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

Рис. 4.4. Барабан сепаратора Г9-ОСП:

- штифт;

- основание барабана;

3 - нижняя тарелка; 4 - тарелки; 5 - уплотнительное кольцо; 6 - большое затяжное кольцо; 7

- верхняя тарелка;

- тарелкодержатель;

- разделительная тарелка;

10 - крышка барабана; 11 - диск верхней тарелки

Камера, в которой вращается диск напора для сливок, образована верхней

7 и

разделительной 9 тарелками. Камера для обезжиренного молока образована верхним

диском крышки барабана и разделительной тарелкой.

Приемно-отводящее устройство (рис. 4.5) сепаратора Г9-ОСП состоит из приемника

6 сливок с патрубком и регулирующим вентилем 16, приемника обезжиренного молока

14 с регулирующим вентилем 7 и манометром, дисков напора 10 и 11. На центральную

трубку

9 навернута воронка

1 с поплавком

2. Все части приемно-отводящего

устройства соединены и уплотнены резиновыми прокладками. Приемно-отводящее

устройство в сборе крепится к фланцу колпака барабана. Регулирующий вентиль 16, 7

имеет в корпусе 20 пробку 18, с помощью которой посредством гайки 19 изменяют

проходное сечение отверстий обезжиренного молока и сливок.

Рис. 4.5. Приемно-отводящее устройство сепаратора Г9-ОСП: 1 - приемная воронка;

2 - поплавок; 3 - кольцо; 4 - шайба; 5, 12, 13, 15 - прокладки; 6 - приемник сливок; 7 -

регулирующий вентиль выхода обезжиренного молока; 8 - втулка; 9 - центральная трубка;

10 - диск напора сливок; 11 - диск напора обезжиренного молока; 14 - приемник

обезжиренного молока; 16 - регулирующий вентиль выхода сливок; 17 - уплотнительное

кольцо; 18 - пробка; 19 - гайка; 20 - корпус

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

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.

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.

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.

Бредихин, С.А. Технология и техника переработки молока / С.А. Бредихин и др. -

М.: Из-во «Колос», 2003. - 306 с.

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.

Отраслевой каталог

«Оборудование технологическое для молочной

промышленности». - М.: ВНИИТЭМР, 1987. - 694 с.

ТЕМА 5. СЕПАРАТОРЫ-МОЛОКООЧИСТИТЕЛИ

Цель: изучить типы, марки, устройство и работу сепараторов-молокоочистителей.

Сепаратор-молокоочиститель ОМА-3М осуществляет центробежную очистку

молока от механических примесей.

Общее устройство сепаратора-молокоочистителя представлено на рис. 6. В станине

12 смонтирован механизм, состоящий из горизонтального вала 7 и вертикального вала

11. На вертикальном валу в чаше станины установлен барабан 3, закрытый сверху

колпаком 2. На нем помещено приемно-отводящее устройство 1, обеспечивающее

подачу молока в барабан и выход из него очищенного молока под напором. Устройство

приводного механизма горизонтального и вертикального валов и отдельных частей

станины такое же, как устройство этих частей в сепараторе Г9-ОСП.

Барабан (рис. 5.7) сепаратора ОМА-3М имеет основание 8, на котором установлен

тарелкодержатель

5 с рабочими тарелками

11. Тарелкодержатель на основании

зафиксирован штифтом

Расстояние между тарелками

3 мм. Тарелки и

тарелкодержатель не имеют отверстий. Молоко, поступающее в барабан, проходит по

каналам к периферии. На каждой тарелке по их образующей приварены четыре планки,

создающие рабочее пространство между тарелками. Верхняя тарелка 4 планок не

имеет. Сверху тарелки накрыты крышкой 12, зафиксированной в основании шпонкой 6.

Крышка герметически соединена с основанием 8 гайкой 10. Герметичность достигается

сжатием уплотнительного кольца 9. В верхней части крышки расположена камера А,

куда поступает очищенное молоко. Камера закрыта крышкой 1 и прижата к крышке

барабана через уплотнительное кольцо 2 гайкой 13. Крышка камеры зафиксирована

штифтом 3. Внутри камеры размещается диск 11 (рис. 16.8) напора молока, надетый на

центральную трубку 12. Приемно-отводящее устройство (рис. 16.8) имеет приемник 13

для очищенного молока с отводным патрубком. Приемник молока прикреплен к

фланцу колпака (рис. 16.7). Внутри приемника молока расположена центральная трубка

с диском напора

11. Он геометрически соединен с приемником молока через

уплотнительные кольца 10 и 14 резьбовой втулкой 17, навинченной на центральную

трубку. К резьбовой втулке присоединяется молокопровод. Очищенное молоко из

камеры крышки барабана поступает по каналам диска в приемник, а из него - в

патрубок и молокопровод.

На отводном патрубке установлены манометр

(рис. 5.8) и регулировочный

вентиль. Манометр соединен с патрубком через штуцер 2 с уплотнительным кольцом 7

посредством накидной гайки

8. Регулирующий вентиль имеет поршень

3 с

уплотнительным кольцом

5. Поршень

3 при вращении регулировочной гайки

перемещается внутри корпуса 6 и закрывает или открывает отверстие канала для

прохода молока, благодаря этому изменяется создаваемый напор в камере барабана.

Положение диска напора по высоте в камере барабана устанавливается посредством

набора прокладок

9. При увеличении количества прокладок диск поднимается и

наоборот. Для нормальной работы диск в камере должен занимать среднее положение.

Правила техники безопасности

При работе сепаратора категорически ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

1. Работать на сепараторе с изношенными шарикоподшипниками.

2. Работать при частоте вращения барабана выше установленной.

3. Снимать, поправлять приемно-выводное устройство во время вращения барабана.

4. Приступать к разборке сепаратора до полной остановки барабана.

5. Тормозить барабан при остановках, если отсутствует специальный тормоз.

6. Работать на неправильно установленном и непрочно закрепленном сепараторе.

7. Устанавливать и приводить во вращение барабан с незавернутой до конца гайкой.

8. Работать на сепараторе при задевании барабана за посуду и напорные диски, а

также при обнаружении посторонних шумов и вибрации сепаратора.

9. Продолжать работу при поломке или потере упругости хотя бы одной из пружин

вертикального вала.

10. Работать в случае попадания в масляную ванну сепарируемой жидкости или

промывочной воды.

11. Включать сепаратор в электросеть без заземления.

12. Работать на сепараторе, если сняты ограждения или защитный кожух.

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 6. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАГРЕВА И ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА,

ТЕРМОВАКУУМНОЙ ОБРАБОТКИ

Цель: изучить типы, устройство и работу дезодораторов, установок для нагрева и

охлаждения молока и молочных продуктов.

В молочной промышленности для удаления из жидких молочных продуктов

посторонних запахов и привкусов, несвойственных продукту, применяют

термовакуумные установки-дезодораторы.

Для нагрева молока перед сепарированием, для получения сырного зерна, а также в

технологических линиях производства диетических продуктов используют

нагреватели.

Отдельные охладители устанавливают на участках поступления молока в емкости

хранения или промежуточного выдерживания продукта. Пастеризация молока - это

способ его обработки путем нагревания до сравнительно высокой температуры, но

меньше температуры кипения при атмосферном давлении. Цель пастеризации

уничтожить находящиеся в молоке микроорганизмы и повысить его стойкость к порче

при хранении. Пастеризация ведется при таких температурах и продолжительности,

при которых бактерии погибают, а основные физико-механические и биологические

свойства молока остаются неизменными.

6.1. ДЕЗОДОРАТОРЫ

Дезодоратор

- установка для термовакуумной обработки молока показана на

рис. 6.1.

Молоко или сливки после пастеризации температурой 70...80°С поступают под

давлением через перфорированную камеру

7 в камеру

9 для термовакуумной

обработки. Применение перфорированной поверхности увеличивает площадь

разбрызгивания, что способствует лучшему отделению летучих веществ. Вакуум-

насосом 12 в камере 9 создается разрежение, молоко или сливки, имея повышенную

температуру при прохождении через перфорированную камеру, закипают. Газы и

посторонние запахи отсасываются вакуум-насосом 12, а очищенное молоко или сливки

- насосом 11 направляются в емкость. После окончания работы установка моется без

разборки.

Дезодорация молока может осуществляться в специальной колонке с паровым

наполнением, которая имеет вертикальную емкость. В ней установлены вращающиеся

полки и щиты. Молоко проходит последовательно каждую камеру, заполненную паром.

Количество камер в колонке колеблется от 6 до 8. Если установка имеет две

колонки, то конструкция будет двухступенчатой. Температура нагревания продукта за

счет непосредственного поступления в колонку пара составляет 70...80°С.

В производстве для удаления стойких запахов используются также установки, в

которых пар подается при небольшом вакууме в продукт инжектором. В смесительной

секции продукт нагревается, затем поступает в верхнюю часть первого циклонного

отделителя. Из него газы и пар частично удаляются в эжекторный конденсатор, а

дезодорированный продукт направляется в промежуточную емкость. Затем он

поступает во второй циклонный отделитель, в котором вскипает и дополнительно

дезодорируется. Пары и газы удаляются в эжекторный конденсатор.

6.2. Установки пластинчатые охладительные

Установки пластинчатые предназначены для охлаждения молока в непрерывном

потоке при автоматическом регулировании самого потока. Конструкция установки

позволяет обеспечить высокие санитарно-гигиенические условия при производстве

молочных продуктов.

На рис. 6.2 представлен пластинчатый аппарат ООТ-М, предназначенный для

непрерывного тонкослойного охлаждения жидких молочных продуктов.

Теплообменные пластины 6 устанавливаются зажимным устройством между станиной

5 и нажимной плитой 3. Аппарат имеет разделительную плиту 4, на которой помещены

патрубки для подвода молока и ледяной воды.

Рис.6. 2.

Пластинчатый аппарат

ООТ-М: 1 - соединительная

муфта; 2 - стойка; 3 -

нажимная плита; 4 -

разделительная плита; 5 -

станина; 6 - теплообменные

пластины

Рис. 6.3. Схема движения теплообменивающихся жидкостей в пластинчатом

аппарате: 1, 7 - патрубки для отвода и подвода воды; 2, 8 - патрубки для подвода и

отвода молока; 3, 4 - нижний и верхний продольные каналы движения молока; 5, 6

- нижние продольные каналы движения хладоносителя

Теплообменные пластины изготавливаются рифлеными, штампованными с

приклеенными по периферии резиновыми уплотнителями. Они выполняются из

нержавеющей стали марки 1Х18 Н9Т толщиной 0,71мм, собираются в пакет, внутри

которого с одной стороны между пластинами протекает продукт, с другой

хладоноситель (холодная вода, рассол).

Схема движения охлаждаемой и охлаждающей жидкостей более наглядно

представлена на рис. 18.3. Молоко подается через патрубок 2 и распределяется по

каналам между пластинками. По патрубку 7 холодная вода подается также по каналам

внутрь пластин и охлаждает стенки, за которыми в это время движется молоко.

Движение охлаждаемой и охлаждающей жидкостей, разделенных пластинкой,

осуществляется навстречу друг другу. При движении в межпластинных зазорах молоко

обтекает рифленые поверхности пластин, охлаждаемые с обратной стороны водой.

Холодное молоко выходит через патрубок 8, а вода - через патрубок 1.

Следовательно, в пластинчатом аппарате теплообмен между молоком и водой

происходит через тонкую гофрированную стенку.

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 7. ПЛАСТИНЧАТЫЕ И ТРУБЧАТЫЕ ПАСТЕРИЗАЦИОННО-

ОХЛАДИТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

Цель: изучить типы, устройство и работу пастеризационно-охладительных

установок для молока и молочных продуктов.

7.1. Пластинчатые установки

В зависимости от назначения пластинчатые установки выпускаются для

пастеризации и стерилизации молока с последующим охлаждением.

Для экономии тепла и холода в них имеются секции рекуперации. Такие

аппараты имеют, как правило, четыре или пять секций, и являются пастеризационно-

охладительными установками с высоким эффектом тепловой обработки молока.

Технологический процесс тепловой обработки молока в них автоматизирован, что

обеспечивает высокие санитарно-гигиенические условия производства, исключает

выход недопастеризованного молока и предотвращает его перегрев.

Пластинчатая пастеризационно-охладительная установка для молока состоит из

комбинированного пластинчатого аппарата, уравнительного бака с клапанно-

поплавковым устройством, регулятора равномерности потока, бойлера с инжектором

пара для нагрева воды, сепаратора-молокоочистителя, центробежных насосов для

молока и горячей воды, парового и рассольного трубопроводов с регулирующими

клапанами, пульта управления, автоматических клапанов и выдерживателя.

Основные операции

- подогрев, пастеризация и охлаждение молока

осуществляются в комбинированном пластинчатом аппарате.

Пластинчатые аппараты установок А1-ОКЛ-3, А1-ОКЛ-5, А1-ОКЛ-10 (рис. 7.1)

имеют три секции: регенерации, пастеризации и охлаждения.

На рис.

7.1 представлена функциональная схема установки марки А1-ОКЛ-3.

Процессы теплообмена протекают в пластинчатом аппарате

3. Установка имеет

регулятор потока 2 для автоматического поддержания паспортной производительности,

выдерживатель

8 для обеспечения определенного времени выдержки молока при

температуре пастеризации.

Установка также имеет молокоочиститель 4 для очистки от механических и других

загрязнений, бойлерно-инжекторный блок (12, 13) для нагрева и подачи горячей воды в

пластинчатый аппарат 3.

Технологический процесс в установке осуществляется следующим образом. Молоко из

резервуара поступает в приемный бак 1 и заполняет его до определенного уровня,

контролируемого регулятором 31. Из приемного бака молоко насосом через регулятор 2

подается в секцию рекуперации 1 пластинчатого аппарата 3 для предварительного нагрева

молоком, поступающим из выдерживателя, и далее в сепаратор-молокоочиститель 4 для

очистки.

После очистки молоко возвращается в аппарат, проходит через секцию

пастеризации II, где нагревается до температуры

76«80С, и направляется через

переключающий клапан 6 в выдерживатель 8, оттуда поступает в секции рекуперации I

и охлаждения III, и далее - в емкость для хранения молока. Нагрев молока в секции

пастеризации II до температуры 76«80С осуществляется горячей водой, которая

циркулирует с помощью центробежного насоса в бойлерно-инжекторном блоке,

проходя последовательно через инжектор пара 12, аппарат 3 и конвекционный бак 13.

Охлаждение молока до температуры 2«6С осуществляется сначала в секции

регенерации I молоком, поступающим из приемного бака, а затем в секции охлаждения

III - ледяной водой.

Технологические параметры автоматически регулируются, регистрируются и

контролируются.

В случае нарушения заданного режима пастеризации молоко направляется на

повторную пастеризацию. Поступление молока в приемный бак 1 из молокохранилища

прекращается. С переключением клапана 6 на возврат срабатывает звуковая и световая

сигнализации, извещающие о нарушении заданного режима обработки молока.

При прекращении подачи молока в приемный бак и понижении уровня молока в нем

до минимально допустимого клапан переключает поток молока на циркуляцию,

одновременно с этим срабатывает звуковая и световая сигнализации.

Переключение клапана на выдачу продукта в реализацию может быть осуществлено

только аппаратчиком после устранения причин, вызвавших прекращение подачи

молока в установку.

Система "конвекционный бак-инжектор" работает следующим образом.

При первоначальном пуске установки в работу конвекционный бак 13 заполняется

водопроводной водой, которая с помощью центробежного насоса циркулирует,

проходя последовательно конвекционный бак, насос, трубопроводы, инжектор,

пластинчатый аппарат, трубопроводы и снова конвекционный бак. Восполнение тепла,

передаваемого горячей водой продукту, осуществляется в инжекторе путем ввода пара

непосредственно в воду. Излишки из системы, образующиеся при конденсации пара,

отводятся через переливную трубку конвекционного бака.

19.2. Трубчатые тепловые аппараты

Трубчатые тепловые аппараты предназначены для подогрева молока перед

сепарированием, пастеризации молока и сливок с последующим охлаждением.

На рис. 7.2 показана трубчатая пастеризационная установка марки Т1-ОУК,

предназначенная для пастеризации молока или сливок в линии поточного производства

масла от 10 до 85«95С (производительность - 2500 л/час). Установка состоит из нижнего 1

и верхнего

2 цилиндров, соединенных между собой трубкой-молокопроводом

6. В

цилиндрах 1 и 2 установлено по двадцать четыре трубки 3(А-А) с внутренним диаметром

27 мм, длиной 1200 мм. С боков корпус закрыт крышками 6. Диаметр паровой рубашки

250 мм, диаметр цилиндра по обшивке 350 мм. Каждый цилиндр имеет теплоизолятор 4 и

облицовочный кожух 5.

Молоко центробежным насосом 4 (рис. 7.2) подается в нижний цилиндр 1, проходит

по трубкам, выходит из нижнего цилиндра и по молокопроводу 6 поступает в верхний

цилиндр 2. В нем молоко также проходит по трубкам и поступает в молокопровод 7.

Рис. 7.2. Общий вид пастеризационной трубчатой установки марки Т1-ОУК: 1 - нижний

цилиндр; 2 - верхний цилиндр; 3 кнденсатоотводчик; 4 - центробежный электронасос; 5,6,7 -

молокопроводы

Во время прохождения по нижнему и верхнему цилиндрам молоко нагревается

паром, поступающим в межтрубное пространство цилиндров по вытеснителю.

Конденсат из цилиндров отводится через конденсатоотводчик 3. Поступление пара в

межтрубное пространство пастеризатора регулируется автоматически в зависимости

от температуры пастеризации молока.

Для обеспечения заданной температуры пастеризации в молокоотводящей системе

имеется перепускной клапан, связанный с чувствительным элементом

манометрического термометра, который воспринимает температуру молока,

выходящего из пастеризатора, и передает сигнал на электромагнитный клапан. При

температуре выходящего молока ниже заданной электромагнитный клапан срабатывает

и молоко направляется на повторное нагревание.

Нормальную работу пастеризатора обеспечивают регулятор температуры и

конденсатоотводчик.

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. Бредихин, С.А. Технология и техника переработки молока / С.А. Бредихин и др. - М.:

Из-во «Колос», 2003. - 306 с.

4. 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.

5. Отраслевой каталог «Оборудование технологическое для молочной промышленности».

- М.: ВНИИТЭМР, 1987. - 694 с.

ТЕМА 8. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СТЕРИЛИЗАЦИИ МОЛОКА В ПОТОКЕ

Цель: изучить устройство и работу стерилизационно-охладительных установок

пластинчатого и трубчатого типа.

8.1. СТЕРИЛИЗАЦИОННО-ОХЛАДИТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

ПЛАСТИНЧАТОГО ТИПА

Установка предназначена для стерилизации и охлаждения питьевого молока в

потоке с последующей его фасовкой в асептических условиях.

Рис. 8.1. Схема стерилизационно-охладительной установки пластинчатого типа:

1—4, 7, 30, 31, 36, 37, 39,

40—42 — пневмоклапаны с поршневым приводом, 5 —

эжекторный вакуум насос; 6 — пневмоклапан с мембранным приводом; 8 — вакуумная

камера;

9 — асептический насос для молока; 10, 21, 22,

27,

28,

32 — показывающие

манометры; 11, 14, 25 — датчики температуры; 12 — возвратный клапан; 13 — расходомер, 15

— пластинчатый аппарат; 16, 26 — трубчатые выдерживатели; 17 — промежуточный сосуд; 18

— ротаметр, 19 — датчик электроконтактного манометра; 20 — клапан регулирования подачи

пара; 23 — насос для горячей воды, 24 — аппарат трубчатого типа; 29 — гомогенизатор; 33 —

сепаратор-молокоочиститель; 34 — насос для молока; 35 — регулятор равномерности потока;

38 — уравнительный бак; 43 — поплавковый регулятор уровня; I, II, III— секции рекуперации;

IV —секция стерилизации, V — секция охлаждения

При работе установки (рис. 8.1) сырое молоко подают в уравнительный бак 38 при

температуре 4°С. Из бака через пневматический клапан 36 оно подается центробежным

насосом для молока 34 в пластинчатый аппарат, который состоит из пяти секций: трех

секций рекуперации тепла I, II, III, секции стерилизации IV, секции охлаждения

стерилизованного молока холодной водой V.

Секция рекуперации I предназначена для нагрева молока от 4 до 36°С. В секции

рекуперации II оно нагревается до 75°С. С этой температурой молоко поступает в

сепаратор-молокоочиститель 33 и далее в гомогенизатор 29. После гомогенизатора

молоко температурой 79°С (повышение температуры на 4°С происходит при го-

могенизации) под давлением 3,0·10⁴ кПа поступает в секцию рекуперации III/ тепла,

где нагревается до 108°С. Секция рекуперации III имеет трубчатый выдерживатель 26,

в котором молоко выдерживается в течение 30 с.

Из секции рекуперации III молоко поступает в секцию стерилизации IV, в которой

нагревается до температуры 140°С горячей водой температурой 144°С. При этой

температуре молоко выдерживается в течение 2 с. В обратном потоке стерилизованное

молоко проходит последовательно через секции рекуперации III и II, где охлаждается

соответственно до 109 и 70°С. С температурой 70°С при давлении 350 кПа молоко

поступает в камеру 8, внутри которой поддерживается абсолютное давление р = 28 кПа

с помощью вакуум-насоса

5. В камере

8 молоко освобождается от воздуха и

образовавшихся при действии высоких температур газов, которые выводятся через

пневматический трехходовой клапан

7. Клапан связан с системой программного

управления и обеспечивает также мойку и стерилизацию камеры 8. Стерилизованное

молоко из нее откачивается насосом 9. Дальнейшее охлаждение стерилизованного

молока осуществляется в секции рекуперации I до 35°С и в секции охлаждения V

холодной водой до 18°С.

Для нагревания молока в секции стерилизации применяется горячая вода, которая

нагревается до температуры 144°С паром в аппарате трубчатого типа 24. В секцию

стерилизации горячая вода качается насосом

23. Для того чтобы предотвратить

кипение воды в потоке поддерживается постоянное избыточное давление. Избыточное

давление достигается с помощью промежуточного сосуда 17, заполненного водой.

Сосуд соединен с компрессором. Контроль за заданной величиной давления

осуществляется электроконтактным манометром, датчик которого 19 установлен в

промежуточном сосуде. Греющий пар подается во внутритрубное пространство

аппарата, и количество его можно регулировать пневматическим клапаном 20, который

связан с системой автоматического регулирования температуры стерилизации.

Установка имеет ротаметр 18 для определения количества стерилизуемого молока.

Возвратный клапан 12 предназначен для возврата недостерилизованного молока в

уравнительный бак. Он связан с системой автоматического регулирования

температуры стерилизации.

Датчик температуры

25 автоматической системы регулирования температуры

стерилизации установлен на выходе молока из секции стерилизации.

Пластинчатый аппарат установки собран на основе пластин с гофрированной

поверхностью ленточно-поточного типа. Конструкция его аналогична пластинчатому

аппарату пастеризационно-охладительной установки. Особенностью конструкции

является применение штанг повышенной прочности, так как они испытывают

значительно большее разрывное усилие.

Необходимая герметичность каналов в пластинчатых аппаратах обеспечивается

прокладками, которые укладываются в выштампованные по периферии пластины

канавки. Сложность герметического уплотнения в пластинчатом аппарате

стерилизационной установки состоит в том, что прокладка работает в условиях

высоких температур и большого удельного давления.

Наилучшим материалом для прокладок является резина. Надежная герметичность

при работе аппарата обеспечивается применением термически стойких марок резины.

Пневматические клапаны с поршневым приводом предназначены для

циркуляционной мойки установки.

8.2. Стерилизационно-охладительная установка трубчатого типа

Стерилизационно-охладительная установка трубчатого типа предназначена для

стерилизации молока в потоке с последующей его фасовкой в асептических условиях.

По своей конструкции они представляют собой систему «труба в трубе».

При работе установки

(рис.

8.2) сырое молоко температурой

4°С подается в

уравнительный бак

38 через пневматический клапан

39. Уровень его в баке

регулируется поплавковым регулятором уровня 37. Из уравнительного бака оно через

трехходовой пневматический клапан 40 центробежным насосом 36 нагнетается во

вспомогательный подогреватель 34 трубчатого типа и далее — в первую подсекцию ре-

куперации 32, где молоко нагревается до температуры 65°С.

Вспомогательный подогреватель предназначен для нагревания воды паром во время

мойки установки. При движении молока в установке пар в него не подается.

После первой подсекции рекуперации молоко поступает в двухступенчатый

клапанный гомогенизатор 20, где оно гомогенизируется при максимальном давлении

2,5·10⁴ кПа. В гомогенизаторе создается напор, необходимый для дальнейшего

прокачивания молока через остальную часть установки. Гомогенизированное молоко

нагревается до температуры 110°С во второй подсекции рекуперации и окончательно

до температуры 135°С — в секции стерилизации 25.

Из секции стерилизации 25 молоко охлаждается вначале в секции рекуперации 18

до

30°С, передав им часть тепла, и далее в секции охлаждения

16. Здесь оно

охлаждается водой до 15—18°С, а затем через пневмоклапан 9 подается на расфасовку.

Рис.8. 2. Схема стерилизационно-охладительной установки трубчатого типа:

1 — бак для приготовления моющих растворов, 2, 3, 5, 7, 9, 11—14, 26, 28, 39, 40 —

пневмоклапаны с поршневым приводом; 4, 10 — дроссельные клапаны; 6, 19, 24, 29, 30 —

показывающие манометры; 8 — вспомогательный охладитель; 15, 21, 22, 33 — термодатчики;

16 — секция охлаждения водой; 17 — рекуператор; 18 — вторая подсекция рекуператора, 20 —

гомогенизатор, 23, 31 — пневмоклапаны с мембранным приводом; 25 — секция стерилизации;

27, 35 — конденсатоотводчики; 32 — первая подсекция рекуператора; 34 — вспомогательный

подогреватель; 36 — насос для молока; 37 — поплавковый регулятор уровня; 38 — уравни-

тельный бак

Рис. 8.3. Устройство трубчатого нагревателя секции стерилизации.

1 - внутренняя труба; 2 - промежуточная труба; 3 - внешняя труба;

4 - проволочные вставки

Рекуператор, состоящий из двух подсекций 18 и 32, изготовлен в виде змеевика из

двух концентрических труб. Он имеет два канала: центральный канал круглого сечения

и периферийный канал кольцевого сечения. По одному из каналов течет нагреваемое

молоко, а по другому — охлаждаемое (стерилизованное горячее).

Секция стерилизации изготовлена в виде змеевика из трех концентрических труб

(рис. 8.3).

В пространство первой центральной трубы вводится пар. В кольцевом пространстве

между первой центральной и второй трубой течет нагреваемое молоко. В кольцевое

пространство между второй и третьей

(наружной) трубой вводится пар через

пневмоклапан 23 (см. рис. 20.2), который связан с системой автоматического регулиро-

вания температуры стерилизации. Таким образом, молоко быстро нагревается паром в

пространстве, заключенном между двумя нагреваемыми паром стенками.

Секция стерилизации также изготовляется в виде змеевика из одной трубы. Змеевик

помещается в камеру, куда при работе установки вводится греющий пар. Конденсат как

в первом, так и во втором случае удаляется через конденсатоотводчик 27 (см. рис.

20.2).

Пневмоклапаны

12—14

(см. рис.

8.2)

предназначены для направления

стерилизованного молока к фасовочным автоматам.

Установка не имеет возвратного клапана для направления молока на повторную

стерилизацию. В том случае, когда температура стерилизации не достигает

установленного значения (145°С), в установку автоматически прекращается подача

сырого молока и она переключается на мойку.

Для мойки установки используется бак

(см. рис.

20.2), в котором

приготавливаются моющие растворы.

Пневмоклапаны с поршневым приводом

39,

40 предназначены для

регулирования потоков при мойке, а клапаны 5, 7, 11 — для регулирования количества

холодной воды, подаваемой в секцию охлаждения и во вспомогательный охладитель 8

(см. рис. 20.2).

Контроль за давлением молока осуществляется показывающими манометрами 19 и

29, пара — 24 и 30 и холодной воды — 6 (см. рис. 8.2).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бредихин, С.А. Технология и техника переработки молока / С.А. Бредихин и др. - М.:

Из-во «Колос», 2003. - 306 с.

2. 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.

ТЕМА 9. СТЕРИЛИЗАЦИОННО-ОХЛАДИТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ С

ПАРОКОНТАКТНЫМИ НАГРЕВАТЕЛЯМИ

Цель: изучить устройство и работу пароконтактных установок для стерилизации

молока.

Стерилизационно-охладительные установки пароконтактные изготовляются с

нагревателями инжекционного и инфузионного типов.

9.1. Стерилизационно-охладительная пароконтактная установка

инжекционного типа.

Рис. 9.1. Схема стерилизационно-охладительной пароконтактной установки инжекционного

типа: 1 — уравнительный бак; 2 — регулирующий вентиль; 3, 13, 19, 25, 29, 39, 50, 58 — запорные

клапаны, 4, 1, 12, 18, 24, 27, 32, 44, 48— показывающие манометры, 5, 22 — трехходовой

пневматический клапан с мембранным приводом, 6 — секция охлаждения; 8 — секция предвари-

тельного нагрева;

— пароконтактный нагреватель для воды,

10,

— двухходовой

пневмоклапан с мембранным приводам; 14 — пароконтактный нагреватель для молока; 15, 16, 33,

47, 56, 57 — термодатчики; 17 — вакуум камера; 20 — возвратный клапан; 21, 49 — дренажный

клапан; 23 — фильтр, 26 — вакуум насос, 28 — насос для откачки конденсата; 30, 34, 37, 40, 41,

43,

45,

53,

60,

62,

— пневмоклапаны с поршневым приводом;

— асептический

гомогенизатор, 35, 42, 52, 54, 61 — вентили, 36 — циклон, 38 — асептический насос для

стерилизованного молока, 46 — поплавковый регулятор уровня; 61 — асептический пластинчатый

охладитель, 55 — насос высокого- давления, 59 —- насос для сырого молока

Установка с нагревателем инжекционного типа предназначена для стерилизации

питьевого молока в потоке с последующей его фасовкой в асептических условиях.

При работе установки (рис. 21.1) сырое молоко подается в уравнительный бак 1, в

котором поплавковый регулятор уровня поддерживает постоянный уровень молока при

его поступлении в бак. Это предотвращает переливание молока через край бака и

стабилизирует работу центробежного насоса.

Центробежный насос 59 нагнетает молоко температурой 4°С в секцию 8, где оно

нагревается горячей водой до 75°С. Вода поступает из конденсатора вакуум-камеры 17,

где она использовалась как охлаждающая. Температура ее на выходе из конденсатора

70°С.

Далее вода нагревается паром в пароконтактном нагревателе

9 до

78—80°С.

Подогретое молоко насосом высокого давления

55 нагнетается в пароконтактный

нагреватель 14, и температура его становится равной 140°С. При этой температуре молоко

выдерживается в течение 3—5 с в трубопроводе, проложенном от пароконтактного

нагревателя до подпорной шайбы, которая находится между возвратным клапаном 20 и

вакуум-камерой 17.

Пройдя возвратный клапан, молоко поступает в вакуум-камеру, где из него частично

удаляется вода, а также охлаждается до 76°С. Из вакуум-камеры асептический насос 38

подает молоко к асептическому гомогенизатору 31, и далее молоко охлаждается до

температуры 20°С в секции охлаждения 6 пластинчатого охладителя.

В установке осуществляются автоматическое регулирование температуры

стерилизации молока и возврат недостерилизованного молока на повторную

стерилизацию. После нагревателя установлен термодатчик 15, связанный через систему

приборов с пневмоклапаном 11, с помощью которого регулируется количество пара,

подаваемого в пароконтактный нагреватель. Одновременно срабатывает возвратный

клапан 20 и направляет поток молока в уравнительный бак. Перед тем как поступить в

бак, молоко охлаждается в пластинчатом охладителе 51. Вода для охлаждения поступает в

охладитель после конденсатора, который встроен в вакуум-камеру. Секции 8 и 6, а также

асептический пластинчатый охладитель

51 собраны на основе ленточно-поточных

пластин с рифленой поверхностью.

Стерилизация молока осуществляется в нагревателе 14 инжекционного типа (рис.

21.2). Он имеет два концентрических кольцеобразных канала, по одному из которых течет

молоко, а по другому — греющий пар. Молоко вводят в нагреватель через патрубок 6, пар

— через патрубок 9.

Рис. 9.2. Схема нагревателя инжекционного типа (пар в молоко): 1 - корпус нагревателя; 2 -

отверстие для молока; 3 - уплотнительное кольцо; 4 - кольцевой канал для молока; 5 - корпус

нагревателя; 6 - патрубок для ввода молока; 7 - центральный стержень; 8 - регулировочная гайка;

9 - патрубок для ввода пара; 10 - канал для пара; 11 - камера смешения

Смешение пара с молоком начинается на выходе из кольцевых каналов и

продолжается в камере смешения

11 нагревателя. Часть молока проникает через

отверстие

2 в центральный кольцевой канал, образованный между верхней частью

корпуса 5 и центральным стержнем 7, который имеет кольцевую проточку. В нее вложено

уплотнительное кольцо, предотвращающее попадание молока в регулирующее

устройство. Путем осевого перемещения центрального стержня можно устанавливать

сечение кольцевой щели для молока, регулируя его расход.

Рассмотренный нагреватель относится к сопловому типу с регулируемым сечением

сопла.

В пароконтактных установках распространены нагреватели инжекционного типа с

перфорированными вставками. Такие нагреватели более эффективны с точки зрения

быстроты и равномерности нагревания и более просты по конструкции и в эксплуатации.

Нагреватель (рис. 21.3) имеет центральную перфорированную трубку 10, в которую

вводится молоко через патрубок 1. Греющий пар подается через патрубок 7 в канал для

пара 8. Пар проникает в поток через отверстия 9. Стерилизованное молоко выходит из

нагревателя через патрубок 5. Для улучшения теплообмена путем турбулизации потока в

начале канала устанавливается турбулизатор 12.

Рис.

9.3. Схема нагревателя типа

«пар в молоко» с

перфорированной вставкой:

1 — патрубок для ввода молока, 2, 4 — накидные гайки, 3

— корпус, 5 — патрубок для выхода стерилизованного молока,

6 — прокладка, 7 — патрубок для ввода пара, 8 — кольцевой

канал для пара, 9 — отверстия для пара, 10 — центральная

перфорированная трубка, 11 — прокладки, 12 — турбулизатор

Нагреватели инжекционного типа в установках блокируются запорными клапанами

13 и

(см. рис.

9.1). Подобная блокировка необходима для того, чтобы при

определенных превышениях давления пара или молока предотвратить проход пара в

магистраль и попадание его в нагреватель 8 или попадание молока в паровую линию.

При пароконтактном нагреве пар конденсируется и превращается в конденсат,

который разбавляет молоко. Первоначальная концентрация стерилизованного молока

восстанавливается путем охлаждения молока в вакуум-камере.

Вакуум-камера 17 (см. рис. 9.1) представляет собой цилиндрический сосуд со

встроенным в него конденсатором.

Внутри вакуум-камеры устанавливается щелевидная форсунка, через которую

нагретое молоко выходит тангенциально по отношению к внутренней стенке цилиндра.

Образовавшийся при кипении молока в вакууме вторичный пар, поднимаясь в верхнюю

часть сосуда, проходит в кольцевое пространство между наружным и внутренним

цилиндрами и конденсируется. В этом пространстве размещен конденсатор. Из вакуум-

камеры конденсат откачивается через циклон 36 насосом 28 (см. рис. 9.1).

К верхней части вакуум-камеры прикреплена форсунка для разбрызгивания

моющего раствора при циркуляционной мойке установки.

После вакуум-камеры расположен поплавковый регулятор уровня

46,

обеспечивающий стабильность работы центробежного насоса 38 (см. рис. 9.1). Когда

уровень молока перед насосом (в вакуум-камере) понижается, начинается замкнутая

циркуляция стерилизованного молока, в результате которой устраняется

нежелательный подсос воздуха и газов из вакуум-камеры.

Чтобы избежать попадания микроорганизмов из атмосферы в стерилизованное

молоко, все вспомогательные части установки после вакуум-камеры надежно

герметизируются. Соединения трубопроводов, патрубки охладителя 6, сальник насоса

38, сальники плунжерного насоса гомогенизатора

(см. рис.

9.1) помещены в

специальные камеры, куда подводится пар.

Установка снабжена системой автоматического контроля и регулирования процесса

стерилизации, которая позволяет регулировать температуры стерилизации и

предварительного нагревания молока, величину вакуума и возвращать

недостерилизованное молоко на повторную стерилизацию.

Установка

также

имеет

программное устройство,

обеспечивающее

последовательность и продолжительность операций стерилизации установки,

стерилизации молока и мойки установки.

9.2. Стерилизационно-охладительная установка пароконтактная

инфузионного типа

Стерилизационно-охладительная установка пароконтактная

с нагревателем

инфузионного типа предназначена для стерилизации и охлаждения питьевого молока в

потоке с последующей его фасовкой в асептических условиях.

При работе установки сырое молоко (рис. 9.4) подается в уравнительный бак 1, в

котором установлен поплавковый регулятор уровня 41. Из уравнительного бака молоко

центробежным насосом

39 подается в нагреватель-конденсатор

17. Здесь оно

предварительно нагревается вторичным паром. Нагреватель-конденсатор является

рекуператором. Затем в секции предварительного подогрева 22 нагревается паром до

температуры 75°С. При этой температуре молоко насосом высокого давления 20

нагнетается в нагреватель 8, где температура его становится равной 145°С. Несколько

секунд (1—2 с) молоко выдерживается и вводится в вакуум-охладитель 12. Здесь из

молока при его кипении удаляется та часть влаги, которая была внесена в виде кон-

денсата при нагревании паром, и молоко охлаждается до 77°С. Из вакуум-охладителя

молоко насосом 33 подается в асептический гомогенизатор 29, где гомогенизируется

при давлении

(3,0-3,5)·10⁴ кПа. Стерилизованное гомогенизированное молоко до

температуры 20—25°С охлаждается в двухсекционном охладителе 27 обычной водой и

охлажденной водой.

Установка снабжена системой автоматического контроля и регулирования процесса

стерилизации, которая обеспечивает регулирование температур стерилизации,

температуры предварительного нагрева молока, величины вакуума и возврат

недостерилизованного молока.

Пневмоклапан 10 предназначен для регулировки количества подаваемого пара в

нагреватель.

Пневмоклапаны

2 и

26 осуществляют автоматически возврат молока в

уравнительный бак. Клапан 2 возвращает молоко в том случае, когда его температура

при входе в пароконтактный нагреватель ниже установленной (75°С). Клапан 26 воз-

вращает молоко тогда, когда его температура ниже температуры стерилизации (145°С).

Рис. 9.4. Схема стерилизационно-охладительной установки пароконтактной с

нагревателем инфузионного типа:

1 — уравнительный бак; 2, 26 — трехходовые пневмоклапаны с мембранным приводом

(возвратный клапан); 3, 6, 25 — датчики манометрического термометра; 4, 10, 15, 23, 37 —

двухходовые пневмоклапаны с мембранным приводом; 5, 35, 36 — датчики термографа; 7, 11,

14, 18, 24, 28, 32 — показывающие манометры; 8 — нагреватель типа «молоко в пар»; 9 —

датчик регулятора давления; 12 — вакуум-охладитель; 13 — датчик регулятора вакуума; 16 —

насос для откачивания газов и воздуха; 17 — нагреватель-конденсатор; 19, 30 — вентили; 20 —

насос высокого давления; 21 — датчик регулятора температуры подогрева; 22 — секция пред-

варительного подогрева; 27 — двухсекционный охладитель; 29 — асептический гомогенизатор;

31 — насос для откачивания воды и конденсата; 33 — асептический насос для молока; 34, 40 —

датчики регулятора уровня; 38 — выдерживатель; 39 — насос для молока; 41 — поплавковый

регулятор уровня

Контроль за давлением осуществляется показывающими манометрами: молока 28.

пара 7, 11, 14, 24 и воды 18.

Установка имеет программную систему для обеспечения циркуляционной мойки.

В установке для нагревания молока до температуры стерилизации применяют

нагреватель инфузионного типа («молоко в пар»). Стерилизуемое молоко вводится в

камеру 6 по патрубку 2 (рис. 21.5), а греющий пар — по патрубку 1. Стерилизованное

молоко выходит по патрубку 7. Перед подачей молока в камеру из нее выводится

воздух через патрубок 4. Внутри камеры установлена форсунка для мойки камеры,

моющий раствор и вода в которую подаются по патрубку 3. Для распыления молока в

камере установлена центробежная форсунка 5, образующая факел из распыленного

молока в виде мельчайших капелек. Эффективность нагревания в результате этого

увеличивается.

Рис. 9.5. Нагреватель типа «молоко в пар»: 1 — патрубок для подвода пара в нагреватель; 2

— патрубок для подвода молока; 3—патрубок для подвода моющего раствора; 4 — патрубок

для выпуска воздуха, 5— форсунка для молока; 6 — камера. 7 — патрубок для вывода

стерилизованного молока

В установках также могут применяться нагреватели инфузионного типа («молоко в

пар»), в которых установлены струйные форсунки, выполненные в виде сверлений в

струеобразующем диске 6 (рис. 9.6). Молоко в виде множества цилиндрических струй

малого диаметра входит в атмосферу пара, подаваемого в камеру 1 через патрубок 5.

Стерилизованное молоко выходит из камеры через патрубок 9. Для промежуточного

кратковременного хранения стерилизованного молока перед его фасовкой применяют

специальные асептические резервуары.

ТЕМА 10. ФРИЗЕРЫ И МОРОЗИЛЬНЫЕ КАМЕРЫ

Цель: изучить устройство и работу фризеров периодического и непрерывного

действия и морозильных камер.

При производстве мороженого основным оборудованием являются фризеры и

морозильные аппараты.

В фризерах осуществляется частичное замораживание воды и специально

подготовленных жидких смесей. При этом они насыщаются мелкодиспергированным

воздухом. В морозильных аппаратах происходит вымораживание воды из смеси

мороженого и формирование требуемой структуры.

Во фризере 25-60% воды переходит в лед, и объем смеси увеличивается в 2 раза.

Протекает процесс аэрации (насыщение воздухом) при котором размер воздушных

ячеек составляет

50...60 мкм. После прохождения через морозильные аппараты

вымораживается 85-90% воды, а размер кристаллов льда увеличивается до 100 мкм.

Фризеры классифицируются на аппараты непрерывного и периодического действия.

Фризеры непрерывного действия по сравнению с аппаратами периодического

действия имеют высокую производительность, более низкие удельные затраты энергии,

высокое качество продукта.

Рис. 10.1. Схема фризера непрерывного действия: 1 - насос для продукта и воздуха;

2 - рабочий цилиндр; 3 - взбивающее устройство; 4 - охлаждающая рубашка; 5 - патрубок для

ввода продукта и воздуха в цилиндр; 6 - аккумулятор; 7 - трубопровод; 8 - фильтр;9 -

инжектор; 10 - предохранительный клапан; 11 - патрубок вывода готового продукта

На рис.

10.1 представлена схема фризера непрерывного действия. Он состоит из

системы подачи продукта, системы аммиачного охлаждения и собственно фризера.

Фризер имеет рабочий цилиндр 2, в котором с частотой 9 с^-1 вращается мешалка и

взбивающее устройство 3. Между рабочим цилиндром 2 и корпусом фризера находится

охлаждающая рубашка 4. Для ввода продукта и воздуха в цилиндр имеется патрубок 5,

вывод готового продукта осуществляется через патрубок 11. Система подачи включает

в себя насос 1 и трубопровод 7.

Система аммиачного охлаждения состоит из аккумулятора 6, фильтра 8, инжектора

9, предохранительного клапана 10.

Работает фризер следующим образом. Смесь (молочная основа и воздух) подается

насосом 1 по трубопроводу 7 в рабочий цилиндр 2. В нем смесь с помощью мешалки 3

приобретает вращательное движение, одновременно двигаясь вдоль оси цилиндра.

Находящийся в молочной смеси воздух диспергируется. В охлаждающую рубашку 4 из

системы аммиачного охлаждения подается аммиак. Продукт, находящийся вблизи

стенок охлаждаемого цилиндра 2, замораживается. Образующийся при этом ледяной

слой снимается быстровращающимися ножами, дробя лед на мелкие кристаллы

размером

50...100 мкм. Из фризера через патрубок II продукт выпускается и

расфасовывается. Получается "мягкое мороженое" температурой -4«-5С.

Контроль за режимом работы фризера осуществляется системой контрольно-

регулирующих приборов. При нарушении режима срабатывает предохранительное

устройство. В случаях перемораживания смеси, во избежание поломки взбивающего

устройства и в связи с возросшей при этом потребной мощностью "срезается" латунная

шпилька и взбивающее устройство прекращает вращение.

Отечественная промышленность выпускает фризеры с одним цилиндром. Однако за

рубежом имеются фризеры, в которых на основе одной и той же системы охлаждения

(аммиачной или фреоновой) в агрегате размещено два, три и даже шесть цилиндров с

последовательным или параллельным прохождением продукта.

На рис. 2 показаны установки с различным количеством цилиндров. Установка,

имеющая большой и малый цилиндры, представлена на рис. 2, а. Смесь мороженого

поступает в нижний большой цилиндр, взбивается и с температурой -5°С подается в

верхний малый цилиндр, в котором температура понижается до -9°С.

В малом цилиндре взбивания смеси не происходит, однако структура мороженого

улучшается.

Так как в каждом цилиндре должен поддерживаться различный режим охлаждения,

то они питаются хладоносителями каждый самостоятельно.

На рис. 2, б и в представлены двух- и трехцилиндровые агрегаты равной

производительности, работающие независимо друг от друга. На них можно

вырабатывать мороженое различных наименований.

Фризеры периодического действия применяют в основном для получения мягкого

мороженого с целью его реализации сразу после приготовления.

Фризер ФМ-1 (рис. 10.3) состоит из корпуса, бака с дозатором, рабочего цилиндра,

мешалки, холодильного агрегата и трубопровода.

Корпус выполнен в виде сварной станины и съемных панелей, сверху имеется

крышка. Рабочий цилиндр и бак имеют теплоизоляцию и соединены трубопроводом.

Привод мешалки включает в себя электродвигатель и редуктор. Вращение мешалки

осуществляется с помощью клиноременной передачи. Отборное устройство служит для

выгрузки готового продукта. Холодильный агрегат, включающий в себя

электродвигатель, компрессор и теплообменник, соединен системой трубопроводов с

испарителем, расположенным между стенками рабочего цилиндра.

Рис. 10.3. Фризер ФМ-1:

1 — корпус; 2—дозатор; 3 — бак; 4 — теплоизоляция; 5—отборное устройство; 6 —

мешалка; 7—рабочий цилиндр; 8— привод мешалки; 9—трубопровод; 10—холодильный

аппарат; 11 — терморегулятор; 12— шкала; 13 — рукоятка

В рабочем режиме фризер работает следующим образом. Предварительно

приготовленную и процеженную исходную смесь заливают в бак, откуда через дозатор

она перетекает в рабочий цилиндр. С помощью дозатора в цилиндр поступает и воздух.

В процессе работы холодильного агрегата охлажденная смесь лопастями мешалки

снимается с внутренней стенки рабочего цилиндра, интенсивно перемешивается с

воздухом и взбивается. При этом объем смеси увеличивается примерно в 2 раза. При

достижении заданной температуры (—5...—6 °С), устанавливаемой терморегулятором,

холодильная система и мешалка отключаются. Поршень отборного устройства

перемешается рукояткой вверх и открывает выпускное отверстие. Одновременно

посредством штанги замыкается микропереключатель, который через реле времени

включает двигатель мешалки. В результате вращения последней порция мороженого

подается в стаканчик. По мере отбора готового продукта в рабочий цилиндр поступает

новая порция исходной смеси, и цикл повторяется.

Во фризерах периодического действия смесь взбивается в цилиндре. Мешалка

взбивателя имеет три планки и подвижные ножи. Под действием центробежных сил

ножи прижимаются к стенке цилиндра и срезают намерзший слой продукта. Частота

вращения мешалки и ножей составляет 180...200 мин-1 . Продуктовая смесь вначале

поступает в мерную емкость, после накопления которой поплавковый регулятор

перекрывает клапан на подводящем трубопроводе. Из мерной емкости смесь

переливается в рабочий цилиндр, в котором она взбивается и замораживается. После

этого смесь выпускается через кран, расположенный в нижней части рабочего

цилиндра.

Закалочная камера, или скороморозильный аппарат марки М6-ОХВ, состоит из

камеры 2, аммиачного испарителя (две батареи одна под другой, каждая по 26 секций),

расположенного на раме из швеллеров, рамы с вентиляторами 4, рамы 5 привода

вентиляторов с двигателями и конвейера

3, установленного на рельсах и

зафиксированного на наружной стене камеры двумя фиксаторами.

Для лучшего направления потока воздуха имеется щит, который прикрывает окно

камеры от продувания, чтобы бумажные крышки не попадали в испаритель,

вентиляторы закрыты сеткой.

Технологический процесс закаливания мороженого протекает следующим образом

(см. рис. 10.4). Загруженные в люльки стаканчики мороженого поступают в закалочную

камеру по транспортеру 1. При этом стаканчики с мороженым обдуваются холодным

воздухом, который подается от охлаждающих батарей. Время закаливания 29 мин,

температура мороженого -10, температура воздуха в камере -35С. Цепь конвейера

движется со скоростью 11,7 мм/с.

Рис. 10.4. Закалочные камеры: а - с вертикальным конвейером: 1 - транспортер для

ввода продукта;2 - камера охлаждения; 3 - конвейер; 4 - вентилятор; 5 - рама

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.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11

МАСЛОИЗГОТОВИТЕЛИ И МАСЛООБРАЗОВАТЕЛИ

Цель работы: изучить типы, устройство и работу оборудования для производства

масла методом сбивания.

Маслоизготовители периодического действия

Маслоизготовители бывают периодического и непрерывного действия.

Промышленность выпускает следующие маслоизготовители периодического действия:

безвальцовый марки РЗ-ОБЭ, Л5-ОМП, MM-1OOO, ЯЗ-ОМЕ-0,13. Они предназначены

для выработки вологодского несоленого и соленого, сладко- и кислосливочного,

любительского соленого и несоленого, сладко- и кислосливочного масла по ГОСТ 37-

87 методом периодического сбивания.

Рис. 11.1. Маслоизготовитель безвальцовый марки РЗ-ОБЭ: 1 - емкость; 2 - оросительное

устройство: 3 - ограждение; 4 - станина с коробкой скоростей; 5 - тележка для приема масла; 6

- стойка

На рис.

11.1 показан безвальцовый маслоизготовитель РЗ-ОБЭ с конической

емкостью. Он состоит из емкости 1, установленной на стойке 6 и станине 4 с коробкой

скоростей, оросительного устройства 2, ограждения 3 и тележки 5 для приема масла.

Емкость маслоизготовителя выполнена из двух конусов, сваренных по основанию из

нержавеющей стали. Внутри имеется наклонно приваренная лопасть для сбивания

сливок и обработки масла. Шероховатая поверхность предотвращает налипание на нее

масла. На вершине одного из конусов смонтирован люк для выгрузки готового

продукта. Емкость снабжена смотровым окном, двумя кранами для спуска пахты и

соединена с выводным валом коробки передач и опорной стойкой. Коробка передач

передает вращение бочке от 2-скоростного электродвигателя.

Опорная стойка представляет собой литую раму, в верхней части которой

смонтированы сферический подшипник и валик с фланцем, крепящийся с помощью

шпилек ко второй цапфе емкости. Ограждение маслоизготовителя, предотвращающее

доступ обслуживающего персонала спереди в зону вращения емкости, состоит из

изогнутой трубы, имеющей на концах проушины с рычагами для противовесов. С

помощью проушин оно крепится шарнирно

(может поворачиваться вокруг

горизонтальной оси) к кронштейнам, установленным на корпусе коробки передач.

Ограждение сблокировано с электродвигателем маслоизготовителя, при нажатии

кнопки "Пуск" электродвигатель не включается, если оно поднято. Доступ в зону

вращения емкости с другой стороны предотвращается неподвижно смонтированным

ограждением, выполненным по месту установки маслоизготовителя. Душ

маслоизготовителя служит для регулирования температуры сбиваемых сливок за счет

теплопроводности стальной емкости, орошаемой сверху холодной или горячей водой.

Устройство для орошения представляет собой трубу с отверстиями, расположенную

над емкостью (монтируется одним концом на опорной стойке 6, другим на крышке

коробки скоростей). На входе душ имеет вентиль, соединенный с магистралями

горячей и холодной воды.

Тележка 5 предназначена для приема выгружаемых из емкости готового масла и

пахты. Корпус тележки изготовлен из нержавеющей стали.

Маслоизготовитель Л5-ОМП

(рис. 11.2) состоит из барабана

4, станины

2 с

приводом, пульта 1 управления, электрошкафа, стойки 8, орошающего устройства 3,

ограждения 9 и тележки 10.

Барабан 4 представляет собой цилиндрическую емкость, сваренную из листовой

нержавеющей стали. На поверхности смонтированы откидной люк 5, смотровое окно 6,

кран 12 для выпуска пахты и клапан 7 для выпуска газов, образующихся при сбивании

сливок. Внутри емкость специально обработана для исключения налипания продуктов.

Станина

2 выполнена из облегченного проката и имеет сварную рамную

конструкцию, к которой крепятся электрошкаф, пульт управления и привод

маслоизготовителя. Наличие облицовочных листов обеспечивает свободный доступ к

обслуживанию привода. В верхней части станины смонтированы сферический

подшипник и вал с фланцем для крепления барабана.

Орошаемое устройство 3 изготовлено из труб с отверстиями и расположено над

барабаном. Крепится оно на станине и имеет вентиль для подачи из магистрали теплой

и холодной воды.

Ограждение, выполненное из труб, крепится на станине и стойке и сблокировано с

электродвигателем маслоизготовителя концевым выключателем.

Тележка для слива пахты, выгрузка масла и их транспортировки изготовлена из

нержавеющей стали.

Рис. 11.2. Общий вид маслоизготовителя Л5-ОМП: 1 - пульт управления: 2 -

станина; 3 - орошающее устройство; 4 - барабан; 5 - люк; 6 - смотровое окно; 7 -

клапан выпуска газов; 8 - стойка; 9 - ограждение; 10 - тележка; 11 - привод; 12 - кран

Маслоизготовители Л5-ОМП и РЗ-ОБЭ монтируются на бетонном фундаменте и

крепятся фундаментными болтами М

16x300. Высота и ширина фундамента

обеспечивают свободную установку тележки под барабаном маслоизготовителя.

Обслуживает маслоизготовители один человек.

Маслоизготовители непрерывного действия

Маслоизготовители непрерывного действия по сравнению с периодическими имеют

более высокие параметры сбивания и обработки. Они состоят из последовательно

размещенных устройств для сбивания сливок жирностью 30«40% в масляное зерно и

текстураторов, превращающих масляное зерно в пласт заданной структуры.

На рис. 11.3 показана схема маслоизготовителя непрерывного действия марки А1-

ОЛО/1. На станине 14 установлены электродвигатель 15 с вариатором 16 скоростей

рабочих органов сбивателя 2 и привод 18 текстуратора 5.

Сбиватель 2 состоит из внутреннего и наружного цилиндров, между которыми

имеется охлаждающая рубашка 3, лопастной мешалки 4. Она приводится во вращение

от электродвигателя 15 через вариатор 16 и клиноременную передачу 17.

Текстуратор

5 служит для отпрессовывания влаги от масляного зерна и

превращения его в пласт заданной структуры. При необходимости в текстураторе

проводится промывка масла, посолка и вакуумирование.

Текстураторы могут быть с одной или двумя шнековыми камерами, размещенными

последовательно или параллельно. В свою очередь, каждая из этих камер может быть

одно-, двух- и трехступенчатой.

Рис. 11.3. Схема маслоизготовителя непрерывного действия: 1 - кран; 2 - сбиватель; 3 -

охлаждающая рубашка; 4 - мешалка; 5 - текстуратор; 6 - промывочная камера; 7 - вакуумная

обработочная

камера;

перфорированные

матрицы

лопастями;

- насадка коническая;

- отстойник пахты;

- отстойник промывочныой воды;

12 - насос-дозатор; 13 - пульт управления; 14 - станина; 15 - электродвигатель; 16 -

вариатор скоростей; 17 - клиноременная передача; 18 - привод текстуратора

Сбиватель является одним из основных рабочих органов маслоизготовителя и

состоит из корпуса , цилиндра , мешалки с билами, приводного вала, патрубка для

подачи сливок, приемников для выхода масла и пахты.

Корпус сбивателя выполнен литьем из чугуна и крепится на станине болтами. В

корпусе установлен съемный цилиндр с наружной рубашкой охлаждения и патрубком

подачи сливок тангенциально к поверхности цилиндра. Внутри корпуса проходит

приводной вал, на котором крепится мешалка с четырьмя регулируемыми билами. Вал

сбивателя вращается в подшипниках. Корпус сбивателя имеет патрубки для входа и

выхода охлаждающей воды.

Шнековый текстуратор состоит из трех последовательно расположенных камер со

шнеками, вращающимися навстречу один другому. Первая камера представляет собой

сварной корпус с рубашкой для охлаждения водой. В верхней части камеры расположены

бункер для входа продукта, в котором имеется приспособление для промывки масляного

зерна. К нижней части камеры прикрепляется крышка с сифоном для удаления пахты. Для

предотвращения попадания масляного зерна в пахту имеется сетка, которая промывается

водой из специального устройства.

Вторая камера немного короче первой и не имеет охлаждающей рубашки. Для

формирования пласта масла и регулирования направления при переходе из первой

камеры во вторую устанавливается подъемная плита. Приспособление для вторичной

промывки находится в начале второй камеры. Промывочная вода удаляется внизу через

сифон.

ОБОРУДОВАНИЕ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ (2018 год) - часть 2