Процесите на прочистување и филтрирање на млекото се дизајнирани да ги отстранат загадувачите и природните несакани нечистотии од неговиот состав. Постојат различни начини за решавање на ваквите проблеми, кои се разликуваат по технолошка организација, ефикасност, продуктивност и карактеристики на изведбата. Се разликува и опремата за прочистување на млекото со која се опремени производните линии.
Општа технологија за чистење
Сите операции на обработка се вршат под посебни услови кои ги исполнуваат техничките и санитарните барања. Како основа се земаат стандардите кои се применуваат за организација на работата на прехранбените претпријатија. На фармите за млеко може да се спроведат и индивидуални технолошки процеси за преработка на суровини и сложена подготовка на производот.
Главните методи за чистење денес се имплементираат со употреба на сепаратори на млеко и центрифуги со пастеризатори. Како минимум, оваа опрема ви овозможува да ја отстраните млечната плазма слуз, механичките нечистотии и честичките од нечистотија. Пофината филтрација дава и ефект на дезинфекција со уништување на штетните бактерии. Се развиваат и методи за прочистување на млекото преку термички и биолошки ефекти. Во такви системи за преработка, физичко-хемиските својства на млекото се модифицираат, содржината на сурфактанти (протеини, фосфолипиди, масни глобули и киселини) се оптимизира и се намалува површинскиот напон.
Испорака на сурово млеко до производство
Движењето на млекото помеѓу одделенијата на фармата или неговото доставување со транспорт до фабриката за преработка се врши во специјални контејнери или резервоари со фрижидери. Според барањата, внатрешните површини на контејнерите и резервоарите мора да бидат направени од нерѓосувачки челик или алуминиум. Надворешните површини се обработуваат со топлинско-изолациски материјал. За време на процесот на пренос, важно е да се одржуваат оптимални температурни услови за сурово млеко. Значи, просечната температура е 4-6 °C. Суровините може да се чуваат во оваа состојба не повеќе од 10 часа. Доколку се планира подолг транспорт, тогаш првично се користи специјален ладилник за млеко - опрема во форма на резервоар, кој веднаш по молзењето ја намалува температурата на течниот производ од 35 на 4 °C. Во исто време, патогените елементи на составот се отстранети и се зачувани корисни квалитети.
Режими на ладење
Својства млекото, а особено неговите бактериолошки карактеристики, во голема мера ќе зависат од температурата на неговото понатамошно складирање. Ако го оставите производот во фрижидер, тогаш по 10 часа неговата киселост ќе се зголеми речиси 3 пати, а во исто време бројот на несакани бактерии нагло ќе се зголеми. За оптимално складирање од гледна точка на поволна микрофлора, долгорочното складирање во производството бара одржување на режим од 12 ° C. Исто така, не се препорачува силно ладење, бидејќи тоа е штетно и за корисни микроорганизми. Повторно, на помош доаѓа ладилник за млеко со контролни сензори и систем за автоматска контрола на температурата, кој зема предвид неколку физички и хемиски својства на млекото. Таквата опрема може да содржи од 100 до 1000 литри одеднаш, во зависност од моделот и потребите на производството. Изборот на специфични тактики за ладење ќе зависи од времето на задржување, но кратките периоди во различни фази на прочистување и преработка на млекото обично бараат одржување на 4-6 ºC.
Основна обработка
Овој процес може да се нарече и центрифугално одвојување - ова е една од основните процедури за чистење што вклучува делење на млекото на фракции со различна густина. На пример, обезмастеното и високомасното млеко (крем) може да се одделат. Технички, процесот е организиран со помош на моќта на сепаратор со ротирачки барабан. Во текот на своето работење, операторот за инсталација ги следи следните параметри за механичко прочистување на млекото:
- Брзина на ротација на барабанот.
- Стапка на ослободување на масни глобули.
- Густина на масти и плазма.
- Вискозитет.
Како што се зголемува густината на млечната плазма и масни глобули, брзината на одвојување и ослободување на кремаста маса се забрзува. За возврат, зголемувањето на вискозноста помага да се намали стапката на раздвојување на масните фракции. Процесот на центрифугално прочистување на млекото е индиректно под влијание на температурата и киселоста може да ја промени протеинската маса на млекото со зголемување на неговата колоидна состојба. Како резултат на тоа, процесот на снегулки ќе почне да паѓа против позадината на зголемување на вискозноста и тешкотии во одвојувањето. Што се однесува до температурниот ефект, неговото зголемување го намалува нивото на вискозност и го забавува процесот на преминување на масната густа маса во течна состојба. Затоа, пред одвојувањето, се препорачува млекото да се загрее на 35-45 °C. Зголемувањето на температурата ќе обезбеди и поефикасен процес на одмастување.
Сепаратори за прочистување на млекото
Операциите за одвојување на млечните фракции и прочистување дискутирани погоре се изведуваат на специјални сепаратори. По правило, тоа се електрични машини кои имаат вграден мотор, колектор, сад за полнење млеко и центрифуга. На фармите со средна големина, широко се користат уреди со капацитет до 50-70 l/h. Во овој случај, брзината на вртење на барабанот може да достигне 12.000 вртежи во минута. Современата опрема за производство на млеко има автоматизирана опрема за контрола и заштита. Следењето и контролата се спроведуваат преку комбинација на сензори и контролер со операциона табла на операторот. Откако ја постави саканата програма, корисникот го започнува процесот на одвојување со роботска контрола во согласност со воспоставените алгоритми за преработка на млеко. Заштитните системи главно се претставени со уреди кои спречуваат електрични и термички преоптоварувања.
Филтрација на млеко
Исто така еден од почетните процеси на подготовка на млечни суровини за биолошко и хемиско прочистување. Главната задача во оваа фаза е да се отстранат загадувачите внесени за време на молзењето или складирањето со филтрација. Самите филтри може да имаат различен дизајн. Така, мембраните од затворен тип отстрануваат големи механички нечистотии од течноста. Вообичаено, таквите филтри се инсталираат на линии за производство на млеко и системи за молзење. Квалитетот и длабочината на чистењето ќе зависат од карактеристиките на употребениот материјал. Најефективниот филтер за фино прочистување на млекото е направен од неткаен материјал. Понекогаш се користат неколку уреди за филтрирање во едно циркулирачко коло или во едно за задржување на честички од различни фракции.
Фаза на гермицидно чистење
Ова е временски период во кој микроорганизмите кои влегуваат во млекото не се размножуваат, туку умираат. Во оваа фаза, суровиот производ се карактеризира со присуство на природни бактерицидни својства обезбедени од антибактериски супстанции. Тие вклучуваат леукоцити, нормални антитела, лизозими итн. Оваа способност на млекото ќе зависи од физиолошката состојба на добитокот од кој е добиено. Времетраењето на бактерицидното прочистување на млекото се одредува според надворешната микрофлора и температурата на складирање, но обично не надминува 2-3 часа. Во иднина ќе биде важно не толку чистење како такво, туку технолошки процеси за одржување на животниот век на антибактериските супстанции. Главните мерки од овој вид вклучуваат примарно ладење, филтрација, како и додавање на ензими кои се борат со токсините кои предизвикуваат дефекти во млекото.
Технологија за термичко прочистување на млекото
Термичка обработка се користи за дезинфекција на сурово млеко. Во процесот на неговото спроведување, не се случува само уништување на микроорганизмите и нивните метаболички производи, туку се создаваат и поволни услови за одржување и зачувување на корисни својства на млекото. Треба да се напомене дека самиот температурен ефект во која било форма ја уништува примарната физичко-хемиска структура на суровината. Степенот на промена ќе зависи од времетраењето и температурата на третманот. На фармите за млеко, оваа операција ја вршат специјални грејачи од тубуларни, капацитивни и плочести типови. Мултифункционалната опрема за термичка обработка вклучува и бањи за пастеризација.
