Príslušenstvo

Schéma doskovej pasterizačnej chladiacej jednotky. Pasterizačno-chladiaca jednotka: popis, konštrukcia, princíp činnosti, použitie. Princíp činnosti pasterizačno-chladiacej jednotky

Projekt kurzu

Dosková pasterizačná a chladiaca jednotka na mlieko s výkonom 10 000 l/h

Úvod

Pre výrazné zvýšenie produkcie potravín sa plánujú opatrenia na zvýšenie objemu spracovania mlieka, zlepšenie sortimentu a skvalitnenie mliečnych výrobkov. Realizácia týchto opatrení je spojená s plnením úloh agrokomplexu a technickým dovybavením potravinárskeho priemyslu vrátane mliekarenského.

Technická rekonštrukcia mliekarenského priemyslu zahŕňa použitie vysokovýkonných technologických zariadení, výrobu zostáv strojov, prístrojov a výrobných liniek, ktoré zvyšujú produktivitu práce, vývoj nových technologických zariadení a automatizovaných liniek na plnenie mlieka a zariadení. na balenie mliečnych výrobkov.

Jednou z hlavných úloh, ktoré si stanovil Potravinový program, je do roku 1990 dokončiť prevybavenie mliekarenského priemyslu na nový technický základ, ktorý zabezpečí zvýšenie technickej úrovne, kvality a spoľahlivosti používaných strojov a zariadení.

V súčasnosti sa periodické stroje a zariadenia čoraz viac nahrádzajú kontinuálnym zariadením, ktoré umožňuje zvýšiť objemy výroby a výrazne zlepšiť efektivitu využívania zariadení.

Vedecký a technologický pokrok v mliekarenskom priemysle prispieva k zavádzaniu nových metód spracovania a spracovania mlieka založených na použití vyspelých, vysoko produktívnych zariadení. Pri používaní takéhoto zariadenia je veľmi dôležité čo najviac zachovať pôvodné vlastnosti mlieka a jeho zložiek. Predpokladom racionálneho technického vybavenia podniku je preto splnenie technologických požiadaviek na vyrábaný produkt.

Moderná technológia je založená na rozsiahlych skúsenostiach s vývojom technológie spracovania mlieka. Úloha a význam svetovej vedy, ku ktorej výrazne prispeli sovietski vedci, rastie.

Stroje a prístroje na výrobu mliečnych výrobkov, ako aj na vykonávanie operácií pred spracovaním alebo spracovaním a prípravou výrobkov na predaj musia spĺňať nasledujúcich podmienok:

· vysoká produktivita a technologicky optimálny vplyv na spracovávaný produkt;

· minimálne náklady na jednotku produktu vyrobeného na výrobných linkách vrátane zodpovedajúcich strojov a zariadení;

· procesné tesnenie;

· automatizované riadenie a regulácia pracovných procesov;

· Čistenie na mieste a pomocou bežných čistiacich prostriedkov.

Technologické vybavenie je rôznorodé. Jeho klasifikácia môže byť založená na rôznych znakoch: štruktúre pracovného cyklu, stupni mechanizácie a automatizácie, princípe kombinovania prvkov stroja vo výrobnom toku a funkčnej vlastnosti.

Funkčná charakteristika je základom pre klasifikáciu technologických zariadení v študijnom programe „Technologické vybavenie podnikov mliekarenského priemyslu“ a štruktúru tejto učebnice. Zariadenia sa delia na skladovacie a prepravné zariadenia, na mechanické a tepelné spracovanie mlieka, výrobu mliečnych výrobkov, prípravu produktov na predaj a všeobecné rastlinné použitie.

Medzi skladovacie a prepravné zariadenia patria prepravné nádrže a nádrže na skladovanie mlieka, nádrže na technologické a medzioperačné účely a potrubia, čerpadlá a pneumatické dopravné systémy. Vo všeobecnosti platí, že v tomto zariadení by nemali nastať žiadne zmeny v štruktúre produktu. Výnimkou sú iba kontajnery na technologické účely, v ktorých sú takéto zmeny špecifikované.

