WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |

Современные моющие средства позволяют промывать аппараты без разборки секций охладителя. Однако бактериальная загрязненность молока, которое выходит из охладителя, длительное время не подвергавшегося промывке с разборкой, возрастает. Поэтому пластинчатые охладители даже при самой тщательной промывке дезинфицирующими средствами следует не реже одного раза в неделю разбирать и мыть.

Рис. 2.4. Принципиальная схема установки ТОМ-2А:

1 - компрессор холодильной машины; 2 - конденсатор; 3 - ресивер; 4 – фильтр-осушитель; 5 - теплообменник; 6 - испаритель; 7 - насос; 8 - мешалка; 9 - ванна для молока.

Танк ТОМ-2А (рис. 2.4), горизонтальный, негерметизированный, с лопастной мешалкой, снабжен водяной рубашкой и теплоизоляцией, оборудован встроенным холодильным агрегатом МХУ-12Т (АК-12), обеспечивающим холодопроизводительность 35,7 Мдж/ч. Холодная вода орошает корпус ванны снизу и с боков из системы труб. Она отбирает тепло от стенок и стекает вниз к испарителю холодильной машины, охлаждается и вновь подается насосом в трубы.

Охлаждение молока с начальной температурой 35 С до температуры 7 С продолжается около 2,5 ч.

Агрегат автоматизирован, но может работать и на ручном управлении. Для аккумулирования холода на панелях испарителя можно намораживать лед.

Процесс намораживания продолжается около 3,5 ч. При ручном режиме работы рукоятку пакетного переключателя ставят в положение «ручн.», а по окончании намораживания переводят ее в положение «отключено» и подают молоко.

В автоматическом режиме компрессор установки, вентилятор, насос и мешалка включаются в работу при соответствующем положении рукоятки переключателя режима после окончания процесса намораживания. При длительном хранении молока процесс намораживания повторяют. При повышении температуры молока, хранимого в танке, на 1 С система автоматики включает в работу холодильный агрегат и выключает его, когда температура молока понижается до 7 С.

Танк ТО-2 горизонтальный, негерметизированный, с мешалкой, водяной рубашкой, теплоизоляцией. Он агрегатируется с холодильной машиной МХУ-8С, у которой бак с испарителем подсоединяется к водяной рубашке танка. Время охлаждения парного молока до 4°С при поступлении его в количестве не более 1000 кг/ч составляет 3...3.5 ч. Танк оборудован термоконтактным датчиком, автоматизирующим включение и выключение холодильного агрегата.

Молоко в танки ТО-2 и ТОМ-2А заливают через горловину с сетчатым фильтром. Молоко сливается через нижний кран самотеком или при помощи молочного насоса. Уровень молока в танках определяют при помощи мерной линейки. Танк ТОВ-1 вертикальный, герметизированный, с водяной рубашкой и теплоизоляцией. В систему молокопровода и вакуум-провода танк подключают через патрубки, расположенные на крышках его двух люков. Парное молоко охлаждается до 4 С за 2 ч. За 12 ч хранения температура охлажденного молока в танке повышается не более чем на 1,5 С. Танк оборудован мерной линейкой и сливным краном. Автоматическое управление холодильной установкой обеспечивает термоконтактный датчик.

Танки устанавливают на месте по уровню, пользуясь для регулировки винтовыми опорами танков. Технические характеристики танков указанных типов приведены в таблице 64.

Технические характеристики танков-охладителей молока Табл. 2.Наименование показателя Значение показателей для танка - охладителя ТОМ-2А ТО-2 ТОВ-Рабочий объем, дм3 1800 2000 Источник холода МХУ-12Т МХУ-8С МХУ-ВС Мощность установленных 3+0,6+0,18+0,18 0,6 + 0,27 5,5 + 1,5+0,6+0,электродвигателей, кВт Габариты, мм 1530х1220x1200 2820x1350x1754 1460х1270xМасса, кг 1570 808 2.3. Тепловой баланс процесса охлаждения и расчет охладителей Тепловой поток, отбираемый хладоносителем от молока, определяется по формуле:

G = Qмсм(tн м - tк м), (2.7) где: Qм – подача молока, кг/с;

см – теплоемкость молока, Дж/ кг·град;

tн м и tк м – начальная и конечная температуры молока, соответственно.