Заклучок
Ефективноста на подготовката на млечните суровини за понатамошна обработка во голема мера е одредена од нејзината почетна состојба. Не секоја суровина е, во принцип, погодна за употреба во прехранбената индустрија. Постојат посебни стандарди и барања кои ја одредуваат соодветноста на производот за берба. По контролната проверка на физичко-хемиските и биолошките параметри, започнува прочистувањето на млекото според претходно доделена шема. Тоа може да бидат индивидуални операции со хемиски третман со филтрација или длабоко сеопфатно раздвојување со подобрување на бактериската микрофлора на производот. Специфичниот сет на операции за технолошко чистење ќе зависи од задачите за собирање на млечниот производ на фармата или производната линија.
Прочистување на млекото- ова е отстранување на различни механички подмножества и нечистотии. Во зависност од употребените машини за молзење, се користат:
Филтри во форма на газа превиткана во три до пет слоја, фланелен - два до три слоја, газа со слоеви од памучна волна, месинг, најлон и лавсан мрежи;
Сепаратори-чистачи (центрифугално прочистување на млекото).
Следниве барања се применуваат за материјали за филтрирање:
Висока хигроскопност и способност за задржување на мали нечистотии;
Зачувување на висока спроводливост на влага во контаминирана состојба;
Релативно лесно одвојување на акумулираните загадувачи при миење на филтри;
Минимален и стабилен хидрауличен отпор;
Висока механичка цврстина и отпорност на абење на навоите на филтерот при постојано свиткување и напнатост;
Ниска цена на материјалот за филтер.
Пропусната моќ на филтерот, kg/h:
Каде F-вкупна површина на филтер, m2; V е брзината на протокот на млеко низ филтерот, m/h; p е густината на млекото, kg/m3.
Вкупна површина на филтер, m2:
Каде F 0- површина на пресек на една дупка за филтрирање, m2; П- број на дупки.
Брзина на проток на млеко низ филтерот, m/h,
каде μ е коефициентот на проток на млеко (c = 0,8); g - забрзување на гравитацијата, m/s 2; h е висината на колоната на производот над филтерот, m.
Површина на ткаенина за филтрирање потребна за филтрирање на млеко, m2,
Каде М -количина на млеко што треба да се филтрира, l; q е количината на млеко што минува низ 1 m2 филтер ткаенина, l/m2.
Кога го прочистувате млекото со помош на сепаратор-чистач, определете го времето на континуирана работа, ч,
,
(32)
Каде V g p - волумен на кал простор на барабанот, l; Р -процент на таложење на сепараторската слуз од вкупниот волумен на млеко поминато низ (P= 0,03...0,06 %); Л- продуктивност на прочистувачот, l/h.
Капацитет на просторот за кал на барабанот за сепаратор-чистач, l,
, (33)
Каде RmaxИ Rmin- максимален и минимален радиус на просторот за кал, cm; N -висина на тапанот кимбал пакет, cm.
За време на прочистувањето, од млекото се отстрануваат механичките и делумно бактериолошките нечистотии, со што се подобрува неговиот квалитет и се создаваат предуслови за подолго складирање.
Во зависност од дизајнот, филтрите за млеко се делат на: отворени и затворени. Кај отворените, млекото поминува низ филтерската мембрана под влијание на хидростатички притисок, па тие имаат мала продуктивност и брзо се валкаат. Во затворени филтри, млекото поминува низ ткаенината под притисок.
При молзење во преносни кофи се користат цедалки од отворен тип. Филтри за цедилка се инсталирани на вратовите на колбите, резервоарите за млеко и други контејнери.
Ориз. 68. Цилиндрични филтри со елементи за повеќекратна употреба (а) и за еднократна употреба (б):
1,7 - дихтунзи за запечатување; 2 - рамка; 3 - филтер елемент; 4 - прстен; 5 - завртка; 6 – адаптер; 8 -рамка; 9 - плута; 10 – цевковод за млеко.
Модерните единици за молзење се опремени со цилиндрични филтри за млеко (сл. 68) инсталирани во серија во цевководот за млеко.
Во пракса се користат филтри за млеко, чии работни елементи се: памучни влошки, газа, прирабница, хартија, метална мрежа, синтетички ткаенини (лавсан и др.).
Во споредба со памучните филтри, синтетичките материјали имаат постабилна стапка на филтрирање, поголема бактериолошка чистота и цврстина и лесно се чистат и стерилизираат. Сепак, дури и употребата на најнапредните материјали за филтрирање не обезбедува целосно прочистување на млекото од механички, а уште помалку бактериски подмножества. Покрај тоа, површината на филтерот брзо се контаминира со слој од нечистотии, што доведува до зголемување на бројот на бактерии во млекото што минуваат низ таков контаминиран слој. Во случај на продолжена употреба на филтерот, преостанатите органски нечистотии се распаѓаат и нагло ја зголемуваат микробната флора.
Неодамна, филтрите за хартија за еднократна употреба станаа широко распространети. Тие се полесни за употреба и обезбедуваат подобро прочистување на млекото.
Многу понапреден начин за филтрирање и прочистување на млекото е центрифугалното прочистување. Во овој случај, млекото се чисти не само од механички подмножества, туку и од слуз, епителни згрутчувања и крв што се појавуваат во млекото поради болест на вимето. За разлика од филтрацијата, за време на центрифугалното чистење, млекото не ги измива загадувачите кои се депонираат во просторот за кал на прочистувачот.
За фармски млечни претпријатија и преработка на млеко, индустријата произведува центрифугални сепаратори-чистачи со различни стандардни големини според продуктивноста. Тие се одликуваат со висока пропусност, сигурна работа и обезбедуваат висококвалитетно прочистување на млекото.
Современата опрема за преработка на млеко ќе стане основа на профитабилен бизнис. Поединечните единици ќе помогнат да се прошират можностите на фармата за млечни производи. Користејќи едноставни рецепти за производство, можете да започнете да произведувате вкусни млечни производи со зголемена додадена вредност. Од друга страна, мала млекарница ќе донесе добар профит при користење на набавки на основни суровини од различни фарми.
Опции за развој на бизнисот
Можете да започнете сопствен бизнис за преработка на млеко со мали количини. Урда, павлака и сирења може да се направат со користење на евтина опрема од кравјо млеко.Понатамошните инвестиции ќе помогнат да се прошири опсегот на производи со текот на времето.
Поставувањето производствена работилница на мала фарма за млеко ќе ја зголеми профитабилноста на индивидуална фарма. Во овие услови, ќе биде профитабилно да ги преработувате сопствените производи, бидејќи тоа ќе ги прошири продажните пазари и ќе ги зголеми цените на готовите млечни производи.
Една од опциите за купување бизнис е купување на готов производствен капацитет за млечни производи клуч на рака. Ова ќе бара големи материјални инвестиции. Предноста често ќе биде воспоставена производна линија, готов систем за продажба и набавка на суровини. Честопати понудената опрема за млечни производи ќе биде дел од ефикасна сточарска фарма. И покрај видливите придобивки од таков воспоставен бизнис, неговото стекнување може да биде поврзано со одредени скриени проблеми.
Единици за производствена линија за преработка и флаширање млеко
Постојат многу комплекси кои ефикасно работат во различни млекарници. Тие се разликуваат во зависност од производниот капацитет. Опремата за флаширање млеко често е неопходен дел од поголемите субјекти. Бројот на поединечни единици на такви линии зависи од обемот на производството. Може да биде особено корисно да се користат користени уреди.
Различни технолошки проблеми може да се решат со опрема за млечната индустрија, која се состои од следните посебни модули:
- контејнерите за млеко се користат за складирање на млеко, ферментација, долготрајна пастеризација;
- сепараторите одвојуваат фракции од цели производи, користејќи ги за да се добие крем и да се прочисти млекото;
- хомогенизаторите ситно ја мелат и чистат млечната маса, правејќи ја хомогена за производство на замрзнати производи;
- млеко пастеризатор за уништување на патогени;
- млечна опрема за размена на топлина која ги лади производите користејќи акумулиран мраз и фреон;
- емулгатори кои претвораат течни и прашкасти материи во емулзии;
- Санитарните инсталации работат со употреба на детергенти за млечна опрема, особено специјален сапун. (Ова ви овозможува темелно да ги исчистите сите единици и да ги одржувате во нормална санитарна состојба).