Zariadenia na mechanické a tepelné spracovanie mlieka zahŕňajú filtre, filtračné lisy a membránové filtračné zariadenia, homogenizátory a homogenizátory-plastifikátory, separátory a odstredivky, ako aj zariadenia na tepelné vákuové spracovanie, ohrievače a chladiče. Toto zariadenie dosahuje určitý technologický efekt. Jednotlivé zložky však zostávajú nezmenené, t.j. zahustením jednotlivých zložiek po zmiešaní možno získať pôvodný produkt.

Vybavenie na výrobu mliečnych výrobkov zahŕňa pasterizačné a sterilizačno-chladiace jednotky, mrazničky a mrazničky, výrobne masla a systém strojov na výrobu syrov, zahusťovanie a sušenie mliečnych výrobkov; na zariadenia na prípravu výrobkov na predaj - stroje na plnenie a balenie mliečnych výrobkov, zariadenia na prípravu nádob na plnenie (umývačky fliaš a pod.), zariadenia na evidenciu množstva a hodnotenie kvality výrobkov vo výrobných linkách.

1. Popis technologický postup

Príjem mlieka a iných surovín sa vykonáva podľa hmotnosti a kvality stanovenej laboratóriom podniku. Kvalita mlieka sa hodnotí v súlade s GOST 52054 pre surové kravské mlieko.

Ihneď po prijatí sa mlieko zahreje na teplotu (35–40) C a čistí pomocou odstredivých čističiek mlieka alebo iných zariadení bez ohrevu. Na čistenie surového mlieka sa odporúča použiť aj bakteriofág so špeciálne zabudovaným utesneným separátorom na odstránenie baktérií z mlieka. Potom sa mlieko odošle na spracovanie alebo ochladí na teplotu C a uskladní v medziskladovacích nádržiach. Skladovanie mlieka ochladeného na teplotu 4 C pred spracovaním by nemalo presiahnuť 12 hodín, ochladené na teplotu 6 C - 6 hodín.

Normalizácia mliečnych surovín sa uskutočňuje s cieľom štandardizovať zloženie hotového výrobku z hľadiska hmotnostného podielu tuku a/alebo sušiny odstredeného mlieka (SMR). Normalizácia mlieka podľa hmotnostného podielu tuku sa môže vykonávať dvoma spôsobmi: periodickou metódou a kontinuálnou metódou.

Po normalizácii sa mlieko zahreje na teplotu (40 5) C a čistí pomocou odlučovačov mlieka. K ohrevu dochádza v regeneračnej časti doskového pasterizátora. Potom sa mlieko opäť zahreje na teplotu (60-65) C a privedie sa do homogenizátora, kde sa homogenizuje pri tlaku (10-15) MPa. Pre zlepšenie chuti sa odporúča homogenizovať vrátane nízkotučných a klasických druhov mlieka.

Po homogenizácii vstupuje mlieko do doskového zariadenia na pasterizáciu a je pasterizované pri teplote (76 C s dobou zdržania 20 sekúnd. Pri výrobe pečeného mlieka sa pasterizácia uskutočňuje pri teplotách (9599) C. mlieko sa zahrieva.

Po pasterizácii alebo zahriatí sa mlieko ochladí na teplotu C. Chladenie prebieha v plastovej pasterizačno-chladiacej jednotke. Potom sa mlieko odošle do nádrže na medziskladovanie alebo priame plnenie do fliaš. Pasterizované chladené mlieko pred fľaškovaním je povolené skladovať nie dlhšie ako 6 hodín.A pri tejto teplote je možné mlieko skladovať od 36 hodín do 10 dní.

2. Popis inštalácie

Mliekarenský priemysel používa na pasterizáciu a sterilizáciu mlieka a mliečnych výrobkov pasterizačné a sterilizačné jednotky, ako aj sterilizátory.

Pasterizačné zariadenia sa dodávajú v doskových a rúrkových typoch. Pasterizačné jednotky doskového typu alebo pasterizačno-chladiace jednotky sú určené na pasterizáciu a chladenie v prúde konzumného mlieka, mlieka pri výrobe fermentované mliečne výrobky, smotanové a zmrzlinové zmesi, rúrkové pasterizačné jednotky - na pasterizáciu v prúde mlieka a smotany.

Pasterizačné a chladiace zariadenia na konzumné mlieko sa vyznačujú produktivitou. Vyrábajú pasterizačné a chladiace jednotky s kapacitou 3000, 5000, 10000, 15 000 a 25 000 l/h.