Если пренебречь потерями тепла в окружающую среду, то это же количество теплоты приобретает хладагент:

G = Qxсx(tн x - tк x), (2.8) где: Qх – подача хладагента, кг/с;

сх - его теплоемкость, Дж/ кг.град;

tн x и tк x – конечная и начальная температуры хладагента, соответственно.

Процесс охлаждения в пластинчатых охладителях идет непрерывно, т.е.

подача молока и хладагента осуществляется непрерывно. Но в зависимости от температурного режима охлаждающей жидкости требуется больше, чем охлаждаемой. Отношение расхода хладагента к расходу охлаждаемой жидкости называют коэффициентом кратности расхода хладагента:

(2.9) или Qx = Kk Qм Подставив (2.9) в уравнение (2.8) и приравняв (2.7) и (2.8), можно определить коэффициент кратности:

(2.10) Практикой установлено, что значение Kk для водяных секций охладителей находится в пределах 2,5...3, для рассольных — 1,5...2,5.

Если охладитель двухсекционный (водяной и рассольный), то общий поток тепла от молока к хладагентам:

G = Gв + Gp, (2.11) где: Gв – поток тепла, получаемого водой, Вт;

Gp – поток тепла, получаемого рассолом, Вт.

Эти потоки определяются аналогично зависимости (2.8).

Поток тепла, проходящий через стенки охладителя, можно выразить уравнением Ньютона:

G = k F tcp Вт, (2.11) где: k – коэффициент теплопередачи через плоскую стенку, Вт/м2·град;

F – общая теплообменная поверхность;

tcp – средний градиент температур между теплообменными средами.

Приравняв (2.7) и (2.11), можно определить общую теплообменную поверхность:

(2.12) Средний градиент температур или температурный напор определяется как среднее логарифмическое:

(2.13) где: tmax и tmin – максимальный и минимальный температурные напоры между теплообменными жидкостями, обычно как для прямотока, так и для противотока максимальный температурный напор наблюдается в начале охлаждения молока, а минимальный – в конце.

В противоточных охладителях средний температурный напор всегда выше, чем в прямоточных. Если tmax / tmin < 2, то средний температурный напор можно определить как среднее арифметическое с погрешностью в большую сторону, не превышающей 3 %:

(2.14) Коэффициент теплопередачи зависит от многих факторов (температуры теплообменных жидкостей, конструкции теплообменника, условия течения жидкостей и т.п.) и в каждом конкретном случае определяется экспериментально.

Имеется ряд экспериментальных зависимостей для его определения.

Ориентировочно можно принять, что при передаче от воды к воде k ккал/м2.ч.град = 4,18 МДж /м2.ч.град.

Число рабочих пластин в секции (теплообменных поверхностей):

(2.15) где: fпл – площадь рабочей поверхности одной пластины.

Чтобы молоко успело охладиться до заданной температуры, оно должно находиться в охладителе определенное время и это можно представить, как необходимое количество тепла для охлаждения молока, находящегося одновременно в охладителе (количество каналов для молока Zпл / 2):

(2.16) Выражая (2.16) через количество тепла общеизвестного по формуле Ньютона определим время нахождения молока в охладителе:

(2.17) Это же время можно определить по скорости движения молока в охладителе vм:

(2.18) Приравняв (2.17) и (2.18), определим скорость движения молока в охладителе:

(2.19) Производительность охладителя:

(2.20) поскольку hb = fпл.

Пользуясь приведенными формулами, по заданной производительности можно определить параметры охладителя. Если охладитель многосекционный (водяные секции, рассольные), расчет производится для каждой секции отдельно.

При этом конечная температура предыдущей секции является начальной для последующей.

2.4. Пастеризаторы молока, их классификация, принцип работы и конструкции С целью уничтожения находящихся в молоке бактерий его подвергают нагреванию до определенной температуры. Факт обеззараживания различных материалов, в том числе продуктов, путем их нагревания установил выдающийся французский ученый Луи Пастер. По его имени этот процесс назван пастеризацией, а аппараты, в которых осуществляется этот процесс, - пастеризаторами.

По мере развития науки и техники уничтожение вредных бактерий стали осуществлять не только нагреванием, но и другими физическими методами, однако процесс обеззараживания все равно называется пастеризацией.

Пастеризаторы молока подразделяются по способу обработки на термические, в которых молоко нагревается ниже температуры кипения, и холодные, в которых уничтожение бактерий осуществляется различными физическими воздействиями - облучением ультрафиолетовыми или инфракрасными лучами, радиацией, обработкой ультразвуком и т.п.; по источнику энергии - на паровые, электрические с индукционным нагревом, излучательные; по характеру выполнения процесса - непрерывного и периодического действия; по конструктивному выполнению - пластинчатые, трубчатые, центробежные с вытеснительным барабаном, емкостные с рубашкой и мешалкой; по числу секций - одно-, двух-, многосекционные или комбинированные; по направлению жидкости и теплоносителя — прямоточные и противоточные.

Наибольшее распространение при обработке молока получили термические пастеризаторы. При этом по режиму работы они подразделяются на три типа:

Аппараты длительной пастеризации молока, в которых нагрев осуществляется до 63...65°С с выдержкой при этой температуре в течение 30 минут.

Аппараты кратковременной пастеризации, в которых нагревание молока производится в тонком слое до температуры 76 ± 2°С с выдержкой в течение 20 секунд.

Аппараты мгновенной пастеризации, в которых молоко в течение нескольких секунд нагревается до температуры 85...87°С без его дальнейшей выдержки.

Холодная пастеризация сводится в основном к ультрафиолетовому облучению непрерывно движущегося тонкого слоя молока или воздействию на него колебаний звуковой частоты (8...10 * 103 Гц) магнитострикционными вибраторами. В последнем случае желательна выдержка молока в этом режиме около 1 с.

Аппараты длительной пастеризации применяют для подогрева молока перед сепарированием или его сквашиванием. Длительная пастеризация оказывает наибольшее воздействие на физико-механические свойства молока, но обеспечивает надежное уничтожение всех видов микроорганизмов за исключением термостойких бактерий. Длительная пастеризация молока осуществляется в ваннах длительной пастеризации ВДП-300; Г6-ОПБ-300; Г6ОПБ-600; Г6-ОПБ-1000. Все ванны одинаковы по устройству и имеют водяную рубашку вокруг рабочей емкости и мешалку с приводом.

Кратковременная пастеризация осуществляется на пластинчатых пастеризационно-охладительных установках ОПФ-1; ОПУ-3М; ОП2-У5. Все они работают в автоматическом режиме и включают пластинчатый пастеризатор, выдерживатель, регенератор, охладитель и молокоочиститель.

Мгновенная пастеризация молока осуществляется на аппаратах с вытеснительным барабаном ОПД-1М, П-12. Молоко в них проходит в зазоре между стенками вытеснительного барабана и неподвижного резервуара, имеющего параболоидную форму. Внутрь барабана и снаружи резервуара пускается пар. Барабан приводится во вращение от электродвигателя.

Ко всем пастеризаторам предъявляются следующие требования: полное уничтожение микробов всех форм; обработка не должна ухудшать свойств молока; простота устройства и эксплуатации; поверхности, соприкасающиеся с молоком, должны быть стойкими к химическому воздействию молока и моющих жидкостей.

Ванны длительной пастеризации типа ВДП различаются по объему, но конструктивно аналогичны (рис. 2.5, 2.6, табл. 2.2).

Технические характеристики ванн длительной пастеризации Табл. 2.Наименование показателя Значение показателя для ванны ВДП-300 ВДП-600 ВДП- Рабочий объем ванны, дм3 300 600 Мощность 0,27 0,27 0,электродвигателя, кВт Мощность электродвигателя 0,6 0,6 0,й В Габариты, мм 1225x925x1130 1445x1138x1485 2934x1190xМасса, кг 193 252 Рис. 2.5. Ванна длительной пастеризации ВДП-600: Рис. 2.6. Диаграмма пастери1 - электродвигатель; 2 - термометр; 3 - редуктор; 4 - зационного процесса.

мешалка; 5 - внутренний резервуар; 6 - наружный резервуар; 7 - обшивка.