Висококвалитетните контејнери за храна изработени од нерѓосувачки челик обезбедуваат долгорочно складирање на производите и не реагираат со суровините.
Се користат за пастеризација и ладење на млекото, негово термичка обработка, транспортирање, складирање, нормализирање на павлаката, производство на путер и сирење. Тие се издржливи и можат да се поврзат со пумпи, хомогенизатори, сепаратори и машини за пакување. Цената на поединечните единици започнува од 52.000 рубли.
Видови сепаратори и нивната намена
Прочистувањето на млечните суровини од разни нечистотии и отстранувањето на бактериите е најважната операција во првите фази од нејзината обработка. Исто така, за производство на павлака, неопходна задача ќе биде одвојувањето на млекото во крем и неговиот ниско-масен дел, кој подоцна се нормализира со индикатори за маснотии. Сепараторите ги решаваат двата проблема. Во зависност од нивната специјализација, овие уреди се поделени на средства за чистење и сепаратори за крем. Ваквата опрема ќе биде незаменлива во млекарниците. Покрај тоа, тој е главниот и неопходен за преработка на млекото дома.
Сепараторите се затворени, полузатворени и отворени. Висок степен на стерилизација се постигнува преку минимален контакт со околината, така што затворените модели се најпогодни за овие цели.
Единиците се разликуваат и по степенот на автоматизација. Моделите со рачно чистење на барабанот се поевтини. Најмногу користени уреди се оние со горниот довод на млеко.
Изработени се од нерѓосувачки челик, а заптивките се направени од полимерни материјали и гума за храна.
Инсталација за производство на кондензирано млеко
Малите фарми за домаќинства поради ниската откупна цена на млекото често се соочуваат со проблем да го продаваат. Продажбата на преработен природен производ ќе помогне да се решат ваквите проблеми. Посебно профитабилно решение за проблемот ќе биде поставувањето на мини-работилница која содржи опрема за производство на млеко во прав.
Дополнително, корисна ќе биде и млечната опрема за производство на разни видови сирење, урда, путер, сладолед и кондензирано млеко. Во овој случај, корисно е да се фокусираат напорите посебно на кондензирано млеко, бидејќи трошоците ќе бидат исти како при пастеризирање млеко.
Рецептите за кондензирано млеко се прилично едноставни, а инсталацијата USM-4 ќе обезбеди одличен резултат во форма на 11 кг вкусни производи за четири часа, при што трае еден циклус. Овој уред има волумен на резервоар од 30 литри, тежина 45 kg и потрошувачка на енергија - 3,5 kW/час.
Оваа инсталација е лесна за ракување од едно лице. Покрај тоа, зафаќа минимален простор.
Чистење, пастеризација и пакување
Строгото придржување кон технологијата на производство го обезбедува квалитетот на готовиот производ и ефикасноста на линијата за преработка на млеко.
Најпрво се проверува интегритетот и квалитетот на млечните суровини, а потоа преку специјални филтри со помош на пумпи влегува во резервоарот за прием, а потоа во системот за нормализација. Овде се одвива процесот на сепарација, како резултат на што суровините првично се прочистуваат и се делат на фракции.
Следниот чекор е употреба на методи на пастеризација и ладење. Во овој случај, опремата се користи за пастеризирање на млекото.
Понатамошната процедура на ферментација во автоматскиот режим резултира со кисела павлака.
Готовите производи се пакуваат на линија за флаширање, без која опремата за производство на млеко нема целосно да ја исполни својата намена.
Оваа линија се однесува на делот за пакување. Со негова помош, млечните производи се полни во пластични и стаклени шишиња со автоматско капаче. По ова, се става етикета. Готовите производи може да се пакуваат и во вреќи. Оваа линија работи на мрежа од 220 V и има капацитет до 20 пакети во минута.
Внатре во работилницата потребно е да се инсталира опрема за складирање на млеко, која се состои од контејнери за различни намени. Таквите единици се неопходни и за домашно и за големо производство.
Профитабилност на фабрика за преработка на млеко
Еден од најдобрите начини да започнете бизнис е да купите модуларен погон. Одделни модули го сочинуваат складиштето, лабораторијата и деловите за домаќинството, кои се меѓусебно поврзани во согласност со технолошкиот дијаграм. Во овој случај, опремата првично се користи за примарна преработка на млекото, а во следните фази од овие суровини се произведува пастеризирано, кондензирано, обично млеко, ферментирано печено млеко, кефир, урда, павлака и јогурт.
Ваквите линии се нудат готови и со нивна помош можете веднаш да обработите до 2000 литри сурово млеко во исто време.
Дали се прашувате која опрема ќе биде најкорисна за преработка на млеко? Ако информациите презентирани во оваа статија изгледаат корисни, тогаш лајкнете ги и споделете ги со вашите пријатели на Интернет.
Примарната обработка на млекото се врши за да се зачуваат неговите санитарни, хигиенски, хранливи и технолошки својства.
Основните операции за преработка на млеко вклучуваат негово чистење од механички нечистотии, ладење и пастеризација. Примарната обработка на млекото треба да се врши истовремено со молзењето.
За механизација на примарната преработка на млекото, нашата индустрија произведува различни машини и опрема: ладилници, чистачи-ладилници, ладилни единици, пастеризатори итн.
Млекото се прочистува од механички нечистотии со помош на филтри или центрифугални средства за чистење.
Филтри(памучни чаши, мрежа, газа, фланелен и лавсан) ги задржуваат механичките нечистотии. Најдобар степен се постигнува со комбинирана употреба на метална мрежа со преграда од ткаенина.
Центрифугални средства за чистење, кои се користат на големи фарми и комплекси, обезбедуваат повисок степен на прочистување на млекото.
Ладење на млекоможе да се направи на неколку начини. Изборот на метод зависи од многу фактори, вклучувајќи го типот на ладилникот, количината на разладено млеко, достапноста на ладна вода, достапноста на електрична енергија во домаќинството за производство на вештачки студ итн.
Најмногу се користат различни ладилници за наводнување. Млекото тече на нивната површина со помош на гравитација или под притисок и тече низ нив во тенок слој кон или паралелно со разладното средство кое се движи од другата страна на површината. Во овој случај, топлината од млекото се пренесува преку тенките ѕидови на апаратот до течноста за ладење, која може да биде ладна вода не повисока од 10°C, ледена вода ладена во фрижидери или ладилни единици до 0 + 4°C, или саламура ладена во ладилни единици и има минусна температура.
Ефективни се и сериските ладилници со прскање (на пример, OOM-1000A) и ладилниците за плочи (OOT-M и OOU-M), кои се универзални единици, бидејќи се опремени со прочистувачи за млеко.
Резервоари за ладење и резервоари за термос (TOV-1, TO-2 и TOM-2A) се користат за ладење и складирање млеко.
Пастеризација на млеко- термичка обработка до 63-90°C заради дезинфекција. Во исто време, без забележливи промени во вкусот, мирисот и конзистентноста на млекото, бруцелозата, туберкулозата и другите патогени микроорганизми умираат.
На фармите за млеко, најшироко се користат пастеризатори на пареа со двострани барабани за поместување на греењето, како и пастеризатори на плочи.
Автоматизирани тубуларни постројки за пастеризација и плочи се најнапредните уреди за пастеризација на млекото. Тие вклучуваат универзални единици за пастеризација и ладење на плочи OPU-3M и OP2-U5, како и единици OPF-1-20 и OPF-1-300.
Ако најдете грешка, означете дел од текстот и кликнете Ctrl+Enter.
Практичен час бр.2
Опрема за механичка обработка на млеко и млечни производи
2.1. Опрема за сепарација и концентрација на млеко со помош на мембрански методи
Мембранските методи за преработка на млеко вклучуваат ултрафилтрација, обратна осмоза и електродијализа.
Суштината на сите мембрански методи е одвојување и концентрација на сурово млеко за време на филтрација преку специјални мембрани под влијание на притисок (ултрафилтрација и обратна осмоза) или електрично поле (електродијализа).
