Maskiner og utstyr for melkerensing. Melkerensing: teknologier og utstyr. Grunnleggende maskinering

Melkerense- og filtreringsprosesser er designet for å fjerne forurensninger og naturlige uønskede urenheter fra sammensetningen. Det er forskjellige måter å løse slike problemer på, forskjellig i teknologisk organisering, effektivitet, produktivitet og ytelsesegenskaper. Utstyret for melkerensing som produksjonslinjene er utstyrt med er også forskjellig.

Generell rengjøringsteknologi

Alle behandlingsoperasjoner utføres under spesielle forhold som oppfyller tekniske og sanitære krav. Standardene som brukes for organisering av arbeidet til næringsmiddelforetak er lagt til grunn. På melkebruk kan både individuelle teknologiske prosesser for bearbeiding av råvarer og kompleks tilberedning av produktet utføres.

De viktigste rengjøringsmetodene i dag implementeres ved hjelp av melkeseparatorer og sentrifuger med pasteurisatorer. Som et minimum lar dette utstyret deg fjerne melkeplasma-slim, mekaniske urenheter og smusspartikler. Finere filtrering gir også en desinfiseringseffekt ved å ødelegge skadelige bakterier. Det utvikles også metoder for å rense melk gjennom termiske og biologiske effekter. I slike prosesseringssystemer modifiseres melkens fysisk-kjemiske egenskaper, innholdet av overflateaktive stoffer (proteiner, fosfolipider, fettkuler og syrer) optimaliseres og overflatespenningen reduseres.

Levering av råmelk til produksjon

Flytting av melk mellom avdelinger på gården eller levering ved transport til prosessanlegget utføres i spesielle beholdere eller tanker med kjøleskap. I henhold til kravene skal de indre overflatene til beholdere og reservoarer være laget av rustfritt stål eller aluminium. Utvendige overflater etterbehandles med varmeisolerende materiale. Under overføringsprosessen er det viktig å opprettholde optimale temperaturforhold for rå melk. Så gjennomsnittstemperaturen er 4-6 °C. Råvarene kan holdes i denne tilstanden i ikke mer enn 10 timer. Hvis lengre transport er planlagt, brukes i utgangspunktet en spesiell melkekjøler - utstyr i form av en tank, som umiddelbart etter melking senker temperaturen på det flytende produktet fra 35 til 4 °C. Samtidig fjernes patogene elementer i sammensetningen og fordelaktige egenskaper bevares.

Kjølemoduser

Egenskaper melk, og spesielt dens bakteriologiske egenskaper, vil i stor grad avhenge av temperaturen på dens videre lagring. Hvis du lar produktet stå ukjølt, vil surheten etter 10 timer øke nesten 3 ganger, og samtidig vil antallet uønskede bakterier øke kraftig. For optimal lagring med tanke på gunstig mikroflora, krever langtidslagring i produksjon å opprettholde et regime på 12 ° C. Sterk avkjøling anbefales heller ikke, siden det også er skadelig for gunstige mikroorganismer. Igjen kommer en melkekjøler med kontrollsensorer og et automatisk temperaturkontrollsystem, som tar hensyn til flere fysiske og kjemiske egenskaper til melk, til unnsetning. Slikt utstyr kan inneholde fra 100 til 1000 liter om gangen, avhengig av modell og produksjonsbehov. Valget av spesifikk kjøletaktikk vil avhenge av holdetiden, men korte perioder i ulike stadier av melkerensing og prosessering krever vanligvis å holde 4-6 ºC.

Grunnleggende maskinering

Denne prosessen kan også kalles sentrifugalseparasjon - dette er en av de grunnleggende rengjøringsprosedyrene som innebærer å dele melk i fraksjoner med forskjellige tettheter. For eksempel kan skummet og høyfettmelk (fløte) skilles. Teknisk er prosessen organisert ved hjelp av kraften til en separator med en roterende trommel. Under driften overvåker installasjonsoperatøren følgende parametere for mekanisk melkerensing:

• Trommelrotasjonshastighet.
• Hastighet for frigjøring av fettkuler.
• Tetthet av fett og plasma.
• Viskositet.

Ettersom tettheten av melkeplasma og fettkuler øker, akselererer hastigheten for separasjon og frigjøring av den kremete massen. I sin tur bidrar en økning i viskositeten til å redusere separasjonshastigheten av fettfraksjoner. Prosessen med sentrifugalrensing av melk påvirkes indirekte av temperatur og surhet kan endre proteinmassen til melk ved å øke dens kolloidale tilstand. Som et resultat vil flakprosessen begynne å falle ut på bakgrunn av en økning i viskositet og vanskeligheter med å separere. Når det gjelder temperatureffekten, reduserer økningen viskositetsnivået og bremser prosessen med overgangen til den fete tykke massen til flytende tilstand. Derfor anbefales det før separering å varme opp melken til 35-45 °C. Økning av temperaturen vil også sikre en mer effektiv avfettingsprosess.

Separatorer for melkerensing

Operasjonene med separasjon av melkefraksjoner og rensing diskutert ovenfor utføres på spesielle separatorer. Som regel er dette elektriske maskiner som har innebygget motor, oppsamler, bolle for lasting av melk og sentrifuge. På mellomstore gårder er enheter med en kapasitet på opptil 50-70 l/t mye brukt. I dette tilfellet kan trommelrotasjonshastigheten nå 12 000 rpm. Moderne utstyr for meieriproduksjon har automatisert kontroll- og verneutstyr. Overvåking og kontroll implementeres gjennom en kombinasjon av sensorer og en kontroller med et operatørpanel. Etter å ha satt ønsket program, starter brukeren separasjonsprosessen med robotstyring i samsvar med de etablerte melkebehandlingsalgoritmene. Beskyttelsessystemer er hovedsakelig representert av enheter som forhindrer elektrisk og termisk overbelastning.

Melkefiltrering

Også en av de første prosessene med å tilberede meieriråvarer for biologisk og kjemisk rensing. Hovedoppgaven på dette stadiet er å fjerne forurensninger introdusert under melking eller lagring ved filtrering. Filtrene i seg selv kan ha forskjellig design. Dermed fjerner lukkede membraner store mekaniske urenheter fra væsken. Vanligvis er slike filtre installert på melkeproduksjonslinjer og melkesystemer. Kvaliteten og dybden på rengjøringen vil avhenge av egenskapene til materialet som brukes. Det mest effektive filteret for finmelkrensing er laget av fiberduk. Noen ganger brukes flere filterenheter i en sirkulasjonskrets eller i en for å holde på partikler av forskjellige fraksjoner.

bakteriedrepende rensefase

Dette er en tidsperiode der mikroorganismer som kommer inn i melk ikke formerer seg, men dør. I denne fasen er råproduktet preget av tilstedeværelsen av naturlige bakteriedrepende egenskaper gitt av antibakterielle stoffer. Disse inkluderer leukocytter, normale antistoffer, lysozymer, etc. Denne evnen til melk vil avhenge av den fysiologiske tilstanden til husdyret den ble hentet fra. Varigheten av bakteriedrepende rensing av melk bestemmes av den ytre mikrofloraen og lagringstemperaturen, men overstiger vanligvis ikke 2-3 timer. I fremtiden vil det være viktig ikke så mye rengjøring som sådan, men teknologiske prosesser for å opprettholde levetiden til antibakterielle stoffer. De viktigste tiltakene av denne typen inkluderer primær kjøling, filtrering, samt tilsetning av enzymer som bekjemper giftstoffer som forårsaker melkefeil.

Termisk melkrenseteknologi

Varmebehandling brukes til å desinfisere rå melk. I prosessen med implementeringen skjer ikke bare ødeleggelsen av mikroorganismer og deres metabolske produkter, men det skapes også gunstige forhold for å opprettholde og bevare de gunstige egenskapene til melk. Det skal bemerkes at selve temperatureffekten i noen form ødelegger den primære fysisk-kjemiske strukturen til råmaterialet. Graden av endring vil avhenge av behandlingens varighet og temperatur. På melkebruk utføres denne operasjonen av spesielle varmeovner av rørformede, kapasitive og platetyper. Multifunksjonelt varmebehandlingsutstyr inkluderer også pasteuriseringsbad.

Konklusjon

Effektiviteten av å tilberede meieriråvarer for videre prosessering bestemmes i stor grad av dens opprinnelige tilstand. Ikke alle råvarer er i prinsippet egnet for bruk i næringsmiddelindustrien. Det er spesielle standarder og krav som bestemmer egnetheten til et produkt for høsting. Etter en kontrollsjekk av fysisk-kjemiske og biologiske parametere, begynner melkerensing i henhold til et tidligere tildelt skjema. Dette kan være individuelle kjemiske behandlingsoperasjoner med filtrering, eller dyp omfattende separasjon med forbedring av den bakterielle mikrofloraen til produktet. Det spesifikke settet med teknologiske rengjøringsoperasjoner vil avhenge av oppgavene med å høste meieriproduktet på gården eller produksjonslinjen.

Melkerensing- dette er fjerning av ulike mekaniske inneslutninger og urenheter. Avhengig av melkemaskinene som brukes, brukes følgende:

Filtre i form av gasbind brettet i tre til fem lag, flanell - to til tre lag, gasbind med lag av bomullsull, messing, nylon og lavsannett;

Separatorer-rensere (sentrifugal melkerensing).

Følgende krav gjelder for filtermaterialer:

Høy hygroskopisitet og evne til å holde på små urenheter;

Bevaring av høy fuktighetsledningsevne i forurenset tilstand;

Relativt enkel separering av akkumulerte forurensninger ved vask av filtre;

Minimum og stabil hydraulisk motstand;

Høy mekanisk styrke og motstand mot slitasje av filtertråder under gjentatt bøyning og spenning;

Lav pris på filtermateriale.

Filtergjennomstrømning, kg/t:

Hvor F- totalt filterareal, m2; V er hastigheten på melkestrømmen gjennom filteret, m/t; p er tettheten av melk, kg/m3.

Totalt filterareal, m2:

Hvor F 0- tverrsnittsareal av ett filterhull, m2; P- antall hull.

Hastighet for melkestrøm gjennom filteret, m/t,

hvor μ er koeffisienten for melkestrøm (c = 0,8); g - tyngdeakselerasjon, m/s 2; h er høyden på produktkolonnen over filteret, m.

Areal med filterstoff som kreves for å filtrere melk, m2,

Hvor M - mengde melk som skal filtreres, l; q er mengden melk som passerer gjennom 1 m2 filterduk, l/m2.

Når du renser melk med en separator-renser, bestemmer du den kontinuerlige driftstiden, h,

, (32)

Hvor V g p - volum av mudderrom i trommelen, l; R - prosentandel av separatorslimavsetning fra det totale melkevolumet som er passert gjennom (P= 0,03...0,06 %); L- renserens produktivitet, l/t.

Kapasiteten til slamrommet til separator-rensetrommelen, l,

, (33)

Hvor Rmax Og Rmin- maksimale og minste radier av slamrommet, cm; N - høyde på trommelcymbalpakken, cm.

Under rensingen fjernes mekaniske og delvis bakteriologiske urenheter fra melken, noe som forbedrer kvaliteten og skaper forutsetninger for lengre lagring.

Avhengig av design er melkefiltre delt inn i: åpne og lukkede. I åpne passerer melk gjennom filtermembranen under påvirkning av hydrostatisk trykk, slik at de har lav produktivitet og blir raskt skitne. I lukkede filtre passerer melk gjennom stoffet under trykk.

Åpne siler brukes ved melking i bærbare bøtter. Silfiltre er installert på halsen til kolber, melketanker og andre beholdere.

Ris. 68. Sylindriske filtre med gjenbrukbare (a) og engangselementer (b):

1,7 - tetningspakninger; 2 - ramme; 3 - filterelement; 4 - ring; 5 - skrue; 6 – adapter; 8 -ramme; 9 - kork; 10 – melkerørledning.

Moderne melkeenheter er utstyrt med sylindriske melkefiltre (fig. 68) installert i serie i melkerørledningen.

I praksis brukes melkefiltre, hvis arbeidselementer er: bomullsputer, gasbind, flens, papir, metallnett, syntetiske stoffer (lavsan, etc.).

Sammenlignet med bomullsfilterelementer har syntetiske materialer en mer stabil filtreringshastighet, høyere bakteriologisk renhet og styrke, og er enkle å rengjøre og sterilisere. Selv bruken av de mest avanserte filtermaterialene sikrer imidlertid ikke fullstendig rensing av melk fra mekaniske, langt mindre bakterielle, inneslutninger. I tillegg blir overflaten av filteret raskt forurenset med et lag med urenheter, noe som fører til en økning i antall bakterier i melken som passerer gjennom et slikt forurenset lag. Ved langvarig bruk av filteret brytes de gjenværende organiske urenhetene ned og øker den mikrobielle floraen kraftig.

Nylig har engangspapirfiltre blitt utbredt. De er enklere å bruke og gir bedre melkerensing.

En mye mer avansert måte å filtrere og rense melk på er sentrifugalrensing. I dette tilfellet renses melken ikke bare for mekaniske inneslutninger, men også for slim, epitelpropper og blod som vises i melken på grunn av jursykdom. I motsetning til filtrering, under sentrifugalrengjøring, vasker ikke melk bort forurensninger som er avsatt i gjørmerommet til renseren.

For gårdsmeieri- og melkeforedlingsbedrifter produserer industrien sentrifugalseparatorrensere av forskjellige standardstørrelser i henhold til produktivitet. De utmerker seg ved høy gjennomstrømning, pålitelig drift og gir høykvalitets melkerensing.

Moderne utstyr for melkebehandling vil bli grunnlaget for en lønnsom virksomhet. Individuelle enheter vil bidra til å utvide mulighetene til en melkegård. Ved å bruke enkle produksjonsoppskrifter kan du begynne å produsere deilige meieriprodukter med økt merverdi. På den annen side vil et lite meieri gi god fortjeneste ved bruk av innkjøp av basisråvarer fra ulike gårder.

Alternativer for forretningsutvikling

Du kan starte din egen melkeforedlingsvirksomhet med små volumer. Cottage cheese, rømme og oster kan lages med billig utstyr fra kumelk. Ytterligere investeringer vil bidra til å utvide produktspekteret over tid.

Å sette opp et produksjonsverksted på et lite melkebruk vil øke lønnsomheten til en enkelt gård. Under disse forholdene vil det være lønnsomt å behandle dine egne produkter, siden dette vil utvide salgsmarkedene og øke prisene på ferdige melkeprodukter.

Et av alternativene for å kjøpe en virksomhet er å kjøpe et ferdig meieriproduksjonsanlegg på nøkkelferdig basis. Dette vil kreve store materielle investeringer. Fordelen vil ofte være en etablert produksjonslinje, et ferdig salgssystem, og innkjøp av råvarer. Ofte vil melkeutstyret som tilbys være en del av et effektivt husdyrhold. Til tross for de synlige fordelene med en slik etablert virksomhet, kan oppkjøpet av den være forbundet med visse skjulte problemer.

Enheter for en produksjonslinje for melkebehandling og tapping

Det er mange komplekser som fungerer effektivt på ulike meierier. De varierer avhengig av produksjonskapasitet. Utstyr for tapping av melk er ofte en nødvendig del av større enheter. Antall individuelle enheter av slike linjer avhenger av produksjonsskalaen. Det kan være spesielt gunstig å bruke brukte enheter.

Ulike teknologiske problemer kan løses med utstyr for meieriindustrien, som består av følgende separate moduler:

• melkebeholdere brukes til melkelagring, gjæring, langsiktig pasteurisering;
• separatorer skiller fraksjoner av hele produkter, bruker dem til å skaffe fløte og rense melk;
• homogenisatorer finmaler og renser melkemassen, noe som gjør den homogen for produksjon av frosne produkter;
• melk pasteurizer for å ødelegge patogener;
• varmeveksler meieriutstyr som kjøler ned produkter ved bruk av akkumulert is og freon;
• emulgatorer som omdanner flytende og pulverformige stoffer til emulsjoner;
• Sanitærinstallasjoner opererer med rengjøringsmidler for meieriutstyr, spesielt spesialsåpe. (Dette lar deg rengjøre alle enhetene grundig og vedlikeholde dem i normal sanitær tilstand).

