Finishing. Dodaci. Repair. Instalacija. Izbor. Otvaranje
P Primarna prerada mlijeka podrazumijeva čitav niz radnji koje imaju za cilj očuvanje svježine mlijeka do predaje na preradu ili potrošaču. Sastav primarne prerade mlijeka uključuje:
1) – prečišćavanje mleka;
2) – filtracija mlijeka;
3) – hlađenje mleka;
4) – pasterizacija mlijeka.
OČišćenje mlijeka od mehaničkih nečistoća različitih vrsta koristi se za poboljšanje njegovog kvaliteta. U zavisnosti od instalacija za mužu, koriste se sledeće vrste filtera: flanel, gaza, najlonska, lavsanska ili mesingana mreža, kao i separatori-čistači, koji se koriste za centrifugalno prečišćavanje mleka.
M Mlijeko je kvarljiv proizvod i sastoji se od više od 100 različitih tvari:
1) voda – oko 87,5%;
2) mlečna mast – 2,9-5,0%;
3) mlečni šećer – 4,5-4,8%;
4) proteini – 2,7-3,7%.
P Prilikom mašinske muže izvori zagađenja su:
1) – kontaminirano vime;
2) – mljekovodi, kao i mašine za mužu koje su podvrgnute nekvalitetnom pranju;
3) – vazduh ambara, kontaminiran bakterijama. Usisava se u mlečne vodove kroz komore kolektora instalacija za mužu.
B Hlađenje igra važnu ulogu u očuvanju mlijeka. Svježe pomuženo mlijeko može zaustaviti razvoj mikroorganizama u prva 2-3 sata nakon muže, pa je potrebno hlađenje odmah nakon muže. Hlađenje od 37 do 10 stepeni. Celzijus povećava baktericidni period na 24 sata, a ako se mlijeko ohladi na 5 stepeni. Celzijusa, zatim do 36 sati.
O Mlijeko se hladi korištenjem dugotrajnih rashladnih kupki, kao i hladnjaka različitih izvedbi.
M Maksimalna efikasnost hlađenja mlijeka postiže se upotrebom hladnjaka za mlijeko koji se razlikuju po načinu hlađenja i dizajnu. Ovo su:
1) – uređaji za navodnjavanje otvorenog i zatvorenog dizajna;
2) – paralelni i protivtočni hladnjaci;
3) – pločasti hladnjaci;
4) – cevni hladnjaci.
Sh Protuprotočni pločasti hladnjaci su postali široko rasprostranjeni. Rashladna sredstva koja odvode toplinu mlijeka kroz zidove hladnjaka su voda ili slana otopina hlađena rashladnim jedinicama.
Rice. 1. Hladnjak ploča. Šema rada.
1) – Bočni zid;
2) – ploča;
3) – Zaptivka;
4) – Crevo za odvod tople vode;
5) – Crevo za odvod mleka;
6) – Crijevo za odvod hladne vode;
7) – Crijevo za odvod ohlađenog mlijeka.
Pločasti hladnjak[pirinač. 1] može funkcionirati ne samo u protustrujnim, već iu režimima direktnog toka. Rad pločastih hladnjaka u režimu direktnog protoka zasniva se na upotrebi slane vode (kao rashladnog sredstva), koja se hladi na temperature ispod nule. Suština kontrastrujnog režima je da se mlijeko ohladi na temperaturu koja prelazi početnu temperaturu rashladnog sredstva za 3 stepena. Celzijus.
IN Pločasti hladnjak se sastoji od seta ploča (nerđajući čelik), izolovanih jedna od druge pomoću gumenih zaptivki. Za spajanje ploča koriste se bočne stijenke, zategnute vijcima. Kanali za rashladnu tečnost i mleko su odvojeni. Ako se voda koristi kao rashladno sredstvo, tada se koristi protuprotočna shema vode i mlijeka.
TO Broj ploča koje se nalaze u radnom paketu služi za određivanje površine razmjene toplote, kao i performansi hladnjaka, koji se izračunavaju uzimajući u obzir početnu temperaturu rashladnog sredstva i mlijeka koji učestvuju u izmjeni topline, te potrebne ( konačna) temperatura mlijeka.
Projektni režim rada hladnjaka prema odnosu dovod mlijeka i rashladne vode je 1:3, a ako se kao rashladno sredstvo koristi slana otopina, onda 1:2.
P Pločasti hladnjaci su deo postrojenja za prečišćavanje mleka OM-1A i OM-1, kao i automatizovanih postrojenja OOU-M i OOT-M, koja obezbeđuju dvostepeno hlađenje. Mlijeko se u prvom dijelu hladi vodom iz slavine, dok se u drugom dijelu mlijeko dalje hladi slanom vodom ili vodom koja je hlađena rashladnom mašinom.
Rice. 2. Čistač-hladnjak OM-1A. Dizajn i tehnološka šema.
1) – Elektromotor;
2) – Krevet sa pogonskim mehanizmom;
3) – Centrifuga;
4) – Crevo;
5) – Crevo;
6) – Hladnjak za mlijeko;
7) – mliječnica;
8) – prijemnik mleka u jedinici za mužu;
9) – kućište filtera jedinice za mužu;
10) – Crevo.
Prečistač-hladnjak mlijeka OM-1[pirinač. 1] služi za centrifugalno čišćenje, kao i hlađenje mleka direktno na farmama mleka. Agregiran je sa mašinama za mužu opremljenim mlekovodom i muzom u prenosive kante. Prečistač-hladnjak mlijeka OM-1 radi zajedno sa muznom mašinom, kao završni element u protočnoj (tehnološkoj) liniji za mužu i primarnoj preradi mlijeka. Rashladno sredstvo je voda iz bunara ili rashladne jedinice.
IN Prečistač-hladnjak mlijeka se sastoji od centrifuge (3) i hladnjaka za mlijeko (6), postavljenih na ploču zajedno sa crijevima: vakuum (5), dovod mlijeka (4), dovod mlijeka (10), koji je podvrgnut čišćenju, do hladnjaka. Centrifuga (3) ima bubanj, pogonski mehanizam sa elektromotorom (1) i prijemno-izlazni uređaj. Zaustavljanje bubnja (kada je elektromotor isključen) i njegovo fiksiranje (tokom montaže/demontaže) vrši se pomoću para čepova i kočnica smještenih u pogonskom mehanizmu.
P Pogonski mehanizam uključuje horizontalnu osovinu opremljenu frikciono-centrifugalnim kvačilom, vertikalnu osovinu i pulsator (uz pomoć njega se određuje brzina rotacije bubnja - 7900-8300 min -1). Matica se koristi za pričvršćivanje bubnja na vreteno (vertikalna osovina). Od horizontalnog pogonskog vratila rotacija se prenosi na vreteno, kao i na bubanj kroz par puža. Glatko pokretanje prečistača je osigurano frikciono-centrifugalnim kvačilom.
D Za brzo (tanslojno) hlađenje mlijeka u zatvorenom toku koristi se hladnjak za mlijeko, koji se zasniva na setu ploča za prijenos topline pričvršćenih između potisne i potisne ploče. Trostruka potrošnja vode (početna temperatura - 7-9 stepeni Celzijusa) dovodi do temperaturne razlike između ohlađenog mleka i ulazne vode - do 2 stepena. Celzijus.
M mleko (temperatura 24-35 stepeni celzijusa), zbog vakuuma, koji se iz prijemnika mleka (8) dovodi crevom (5) do priključka prijemno-izlaznog uređaja, napaja se iz kućišta filtera za mužu. mašinu (sa linijom za mleko) do područja među pločama bubnja centrifuge, koji se rotira. Djelovanjem centrifugalne sile nečistoće prisutne u mlijeku bacaju na zid komore za blato, gdje one ostaju. Nakon čišćenja i prolaska između ploča bubnja, mlijeko se pumpa kroz disk pod pritiskom u hladnjak za mlijeko (6) (njegovi međupločasti kanali), istovremeno odajući toplinu protoku rashladne vode koji se kreće prema njemu i šalje se u mlijeko. tank. Pumpa pumpa hladnu vodu iz jedinice za hlađenje vodom u vodene (međupločaste) kanale hladnjaka koji se nalazi u blizini kanala za mlijeko. Nakon što voda prođe suprotno protoku mlijeka i ohladi ga, vraća se nazad u instalaciju.
IN U slučaju agregacije mašine OM-1A sa instalacijama za mužu (DAS-2B, AD-100A), u kojima se mleko sakuplja u prenosive tikvice, mleko se usisava u prečistač pomoću vakuuma koji radi na vakum žici od vakumsku slavinu. Crevo za dovod mleka (4) sa ventilom i plovkom koji se nalazi na kraju spušta se u tikvicu sa mlekom, koja se iz njega šalje u centrifugu (3). Prečistač-hladnjak OM-1A ima sljedeće parametre: protok – do 1200 l/h; snaga elektromotora – 1,5 kW; količina mlijeka koje je prošlo prečišćavanje (prije istovara nakupljenog taloga) je 2500 kg.