Ултрафилтрација се користи за одвојување на протеини од млеко и сурутка; со обратна осмоза, млечните суровини се концентрираат, бидејќи само вода поминува низ мембраните; Сурутката се подложува на електродијализа за да се деминерализира.
Извршното тело на инсталации за филтрација и обратна осмоза е полупропустлива мембрана базирана на целулоза ацетат и порозни полимерни материјали. За ултрафилтрација се користат мембрани со големина на порите од 500 nm. Таквите мембрани задржуваат молекули поголеми од големината на порите и дозволуваат малите молекули да минуваат низ. Процесот на ултрафилтрација се изведува под притисок од 0,1...0,5 MPa. За обратна осмоза се користат полупропустливи мембрани со големини на пори помали од 50 nm, процесот се изведува на притисок од 1...10 MPa.
Мембрански апарат е уред кој се состои од куќиште, мембрана, дренажна единица, сврзувачки елементи, структурни елементи за влез на почетниот раствор и излез на концентрат и филтрат, мешање итн. За мембрана се користат четири типа апарати раздвојување: рамна рамка, тубуларни, ролни и шупливи влакна. На сл. 2.1 ги прикажува главните типови на мембрански уреди.
Индустриски мембрански уреди се пакувања, блокови, комплекси на мембрански елементи: ќелии, делови, модули. Мембранскиот апарат обично е дел од сериска или континуирана мембранска инсталација, која исто така вклучува пумпи, уреди за дозирање, контејнери за почетниот раствор, филтрат, концентрат и раствори за перење, поврзување на цевководи и инструменти.
Единицата за ултрафилтрација се состои од апарат за филтрирање, пумпа за снабдување на производот со апаратот, пумпа за туркање на производот низ мембрански филтри, поврзувачки цевководи и контролни вентили.
Главниот дел од филтерскиот апарат е полупропустлива мембрана - тенок порозен филм, чија големина на пора е помала од 0,5 микрони. Филмот се поставува на макропорозна подлога, што ја подобрува неговата механичка сила. Вообичаено, како подлога се користи порозен лим од нерѓосувачки челик со дебелина од 0,5...3 mm со пори од 0,5...10 микрони.
Слика 2.1. Мембрански уреди:
а - рамна рамка: 1 - прирабница, 2 - мембрана, 3 - дренажна плоча, 4 - плоча за запечатување, 5 - плоча за одвојување; б - тубуларна: 1 - материјал за запечатување (соединение), 2 - тело, 3 - тубуларна мембрана; в - ролна: 1 - цевка за одвод на филтратот, 2 - мембрана, 3 - елемент за формирање канал (турбулатор), 4 - подлога - дренажа, 5 - леплива врска; г - со полни влакна: 1 - дренажна подлога, 2 - мијалник со шупливи влакна, 3 - тело, 4 - шупливи влакна, 5 - капак.
Во првата фаза, како резултат на ултрафилтрација, се добива концентрат кој содржи од 3 до 15% протеин и лактоза-солен раствор. Во втората фаза, растворот на лактоза-сол се поминува низ мембрана за обратна осмоза и се добива концентриран раствор на лактоза (10...20%) и филтрат, кој е 1% раствор на сол.
Дизајните на постројките за ултрафилтрација за преработка на млечни и прехранбени производи се разновидни. Во најнапредните, на пример во системот Sartokon-2, филтрираната течност се турка со пумпа низ тенки канали помеѓу два филтри.
Дел од течноста поминува низ мембранските филтри, а остатокот влегува во контејнерот со оригиналниот производ за да се рециркулира низ системот. Постојаниот тангенцијален проток по површината на филтерот резултира со ефективна филтрација бидејќи не дозволува заробените честички или супстанции да се таложат на површината на филтрите и да ги блокираат. Ефектот на чистење е зајакнат со употреба на специјална мрежа во тесниот канал помеѓу филтрите, што предизвикува турбуленција на протокот.
Системот користи Microsart модули со мембрански филтри направени од целулоза ацетат или полиолефин со големина на порите од 0,1; 0,3; 0,45 микрони или Ultrasart модули со целулоза триацетат или полисулфон ултрафилтри со номинална молекуларна тежина селективност од 10.000 и 5.000.
Изведбата на системот Sartokon-2 зависи од бројот на модули инсталирани во него, чија површина може да варира во рамките на 0,7...4,9 m2 за ултрафилтрација и 0,7...4,2 m2 за микрофилтрација.
2.2. Опрема за одвојување на хетерогени системи
Суштината на процесот на сепарација (одвојување) на млекото, како и секој хетероген систем, е седиментацијата на дисперзираната фаза на полето на гравитационите и центрифугалните сили.
За време на одвојувањето, млекото се дели на две фракции со различна густина: високомасно (крем) и нискомаслено (обезмастено млеко).
Според нивната намена, постојат сепаратори за млеко, сепаратори за крем, сепаратори за производство на крем со висока содржина на маснотии и универзални сепаратори со заменливи тапани.
Во зависност од начинот на снабдување со млеко и отстранување на одвоените производи, уредите се отворени, полузатворени и затворени.
Во отворени сепаратори со капацитет до 0,3 kg/s, доводот на млеко, павлаката и обезмастеното млеко се отстрануваат во контакт со воздух. Во овој случај, се формира млечна пена, што ги влошува условите за работа на сепараторите. Во полузатворени сепаратори со капацитет од 0,5... 1 kg/s млекото се доставува на отворен начин, а производот се испушта затворен под притисок. Во затворени (херметички) сепаратори со капацитет од над 1 kg/s се снабдува млеко и се отстрануваат одвоените производи без пристап на воздух под притисок низ цевките.
Според методот на отстранување на механичките нечистотии и протеински згрутчувања од барабанот, сепараторите можат да бидат со рачно истоварување на седиментот (запирање на сепараторот, расклопување и чистење на барабанот), со периодично истоварување низ прозорците во телото на барабанот (само растоварање) и со континуирано растоварување на седиментот низ млазниците долж периферијата на телото на барабанот (урда).
Во зависност од типот на погонот, сепараторите можат да бидат рачни или електрични. Преносот на ротација од електричниот мотор до барабанот во сепараторите од втората група се врши со помош на пар завртка или погон на ремен. Сепараторските барабани со мал капацитет се инсталираат директно на вратилото на моторот.
Еден од главните технолошки параметри кои ја карактеризираат работата на сепараторите е температурата на одвоениот или прочистениот производ.
Млекото испратено за одвојување или чистење мора да има температура од 40...45°C. Високотемпературното раздвојување се врши на температура од 60...85˚С, при одвојување на ладно млеко производот има температура од 4...10˚С.
Главните компоненти на секој тип на сепаратор (сл. 2.2) се рамка составена од тело и сад, барабан, уред за прием и излез и механизам за погон, кој вклучува вертикално вратило (вретено) и хоризонтално вратило со запчаник.
Во телото на рамката се наоѓа погонски механизам со барабан поставен на вертикално вратило. Садот на рамката е затворен со капак кој служи за сместување на уредот за прием и излез. Сепараторите за самопразнење и млазници имаат приемник за седимент или кондензирана фракција (на пример, урда). Електричниот мотор од типот на прирабница се наоѓа на страната на рамката, а неговата осовина е поврзана со механизмот за возење преку центрифугална спојка за триење за забрзување.
Во зависност од технолошката намена, сепараторските барабани се разликуваат по дизајн (сл. 2.3).
Слика 2.2. Сепаратор - прочистувач на млеко од полузатворен тип со рачно истоварување на седимент:
1 - тело на рамка, 2 - сопирачка, 3 - уред за прием и излез, 4 - капак на сепараторот, 5 - сад за рамка, 6 - затворач на барабанот, 7 - барабан, 8 - вертикална осовина (вретено), 9 - хоризонтална опрема на вратило.