Matbeholdere av høy kvalitet laget av rustfritt stål sikrer langtidslagring av produkter og reagerer ikke med råvarer.

De brukes til pasteurisering og kjøling av melk, dens varmebehandling, transport, lagring, normalisering av fløte, produksjon av smør og ost. De er holdbare og kan kobles til pumper, homogenisatorer, separatorer og pakkemaskiner. Kostnaden for individuelle enheter starter fra 52 000 rubler.

Typer separatorer og deres formål

Rensing av meieriråvarer fra ulike urenheter og fjerning av bakterier er den viktigste operasjonen i de første stadiene av behandlingen. Også, for produksjon av rømme, vil en nødvendig oppgave være separasjonen av melk i fløte og dens lav-fett del, som senere normaliseres av fettindikatorer. Separatorer løser begge problemene. Avhengig av deres spesialisering er disse enhetene delt inn i rengjøringsmidler og kremseparatorer. Slikt utstyr vil være uunnværlig i meierier. I tillegg er det den viktigste og nødvendige for å behandle melk hjemme.

Separatorer er lukkede, halvlukkede og åpne. En høy grad av sterilisering oppnås gjennom minimal kontakt med miljøet, så lukkede modeller er best egnet for disse formålene.

Enhetene er også forskjellige i graden av automatisering. Modeller med manuell trommelrengjøring er billigere. De mest brukte enhetene er de med topp melkeinntak.

De er laget av rustfritt stål, og tetningene er laget av polymermaterialer og matkvalitetsgummi.

Installasjon for produksjon av kondensert melk

Små husholdningsgårder, på grunn av den lave innkjøpsprisen på melk, står ofte overfor problemet med å selge den. Å selge et bearbeidet naturprodukt vil bidra til å løse slike problemer. Å sette opp et miniverksted som inneholder utstyr for produksjon av melkepulver vil være en særdeles lønnsom løsning på problemet.

I tillegg vil meieriutstyr for produksjon av ulike typer ost, cottage cheese, smør, is og kondensert melk være nyttig. I dette tilfellet er det fordelaktig å fokusere innsatsen spesifikt på kondensert melk, siden kostnadene vil være de samme som ved pasteurisering av melk.

Oppskrifter på kondensert melk er ganske enkle, og USM-4-installasjonen vil gi et utmerket resultat i form av 11 kg deilige produkter på fire timer, hvor en syklus varer. Denne enheten har et tankvolum på 30 liter, vekt 45 kg og strømforbruk - 3,5 kW/time.

Denne installasjonen er enkel å betjene av én person. I tillegg tar den minimalt med plass.

Rengjøring, pasteurisering og pakking

Streng overholdelse av produksjonsteknologi sikrer kvaliteten på det ferdige produktet og effektiviteten til melkebehandlingslinjen.

Først av alt kontrolleres integriteten og kvaliteten til melkeråvarer, og deretter kommer den inn i mottakstanken gjennom spesielle filtre ved hjelp av pumper og deretter inn i normaliseringssystemet. Her foregår separasjonsprosessen, som et resultat av at råvarene i utgangspunktet renses og deles i fraksjoner.

Neste trinn er bruk av pasteuriseringsmetoder og kjøling. I dette tilfellet brukes utstyr til å pasteurisere melk.

Videre gjæringsprosedyre i automatisk modus resulterer i rømme.

De ferdige produktene pakkes på en tappelinje, uten hvilken melkeproduksjonsutstyret ikke vil oppfylle formålet fullt ut.

Denne linjen refererer til emballasjedelen. Med dens hjelp fylles meieriprodukter i plast- og glassflasker med automatisk lokking. Etter dette settes en merkelapp. Ferdige produkter kan også pakkes i poser. Denne linjen opererer på et 220 V-nettverk og har en kapasitet på opptil 20 pakker per minutt.

Inne i verkstedet er det nødvendig å installere utstyr for oppbevaring av melk, som består av beholdere for ulike formål. Slike enheter er nødvendige for både hjemme- og storskala produksjon.

Lønnsomheten til et melkeforedlingsanlegg

En av de beste måtene å starte en bedrift på er å kjøpe et modulanlegg. Separate moduler utgjør lageret, laboratoriet og husholdningsdelene, som er sammenkoblet i samsvar med det teknologiske diagrammet. I dette tilfellet brukes utstyr i utgangspunktet til primærbehandling av melk, og i de neste stadiene produseres pasteurisert, kondensert, vanlig melk, fermentert bakt melk, kefir, cottage cheese, rømme og yoghurt fra disse råvarene.

Slike linjer tilbys ferdige, og med deres hjelp kan du umiddelbart behandle opptil 2000 liter rå melk om gangen.

Lurer du på hvilket utstyr som vil være mest nyttig for melkebehandling? Hvis informasjonen som presenteres i denne artikkelen virker nyttig, lik den og del den med vennene dine på Internett.

Primærbehandling av melk utføres for å bevare dens sanitære, hygieniske, ernæringsmessige og teknologiske egenskaper.

Primære melkebehandlingsoperasjoner inkluderer rengjøring av den fra mekaniske urenheter, kjøling og pasteurisering. Primærbehandling av melk bør utføres samtidig med melking.

For å mekanisere primærbehandlingen av melk, produserer vår industri en rekke maskiner og utstyr: kjølere, rensere-kjølere, kjøleenheter, pasteuriseringsapparater, etc.

Melk renses fra mekaniske urenheter ved hjelp av filtre eller sentrifugalrensere.

Filtre(bomullskrus, mesh, gasbind, flanell og lavsan) beholder mekaniske urenheter. Den beste graden oppnås med kombinert bruk av et metallnett med en stoffskillevegg.

Sentrifugale rengjøringsmidler, som brukes på store gårder og komplekser, gir en høyere grad av melkerensing.

Avkjøling av melk kan gjøres på flere måter. Valget av metode avhenger av mange faktorer, inkludert type kjøler, mengden avkjølt melk, tilgjengeligheten av kaldt vann, husholdningens tilgjengelighet av strøm for å produsere kunstig kulde, etc.

De mest brukte er ulike vanningskjølere. Melk strømmer inn på overflaten ved tyngdekraften eller under trykk og strømmer nedover dem i et tynt lag mot eller parallelt med kjølemediet som beveger seg på den andre siden av overflaten. I dette tilfellet overføres varmen fra melken gjennom den tynne veggen av apparatet til kjølevæsken, som kan være kaldt vann som ikke er høyere enn 10 °C, isvann avkjølt i kjøleskap eller kjøleenheter til 0 + 4 °C, eller saltlake avkjølt i kjøleenheter og med minustemperatur.

Også effektive er batch-spraykjølere (for eksempel OOM-1000A) og platekjølere (OOT-M og OOU-M), som er universelle enheter, da de er utstyrt med melkerensere.

Kjøletanker og termostanker (TOV-1, TO-2 og TOM-2A) brukes til kjøling og lagring av melk.

Pasteurisering av melk- varmebehandling opp til 63-90°C for desinfeksjonsformål. Samtidig dør uten merkbare endringer i smak, lukt og konsistens av melk, brucellose, tuberkulose og andre patogene mikroorganismer.

På melkebruk er damppasteurisatorer med dobbeltsidige varmefortrengningsfat, samt platepasteurisatorer mest brukt.

Automatiserte rør- og platepasteuriseringsanlegg er de mest avanserte enhetene for melkepasteurisering. Disse inkluderer universelle platepasteuriserings- og kjøleenheter OPU-3M og OP2-U5, samt OPF-1-20 og OPF-1-300 enheter.

Hvis du finner en feil, merk en tekst og klikk Ctrl+Enter.

Praktisk leksjon nr. 2

Utstyr for mekanisk bearbeiding av melk og meieriprodukter

2.1. Utstyr for separering og konsentrasjon av melk ved bruk av membranmetoder

Membranmetoder for prosessering av melk inkluderer ultrafiltrering, omvendt osmose og elektrodialyse.

Essensen av alle membranmetoder er separasjon og konsentrasjon av rå melk under filtrering gjennom spesielle membraner under påvirkning av trykk (ultrafiltrering og omvendt osmose) eller et elektrisk felt (elektrodialyse).

Ultrafiltrering brukes til å skille proteiner fra melk og myse; med omvendt osmose konsentreres melkeråvarer, siden bare vann passerer gjennom membranene; Myse utsettes for elektrodialyse for å demineralisere den.

Det utøvende organet av installasjoner for filtrering og omvendt osmose er en semipermeabel membran basert på celluloseacetat og porøse polymermaterialer. For ultrafiltrering brukes membraner med porestørrelser på 500 nm. Slike membraner beholder molekyler som er større enn porestørrelsen og lar små molekyler passere gjennom. Ultrafiltreringsprosessen utføres under et trykk på 0,1...0,5 MPa. For omvendt osmose brukes semipermeable membraner med porestørrelser mindre enn 50 nm, prosessen utføres ved et trykk på 1...10 MPa.

Et membranapparat er en anordning som består av et hus, en membran, en dreneringsenhet, festemidler, strukturelle elementer for tilførsel av den opprinnelige løsningen og utgang av konsentrat og filtrat, blanding osv. Fire typer apparater brukes til membran separasjon: flat ramme, rør, rull og hule fibre. I fig. 2.1 viser hovedtyper av membrananordninger.

Industrielle membranenheter er pakker, blokker, komplekser av membranelementer: celler, seksjoner, moduler. Membranapparatet er vanligvis en del av en batch eller kontinuerlig membraninstallasjon, som også inkluderer pumper, doseringsanordninger, beholdere for startløsningen, filtrat, konsentrat og vaskeløsninger, koblingsrørledninger og instrumentering.

En ultrafiltreringsenhet består av et filterapparat, en pumpe for tilførsel av produktet til apparatet, en pumpe for å skyve produktet gjennom membranfiltre, tilkobling av rørledninger og reguleringsventiler.

Hoveddelen av filterapparatet er en semipermeabel membran - en tynn porøs film, hvis porestørrelse er mindre enn 0,5 mikron. Filmen plasseres på et makroporøst underlag, noe som øker dens mekaniske styrke. Vanligvis brukes porøs rustfri stålplate med en tykkelse på 0,5...3 mm med porer på 0,5...10 mikron som underlag.

Figur 2.1. Membranenheter:

a - flat ramme: 1 - flens, 2 - membran, 3 - dreneringsplate, 4 - tetningsplate, 5 - separasjonsplate; b - rørformet: 1 - tetningsmateriale (sammensatt), 2 - kropp, 3 - rørformet membran; c - rull: 1 - rør for drenering av filtratet, 2 - membran, 3 - kanaldannende element (turbulator), 4 - substrat - drenering, 5 - limforbindelse; d - med fulle fibre: 1 - dreneringsunderlag, 2 - skive med hulfiber, 3 - kropp, 4 - hulfiber, 5 - deksel.

På det første trinnet, som et resultat av ultrafiltrering, oppnås et konsentrat som inneholder fra 3 til 15% protein og en laktose-saltoppløsning. I det andre trinnet føres laktose-saltløsningen gjennom en omvendt osmosemembran og en konsentrert laktoseløsning (10...20%) og et filtrat, som er en 1% saltløsning, oppnås.

Utformingen av ultrafiltreringsanlegg for prosessering av meieri- og matprodukter er varierte. I de mest avanserte, for eksempel i Sartokon-2-systemet, skyves den filtrerte væsken av en pumpe gjennom tynne kanaler mellom to filtre.

Noe av væsken passerer gjennom membranfiltre, og resten kommer inn i beholderen med det originale produktet som skal resirkuleres gjennom systemet. Kontinuerlig tangentiell strømning langs filteroverflaten resulterer i effektiv filtrering ettersom den ikke tillater fangede partikler eller stoffer å sette seg på overflaten av filtrene og blokkere dem. Renseeffekten forsterkes ved bruk av et spesialnett i den smale kanalen mellom filtrene, som forårsaker strømningsturbulens.

Systemet bruker Microsart-moduler med membranfiltre laget av celluloseacetat eller polyolefin med porestørrelser på 0,1; 0,3; 0,45 mikron eller Ultrasart-moduler med cellulosetriacetat eller polysulfon ultrafiltre med nominell molekylvektselektivitet på 10 000 og 5 000.

Ytelsen til Sartokon-2-systemet avhenger av antall moduler som er installert i det, hvis overflate kan variere innen 0,7...4,9 m2 for ultrafiltrering og 0,7...4,2 m2 for mikrofiltrering.

2.2. Utstyr for separasjon av heterogene systemer

Essensen av prosessen med separasjon (separasjon) av melk, som ethvert heterogent system, er sedimenteringen av den dispergerte fasen i feltet av gravitasjons- og sentrifugalkrefter.

Under separering deles melk i to fraksjoner med forskjellig tetthet: høyfett (fløte) og lavfett (skummet melk).

I henhold til deres formål finnes det melkeseparatorer, kremseparatorer, separatorer for produksjon av fettrik fløte og universalseparatorer med utskiftbare fat.

Avhengig av metoden for tilførsel av melk og fjerning av separerte produkter, er enhetene åpne, halvlukkede og lukkede.

I åpne separatorer med kapasitet opp til 0,3 kg/s skjer melketilførsel, fløte- og skummetmelkfjerning i kontakt med luft. I dette tilfellet dannes melkeskum som forverrer driftsforholdene til separatorene. I halvlukkede separatorer med en kapasitet på 0,5... 1 kg/s tilføres melk på åpen måte, og produktet slippes ut på lukket måte under trykk. I lukkede (hermetiske) separatorer med kapasitet over 1 kg/s tilføres melk og separerte produkter fjernes uten tilgang av luft under trykk gjennom rør.

I henhold til metoden for å fjerne mekaniske urenheter og proteinklumper fra trommelen, kan separatorer være med manuell lossing av sediment (stopping av separator, demontering og rengjøring av trommel), med periodisk lossing gjennom vinduer i trommelkroppen (selvlossing) og med kontinuerlig lossing av sediment gjennom dyser langs periferien av trommellegemet ( ostemasse).

Avhengig av type drivenhet kan separatorer være manuelle eller elektriske. Overføringen av rotasjon fra den elektriske motoren til trommelen i separatorer i den andre gruppen utføres ved hjelp av et skruepar eller en beltedrift. Separertromler med liten kapasitet er installert direkte på motorakselen.

En av de viktigste teknologiske parametrene som karakteriserer driften av separatorer er temperaturen til det separerte eller rensede produktet.

Melk som sendes til separering eller rengjøring må ha en temperatur på 40...45°C. Høytemperaturseparasjon utføres ved en temperatur på 60...85˚С; ved separering av kald melk har produktet en temperatur på 4...10˚С.

Hovedkomponentene til enhver type separator (fig. 2.2) er en ramme som består av en kropp og en bolle, en trommel, en mottaks- og utgangsanordning og en drivmekanisme, som inkluderer en vertikal aksel (spindel) og en horisontal aksel med et tannhjul.

Rammekroppen rommer en drivmekanisme med en trommel montert på en vertikal aksel. Rammeskålen er lukket med et lokk som tjener til å romme mottaks- og utgangsenheten. Selvutladende og dyseseparatorer har en mottaker for sediment eller kondensert fraksjon (for eksempel ostemasse). Den elektriske motoren av flenstypen er plassert på siden av rammen, og akselen er koblet til drivmekanismen gjennom en akselererende sentrifugalfriksjonsclutch.

Avhengig av det teknologiske formålet er skilletromler forskjellig i design (fig. 2.3).

Figur 2.2. Separator - melkerenser av halvlukket type med manuell sedimenttømming:

1 - rammekropp, 2 - brems, 3 - mottaks- og utgangsenhet, 4 - separatordeksel, 5 - rammeskål, 6 - trommelstopper, 7 - trommel, 8 - vertikal aksel (spindel), 9 - horisontalt akselgir.

Trommelen til en kremseparator av åpen type med manuell utslipp av sediment (fig. 2.4) består av en base, en o-ring, en plateholder, en pakke med plater, en skilleplate, et hus og en koblingsmutter. Basen på trommelen har en kompleks form og består av en bunn med et sentralt rør. Røret har tre rektangulære kanaler for passasje av melk inn i tallerkenholderen. Toppen av røret har en gjenge for å feste en koblingsmutter. På kanten av basen er det en utskjæring for huslåsen, og på den koniske delen av basen er det et fremspring for å feste plateholderen med en pakke med plater. I midten av basen er det et langstrakt fremspring som sikrer pålitelig inngrep av trommelen med den vertikale akselen til separatoren.

En pakke med 48...56 tallerkener tjener til å danne et rom mellom tallerkener der melken deles i fløte og skummet melk.

Spalten mellom platene er skapt av tre 0,4 mm høye pigger plassert på utsiden av hver plate.Den siste platen har pigger på begge sider, som lar deg lage et gap ikke bare med den tilstøtende platen, men også med bunnen av trommelen. Hver plate har tre hull; Ved montering av platene til en pose dannes det vertikale kanaler som melken fordeles gjennom i rommet mellom platene.

Figur 2.3. Teknologiske diagrammer av skilletromler av forskjellige typer:

a - trommel av separator - separator (fløte separator), b - trommel av separator - clarifier (melkerenser), c - trommel av dyse separator (ostemasse), d - trommel av separator med periodisk lossing av sediment: 1 - skiveinnsatser, 2 - sediment (separatorslim), 3- tung fraksjon (skummet melk), 4- lett fraksjon (fløte), 5- klaret væske (ren melk), 6- ostemassemyse, 7- ostemassemottaker, 8- ostemasseklump, 9 - munnstykke, 10- trykkskivekrem, 11 - skummetmelktrykkskive, 12 - utløpsvinduer, 13 - bevegelig bunn (stempel), 14 - stempelbevegelseskontrollventil, 15 - sedimentmottaker.

Det er tre ribber på den øvre overflaten av skilleplaten, som gir det nødvendige gapet mellom den indre overflaten av trommelkroppen og skilleplaten. I den øvre sylindriske delen av skilleplaten er det et hull for å drenere kremen.

Trommelkroppen har en konisk form med noe ekspansjon ved bunnen, som danner et gjørmerom. I den nedre delen av huset, på yttersiden, er det en lås som passer inn i utskjæringen på trommelbasen under montering. I øvre del av kroppshalsen er det to slissede utløpskanaler for uttømming av skummet melk, et hull for frigjøring av fløte og en justeringsskrue, som er en gjenget bøssing.

Det kvantitative forholdet mellom fløte og skummet melk i separatorer kan variere innenfor svært vide grenser – fra 1:3 til 1:12. I dette tilfellet oppnås det nødvendige forholdet ved hjelp av kontrollenheter, hvis prinsipp er basert enten på å endre strømningshastigheten til fløte eller skummet melk ved å endre trykket, eller på å endre tverrsnittet til utløpet.

Fig.2.4. Separatortrommel - kremseparator av åpen type med manuell sedimenttømming: 1 - koblingsmutter, 2 - trommelkropp, 3 - skilleplate, 4 - pakke med plater, 5 - plateholder, 6 - o-ring, 7 - trommelbase.

I den første metoden skrus en justeringsskrue med et hull med konstant tverrsnitt innover. Strømningshastigheten av fløte avtar, siden sentrifugalkraften avtar når skruen nærmer seg rotasjonsaksen, og med det synker trykket. I dette tilfellet vil det komme ut mindre krem, men det vil være mer tyktflytende og inneholde mer fett.

Den andre metoden for å regulere fettinnholdet i fløte er implementert i halvlukkede fløteseparatorer. Et særtrekk ved denne typen separertrommel er utformingen av skilleplaten, i den øvre delen av hvilken to trykkkammere er plassert. Ett kammer inneholder kremtrykkskiven til separatormottaks- og utgangsanordningen. Kammeret plassert i halsen på trommellokket inneholder en trykkskive for skummetmelk. I slike separatorer reguleres forholdet mellom mengden fløte og skummet melk av ventiler (gasspjeld) installert på rørene til mottaks- og utgangsenheten.

Separatortromler med periodisk tømming av separatorslim (sediment) har en mer kompleks enhet. Ved bunnen av trommelen (fig. 2.5) er det en bevegelig bunn (stempel). Tetningen mellom basen og trommeldekselet og stempelet er levert av O-ringer. I nivå med skjøten mellom stempelet og trommeldekselet er det vinduer for lossing av sediment. I den øvre posisjonen til stempelet er vinduene lukket, når det senkes, slippes sedimentet gjennom vinduene inn i mottakeren.

Ris. 2.5. Trommelseparator - kremseparator med periodisk utslipp av sediment:

1 - trommelbase, 2 - bevegelig bunn (stempel), 3, 5 - tetningsringer, 4 - vindu for lossing av sediment, 6 - strammering, 7 - trommeldeksel, 8 - avlastningsventil, 9 - jet, 10 - distribusjonsring buffervann.

Prinsippet for drift av separator-kremseparatortrommelen med periodisk utslipp av sediment er basert på dannelsen av en viss trykkforskjell mellom melken i trommelen og væsken (buffervann) under den bevegelige bunnen (stempelet). Lossing styres ved hjelp av et hydraulisk system i manuell og automatisk modus. Hovedelementene i systemet er den hydrauliske enheten og kontrollpanelet.

Den hydrauliske enheten (fig. 2.6) inkluderer et filter, en reduksjonsventil for regulering av vanntrykket i trommeltømmesystemet (buffervann), trykkmålere, en elektromagnetisk ventil for tilførsel av vaskevann til sedimentmottakeren, manuelle ventiler for manuell styring av drift av separatoren, samt en treveisventil for å fylle på hulrommet med vann under den bevegelige bunnen (stempelet) av trommelen i lukket stilling.

Kontrollpanelet inkluderer tre tidsreleer, fjernkontroll og manuell avlastningsknapp, signallamper og sikringer. Et programvaretidsrelé brukes til å stille inn intervallet mellom lossinger (30 min), samt styre driften av to andre releer. En av dem er nødvendig for å kontrollere driften av den elektromagnetiske ventilen for tilførsel av vaskevann, den andre er å regulere lossetiden (0,2...0,5 s) til separatortrommelen.

Det hydrauliske lossekontrollsystemet for separator virker på den bevegelige bunnen (stempelet) av trommelen ved hjelp av to losseventiler plassert i trommelkroppen i en vinkel på 180°. Ventilene er forbundet med kanaler boret i basens kropp med et hulrom under stempelet og en buffervannforsyningsanordning under trommelens base. De åpner seg i rommet mellom den vertikale veggen til trommelen og separatorhuset. Mottaks- og utgangsenheter for separatorer er designet for å innføre melk i separatoren og fjerne separerte produkter. For separatorer av åpen type (fig. 2.7) er mottaks- og utmatingsanordningen en skålformet beholder plassert på skillerammen.

Ris. 2.6. Tilkoblingsskjema for hydraulikkenheten til en selvlossende separator:

1 - filter, 2, 6 - manuelle kontrollventiler, 3 - elektromagnetisk ventil for vaskevannsforsyning, 4 - treveisventil for driftsmoduser, 5 - elektromagnetisk ventil for tilførsel av buffervann, 7, 9 - trykkmålere, 8 - trykk redusering, RV-tidsrelé .

Beholderen består av et mottakende flottørkammer og to fordelerkammer med horn for fløte og skummet melk. Det mottakende flytekammeret sørger for en jevn tilførsel av melk som kommer fra lagertanken. Flottørkammeret har et rør med et kalibrert hull i midten; diameteren sikrer den nominelle ytelsen til separatoren ved et visst melkenivå, som opprettholdes av en flottør. Hvis melkenivået er utilstrekkelig, senkes flottøren og lar melk strømme fra beholderen inn i kammeret. Når det nominelle nivået overskrides, lukker flottøren dreneringshullet til melkebeholderen, og nivået i kammeret synker.

Elementene i den koppformede beholderen til en separator av åpen type er laget av metallplater (vanligvis tinnbelagt eller rustfritt stålplate), mens for separatorer med liten kapasitet er de laget av polymermaterialer.

For å sikre at fløte og skummet melk som strømmer fra hullene i trommelen kommer inn i de tilsvarende distribusjonskamrene, kan de vertikale akslene til separatorer av åpen type justeres i høyden med en spesiell skrue plassert under den nedre støtten til den vertikale akselen. separatoren. Trommelen går ned eller opp sammen med skaftet.

Ris. 2.7. Åpen type kremseparator:

1 - rammeskål, 2 - distribusjonskammer for skummetmelk, 3 - fløtefordelingskammer, 4 - mottakende flottørkammer, 5 - flottør, 6 - bunnen av en bolleformet beholder, 7 - kran, 8 - flytekammerrør, 9 - kremfettinnhold justeringsskrue , 10 - oljepåfyllingsplugg, 11 - pulsatorknapp, 12 - oljenivåinspeksjonsvindu, 13 - oljetappeplugg, 14 - trommelhøydejusteringsskrue.

For en lavkapasitets separator med en elektrisk drift er denne justeringen forbundet med å heve eller senke motoren sammen med trommelen ved hjelp av en skrue i bunnen av separatorhuset. Halvlukkede separatorer har en mer kompleks utforming av mottaks- og utgangsanordningen (fig. 2.8), som består av en (for melkerensere) eller to (for fløteseparatorer) trykkskiver.

Trykkskiven er laget i form av to flate sirkler, mellom hvilke det er flere spiralkanaler for væske. Ved hjelp av konsentrisk plasserte rør kobles skivekanalene til utløpsrør, i endene av hvilke det er kontrollstrupeventiler.

Langs aksen til mottaks- og utgangsanordningen er det et sentralt rør som melk strømmer inn i trommelen. Røret kan kobles direkte til melketilførselsledningen eller til et flottørkammer som regulerer strømmen av melk inn i separatoren.

Ved å bruke kontrollventiler kan du endre fettinnholdet i den resulterende kremen. Intensiteten til kremstrømmen måles med en rotameter-kremmåler, som er et hus med en flottør plassert i den. Flottøren har en stang som passer inn i et gradert glassrør. Jo mer intens bevegelsen av kremstrømmen er, jo høyere stiger flyten. Basert på plasseringen av stanghodet i forhold til tubeskalaen, estimeres kremforbruket per tidsenhet.

Når separatoren er i drift, fortrenger melken som kommer inn i trommelen separasjonsproduktene inn i trykkkamrene. Ved å rotere med disse kamrene, blir fløte, skummet eller klaret helmelk fanget opp av spiralkanalene til de stasjonære skivene. I dette tilfellet blir høyhastighetstrykket til den roterende væsken til et statisk trykk, som et resultat av at trykket til separasjonsproduktene i skivekanalene stiger til 250...300 kPa. Dette trykket brukes til å flytte fløten og skummet melk gjennom rør inn i varmevekslere fra lagertanken. Dermed utfører separatoren funksjonene til en pumpe.

Ris. 2.8. Mottaks- og utgangsenhet for en halvlukket separator av en kremseparator:

1 - fløtetrykkskive, 2 - skummetmelktrykkskive, 3 - separasjonsrør, 4 - fløtekontrollventil, 5, 7 - trykkmålere, 6 - sentralt melkeinntaksrør, 8 - skummetmelkkontrollventil.

I en forseglet separator mates melk for separering inn i trommelen nedenfra, gjennom en hul vertikal aksel, hvis nedre ende kommer ut under rammen. På enden av akselen er det skiver av pumpeanordningen, som roterer sammen med akselen, spiller rollen som et trykkhjul og pumper melk inn i trommelen. Melken faller under tallerkenholderen, og deretter gjennom vertikale kanaler dannet av hull i platene, fordeles den gjennom hele pakken. Kremen i en slik trommel samles i det sentrale røret til plateholderen og fjernes fra trommelen under trykk skapt ved separatorinnløpet av en trykkanordning.

Skummet melk, som passerer mellom skilleplaten og trommeldekselet, kommer inn i kammeret til trykkskiven og slippes ut fra separatoren. Hermetiske separatorer sikrer den mest komplette separasjonen av fettfasen fra melk, siden under driften av trommelen er det ingen skumdannelse og dannelse av luftbobler som forstyrrer separasjonen av melk.

I moderne fløteseparatorer kommer fettkuler, hvis størrelse er mindre enn 0,1 mikron, inn i skummet melk, mens 0,02...0,05 % fett blir igjen i skummet melk (tabell 2.1).

Ved produksjon av mange meieriprodukter brukes melk med et visst fettinnhold som råvare, for eksempel med et fettinnhold på 3,2 eller 3,5 %. Slik melk kalles normalisert, og prosessen med å bringe melk til et standard fettinnhold kalles normalisering. Den enkleste måten å normalisere melk på er å tilsette skummet melk eller fløte i en viss andel og blande dem i en beholder. En mer praktisk metode er å normalisere melk i strømmen, som utføres ved hjelp av kremseparatorer utstyrt med en normaliseringsenhet, som er installert på mottaks- og utgangsenheten til separatoren.

I fig. Figur 2.9 viser en av innretningene for normalisering av melk i en bekk ved hjelp av en fløteseparator. Fløteutløpsrørledningen er forbundet med et rør til skummetmelkutløpsrørledningen. En gasspjeld er installert ved kremuttaket. Under normaliseringen av melk ledes en del av fløten gjennom røret til utløpet av separatoren og, blandes med skummet melk, danner det en normalisert blanding. Overflødig krem ​​slippes ut gjennom rørledningen. Når gassen er helt åpen, fungerer separatoren som en kremseparator. Gasshåndtaket har form som en hette som dekker den sylindriske delen av gasshåndtaket, som det er påført en skala på. Ved hjelp av denne skalaen settes normaliseringsanordningen til spesifisert melkefettinnhold i henhold til tabellen. Nøyaktigheten av melkenormalisering etter fettinnhold ved bruk av en slik enhet er ± 0,2%.

Avhengig av det teknologiske formålet har de fleste separatorer spesielle funksjoner i utformingen.

Tabell 2.1. Tekniske egenskaper for kremseparatorer.

Indeks	Åpne med manuell slamtømming	Halvlukket med manuell slamtømming
Produktivitet, m3/t
Trommelrotasjonsfrekvens, s-1
Volum av gjørmeplass, dm3
Totalmål, mm
Vekt uten elmotor, kg

I separatorer for krem ​​med høyt fett økes altså avstandene mellom platene (opptil 0,6 mm), samt mellom platene og plateholderen. Mottakeren for krem ​​med høyt fettinnhold (82...85 % fett) og røret for utløpet har større helling. Tilførselen av separert fløte (30...40 % fettinnhold) til separatoren reguleres ved hjelp av kran. Innstilling av separatoren til å produsere krem ​​med høyt fettinnhold for ulike typer smør gjøres ved å endre fløtemengden og trykket ved kjernemelkutløpet (ved hjelp av trykkmåler ved hjelp av et kontrollstempel)

Ring" href="/text/category/koll/" rel="bookmark">samler høyhastighets enfase elektriske motorer med en spenning på 220 V.

Siden separatorene er utstyrt som en drivenhet med asynkrone elektriske motorer med industriell frekvens 50 med en rotasjonshastighet på ikke mer enn 50 s-1, stilles det spesielle krav til drivmekanismen, som sikrer rotasjon av separatortrommelen med en frekvens på 80 s-1.

Det vanligste diagrammet over separatordrivmekanismen er vist i fig. 2.10. Den elektriske motoren roterer den drivende delen av koblingen, hvis puter, under påvirkning av sentrifugalkraft, presses mot den indre sylindriske delen av koblingshalvdelen, stivt montert på den horisontale drivakselen. Et tannhjul er festet til den samme akselen for å overføre rotasjon fra den horisontale akselen til separatoren til den vertikale. Sistnevnte har en flerstarts skrugjenger som griper inn i et tannhjul.

Ris. 2.10 Diagram av separatorens drivmekanisme.

1 - elektrisk motor, 2 - drivende del av sentrifugalakselererende clutch, 3 - drevet del av clutchen, 4 - horisontal aksel, 5 - tannhjul, 6 - elastisk nakkestøtte, 7 - trommel, 8 - vertikal aksel.

Bevegelsen i girparet til separatordrevet utføres i henhold til prinsippet om et skruepar, der den vertikale akselen er en skrue, og hjulet er en sektor. Ved bevegelse glir skruegjengen på den vertikale akselen med høy hastighet (opptil 25 m/s) langs tennene på hjulet, derfor, for å redusere slitasjen, er skrueparet laget av materialer med lav friksjonskoeffisient og god slitestyrke. Like viktig er produksjonsnøyaktighet og renslighet av inngrepsflatene.

Skrueoverføringen til separatordrivmekanismen må smøres under drift, for dette formål er det plugger i separatorrammehuset for påfylling og tømming av smøremiddel.

Det er viktig å merke seg at girparet til separatordrevet overfører rotasjon i to retninger: fra den elektriske motoren til trommelen under dens akselerasjon og drift, og også fra trommelen, som har høy treghet, til den elektriske motoren når separatoren er slått av. Dette forklares med flerstarts (11-start) utformingen av skruen og den store helningsvinkelen til tannen. Girforholdet til skruepar med separatorer er i området 3...6.

En av de viktigste egenskapene til drivmekanismen til separatorer er tilstedeværelsen av en såkalt elastisk nakkestøtte, det vil si installasjon av et øvre lager av en vertikal aksel med mulighet for en viss bevegelsesfrihet i horisontalplanet. For å gjøre dette settes et elastisk element inn mellom det øvre lageret som er plassert under bunnen av trommelen og setet i separatorrammen. For små separatorer kan dette være en gummibøssing. Mer effektive har en gruppe radialt anordnede trykkfjærer (vanligvis seks i en vinkel på 60° i forhold til hverandre).

Unøyaktigheter i fremstillingen og den relative plasseringen av trommeldelene under montering fører til en liten forskyvning av aksen til den vertikale akselen som roterer i lagrene i forhold til trommelens rotasjonsakse. Forekomsten av sentrifugalkraft i dette tilfellet påvirker separatorens drift negativt. Tilstedeværelsen av et elastisk element i nakkestøtten lar trommelen selvbalansere innenfor visse grenser (trommelen vipper den vertikale akselen slik at dens tyngdepunkt faller sammen med trommelens geometriske rotasjonsakse).

For å absorbere vertikale vibrasjoner av trommelen, hviler den vertikale akselen til separatoren på en fjær plassert under det nedre lageret.

I høykapasitets separatorer blir vertikale vibrasjoner av trommelen oppfattet av en gruppe fjærer installert i nakkestøtten til den vertikale akselen parallelt med dens akse. Separatorer med en kapasitet på opptil 1000 l/t har ikke slike fjærer, siden massen på tromlene deres er relativt liten. Samtidig kan små vibrasjoner av den vertikale akselen føre til fastklemming av det nedre lageret, og for å unngå dette gjøres lageret sfærisk. Rotasjonsfrekvensen til separatortrommelen styres ved hjelp av en turteller og en spesiell enhet - en pulsator. Det særegne ved driften er at når du trykker på pulsatorknappen med hånden, føles ett trykk med hver omdreining av den eksentriske akselen. Den eksentriske akselen er koblet gjennom et snekkepar til et gir som tjener til å drive turtelleren og pulsatoren og er installert på den horisontale akselen til separatordrivmekanismen. Instruksjonene for separatoren angir kick-minutttallet som pulsatoren skal ha ved nominell trommelhastighet. Turtelleren viser rotasjonshastigheten til den horisontale separatorens drivaksel, hvis verdi også er angitt i instruksjonene.

Separatortromler har høy kinetisk energi, og når motoren er slått av fortsetter separatoren å rotere ganske lenge. For høyytelsesseparatorer tar tiden som kreves for at hastigheten skal falle til null flere titalls minutter. Siden etter slutten av driftssyklusen må separatorer demonteres, renses for sediment og vaskes (med unntak av selvlossende med sirkulasjonsvask), for å spare tid for driftspersonell, er separatorer utstyrt med spesielle bremseanordninger . Denne enheten består av to puter med fôr laget av friksjonsmateriale. De er koblet til håndtaket gjennom en fjærbelastet stang og er plassert i skilleskålen i en vinkel på 180° i forhold til hverandre. I en slik bremseanordning virker skoene på trommelens yttervegg.

I noen drivkonstruksjoner, inkludert selvavlastende separatorer, er bremsen installert i huset til den akselererende sentrifugalclutchen. I dette tilfellet presses bremseskoen mot den ytre overflaten av clutchbollen, stivt forbundet med den horisontale drivakselen. Skillere med middels kapasitet har låsebolter i rammeskålen for å sikre trommelen under rengjøring og vask. For å gjøre dette, når de er skrudd, passer de inn i kontakten til trommelkroppen.

2.3. Utstyr for homogenisering av melk og meieriprodukter

Homogenisering er knusing (spredning) av fettkuler ved å utsette melk eller fløte for betydelige ytre krefter. Under behandlingen reduseres størrelsen på fettkulene og flytehastigheten. Fettkuleskallstoffet omfordeles, fettemulsjonen stabiliseres, og den homogeniserte melken setter seg ikke.

Homogenisatorer av ventiltype brukes til å behandle melk og fløte for å forhindre at de separeres under lagring.

Roterende homogenisatorer-myknere brukes til å endre konsistensen til meieriprodukter som bearbeidede oster og smør. I smør behandlet med deres hjelp, blir den vandige fasen spredt, som et resultat av at produktet lagres bedre.

Driftsprinsippet for homogenisatorer av ventiltype, som er mest utbredt, er som følger. I homogeniseringssylinderen utsettes melk for mekanisk påvirkning ved et trykk på 15...20 MPa. Når ventilen løftes, åpner det smale gapet litt, melken kommer ut av sylinderen. Dette er mulig når arbeidstrykket i sylinderen er nådd. Når man passerer gjennom et smalt sirkulært gap mellom setet og ventilen, øker hastigheten på melken fra null til en verdi som overstiger 100 m/s. Trykket i strømmen faller kraftig, og en dråpe fett fanget i en slik strøm trekkes ut, og blir deretter, som et resultat av påvirkningen av overflatespenningskrefter, knust til små dråper-partikler.

Når homogenisatoren er i drift, ved utløpet av ventilgapet, observeres ofte adhesjon av knuste partikler og dannelse av "klynger", noe som reduserer effektiviteten av homogenisering. For å unngå dette brukes to-trinns homogenisering (fig. 2.11). På det første trinnet skapes et trykk lik 75% av arbeidstrykket, i det andre trinnet etableres arbeidstrykket. For å utføre homogenisering bør temperaturen på melkeråvarene være 60...65°C. Ved lavere temperaturer øker fettsedimenteringen, ved høyere temperaturer kan myseproteiner felle ut.

Fig.2.11. Homogeniserende hode.

I - første trinn, II - andre trinn, 1 - ventilsete, 2 - ventil, 3 - stang, 4 - trykkskrue, 5 - kopp, 6 - fjær, 7, 8 - hus.

En homogenisator med to-trinns homogeniseringshode (fig. 2.12) består av en ramme, et hus, en stempelblokk, et homogeniseringshode, en drivenhet og en sveivmekanisme.

Ris. .2.12. Homogenisator A1-OGM-5

1 - elektrisk motor, 2 - ramme med drev, 3 - sveivmekanisme med smøre- og kjølesystemer, 4 - stempelblokk med homogeniserings- og trykkhoder og sikkerhetsventil, 5 - trykkhode, 6 - homogeniseringshode, 7 - Kileremdrift .

Rammen er laget av kanaler og kledd utvendig med stålplate. En elektrisk motor er installert inne i den på en plate, som er hengslet til rammen på to braketter.

Stempelblokken består av et stempelhus, leppetetninger, suge- og utløpsventiler og ventilseter. Når ett stempelpar fungerer, strømmer væsken til homogeniseringshodet i en pulserende strøm. For å jevne ut, bruker homogenisatorer vanligvis tre-stempelpumper drevet av

en veivaksel hvis albuer er forskjøvet med 120° i forhold til hverandre.

Et totrinns homogeniseringshode, et trykkmålerhode og en sikkerhetsventil plassert på motsatt side av homogeniseringshodet er boltet til stempelblokken. Trykkmålerhodet har en strupeanordning som gjør det mulig å redusere amplituden av svingninger til trykkmålernålen under drift av homogenisatoren. Homogenisatordrevet inkluderer en elektrisk motor og en remdrift.

Veivmekanismen består av en veivaksel montert på to koniske rullelagre, koblingsstenger og en drevet trinse. Vevstengene er hengslet forbundet med gliderne.

Industrien produserer homogenisatorer med ulik kapasitet (tabell 2.2).

Tabell 2.2. Tekniske egenskaper for homogenisatorer for melk og flytende meieriprodukter

Indeks
Produktivitet, m3/t
Arbeidspress, MPa
Temperaturen til det behandlede produktet, ºС
Antall stempler
Stempelslag, mm
Veivakselrotasjonshastighet, s-1
Antall homogeniseringstrinn
Elmotoreffekt, kW
Totalmål, mm		1430×1110×1640	1480×1110×1640
Vekt (kg

I tilfelle det under homogenisering er nødvendig å utelukke tilgang av mikroorganismer til det behandlede produktet, brukes spesielle aseptiske homogeniseringshoder. I slike hoder tilføres varm damp under et trykk på 30...60 kPa inn i rommet begrenset av to tetningselementer. Denne høytemperatursonen fungerer som en barriere for å forhindre at bakterier kommer inn i homogenisatortønnen.

Homogenisatorer-myknere skiller seg i driftsprinsipp og design fra homogenisatorer av ventiltype. Arbeidskroppen i dem er en rotor, som kan ha et annet antall blader - 12, 16 eller 24.

Homogenisator-mykneren (Fig. 2.13) består av en ramme, et hus med skruer, en mottakstrakt og et drev. Drivverket lar deg justere rotasjonshastigheten til mateskruene (ved hjelp av en variator) innenfor området 0,2,...0,387 s-1. Rotasjonshastigheten til rotoren med blader er ikke justerbar og er 11,86 s-1. Driftsprinsippet til maskinen er som følger. Smør mates inn i en trakt, hvorfra det, ved hjelp av to skruer som roterer i motsatte retninger, presses gjennom en rotor og ut av en dyse med en membran inn i beholderen på fyllemaskinen.

Ris. 2.13. Homogenisator M6-OGA for smør:

1 - hjul, 2 - ramme, 3 - kropp, 4 - dysefeste, 5 - dyse, 6 - lås, 7 - mateskruekammer, 8 - beholder, 9 - kontrollpanel, 10 - skruer.

For å forhindre at oljen fester seg, smøres de arbeidende delene av homogenisatoren med en spesiell fet løsning før arbeidet startes. Produktiviteten til homogenisatoren avhenger av rotasjonshastigheten til mateskruene og er 0,76...1,52 m3/t. Drivkraften til maskinen er 18,3 kW.

YaZ-OGZ-homogenisatoren er designet for bearbeiding av smeltet ostemasse i produksjon av smeltet ost og består av følgende deler: base, kropp, sett med homogeniseringsverktøy, trakt, losseinnretning og drivverk.

Basen brukes til å feste komponentene til homogenisatoren til den. Huset inneholder arbeidsenheter og tetningsanordninger.

Homogeniseringsverktøyet (fig. 2.14) for mating, maling og blanding av den smeltede ostemassen er laget i form av bevegelige og stasjonære kniver, atskilt med avstandsringer, samt et lastehjul og en losserotor. De bevegelige knivene har spesielle riller laget i en viss vinkel til endeflaten, noe som letter bevegelsen av det knuste produktet til losseanordningen. Skaftet til homogeniseringsverktøyet roterer med en frekvens på 49 s-1.

Bunkeren for mottak og oppbevaring av ostemasse har en varmeisolerende kappe.

En losseanordning i form av to rør forbundet med hverandre med en kran tjener til å drenere den homogeniserte massen inn i fyllemaskinens dispenser.

Ris. 2.14. Homogenisator homogeniserende verktøysett:

1- stasjonær ring, 2- bevegelig ring, 3- bladring, 4- trakt, 5- bevegelig kniv, 6- kropp, 7- stasjonær kniv, 8- losserotor, 9- homogenisatoraksel.

Drivverket består av en 11 kW motor designet for å overføre rotasjon fra akselen til den bevegelige delen av homogeniseringsverktøyet.

Behandling av produktet på YaZ-OGZ-homogenisatoren utføres som følger. Den smeltede ostemassen mates periodisk eller kontinuerlig inn i homogenisatorbeholderen. Under påvirkning av vakuumet som skapes av lastehjulet, går produktet inn i homogeniseringsverktøyet, der det passerer sekvensielt gjennom bevegelige og stasjonære kniver, homogeniseres og mates til losseanordningen.

Bruken av en homogenisator gjør det mulig å unngå den teknologiske operasjonen med å sile ostemassen for å fjerne dens usmeltede partikler.

2.4. Utstyr for foreløpig dehydrering av ostemasse og kaseinmasse

Dette utstyret inkluderer separatorer for dehydrering av ostemasse, myseseparasjonsanordninger og sentrifuger. Det meste av dette utstyret er beskrevet i seksjoner som er viet til produksjon av relevante typer produkter (ost, cottage cheese, etc.).

Sentrifuger som brukes i meieriindustrien kan være bunnfelling og filtrering, batch og kontinuerlig.

En kontinuerlig sedimenteringssentrifuge for foreløpig dehydrering av ostemasse brukes i dag relativt sjelden.

En batch-filtersentrifuge for dehydrering av melkesukker består av en rotor, foringsrør, drev og kontrollpanel. Den sylindriske rotoren er laget av rustfritt stål. Den perforerte overflaten er utstyrt med et metallnett. For å øke styrken har rotoren to bånd. Rotorhullene med en diameter på 5 mm er forskjøvet med en stigning på 20 mm. Rotoren er montert på akselen til en elektrisk motor montert på underlag med kuleledd Drivverket er sikret med bolter med gummistøtdempere. Rotoren og drivverket er dekket med et stålhus. En lastetrakt er utstyrt for å laste rotoren med produkt. Lokket har en låseanordning.

Kontrollspørsmål.

1. Hva er gjennomsnittlig varighet for kontinuerlig drift av ulike typer filtre? 2. Hvordan øker effektiviteten av ultrafiltrering av myse i Sartokon-2 systemet? 3. I hvilke tilfeller er melkerensing med melkeseparatorer ineffektiv? 4. Hvilke faktorer påvirker melkeseparasjonsprosessen? 5. Hvordan reguleres melkefettinnholdet i ulike typer fløteskillere? 6. I hvilke separatorer tilføres melk til trommelen nedenfra? 7. Hvordan utføres normalisering i kremseparatorer? 8. Hvilke faktorer påvirker homogeniseringen av melk? 9. Ved hvilket trykk utføres homogenisering i første og andre trinn? 10. Hvorfor er homogenisatorer utstyrt med tre-stempelpumper?