Dezvoltarea designului unui pasteurizator de lapte, revizuirea facilităților existente

Revizuirea instalațiilor existente de pasteurizare a laptelui

Pasteurizarea laptelui și a produselor lactate a devenit răspândită în toate țările lumii. Vă permite să măriți semnificativ durata de valabilitate și vânzarea produselor. Pasteurizatoarele utilizate în acest scop pot fi subdivizate în primul rând prin modul în care este afectat laptele: expunerea indirectă și directă la căldură (figura 12). Cel mai mare grup de aparate cu efect indirect asupra laptelui este reprezentat de pasteurizatoarele termice. În ele, laptele este încălzit de călători intermediari. În rolul acestor lichide de răcire, lichidele fierbinți (în principal apa și soluțiile apoase de săruri), vaporii de apă, gazele de ardere și aerul fierbinte sunt cele mai des folosite.







Un alt grup de pasteurizatori este indirect afectat de dispozitivele electrice. Conform metodei de transfer de căldură la lapte, acestea sunt împărțite în elemente elementare și inductive.

Aparatele care afectează în mod direct laptele efectuează încălzirea fără un agent de răcire intermediar. Acestea includ dispozitivul pentru încălzirea laptelui prin iradiere în infraroșu sau ultraviolet-l, în frecvența ultraînaltă (UHF), iar electrodul și Pasteurizare hidrodinamice.

Printre acest grup de pasteurizatoare, pasteurizatoarele hidrodinamice prezintă un interes deosebit datorită compactării întregii instalații, simplității conversiei directe a rotației rotorului în căldură pentru încălzirea laptelui și eficienței suficient de ridicate a procesului de pasteurizare.

desene cunoscute pasteurizatoare și încălzitoare de fluid hidrodinamice pot fi divizate conform metodei fluidului de încălzire: în cavitație, frecare fluid și un aparat cu ajutorul fluidului de încălzire nu numai prin frecare, dar și turbulențele din fluxul. Dintre acestea, producția de lapte a găsit aplicații, în principal, pasteurizatoare hidrodinamice de tipul III.

Și, în final, toate pasteurizatoarele și plantele de pasteurizare sunt împărțite în plante capacitive și care curg. În pasteurizatoarele capacitive, procesul de operare este ciclic, motiv pentru care acestea au o productivitate scăzută. Este preferabil să se utilizeze pasteurizatoarele de flux în toate procesele tehnologice de procesare și procesare a laptelui, care permit reducerea numărului și duratei operațiunilor tehnologice.

Cele mai simple dispozitive pentru lapte pasteurizat sunt băile cu o pasteurizare lungă a acestuia. Acestea sunt utilizate pentru pasteurizarea prelungită a machetei cu vârsta de 30 de minute la o temperatură de 63 ... 65 ° C, precum și încălzirea laptelui la 35 ... 40 ° C înainte de separare. Printre modelele de baie sunt mai des folosite băi de apă cu pereți dubli de pasteurizare de lungă durată (VDP) cu o capacitate de 300 și 600 litri (Figura 13).

Dezvoltarea designului unui pasteurizator de lapte, revizuirea facilităților existente

Figura 13 - Lapte de pasteurizare în baie cu agitator vertical: 1 - rezervor; 2 - cilindrul; 3 - agitator; 4 -termometr; 5 - bracket; 6 - motorul electric; 7 - reductor; 8 - balamaua capacului articulat, 9 - carcasa, 10 - macaraua de lapte, 11 - tubul cu duza de abur

În interiorul acestuia este introdus un rezervor de cupru 1, acoperit în interior cu staniu. Spațiul interstițial al băii serveste ca o jachetă de apă cu abur. Umplerea lapte rezervor Produ-ditsya prin capacul gurii de magazie, se rotește în jurul unei articulații 8. Eliberarea ea după pasteurizare - lapte prin supapa 10. Apa este alimentată în mantaua de sub rețeaua de alimentare cu apă și se încălzește cu abur viu care intră prin conducta 11 în partea inferioară a cilindrului. Temperatura apei din jachetă este ajustată de cantitatea de abur admisă. În timpul funcționării băii, excesul de apă caldă din partea superioară a cămășii curge în conducta de suprapresiune deschisă.

Tabelul 17 prezintă caracteristicile tehnice ale băii VDP.