P asterizacija mlijeka se vrši kroz pasterizatore ili pasterizaciono-hlađene jedinice i ima za cilj uništavanje bakterija prisutnih u njemu. Pasterizatori se dijele prema načinu termičke obrade mlijeka:
Thermal;
hladno;
prema korištenom izvoru energije:
Steam;
Električni (otporno grijanje);
Indukcijsko grijanje;
Infracrveno zračenje;
Ultraljubičasti iradijatori;
Vibratori visoke frekvencije;
prema načinu na koji se proces odvija:
Kontinuirano djelovanje;
Periodična akcija.
Sh Termička pasterizacija mlijeka korištenjem sljedećih načina postala je široko rasprostranjena:
Dugotrajno;
Kratkoročno;
Instant.
D Za dugotrajnu pasterizaciju koriste se kupke s dvostrukim stijenkama opremljene mješalicama. Pola sata mleko se drži na temperaturi od 63-65 stepeni. Celzijus. Kratkotrajna (tankoslojna) pasterizacija se vrši na pločastim (automatizovanim) pasterizacionim i rashladnim jedinicama, u kojima se mleko drži 20 s, zagrejano na 76 ± 2 stepena. Celzijus.
Pločasti pasterizatori strukturno sličan pločastim hladnjakima. Razlika je u brtvama otpornim na toplinu postavljenim između ploča od nehrđajućeg čelika. Mlijeko i voda se kreću u suprotnoj struji, naizmjenično. Pumpe za mlijeko i vodu su odgovorne za stvaranje pritiska potrebnog za kretanje tokova. Proces izmjene topline odvija se između toka mlijeka i tople vode, koji su odvojeni tankim pločama od nehrđajućeg čelika.
P Postrojenja za asterizaciju OPF-1 i OPU-3M sastoje se od pločastog pasterizatora, izmjenjivača-regeneratora topline i hladnjaka. Za njihovu montažu (na jedan krevet) koriste se strukturno identične ploče. Pored toga, instalacije mogu biti opremljene dodatnom opremom: pumpama i rezervoarima za toplu vodu i mlijeko; stabilizator protoka; centrifugalni čistači mlijeka; cjevovodi sa armaturom. Podešavanje temperaturnih uslova i produktivnosti instalacija vrši se promenom broja ploča u uređajima.
TO Primarne operacije prerade mlijeka uključuju odmašćivanje, čija je suština odvajanje na obrano mlijeko i kajmak. Ova operacija se izvodi pomoću separatora. Strukturno, separatori se dijele na otvorene; polu-zatvorena; zapečaćeno. Otvoreni separatori podrazumijevaju kontakt zraka sa dolaznim mlijekom i odlazećim proizvodima odvajanja. U poluzatvorene separatore mlijeko se dovodi otvorenim tokom, dok se proizvodi uklanjaju pod pritiskom (na zatvoren način), koji stvara bubanj separatora. Snabdijevanje mlijekom, kao i odvoz proizvoda u zatvorenim separatorima, vrši se bez pristupa zraka, pod pritiskom. Upotreba ovakvih separatora je preporučljiva u zatvorenim sistemima postrojenja za hlađenje i pasterizaciju, kao iu velikim preduzećima u mljekarskoj industriji.
B Araban je glavno radno tijelo separatora i može se izraditi u dvije verzije:
1) – bubanj za odvajanje kreme;
2) – bubanj za čišćenje.
Rice. 3. Šema kretanja mlijeka, kajmaka i obranog mlijeka.
A) – Bubanj za čišćenje;
B) – Bubanj za odvajanje kreme.
Bubanj za odvajanje kreme uključuje bazu (1) [Sl. 3, B)], držač ploča (3), paket ploča (4), kućište bubnja (5), preklopna matica (7). Zaptivni prsten (2) se postavlja između kućišta i postolja.
TO Kalibrirana cijev (8) prijemne komore se ubacuje u bazu. Set ploča zajedno sa držačem ploče stavlja se na centralnu cijev postolja.
P zavareni šiljci osiguravaju razmak između ploča. Ploča za razdvajanje (10) pokriva hrpu ploča. U njen vrat je zalemljena traka opremljena vijkom za podešavanje. Na vanjskom (konusnom) dijelu razdjelne ploče nalaze se tri zalemljena rebra na koja je montirano kućište bubnja, formirajući prostor za povratak do izlaza. Tokom procesa separacije, mlijeko iz prijemnika mlijeka se kroz kalibriranu cijev (8) (sa konstantnim pritiskom) dovodi u centralnu cijev baze. Zatim se mlijeko usmjerava kroz kanale, kao i otvore na držaču tanjira, kroz tri vertikalna kanala smještena u pakovanju ploča, nakon čega se raspoređuje u rotirajućem bubnju između ploča. Tok mlijeka je odvojen u prostoru međuploča. Plazma, kao najteži dio mlijeka, usmjerena je prema zidovima kućišta bubnja (prema periferiji).
IN Učinak centripetalnog ubrzanja na masne globule dovodi do njihovog kretanja u osi rotacije i „lebdenja“. Posljedično, utjecaj pritiska novopristiglih porcija mlijeka u bubanj dovodi do stvaranja para tokova u međupločnom prostoru:
1) – protok kreme (usmeren prema osi bubnja);
2) – tok plazme (obranog mleka) usmeren je ka zidovima kućišta bubnja. Kada se gurne prema držaču tanjira, krema se podiže i izlazi kroz otvor koji se nalazi na zavrtnju za podešavanje.
IN uvrtanje vijka za podešavanje dovodi do smanjenja pritiska, kao i brzine protoka kreme, usled čega se smanjuje prinos kreme i povećava sadržaj masti. Mlijeko sa maksimalnim stepenom odmašćivanja prolazi između kućišta i odvojne ploče, nakon čega se kroz kanale (6) izbacuje iz bubnja.
IN U muljnom prostoru (između kućišta bubnja i paketa ploča) se talože najteže strane nečistoće koje se oslobađaju iz mlijeka.
B Araban separatora mlijeka [Sl. 3, A)] služi za centrifugalno prečišćavanje mlijeka od onih nečistoća čija je gustina veća od gustine mlijeka. Za razliku od ploča separatora kreme, kod ovog separatora prečnik ploča je manji i nemaju rupe. Svaka ploča (na svojoj generatrisi) je opremljena sa četiri zavarene trake.
I Iz plovne komore mlijeko se usmjerava kroz mliječnu cijev osnove bubnja, kao i kanale držača ploče, u prostor isplaka, gdje počinje čišćenje, koje se završava u međupločastim prazninama. Očišćeno mleko se diže kroz (spoljne) kanale držača tanjira i uklanja se iz bubnja kroz kanale (6).
Rice. 4. Odvajač kreme OSB-1000. Šema.
1) – Elektromotor;
2) – Frikciono-centrifugalno kvačilo;
3) – Pogonski mehanizam;
4) – vreteno (vertikalna osovina);
5) – bubanj;
6) – odvojna ploča;
7) – cijev;
8) – plovak;
9) – prijemnik kreme;
10) – prijemnik obranog mleka;
11) – Kućište ležaja;
12) – Rupa za punjenje;
13) – Prozor za pregled.
Odvajač kreme OSB-1000 koristi se za razdvajanje punomasnog mleka na vrhnje i obrano mleko, kao i za istovremeno čišćenje proizvoda od zagađivača. OSB-1000 uključuje: elektromotor (1) [Sl. 4] snaga 0,55 kW; pogonski mehanizam, koji uključuje horizontalnu osovinu sa zupčanikom i frikciono-centrifugalno kvačilo (2), kao i vreteno (4)); bubanj (5) i prijemno-izlazni uređaj. Pogonski mehanizam osigurava glatki i postupni prijenos obrtnog momenta sa osovine elektromotora pomoću frikciono-centrifugalne spojke i pužnog para na bubanj.
M Spojnica se sastoji od poluspojnice, kaveza i utega sa frikcionim oblogama. Bubanj (5) uključuje bazu; držač ploča; paket međuploča; gornju pregradnu ploču (6) koja ima rupu i vijak za podešavanje; poklopac koji je maticom pritisnut na bazu. Da biste odredili brzinu rotacije bubnja, pritisnite prstom dugme pulsatora i izbrojite udarce pomoću štoperice. Jedan udar je jednak 166 okretaja bubnja, a radna brzina (8000 o/min) odgovara 48-49 udaraca u minuti.
IN Prilikom pokretanja, prilikom rotacije polovice spojnice, centrifugalna sila koja djeluje na tegove pritiska ih na držač koji nose sa sobom (sa zaustavljanjem klizanja nakon određenog vremena).