Барабанот на сепаратор за крем од отворен тип со рачно испуштање на талог (сл. 2.4) се состои од основа, о-прстен, држач за плоча, пакет плочи, одвојувачка плоча, куќиште и спојна навртка. Основата на барабанот има сложена форма и се состои од дно со централна цевка. Цевката има три правоаголни канали за преминување на млекото во држачот за чинија. На врвот на цевката има навој за прицврстување на навртката за спојување. На работ на основата има засек за бравата на куќиштето, а на конусниот дел од основата има испакнување за фиксирање на држачот на плочата со пакување плочи. Во центарот на основата има издолжено испакнување кое обезбедува сигурно заглавување на барабанот со вертикалната осовина на сепараторот.
Пакување од 48...56 чинии служи за формирање на простор меѓу чиниите во кој млекото се дели на крем и обезмастено млеко.
Јазот меѓу плочите го создаваат три шила високи 0,4 мм кои се наоѓаат на надворешната страна на секоја плоча.Последната плоча има шила од двете страни, што овозможува да се формира празнина не само со соседната плоча, туку и со основата на барабанот. Секоја плоча има три дупки; При склопување на чиниите во кеса, се формираат вертикални канали преку кои млекото се дистрибуира во просторот помеѓу чиниите.
Слика 2.3. Технолошки дијаграми на сепараторни барабани од различни типови:
а - барабан од сепаратор - сепаратор (сепаратор за крем), б - барабан од сепаратор - прочистувач (прочистувач на млеко), в - барабан од сепаратор на млазницата (урда), г - барабан од сепаратор со периодично истоварување на седиментот: 1 - влошки за дискови, 2 - седимент (сепараторна лигите), 3- тешка фракција (обезмастено млеко), 4- лесна фракција (крем), 5- прочистена течност (чисто млеко), 6- урда сурутка, 7- приемник за урда, 8- згрутчување на урдата, 9 - млазница, 10- крем за диск под притисок, 11 - диск за притисок на обезмастено млеко, 12 - прозорци за празнење, 13 - подвижно дно (клип), 14 - вентил за контрола на движењето на клипот, 15 - приемник за талог.
На горната површина на плочата за одвојување има три ребра, кои го обезбедуваат потребниот јаз помеѓу внатрешната површина на телото на барабанот и плочата за одвојување. Во горниот цилиндричен дел на плочата за одвојување има отвор за цедење на кремот.
Телото на барабанот има конусна форма со одредено проширување во основата, што формира простор од кал. Во долниот дел на куќиштето, на надворешната страна, има брава што се вклопува во засекот на основата на барабанот за време на склопувањето. Во горниот дел од вратот на телото има два излезни канали за цедење на обезмастеното млеко, отвор за ослободување на кремот и завртка за прилагодување, која е черупка со навој.
Квантитативниот сооднос помеѓу крем и обезмастено млеко во сепараторите може да варира во многу широки граници - од 1: 3 до 1:12. Во овој случај, потребниот сооднос се постигнува со помош на контролни уреди, чиј принцип се заснова или на промена на брзината на проток на крем или обезмастено млеко со промена на притисокот или на промена на пресекот на излезот.
Сл.2.4. Сепараторски барабан - крем сепаратор од отворен тип со рачно растоварување на талог: 1 - спојна навртка, 2 - тело на барабанот, 3 - плоча за одвојување, 4 - пакување плочи, 5 - држач за плочи, 6 - о-прстен, 7 - основа на барабанот.
Во првиот метод, завртката за прилагодување со дупка со постојан пресек се навртува навнатре. Стапката на проток на кремот се намалува, бидејќи центрифугалната сила се намалува како што завртката се приближува до оската на ротација, а со тоа и притисокот се намалува. Во овој случај ќе излезе помалку крем, но ќе биде повеќе вискозен и ќе содржи повеќе маснотии.
Вториот метод за регулирање на содржината на маснотии во кремот е имплементиран во полузатворени сепаратори за крем. Карактеристична карактеристика на овој тип на сепараторски барабан е дизајнот на одвојувачката плоча, во горниот дел од која се наоѓаат две комори за притисок. Една комора содржи диск за притисок на кремот на уредот за прием и излез на сепараторот. Комората сместена во вратот на капакот на барабанот содржи диск за притисок со обезмастено млеко. Во таквите сепаратори, односот на количината на крем и обезмастено млеко се регулира со вентили (гасови) инсталирани на цевките на приемниот и излезниот уред.
Сепараторските тапани со периодично истоварување на сепараторската слуз (седимент) имаат покомплексен уред. Во основата на барабанот (сл. 2.5) има подвижно дно (клип). Заптивката помеѓу основата и капакот на барабанот и клипот е обезбедена со О-прстени. На ниво на спој помеѓу клипот и капакот на барабанот има прозорци за истовар на талог. Во горната положба на клипот, прозорците се затворени, кога се спушта, седиментот се испушта низ прозорците во приемникот.
Ориз. 2.5. Сепаратор на барабан - сепаратор за крем со периодично испуштање на седимент:
1 - основа на барабанот, 2 - подвижно дно (клип), 3, 5 - заптивни прстени, 4 - прозорец за истовар на талог, 6 - прстен за затегнување, 7 - капак на барабанот, 8 - вентил за растоварање, 9 - млаз, 10 - прстен за дистрибуција тампон вода.
Принципот на работа на барабанот за сепаратор-крем сепаратор со периодично испуштање на талог се заснова на создавање на одредена разлика во притисокот помеѓу млекото во барабанот и течноста (тампон вода) под подвижното дно (клипот). Растоварувањето се контролира со помош на хидрауличен систем во рачен и автоматски режим. Главните елементи на системот се хидрауличната единица и контролната табла.
Хидрауличниот агрегат (сл. 2.6) вклучува филтер, редуктор за регулирање на притисокот на водата во системот за растоварање на барабанот (тампон вода), мерачи на притисок, електромагнетен вентил за снабдување со вода за перење на седиментниот приемник, рачни вентили за рачно контролирање на работа на сепараторот, како и тринасочен вентил за надополнување на шуплината со вода под подвижното дно (клипот) на барабанот во затворена положба.
Контролната табла вклучува три временски релеи, далечински управувач и копчиња за рачно растоварување, сигнални ламби и осигурувачи. Софтверско временско реле се користи за поставување на интервалот помеѓу истоварите (30 мин), како и за контрола на работата на две други релеи. Еден од нив е неопходен за контрола на работата на електромагнетниот вентил за снабдување со вода за перење, вториот е да се регулира времето на истовар (0,2...0,5 с) на барабанот на сепараторот.
Системот за контрола на растоварање на хидрауличниот сепаратор делува на подвижното дно (клипот) на барабанот користејќи два вентили за растоварање сместени во телото на барабанот под агол од 180°. Вентилите се поврзани со канали дупчат во телото на основата со шуплина под клипот и тампон уред за снабдување со вода под основата на барабанот. Тие се отвораат во просторот помеѓу вертикалниот ѕид на барабанот и обвивката на сепараторот. Уредите за прием и излез на сепараторите се дизајнирани да внесуваат млеко во сепараторот и да ги отстранат одвоените производи. За сепараторите од отворен тип (сл. 2.7), уредот за прием и излез е сад во облик на сад поставен на рамката на сепараторот.
Ориз. 2.6. Дијаграм за поврзување на хидрауличната единица на сепараторот за саморастовар:
1 - филтер, 2, 6 - вентили за рачна контрола, 3 - електромагнетен вентил за испирање на вода, 4 - вентил за тринасочен режим на работа, 5 - електромагнетен вентил за тампон вода, 7, 9 - мерачи на притисок, 8 - редуктор на притисок , RV - временско реле .
Контејнерот се состои од пливачка комора за прием и две разводни комори со рогови за крем и обезмастено млеко. Пливачката комора за прием обезбедува рамномерно снабдување со млеко што доаѓа од резервоарот за складирање. Пливачката комора има цевка со калибрирана дупка во центарот, нејзиниот дијаметар обезбедува номинална работа на сепараторот на одредено ниво на млеко, кое се одржува со пливачка. Ако нивото на млекото е недоволно, пловиот се спушта и дозволува млекото да тече од контејнерот во комората. Кога ќе се надмине номиналното ниво, пловичката ја затвора одводната дупка на контејнерот за млеко, а нивото во комората се намалува.