Tabelul 17 Caracteristicile tehnice ale băii de pasteurizare de lungă durată

Pentru a alimenta laptele în baie și a-l pompa după pasteurizare, lângă el se instalează o pompă de lapte.

Cu toate acestea, insuficiente băile de performanță pasteurizare lung, proces ciclic de reproducere și capacitatea anumitor specii de microorganisme din lapte (termofile) a cauzat necesitatea de a reduce durata și crește temperatura de pasteurizare. În mecanizarea producției zootehnice în toate țările lumii, pasteurizatoarele cu abur și instalațiile de pasteurizare sunt cele mai utilizate pe scară largă. care efectuează tratamentul laptelui care curge într-un strat subțire. Acestea includ pasteurizatoarele cu abur cu tambur de deplasare, plăci și instalații de pasteurizare și răcire tubulare.

Un pasteurizator de abur continuu este prezentat în Fig. 14.

Dezvoltarea designului unui pasteurizator de lapte, revizuirea facilităților existente

Figura 14 - pasteurizator cu abur ASO-2 deplasând tambur 1 - tambur lama, 2 - cilindru, 3 - un rezervor 4 - tambur 5 - spirală tambur nervură 6 - Motor, 7 - unitatea V-curea a arborelui tamburului 8 - Lapte ramificație, 9 - arbore de antrenare, arbore de susținere a arborelui

Acesta a incalzit corpul cilindric 2, cu un rezervor conic 3, în interiorul căruia este plasată o degajare ușoară pe axul rotativ 9 un tambur de deplasare 4. Pe partea acestui tambur, există nervuri spirale 5, iar pe suprafața superioară - lama 1 la ieșirea laptelui pasteurizator.

Laptele de mai jos prin rezervor adoptivă pătrunde în spațiul dintre tamburul rotativ și deplasarea rezervor conic 3 este captat de nervurile spiralate 5 a tamburului și este alimentat cu un strat subțire în sus. Intrarea în corpul manta de abur 2 rapid abur incalzeste laptele la o temperatura de pasteurizare (80 ... 90 ° C), după care este scos sub presiunea din conducta de evacuare. În aceste pasteurizatoare, valoarea nutritivă a laptelui este oarecum redusă, deoarece nu exclude accesul la aerul atmosferic.

În instalațiile de pasteurizare lamelară, fluxul de lapte este transportat între plăcile din oțel inoxidabil. Sunt încălzite din spate cu apă fierbinte. Laptele se încălzește până la 72 o C și se păstrează cu el timp de 15 secunde. Reglarea consumului de lapte prin intermediul pasteurizatorului asigură o pasteurizare satisfăcătoare a produsului.







Pasteurizarea, răcire instalație de tip placă are în mod tipic un rezervor de expansiune cu un dispozitiv de ventil cu plutitor pentru reglarea nivelului de lapte din rezervor, o pompă centrifugă pentru placa de lapte aparat molokoochistitel separator vyderzhivatel, supapă de reținere, o pompă centrifugă pentru apă caldă de încălzire cu vapori de contact încălzirea apei și panoul de control.

Aparatul de tip placă este partea principală a instalației de răcire prin pasteurizare. Marele său avantaj față de alți pasteurizatori este acela că are un sistem ușor de demontabil, constând din elemente separate închise, suprafața schimbului de căldură.

Constă (Fig. 15) din partea frontală a principalelor 3 și din spate auxiliar montanții 9 dintre care baruri 7 sunt fixate pe placa de schimb de căldură 15. La marginea fiecărei plăci este așezată într-o canelură specială a unui sigiliu de cauciuc mare 13, care se află pe partea frontală a plăcii-limita ne la canalul corespunzătoare fluxului mediului.