P Mlijeko koje ulazi u prijemnik podiže plovak (8) i teče niz cijev (7) u rotirajući bubanj, raspoređujući se u prostorima među pločama. Centrifugalna sila izbacuje obrano mlijeko, koje je teža frakcija, prema perifernom dijelu bubnja, dok se kajmak gura prema osi rotacije.
D Pritisak mlijeka koje neprekidno teče u bubanj uzrokuje da obrano mlijeko prođe između ploče za odvajanje (njene vanjske površine) i poklopca bubnja. Zatim se slobodno ubacuje kroz nekoliko rupa u prijemnik obranog mlijeka (10). Kroz tri vertikalna kanala krema se podiže ispod odvojne ploče (6) i ulazi u prijemnik (9) kroz otvor koji se nalazi na vijku za podešavanje. Sadržaj masti se podešava okretanjem vijka za podešavanje. Da biste povećali sadržaj masti u kremi, potrebno je zavrnuti vijak unutar odvojne ploče, čime se smanjuje razmak između izlaznog otvora i ose rotacije bubnja, a da biste ga smanjili, izvucite ga.
P Parametri OSB-1000 krem separatora: protok – 1000 l/h; neprekidno vreme rada – do 1 sat; procenat masti u obranom mleku je do 0,04%.
Uz pomoć takvog kompleksa kao što je oprema za preradu mlijeka, od sirovog se proizvoda proizvode različite vrste pasteriziranih komponenti, kefir s niskim udjelom masti, klasični svježi sir i pavlaka. Svi ovi proizvodi su traženi na tržištu. Isplativije ih je prodati nego prerađene sirovine.
Sva oprema za preradu mlijeka, kao cjelina, sastoji se od nekoliko tipova i svaki element lanca prerade mlijeka obavlja svoj individualni funkcionalni zadatak.
Sastav linije za preradu mlijeka
1. Kapacitivna oprema za preradu mlijeka uz pomoć koje se odvija radni proces. Ovaj tip uređaja se sastoji od svih vrsta posuda za prijem i skladištenje mlijeka: starter posude, dugotrajne kupke za pasterizaciju i još mnogo toga.
2. koriste se za dobijanje osnovnih komponenti kao što su krema i reverzni separatori od punomasnog mleka, a takođe pomažu u efikasnom prečišćavanju mleka od prisustva bilo kakvih stranih komponenti. Štaviše, opremanje separatora dodatnim uređajima omogućava razdvajanje mlijeka na različite vrste masnih sastojaka. Moguće je koristiti mehanizme separatora u drugim oblastima proizvodne aktivnosti kako bi se odvojile slične vrste proizvoda proizvoda.
3. Homogenizatori. Ovu vrstu kompleksa, kao što je oprema za preradu mlijeka, koriste organizacije za proizvodnju mlijeka. Uz njihovu pomoć stvara se fino mljevena masa i visoko disperzibilna emulzija mliječnih formacija. Homogenizatori su opremljeni u preduzećima koja proizvode vrhnje, razne vrste smrznutih mliječnih proizvoda i konzerviranu hranu sa mliječnim komponentama.
4. Jedinice za izmjenu topline uključuju različite vrste hladnjaka i pasterizatora. Hladnjaci mlijeka rade na bazi freona, leda, rashlađene vode i propilen glikola. Led u takvim hladnjacima se akumulira unaprijed, zahvaljujući čemu se uređaj može pustiti u rad u bilo kojem trenutku.
Ovo je posebno važno ako postoje razlike između tarifa električne energije u različitim vremenskim periodima. Oprema za preradu mlijeka koju koristi mliječna industrija hladi mlijeko. To se postiže navodnjavanjem posude ledenom vodom. Uređaji za razmjenu toplinske energije rade velikom brzinom.
5. Oprema za preradu mlijeka opremljena je posebnim pasterizatorima, koji se koriste u pogonima za preradu mlijeka u cilju uništavanja patogenih organizama. Ovaj proces se izvodi termičkom obradom sirovina. Proces pasterizacije vam omogućava da sačuvate punu vrijednost proizvoda.
5. Emulgatori, disperzanti. Upotreba ovog tipa uređaja u industrijskoj liniji kao što je oprema za preradu mlijeka omogućava pretvaranje praškastih i tekućih tvari u sve vrste emulzija. Slična oprema se koristi u fabrikama koje proizvode razne vrste sireva i paste, majoneze, margarine i slične vrste proizvoda.
6. Jedna od najpopularnijih linija koje koristi mlječna industrija su instalacije za sladoled, puter i kondenzirano mlijeko. Proizvodne linije mliječne industrije uključuju i instalacije koje omogućavaju oporavak mlijeka u prahu.
7. Sanitarije su oprema koja se koristi za pranje i dezinfekciju svih vrsta uređaja koji imaju direktan kontakt sa mlijekom.
Praktična lekcija br. 2
Oprema za mehaničku preradu mlijeka i mliječnih proizvoda
2.1. Oprema za separaciju i koncentraciju mlijeka membranskim metodama
Membranske metode za preradu mlijeka uključuju ultrafiltraciju, reverznu osmozu i elektrodijalizu.
Suština svih membranskih metoda je odvajanje i koncentracija sirovog mlijeka tokom filtracije kroz posebne membrane pod utjecajem pritiska (ultrafiltracija i reverzna osmoza) ili električnog polja (elektrodijaliza).
Ultrafiltracija se koristi za odvajanje proteina iz mlijeka i surutke; uz reverznu osmozu, mliječne sirovine su koncentrirane, jer samo voda prolazi kroz membrane; Sirutka se podvrgava elektrodijalizi kako bi se demineralizirala.
Izvršno tijelo instalacija za filtraciju i reverznu osmozu je polupropusna membrana na bazi acetata celuloze i poroznih polimernih materijala. Za ultrafiltraciju se koriste membrane s veličinom pora od 500 nm. Takve membrane zadržavaju molekule veće od veličine pora i omogućavaju malim molekulima da prođu. Proces ultrafiltracije se izvodi pod pritiskom od 0,1...0,5 MPa. Za reverznu osmozu koriste se polupropusne membrane s veličinom pora manjom od 50 nm, proces se provodi pod pritiskom od 1...10 MPa.
Membranski aparat je uređaj koji se sastoji od kućišta, membrane, drenažne jedinice, pričvršćivača, strukturnih elemenata za unos inicijalne otopine i izlaz koncentrata i filtrata, miješanje itd. Za membranu se koriste četiri tipa aparata. odvajanje: ravni okvir, cevasti, rolni i šuplja vlakna. Na sl. 2.1 prikazuje glavne vrste membranskih uređaja.
Industrijski membranski uređaji su paketi, blokovi, kompleksi membranskih elemenata: ćelije, sekcije, moduli. Membranski aparat je obično dio serijske ili kontinuirane membranske instalacije, koja također uključuje pumpe, uređaje za doziranje, posude za početni rastvor, filtrat, koncentrat i otopine za pranje, spojne cjevovode i instrumentaciju.
Ultrafiltraciona jedinica se sastoji od filterskog aparata, pumpe za dovod proizvoda u aparat, pumpe za guranje proizvoda kroz membranske filtere, spojnih cjevovoda i kontrolnih ventila.
Glavni dio filterskog aparata je polupropusna membrana - tanki porozni film čija je veličina pora manja od 0,5 mikrona. Film se postavlja na makroporoznu podlogu, što povećava njegovu mehaničku čvrstoću. Obično se kao podloga koristi porozni lim od nerđajućeg čelika debljine 0,5...3 mm sa porama od 0,5...10 mikrona.
Slika 2.1. Membranski uređaji:
a - ravan okvir: 1 - prirubnica, 2 - membrana, 3 - drenažna ploča, 4 - zaptivna ploča, 5 - odvojna ploča; b - cevasti: 1 - zaptivni materijal (komaund), 2 - telo, 3 - cevasta membrana; c - rolna: 1 - cijev za drenažu filtrata, 2 - membrana, 3 - element za formiranje kanala (turbulator), 4 - podloga - drenaža, 5 - ljepljivi spoj; d - sa punim vlaknima: 1 - drenažna podloga, 2 - podloška sa šupljim vlaknima, 3 - tijelo, 4 - šuplja vlakna, 5 - poklopac.
U prvoj fazi, kao rezultat ultrafiltracije, dobiva se koncentrat koji sadrži od 3 do 15% proteina i fiziološku otopinu laktoze. U drugoj fazi, rastvor laktoze-soli se propušta kroz membranu reverzne osmoze i dobija se koncentrirani rastvor laktoze (10...20%) i filtrat, koji je 1% rastvor soli.
Dizajni ultrafiltracionih postrojenja za preradu mliječnih i prehrambenih proizvoda su raznoliki. U najnaprednijim, na primjer u sistemu Sartokon-2, filtrirana tečnost se pumpom gura kroz tanke kanale između dva filtera.