Елементите на садот во облик на чаша на сепаратор од отворен тип се направени од лим (најчесто калај или лим од нерѓосувачки челик), додека за сепараторите со мал капацитет се направени од полимерни материјали.
Со цел да се осигура дека кремот и обезмастеното млеко што течат од дупките во барабанот влегуваат во соодветните разводни комори, вертикалните шахти на сепараторите од отворен тип може да се прилагодат во висина со специјална завртка сместена под долната потпора на вратилото на вертикалната разделба. . Тапанот оди надолу или нагоре заедно со вратилото.
Ориз. 2.7. Сепаратор за крем од отворен тип:
1 - рамковен сад, 2 - комора за дистрибуција на обезмастено млеко, 3 - комора за дистрибуција на крем, 4 - пливачка комора, 5 - плови, 6 - дното на сад во облик на сад, 7 - чешма, 8 - цевка за пливачка комора, 9 - Завртка за прилагодување на содржината на маснотии во крем , 10 - приклучок за полнење масло, 11 - копче на пулсатор, 12 - прозорец за проверка на нивото на маслото, 13 - приклучок за одвод на масло, 14 - завртка за прилагодување на висината на барабанот.
За сепаратор со низок капацитет со електричен погон, ова прилагодување е поврзано со подигање или спуштање на моторот заедно со барабанот со помош на завртка на дното на куќиштето на сепараторот. Полузатворените сепаратори имаат покомплексен дизајн на приемниот и излезниот уред (сл. 2.8), кој се состои од еден (за прочистувачи на млеко) или два (за сепаратори на крем) под притисок.
Дискот за притисок е направен во форма на два рамни кругови, меѓу кои има неколку спирални канали за течност. Користејќи концентрично лоцирани цевки, каналите на дискот се поврзани со излезните цевки, на чии краеви има контролни вентили за гас.
По должината на оската на приемниот и излезниот уред има централна цевка низ која млекото се влева во барабанот. Цевката може да се поврзе директно со линијата за снабдување со млеко или со пливачка комора која го регулира протокот на млеко во сепараторот.
Користејќи контролни вентили, можете да ја промените содржината на маснотии во добиениот крем. Интензитетот на протокот на кремот се мери со мерач на ротаметар-крем, што е куќиште со плови сместено во него. Плотката има прачка која се вклопува во стаклена градуирана цевка. Колку е поинтензивно движењето на протокот на кремот, толку повисоко се крева пловиот. Врз основа на положбата на главата на шипката во однос на скалата на цевката, се проценува потрошувачката на кремот по единица време.
Кога работи сепараторот, млекото што влегува во барабанот ги поместува производите за одвојување во коморите за притисок. Ротирајќи со овие комори, павлаката, обезмастеното или бистрираното полномасно млеко се заробува со спиралните канали на неподвижните дискови. Во овој случај, притисокот со голема брзина на ротирачката течност се претвора во статички притисок, како резултат на што притисокот на производите за одвојување во каналите на дискот се зголемува на 250 ... 300 kPa. Овој притисок се користи за движење на кремот и обезмастеното млеко низ цевките во разменувачите на топлина од резервоарот за складирање. Така, сепараторот ги извршува функциите на пумпата.
Ориз. 2.8. Уред за прием и излез на полузатворен сепаратор на сепаратор за крем:
1 - диск за притисок на крем, 2 - диск за притисок на обезмастено млеко, 3 - цевка за одвојување, 4 - контролен вентил за крем, 5, 7 - мерачи на притисок, 6 - централна цевка за довод на млеко, 8 - контролен вентил за обезмастено млеко.
Во запечатен сепаратор, млекото за одвојување се внесува во барабанот одоздола, преку шупливо вертикално вратило, чиј долен крај излегува под рамката. На крајот на вратилото има дискови на уредот за пумпање, кои, ротирајќи заедно со вратилото, играат улога на тркало под притисок и пумпаат млеко во барабанот. Млекото паѓа под држачот за чинии, а потоа преку вертикални канали формирани од дупките во чиниите, се дистрибуира низ нивното пакување. Кремот во таков барабан се собира во централната цевка на држачот на плочата и се отстранува од барабанот под притисок создаден на влезот на сепараторот со уред за притисок.
Обезмастеното млеко, поминувајќи помеѓу плочата за одвојување и капакот на барабанот, влегува во комората на дискот за притисок и се испушта од сепараторот. Херметичките сепаратори обезбедуваат најцелосно одвојување на масната фаза од млекото, бидејќи за време на работата на нивниот барабан нема пенење и формирање на воздушни меури кои го попречуваат одвојувањето на млекото.
Во современите сепаратори за крем, масни глобули, чија големина е помала од 0,1 микрони, влегуваат во обезмастено млеко, додека 0,02...0,05% маснотии остануваат во обезмастеното млеко (Табела 2.1).
Во производството на многу млечни производи, млекото со одредена содржина на маснотии се користи како суровина, на пример, со содржина на маснотии од 3,2 или 3,5%. Таквото млеко се нарекува нормализирано, а процесот на доведување на млекото до стандардна содржина на маснотии се нарекува нормализација. Наједноставниот начин за нормализирање на млекото е да му додадете обезмастено млеко или крем во одредена пропорција и да ги измешате во контејнер. Попогоден метод е нормализирање на млекото во протокот, што се врши со употреба на сепаратори за крем опремени со уред за нормализација, кој е инсталиран на приемниот и излезниот уред на сепараторот.
На сл. Слика 2.9 покажува еден од уредите за нормализирање на млекото во поток со помош на сепаратор за крем. Излезниот цевковод за крем е поврзан со цевка со излезниот цевковод за обезмастено млеко. На излезот од кремот е инсталиран гас. За време на нормализацијата на млекото, дел од кремот се насочува низ цевката до излезот од сепараторот и, мешајќи се со обезмастено млеко, формира нормализирана смеса. Вишокот крем се испушта низ цевководот. Кога гасот е целосно отворен, сепараторот делува како сепаратор за крем. Рачката на гасот има облик на капа што го покрива цилиндричниот дел од телото на гасот, на кој се нанесува вага. Користејќи ја оваа скала, уредот за нормализирање е поставен на одредената содржина на млечна маст според табелата. Точноста на нормализацијата на млекото според содржината на маснотии со користење на таков уред е ± 0,2%.
Во зависност од технолошката намена, повеќето сепаратори имаат посебни карактеристики во нивниот дизајн.
Табела 2.1. Технички карактеристики на сепараторите за крем.
Индекс | Отворете со рачно истоварување на тиња | Полузатворен со рачно испуштање тиња |
||||
Продуктивност, m3/h | ||||||
Фреквенција на ротација на барабанот, s-1 | ||||||
Волумен на кал простор, dm3 | ||||||
Вкупни димензии, mm | ||||||
Тежина без електричен мотор, kg |
Така, во сепараторите за крем со висока содржина на маснотии се зголемуваат растојанијата помеѓу плочите (до 0,6 mm), како и помеѓу плочите и држачот за чинии. Ресиверот за крем со висока содржина на маснотии (82...85% маснотии) и цевката за нејзино празнење имаат поголем наклон. Дотурот на одвоен крем (содржина од 30...40% маснотии) до сепараторот се регулира со помош на чешма. Поставувањето на сепараторот за производство на крем со висока содржина на маснотии за различни видови путер се врши со менување на количината на кремот и притисокот на излезот од матеницата (со манометар со помош на контролен клип)
Повикајте ги" href="/text/category/koll/" rel="bookmark">колекционерите со голема брзина еднофазни електромотори со напон од 220 V.
Бидејќи сепараторите се опремени како погон со асинхрони електрични мотори со индустриска фреквенција 50 со брзина на ротација не поголема од 50 s-1, посебни барања се поставуваат на механизмот за погон, што обезбедува ротација на барабанот на сепараторот со фреквенција од 80 s-1.
Најчестиот дијаграм на механизмот за погон на сепараторот е прикажан на сл. 2.10. Електричниот мотор го ротира погонскиот дел од спојката, чии перничиња, под дејство на центрифугална сила, се притиснати на внатрешниот цилиндричен дел од половината на спојката, цврсто монтиран на хоризонталната погонска осовина. Запчаник е прикачен на истото вратило за да се пренесе ротацијата од хоризонталната оска на сепараторот до вертикалната. Вториот има навој за завртки со повеќе стартување што се поврзува со запчаник.
Ориз. 2.10 Дијаграм на механизмот за погон на сепараторот.
1 - електричен мотор, 2 - погонски дел од центрифугалната спојка за забрзување, 3 - погонски дел од спојката, 4 - хоризонтална осовина, 5 - менувач, 6 - еластична потпора за вратот, 7 - барабан, 8 - вертикална осовина.
Движењето во запчениот пар на погонот на сепараторот се врши според принципот на пар завртка, во кој вертикалната осовина е завртка, а тркалото е сектор. При движење, навојот на завртката на вертикалната оска се лизга со голема брзина (до 25 m/s) по забите на тркалото, па затоа, за да се намали нивното абење, парот на завртки е направен од материјали со низок коефициент на триење и добра отпорност на абење. Подеднакво важни се прецизноста на изработката и чистотата на површините за зафаќање.
Завртката трансмисија на механизмот за погон на сепараторот мора да се подмачкува за време на работата, за таа цел има приклучоци во куќиштето на рамката на сепараторот за полнење и испуштање на лубрикантот.
Важно е да се напомене дека запчаникот на погонот на сепараторот пренесува ротација во две насоки: од електричниот мотор до барабанот за време на неговото забрзување и работа, а исто така и од барабанот, кој има висока инерција, до електричниот мотор кога сепараторот е исклучен. Ова се објаснува со дизајнот со повеќекратно стартување (11-старт) на завртката и големиот агол на наклон на неговиот заб. Односот на менувачот на паровите на завртките на сепаратори е во опсег од 3...6.
Една од најважните карактеристики на погонскиот механизам на сепараторите е присуството на таканаречена еластична потпора за вратот, односно поставување на горен лежиште на вертикално вратило со можност за одредена слобода на движење во хоризонталната рамнина. За да го направите ова, еластичен елемент е вметнат помеѓу горниот лежиште што се наоѓа под основата на барабанот и неговото седиште во рамката на сепараторот. За мали сепаратори ова може да биде гумена черупка. Поефикасните имаат група на радијално наредени пружини за компресија (обично шест под агол од 60° еден до друг).
Неточностите во производството и релативната положба на деловите на барабанот за време на склопувањето доведуваат до мало поместување на оската на вертикалната оска што ротира во лежиштата во однос на оската на ротација на барабанот. Појавата на центрифугална сила во овој случај негативно влијае на работата на сепараторот. Присуството на еластичен елемент во потпирачот за вратот му овозможува на барабанот да се балансира во одредени граници (тапанот ја навалува вертикалната оска така што неговиот центар на гравитација се совпаѓа со геометриската оска на вртење на барабанот).
За да ги апсорбира вертикалните вибрации на барабанот, вертикалната осовина на сепараторот се потпира на пружина која се наоѓа под долниот лежиште.
Во сепараторите со голем капацитет, вертикалните вибрации на барабанот се согледуваат од група пружини инсталирани во потпорот на вратот на вертикалната оска паралелно со неговата оска. Сепараторите со капацитет до 1000 l/h немаат такви пружини, бидејќи масата на нивните барабани е релативно мала. Во исто време, малите вибрации на вертикалната оска може да доведат до заглавување на долниот лежиште, а за да се избегне ова, лежиштето е направено сферично. Фреквенцијата на ротација на барабанот на сепараторот се контролира со помош на тахометар за бирање и посебен уред - пулсатор. Особеноста на неговото работење е тоа што кога ќе го притиснете копчето на пулсаторот со раката, се чувствува едно притискање со секое вртење на ексцентричното вратило. Ексцентричното вратило е поврзано преку пар црви со запчаник кој служи за придвижување на тахометарот и пулсаторот и е инсталиран на хоризонталната осовина на механизмот за возење на сепараторот. Упатствата за сепараторот го покажуваат бројот на удар-минути што треба да го има пулсаторот при номиналната брзина на барабанот. Тахометарот ја покажува брзината на вртење на хоризонталната погонска осовина на сепараторот, чија вредност е наведена и во упатствата.
Тапаните на сепараторот имаат висока кинетичка енергија, а кога моторот е исклучен, сепараторот продолжува да ротира доста долго. За сепараторите со високи перформанси, времето потребно за брзината да се спушти на нула трае неколку десетици минути. Бидејќи по завршувањето на работниот циклус, сепараторите мора да се расклопат, исчистат од талог и да се измијат (со исклучок на саморастоварувачките со циркулационо перење), со цел да се заштеди време за работниот персонал, сепараторите се опремени со специјални уреди за сопирање . Овој уред се состои од две влошки со облоги направени од материјал за триење. Тие се поврзани со рачката преку шипка со пружина и се наоѓаат во садот за одвојување под агол од 180° еден до друг. Во таков уред за сопирање, чевлите делуваат на надворешниот ѕид на барабанот.
Во некои погонски дизајни, вклучително и саморастоварувачки сепаратори, сопирачката е инсталирана во куќиштето на центрифугалната спојка за забрзување. Во овој случај, рачката на сопирачката се притиска на надворешната површина на садот за спојката, цврсто поврзана со хоризонталната погонска осовина. Сепараторите со среден капацитет имаат завртки за заклучување во садот на рамката за да го прицврстат барабанот за време на чистењето и перењето. За да го направите ова, кога се навртуваат, тие се вклопуваат во штекерот на телото на барабанот.
2.3. Опрема за хомогенизација на млеко и млечни производи
Хомогенизацијата е дробење (растурање) на масни глобули со подложување на млекото или павлаката на значителни надворешни сили. За време на третманот, големината на масните глобули и брзината на лебдење се намалуваат. Супстанцијата на обвивката од масните глобули се прераспределува, масната емулзија се стабилизира и хомогенизираното млеко не се таложи.
Хомогенизаторите од типот вентил се користат за обработка на млеко и павлака со цел да се спречи нивното одвојување за време на складирањето.
Ротари хомогенизатори-пластификатори се користат за промена на конзистентноста на млечните производи како што се преработените сирења и путерот. Во путерот преработен со нивна помош, водната фаза се дисперзира, како резултат на што производот подобро се складира.
Принципот на работа на хомогенизаторите од типот вентил, кои се најраспространети, е како што следува. Во цилиндарот за хомогенизатор, млекото е подложено на механичко дејство при притисок од 15...20 MPa. Кога вентилот е подигнат, малку отворајќи ја тесната празнина, млекото излегува од цилиндерот. Ова е можно кога ќе се достигне работниот притисок во цилиндерот. Кога поминува низ тесен кружен јаз помеѓу седиштето и вентилот, брзината на млекото се зголемува од нула до вредност што надминува 100 m/s. Притисокот во протокот нагло опаѓа, а капката маснотија фатена во таков проток се извлекува, а потоа, како резултат на дејството на силите на површинскиот напон, се дроби во мали капки-честички.
Кога работи хомогенизаторот, на излезот од јазот на вентилот, често се забележува адхезија на смачканите честички и формирање на „кластери“, со што се намалува ефикасноста на хомогенизацијата. За да се избегне ова, се користи двостепена хомогенизација (сл. 2.11). Во првата фаза се создава притисок еднаков на 75% од работниот притисок, во втората фаза се воспоставува работниот притисок. За да се изврши хомогенизација, температурата на млечните суровини треба да биде 60...65°C. На пониски температури, седиментацијата на маснотиите се зголемува; на повисоки температури, протеините од сурутка може да таложат.
Сл.2.11. Хомогенизирачка глава.
I - прва фаза, II - втора фаза, 1 - седиште на вентил, 2 - вентил, 3 - прачка, 4 - завртка за притисок, 5 - чаша, 6 - пружина, 7, 8 - куќишта.
Хомогенизатор со двостепена хомогенизирачка глава (сл. 2.12) се состои од рамка, куќиште, блок на клипот, глава за хомогенизација, погон и механизам за чуда.
Ориз. .2.12. Хомогенизатор A1-OGM-5
1- електричен мотор, 2- рамка со погон, 3- механизам со рачки со системи за подмачкување и ладење, 4- клип блок со глави за хомогенизирање и манометар и сигурносен вентил, 5- глава на манометар, 6- глава за хомогенизација, 7- V- погон на појас.
Рамката е изработена од канали и однадвор обложена со челичен лим. Внатре во него е инсталиран електричен мотор на плоча, која е закачена на рамката на две загради.
Блокот на клипот се состои од тело на клипот, заптивки за усни, вентили за вшмукување и празнење и седишта на вентилите. Кога работи еден пар клипови, течноста тече до главата за хомогенизација со пулсирачки проток. За да го израмнат, хомогенизаторите обично користат пумпи со три клипови управувани од
коленесто вратило чии колена се поместени за 120° во однос на едни со други.
Двостепена хомогенизирачка глава, глава за манометар и сигурносен вентил лоциран на спротивната страна од главата за хомогенизација се прицврстени на блокот на клипот. Главата на манометарот има уред за пригушување што овозможува да се намали амплитудата на осцилациите на иглата на манометарот за време на работата на хомогенизаторот. Погонот на хомогенизаторот вклучува електричен мотор и погон на ремен.
Механизмот на коленестото вратило се состои од коленесто вратило поставено на два заострени валчести лежишта, поврзувачки шипки и погонувана макара. Спојните прачки се шарки поврзани со лизгачите.
Индустријата произведува хомогенизатори со различни капацитети (Табела 2.2).
Табела 2.2. Технички карактеристики на хомогенизатори за млеко и течни млечни производи
Индекс | |||
Продуктивност, m3/h | |||
Работен притисок, MPa | |||
Температура на преработениот производ, ºС | |||
Број на клипови | |||
Удар на клипот, mm | |||
Брзина на ротација на коленестото вратило, s-1 | |||
Број на фази на хомогенизатор | |||
Моќност на електричен мотор, kW | |||
Вкупни димензии, mm | 1430×1110×1640 | 1480×1110×1640 |
|
Тежина, кг |
Во случај кога за време на хомогенизацијата е неопходно да се исклучи пристапот на микроорганизми до преработениот производ, се користат специјални асептични глави за хомогенизација. Во такви глави, топла пареа под притисок од 30...60 kPa се внесува во просторот ограничен со два заптивни елементи. Оваа зона со висока температура делува како бариера за да ги спречи бактериите да влезат во бурето на хомогенизаторот.
Хомогенизатори-пластификатори се разликуваат по принципот на работа и дизајнот од хомогенизаторите од типот на вентили. Работното тело во нив е ротор, кој може да има различен број сечила - 12, 16 или 24.
Хомогеназаторот-пластификатор (сл. 2.13) се состои од рамка, куќиште со завртки, бункер за прием и погон. Погонот ви овозможува да ја прилагодите брзината на ротација на шнемите за напојување (со помош на варијатор) во опсег од 0,2,..0,387 s-1. Брзината на ротација на роторот со ножеви не е прилагодлива и е 11,86 s-1. Принципот на работа на машината е како што следува. Путерот се внесува во бункер, од каде што, со помош на две завртки кои се вртат во спротивни насоки, се притиска низ роторот и излегува од млазницата со дијафрагма во бункерот на машината за полнење.
Ориз. 2.13. Хомогенизатор M6-OGA за путер:
1 - тркало, 2 - рамка, 3 - тело, 4 - монтирање на млазницата, 5 - млазница, 6 - брава, 7 - комора со шнека, 8 - бункер, 9 - контролна табла, 10 - шнекери.
За да се спречи лепење на маслото, работните делови на хомогенизаторот се подмачкуваат со посебен мрсен раствор пред да започнете со работа. Продуктивноста на хомогенизаторот зависи од брзината на вртење на завртките за напојување и е 0,76... 1,52 m3/h. Погонската моќност на машината е 18,3 kW.
Хомогенизаторот YaZ-OGZ е дизајниран за преработка на маса од растопено сирење во производството на преработено сирење и се состои од следните делови: основа, тело, комплет алатки за хомогенизација, бункер, уред за растоварање и погон.
Основата се користи за прицврстување на компонентите на хомогенизаторот на неа. Куќиштето содржи работни единици и уреди за запечатување.
Алатката за хомогенизација (сл. 2.14) за хранење, мелење и мешање на масата на растопено сирење е направена во форма на подвижни и неподвижни ножеви, разделени со прстени за растојание, како и тркало за полнење и ротор за растоварање. Подвижните ножеви имаат посебни жлебови направени под одреден агол на крајната површина, што го олеснува движењето на смачканиот производ до уредот за истовар. Оската на алатот за хомогенизација се ротира со фреквенција од 49 s-1.
Бункерот за примање и складирање на масата на сирење има топлинско-изолациска јакна.
Уред за растоварање во форма на две цевки поврзани една со друга со чешма служи за испуштање на хомогенизираната маса во диспензерот на машината за полнење.
Ориз. 2.14. Комплет алат за хомогенизирање на хомогенизатор:
1- стационарен прстен, 2- подвижен прстен, 3- прстен со сечила, 4- бункер, 5- подвижен нож, 6- тело, 7- неподвижен нож, 8- ротор за растоварање, 9- вратило на хомогенизатор.
Погонот се состои од мотор од 11 kW дизајниран да пренесува ротација од вратилото до подвижниот дел на алатката за хомогенизација.
Обработката на производот на хомогенизаторот YaZ-OGZ се врши на следниов начин. Масата од топено сирење периодично или континуирано се внесува во бункер за хомогенизатор. Под влијание на вакуумот создаден од тркалото за товарење, производот влегува во алатот за хомогенизација, во кој, минувајќи секвенцијално низ подвижни и неподвижни ножеви, се хомогенизира и се внесува во уредот за истовар.
Употребата на хомогенизатор овозможува да се избегне технолошката операција на процедување на масата на сирење со цел да се отстранат нејзините нетопени честички.
2.4. Опрема за прелиминарна дехидрација на урда и казеинска маса
Оваа опрема вклучува сепаратори за дехидрација на урда, уреди за сепарација на сурутка и центрифуги. Поголемиот дел од оваа опрема е опишан во деловите посветени на производството на релевантни видови производи (сирење, урда, итн.).
Центрифугите што се користат во млечната индустрија можат да бидат таложечки и филтрирачки, сериски и континуирани.
Центрифуга за континуирано таложење за прелиминарна дехидрација на масата на урда во моментов се користи релативно ретко.
Сериска филтер центрифуга за дехидрација на млечен шеќер се состои од ротор, куќиште, погон и контролна табла. Цилиндричниот ротор е изработен од нерѓосувачки челик. Неговата перфорирана површина е опремена со метална мрежа. За да се зголеми силата, роторот има две ленти. Дупките на роторот со дијаметар од 5 mm се влечкаат со чекор од 20 mm. Роторот е поставен на вратило на електромотор поставен на основа со топчест спој.Погонот е прицврстен со завртки со гумени амортизери. Роторот и погонот се покриени со челична обвивка. Обезбедена е инка за полнење за полнење на роторот со производ. Капакот има уред за заклучување.
Контролни прашања.
1. Колку е просечното времетраење на континуирано работење на различни видови филтри? 2. Како се зголемува ефикасноста на ултрафилтрација на сурутка во системот Сартокон-2? 3. Во кои случаи прочистувањето на млекото со помош на сепаратори на млеко е неефикасно? 4. Кои фактори влијаат на процесот на сепарација на млекото? 5. Како се регулира содржината на млечна маст во различните типови на сепаратори за крем? 6. Во кои сепаратори млекото се доставува до барабанот одоздола? 7. Како се врши нормализацијата во сепараторите за крем? 8. Кои фактори влијаат на хомогенизацијата на млекото? 9. Под кој притисок се врши хомогенизација во првата и втората фаза? 10. Зошто хомогенизаторите се опремени со пумпи со три клипови?
Се вчитува...