Dezvoltarea designului unui pasteurizator de lapte, revizuirea facilităților existente

Figura 15 - Aparat de tip placă:

1, 2, 11, 12 - sugrumare, 3 - pilonul 4 frontal - deschidere 5 superioară unghiulară - garnitură mică circulară din cauciuc, 6 - o placă de delimitare 7 - Rod 8 - placa de presiune, 9 - montant C 10 - șurub , 13 - garnitura de cauciuc mare, 14 - gaura inferioara, 15 - placa de transfer termic

Placa are găuri de colț 4 și 14, care sunt stivuite în jurul garniturii de cauciuc inelar mic 5. Garnitura de etanșare după asamblare și comprimare plăcile din aparatul să formeze două canale sistem separat sigilat. În aparatul asamblat plăcile schimbătorului de căldură sunt grupate în secțiuni, prin care realizează preîncălzirea laptelui (prin recuperare), încălzirea la o temperatură pasteurizarea, pre-răcire (prin recuperare) și răcirea finală. În aparat, molocul se deplasează prin secțiuni succesiv în timpul procesării sale. La început, trece prin secțiunea de regenerare I (Figura 16). Din această secțiune este produsă pentru curățare. Apoi, laptele intră în secțiunea II pasteurizării, cart rotit din nou în secțiunea de recuperare 1 și apoi intră în secțiunea de răcire a apei și III IV saramură.

Dezvoltarea designului unui pasteurizator de lapte, revizuirea facilităților existente

Figura 16 - Diagrama de deplasare a laptelui, a apei calde și reci, precum și a saramurii într-un dispozitiv de placă cu dispunerea unilaterală a secțiunii: a - în secțiuni și pachete: I - secțiune de regenerare; P - secțiunea de pasteurizare; Ш - secțiune de răcire cu apă; Secțiunea IV a răcirii cu saramură; b - în canalele interplantice

Plăcile au o suprafață ondulată. Închise în secțiuni, ele formează canale sinuoase, deplasându-se de-a lungul cărora fluxurile de lapte, încălzirea și mediile de răcire schimbă periodic direcția. Ca urmare, în flux, chiar și la viteze reduse ale mișcării sale, se formează eddii, dând fluxului un caracter turbulent. Turbulizarea debitului îmbunătățește eficiența schimbului de căldură între lichide.

Tabelul 18 prezintă caracteristicile tehnice ale tipurilor comune de instalații de răcire pentru pasteurizare.

Tabelul 18 - Caracteristicile tehnice ale instalațiilor automate de pasteurizare-răcire

După cum se vede din Tabelul 18, consumul de abur din pasteurizare, instalațiile de răcire suficient de ridicate, eficiența scăzută și, în general, este de 55 ... 60%. Greutatea specifică a unităților este dată fără a lua în considerare masa cazanului cu abur.

În instalațiile de pasteurizare tubulare (figura 17), laptele și alte produse lichide sunt pasate într-un flux de pat subțire închis la viteze mari. Acestea includ instalațiile PTU-5M și TPO-2,5.

Fabrica de pasteurizare PTU-5M este compusă din: Pasteurizator PT-5M; două pompe centrifuge pentru lapte; o pompă de vârtej pentru apă; supapă de retur automată pentru lapte nepasteurizat pentru reîncălzire; două autorități de reglementare a PAU direct; un termometru de semnal manometric; două capcane de aburi; Panoul de control al cazanului și supapele cu conducte. Are două secțiuni: cel inferior - cel de apă și cel superior - secțiunea de abur.

Dezvoltarea designului unui pasteurizator de lapte, revizuirea facilităților existente

Figura 17 - Fabrica de pasteurizare tubulară:

a este o vedere generală, b este o secțiune a cilindrului;

1 - cilindru inferior; 2 - cilindrul superior; 3 - capcane de aburi;

4 - pompa electrică de preț este una pivot; 5,6,7 - linii de lapte

Pasteurizatoarele tubulare sunt proiectate pentru încălzirea rapidă într-un flux închis de lichide alimentare de diferite vâscozități. Pasteurizatoarele tubulare au un design simplu, ușor de întreținut. Acestea se caracterizează printr-un consum ridicat de aburi, dar permit pasteurizarea laptelui vâscos și a produselor alimentare.

Figura 17 prezintă un pasteurizator tubular produs în serie, alcătuit din marca TPU-2,5M. Se folosește, de asemenea, pentru încălzirea laptelui înainte de separare pe ulei, fabrici de brânză și puncte de separare mari.

Baza instalației este un cilindru de schimb de căldură (Figura 17, b) cu tuburi de lapte în interiorul acestuia. În procesul de încălzire, laptele cu nazal este introdus în cilindru și trece succesiv prin 16 tuburi cu lungimea de 1,2 m fiecare, cu un diametru interior de 27 mm. Laptele este încălzit de abur, care este introdus în spațiul de coajă, debitul său fiind reglat de o supapă.