Dio tečnosti prolazi kroz membranske filtere, a ostatak ulazi u posudu sa originalnim proizvodom da bi se recirkulisao kroz sistem. Kontinuirano tangencijalno strujanje duž površine filtera rezultira efikasnom filtracijom jer ne dozvoljava zarobljenim česticama ili supstancama da se talože na površini filtera i blokiraju ih. Efekat čišćenja je pojačan upotrebom posebne mrežice u uskom kanalu između filtera, što uzrokuje turbulenciju protoka.
Sistem koristi Microsart module sa membranskim filterima od celuloznog acetata ili poliolefina sa veličinom pora od 0,1; 0,3; 0,45 mikrona ili Ultrasart moduli sa celuloznim triacetatnim ili polisulfonskim ultrafilterima sa nominalnom selektivnošću molekulske težine od 10.000 i 5.000.
Performanse sistema Sartokon-2 zavise od broja modula instaliranih u njemu, čija površina može varirati unutar 0,7...4,9 m2 za ultrafiltraciju i 0,7...4,2 m2 za mikrofiltraciju.
2.2. Oprema za odvajanje heterogenih sistema
Suština procesa separacije (odvajanja) mlijeka, kao i svakog heterogenog sistema, je taloženje dispergirane faze u polju gravitacijskih i centrifugalnih sila.
Prilikom odvajanja mlijeko se dijeli na dvije frakcije različite gustine: visokomasnu (krema) i nemasnu (obrano mlijeko).
Po svojoj namjeni razlikuju se separatori mlijeka, separatori krema, separatori za proizvodnju masnog kajmaka i univerzalni separatori sa zamjenjivim bubnjevima.
Ovisno o načinu dovoda mlijeka i uklanjanja izdvojenih proizvoda, uređaji su otvoreni, poluzatvoreni i zatvoreni.
U otvorenim separatorima kapaciteta do 0,3 kg/s, dovod mlijeka, pavlaka i uklanjanje obranog mlijeka nastaju u kontaktu sa zrakom. U tom slučaju nastaje mliječna pjena, što pogoršava uslove rada separatora. U poluzatvorenim separatorima kapaciteta 0,5...1 kg/s mlijeko se dovodi na otvoren način, a proizvod se ispušta na zatvoren način pod pritiskom. U zatvorenim (hermetičkim) separatorima kapaciteta preko 1 kg/s vrši se dovod mlijeka i odvajanje izdvojenih proizvoda bez pristupa zraka pod pritiskom kroz cijevi.
Prema načinu uklanjanja mehaničkih nečistoća i proteinskih ugrušaka iz bubnja, separatori mogu biti sa ručnim istovarom taloga (zaustavljanje separatora, rastavljanje i čišćenje bubnja), sa periodičnim istovarom kroz prozore u tijelu bubnja (samoistovarivanje) i sa kontinuiranim istovarom sedimenta kroz mlaznice duž periferije tijela bubnja (gruša).
Ovisno o vrsti pogona, separatori mogu biti ručni ili električni. Prijenos rotacije s elektromotora na bubanj u separatorima druge grupe vrši se pomoću para vijaka ili remenskog pogona. Bubnjevi separatora malog kapaciteta ugrađuju se direktno na osovinu motora.
Jedan od glavnih tehnoloških parametara koji karakteriziraju rad separatora je temperatura odvojenog ili pročišćenog proizvoda.
Mlijeko koje se šalje na separaciju ili čišćenje mora imati temperaturu od 40...45°C. Visokotemperaturna separacija se vrši na temperaturi od 60...85˚S, pri odvajanju hladnog mlijeka proizvod ima temperaturu od 4...10˚S.
Glavne komponente separatora bilo koje vrste (slika 2.2) su okvir koji se sastoji od tijela i posude, bubnja, prijemnog i izlaznog uređaja i pogonskog mehanizma, koji uključuje vertikalnu osovinu ( vreteno) i horizontalno vratilo sa zupčanikom.
Tijelo okvira sadrži pogonski mehanizam s bubnjem postavljenim na okomitu osovinu. Okvirna posuda je zatvorena poklopcem koji služi za smještaj prijemnog i izlaznog uređaja. Separatori sa samopražnjenjem i mlaznicama imaju prijemnik za talog ili kondenzovanu frakciju (na primjer, skuta). Električni motor prirubnički Izvedba se nalazi sa strane ležaja, a njena osovina je povezana sa pogonskim mehanizmom preko ubrzavajućeg centrifugalnog tarnog kvačila.
U zavisnosti od tehnološke namene, bubnjevi separatora se razlikuju po dizajnu (slika 2.3).
Slika 2.2. Separator - prečistač mleka poluzatvorenog tipa sa ručnim ispuštanjem taloga:
1 - tijelo okvira, 2 - kočnica, 3 - prijemni i izlazni uređaj, 4 - poklopac separatora, 5 - posuda okvira, 6 - graničnik bubnja, 7 - bubanj, 8 - vertikalno vratilo (vreteno), 9 - zupčanik horizontalnog vratila.
Bubanj separatora kreme otvorenog tipa sa ručnim ispuštanjem taloga (slika 2.4) sastoji se od osnove, o-prstena, držača ploče, paketa ploča, odvojne ploče, kućišta i spojne matice. Baza bubnja je složenog oblika i sastoji se od dna sa centralnom cijevi. Cev ima tri pravougaona kanala za prolaz mleka u držač tanjira. Na vrhu cijevi ima navoj za pričvršćivanje spojne matice. Na obodu postolja nalazi se izrez za bravu kućišta, a na konusnom dijelu postolja je izbočina za pričvršćivanje držača ploče sa paketom ploča. U sredini baze nalazi se izdužena izbočina koja osigurava pouzdano spajanje bubnja s okomitom osovinom separatora.
Paket od 48...56 ploča služi za formiranje međupločnog prostora u kojem se mlijeko razdvaja na kajmak i obrano mlijeko.
Razmak između ploča stvaraju tri šiljka visine 0,4 mm koji se nalaze na vanjskoj strani svake ploče.Posljednja ploča ima šiljke s obje strane, što vam omogućava da napravite zazor ne samo sa susjednom pločom, već i sa bazom bubanj. Svaka ploča ima tri rupe; Prilikom sklapanja tanjira u vrećicu formiraju se vertikalni kanali kroz koje se mlijeko distribuira u prostoru između ploča.
Slika 2.3. Tehnološki dijagrami bubnjeva separatora različitih tipova:
a - bubanj separatora - separator (krem separator), b - bubanj separatora - taložnik (prečistač mlijeka), c - bubanj separatora mlaznica (skuta), d - bubanj separatora sa periodičnim pražnjenjem taloga: 1 - umetci diska, 2 - talog (separator sluzi), 3- teška frakcija (obrano mlijeko), 4- laka frakcija (vrhnje), 5- bistrena tečnost (čisto mlijeko), 6- sirutka, 7- prijemnik skute, 8- ugrušak skute, 9 - mlaznica, 10- tlačni disk krema, 11 - tlačni disk obranog mlijeka, 12 - ispusni prozori, 13 - pokretno dno (klip), 14 - ventil za kontrolu kretanja klipa, 15 - prijemnik taloga.
Na gornjoj površini odvojne ploče nalaze se tri rebra koja osiguravaju potreban razmak između unutrašnje površine tijela bubnja i odvojne ploče. U gornjem cilindričnom dijelu odvojne ploče nalazi se otvor za ispuštanje kreme.
Tijelo bubnja ima konusni oblik sa nekim proširenjem na bazi, što formira blatni prostor. U donjem dijelu kućišta, sa vanjske strane, nalazi se zasun koji se pri montaži uklapa u izrez baze bubnja. U gornjem dijelu vrata tijela nalaze se dva prorezana izlazna kanala za ispuštanje obranog mlijeka, otvor za ispuštanje vrhnja i vijak za podešavanje, koji je navojna čaura.
Kvantitativni odnos vrhnja i obranog mlijeka u separatorima može varirati u vrlo širokim granicama - od 1:3 do 1:12. U ovom slučaju, traženi omjer se postiže pomoću upravljačkih uređaja, čiji se princip zasniva ili na promjeni protoka vrhnja ili obranog mlijeka promjenom pritiska, ili na promjeni poprečnog presjeka izlaza.
Sl.2.4. Bubanj separatora - separator kreme otvorenog tipa sa ručnim ispuštanjem taloga: 1 - spojna matica, 2 - tijelo bubnja, 3 - odvojna ploča, 4 - paket ploča, 5 - držač ploče, 6 - o-prsten, 7 - baza bubnja.
U prvoj metodi, vijak za podešavanje s rupom konstantnog poprečnog presjeka se uvija prema unutra. Brzina protoka kreme se smanjuje, jer se centrifugalna sila smanjuje kako se vijak približava osi rotacije, a time i pritisak opada. U tom slučaju će izaći manje kreme, ali će biti viskoznije i sadržavati više masti.
Drugi način regulacije sadržaja masti u pavlaci implementiran je u poluzatvorenim separatorima kreme. Posebnost ovog tipa bubnja separatora je dizajn odvojne ploče, u čijem su gornjem dijelu smještene dvije tlačne komore. Jedna komora sadrži disk za pritisak kreme prijemnog i izlaznog uređaja separatora. Komora koja se nalazi na vratu poklopca bubnja sadrži disk za pritisak obranog mlijeka. U takvim separatorima omjer količine vrhnja i obranog mlijeka reguliše se ventilima (prigušivačima) postavljenim na cijevima prijemnog i izlaznog uređaja.
Bubnjevi separatora sa periodičnim istovarom sluzi separatora (sedimenta) imaju složeniji uređaj. Na dnu bubnja (slika 2.5) nalazi se pokretno dno (klip). Zaptivanje između baze i poklopca bubnja i klipa je obezbeđeno O-prstenovima. U nivou spoja između klipa i poklopca bubnja nalaze se prozori za istovar taloga. U gornjem položaju klipa, prozori su zatvoreni, a kada se spusti, talog se kroz prozore ispušta u prijemnik.
Rice. 2.5. Bubanj separator - separator kreme sa periodičnim ispuštanjem taloga:
1 - baza bubnja, 2 - pokretno dno (klip), 3, 5 - zaptivni prstenovi, 4 - prozor za istovar taloga, 6 - pritezni prsten, 7 - poklopac bubnja, 8 - ventil za istovar, 9 - mlaz, 10 - razvodni prsten tampon vode.
Princip rada separatora-bufera separatora kreme sa periodičnim ispuštanjem sedimenta zasniva se na stvaranju određene razlike pritiska između mleka u bubnju i tečnosti (pufer vode) ispod pomičnog dna (klipa). Istovar se kontroliše pomoću hidrauličnog sistema u ručnom i automatskom režimu rada. Glavni elementi sistema su hidraulična jedinica i upravljačka ploča.
Hidraulična jedinica (slika 2.6) uključuje filter, mjenjač za regulaciju pritiska vode u sistemu za pražnjenje bubnja (tampon voda), manometri, elektromagnetni ventil za dovod vode za pranje u prijemnik sedimenta, ručne ventile za ručno upravljanje radom separatora, kao i trosmjerni ventil za dopunjavanje vode u šupljinu ispod pokretnog dna (klipa) bubnja u zatvorenom položaju.
Upravljačka ploča uključuje tri vremenska releja, daljinski upravljač i dugmad za ručno pražnjenje, signalne lampice i osigurače. Softverski vremenski relej se koristi za podešavanje intervala između pražnjenja (30 min), kao i za kontrolu rada dva druga releja. Jedan od njih je neophodan za kontrolu rada elektromagnetnog ventila za dovod vode za pranje, drugi je za regulaciju vremena pražnjenja (0,2...0,5 s) bubnja separatora.
Sistem upravljanja istovarom hidrauličnog separatora djeluje na pokretno dno (klip) bubnja pomoću dva ventila za istovar koji se nalaze u tijelu bubnja pod uglom od 180°. Ventili su povezani kanalima izbušenim u tijelu baze sa šupljinom ispod klipa i puferskim uređajem za dovod vode ispod baze bubnja. Otvaraju se u prostor između vertikalnog zida bubnja i kućišta separatora. Prijemno-izlazni uređaji separatora dizajnirani su za uvođenje mlijeka u separator i uklanjanje izdvojenih proizvoda. Za separatore otvorenog tipa (slika 2.7), prijemni i izlazni uređaj je posuda u obliku posude postavljena na okvir separatora.
Rice. 2.6. Dijagram priključka za hidrauličnu jedinicu samoistovarnog separatora:
1 - filter, 2, 6 - ručni kontrolni ventili, 3 - elektromagnetski ventil za dovod vode za pranje, 4 - trosmjerni ventil za režime rada, 5 - elektromagnetski ventil za dovod pufer vode, 7, 9 - manometri, 8 - tlak reduktor, RV - vremenski relej.
Kontejner se sastoji od prihvatne plovkaste komore i dve razvodne komore sa rogovima za kajmak i obrano mleko. Prijemna plutajuća komora osigurava ravnomjernu opskrbu mlijekom koje dolazi iz spremnika. Komora za plovak ima cijev sa kalibriranom rupom u sredini čiji promjer osigurava nominalni učinak separatora na određenom nivou mlijeka, koji se održava pomoću plovka. Ako je nivo mlijeka nedovoljan, plovak se spušta i omogućava mlijeku da teče iz posude u komoru. Kada se prekorači nominalni nivo, plovak zatvara odvodni otvor posude za mleko, a nivo u komori se smanjuje.
Elementi čašaste posude separatora otvorenog tipa izrađeni su od lima (najčešće kalajisan ili nerđajući lim), dok su za separatore malog kapaciteta izrađeni od polimernih materijala.
Kako bi se osiguralo da vrhnje i obrano mlijeko koje teče iz otvora u bubnju uđu u odgovarajuće distribucijske komore, vertikalne osovine separatora otvorenog tipa mogu se podesiti po visini pomoću posebnog vijka koji se nalazi ispod donjeg oslonca osovine vertikalnog separatora. . Bubanj ide dole ili gore zajedno sa osovinom.
Rice. 2.7. Otvoreni separator kreme:
1 - ram posude, 2 - komora za distribuciju obranog mlijeka, 3 - komora za distribuciju kreme, 4 - prijemna plutajuća komora, 5 - plovak, 6 - dno posude u obliku posude, 7 - slavina, 8 - cijev plutajuće komore, 9 - vijak za podešavanje sadržaja kreme, 10 - čep za punjenje ulja, 11 - dugme pulsatora, 12 - prozorčić za kontrolu nivoa ulja, 13 - čep za ispuštanje ulja, 14 - vijak za podešavanje visine bubnja.
Za separator malog kapaciteta s električnim pogonom, ovo podešavanje je povezano s podizanjem ili spuštanjem motora zajedno s bubnjem pomoću zavrtnja na dnu kućišta separatora. Poluzatvoreni separatori imaju složeniji dizajn prijemno-izlaznog uređaja (slika 2.8), koji se sastoji od jednog (kod prečistača mlijeka) ili dva (za separatore kreme) potisnih diskova.
Disk za pritisak je napravljen u obliku dva ravna kruga, između kojih se nalazi nekoliko spiralnih kanala za tekućinu. Koristeći koncentrično postavljene cijevi, kanali diska su spojeni na izlazne cijevi, na čijim krajevima se nalaze kontrolni ventili za gas.
Duž ose prijemno-izlaznog uređaja nalazi se centralna cev kroz koju mleko teče u bubanj. Cijev se može spojiti direktno na dovod mlijeka ili na komoru za plovak koja reguliše protok mlijeka u separator.
Koristeći kontrolne ventile, možete promijeniti sadržaj masti u dobivenoj kremi. Intenzitet protoka kreme mjeri se rotatorom-kremomjerom, koji je kućište u kojem se nalazi plovak. Plovak ima štap koji se uklapa u staklenu graduiranu cijev. Što je intenzivnije kretanje toka kreme, plovak se više diže. Na osnovu položaja glave štapa u odnosu na cijev, procjenjuje se potrošnja kreme u jedinici vremena.
Kada separator radi, mlijeko koje ulazi u bubanj istiskuje proizvode separacije u tlačne komore. Rotirajući sa ovim komorama, vrhnje, obrano ili bistreno punomasno mleko se hvata spiralnim kanalima nepokretnih diskova. U ovom slučaju, pritisak velike brzine rotirajuće tekućine pretvara se u statički tlak, zbog čega se tlak proizvoda odvajanja u kanalima diska povećava na 250...300 kPa. Ovaj pritisak se koristi za kretanje vrhnja i obranog mleka kroz cevi u izmenjivače toplote iz rezervoara. Dakle, separator obavlja funkciju pumpe.
Rice. 2.8. Prijemno-izlazni uređaj poluzatvorenog separatora kreme:
1 - disk za pritisak za kremu, 2 - disk za pritisak obranog mleka, 3 - cev za odvajanje, 4 - kontrolni ventil za kremu, 5, 7 - manometri, 6 - centralna cijev za dovod mleka, 8 - kontrolni ventil za obrano mleko.
U zatvorenom separatoru mlijeko za separaciju se dovodi u bubanj odozdo, kroz šuplju vertikalnu osovinu, čiji donji kraj izlazi ispod okvira. Na kraju osovine nalaze se diskovi uređaja za pumpanje, koji, rotirajući zajedno sa osovinom, igraju ulogu potisnog točka i pumpaju mlijeko u bubanj. Mlijeko pada ispod držača tanjira, a zatim se kroz vertikalne kanale formirane rupama na pločama distribuira po njihovom pakovanju. Krema u takvom bubnju se skuplja u središnju cijev držača ploče i uklanja iz bubnja pod pritiskom koji se stvara na ulazu separatora pomoću uređaja za pritisak.
Obrano mlijeko, prolazeći između ploče za odvajanje i poklopca bubnja, ulazi u komoru tlačnog diska i ispušta se iz separatora. Hermetički separatori osiguravaju najpotpunije odvajanje masne faze od mlijeka, jer tokom rada njihovog bubnja nema pjene i stvaranja mjehurića zraka koji ometaju odvajanje mlijeka.
U savremenim separatorima kreme, masne kuglice, čija je veličina manja od 0,1 mikrona, ulaze u obrano mlijeko, dok u obranom mlijeku ostaje 0,02...0,05% masti (tabela 2.1).
U proizvodnji mnogih mliječnih proizvoda kao sirovina koristi se mlijeko određenog udjela masti, na primjer, sa udjelom masti od 3,2 ili 3,5%. Takvo mlijeko se naziva normalizirano, a proces dovođenja mlijeka do standardnog sadržaja masti naziva se normalizacija. Najjednostavniji način normalizacije mlijeka je dodavanje obranog mlijeka ili vrhnja u određenom omjeru i miješanje u posudi. Pogodnija metoda je normalizacija protoka mlijeka, što se provodi pomoću separatora kreme opremljenog uređajem za normalizaciju, koji je instaliran na prijemnom i izlaznom uređaju separatora.
Na sl. Slika 2.9 prikazuje jedan od uređaja za normalizaciju mlijeka u mlazu pomoću separatora kreme. Odvodni cevovod za vrhnje povezan je cevovodom sa cevovodom za odvod obranog mleka. Na izlazu kreme je instaliran gas. Tokom normalizacije mlijeka dio kreme se kroz cijev usmjerava do izlaza separatora i miješajući se sa obranim mlijekom formira normaliziranu smjesu. Višak kreme se ispušta kroz cjevovod. Kada je gas potpuno otvoren, separator djeluje kao separator kreme. Ručica gasa ima oblik kapice koja prekriva cilindrični dio tijela leptira za gas, na koji je nanesena skala. Koristeći ovu skalu, uređaj za normalizaciju se podešava na navedeni sadržaj mliječne masti prema tabeli. Tačnost normalizacije mlijeka po sadržaju masti pomoću ovakvog uređaja je ± 0,2%.
Ovisno o tehnološkoj namjeni, većina separatora ima posebne karakteristike u svom dizajnu.
Tabela 2.1. Tehničke karakteristike separatora kreme.
Indeks | Otvoreno sa ručnim istovarom mulja | Poluzatvoreni sa ručnim ispuštanjem mulja |
||||
Produktivnost, m3/h | ||||||
Frekvencija rotacije bubnja, s-1 | ||||||
Zapremina blatnog prostora, dm3 | ||||||
Ukupne dimenzije, mm | ||||||
Težina bez elektromotora, kg |
Tako se kod separatora za kremu sa visokim sadržajem masti povećavaju razmaci između ploča (do 0,6 mm), kao i između ploča i držača tanjira. Prijemnik za masnu kremu (82...85% masti) i cijev za njeno ispuštanje imaju veći nagib. Dovod izdvojene pavlake (30...40% masti) u separator se reguliše pomoću slavine. Podešavanje separatora za proizvodnju kreme visoke masnoće za različite vrste maslaca vrši se promjenom količine kreme i pritiska na izlazu mlaćenice (manometrom pomoću kontrolnog klipa)
Pozovite" href="/text/category/koll/" rel="bookmark">kolektorske brze jednofazne elektromotore napona 220 V.
Budući da su separatori opremljeni kao pogon asinhronim elektromotorima industrijske frekvencije 50 sa brzinom rotacije ne većom od 50 s-1, posebni zahtjevi postavljaju se na pogonski mehanizam koji osigurava rotaciju bubnja separatora frekvencijom od 80 s-1.
Najčešći dijagram pogonskog mehanizma separatora prikazan je na Sl. 2.10. Elektromotor rotira pogonski dio spojnice, čiji su jastučići pod djelovanjem centrifugalne sile pritisnuti na unutrašnji cilindrični dio polovice spojnice, kruto postavljen na horizontalnu pogonsku osovinu. Na istu osovinu je pričvršćen zupčanik za prijenos rotacije s horizontalne osovine separatora na vertikalnu. Potonji ima navoj sa više startnih vijaka koji se spaja sa zupčanikom.
Rice. 2.10 Dijagram pogonskog mehanizma separatora.
1 - elektromotor, 2 - pogonski dio centrifugalnog ubrzavajućeg kvačila, 3 - pogonski dio kvačila, 4 - horizontalno vratilo, 5 - zupčanik, 6 - elastični nosač vrata, 7 - bubanj, 8 - vertikalno vratilo.
Kretanje u paru zupčanika pogona separatora vrši se po principu vijčanog para, u kojem je okomito vratilo vijak, a točak sektor. Prilikom kretanja, navoj vertikalnog vratila klizi velikom brzinom (do 25 m/s) po zupcima točka, pa je, kako bi se smanjilo njihovo habanje, vijčani par izrađen od materijala sa niskim koeficijentom trenja i dobra otpornost na habanje. Jednako su važne točnost izrade i čistoća površina zahvata.
Vijčani prijenos pogonskog mehanizma separatora mora biti podmazan tokom rada, za tu svrhu u kućištu rama separatora postoje čepovi za punjenje i ispuštanje maziva.
Važno je napomenuti da zupčani par pogona separatora prenosi rotaciju u dva smjera: od elektromotora do bubnja za vrijeme njegovog ubrzanja i rada, a također i od bubnja koji ima veliku inerciju, do elektromotora kada se separator aktivira. je isključen. To se objašnjava višestrukim (11-startnim) dizajnom vijka i velikim kutom nagiba njegovog zuba. Prijenosni omjer pužnih parova separatora je u rasponu od 3...6.
Jedna od najvažnijih karakteristika pogonskog mehanizma separatora je postojanje takozvanog elastičnog nosača vrata, odnosno ugradnja gornjeg ležaja vertikalnog vratila sa mogućnošću izvesne slobode kretanja u horizontalnoj ravni. Da biste to učinili, između gornjeg ležaja koji se nalazi ispod baze bubnja i njegovog sjedišta u okviru separatora umetnut je elastični element. Za male separatore ovo može biti gumena čaura. Efikasnije imaju grupu radijalno raspoređenih kompresionih opruga (obično šest pod uglom od 60° jedna prema drugoj).
Netočnosti u izradi i relativnom položaju dijelova bubnja tijekom montaže dovode do blagog pomaka ose vertikalne osovine koja se rotira u ležajevima u odnosu na os rotacije bubnja. Pojava centrifugalne sile u ovom slučaju negativno utječe na rad separatora. Prisutnost elastičnog elementa u nosaču vrata omogućava bubnju da se samobalansira u određenim granicama (bubanj naginje vertikalnu osovinu tako da se njegovo težište poklapa sa geometrijskom osom rotacije bubnja).
Za apsorpciju vertikalnih vibracija bubnja, vertikalna osovina separatora oslanja se na oprugu koja se nalazi ispod donjeg ležaja.
U separatorima velikog kapaciteta, vertikalne vibracije bubnja se percipiraju pomoću grupe opruga ugrađenih u nosač vrata vertikalne osovine paralelne s njegovom osi. Separatori kapaciteta do 1000 l/h nemaju takve opruge, jer je masa njihovih bubnjeva relativno mala. Istovremeno, male vibracije vertikalnog vratila mogu dovesti do zaglavljivanja donjeg ležaja, a kako bi se to izbjeglo, ležaj je napravljen sfernim. Frekvencija rotacije bubnja separatora kontrolira se pomoću tahometra i posebnog uređaja - pulsatora. Posebnost njegovog rada je u tome što kada pritisnete dugme pulsatora rukom, osjeti se jedan pritisak pri svakom okretu ekscentrične osovine. Ekscentrično vratilo je preko pužnog para povezano sa zupčanikom koji služi za pogon tahometra i pulsatora i postavljen je na horizontalnu osovinu pogonskog mehanizma separatora. Upute za separator ukazuju na broj minuta udarca koji pulsator treba da ima pri nominalnoj brzini bubnja. Tahometar pokazuje brzinu rotacije pogonskog vratila horizontalnog separatora, čija je vrijednost također navedena u uputama.