Рис. 2.7. Схема (а) и температурный график работы (б) парового пастеризатора:

1 – сменная вставка; 2 – воронка молокоприемника; 3 – поплавковый регулятор напора; 4 – труба подвода молока; 5 – сливная труба; 6 – патрубок подвода пара; 7 – переливная труба; 8 – кран; 9 – труба отвода молока; 10 – патрубок подвода пара в барабан; 11 – верхний сборник конденсата; 12 – винт; 13 – лопатка; 14 – паровая рубашка; 15 – трубы слива конденсата; 16 – паровой клапан; 17 – воздушный клапан; 18 –ванна; 19 – капельные кольца; 20 – нижний сборник конденсата; 21 – сливной кран.

Кратковременную пастеризацию проводят в паровых пастеризаторах с вытеснительным барабаном и в пластинчатых аппаратах с обогревом при помощи горячей воды. Эффективность пастеризации - отношение количества погибших микроорганизмов к их общему числу (в пробе до тепловой обработки молока); в современных аппаратах она достигает 99,99%.

В паровом пастеризаторе с двусторонним обогревом (рис. 2.7) пар низкого давления полается в пространство паровой рубашки и в полость вытеснительного барабана. Он отдает свое тепло молоку, проходящему из заливной воронки через зазор между рабочими поверхностями пастеризатора. Нагретое молоко, поднимаясь в зазоре, попадает под действие лопастей крышки барабана и по выводной трубе нагнетается ими для дальнейшей обработки.

Привод барабана пастеризатора смонтирован на основании станины и состоит из электродвигателя, клиноременной передачи, вертикального вала со шкивом и траверсой. Ванна и корпус паровой рубашки закреплены на опоре станины. Для уплотнения соединений использованы резиновые прокладки. Со стороны паровой рубашки на ванне предусмотрены капельные кольца для отвода конденсата, а в верхней части она имеет уширение и выходной молочный патрубок. Крышка пастеризатора крепится к ванне струбцинами. Паровая рубашка имеет два патрубка. Верхний служит для подсоединения предохранительного клапана, нижний - для подвода пара. Дно паровой рубашки снабжено патрубком отвода конденсата. Зазор между стенками ванны и барабаном регулируют изменением длины втулки на вертикальном валу. На выходном молочном патрубке установлен дистанционный термометр с термобаллоном, вставленным с конца патрубка. К патрубку приварена трубка, к которой присоединен трехходовой кран, служащий для изменения направления потока молока. На входном патрубке ванны находится приемная воронка с поплавковым устройством, обеспечивающим равномерное поступление молока в пастеризатор.

Производительность пастеризатора регулируют сменными вставками в воронке. В центре крышки пастеризатора имеется втулка с сальником, в которую входит штуцер барабана. К втулке посредством тройника крепится паропровод подачи пара в полость барабана. Конденсат из барабана отводится по трубке, присоединенной к тройнику и входящей через штуцер барабана в его полость.

При вращении барабана создастся напор, и конденсат отводится по трубке в конденсатоотвод.

Порядок работы при пастеризации молока следующий. Пастеризатор стерилизуют перед работой дезинфицирующим раствором и промывают в течение 25 мин горячей (90 С) водой, подаваемой в приемную воронку. Трехходовой кран ставят на циркуляционный режим и пускают пар, открывая вентиль паропровода.

При появлении воды из сливной трубы, ведущей в воронку, прекращают подачу воды. После стерилизации воду сливают, предварительно отключив пар. Молоко подают, последовательно включив электродвигатель, и только после появления молока из сливной трубки в режиме циркуляции впускают пар, чтобы не происходило подгорания молока в пастеризаторе. По достижении температуры пастеризации переключают трехходовой кран на выход молока и увеличивают подачу пара, доводя давление в паровой рубашке аппарата до 130 кПа.

По окончании работы прекращают подачу пара, останавливают двигатель и сливают остаток молока. Включают электродвигатель и промывают пастеризатор холодной водой без подачи пара до появления из отводной трубы чистой воды.

Остаток воды сливают и, заливая 2%-ный содовый раствор, промывают пастеризатор в циркуляционном режиме с подачей пара. Промывка длится 20 мин при температуре раствора 65...70C. Регулируют температуру подачей пара. После промывки раствор сливают и прополаскивают аппарат холодной водой с подачей пара в его паровую рубашку. Отключают пар, выключают двигатель, сливают воду через кран воронки и разбирают аппарат после его остывания для тщательной мойки и просушки. Собственный напор пастеризатора обеспечивает подачу молока на высоту 4 м. Частота вращения барабана 6 с-1.

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |






















© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.