Prezența secțiunii pentru recuperarea și răcirea laptelui salvează tehno-logică și de a reduce căldura în consumul de abur specific Pasterizator de recuperare a căldurii.

Caracteristicile tehnice ale instalațiilor tubulare de pasteurizare sunt prezentate în tabelul 19.

Avantajele Pasteurizare tubulare includ: posibilitatea de a obține viteze mari de lapte și lucrează sub presiune mare la temperaturi mai mari de 100 ° C, precum și reducerea garnituri de cauciuc.

Printre aceste neajunsuri este necesar să se observe conținutul ridicat de metale, dimensiunile mari, necesitatea unui spațiu liber considerabil pentru curățarea și spălarea aparatului.

Pentru funcționarea pasteurizoarelor termice, vaporii de apă sunt folosiți în mod predominant. Aerul fierbinte și gazele de ardere sunt utilizate, în principal, în pasteurizatoarele experimentale.

Tabelul 19 - Caracteristicile tehnice ale aparatelor de pasteurizare tubulare

Principalul dezavantaj al pasteurizatoarelor de abur utilizate este că pentru funcționarea lor este nevoie de apă caldă sau abur. Designul instalației de pasteurizare este complicat, eficiența procesului de pasteurizare este redusă și funcționarea sa este dificilă. Astfel, dacă luăm în considerare faptul că eficiența cazanului cu abur este de 75 ... 80%, pierderile pentru transportul aburului din cazan - aproximativ 5%, atunci eficiența deplină a procesului de pasteurizare și răcirea ulterioară a laptelui nu va depăși 50%. Nu mai puțină problemă în astfel de pasteurizatori este formarea scării pe suprafețele de încălzire a laptelui și în cazanele cu abur.

Probleme similare apar atunci când se utilizează electro-pasteurizatoare.

Eliminarea acestor dezavantaje este posibilă prin utilizarea încălzirii directe a lichidului fără încălzirea peretelui.

Pasteurizatori pentru expunerea directă la lapte

În dispozitivele cu impact direct asupra laptelui, sursa de căldură pentru pasteurizare poate fi curentul electric sau rezistența hidraulică a unui lichid rotativ.

Pasteurizarea prin expunerea la lapte a fost găsită pe scară largă în țările UE. Pentru ei, în primul rând, este necesar să se atribuie aparatele de actinizare în care radiația infraroșie este folosită pentru încălzirea laptelui în intervalul de unde 2,9 ... 3,2 μm și radiația ultravioletă pentru dezinfecție.

În țara noastră, o astfel de instalație UPU-10I-50 "Progress" (Izhevsk) aparține unor astfel de pasteurizatoare. Capacitatea sa este de 50 l / h, consumul de energie este de 3 kW, greutatea este de 80 kg. Încălzirea laptelui este efectuată prin metoda termo-radiației datorită radiației infraroșii.

Interesul mai mare în domeniul științei și practicii pasteurizării laptelui este cauzat de încălzirea cu frecvență superioară prin câmpul său cu microunde cu o frecvență mai mare de 3000 MHz. În același timp, este posibilă încălzirea simultană a întregului volum de lapte la temperaturi ridicate cu un factor de utilizare a energiei cu microunde de până la 0,8.

Cu toate acestea, desenele acestor instalații sunt complexe, ele includ nu numai sursa de energie și conversia curentului alimentat la energia cu microunde, ci și blocurile de transmisie, de comutare, de protecție, de etanșare și un sistem complex de control. Toate acestea exclud posibilitatea utilizării acestora în condițiile unor entități economice mici.

Este posibilă pasteurizarea laptelui în încălzitoarele de electrozi. În ele, laptele este încălzit direct când curentul trece între electrozii imersați în el. Eficiența acestor încălzitoare este foarte mare - până la 98%. Cu toate acestea, utilizarea lor nu este sigură, fiabilitatea muncii este scăzută (durata de viață nu este mai mare de 1 an). Funcționarea acestora este asociată cu utilizarea de electrozi din materiale scumpe, formarea scării pe suprafețele de încălzire a laptelui, dizolvarea graduală a electrozilor în lapte și deteriorarea calității sale.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: