; 7, 9,18, 20 -
ящик; 8,14 - цистерна; 10, 21 - механизм управления; 11, 23 - молокопровод; 12, 13 - лестница;
22 - шасси прицепа
Цистерны водного транспорта монтируются на катерах-теплоходах и имеют две
емкости 13000 и 8000 л, заполняются посредством насоса, установленного на катере,
разгружаются с помощью центробежного насоса через систему трубопроводов.
Цистерны изготавливают из нержавеющей стали, иногда из алюминия. Толщина
стенок колеблется от 6 до 10 мм. Цистерны защищены теплоизоляцией, выполненной
из мипоры или алюминиевой фольги и пенопласта. Толщина изоляционного слоя
автомобильных цистерн до 40 мм, железнодорожных - до 200 мм. Редко в качестве
изоляции применяют полистирол (толщина слоя 50 мм). Теплоизоляция удерживается
деревянной обшивкой, сверху покрывается 1-2 слоями рубероида или пергамента из
битума
(гидроизоляция). Обшивка стягивается проволокой и затем закрывается
стальными листами толщиной 2 мм. Во всех цистернах имеются люки для очистки и
мойки, сливные устройства.
Цистерны водного транспорта снабжены мешалкой пропеллерного типа и
термометром, автомобильные цистерны
-
устройством для отбора проб,
дистанционным термометром, приборами для определения рН молока. Если на
автомобильных цистернах имеются объемные счетчики, то они, как правило,
снабжаются печатными устройствами.
1.2. Емкости для приемки и хранения молока
На небольших молокоперерабатывающих предприятиях для приемки и хранения
молока до 20 часов используются молочные резервуары марок РПО-1,6 и РПО-2,5
рабочей вместимостью
1600 дм3 и
2500 дм3, с минимальной температурой
охлажденного молока 3С, резервуары марок П6-ОРМ-0,5 и П6-ОРМ-2,0 рабочей
вместимостью соответственно 0,5 м3 и 2 м3. Они имеют прямоугольную выпуклую
форму с уклоном в сторону слива продукции и отбортованными по периметру краями.
Изготовляются из листового алюминия без изоляции и могут устанавливаться как
промежуточная емкость под весами СМИ-250, СМИ-500. Сверху резервуар закрывается
крышкой с ручками. Слив продукта происходит самотеком или насосом при повороте
пробки крана.
Резервуары марок В2-ОМВ-2,5, и В2-ОМВ-6,3 выпускаются вертикального
исполнения (рис. 1.2), В2-ОМГ-4,0 - горизонтального (рис.1.3).
Рис. 1.2. Общий вид резервуара В2-ОМВ-2,5: 1 - указатели уровня молока; 2 - моечное
устройство; 3 - корпус; 4 - изоляция; 5 - люк; 6 - основание; 7 - перемешивающее устройство; 8
- опора; 9 - лестница; 10 - кран для отбора проб; 11 - термометр; 12 - манометрический
термометр
Рис. 1.3. Общий вид резервуара В2-ОМГ-4,0: 1 - указатель уровня молока; 2 - трехходовой
кран; 3 - моечное устройство; 4 - датчик верхнего уровня; 5 - светильник; 6 - кронштейн; 7 -
корпус; 8 - пята; 9 - люк; 10 - перемешивающее устройство; 11 - плита
В верхней части резервуара (рис. 1.2) расположены моечное устройство 2, датчик
верхнего уровня 1, воздушный клапан и смотровое окно.
Моечное устройство представляет собой две полудуги, имеющие отверстия для
подачи моющего раствора под давлением
0,3 МПа, в результате чего полудуги
приводятся во вращение, разбрызгивая раствор по внутренней поверхности резервуара.
Датчик верхнего уровня молока предназначен для подачи сигнала о заполнении
рабочей емкости резервуара.
Для выхода воздуха из резервуара при заполнении его молоком и поступление
воздуха при опорожнении имеется воздушный клапан.
Светильник и смотровое окно служат для периодического визуального наблюдения.
На переднем днище горизонтальных резервуаров и центральной части
вертикальных расположены люк, термометр, кран для отбора проб, устройство для
постоянного контроля уровня молока и стационарная неотъемная лестница.
Люк предназначен для ремонта и осмотра внутренней поверхности резервуара и
установки моечного устройства.
Лестница служит для осмотра верхней части резервуара.
В нижней части резервуара расположены перемешивающее устройство, датчик
нижнего уровня молока и опоры.
Перемешивающее устройство состоит из специального центробежного насоса,
смонтированного вместе с электродвигателем, системы трубопроводов с кранами и
эжекторами, вмонтированных внутрь резервуара.
Датчик нижнего уровня молока предназначен для подачи сигнала о полном
опорожнении резервуара. Он установлен на патрубке наполнения-опорожнения.
Наполнение резервуара молоком осуществляется через трехходовой кран (при этом
блокируется возможность слива) и патрубок, расположенный в нижней части
резервуара.
Наполнение резервуара через нижний патрубок предотвращает вспенивание молока.
Опорожнение резервуара производится самотеком или с помощью насоса и
осуществляется через тот же патрубок. При этом трехходовой кран становится в
положение на слив, блокируя наполнение. Заполнение или опорожнение резервуара
прекращается вручную после светового или звукового сигналов.
Перемешивание молока в резервуаре производится автоматически или вручную
через каждые 4 часа. После интенсивного перемешивания в течение 15 минут
разность жирности молока в различных точках резервуара составляет не более 0,1%.
Термоизоляционный материал обеспечивает повышение температуры молока не
более чем на 2С за 24 ч хранения.
Резервуар марки В2-ОХР-50 предназначен для хранения молока на
молокоперерабатывающих предприятиях и устанавливается вне помещения при
температуре окружающего воздуха от -25С до +38С.
Рабочая вместимость резервуара - 50 т, внутренний диаметр - 3 м, высота -
8,96 м, имеет перемешивающее и моечное устройства.
1.3. Емкости технологического и межоперационного назначения
При переработке молока в зависимости от вида получаемого молочного продукта
используются биохимические, физико-химические и тепловые процессы. Для их
проведения применяют емкости соответствующей конструкции. В технологических
линиях имеются также накопительные и уравнительные емкости.
1.3.1. Емкости для биохимических процессов
При производстве кисломолочных продуктов и заквасок используются специальные
емкости, в которых осуществляются регулируемые биохимические процессы.
Для производства кисломолочных напитков
(кефира, ацидофильного молока,
напитков "Южный", "Йогурт", "Снежок") резервуарным способом разработаны
резервуары Р4-ОТМ-2, Р4-ОТМ-4, Р4-ОТМ-6 и Р4-ОТН-2, Р4-ОТН-4, Р4-ОТН-6.
Технологический процесс производства кисломолочных напитков включает в себя
следующие операции: заполнение резервуара молоком с закваской до определенного
уровня, перемешивание молока с закваской, сквашивание молока, перемешивание и
охлаждение сквашенного продукта, созревание продукта, опорожнение резервуара. При
поступлении молока в резервуар датчик дает сигнал на включение мешалки, которая
работает во время заполнения резервуара и отключается по сигналу датчика через 15
мин после заполнения. Начинается процесс сквашивания, который длится 8-12 ч.
При достижении заданной кислотности продукта, которая определяется
лабораторным способом при взятии пробы из лабораторного крана или от команды с
РН-метра, нажатием кнопки на пульте управления выключается запорный вентиль
подачи холодной воды в охлаждающую рубашку. С включением вентиля подается
сигнал на начало операции перемешивания и охлаждения сквашенного молока. При
достижении продуктом требуемой температуры термометр дает электрический сигнал
на отключение мешалки и прекращение подачи холодной воды в охлажденную
рубашку.
Резервуары типа Р4-ОТН и Р4-ОТМ (рис. 1.4) по технической характеристике,
конструкции и принципу работы аналогичны. Различие заключается только в том, что в
резервуарах типа Р4-ОТМ отсутствует устройство КУ-3, обеспечивающее
автоматический контроль и регулирование процесса созревания продукта.
Резервуары типа Р4-ОТН и Р4-ОТМ для производстве кефира и кисломолочных
напитков имеют трехстенный сосуд, состоящий из внутреннего цилиндра,
выполненного из нержавеющей стали, и двух днищ: верхнего конусного и нижнего
плоского. Для обеспечения полноты опорожнения резервуара нижнее днище сделано с
наклоном в сторону сливного патрубка.
Рис.12.3. Резервуар Р4-ОТН-2 для производства кефира:
1 - корпус; 2 - люк; 3 - кран РКМ-3; 4 - привод мешалки; 5 - устройство механической мойки;
6 - труба орошения; 7-термоизоляция; 8 - средний цилиндр; 9 - внутренний цилиндр; 10 -
мешалка; 11 - щит управления; 12 - опора; 13 - сливной патрубок; 14 - трехходовой кран; 15 -
кран для отбора проб
На верхнем днище укреплен привод мешалки
4, смонтированы светильник,
смотровое окно, устройство механической мойки 5, приварены патрубки для установки
датчиков наполнения.
Средний цилиндр изготовлен из обычной стали. Между внутренним и средним
цилиндрами имеется кольцевой зазор для прохождения охлаждающей воды,
поступающей из трубы орошения 6. Проходя кольцевой зазор, охлаждающая вода
сливается через патрубок 13.
Пространство между обшивкой и средним сосудом заполнено термоизоляционным
материалом 7 с целью поддержания необходимой температуры в рабочей полости
резервуара.
Наполнение резервуара продуктом производится через трубу наполнения,
закрепленную в отверстии верхнего днища внутреннего цилиндра. Для взятия проб
предусмотрен пробный кран. Слив продукта производится через трехходовой кран 14.
Важным узлом резервуара является привод мешалки, состоящий из
электродвигателя и червячного редуктора, соединенных между собой посредством
муфты. Выходной вал редуктора соединен с валом мешалки с помощью переходника.
Мешалка вращается с частотой
0,4 с-1. Для блокировки привода мешалки при
открывании люка на его горловине установлен конечный выключатель.
Резервуар может работать в режиме автоматического контроля и регулирования
процесса созревания продукта. Для этой цели рядом с резервуаром устанавливается
устройство автоматического контроля КУ-3. С помощью датчика контролируется
температура продукта.
Для сигнализации верхнего уровня продукта в верхней части корпуса резервуара
установлены датчики верхнего уровня. Для сигнализации опорожнения резервуара в
спускном патрубке установлен датчик нижнего уровня.
Моющее устройство 5 предназначено для мойки рабочей полости резервуара и
установлено в верхней части.
После санитарной обработки резервуар наполняется пастеризованным молоком
(температура молока 23-25С) через верхний трубопровод с пеногасящим устройством.
Молоко поступает из теплообменника и на пути следования смешивается с потоком
закваски в смесителе. Заквашенное молоко в резервуаре, достигнув кислотности 85-
90Т, перемешивается и охлаждается ледяной водой. Холодная вода, выходящая из
отверстий кольцеобразной трубы рубашки резервуара, стекает по стенке рабочего
сосуда, охлаждает молоко и выводится из рубашки через отводную трубу. Количество
поступающей воды регулируется вентилем. Готовый охлажденный продукт подают на
расфасовку через штуцер и проходной кран.
Поверхность резервуаров для кисломолочных продуктов облицовывается листовой
сталью толщиной 1,5 мм.
1.3.2. Емкости для физико-химических процессов
Нормализация высокожирных сливок при получении масла, созревание их перед
сбиванием, кристаллизация сахара при выработке сгущенного молока происходят в
специальных емкостях, в которых при соответствующем технологическом режиме
протекают физико-химические процессы.
Для нормализации высокожирных сливок выпускаются ванны ВН-600М. Их
устанавливают в поточных линиях производства сливочного масла на предприятиях
молочной промышленности.
Ванна ВН-600М представляет собой двустенный вертикальный цилиндр с
наклонным дном, снабженный механической мешалкой. В качестве теплоносителя
используется горячая вода или пар, который вводится в предварительно заполненное
водой пространство. Для выхода воздуха и воды из последнего имеется переливная
труба.
Для созревания сливок с обеспечением необходимого температурного режима при
подготовке к сбиванию сливочного масла или для приготовления сметаны
используются резервуары марок Р3-ОТН-1000, Р3-ОТН-3000 и Л5-ОТН-6300 .
Мешалка резервуара Р3-ОТН-3000 (см. рис. 1.5) представляет собой сварную из
труб раму с лопастями 11 и скребками 2 и имеет планетарное вращение, которое
получает от электродвигателя через редуктор.
В резервуаре марки Л5-ОТН-6300 (см. рис. 1.6) для прохождения теплоносителя и
хладагента по наружному диаметру и дну располагается змеевик 6. Резервуар снабжен
также устройством для подогрева воды.
С лицевой стороны, в нижней части резервуаров, расположены штуцеры для
датчиков рН-метра, термометра сопротивления и стеклянного термометра.
В резервуар заливаются сливки необходимой по инструкции температуры. При
выработке кислосливочного масла в сливки вводится через люк закваска. Включаются
одновременно мешалка и подача горячей или холодной воды, в результате чего
температура сливок и кислотность доводятся до необходимых для процесса созревания
величин. Эта часть работы выполняется при помощи ручного управления. Управление
дальнейшим процессом созревания сливок может производиться как вручную, так и
автоматически, и заключается в том, что заданная температура поддерживается в
течение всего времени созревания путем периодического включения мешалки и подачи
горячей или холодной воды.
При автоматическом процессе поддержание заданной температуры созревания сливок
обеспечивается датчиками температуры, подающими электросигналы для подачи
теплоносителя, включения и выключения мешалки. Кроме того, в продолжение всего
периода созревания автоматически циклично включается мешалка, обеспечивая
равномерность процесса созревания во всем объеме. По окончании процесса созревания
или достижении сливками определенной заданной кислотности автоматически
отключаются мешалка и подача теплоносителя. Температура созревших сливок доводится
до необходимой для сбивания, после чего автоматически выключаются мешалка и подача
теплоносителя, звуковая и световая сигнализации. После опорожнения резервуара
включается моющее устройство.
Рис. 1.5. Общий вид резервуара сливкосозревательного марки Р3-ОТН-3000: 1 - кран
сливной; 2 - скребок; 3 - указатель уровня; 4 - кронштейн скребка; 5 - моечное устройство; 6
- привод; 7 - стакан; 8 - патрубок наполнения; 9 - кольцевая труба; 10 - цилиндрический
трехстенный сосуд; 11 - планетарная мешалка; 12 - термоизоляция; 13 - регулируемая опора;
14 - датчик кислотности рН-202; 15 - датчик температуры ТСМ; 16 - люк; 17 - лестница
Рис.
1.6. Общий вид резервуара сливкосозревательного марки Л5-ОТЛ-6300:
1 - датчик количества продукта;
2
- люк со смотровым окном; 3 - моющая головка;
4 - кожух; 5 - привод; 6 - змеевик; 7 - мешалка; 8 - термоизоляция; 9 - опора
1.3.3. Емкости для тепловых процессов
Тепловые процессы
- пастеризацию и охлаждение молока, приготовление
кисломолочных продуктов и производственных заквасок, сметаны, смеси мороженого -
проводят в универсальном танке Г2-ОТ2-А, ваннах длительной пастеризации ВДП-300,
Г6-ОПА-600,0, Г6-ОПБ-1000. Эти емкости включают в себя следующие основные
части: ванну, систему трубопроводов и шкаф управления.
Ванна состоит из внутренней нержавеющей емкости, заключенной в корпус, и
наружной облицовки. Под внутренней ванной размещена парораспределительная
головка, к которой по трубопроводу подводится пар. Из межстенного пространства
вниз выведен патрубок для слива воды. К нему присоединены вентиль и трубопровод
подачи холодной воды. Для поддержания постоянного уровня воды в межстенном
пространстве служат переливные трубы.
Продукт в емкостях перемешивается мешалкой, вращающейся от мотор-редуктора.
Контроль за температурой продукта, воды в межстенном пространстве осуществляется
с помощью термометров.
Крышка танка состоит из двух половин, одна из которых легко поднимается и
опускается вручную. При ее подъеме конечный выключатель отключает привод
мешалки.
Танк Г2-ОТ2-А имеет в верхней части внутренней ванны змеевик, приваренный по
спирали, служащий для охлаждения продукта. В качестве хладагента используется
рассол, который, проходя по змеевику, охлаждает продукт непосредственно через
стенку ванны и воду, находящуюся в межстенном пространстве ванны.
1.3.4. Емкости межоперационного назначения
В технологических линиях для бесперебойной работы последующей машины или
аппарата применяют накопительные емкости. Для обеспечения постоянного уровня
продукта при его подаче в машину или агрегат - уравнительные емкости.
Накопительные емкости вместимостью
400-2000 л изготавливают из листовой
нержавеющей стали или алюминия. Емкости имеют внизу патрубок для выхода
продукта. Для полного опоражнивания днище емкости имеет уклон I/40...I/50.
Уравнительные емкости снабжены внутри поплавком, обеспечивающим
постоянный гидростатический напор для создания равномерного выпуска продукта в
аппарат или технологическую линию.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Свириденко, А.К. Поточные линии и оборудование для производства цельномолочной
продукции / А.К. Свириденко, Т.А. Дидык, Ю.В. Иванов.
- Саратов: ФГОУ ВПО
«Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова», 2010. - 209 с.
2. Свириденко, А.К. Оборудование для транспортировки, хранения и переработки молока /
А.К. Свириденко, А.Н. Березин, А.Я. Змеев. - Саратов: Из-во СГУ, 2003.- 243 с.
3. Свириденко, А.К. Поточно-технологические линии и оборудования для переработки
молока и молочных продуктов / А.К. Свириденко, А.Н. Березин, А.Я. Змеев. -
Саратов: Из-во СГУ, 2003. - 236 с.
4. Бредихин, С.А. Технология и техника переработки молока / С.А. Бредихин и др. - М.:
Из-во «Колос», 2003. - 306 с.
5. Сурков, В.Д. Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности /
В.Д. Сурков, Н.Н. Липатов, В.П. Золотин. - М: Легкая и пищевая промышленность,
1983. - 431 с.
6. Отраслевой каталог «Оборудование технологическое для молочной промышленности».
- М.: ВНИИТЭМР, 1987. - 694 с.
ТЕМА 2. НАСОСЫ ДЛЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
Цель: изучить назначение, типы, марки, устройство и работу насосов для
транспортировки молока.
В молочной промышленности применяют центробежные, роторные, мембранные и
поршневые насосы.
2.1. Центробежные насосы
Центробежными насосами перекачивают цельное и обезжиренное молоко, пахту,
сыворотку. Используют их также для транспортировки сгущенного цельного и
обезжиренного молока без сахара и продуктов, на качество которых не влияет
перемешивание.
Выпускаются центробежные насосы лопастные (одноступенчатые с одной лопастью
и многолопастные), дисковые и самовсасывающие.
Лопастные насосы изготавливаются с прямыми и загнутыми назад лопатками,
которые могут быть размещены на валу или на диске. Лопастные насосы нагнетают
жидкость на относительно небольшую высоту
(5-10 м), не обладают свойством
самовсасывания и работают под заливом.
Дисковые насосы бывают одно- и двухступенчатыми. Диск одноступенчатого насоса
имеет направляющие каналы диаметром 10-15мм и устанавливается с помощью насадки
на конец вала электродвигателя (рис. 2.1, а). Дисковые одноступенчатые насосы создают
напор 30 м вод. ст. и более.
Дисковые двухступенчатые насосы, дающие напор до 100 м вод. ст. (рис. 2.1, б),
имеют два диска и две последовательно расположенные камеры. В каждой камере
создается определенный перепад давления, вследствие чего напор увеличивается в 1,5-
1,8 раза.
Самовсасывающие насосы имеют ротор с прямыми или изогнутыми лопатками,
который установлен эксцентрично к корпусу (рис. 2.2). Перед первым пуском в камеру
насоса заливают жидкость.
Насос работает следующим образом. При вращении ротора жидкость под действием
центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса, в результате чего образуется
жидкостное кольцо (см. рис. 2.2, б). Вращающимися лопастями ротора создается на
одной стороне разрежение, на другой - сжатие. Соответственно этому имеются
всасывающий патрубок
(со стороны разрежения) и нагнетательный
(со стороны
сжатия). Ротор в начальный момент откачивает воздух из полости, в результате чего
жидкость поступает в камеру.
Промышленность выпускает центробежные насосы различных марок.
Центробежный электронасос типа 36-1Ц 1,8-12 марки Г2-ОПА, одноступенчатый,
консольномоноблочный, с закрытыми лопастями рабочего колеса устанавливается без
фундамента на трех опорах. Его техническая характеристика: подача - 6,3 м3/ч, напор -
12,5 м вод. ст., мощность электродвигателя - 0,75 кВт, частота вращения - 50 с-1, масса
- 23 кг.
Центробежный электронасос типа 36-1Ц2,8-20 марки Г2-ОПБ, одноступенчатый,
консольномоноблочный с закрытыми лопастями рабочего колеса устанавливается без
фундамента на трех опорах. Его техническая характеристика: подача 10 м3/ч, напор 20
м вод. ст., мощность электродвигателя 1,5 кВт, частота вращения 50 с-1, масса 25 кг.
Конструкция центробежного насоса марки Г2-ОПБ представлена на рис. 3. Он
состоит из электродвигателя
2, который закрыт кожухом
1. На консольный вал
электродвигателя установлен наконечник 3. С помощью гайки 8 на наконечник 3
крепится рабочее колесо
9. Закрывается насос при помощи зажимного кольца
4
крышкой 5. Всасывающий штуцер 7 крепится к крышке 5 гайкой 6. Герметизируется
внутренняя полость резиновым уплотнителем - кольцом 10. Жесткость крепления
насоса с корпусом электродвигателя осуществляется кронштейном 11.
Работает насос следующим образом. Молоко поступает самотеком через
всасывающий штуцер 7 в полость корпуса 5. Здесь оно захватывается лопастями
рабочего колеса 9 и под действием центробежной силы отбрасывается по касательной в
нагнетательный штуцер 12.
Рис. 2.1. Центробежные дисковые насосы: а -
одноступенчатые: 1 - нагнетательный патрубок;
2 - электродвигатель; 3 - насадка; 4 -
кронштейн; 5 - торцевое уплотнение; 6 -
сальник; 7 - корпус; 8 - рабочее колесо; 9 -
всасывающий патрубок; б- схема поступления
продукта в двухступенчатый насос: 1 - диск
первой ступени; 2 - перепускной канал; 3 -
диск второй ступени
а
б
Рис. 2.2. Самовсасывающий насос (типа водокольцевого насоса): а - общий вид: 1 - ротор; 2 - вал; 3 - крышка;
4 - пробка; 5 - фланец; 6 - электродвигатель; б - схема работы: 1 - входное окно; 2 - выходное окно
На рис. 2.4 и 2.5 представлены центробежные самовсасывающие насосы Е8-36-
3Ц3,5-10 и 50-3Ц7,1-20 марки Г2-ОПД. В табл. 2.1 дана техническая характеристика
данных насосов.
Таблица 2.1
Техническая характеристика центробежных насосов
Насос
Параметр, ед. измерения
Е8-36-3Ц3, 5-
50-3Ц7,1-
10
20
Подача, м3
13
25
Напор, м вод. ст.
10
20
Максимальная высота всасывания при температуре
5
5
жидкости до 50С, м
Рабочее колесо: частота вращения, с-1
47,3
50
диаметр, мм
122
-
число лопаток, шт.
4
-
ширина лопатки, мм
10
-
Мощность электродвигателя, кВт
1,1
5,5
Диаметр всасывающего (нагнетательного) патрубка,
36
50
мм Тип электродвигателя
АОЛ2-12-2
4А10012
Электронасос центробежный самовсасывающий марки Е8-36-ЗЦЗ,5-10 (рис.13.4)
состоит из съемной крышки с вертикально расположенным в центре всасывающим
патрубком. Крышка входит в корпус, соединенный посредством фланца с
электродвигателем. Зажимным кольцом она прижимается к корпусу с расположенным
на периферии выходным патрубком.
Уплотнение рабочей камеры, образуемой крышкой и корпусом электронасоса,
достигается резиновым кольцом, вложенным в кольцевую канавку крышки.
На конец вала электродвигателя плотно насажен наконечник, проходящий через
корпус в рабочую камеру электронасоса и закрепленный при помощи цилиндрического
штифта.
На шейку наконечника надето рабочее колесо и закреплено специальной гайкой.
Торцовое уплотнение, состоящее из манжеты, резинового кольца, неподвижного и
подвижного колец, обоймы и пружин, создает герметичность в месте прохода
наконечника в камеру электронасоса, что препятствует подсосу воздуха в камеру и
течи жидкости из камеры во время работы электронасоса.
В торец крышки запрессована манжета, охватывающая втулку колеса. Назначение
этого уплотнения - уменьшение объемных потерь в электронасосе.
В штуцер выходного патрубка корпуса между двумя резиновыми уплотнительными
кольцами установлено сопло.
В центре воздухоотделителя приварен штуцер нагнетательного патрубка, к
которому посредством накидной гайки подсоединяется нагнетательный трубопровод.
Нагнетательный штуцер воздухоотделителя должен быть обращен в сторону
всасывающего патрубка электронасоса.
Электронасос в сборе установлен на трех ножках, что обеспечивает возможность
бесфундаметной установки.
Рис. 2.3. Конструкция электронасоса центробежного типа 36-1Ц2, 8-20 марки Г2-ОПБ: 1 - кожух; 2 - электродвигатель; 3 -
наконечник; 4 - зажимное кольцо; 5 - корпус; 6 - накидная гайка; 7 - штуцер; 8 - гайка; 9 - рабочее колесо; 10 - уплотнительное кольцо;
11 - кронштейн; 12 - штуцер
Рис. 2.4. Общий вид электронасоса марки Е8-36-3Ц3,5-10: 1 - кожух; 2 - электродвигатель; 3
- воздухоотделитель; 4 - всасывающий патрубок; 5 - сопло; 6 - зажимное кольцо; 7, 20 - резиновые
кольца; 8 - крышка; 9,11 - манжеты; 10 - уплотнительное кольцо; 12 - накидная гайка; 13 - гайка; 14 -
рабочее колесо; 15, 23 - пружины; 16 - корпус; 17 - наконечник; 18 - отражатель; 19 - неподвижное
кольцо; 21 - подвижное кольцо; 22 - обойма
Рис. 2.5. Общий вид электронасоса типа 50-3Ц7,1-20 марки Г2-ОПД: 1 - электродвигатель;
2 - сопло; 3 - воздухоотделитель; 4 - крышка электронасоса; 5 - всасывающая труба; 6 -
рабочее колесо; 7 - зажимное кольцо; 8 - корпус электронасоса с опорами
При работе электронасоса как самовсасывающего изогнутый всасывающий
патрубок должен быть обращен вертикально вверх. Допустимое отклонение от
вертикали 20 град.
При работе электронасоса как центробежного на корпус электронасоса не требуется
устанавливать сопло и воздухоотделитель, а к выходному патрубку корпуса вместо
воздухоотделителя подсоединяется нагнетательный трубопровод.
Для защиты электродвигателя от влаги установлены облицовочный кожух и
отражатель.
Электронасос приобретает самовсасывающую способность в результате
применения воздухоотделителя, сопла и изогнутого вверх всасывающего патрубка.
Электронасос, заполненный водой до верхнего уровня всасывающего патрубка,
включают в работу, причем направление вращения колеса должно соответствовать
направлению стрелки на крышке электронасоса.
Рабочее колесо, вращаясь, образует в рабочей камере электронасоса воздушно-
жидкостную смесь и выталкивает ее через сопло в воздухоотделитель, где жидкость,
освободившись от воздуха, возвращается обратно в рабочую камеру электронасоса для
образования воздушно-жидкостной смеси.
Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет создано необходимое
разрежение для подъема жидкости через всасывающий трубопровод и заполнения
рабочей камеры электронасоса.
После заполнения рабочей камеры жидкостью электронасос работает как
центробежный. При необходимом
повторном отсосе воздуха из всасывающего
трубопровода процесс возобновляется благодаря наличию оставшейся жидкости в
рабочей камере электронасоса.
По конструкции электронасос марки Г2-ОПД
(рис.2.5) центробежный,
одноступенчатый, консольно-моноблочный с закрытыми лопастями рабочего колеса,
самовсасывающий.
Электронасос устанавливается без фундамента на трех опорах. Все детали
электронасоса, соприкасающиеся с перекачиваемой жидкостью, выполнены из
нержавеющей стали материалов, разрешенных для применения в пищевой
промышленности Минздравом СССР.
Основными узлами электронасоса являются: корпус с опорами, рабочее колесо,
воздухоотделитель и электродвигатель.
На периферии корпуса приварен вертикально расположенный выходной патрубок.
К корпусу электронасоса посредством зажимного кольца прижимается крышка
электронасоса.
Резиновое кольцо служит для уплотнения рабочей камеры электронасоса,
образуемой корпусом и крышкой. Крышка имеет в центре резьбовой штуцер, к
которому посредством накидной гайки крепится в вертикальном положении
всасывающая труба.
Внутри корпуса устанавливается рабочее колесо, закрепленное гайкой на
наконечнике, напрессованном на вал электродвигателя.
На наконечнике напрессован отражатель, установлены пружина и подпятник.
Пружина прижимает подпятник к кольцу уплотнения, закрепленному гайкой в центре
корпуса электронасоса. В канавке наконечника для уплотнения установлено кольцо.
Подпятник фиксируется от проворачивания на наконечнике винтом.
В выходном патрубке корпуса электронасоса между двумя уплотнительными
кольцами установлено сопло, охватывающее своей нижней частью рабочее колесо. На
верхнюю часть выходного патрубка корпуса устанавливается воздухоотделитель. В
центре воздухоотделителя приварен штуцер нагнетательного патрубка, к которому
посредством накидной присоединяется нагнетательный трубопровод.
Для защиты электродвигателя от влаги установлен облицовочный кожух и
отражатель на наконечнике, препятствующий проникновению жидкости в
электродвигатель в случае выхода из строя уплотнения наконечника.
Работает насос аналогично насосу Е8-36-3Ц3,5-10.
2.2.2. Роторные насосы
Применяются для продуктов вязких однородных (сгущенное молоко, сливки, смеси
для мороженного и молочно-белковые), высоковязких однородных (высокожирные
сливки), пластичных однородных мягких разрушающихся (кисло-молочные продукты)
и легкоизменяющихся при механическом воздействии
(творог, сырное зерно в
сыворотке).
Роторные насосы для молочных продуктов бывают шестеренные, винтовые,
шиберные и кулачковые.
Шестеренные насосы могут быть с внутренним и внешним зацеплением шестерен.
Промышленность выпускает для молокоперерабатывающих предприятий
шестеренные насосы В3-ОРА-2, В3-ОРА-10 (табл. 2.2).
Таблица 2.2
Технические характеристики шестеренных насосов В3-ОРА-2 и В3-ОРА-10
Насос
Параметр, ед. измерения
В3-ОРА-2
В3-
Подача, м
3
0,5«2
ОРА10
Давление нагнетания, МПа
0,2
0,2
Частота вращения ротора, с-1
34
39
Диаметр всасывающего и нагнетательного патрубка,
25
45
мм Высота от пола до всасывающего патрубка, мм
135
190
Электродвигатель:
тип
4А71В6У
4А9016
исполнение
1М1081
1М1081
мощность, кВт
0,55
1,5
масса, кг
38,5
91
На рис. 13.6 дана схема роторного шестеренного насоса марки В3-ОРА-10. Насос
состоит из корпусов 1, 5, 7, крышек 2, 3, 4, 6, 10, патрубков 8, 9, валов 11, 12,
синхронических зубчатых шестерен 13, 14, ротора 15, уплотнительного кольца 16.
Конструкция шестеренного насоса обеспечивает вращение роторов в обоих
направлениях в зависимости от направления движения продукта, что позволяет
использовать любой патрубок для подвода и отвода продукта.
Насос работает следующим образом (см. рис. 2.8). Молочный продукт поступает
через всасывающий патрубок 9, заполняет объемы, образованные впадинами зубьев и
торцевыми сторонами крышки, и перемещается к противоположной стороне. Здесь
зубья шестерен, приходя в зацепление, вытесняют жидкость в патрубок 8 нагнетания.
Роторные винтовые насосы по сравнению с шестеренными в меньшей мере
воздействуют на молочный продукт и не изменяют структуру и качественные
показатели молока.
Промышленность выпускает роторные винтовые насосы различных марок. Их
техническая характеристика дана в табл. 2.3.
Рис. 2.7. Общий вид одновинтового электронасосного агрегата марки П8-ОНВ: 1 -
крышка; 2 - винт; 3 - статор ( обойма); 4 - корпус насоса; 5 - фланец; 6 - основание; 7
- электродвигатель; 8 - всасывающий патрубок; 9 - нагнетательный патрубок
Привод насоса П8-ОНВ осуществляется непосредственно от электродвигателя, а
насоса П8-ОНБ - через клиноременную передачу с использованием вариатора.
Работает одновинтовой насос следующим образом. Молочный продукт (см. рис. 2.7)
через всасывающий патрубок 8 поступает вовнутрь корпуса 4, захватывается винтом 2
и нагнетается в патрубок 9. Одновинтовые насосы просты по устройству и надежны в
эксплуатации.
Подачу насосов в агрегатах марок П8-ОНБ, П8-ОНД и П8-ОНД1 регулируют
изменением числа оборотов рабочего винта посредством сменных шкивов (изменение
диапазона регулирования) и клиноременного вариатора (плавное регулирование внутри
диапазона). Плавное регулирование подачи внутри диапазона осуществляется за счет
изменения рабочего диаметра раздвижного шкива, установленного на валу
электродвигателя, путем изменения межцентрового расстояния между насосом и
электродвигателем с помощью маховика.
Подача насосов в агрегатах марок П8-ОНГ и П8-ОНВ не регулируется; в агрегате
марки П8-ОНА регулируется ступенчато сменными шкивами; в установке марки П8-
ОНТ - автоматически изменением числа оборотов рабочего винта с помощью
тиристорного преобразователя скорости от датчика скорости, входящего в комплект
блока тиристорного привода.
Рис. 2.8.
Общий
вид
одновинтового насосного агрегата
марки П8-ОНД:
1
- муфта;
2 - корпус; 3 - стяжка; 4 - фланец;
5
- обойма;
6
- винт;
7 - станина
Рис. 2.9. Роторный шиберный насос: 1 - всасывающий патрубок; 2 -
корпус насоса; 3 - ротор; 4 - шиберные пластины; 5 - нагнетательный
патрубок
Таблица 2.3
Технические характеристики одновинтовых роторных насосов
Одновинтовой роторный насос
П8-
П8-
П8-ОНД
П8-ОНА
П8-ОНТ
ОНГ
ОНВ
П8-ОНД1
перекачи
перек
перекач
перекачив
подача
Параметр,
вание
ачивание
ивание
ание мягкого
сгущенного
ед. измерения
сливок
творожно
молока и
диетического
молока в
го
жидких
творога
сушильные
сгустка
молочных
установки
продуктов
Подача, м3
1,42«2,9
8,0
0,42
0,8«1,2
0«1,5
5
Давление
нагнетания,МП
0,2
0,2
0,15
0,2
0,1
а
Частота
вращения
0,025«16,
26,4«33
27,2
23,4
11,7«1,5
рабочего винта
7
насоса, с-1
Диаметр
всасывающего и
50
50
24
50
50
нагнетательного
патрубка, мм
Непоср
Тиристорн
Клино
Клиноре
едственно
Клиноре
ый ЭТ6-Р-
Привод
ременны
менный
от
менный
12,6-100-23-
й
двигателя
1500
Сменным
Ступенчат
и шкивами и
Плавное
Регулировка
ая, сменными
-
клиноременн
регулирование
-
шкивами
ым
от 0 до
вариатором
максимума
Электрод
4АХ8
ПБСТ-
вигатель:
4А80А4
-
4АХ80В6
0В6
23/1500
тип
мощность,к
1,1
1,1
0,37
1,1
0,87
Вт
частота
от 0 до
24,2
24,2
24,2
15,8
вращения, с-1
максимума
Напряжение
220/38
220/380
380
380
380
питания, В
0
6255
40016
Габаритные
625590
765700
1000300
90
0
размеры, мм
340
435
700
340
205
Масса, кг
66,6
66,6
15,5
105
90
На рис.2.7 и 2.8 показаны одновинтовые насосы марки П8-ОНВ и П8-ОНД.
Шиберные насосы (рис. 2.9) обычно обеспечивают небольшую производительность
(до 1000 л/ч), имеют малую частоту вращения (0,6 с-1) и создают напор 2105 Па.
Работают шиберные насосы таким образом, что при вращении ротора шиберы
свободно перемещаются в его пазах, прижимаются к стенкам корпуса под действием
центробежной силы. При этом молочный продукт захватывается шиберами со стороны
всасывающего патрубка и вследствие уменьшения объема камер между шиберами
выталкивается в нагнетательный патрубок. Изменение объема камер происходит за
счет эксцентричной установки ротора относительно цилиндра.
Кулачковые насосы (рис. 2.10) бывают низкого давления до 6104 Па и высокого от
6105 до 20105 Па. Частота вращения 0,25-7 с-1, производительность до 40 м3/ч. Рабочий
орган этих насосов имеет два ротора, вращающихся от электродвигателя через
передаточный механизм.
При работе таких насосов структура молочных продуктов почти не изменяется.
Рис.2.10. Роторный кулачковый насос: 1 - предохранительный клапан;
2 - трубопровод; 3 - зуб ротора; 4, 5 - патрубки
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Свириденко, А.К. Поточные линии и оборудование для производства цельномолочной
продукции / А.К. Свириденко, Т.А. Дидык, Ю.В. Иванов.
- Саратов: ФГОУ ВПО
«Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова», 2010. - 209 с.
2. Свириденко, А.К. Оборудование для транспортировки, хранения и переработки молока /
А.К. Свириденко, А.Н. Березин, А.Я. Змеев. - Саратов: Из-во СГУ, 2003.- 243 с.
3. Свириденко, А.К. Поточно-технологические линии и оборудования для переработки
молока и молочных продуктов / А.К. Свириденко, А.Н. Березин, А.Я. Змеев. - Саратов:
Из-во СГУ, 2003. - 236 с.
4. Бредихин, С.А. Технология и техника переработки молока / С.А. Бредихин и др. - М.:
Из-во «Колос», 2003. - 306 с.
5. Сурков, В.Д. Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности /
В.Д. Сурков, Н.Н. Липатов, В.П. Золотин. - М: Легкая и пищевая промышленность,
1983. - 431 с.
6. Отраслевой каталог «Оборудование технологическое для молочной промышленности».
- М.: ВНИИТЭМР, 1987. - 694 с.
ТЕМА 3. ГОМОГЕНИЗАТОРЫ
Цель: изучить назначение, типы, марки, устройство и работу гомогенизаторов для
гомогенизации жидких молочных продуктов.
Для гомогенизации жидких молочных продуктов служат гомогенизаторы
клапанного типа. Они имеют от одной до трех ступеней гомогенизации. Применение
клапанных гомогенизаторов по сравнению с эмульсаторами и вибраторами
позволяет получить более эффективный результат, т.е. высокую степень
раздробления жировых шариков. Например, средний размер шариков уменьшается с
3,5«4 до 0,7«0,8 мкм.
На рис. 1 показана схема одноступенчатого гомогенизатора клапанного типа. Он
состоит из кривошипно-шатунного механизма
11, всасывающего клапана
9,
плунжерного насоса 10, предохранительного клапана 1, гомогенизирующего клапана 6,
регулировочного винта 5, манометра 7, нагнетательного клапана 8.
Работает гомогенизатор следующим образом. Молочный продукт
(молоко,
сливки, мороженое) под давлением
(350«400)102 кПа подается плунжерным
насосом 10 через нагнетательный клапан 8 к клапану 6. В образовавшуюся между
седлом 2 и клапаном 3 щель жидкость выходит со скоростью 150«250 м/с из
гомогенизирующей головки.
Градиент скорости изменяется вдоль потока при переходе из области малых
скоростей в трубопроводе в область высоких скоростей в щели клапана. При этом
жировые шарики, находящиеся в области высоких скоростей в жидком состоянии, на
выходе в клапанную щель растягиваются в нити и разрываются на мелкие частицы
или, совершая вращательное движение под действием центробежных сил,
преодолевают силы поверхностного натяжения и дробятся.
Высота клапанной щели при работе гомогенизаторов не превышает 0,1 мм.
Клапан имеет плоскую, либо конусную с небольшим углом форму. Для лучшей
гомогенизации используют плоские клапаны с коническими рифлями (проточками)
на седлах.
Форма рабочей поверхности клапана обычно плоская либо конусная с небольшим
углом конусности. Известны гомогенизаторы с плоскими клапанами и
концентрическими рифлями (проточками), которые расположены на поверхности
седла. Следовательно, форма прохода для молока в радиальном направлении
извилистая, что должно способствовать лучшей гомогенизации.
В гомогенизирующий клапан молочный продукт может нагнетаться
многоплунжерным насосом, обеспечивающим равномерную подачу и высокое
давление, которое контролируется манометром
7. Натяжение пружины
4
регулируется винтом 5. В нерабочем положении клапан прижат пружиной к седлу, в
рабочем - находится в "плавающем" состоянии. При завинчивании винта 5 давление
пружины 4 на клапан увеличивается, высота клапанной щели уменьшается. Это
ведет к увеличению гидравлических сопротивлений.
Клапан и седло изготавливают из стали высокой твердости. Они имеют обычно
симметричную форму и рабочие поверхности с обеих сторон. Это позволяет в 2 раза
продлить срок службы гомогенизирующего клапана.
Рис. 3.1. Гомогенизатор клапанного типа: 1 - предохранительный клапан;
2 - седло клапана;
3 - клапан;
4 - пружина; 5 - регулировочный винт; 6 -
гомогенизирующий клапан;
7
- манометр;
8
- нагнетательный клапан;
9
-
всасывающий клапан; 10 - насос; 11 -кривошипно-шатунный механизм
Для большего эффекта применяют двухступенчатую гомогенизацию. Жидкость
проходит последовательно через два гомогенизирующих клапана, каждый имеет винт
для регулирования давления пружины. Гомогенизация молочного продукта происходит
в две ступени. Рабочее давление в нагнетательной камере равно сумме обоих перепадов.
Применение двухступенчатой гомогенизации позволяет ликвидировать "грех"
одноступенчатой: слипание диспергированных частиц и образование "гроздьев",
раздробить эти неустойчивые образования.
Перепад давлений во второй ступени гомогенизатора значительно меньше, чем в
первой.
Гомогенизаторы марок К5-ОГА-1,2, А1-ОГМ-2,5, А1-ОГМ и К5-ОГА-10
предназначены для дробления и равномерного распределения жировых шариков
молока, жидких молочных продуктов и смесей мороженого. Они применяется на
предприятиях молочной промышленности в различных технологических линиях для
обработки молока и молочных продуктов.
Двухступенчатый гомогенизатор марки К5-ОГА-1,2 представлен на рис. 14.2.
Гомогенизатор представляет собой трехплунжерный насос высокого давления с
двухступенчатой гомогенизирующей головкой 6 (рис. 14.2). Гомогенизатор состоит
из следующих основных узлов: кривошипно-шатунного механизма с системой
смазки и охлаждения, плунжерного блока
3 с гомогенизирующей
6 и
манометрической 5 головками и предохранительным клапаном 2, станины 1 с
приводом. Привод кривошипно-шатунного механизма 5 (рис. 14.3) осуществляется
от электродвигателя 4 с помощью клиновых ремней 17.
Техническая характеристика гомогенизатора К5-ОГА-1,2
Производительность, л/ч
1200
Рабочее давление гомогенизации, МПа
20
Температура продукта, поступающего на гомогенизацию, С
45-85
Мощность электродвигателя, кВт
16,7
Число плунжеров
3
Ход плунжера, мм
40
Частота вращения коленчатого вала, с-1
5,65
Число ступеней гомогенизации
2
Масса, кг
850
Габаритные размеры, мм
9659301
400
Рис. 3.2. Габаритный чертеж гомогенизатора марки К5-ОГА-1,2: 1 - станина; 2 -
предохранительный клапан;
3
- плунжерный блок;
4
- манометр;
5
-
манометрическая головка; 6 - гомогенизирующая головка; 7 - амперметр
Кривошипно-шатунный
механизм
гомогенизатора
предназначен
для
преобразования вращательного движения, передаваемого клиноременной передачей от
электродвигателя, в возвратно-поступательное движение плунжеров, которые
посредством манжетных уплотнений входят в рабочие камеры плунжерного блока и,
совершая всасывающие и нагнетательные ходы, создают в нем необходимое давление
гомогенизирующей жидкости.
Кривошипно-шатунный механизм состоит из корпуса; коленчатого вала,
установленного на двух конических роликоподшипниках; крышек подшипников;
шатунов с крышками и вкладышами; ползунов, шарнирно-соединенных с шатунами
при помощи пальцев; стаканов; уплотнений; крышки корпуса и ведомого шкива,
консольно закрепленного на конце коленчатого вала. Внутренняя полость корпуса
кривошипно-шатунного механизма является масляной ванной. В задней стенке корпуса
смонтированы маслоуказатель и сливная пробка. Смазка трущихся деталей
кривошипно-шатунного механизма гомогенизатора марки К5-ОГА-1,2 производится
путем разбрызгивания масла вращающимся коленчатым валом.
Рис. 3.3. Общий вид гомогенизатора марки К5-ОГА-1,2: 1 - опора; 2 - станина;
3 - плита; 4 - электродвигатель; 5 - кривошипно-шатунный механизм; 6 - вкладыш;
7 - шатун; 8 - палец; 9 - ползун; 10 - манометрическая головка; 11 - плунжер; 12 - плунжерный
блок; 13 - устройство для натяжения ремней; 14 - ведущий шкив; 15 - ведомый шкив; 16 -
коленчатый вал; 17 - клиновой ремень; 18 - предохранительный клапан
Конструкция корпуса и сравнительно небольшие нагрузки на кривошипно-
шатунный механизм позволяют охладить масло в картере путем теплоотдачи с
поверхности в окружающую среду. Плунжеры 11 насоса охлаждаются водой.
Данный гомогенизатор устанавливается на четырех регулируемых по высоте
опорах на полу без специального фундамента.
Молоко или молочный продукт подается при помощи насоса во всасывающий
канал плунжерного блока. Из рабочей полости блока продукт под давлением
подается через нагнетательный клапан в гомогенизирующую головку.
Давление гомогенизации регулируется вращением винтов, изменяющих зазор
между клапаном и седлом. При этом на первой ступени устанавливают ô
необходимого давления гомогенизации, на второй ступени повышают давление до
рабочего. Контроль давления осуществляется с помощью манометрической головки
10 (рис. 3.3).
Продукт с большей скоростью проходит через кольцевые зазоры
гомогенизирующей головки, при этом происходит диспергирование жировой фазы
продукта. В дальнейшем продукт из гомогенизирующей головки направляется по
трубопроводу на обработку или хранение.
Выпускаемые промышленностью гомогенизаторы марок А1-ОГМ-2,5, А1-ОГМ
и К5-ОГА-10 имеют производительность, соответственно, 2500, 5000 и 10000 л/ч.
Рабочее давление гомогенизации не более 20 МПа.
Гомогенизатор марки К5-ОГА-10 имеет пять плунжеров.
В настоящее время получили распространение
гомогенизаторы
производительностью 50000 л/ч и более, а также гомогенизаторы, работающие при
давлении 600105 Па и выше. Их потребляемая мощность превышает 200 кВт.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Свириденко, А.К. Поточные линии и оборудование для производства цельномолочной
продукции / А.К. Свириденко, Т.А. Дидык, Ю.В. Иванов.
- Саратов: ФГОУ ВПО
«Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова», 2010. - 209 с.
2. Свириденко, А.К. Оборудование для транспортировки, хранения и переработки молока /
А.К. Свириденко, А.Н. Березин, А.Я. Змеев. - Саратов: Из-во СГУ, 2003.- 243 с.
3. Свириденко, А.К. Поточно-технологические линии и оборудования для переработки
молока и молочных продуктов / А.К. Свириденко, А.Н. Березин, А.Я. Змеев. -
Саратов: Из-во СГУ, 2003. - 236 с.
4. Бредихин, С.А. Технология и техника переработки молока / С.А. Бредихин и др. - М.:
Из-во «Колос», 2003. - 306 с.
5. Сурков, В.Д. Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности /
В.Д. Сурков, Н.Н. Липатов, В.П. Золотин. - М: Легкая и пищевая промышленность,
1983. - 431 с.
6. Отраслевой каталог «Оборудование технологическое для молочной промышленности».
- М.: ВНИИТЭМР, 1987. - 694 с.
ТЕМА 4. СЕПАРАТОРЫ-СЛИВКООТДЕЛИТЕЛИ
Цель: изучить типы, марки, устройство и работу сепараторов-сливкоотделителей.
Полузакрытый
сепаратор
Г9-ОСП
(рис. 4.1)
представляет
собой
модернизированную модель сепаратора ОСП-ЗМ и отличается от последнего
устройством станины барабана, приемно-выводного устройства, тахометра и
отдельных деталей приводного механизма.
Сепаратор Г9-ОСП имеет станину 8, в которой смонтирован привод, состоящий из
горизонтального 4 и вертикального 7 валов. В чаше станины на вертикальном валу 7
установлен барабан 10. Последний закрыт сверху легким колпаком 12, прижимаемым к
станине прижимными планками
11. На колпаке помещено приемно-отводящее
устройство 2 с приемной воронкой 1. В станине расположены окно с крышкой 3,
указатель 5 уровня масла и отверстие с пробкой 6.
На горизонтальный вал
(рис. 4.2)
приводного механизма сепаратора
устанавливаются фрикционная центробежная муфта с бандажом 13, шестерня 10,
привод к тахометру 1 и шестерня 5 указателя оборотов. Вал 8 вращается в двух
шарикоподшипниках 7. Один подшипник помещен в выточке станины, другой - во
фланце 12. Вал 8 на конце имеет нарезку, с которой зацепляется нарезка шестерни 5
указателя оборотов. Вращение вала
8 через поводок
25 передается шпинделю
тахометра 1.
Вертикальный вал (рис. 4.3) сепаратора имеет в нижней опоре два радиально-упорных
шарикоподшипника 9, насаженных на конец веретена 1 и установленных в стакане 18.
Шарикоподшипники 9 через упор 17 опираются на пружину 15, расположенную в стакане
между упорными шайбами 10 и 11.
В верхней части вертикальный вал имеет радиально-сферический подшипник 8,
который установлен в обойму 21 горловой опоры. Горловая опора выполнена упругой,
что позволяет барабану сепаратора при разгоне и остановке переходить критическое
число оборотов и сохранять устойчивый спокойный ход при рабочем числе оборотов.
Упругость горловой опоры достигается тем, что обойма с подшипниками и валом
заключена между шестью радиально расположенными цилиндрическими пружинами 6,
установленными в стаканы 5, помещенные в гнезда корпуса 20. Вертикальная нагрузка
от шеек барабана (с сепарируемым молоком) и вала в сборе воспринимается пружиной
15.
Барабан сепаратора Г9-ОСП (рис. 4.4) имеет основание 2, тарелкодержатель 8,
комплект рабочих тарелок 4, уплотнительное кольцо 5, большое затяжное кольцо 6,
верхнюю тарелку 7 с диском 11, разделительную тарелку 9 и крышку 10.
Рис. 4.1. Сепаратор Г9-ОСП: 1 - приемная воронка; 2 - приемно-отводящее
устройство; 3 - крышка; 4 - горизонтальный вал; 5 - указатель уровня масла; 6 -
пробка спуска масла; 7 - вертикальный вал; 8 - станина; 9 - упорный винт; 10 -
барабан; 11 - прижимная планка; 12 - колпак
Рис.4.2. Горизонтальный вал сепаратора Г9-ОСП: 1 - тахометр; 2 - корпус тахометра; 3, 21 - гайки; 4 - шплинт; 5 - шестерня
указателя оборотов; 6 - шарик; 7 - шарикоподшипник; 8 - вал; 9, 15 - шпонки; 10 - шестерня; 11 - крышка; 12 - фланец; 13 -
бандаж; 14 - палец; 16 - ограничитель; 17 - вал электродвигателя; 18 - упор; 19 - заклепка; 20 - диск; 22 - запорная шайба; 23 -
шпилька; 24 - кольцо; 25 - поводок

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..      1       2         ..

 

 

///////////////////////////////////////