Afwerking. Accessoires. Reparatie. Installatie. Keuze. Opening
P De primaire verwerking van melk omvat een hele reeks handelingen die erop gericht zijn de melk vers te houden totdat deze wordt afgeleverd voor verwerking of aan de consument. De samenstelling van de primaire melkverwerking omvat:
1) – melkzuivering;
2) – melkfiltratie;
3) – melkkoeling;
4) – pasteurisatie van melk.
OVER Het reinigen van melk van verschillende soorten mechanische onzuiverheden wordt gebruikt om de kwaliteit ervan te verbeteren. Afhankelijk van de gebruikte melkinstallaties worden de volgende soorten filters gebruikt: flanel, gaas, nylon, lavsan of messing gaas, evenals afscheiders-reinigers, die worden gebruikt voor centrifugale melkzuivering.
M Melk is een bederfelijk product en bestaat uit meer dan 100 verschillende stoffen:
1) water – ongeveer 87,5%;
2) melkvet – 2,9-5,0%;
3) melksuiker – 4,5-4,8%;
4) eiwitten – 2,7-3,7%.
P Bij machinaal melken zijn de bronnen van vervuiling:
1) – vervuilde uier;
2) – melkleidingen, evenals melkmachines die een wasbeurt van slechte kwaliteit hebben ondergaan;
3) – de lucht van schuren, besmet met bacteriën. Het wordt via de kamers van de spruitstukken van de melkinstallaties in de melkleidingen gezogen.
B Koeling speelt een belangrijke rol bij het bewaren van melk. Vers gemolken melk kan de ontwikkeling van micro-organismen in de eerste 2-3 uur na het melken tegenhouden, dus moet deze onmiddellijk na het melken worden gekoeld. Verkoelend van 37 naar 10 graden. Celsius verlengt de bacteriedodende periode tot 24 uur, en als de melk wordt gekoeld tot 5 graden. Celsius, daarna tot 36 uur.
OVER Melk wordt gekoeld met behulp van langdurige koelbaden, evenals koelers van verschillende ontwerpen.
M Maximale melkkoelingsefficiëntie wordt bereikt door het gebruik van melkkoelers die verschillen in koelmethode en ontwerp. Dit zijn:
1) – irrigatie-apparaten met een open en gesloten ontwerp;
2) – parallel- en tegenstroomkoelers;
3) – platenkoelers;
4) – buiskoelers.
Sch Tegenstroomplatenkoelers zijn wijdverspreid geworden. De koelmiddelen die de warmte van de melk via de wanden van de koeler afvoeren, zijn water of pekel, gekoeld door koelunits.
Rijst. 1. Platenkoeler. Schema van werk.
1) – Zijwand;
2) – Plaat;
3) – Pakking;
4) – Warmwaterafvoerslang;
5) – Melkafvoerslang;
6) – Koudwaterafvoerslang;
7) – Gekoelde melkafvoerslang.
Platenkoeler[rijst. 1] kan niet alleen in tegenstroom functioneren, maar ook in directe stroommodi. De werking van platenkoelers in de directe stroommodus is gebaseerd op het gebruik van pekel (als koelmiddel), dat wordt gekoeld tot temperaturen onder het vriespunt. De essentie van de tegenstroommodus is om de melk af te koelen tot een temperatuur die de begintemperatuur van het koelmiddel met 3 graden overschrijdt. Celsius.
IN De platenkoeler bestaat uit een set platen (RVS), van elkaar geïsoleerd door middel van rubberen pakkingen. Voor het verbinden van de platen worden zijwanden gebruikt, vastgezet met bouten. De kanalen voor koelvloeistof en melk zijn gescheiden. Als water als koelmiddel wordt gebruikt, wordt een tegenstroomschema van water en melk gebruikt.
NAAR Het aantal platen in het werkpakket dient om het warmte-uitwisselingsoppervlak te bepalen, evenals de koelprestaties, die worden berekend rekening houdend met de begintemperatuur van het koelmiddel en de melk die deelnemen aan de warmte-uitwisseling, en de vereiste ( eindtemperatuur van de melk.
De ontwerpbedrijfsmodus van de koelers, afhankelijk van de verhouding tussen melktoevoer en koelwater, is 1:3, en als pekel als koelmiddel wordt gebruikt, dan 1:2.
P Platenkoelers maken deel uit van de melkzuiveringsinstallaties OM-1A en OM-1, evenals van de geautomatiseerde installaties OOU-M en OOT-M, die tweetrapskoeling bieden. In de eerste afdeling wordt de melk gekoeld met leidingwater, terwijl in de tweede afdeling de melk verder wordt gekoeld met pekel of water dat is gekoeld door een koelmachine.
Rijst. 2. Schonere koeler OM-1A. Ontwerp en technologisch schema.
1) – Elektromotor;
2) – Bed met aandrijfmechanisme;
3) – Centrifugeren;
4) – Slang;
5) – Slang;
6) – Melkkoeler;
7) – T-stuk melkmachine;
8) – Melkontvanger van de melkunit;
9) – Filterhuis van de melkunit;
10) – Slang.
Melkzuiveraar-koeler OM-1[rijst. 1] dient voor centrifugale reiniging en voor het koelen van melk direct op melkveebedrijven. Het wordt gecombineerd met melkmachines die zijn uitgerust met een melkleiding en die in draagbare emmers melken. De melkzuiveringskoeler OM-1 werkt samen met de melkmachine en vormt het sluitstuk van de flow (technologische) melklijn en primaire melkverwerking. Het koelmiddel is water uit een bron of een koelunit.
IN De melkzuiveringskoeler bestaat uit een centrifuge (3) en een melkkoeler (6), geplaatst op een plaat samen met slangen: vacuüm (5), melktoevoer (4), melktoevoer (10), die gereinigd is, naar de koeler. De centrifuge (3) heeft een trommel, een aandrijfmechanisme met een elektromotor (1) en een ontvangst- en uitvoerapparaat. Het stoppen van de trommel (wanneer de elektromotor is uitgeschakeld) en het bevestigen ervan (tijdens montage/demontage) wordt uitgevoerd met behulp van een paar stoppers en remmen die zich in het aandrijfmechanisme bevinden.
P Het aandrijfmechanisme omvat een horizontale as uitgerust met een wrijvings-centrifugaalkoppeling, een verticale as en een pulsator (met behulp hiervan wordt de rotatiesnelheid van de trommel bepaald - 7900-8300 min -1). Er wordt een moer gebruikt om de trommel aan de spil (verticale as) te bevestigen. Vanaf de horizontale aandrijfas wordt de rotatie via een wormpaar overgebracht op de spil, evenals op de trommel. De soepele opstart van de luchtreiniger wordt verzekerd door een wrijvings-centrifugaalkoppeling.
D Voor het snel (dunnelaags) koelen van melk in een gesloten stroming wordt gebruik gemaakt van een melkkoeler, die is gebaseerd op een set warmteoverdrachtsplaten die tussen de druk- en drukplaten zijn geklemd. Drie keer het waterverbruik (begintemperatuur - 7-9 graden Celsius) leidt tot een temperatuurverschil tussen de gekoelde melk en het binnenkomende water - tot 2 graden. Celsius.
M melk (temperatuur 24-35 graden Celsius) wordt door het vacuüm, dat vanuit de melkontvanger (8) via een slang (5) naar de fitting van het opvang- en uitvoerapparaat wordt geleverd, geleverd vanuit het filterhuis van de melkstal machine (met een melkleiding) naar de tussenplaten van de centrifugetrommel, die roteert. De werking van de middelpuntvliedende kracht werpt onzuiverheden die in de melk aanwezig zijn, op de wand van de modderkamer, waar ze achterblijven. Na het reinigen en tussen de trommelplaten door te zijn gegaan, wordt de melk door een drukschijf in de melkkoeler (6) (de tussenplaatkanalen) gepompt, waarbij tegelijkertijd warmte wordt afgegeven aan de stroom koelwater die ernaar toe beweegt, en naar de melk wordt gestuurd. tank. De pomp pompt koud water vanuit de waterkoelunit naar de water(tussenplaat)kanalen van de koeler die zich naast de melkkanalen bevinden. Nadat het water tegen de melkstroom in is gegaan en is afgekoeld, wordt het teruggevoerd naar de installatie.
IN Als de OM-1A machine wordt gecombineerd met melkinstallaties (DAS-2B, AD-100A), waarbij melk wordt opgevangen in draagbare kolven, wordt de melk in de zuiveraar gezogen door middel van een vacuüm dat op een vacuümdraad loopt van een vacuüm kraan. De melktoevoerslang (4) met een klep en een vlotter aan het uiteinde wordt in een kolf met melk neergelaten, die van daaruit naar de centrifuge (3) wordt gestuurd. De OM-1A zuiveringskoeler heeft de volgende parameters: doorvoer – tot 1200 l/u; elektrisch motorvermogen – 1,5 kW; de hoeveelheid melk die zuivering heeft ondergaan (vóór het lossen van het opgehoopte sediment) is 2500 kg.