Bubnjevi separatora imaju visoku kinetičku energiju, a kada se motor ugasi, separator nastavlja da se okreće prilično dugo. Za separatore visokih performansi, vrijeme potrebno da brzina padne na nulu traje nekoliko desetina minuta. Budući da se nakon završetka radnog ciklusa separatori moraju rastaviti, očistiti od taloga i oprati (osim samoistovarnih sa cirkulacionim pranjem), kako bi se uštedjelo vrijeme operativnom osoblju, separatori su opremljeni posebnim kočnim uređajima . Ovaj uređaj se sastoji od dva jastučića sa oblogama od frikcionog materijala. Povezani su sa ručkom preko šipke sa oprugom i nalaze se u posudi separatora pod uglom od 180° jedan prema drugom. U takvom uređaju za kočenje, cipele djeluju na vanjski zid bubnja.
U nekim izvedbama pogona, uključujući samoistovarne separatore, kočnica je ugrađena u kućište centrifugalne spojke za ubrzanje. U ovom slučaju, kočiona papuča je pritisnuta na vanjsku površinu posude kvačila, čvrsto povezana s horizontalnom pogonskom osovinom. Separatori srednjeg kapaciteta imaju vijke za zaključavanje u posudi okvira za osiguranje bubnja tokom čišćenja i pranja. Da biste to učinili, kada se zavrte, uklapaju se u utičnicu tijela bubnja.
2.3. Oprema za homogenizaciju mleka i mlečnih proizvoda
Homogenizacija je drobljenje (raspršivanje) masnih kuglica izlaganjem mlijeka ili vrhnja značajnim vanjskim silama. Tokom tretmana smanjuje se veličina masnih globula i brzina plutanja. Supstanca ljuske masne kuglice se preraspoređuje, masna emulzija se stabilizuje, a homogenizovano mleko se ne taloži.
Homogenizatori tipa ventila se koriste za preradu mlijeka i vrhnja kako bi se spriječilo njihovo odvajanje tokom skladištenja.
Rotacioni homogenizatori-plastifikatori se koriste za promjenu konzistencije mliječnih proizvoda kao što su topljeni sirevi i puter. U puteru prerađenom uz njihovu pomoć, vodena faza se raspršuje, zbog čega se proizvod bolje čuva.
Princip rada ventilskih homogenizatora, koji su najrašireniji, je sljedeći. U cilindru homogenizatora mlijeko se podvrgava mehaničkom djelovanju pod pritiskom od 15...20 MPa. Kada se ventil podigne, lagano otvarajući uski zazor, mlijeko izlazi iz cilindra. To je moguće kada se postigne radni pritisak u cilindru. Prilikom prolaska kroz uski kružni razmak između sjedišta i ventila, brzina mlijeka raste od nule do vrijednosti veće od 100 m/s. Pritisak u struji naglo opada, a kap masti uhvaćena u takvom toku se izvlači, a zatim se, kao rezultat djelovanja sila površinske napetosti, drobi u male kapljice-čestice.
Kada homogenizator radi, na izlazu iz otvora ventila često se uočava adhezija zgnječenih čestica i formiranje „klastera“, što smanjuje efikasnost homogenizacije. Da bi se ovo izbeglo, koristi se dvostepena homogenizacija (slika 2.11). U prvoj fazi se stvara pritisak jednak 75% radnog pritiska, u drugoj fazi se uspostavlja radni pritisak. Da bi se izvršila homogenizacija, temperatura mliječne sirovine treba biti 60...65°C. Na nižim temperaturama se povećava sedimentacija masti; na višim temperaturama mogu se taložiti proteini surutke.
Sl.2.11. Homogenizirajuća glava.
I - prva faza, II - druga faza, 1 - sjedište ventila, 2 - ventil, 3 - šipka, 4 - potisni vijak, 5 - čaša, 6 - opruga, 7, 8 - kućišta.
Homogenizator sa dvostepenom glavom za homogenizaciju (slika 2.12) sastoji se od okvira, kućišta, bloka klipa, glave za homogenizaciju, pogona i kolenastog mehanizma.
Rice. .2.12. Homogenizer A1-OGM-5
1- elektromotor, 2- okvir sa pogonom, 3- radilica sa sistemima za podmazivanje i hlađenje, 4- blok klipa sa glavama za homogenizaciju i manometar i sigurnosnim ventilom, 5- glava za manometar, 6- glava za homogenizaciju, 7- V- remenski pogon.
Okvir je izrađen od kanala i sa vanjske strane obložen čeličnim limom. Unutar njega je ugrađen elektromotor na ploču, koja je na dva nosača pričvršćena za okvir.
Blok klipa se sastoji od tijela klipa, zaptivki za usne, usisnih i ispusnih ventila i sjedišta ventila. Kada jedan par klipova radi, tečnost teče do glave za homogenizaciju u pulsirajućem toku. Da bi ga izravnali, homogenizatori obično koriste pumpe sa tri klipa koje pokreću
radilica čija su koljena pomaknuta za 120° jedno u odnosu na drugo.
Dvostepena glava za homogenizaciju, glava za manometar i sigurnosni ventil koji se nalazi na suprotnoj strani glave za homogenizaciju pričvršćeni su na blok klipa. Glava manometra ima uređaj za prigušivanje koji omogućava smanjenje amplitude oscilacija igle manometra tokom rada homogenizatora. Pogon homogenizatora uključuje električni motor i remenski pogon.
Mehanizam radilice sastoji se od radilice postavljene na dva konusna valjkasta ležaja, klipnjače i gonjene remenice. Klipnjače su zglobno povezane sa klizačima.
Industrija proizvodi homogenizatore različitih kapaciteta (tabela 2.2).
Tabela 2.2. Tehničke karakteristike homogenizatora za mleko i tečne mlečne proizvode
Indeks | |||
Produktivnost, m3/h | |||
Radni pritisak, MPa | |||
Temperatura prerađenog proizvoda, ºS | |||
Broj klipova | |||
Hod klipa, mm | |||
Brzina rotacije radilice, s-1 | |||
Broj faza homogenizatora | |||
Snaga elektromotora, kW | |||
Ukupne dimenzije, mm | 1430×1110×1640 | 1480×1110×1640 |
|
Težina, kg |
U slučaju kada je prilikom homogenizacije potrebno isključiti pristup mikroorganizama prerađenom proizvodu, koriste se posebne aseptičke glave za homogenizaciju. U takvim glavama, vruća para pod pritiskom od 30...60 kPa dovodi se u prostor ograničen sa dva zaptivna elementa. Ova zona visoke temperature djeluje kao barijera koja sprječava ulazak bakterija u bure homogenizatora.
Homogenizatori-plastifikatori se razlikuju po principu rada i dizajnu od homogenizatora ventilskog tipa. Radno tijelo u njima je rotor, koji može imati različit broj lopatica - 12, 16 ili 24.
Homogenizator-plastifikator (slika 2.13) sastoji se od okvira, kućišta sa vijcima, prijemnika bunker i vozi. Pogon vam omogućava da podesite brzinu rotacije puža za punjenje (pomoću varijatora) u rasponu od 0,2,..0,387 s-1. Brzina rotacije rotora sa lopaticama nije podesiva i iznosi 11,86 s-1. Princip rada mašine je sledeći. Maslac se ubacuje u rezervoar, odakle se pomoću dva šrafa koji se okreću u suprotnim smerovima, istiskuje kroz rotor i iz mlaznice sa membranom izlazi u rezervoar mašine za punjenje.
Rice. 2.13. Homogenizer M6-OGA za puter:
1 - točak, 2 - okvir, 3 - tijelo, 4 - nosač mlaznice, 5 - mlaznica, 6 - brava, 7 - komora za puž, 8 - spremnik, 9 - upravljačka ploča, 10 - puž.
Kako bi se spriječilo lijepljenje ulja, radni dijelovi homogenizatora se prije početka rada podmazuju posebnom masnom otopinom. Produktivnost homogenizatora zavisi od brzine rotacije pužnih vijaka i iznosi 0,76...1,52 m3/h. Pogonska snaga mašine je 18,3 kW.
YaZ-OGZ homogenizator je namenjen za preradu rastopljene sirne mase u proizvodnji topljenog sira i sastoji se od sledećih delova: osnove, tela, kompleta alata za homogenizaciju, rezervoara, uređaja za istovar i pogona.
Baza se koristi za pričvršćivanje komponenti homogenizatora na nju. Kućište sadrži radne jedinice i brtvene uređaje.
Alat za homogenizaciju (sl. 2.14) za punjenje, mljevenje i miješanje mase rastopljenog sira izrađen je u obliku pokretnih i stacionarnih noževa, odvojenih odstojnim prstenovima, kao i kotača za utovar i rotora za istovar. Pokretni noževi imaju posebne žljebove napravljene pod određenim kutom u odnosu na krajnju površinu, što olakšava kretanje zdrobljenog proizvoda do uređaja za istovar. Osovina alata za homogenizaciju rotira se frekvencijom od 49 s-1.
Bunker za prijem i skladištenje sirne mase ima termoizolacioni omotač.
Uređaj za istovar u obliku dvije cijevi koje su međusobno povezane slavinom služi za odvod homogenizirane mase u dozator mašine za punjenje.
Rice. 2.14. Komplet alata za homogenizaciju homogenizatora:
1- stacionarni prsten, 2- pokretni prsten, 3- prsten sa oštricom, 4- rezervoar, 5- pokretni nož, 6- telo, 7- stacionarni nož, 8- rotor za istovar, 9- osovina homogenizatora.
Pogon se sastoji od 11 kW motora dizajniranog za prijenos rotacije sa osovine na pokretni dio alata za homogenizaciju.
Obrada proizvoda na homogenizatoru YaZ-OGZ vrši se na sljedeći način. Masa topljenog sira se periodično ili kontinuirano unosi u rezervoar homogenizatora. Pod uticajem vakuuma koji stvara lopatica za utovar, proizvod ulazi u alat za homogenizaciju, u kojem se, uzastopno kroz pokretne i stacionarne noževe, homogenizuje i dovodi u uređaj za istovar.
Upotreba homogenizatora omogućava izbjegavanje tehnološke operacije cijeđenja sirne mase kako bi se uklonile njene neotopljene čestice.
2.4. Oprema za preliminarnu dehidraciju sirne i kazeinske mase
Ova oprema uključuje separatore za dehidrataciju skuta, uređaje za odvajanje sirutke i centrifuge. Većina ove opreme opisana je u odjeljcima posvećenim proizvodnji relevantnih vrsta proizvoda (sir, svježi sir, itd.).
Centrifuge koje se koriste u mljekarskoj industriji mogu biti taložne i filtrirajuće, šaržne i kontinuirane.
Centrifuga za kontinuirano taloženje za preliminarnu dehidraciju grudne mase trenutno se koristi relativno rijetko.
Centrifuga za šaržni filter za dehidrataciju mliječnog šećera sastoji se od rotora, kućišta, pogona i kontrolne ploče. Cilindrični rotor je izrađen od nerđajućeg čelika. Njegova perforirana površina je opremljena metalnom mrežicom. Za povećanje snage, rotor ima dvije trake. Rupe rotora prečnika 5 mm su raspoređene u razmaku od 20 mm. Rotor je montiran na osovinu elektromotora postavljenog na postolje sa kugličnim zglobom.Pogon je osiguran vijcima sa gumom amortizeri. Rotor i pogon su prekriveni čeličnim kućištem. Za punjenje rotora proizvodom predviđen je lijevak za punjenje. Poklopac ima uređaj za zaključavanje.
Kontrolna pitanja.
1. Koliko je prosječno trajanje neprekidnog rada različitih tipova filtera? 2. Kako se povećava efikasnost ultrafiltracije surutke u sistemu Sartokon-2? 3. U kojim slučajevima je prečišćavanje mlijeka korištenjem separatora mlijeka neefikasno? 4. Koji faktori utiču na proces odvajanja mlijeka? 5. Kako se reguliše sadržaj mliječne masti u različitim vrstama separatora kreme? 6. U kojim separatorima se mlijeko dovodi u bubanj odozdo? 7. Kako se vrši normalizacija u separatorima kreme? 8. Koji faktori utiču na homogenizaciju mlijeka? 9. Pod kojim pritiskom se vrši homogenizacija u prvoj i drugoj fazi? 10. Zašto su homogenizatori opremljeni pumpama sa tri klipa?
Ulaznica 11
Oprema za čišćenje i hlađenje mleka. Klasifikacija
Prečistač pasterizator hladnjak za mlijeko OPF-1-300
Hladnjak za mlijeko prečistač OM-1
Hladnjak rezervoara TOM-2A
Prečišćavanje mlijeka. Prva operacija u liniji za primarnu preradu mlijeka je čišćenje istog od mehaničkih nečistoća (stelja, čestica hrane, dlaka i sl.), što se izvodi propuštanjem svježe pomuzenog mlijeka kroz filter (pamuk, lavsan) ili preradom u centrifugalno mlijeko. prečistači sa predgrijavanjem (prethodno ohlađeno mlijeko). ) mlijeko do 310-330 K. Kada prečistač mlijeka radi, u njegovom blatnom prostoru se nakuplja prljavština (separator sluz), koja se periodično uklanja. Neprekidno vrijeme rada prečistača mlijeka je 2-3 sata.
Filteri za mlijeko dijele se na otvorene i zatvorene. U otvorenim filterima mlijeko prolazi kroz filtersku membranu samo pod utjecajem hidrostatskog tlaka kolone tekućine. U zatvorenim filterima, prolazi kroz tkaninu pod pritiskom od 0,1-0,2 MPa koji stvara pumpa.
HLADNJACI MLIJEKA
Vrste hladnjaka za mlijeko, njihov dizajn i rad. Hlađenje svježe pomuženog mlijeka vrši se u proizvodnim linijama na uređajima koji se nazivaju hladnjači.
Postojeći dizajni hladnjaka mogu raditi odvojeno ili biti dio kombinovanih jedinica za hlađenje-pasterizaciju ili prečišćavanje-hlađenje.
Klasifikacija hladnjaka . Moderni hladnjaci se mogu klasificirati prema sljedećim glavnim karakteristikama.
Po prirodi kontakta sa okolnim vazduhom - otvoreno navodnjavanje i zatvoreno strujanje.
Prema profilu radne površine - cevasti i lamelarni.
Prema broju sekcija - jednodelne i višedelne.
Po dizajnu - jednoredni i višeredni (serijski).
Oblik je ravan i okrugao.
Prema utjecajima koji uzrokuju promociju proizvoda - pod pritiskom i korištenjem vakuuma ili vlastite težine proizvoda.
Prema relativnom smjeru kretanja medija za razmjenu topline - direktno i protivtočno, sa paralelnim i poprečnim kretanjem medija.
Tanjir za hlađenje mlekaOOU-M. Velike farme mlijeka koriste automatizirane jedinice za hlađenje ploča proizvedene za industriju materice. Sastoje se od dva dijela za izmjenu topline. U prvom se mlijeko prethodno ohladi hladnom vodom, au drugom - cirkulirajućim salamurom.
Automatska instalacija OOU-M uključuje: pločasti hladnjak koji se sastoji od dijela za hlađenje vode i dijela za hlađenje slane vode, izlaznu cijev za mlijeko sa termometrom, cjevovod sa ventilom koji ima aktuator i upravljački ormar.
Automatske rashladne jedinice opremljene su svjetlosnim i zvučnim alarmima. Jedinice mogu raditi sa automatskom ili ručnom kontrolom.
Mlijeko se pumpa u odjeljak za hlađenje vode, gdje se hladi na temperaturu od 286 K, zatim prolazi kroz odjeljak sa slanom vodom, gdje se temperatura snižava na 276 K. Ohlađeno mlijeko ulazi u rezervoar za skladištenje.
Na izlazu za mlijeko iz hladnjaka ugrađen je otporni termometar, spojen na strujni krug kontrolnog ormara. Temperatura mlijeka se bilježi na traci mjernog uređaja (elektronskog mosta) kontrolnog ormara u obliku kontinuirane krive.
Ako temperatura ohlađenog mlijeka odstupi od zadane temperature za više od 2 stepena, elektronski most generiše kontrolni signal koji se dovodi do pokretača ventila slane vode. Pogon, ovisno o znaku odstupanja temperature, otvara ili zatvara slani ventil, regulišući protok slane vode u sekciju slane vode. U automatskom načinu rada, rasol se može koristiti na temperaturi od 268 K.
Rezervoar za hlađenje mlekaTOM-2L. Koristi se u kombinaciji sa mašinama za mužu koje opslužuju stado do 400 krava. Sastoji se od 9 mlečnih kupki sa mešalicom 8, freonski kompresor 1 marke FUN-8, kondenzator 2, prijemnik 3, filter sušač 4, izmjenjivač topline 5, isparivač 6, pumpa za vodu 7, hladni akumulator.
3-4 sata prije početka mužnje isključite kompresor i počnite s mužom. pouzdano hlađenje vode u hladnom akumulatoru i smrzavanje leda na pločama isparivača. Mlijeko se u kadu dovodi pomoću membranske pumpe. Prije isporuke mlijeka uključite mikser i pumpu za vodu. Instalacija je opremljena uređajima za automatsku i ručnu kontrolu.
Radni kapacitet matičnog kupatila je 1800 l. Kapacitet akumulatora je 1275 l. Kapacitet hlađenja rashladne jedinice je 48 MJ. Ukupna instalisana snaga elektromotora je 7,44 kW.
Rice. Dizajn i tehnološki dijagram rezervoara za hlađenje mleka TOM-2A