P Het asteriseren van melk wordt uitgevoerd door middel van pasteurisatie-inrichtingen of pasteurisatie-koeleenheden en heeft tot doel de daarin aanwezige bacteriën te vernietigen. Pasteurisatoren zijn verdeeld volgens de methode van warmtebehandeling van melk:
Thermisch;
Koud;
per gebruikte energiebron:
Stoom;
Elektrisch (weerstandsverwarming);
Inductieverwarming;
Infrarood straling;
Ultraviolette bestralers;
Hoogfrequente vibrators;
afhankelijk van de manier waarop het proces wordt uitgevoerd:
Continue actie;
Periodieke actie.
Sch Thermische pasteurisatie van melk met behulp van de volgende modi is wijdverbreid geworden:
Langdurig;
Korte termijn;
Direct.
D Om pasteurisatie op lange termijn uit te voeren, worden dubbelwandige baden uitgerust met roerders gebruikt. Een half uur lang wordt de melk op een temperatuur van 63-65 graden gehouden. Celsius. Kortdurende (dunnelaag) pasteurisatie wordt uitgevoerd op (geautomatiseerde) pasteurisatie- en koeleenheden op platen, waarin melk gedurende 20 seconden wordt bewaard, verwarmd tot 76 ± 2 graden. Celsius.
Pasteuriseermachines voor platen structureel vergelijkbaar met platenkoelers. Het verschil zijn de hittebestendige pakkingen die tussen roestvrijstalen platen zijn geplaatst. Melk en water bewegen afwisselend in tegenstroom. Melk- en waterpompen zijn verantwoordelijk voor het creëren van de druk die nodig is voor de beweging van stromen. Het warmtewisselingsproces vindt plaats tussen de melkstroom en het hete water, die worden gescheiden door dunne roestvrijstalen platen.
P Asterisatie-installaties OPF-1 en OPU-3M bestaan uit een platenpasteur, een warmtewisselaar-regenerator en een koeler. Voor hun montage (op één bed) worden structureel identieke platen gebruikt. Daarnaast kunnen de installaties worden voorzien van extra apparatuur: pompen en tanks voor warm water en melk; stroomstabilisator; centrifugale melkreinigers; pijpleidingen met fittingen. Aanpassing van de temperatuuromstandigheden en productiviteit van installaties wordt uitgevoerd door het aantal platen in de apparaten te wijzigen.
NAAR De belangrijkste handelingen bij de melkverwerking omvatten het ontvetten, waarvan de essentie bestaat uit het scheiden ervan in magere melk en room. Deze bewerking wordt uitgevoerd met behulp van een separator. Structureel zijn scheiders verdeeld in open; halfgesloten; verzegeld. Open afscheiders impliceren luchtcontact met inkomende melk en uitgaande afscheidingsproducten. De melk wordt met een open stroom aangevoerd naar semi-gesloten afscheiders, terwijl de producten onder druk (gesloten) worden afgevoerd, die ontstaat door de afscheidertrommel. De aanvoer van melk, evenals de afvoer van producten in afgesloten afscheiders, gebeurt zonder toegang tot lucht, onder druk. Het gebruik van dergelijke afscheiders is aan te raden in een gesloten systeem van koel- en pasteurisatie-installaties, maar ook bij grote ondernemingen in de zuivelindustrie.
B De Araban is het belangrijkste werklichaam van de afscheider en kan in twee versies worden gemaakt:
1) – roomafscheidertrommel;
2) – reinigingstrommel.
Rijst. 3. Schema van beweging van melk, room en magere melk.
A) – Reinigingstrommel;
B) – Roomafscheidertrommel.
Roomafscheidertrommel inclusief voet (1) [fig. 3, B)], plaathouder (3), platenpakket (4), vathuis (5), wartelmoer (7). De afdichtring (2) wordt tussen de behuizing en de basis geplaatst.
NAAR De gekalibreerde buis (8) van de opvangkamer wordt in de basis gestoken. De bordenset wordt samen met de bordenhouder op de centrale buis van de basis geplaatst.
P gelaste punten zorgen voor een opening tussen de platen. De scheidingsplaat (10) bedekt de stapel platen. In de nek wordt een strip met een stelschroef gesoldeerd. Op het buitenste (conische) deel van de scheidingsplaat bevinden zich drie gesoldeerde ribben waarop een trommelhuis is gemonteerd, die een ruimte vormen voor de retouruitgang. Tijdens het scheidingsproces wordt de melk uit de melkontvanger via een gekalibreerde buis (8) (met constante druk) in de centrale buis van de basis gevoerd. Vervolgens wordt de melk via de kanalen, evenals de gaten in de bordenhouder, door drie verticale kanalen in het bordenpakket geleid, waarna het in een roterende trommel tussen de borden wordt verdeeld. In de tussenplaatruimte wordt de melkstroom gescheiden. Plasma, dat het zwaarste deel van de melk is, wordt naar de wanden van het vatomhulsel (naar de omtrek) gericht.
IN Het effect van centripetale versnelling op vetbolletjes leidt tot hun beweging in de rotatieas en "zwevend". Bijgevolg leidt de impact van de druk van nieuw binnenkomende porties melk in de trommel tot de vorming van een paar stromen in de ruimte tussen de platen:
1) – stroom room (gericht op de as van de trommel);
2) – de stroom plasma (magere melk) wordt naar de wanden van de trommelbehuizing gericht. Wanneer de crème in de richting van de plaathouder wordt geduwd, stijgt deze omhoog en komt naar buiten via het gat in de stelschroef.
IN het vastdraaien van de stelschroef leidt tot een verlaging van de druk, evenals de stroomsnelheid van de room, waardoor de opbrengst aan room afneemt en het vetgehalte toeneemt. Melk met de maximale ontvettingsgraad passeert tussen het omhulsel en de scheidingsplaat, waarna deze via kanalen (6) uit de trommel wordt geworpen.
IN In de modderruimte (tussen het vatomhulsel en het platenpakket) worden de zwaarste vreemde verontreinigingen die vrijkomen uit de melk afgezet.
B Araban van de melkafscheider [Fig. 3, A)] dient voor centrifugale zuivering van melk van die onzuiverheden waarvan de dichtheid de dichtheid van melk overschrijdt. In tegenstelling tot de platen van de roomafscheider is bij deze scheider de diameter van de platen kleiner en hebben ze geen gaten. Elke plaat (op zijn generatrix) is voorzien van vier gelaste strips.
EN Vanuit de vlotterkamer wordt melk door de melkbuis van de trommelbasis, evenals de kanalen van de plaathouder, naar de modderruimte geleid, waar de reiniging begint, die eindigt in de gaten tussen de platen. De gereinigde melk stijgt door de (buitenste) kanalen van de plaathouder en wordt via kanalen (6) uit de trommel verwijderd.
Rijst. 4. Roomafscheider OSB-1000. Schema.
1) – Elektromotor;
2) – Wrijving-centrifugaalkoppeling;
3) – Aandrijfmechanisme;
4) – Spindel (verticale as);
5) – Trommel;
6) – Scheidingsplaat;
7) – Buis;
8) – Zweven;
9) – Crèmeontvanger;
10) – Magere melkontvanger;
11) – Lagerhuis;
12) – Vulgat;
13) – Kijkvenster.
Crèmeafscheider OSB-1000 gebruikt om volle melk te scheiden in room en magere melk, en om tegelijkertijd het product te reinigen van verontreinigingen. OSB-1000 omvat: elektromotor (1) [Fig. 4] vermogen 0,55 kW; aandrijfmechanisme, dat een horizontale as omvat met een tandwiel en een wrijvings-centrifugaalkoppeling (2), evenals een spil (4)); trommel (5) en ontvangst- en uitvoerapparaat. Het aandrijfmechanisme zorgt voor een soepele en geleidelijke overdracht van koppel vanaf de elektromotoras met behulp van een wrijvings-centrifugaalkoppeling en een wormpaar naar de trommel.
M De koppeling bestaat uit een halve koppeling, een kooi en gewichten met wrijvingsvoeringen. De trommel (5) omvat een basis; plaat houder; pakket tussenplaten; een bovenste scheidingsplaat (6) met een gat en een stelschroef; een deksel dat met een moer op de basis wordt gedrukt. Om de rotatiesnelheid van de trommel te bepalen, drukt u met uw vinger op de pulsatorknop en telt u de schokken met een stopwatch. Eén schok is gelijk aan 166 trommelomwentelingen en de bedrijfssnelheid (8000 tpm) komt overeen met 48-49 schokken per minuut.
IN Tijdens het opstarten, tijdens het draaien van de koppelingshelft, drukt de middelpuntvliedende kracht die op de gewichten inwerkt ze tegen de houder, die ze met zich meedragen (waarbij het slippen na een bepaalde tijd stopt).
P De melk die de ontvanger binnenkomt, brengt de vlotter (8) omhoog en stroomt door de buis (7) naar de roterende trommel, waarbij hij zichzelf verdeelt in de tussenruimtes tussen de platen. Door de middelpuntvliedende kracht wordt de magere melk, de zwaardere fractie, naar het perifere gebied van de trommel geworpen, terwijl de room naar de rotatie-as wordt geduwd.
D De druk van de continu stromende melk in de trommel zorgt ervoor dat magere melk tussen de scheidingsplaat (het buitenoppervlak ervan) en het trommeldeksel stroomt. Vervolgens wordt het vrijelijk door een paar gaten in de magere melkontvanger (10) geworpen. Via drie verticale kanalen stijgt de crème onder de scheidingsplaat (6) en komt de ontvanger (9) binnen via het gat in de stelschroef. Het vetgehalte wordt aangepast door aan de stelschroef te draaien. Om het vetgehalte van de room te verhogen, is het noodzakelijk om de schroef in de scheidingsplaat te draaien, waardoor de afstand tussen het uitlaatgat en de rotatie-as van de trommel wordt verkleind, en om deze te verkleinen, draait u deze naar buiten.
P Parameters van de OSB-1000 roomafscheider: doorvoer – 1000 l/u; continue werkingstijd – tot 1 uur; het vetpercentage in magere melk bedraagt maximaal 0,04%.
Met behulp van een complex als melkverwerkingsapparatuur worden uit het rauwe product verschillende soorten gepasteuriseerde componenten, magere kefir, klassieke kwark en zure room geproduceerd. Al deze producten zijn gewild op de markt. Het is winstgevender om ze te verkopen dan verwerkte grondstoffen.
Alle apparatuur voor de melkverwerking bestaat als geheel uit verschillende typen en elk element van de melkverwerkingsketen vervult zijn eigen individuele functionele taak.
Samenstelling van de melkverwerkingslijn
1. Capacitieve apparatuur voor melkverwerking, met behulp waarvan het werkproces wordt uitgevoerd. Dit type apparaat bestaat uit allerlei soorten containers voor het ontvangen en bewaren van melk: startcontainers, pasteurisatiebaden voor langdurig gebruik en nog veel meer.
2. worden gebruikt om basiscomponenten zoals room en omgekeerde afscheiders uit volle melk te verkrijgen, en helpen ook om melk effectief te zuiveren van de aanwezigheid van vreemde componenten. Bovendien kunt u door afscheiders uit te rusten met extra apparaten de melk scheiden in verschillende soorten vettige ingrediënten. Het is mogelijk om scheidingsmechanismen te gebruiken op andere gebieden van productieve activiteit om vergelijkbare soorten productproducten te scheiden.
3. Homogenisatoren. Dit soort complexen, zoals melkverwerkingsapparatuur, worden gebruikt door zuivelproductieorganisaties. Met hun hulp ontstaat een fijngemalen massa en een goed dispergeerbare emulsie van melkachtige formaties. Homogenisatoren zijn uitgerust in bedrijven die room, verschillende soorten bevroren zuivelproducten en ingeblikt voedsel met zuivelcomponenten produceren.
4. Warmtewisselaars omvatten verschillende soorten koelers en pasteurisatieapparaten. Melkkoelers werken op basis van freon, ijs, gekoeld water en propyleenglycol. IJs in dergelijke koelers hoopt zich van tevoren op, waardoor het apparaat op elk moment in gebruik kan worden genomen.
Dit is vooral van belang als er verschillen zijn tussen de elektriciteitstarieven over verschillende perioden. Melkverwerkingsapparatuur die door de zuivelindustrie wordt gebruikt, koelt de melk. Dit gebeurt door de container te irrigeren met ijswater. Apparaten voor het uitwisselen van thermische energie werken op hoge snelheid.
5. Apparatuur voor melkverwerking is uitgerust met speciale pasteurs, die in melkverwerkingsfabrieken worden gebruikt om pathogene organismen te vernietigen. Dit proces wordt uitgevoerd door warmtebehandeling van grondstoffen. Door het pasteurisatieproces kunt u de volledige waarde van producten behouden.
5. Emulgatoren, dispergeermiddelen. Het gebruik van dit soort apparaten in een industriële lijn zoals melkverwerkingsapparatuur maakt het mogelijk om poedervormige en vloeibare stoffen om te zetten in allerlei emulsies. Soortgelijke apparatuur wordt gebruikt in fabrieken die verschillende soorten kwark en pasta's, mayonaise, margarine en soortgelijke producten produceren.
6. Een van de meest populaire lijnen die door de zuivelindustrie worden gebruikt, zijn installaties voor ijs, boter en gecondenseerde melk. In de productielijnen van de zuivelindustrie bevinden zich ook installaties die de terugwinning van melkpoeder mogelijk maken.
7. Sanitaire voorzieningen zijn apparatuur die wordt gebruikt voor het wassen en ontsmetten van alle soorten apparaten die direct in contact komen met melk.
Praktijkles nr. 2
Apparatuur voor mechanische verwerking van melk en zuivelproducten
2.1. Apparatuur voor het scheiden en concentreren van melk met behulp van membraanmethoden
Membraanmethoden voor het verwerken van melk omvatten ultrafiltratie, omgekeerde osmose en elektrodialyse.
De essentie van alle membraanmethoden is het scheiden en concentreren van rauwe melk tijdens filtratie door speciale membranen onder invloed van druk (ultrafiltratie en omgekeerde osmose) of een elektrisch veld (elektrodialyse).
Ultrafiltratie wordt gebruikt om eiwitten van melk en wei te scheiden; bij omgekeerde osmose worden melkgrondstoffen geconcentreerd, omdat alleen water door de membranen stroomt; Wei wordt onderworpen aan elektrodialyse om het te demineraliseren.
Het uitvoerend orgaan van installaties voor filtratie en omgekeerde osmose is een semi-permeabel membraan op basis van celluloseacetaat en poreuze polymeermaterialen. Voor ultrafiltratie worden membranen met poriegroottes van 500 nm gebruikt. Dergelijke membranen houden moleculen vast die groter zijn dan de poriegrootte en laten kleine moleculen door. Het ultrafiltratieproces wordt uitgevoerd onder een druk van 0,1...0,5 MPa. Voor omgekeerde osmose worden semi-permeabele membranen met poriegroottes kleiner dan 50 nm gebruikt, het proces wordt uitgevoerd bij een druk van 1...10 MPa.
Een membraanapparaat is een apparaat dat bestaat uit een behuizing, een membraan, een drainage-eenheid, bevestigingsmiddelen, structurele elementen voor de invoer van de initiële oplossing en de uitvoer van het concentraat en filtraat, het mengen, enz. Er worden vier soorten apparaten gebruikt voor membraan scheiding: plat frame, buisvormige, rol- en holle vezels. In afb. 2.1 toont de belangrijkste typen membraanapparaten.
Industriële membraanapparaten zijn pakketten, blokken, complexen van membraanelementen: cellen, secties, modules. Het membraanapparaat maakt meestal deel uit van een batch- of continue membraaninstallatie, die ook pompen, doseerapparaten, containers voor de initiële oplossing, filtraat-, concentraat- en wasoplossingen, verbindingsleidingen en instrumentatie omvat.
Een ultrafiltratie-eenheid bestaat uit een filterapparaat, een pomp om het product aan het apparaat toe te voeren, een pomp om het product door membraanfilters te duwen, aansluitleidingen en regelkleppen.
Het grootste deel van het filterapparaat is een semi-permeabel membraan - een dunne poreuze film waarvan de poriegrootte minder dan 0,5 micron is. De film wordt op een macroporeus substraat geplaatst, wat de mechanische sterkte ervan vergroot. Als substraat wordt doorgaans een poreuze roestvrijstalen plaat met een dikte van 0,5...3 mm en poriën van 0,5...10 micron gebruikt.
Figuur 2.1. Membraanapparaten:
a - vlak frame: 1 - flens, 2 - membraan, 3 - drainageplaat, 4 - afdichtingsplaat, 5 - scheidingsplaat; b - buisvormig: 1 - afdichtingsmateriaal (compound), 2 - lichaam, 3 - buisvormig membraan; c - rol: 1 - buis voor het aftappen van het filtraat, 2 - membraan, 3 - kanaalvormend element (turbulator), 4 - substraat - drainage, 5 - lijmverbinding; d - met volledige vezels: 1 - drainagerug, 2 - sluitring met holle vezels, 3 - lichaam, 4 - holle vezels, 5 - deksel.
In de eerste fase wordt als resultaat van ultrafiltratie een concentraat verkregen dat 3 tot 15% eiwit en een lactose-zoutoplossing bevat. In de tweede fase wordt de lactose-zoutoplossing door een membraan voor omgekeerde osmose geleid en worden een geconcentreerde lactose-oplossing (10...20%) en een filtraat, dat een 1%-zoutoplossing is, verkregen.
De ontwerpen van ultrafiltratie-installaties voor de verwerking van zuivel- en voedingsmiddelen zijn gevarieerd. Bij de meest geavanceerde, bijvoorbeeld bij het Sartokon-2-systeem, wordt de gefilterde vloeistof door een pomp door dunne kanalen tussen twee filters geduwd.
Een deel van de vloeistof gaat door membraanfilters en de rest komt in de container met het oorspronkelijke product en wordt door het systeem gerecirculeerd. Een continue tangentiële stroom langs het filteroppervlak resulteert in een effectieve filtratie, omdat opgesloten deeltjes of substanties zich niet op het oppervlak van de filters kunnen nestelen en deze kunnen blokkeren. Het reinigende effect wordt versterkt door het gebruik van een speciaal gaas in het smalle kanaal tussen de filters, waardoor stromingsturbulentie ontstaat.
Het systeem maakt gebruik van Microsart-modules met membraanfilters gemaakt van celluloseacetaat of polyolefine met poriegroottes van 0,1; 0,3; 0,45 micron of Ultrasart-modules met cellulosetriacetaat- of polysulfon-ultrafilters met een nominale molecuulgewichtsselectiviteit van 10.000 en 5.000.
De prestaties van het Sartokon-2-systeem zijn afhankelijk van het aantal geïnstalleerde modules, waarvan de oppervlakte kan variëren tussen 0,7...4,9 m2 voor ultrafiltratie en 0,7...4,2 m2 voor microfiltratie.
2.2. Apparatuur voor het scheiden van heterogene systemen
De essentie van het scheidingsproces (scheiding) van melk is, zoals elk heterogeen systeem, de sedimentatie van de verspreide fase op het gebied van zwaartekracht en centrifugale krachten.
Tijdens het scheiden wordt de melk verdeeld in twee fracties met verschillende dichtheden: vetrijke (room) en magere (magere melk).
Afhankelijk van hun doel zijn er melkafscheiders, roomafscheiders, afscheiders voor de productie van vetrijke room en universele afscheiders met vervangbare trommels.
Afhankelijk van de wijze van aanleveren van melk en afvoeren van gescheiden producten zijn de apparaten open, semi-gesloten en gesloten.
In open afscheiders met een capaciteit tot 0,3 kg/s vinden de melkaanvoer, room- en magere melkafvoer plaats in contact met lucht. In dit geval vormt zich melkschuim, waardoor de bedrijfsomstandigheden van de afscheiders verslechteren. In semi-gesloten afscheiders met een capaciteit van 0,5...1 kg/s wordt de melk open aangevoerd en wordt het product onder druk gesloten afgevoerd. In gesloten (hermetische) afscheiders met een capaciteit van ruim 1 kg/s wordt melk aangevoerd en gescheiden producten afgevoerd zonder toegang van lucht onder druk via leidingen.
Volgens de methode voor het verwijderen van mechanische onzuiverheden en eiwitklonters uit de trommel, kunnen afscheiders handmatig het sediment lossen (de afscheider stoppen, de trommel demonteren en reinigen), met periodiek lossen via ramen in het trommellichaam (zelflossend) en met continu lossen van sediment via mondstukken langs de omtrek van het trommellichaam (wrongel).
Afhankelijk van het type aandrijving kunnen afscheiders handmatig of elektrisch zijn. De rotatieoverdracht van de elektromotor naar de trommel in scheiders van de tweede groep wordt uitgevoerd met behulp van een paar schroeven of een riemaandrijving. Scheidingstrommels met een kleine capaciteit worden direct op de motoras geïnstalleerd.
Een van de belangrijkste technologische parameters die de werking van afscheiders kenmerken, is de temperatuur van het gescheiden of gezuiverde product.
Melk die wordt verzonden voor scheiding of reiniging moet een temperatuur hebben van 40...45°C. Hoge temperatuurscheiding vindt plaats bij een temperatuur van 60...85˚С, bij het scheiden van koude melk heeft het product een temperatuur van 4...10˚С.
De belangrijkste componenten van een afscheider van welk type dan ook (Fig. 2.2) zijn een frame bestaande uit een lichaam en een kom, een trommel, een ontvangst- en uitvoerapparaat en een aandrijfmechanisme, dat een verticale as omvat ( spindel) en een horizontale as met tandwiel.
Het framelichaam herbergt een aandrijfmechanisme met een trommel gemonteerd op een verticale as. De framekom wordt afgesloten met een deksel waarin het ontvangst- en uitvoerapparaat kan worden geplaatst. Zelflossende en mondstukafscheiders hebben een opvangbak voor bezinksel of gecondenseerde fractie (bijvoorbeeld wrongelwrongel). Elektrische motor geflensd De uitvoering bevindt zich aan de zijkant van het bed en de as is verbonden met het aandrijfmechanisme via een versnellende centrifugale wrijvingskoppeling.
Afhankelijk van het technologische doel verschillen scheidingstrommels qua ontwerp (Fig. 2.3).
Figuur 2.2. Separator - melkzuiveraar van het semi-gesloten type met handmatig lossen van sediment:
1 - framelichaam, 2 - rem, 3 - ontvangst- en uitvoerapparaat, 4 - afscheiderdeksel, 5 - framekom, 6 - trommelstopper, 7 - trommel, 8 - verticale as (spindel), 9 - horizontaal astandwiel.
De trommel van een open roomafscheider met handmatige afvoer van sediment (Fig. 2.4) bestaat uit een basis, een o-ring, een platenhouder, een platenpakket, een scheidingsplaat, een behuizing en een wartelmoer. De basis van de trommel heeft een complexe vorm en bestaat uit een bodem met een centrale buis. De buis heeft drie rechthoekige kanalen voor de doorgang van melk naar de bordenhouder. De bovenkant van de buis is voorzien van schroefdraad voor het bevestigen van een wartelmoer. Op de rand van de basis bevindt zich een uitsparing voor het behuizingsslot en op het conische deel van de basis bevindt zich een uitsteeksel voor het bevestigen van de plaathouder met een pakket platen. In het midden van de basis bevindt zich een langwerpig uitsteeksel dat zorgt voor een betrouwbare koppeling van de trommel met de verticale as van de afscheider.
Een pakket van 48...56 borden dient om een ruimte tussen de borden te vormen waarin de melk wordt gescheiden in room en magere melk.
De ruimte tussen de platen wordt gecreëerd door drie 0,4 mm hoge spijkers die zich aan de buitenzijde van elke plaat bevinden. De laatste plaat heeft spijkers aan beide zijden, waardoor er niet alleen een opening ontstaat met de aangrenzende plaat, maar ook met de basis van de trommel. Elke plaat heeft drie gaten; Bij het samenvoegen van de platen tot een zak ontstaan verticale kanalen waardoor de melk in de ruimte tussen de platen wordt verdeeld.
Figuur 2.3. Technologische diagrammen van scheidingstrommels van verschillende typen:
a - trommel met afscheider - afscheider (roomafscheider), b - trommel met afscheider - zuiveringsapparaat (melkzuiveraar), c - trommel met mondstukafscheider (wrongel), d - trommel met afscheider met periodiek lossen van sediment: 1 - schijfinzetstukken, 2 - sediment (afscheidingsslijm), 3- zware fractie (magere melk), 4- lichte fractie (room), 5- geklaarde vloeistof (zuivere melk), 6- wrongelwei, 7- wrongelontvanger, 8- wrongelstolsel, 9 - mondstuk, 10 - drukschijf crème, 11 - magere melkdrukschijf, 12 - afvoervensters, 13 - beweegbare bodem (zuiger), 14 - regelklep voor zuigerbeweging, 15 - sedimentontvanger.
Er zijn drie ribben op het bovenoppervlak van de scheidingsplaat, die zorgen voor de noodzakelijke opening tussen het binnenoppervlak van het trommellichaam en de scheidingsplaat. In het bovenste cilindrische deel van de scheidingsplaat bevindt zich een gat voor het aftappen van de crème.
Het trommellichaam heeft een conische vorm met enige uitzetting aan de basis, waardoor een modderruimte ontstaat. In het onderste deel van de behuizing, aan de buitenkant, bevindt zich een grendel die tijdens de montage in de uitsparing van de trommelbasis past. In het bovenste deel van de lichaamshals bevinden zich twee gesleufde uitlaatkanalen voor het aftappen van magere melk, een gat voor het vrijgeven van room en een stelschroef, een bus met schroefdraad.
De kwantitatieve verhouding tussen room en magere melk in separatoren kan binnen zeer ruime grenzen variëren - van 1: 3 tot 1:12. In dit geval wordt de vereiste verhouding bereikt met behulp van regelapparatuur, waarvan het principe is gebaseerd op het veranderen van de stroomsnelheid van room of magere melk door de druk te veranderen, of op het veranderen van de dwarsdoorsnede van de uitlaat.
Afb.2.4. Scheidingstrommel - roomafscheider van het open type met handmatig lossen van sediment: 1 - koppelmoer, 2 - trommellichaam, 3 - scheidingsplaat, 4 - platenpakket, 5 - plaathouder, 6 - o-ring, 7 - trommelbasis.
Bij de eerste methode wordt een stelschroef met een gat met een constante doorsnede naar binnen geschroefd. De stroomsnelheid van de room neemt af, omdat de middelpuntvliedende kracht afneemt naarmate de schroef de rotatie-as nadert, en daarmee de druk afneemt. In dit geval komt er minder room uit, maar deze is stroperiger en bevat meer vet.
De tweede methode om het vetgehalte van room te reguleren wordt geïmplementeerd in semi-gesloten roomafscheiders. Een onderscheidend kenmerk van dit type scheidingstrommel is het ontwerp van de scheidingsplaat, in het bovenste gedeelte waarvan zich twee drukkamers bevinden. Eén kamer bevat de crèmedrukschijf van het ontvangst- en uitvoerapparaat van de separator. De kamer in de hals van het trommeldeksel bevat een magere melkdrukschijf. In dergelijke afscheiders wordt de verhouding tussen de hoeveelheid room en magere melk geregeld door kleppen (smoorkleppen) die op de pijpen van het ontvangst- en uitvoerapparaat zijn geïnstalleerd.
Scheidingstrommels met periodiek lossen van afscheidingsslijm (sediment) hebben een complexer apparaat. Aan de basis van de trommel (Fig. 2.5) bevindt zich een beweegbare bodem (zuiger). De afdichting tussen de basis en het vatdeksel en de zuiger wordt verzorgd door O-ringen. Ter hoogte van de verbinding tussen de zuiger en het vatdeksel bevinden zich ramen voor het lossen van sediment. In de bovenste positie van de zuiger zijn de ramen gesloten; wanneer deze wordt neergelaten, wordt het sediment via de ramen in de opvangbak geloosd.
Rijst. 2.5. Trommelscheider - roomafscheider met periodieke afvoer van sediment:
1 - trommelbasis, 2 - beweegbare bodem (zuiger), 3, 5 - afdichtringen, 4 - venster voor het lossen van sediment, 6 - spanring, 7 - vatdeksel, 8 - losklep, 9 - straal, 10 - verdeelring buffer water.
Het werkingsprincipe van de afscheidingstrommel met periodieke afvoer van bezinksel is gebaseerd op het creëren van een bepaald drukverschil tussen de melk in de trommel en de vloeistof (bufferwater) onder de beweegbare bodem (zuiger). Het lossen wordt geregeld met behulp van een hydraulisch systeem in handmatige en automatische modus. De belangrijkste elementen van het systeem zijn de hydraulische unit en het bedieningspaneel.
De hydraulische unit (Fig. 2.6) bevat een filter, versnellingsbak voor het regelen van de waterdruk in het vatenlossysteem (bufferwater), manometers, elektromagnetisch ventiel voor het toevoeren van waswater aan de sedimentontvanger, handmatige kleppen voor het handmatig regelen van de werking van de afscheider, evenals een driewegklep voor het bijvullen van water in de holte onder de beweegbare bodem (zuiger) van de trommel in de gesloten positie.
Het bedieningspaneel is voorzien van drie tijdrelais, knoppen voor afstandsbediening en handmatig lossen, signaallampen en zekeringen. Een softwaretijdrelais wordt gebruikt om het interval tussen de ontladingen in te stellen (30 minuten) en om de werking van twee andere relais te regelen. Een daarvan is nodig om de werking van de elektromagnetische klep voor de toevoer van waswater te regelen, de tweede is om de lostijd (0,2...0,5 s) van de scheidingstrommel te regelen.
Het regelsysteem voor het lossen van de hydraulische afscheider werkt op de beweegbare bodem (zuiger) van de trommel met behulp van twee loskleppen die zich onder een hoek van 180° in het trommellichaam bevinden. De kleppen zijn verbonden door kanalen die in het lichaam van de basis zijn geboord met een holte onder de zuiger en een bufferwatertoevoerapparaat onder de basis van de trommel. Ze komen uit in de ruimte tussen de verticale wand van de trommel en de afscheiderbehuizing. Ontvangst- en uitvoerinrichtingen van afscheiders zijn ontworpen om melk in de afscheider te brengen en gescheiden producten te verwijderen. Voor afscheiders van het open type (Fig. 2.7) is het ontvangst- en uitvoerapparaat een komvormige container die op het frame van de afscheider is geplaatst.
Rijst. 2.6. Aansluitschema voor de hydraulische unit van een zelflossende afscheider:
1 - filter, 2, 6 - handmatige regelkleppen, 3 - elektromagnetische klep voor spoelwatertoevoer, 4 - driewegklep voor bedrijfsmodus, 5 - elektromagnetische klep voor bufferwatertoevoer, 7, 9 - manometers, 8 - drukregelaar , RV - tijdrelais .
De container bestaat uit een ontvangende vlotterkamer en twee verdeelkamers met hoorns voor room en magere melk. De ontvangende vlotterkamer zorgt voor een gelijkmatige aanvoer van melk uit de opslagtank. De vlotterkamer heeft een buis met een gekalibreerd gat in het midden; de diameter ervan zorgt voor de nominale prestaties van de afscheider bij een bepaald melkniveau, dat op peil wordt gehouden door een vlotter. Als het melkniveau onvoldoende is, gaat de vlotter omlaag en kan er melk uit de container in de kamer stromen. Wanneer het nominale niveau wordt overschreden, sluit de vlotter het afvoergat van het melkreservoir en daalt het niveau in de kamer.
De elementen van de komvormige container van een open-type afscheider zijn gemaakt van plaatstaal (meestal vertind of roestvrij staal), terwijl ze voor afscheiders met een kleine capaciteit zijn gemaakt van polymeermaterialen.
Om ervoor te zorgen dat de room en magere melk die uit de gaten in de trommel stromen, de overeenkomstige verdeelkamers binnenkomen, kunnen de verticale assen van open-type afscheiders in hoogte worden aangepast met een speciale schroef die zich onder de onderste steun van de verticale afscheidingsas bevindt. . De trommel gaat samen met de as naar beneden of naar boven.
Rijst. 2.7.Open type roomafscheider:
1 - framekom, 2 - magere melkverdeelkamer, 3 - roomverdeelkamer, 4 - ontvangende vlotterkamer, 5 - vlotter, 6 - bodem van een komvormige container, 7 - kraan, 8 - vlotterkamerbuis, 9 - instelschroef voor het roomvetgehalte, 10 - olievulplug, 11 - pulsatorknop, 12 - kijkvenster voor het oliepeil, 13 - olieaftapplug, 14 - instelschroef voor de trommelhoogte.
Bij een afscheider met lage capaciteit en elektrische aandrijving gaat deze aanpassing gepaard met het omhoog of omlaag brengen van de motor samen met de trommel met behulp van een schroef in de bodem van het afscheiderhuis. Halfgesloten afscheiders hebben een complexer ontwerp van het ontvangst- en uitvoerapparaat (Fig. 2.8), dat bestaat uit één (voor melkzuiveraars) of twee (voor roomafscheiders) drukschijven.
De drukschijf is gemaakt in de vorm van twee platte cirkels, waartussen zich verschillende spiraalvormige kanalen voor vloeistof bevinden. Met behulp van concentrisch geplaatste pijpen zijn de schijfkanalen verbonden met uitlaatpijpen, aan de uiteinden waarvan zich regelkleppen bevinden.
Langs de as van het ontvangst- en uitvoerapparaat bevindt zich een centrale buis waardoor melk in de trommel stroomt. De slang kan rechtstreeks worden aangesloten op de melktoevoerleiding of op een vlotterkamer die de melkstroom naar de afscheider regelt.
Met behulp van regelkleppen kunt u het vetgehalte van de resulterende crème wijzigen. De intensiteit van de roomstroom wordt gemeten door een rotameter-roommeter, een behuizing met daarin een vlotter. De vlotter heeft een staaf die in een glazen maatbuis past. Hoe intenser de beweging van de roomstroom, hoe hoger de vlotter stijgt. Op basis van de positie van de staafkop ten opzichte van de buisschaal wordt het roomverbruik per tijdseenheid geschat.
Wanneer de afscheider in werking is, verplaatst de melk die de trommel binnenkomt de scheidingsproducten naar de drukkamers. Door met deze kamers te roteren, wordt room, magere of geklaarde volle melk opgevangen door de spiraalvormige kanalen van de stationaire schijven. In dit geval verandert de hogesnelheidsdruk van de roterende vloeistof in een statische druk, waardoor de druk van de scheidingsproducten in de schijfkanalen stijgt tot 250...300 kPa. Deze druk wordt gebruikt om de room en magere melk vanuit de opslagtank via leidingen naar de warmtewisselaars te verplaatsen. De afscheider vervult dus de functies van een pomp.
Rijst. 2.8. Ontvangst- en uitvoerapparaat van een semi-gesloten afscheider van een roomafscheider:
1 - roomdrukschijf, 2 - magere melkdrukschijf, 3 - scheidingsbuis, 4 - roomregelklep, 5, 7 - manometers, 6 - centrale melkinlaatbuis, 8 - magere melkregelklep.
In een gesloten afscheider wordt de te scheiden melk van onderaf in de trommel gevoerd, via een holle verticale as, waarvan het onderste uiteinde onder het frame uitkomt. Aan het uiteinde van de as bevinden zich schijven van het pompapparaat, die, samen met de as roterend, de rol spelen van een drukwiel en melk in de trommel pompen. De melk valt onder de bordenhouder en wordt vervolgens via verticale kanalen, gevormd door gaten in de borden, door de hele verpakking verdeeld. De room in een dergelijk vat wordt opgevangen in de centrale buis van de plaathouder en uit het vat verwijderd onder druk die door een drukapparaat bij de inlaat van de afscheider wordt gecreëerd.
Magere melk, die tussen de scheidingsplaat en het trommeldeksel passeert, komt de kamer van de drukschijf binnen en wordt uit de afscheider afgevoerd. Hermetische afscheiders zorgen voor de meest volledige scheiding van de vetfase van melk, omdat er tijdens de werking van hun trommel geen schuimvorming en vorming van luchtbellen plaatsvindt die de scheiding van melk verstoren.
In moderne roomafscheiders komen vetbolletjes met een grootte van minder dan 0,1 micron in de magere melk terecht, terwijl in de magere melk 0,02...0,05% vet achterblijft (Tabel 2.1).
Bij de productie van veel zuivelproducten wordt als grondstof melk met een bepaald vetgehalte gebruikt, bijvoorbeeld met een vetgehalte van 3,2 of 3,5%. Dergelijke melk wordt genormaliseerd genoemd, en het proces om melk op een standaard vetgehalte te brengen wordt normalisatie genoemd. De eenvoudigste manier om melk te normaliseren is door er in een bepaalde verhouding magere melk of room aan toe te voegen en deze in een bakje te mengen. Een handiger methode is het normaliseren van de melk in de stroom, wat wordt uitgevoerd met behulp van roomafscheiders die zijn uitgerust met een normalisatie-apparaat, dat op het ontvangst- en uitvoerapparaat van de afscheider is geïnstalleerd.
In afb. Figuur 2.9 toont een van de apparaten voor het normaliseren van melk in een stroom met behulp van een roomafscheider. De roomuitlaatpijpleiding is door middel van een pijp verbonden met de mageremelkuitlaatpijpleiding. Bij de roomuitlaat is een smoorklep geïnstalleerd. Tijdens de normalisatie van melk wordt een deel van de room door de pijp naar de uitlaat van de afscheider geleid en vormt, gemengd met magere melk, een genormaliseerd mengsel. Overtollige crème wordt via de pijpleiding afgevoerd. Wanneer de gasklep volledig geopend is, fungeert de afscheider als roomafscheider. De gashendel heeft de vorm van een kap die het cilindrische deel van het gasklephuis bedekt, waarop een schaalverdeling is aangebracht. Met behulp van deze schaal wordt het normalisatieapparaat ingesteld op het opgegeven melkvetgehalte volgens de tabel. De nauwkeurigheid van melknormalisatie op basis van het vetgehalte met behulp van een dergelijk apparaat is ± 0,2%.
Afhankelijk van het technologische doel hebben de meeste afscheiders speciale kenmerken in hun ontwerp.
Tabel 2.1. Technische kenmerken van roomafscheiders.
Inhoudsopgave | Open met handmatige sliblossing | Halfgesloten met handmatige slibafvoer |
||||
Productiviteit, m3/u | ||||||
Rotatiefrequentie van de trommel, s-1 | ||||||
Volume modderruimte, dm3 | ||||||
Totale afmetingen, mm | ||||||
Gewicht zonder elektromotor, kg |
Zo worden bij scheiders voor vetrijke room de afstanden tussen de platen vergroot (tot 0,6 mm), evenals tussen de platen en de plaathouder. De ontvanger voor room met een hoog vetgehalte (82...85% vet) en de pijp voor de afvoer ervan hebben een grotere helling. De toevoer van gescheiden room (30...40% vetgehalte) naar de afscheider wordt geregeld met behulp van een kraan. Het instellen van de afscheider om vetrijke room voor verschillende soorten boter te produceren, gebeurt door de hoeveelheid room en de druk bij de karnemelkuitlaat te veranderen (door middel van een manometer met behulp van een regelzuiger)
Bel" href="/text/category/koll/" rel="bookmark">collector hogesnelheids-eenfasige elektromotoren met een spanning van 220 V.
Omdat de afscheiders als aandrijving zijn uitgerust met asynchrone elektromotoren met industriële frequentie 50 met een rotatiesnelheid van maximaal 50 s-1, worden er speciale eisen gesteld aan het aandrijfmechanisme, dat zorgt voor rotatie van de afscheidertrommel met een frequentie van 80. s-1.
Het meest voorkomende diagram van het aandrijfmechanisme van de separator wordt getoond in Fig. 2.10. De elektromotor roteert het aandrijfgedeelte van de koppeling, waarvan de kussens onder invloed van de middelpuntvliedende kracht tegen het binnenste cilindrische deel van de koppelingshelft worden gedrukt, star gemonteerd op de horizontale aandrijfas. Aan dezelfde as is een tandwiel bevestigd om de rotatie van de horizontale as van de afscheider naar de verticale over te brengen. Deze laatste heeft een meerstartschroefdraad die ingrijpt in een tandwiel.
Rijst. 2.10 Schema van het aandrijfmechanisme van de afscheider.
1 - elektromotor, 2 - aandrijfdeel van deg, 3 - aangedreven deel van de koppeling, 4 - horizontale as, 5 - tandwiel, 6 - elastische neksteun, 7 - trommel, 8 - verticale as.
De beweging in het tandwielpaar van de separatoraandrijving wordt uitgevoerd volgens het principe van een schroefpaar, waarbij de verticale as een schroef is en het wiel een sector. Tijdens het bewegen glijdt de schroefdraad van de verticale as met hoge snelheid (tot 25 m/s) langs de tanden van het wiel. Om slijtage te verminderen, is het schroefpaar daarom gemaakt van materialen met een lage wrijvingscoëfficiënt en goede slijtvastheid. Even belangrijk zijn de productienauwkeurigheid en de netheid van de aangrijpoppervlakken.
De schroefoverbrenging van de aandrijving van de afscheider moet tijdens bedrijf worden gesmeerd. Hiertoe bevinden zich in de behuizing van het afscheiderframe pluggen voor het vullen en aftappen van smeermiddel.
Het is belangrijk op te merken dat het tandwielpaar van de afscheideraandrijving de rotatie in twee richtingen overbrengt: van de elektromotor naar de trommel tijdens de versnelling en werking ervan, en ook van de trommel, die een hoge traagheid heeft, naar de elektromotor wanneer de afscheider is uitgeschakeld. Dit wordt verklaard door het meerstartige (11-start) ontwerp van de schroef en de grote hellingshoek van de tand. De overbrengingsverhouding van schroefparen van scheiders ligt in het bereik van 3...6.
Een van de belangrijkste kenmerken van het aandrijfmechanisme van afscheiders is de aanwezigheid van een zogenaamde elastische neksteun, d.w.z. installatie van een bovenste lager van een verticale as met de mogelijkheid van enige bewegingsvrijheid in het horizontale vlak. Om dit te doen, wordt een elastisch element tussen het bovenste lager, dat zich onder de basis van de trommel bevindt, en zijn zitting in het scheidingsframe geplaatst. Voor kleine afscheiders kan dit een rubberen bus zijn. Efficiëntere exemplaren hebben een groep radiaal geplaatste drukveren (meestal zes onder een hoek van 60 ° ten opzichte van elkaar).
Onnauwkeurigheden in de vervaardiging en de relatieve positie van de trommelonderdelen tijdens de montage leiden tot een kleine verplaatsing van de as van de verticale as die in de lagers roteert ten opzichte van de rotatieas van de trommel. Het optreden van middelpuntvliedende kracht heeft in dit geval een negatieve invloed op de werking van de scheider. Door de aanwezigheid van een elastisch element in de neksteun kan de trommel binnen bepaalde grenzen zichzelf balanceren (de trommel kantelt de verticale as zodat het zwaartepunt ervan samenvalt met de geometrische rotatieas van de trommel).
Om verticale trillingen van de trommel te absorberen, rust de verticale as van de afscheider op een veer die zich onder het onderste lager bevindt.
Bij afscheiders met hoge capaciteit worden verticale trillingen van de trommel waargenomen door een groep veren die parallel aan de as in de neksteun van de verticale as zijn geïnstalleerd. Afscheiders met een capaciteit tot 1000 l/u hebben dergelijke veren niet, omdat de massa van hun trommels relatief klein is. Tegelijkertijd kunnen kleine trillingen van de verticale as leiden tot het vastlopen van het onderste lager, en om dit te voorkomen is het lager bolvormig gemaakt. De rotatiefrequentie van de scheidingstrommel wordt geregeld met behulp van een toerenteller met wijzerplaat en een speciaal apparaat: een pulsator. Het bijzondere van de werking ervan is dat wanneer u met uw hand op de pulsatorknop drukt, u bij elke omwenteling van de excentrische as één druk voelt. De excentrische as is via een wormpaar verbonden met een tandwiel dat dient om de toerenteller en pulsator aan te drijven en is geïnstalleerd op de horizontale as van het aandrijfmechanisme van de afscheider. De instructies voor de afscheider geven het kickminutengetal aan dat de pulsator moet hebben bij de nominale trommelsnelheid. De toerenteller toont de rotatiesnelheid van de aandrijfas van de horizontale afscheider, waarvan de waarde ook in de instructies wordt aangegeven.
Separatortrommels hebben een hoge kinetische energie en wanneer de motor uitgeschakeld is, blijft de separator nog geruime tijd draaien. Bij krachtige afscheiders duurt de tijd die nodig is om de snelheid naar nul te laten dalen enkele tientallen minuten. Omdat de afscheiders na het einde van de bedrijfscyclus moeten worden gedemonteerd, ontdaan van sediment en moeten worden gewassen (met uitzondering van de zelflossende exemplaren met een circulatiespoeling), zijn de afscheiders uitgerust met speciale reminrichtingen om tijd te besparen voor het bedienend personeel. . Dit apparaat bestaat uit twee pads met voeringen van wrijvingsmateriaal. Ze zijn via een veerbelaste stang met de handgreep verbonden en bevinden zich in de scheidingskom onder een hoek van 180° ten opzichte van elkaar. Bij een dergelijke reminrichting werken de schoenen op de buitenwand van de trommel.
Bij sommige aandrijfontwerpen, inclusief zelflossende afscheiders, is de rem geïnstalleerd in de behuizing van de versnellende centrifugaalkoppeling. In dit geval wordt de remschoen tegen het buitenoppervlak van de koppelingskom gedrukt, star verbonden met de horizontale aandrijfas. Afscheiders met een gemiddelde capaciteit hebben borgbouten in de framekom om de trommel vast te zetten tijdens het reinigen en wassen. Om dit te doen, passen ze, wanneer ze zijn vastgeschroefd, in de aansluiting van het trommellichaam.
2.3. Apparatuur voor homogenisatie van melk en zuivelproducten
Homogenisatie is het verbrijzelen (verspreiden) van vetbolletjes door melk of room aan aanzienlijke externe krachten te onderwerpen. Tijdens de behandeling worden de grootte van de vetbolletjes en de drijfsnelheid verminderd. De vetbolletjesstof wordt opnieuw verdeeld, de vetemulsie wordt gestabiliseerd en de gehomogeniseerde melk bezinkt niet.
Homogenisatoren van het kleptype worden gebruikt om melk en room te verwerken om te voorkomen dat ze tijdens opslag worden gescheiden.
Roterende homogenisatoren-weekmakers worden gebruikt om de consistentie van zuivelproducten zoals smeltkaas en boter te veranderen. In boter die met hun hulp wordt verwerkt, wordt de waterfase gedispergeerd, waardoor het product beter wordt bewaard.
Het werkingsprincipe van homogenisatoren van het kleptype, die het meest wijdverspreid zijn, is als volgt. In de homogenisatorcilinder wordt melk onderworpen aan mechanische actie bij een druk van 15...20 MPa. Wanneer de klep wordt opgetild en de nauwe opening iets wordt geopend, komt de melk uit de cilinder. Dit is mogelijk wanneer de werkdruk in de cilinder bereikt is. Bij het passeren van een smalle cirkelvormige opening tussen de zitting en de klep neemt de snelheid van de melk toe van nul tot een waarde van meer dan 100 m/s. De druk in de stroom daalt scherp, en een druppel vet die in een dergelijke stroom wordt opgevangen, wordt eruit getrokken en vervolgens, als gevolg van de werking van oppervlaktespanningskrachten, verpletterd in kleine druppeltjes.
Wanneer de homogenisator in werking is, wordt bij de uitlaat van de klepspleet vaak adhesie van verpletterde deeltjes en de vorming van "clusters" waargenomen, waardoor de efficiëntie van de homogenisatie wordt verminderd. Om dit te voorkomen wordt homogenisatie in twee fasen gebruikt (Fig. 2.11). In de eerste fase wordt een druk gecreëerd die gelijk is aan 75% van de werkdruk, in de tweede fase wordt de werkdruk tot stand gebracht. Om homogenisatie uit te voeren, moet de temperatuur van de melkgrondstoffen 60...65°C zijn. Bij lagere temperaturen neemt de vetbezinking toe; bij hogere temperaturen kunnen wei-eiwitten neerslaan.
Afb.2.11. Homogeniserende kop.
I - eerste trap, II - tweede trap, 1 - klepzitting, 2 - klep, 3 - stang, 4 - drukschroef, 5 - beker, 6 - veer, 7, 8 - behuizingen.
Een homogenisator met een tweetraps homogenisatiekop (Fig. 2.12) bestaat uit een frame, een behuizing, een plunjerblok, een homogenisatiekop, een aandrijving en een krukmechanisme.
Rijst. .2.12. Homogenisator A1-OGM-5
1- elektromotor, 2- frame met aandrijving, 3- krukmechanisme met smeer- en koelsystemen, 4- plunjerblok met homogenisatie- en manometerkoppen en veiligheidsklep, 5- manometerkop, 6- homogenisatiekop, 7- V- riemaandrijving.
Het frame is gemaakt van kanalen en aan de buitenkant bekleed met plaatstaal. Daarin is een elektromotor geïnstalleerd op een plaat, die op twee beugels scharnierend aan het frame is bevestigd.
Het plunjerblok bestaat uit een plunjerlichaam, lipafdichtingen, zuig- en perskleppen en klepzittingen. Wanneer één paar plunjers in werking is, stroomt de vloeistof in een pulserende stroom naar de homogenisatiekop. Om het waterpas te stellen, gebruiken homogenisatoren meestal drieplunjerpompen die worden aangedreven door
een krukas waarvan de ellebogen 120° ten opzichte van elkaar zijn verschoven.
Een tweetraps homogenisatiekop, een manometerkop en een veiligheidsklep aan de andere kant van de homogenisatiekop zijn met bouten aan het plunjerblok bevestigd. De manometerkop heeft een smoorinrichting die het mogelijk maakt om de amplitude van de trillingen van de manometernaald tijdens de werking van de homogenisator te verminderen. De homogenisatoraandrijving omvat een elektromotor en een riemaandrijving.
Het krukmechanisme bestaat uit een op twee kegellagers gemonteerde krukas, drijfstangen en een aangedreven poelie. De drijfstangen zijn scharnierend verbonden met de schuiven.
De industrie produceert homogenisatoren met verschillende capaciteiten (Tabel 2.2).
Tabel 2.2. Technische kenmerken van homogenisatoren voor melk en vloeibare zuivelproducten
Inhoudsopgave | |||
Productiviteit, m3/u | |||
Werkdruk, MPa | |||
Temperatuur van het verwerkte product, ºС | |||
Aantal plunjers | |||
Plunjerslag, mm | |||
Rotatiesnelheid van de krukas, s-1 | |||
Aantal homogenisatortrappen | |||
Vermogen elektromotor, kW | |||
Totale afmetingen, mm | 1430×1110×1640 | 1480×1110×1640 |
|
Gewicht (kg |
In het geval dat het tijdens homogenisatie noodzakelijk is om de toegang van micro-organismen tot het verwerkte product uit te sluiten, worden speciale aseptische homogenisatiekoppen gebruikt. In dergelijke koppen wordt hete stoom onder een druk van 30...60 kPa toegevoerd in de ruimte die wordt begrensd door twee afdichtingselementen. Deze hoge temperatuurzone fungeert als een barrière om te voorkomen dat bacteriën het homogenisatorvat binnendringen.
Homogenisatoren-weekmakers verschillen qua werkingsprincipe en ontwerp van homogenisatoren van het kleptype. Het werklichaam daarin is een rotor, die een ander aantal bladen kan hebben: 12, 16 of 24.
De homogenisator-weekmaker (Fig. 2.13) bestaat uit een frame, een behuizing met schroeven, een ontvangst bunker en rijden. Met de aandrijving kunt u de rotatiesnelheid van de voervijzels (met behulp van een variator) instellen binnen het bereik van 0,2,..0,387 s-1. De rotatiesnelheid van de rotor met messen is niet instelbaar en bedraagt 11,86 s-1. Het werkingsprincipe van de machine is als volgt. De boter wordt in een trechter gevoerd, vanwaar het met behulp van twee in tegengestelde richting draaiende schroeven door een rotor en uit een mondstuk met membraan in de trechter van de vulmachine wordt geperst.
Rijst. 2.13. Homogenisator M6-OGA voor boter:
1 - wiel, 2 - frame, 3 - carrosserie, 4 - mondstukbevestiging, 5 - mondstuk, 6 - slot, 7 - vijzelkamer, 8 - trechter, 9 - bedieningspaneel, 10 - vijzels.
Om te voorkomen dat olie blijft plakken, worden de werkende delen van de homogenisator vóór aanvang van de werkzaamheden gesmeerd met een speciale vettige oplossing. De productiviteit van de homogenisator is afhankelijk van de rotatiesnelheid van de transportschroeven en bedraagt 0,76...1,52 m3/h. Het aandrijfvermogen van de machine bedraagt 18,3 kW.
De YaZ-OGZ-homogenisator is ontworpen voor het verwerken van gesmolten kaasmassa bij de productie van smeltkaas en bestaat uit de volgende onderdelen: basis, lichaam, set homogenisatiegereedschappen, trechter, losinrichting en aandrijving.
De basis wordt gebruikt om de componenten van de homogenisator eraan te bevestigen. De behuizing bevat werkeenheden en afdichtingsapparaten.
Het homogenisatiegereedschap (Fig. 2.14) voor het aanvoeren, malen en mengen van de gesmolten kaasmassa is gemaakt in de vorm van beweegbare en stationaire messen, gescheiden door afstandsringen, evenals een laadscheprad en een losrotor. De bewegende messen hebben speciale groeven die onder een bepaalde hoek ten opzichte van het eindoppervlak zijn gemaakt, wat de beweging van het gemalen product naar de losinrichting vergemakkelijkt. De as van het homogenisatiegereedschap roteert met een frequentie van 49 s-1.
De bunker voor ontvangst en opslag van kaasmassa is voorzien van een warmte-isolerende mantel.
Een losinrichting in de vorm van twee pijpen die met elkaar zijn verbonden door een kraan dient om de gehomogeniseerde massa in de dispenser van de vulmachine af te tappen.
Rijst. 2.14. Homogenisator Homogeniserende gereedschapsset:
1- stationaire ring, 2- beweegbare ring, 3- mesring, 4- trechter, 5- beweegbaar mes, 6-lichaam, 7-stationair mes, 8- losrotor, 9- homogenisatoras.
De aandrijving bestaat uit een motor van 11 kW die is ontworpen om de rotatie van de as over te brengen naar het bewegende deel van het homogenisatiegereedschap.
Verwerking van het product op de YaZ-OGZ-homogenisator wordt als volgt uitgevoerd. De gesmolten kaasmassa wordt periodiek of continu in de homogenisatortrechter gevoerd. Onder invloed van het vacuüm dat door het laadscheprad wordt gecreëerd, komt het product het homogeniseringsgereedschap binnen, waar het, achtereenvolgens door beweegbare en stationaire messen, wordt gehomogeniseerd en naar de losinrichting wordt gevoerd.
Het gebruik van een homogenisator maakt het mogelijk om de technologische handeling van het zeven van de kaasmassa om de niet-gesmolten deeltjes te verwijderen te vermijden.
2.4. Apparatuur voor voorlopige uitdroging van wrongel en caseïnemassa
Deze apparatuur omvat scheiders voor het drogen van wrongelwrongel, weischeidingsapparaten en centrifuges. Het grootste deel van deze apparatuur wordt beschreven in paragrafen die zijn gewijd aan de productie van relevante soorten producten (kaas, kwark, enz.).
Centrifuges die in de zuivelindustrie worden gebruikt, kunnen zowel batchgewijs als continu bezinken en filteren.
Een continue bezinkingscentrifuge voor de voorlopige ontwatering van de wrongelmassa wordt momenteel relatief zelden gebruikt.
Een batchfiltercentrifuge voor het drogen van melksuiker bestaat uit een rotor, behuizing, aandrijving en bedieningspaneel. De cilindrische rotor is gemaakt van roestvrij staal. Het geperforeerde oppervlak is voorzien van een metalen gaas. Om de sterkte te vergroten, heeft de rotor twee banden. De rotorgaten met een diameter van 5 mm zijn verspringend met een steek van 20 mm. De rotor is gemonteerd op de as van een elektromotor gemonteerd op een basis met een kogelgewricht. De aandrijving is vastgezet met bouten met rubber schok absorbeerders. De rotor en aandrijving zijn bedekt met een stalen behuizing. Er is een laadtrechter voorzien om de rotor met product te laden. Het deksel is voorzien van een vergrendeling.
Controlevragen.
1. Wat is de gemiddelde duur van continu gebruik van verschillende soorten filters? 2. Hoe neemt de efficiëntie van ultrafiltratie van wei in het Sartokon-2-systeem toe? 3. In welke gevallen is melkzuivering met behulp van melkafscheiders niet effectief? 4. Welke factoren beïnvloeden het melkscheidingsproces? 5. Hoe wordt het melkvetgehalte geregeld in verschillende soorten roomafscheiders? 6. In welke afscheiders wordt melk van onderaf aangevoerd in de trommel? 7. Hoe wordt de normalisatie uitgevoerd in roomafscheiders? 8. Welke factoren beïnvloeden de homogenisering van melk? 9. Bij welke druk wordt de homogenisatie uitgevoerd in de eerste en tweede fase? 10. Waarom zijn homogenisatoren uitgerust met pompen met drie plunjers?
Kaartje 11
Apparatuur voor het reinigen en koelen van melk. Classificatie
Purifier pasteur melkkoeler OPF-1-300
Melkkoeler-reiniger OM-1
Tankkoeler TOM-2A
Zuivering van melk. De eerste bewerking in de primaire melkverwerkingslijn is het reinigen van mechanische onzuiverheden (afval, voedseldeeltjes, haar, enz.), wat wordt uitgevoerd door vers gemolken melk door een filter (katoen, lavsan) te leiden of door deze in centrifugale melk te verwerken. zuiveraars met voorverwarmen (eerder gekoelde melk). ) melk tot 310-330 K. Wanneer de melkzuiveraar in werking is, hoopt zich vuil (afscheiderslijm) op in de modderruimte, die periodiek wordt verwijderd. De continue bedrijfstijd van de melkzuiveraar bedraagt 2-3 uur.
Melkfilters zijn verdeeld in open en gesloten. Bij open filters passeert melk alleen onder invloed van de hydrostatische druk van de vloeistofkolom het filtermembraan. In gesloten filters gaat het door de stof onder een druk van 0,1-0,2 MPa, gecreëerd door de pomp.
MELKKOELERS
Soorten melkkoelers, hun ontwerp en werking. Het koelen van vers gemolken melk gebeurt in productielijnen op apparaten die koelers worden genoemd.
Bestaande koelerontwerpen kunnen afzonderlijk worden bediend of deel uitmaken van gecombineerde koel-pasteurisatie- of zuiveringskoeleenheden.
Classificatie van koelers . Moderne koelers kunnen worden geclassificeerd op basis van de volgende hoofdkenmerken.
Door de aard van contact met de omringende lucht - open irrigatie en gesloten stroming.
Volgens het profiel van het werkoppervlak - buisvormig en lamellair.
Volgens het aantal secties - enkele en meerdere secties.
Door ontwerp - enkele en meerdere rijen (batch).
De vorm is plat en rond.
Afhankelijk van de invloeden die de promotie van het product veroorzaken - onder druk en met behulp van een vacuüm of het eigen gewicht van het product.
Volgens de relatieve bewegingsrichting van warmtewisselende media - directe stroom en tegenstroom, met parallelle en kruislingse beweging van media.
BordenmelkkoelerOOU-M. Grote melkveebedrijven maken gebruik van geautomatiseerde platenkoelunits die zijn vervaardigd voor de baarmoederindustrie. Ze bestaan uit twee warmtewisselaarsecties. In de eerste wordt de melk voorgekoeld met koud water, en in de tweede - met circulerende pekel.
De geautomatiseerde installatie OOU-M omvat: een platenkoeler bestaande uit een waterkoelgedeelte en een pekelkoelgedeelte, een melkafvoerleiding met thermometer, een leidingwerk met een klep voorzien van een actuator en een schakelkast.
Geautomatiseerde koelunits zijn uitgerust met licht- en geluidsalarmen. De units kunnen zowel automatisch als handmatig worden bediend.
De melk wordt naar de waterkoelsectie gepompt, waar deze wordt gekoeld tot een temperatuur van 286 K. Vervolgens gaat de melk door de pekelsectie, waar de temperatuur wordt verlaagd naar 276 K. De gekoelde melk komt in de opslagtank.
Bij de melkuitlaat van de koeler is een weerstandsthermometer geïnstalleerd, aangesloten op het elektrische circuit van de schakelkast. De melktemperatuur wordt in de vorm van een doorlopende curve geregistreerd op de band van het meetapparaat (elektronische brug) van de schakelkast.
Als de temperatuur van de gekoelde melk meer dan 2 graden afwijkt van de ingestelde temperatuur, genereert de elektronische brug een stuursignaal dat wordt afgegeven aan de actuator van de pekelklep. Afhankelijk van het teken van de temperatuurafwijking opent of sluit de actuator de pekelklep, waardoor de pekelstroom naar het pekelgedeelte wordt geregeld. In de automatische modus kan de pekel worden gebruikt bij een temperatuur van 268 K.
MelkkoeltankTOM-2L. Het wordt gebruikt in combinatie met melkmachines die een kudde van maximaal 400 koeien bedienen. Het bestaat uit 9 melkbaden met roerder 8, freoncompressor 1 merk FUN-8, condensor 2, ontvanger 3, filterdroger 4, warmtewisselaar 5, verdamper 6, waterpomp 7, koudeaccumulator.
Schakel 3-4 uur voor aanvang van het melken de compressor uit en begin met melken. betrouwbare koeling van water in de koudeaccumulator en bevriezing van ijs op de verdamperpanelen. Met behulp van een membraanpomp wordt melk aan het bad geleverd. Voordat er melk wordt afgegeven, zet u de mixer en de waterpomp aan. De installatie is uitgerust met automatische en handmatige bedieningsapparatuur.
De werkinhoud van het moederbad bedraagt 1800 liter. De inhoud van de koudeaccumulator bedraagt 1275 l. Het koelvermogen van de koelunit bedraagt 48 MJ. Het totaal geïnstalleerde vermogen van elektromotoren bedraagt 7,44 kW.
Rijst. Ontwerp en technologisch diagram van de TOM-2A melkkoeltank