Pasterizačné a chladiace jednotky s výkonom 3000 a 5000 l/h majú množstvo jednotiek a dielov rovnakej konštrukcie. V týchto zariadeniach je umiestnenie sekcií vo vzťahu k hlavnému stojanu jednostranné. Prvé zariadenie používa dosky na prenos tepla P-2 s páskovým tokom a druhé používa dosky na prenos tepla AG-2. V pasterizačných a chladiacich jednotkách s výkonom 10 000, 15 000 a 25 000 l/h sa používajú doskové zariadenia so sekciami usporiadanými obojstranne vzhľadom na hlavný regál. V prvých dvoch zariadeniach sa používajú dosky s pásovým tokom P-2, v treťom - mesh-flow PR - 0,5M.

Najbežnejšia je pasterizačno-chladiaca jednotka s výkonom 10 000 l/h.

Z priehradky na mlieko sa mlieko dodáva do vyrovnávacej nádrže 1 , ktorý má plavákový regulátor hladiny 2. Počas prevádzky jednotky je konštantná hladina v vyrovnávacej nádrži udržiavaná regulátorom, čo podporuje stabilnú prevádzku odstredivého čerpadla a zabraňuje pretečeniu mlieka z nádrže. Ďalšie mlieko odstredivým čerpadlom 3 sa čerpá do prvej regeneračnej sekcie ja doskový prístroj 5. Rotametrický regulátor je inštalovaný medzi odstredivé čerpadlo a lopatkové zariadenie 4, čo zabezpečuje stály výkon inštalácie. V prvej regeneračnej časti sa mlieko ohreje na teplotu (40 – 45) °C a vstupuje do separátora mlieka. 6, kde sa čistí. Zariadenie môže mať jeden separátor mlieka s odstredivým vypúšťaním sedimentu alebo dva separátory mlieka bez odstredivého vypúšťania, pracujúce striedavo. Po vyčistení sa mlieko v druhej regeneračnej sekcii zahreje na teplotu (65 – 70) °C II, prechádza vnútorným kanálom do pasterizačnej časti III, kde sa zahreje na pasterizačnú teplotu (76 - 80) °C. Po pasterizácii sa mlieko uchováva v kondicionéri 7 a vracia sa do zariadenia, kde sa predchladí v regeneračných sekciách ja A II a nakoniec na konečnú teplotu - v sekciách vodného chladenia IV a chladenie soľankou V .

Na výstupe zo zariadenia je inštalovaný spätný ventil 15. Reguluje smer toku pasterizovaného chladeného mlieka k plniacim strojom alebo k vyrovnávacej nádrži pre pasterizáciu nad kopcom v prípade porušenia režimu pasterizácie.

Horúca voda na ohrev mlieka je privádzaná do pasterizačnej časti čerpadlom 16. Z tejto časti sa ochladená voda po odovzdaní tepla mlieku vracia do akumulačnej nádrže 17. Voda sa ohrieva na teplotu (78 – 82)°C parou v parnom kontaktnom ohrievači 21.

Para sa do parného kontaktného ohrievača privádza cez prívodné regulačné ventily 18 A 19.

Na výstupe pasterizovaného mlieka z pasterizačnej časti je inštalovaný snímač teploty 8, ktorý je cez ventil napojený na automatický systém kontroly teploty pasterizácie 19 a návrat mlieka na opätovnú pasterizáciu cez ventil 15. teplotný senzor 12 určené na kontrolu teploty chladeného pasterizovaného mlieka.

Zariadenie je vybavené indikačnými tlakomermi na sledovanie tlaku mlieka za separátorom mlieka. 9, na monitorovanie tlaku studenej vody 10, na monitorovanie tlaku soľanky 13, na ovládanie tlaku vykurovacej pary 20, 22 A 23.

3. Kalkulácia

Počiatočné údaje pre výpočet :

Výkon ………………………………… G 1 = 2,77 kg/s (10 000 kg/h)

Počiatočná teplota mlieka ……………………………………… t 1 = 4 °C

Pasterizačná teplota ………………………………………….. t 3 = 75 °C

Konečná teplota mlieka ……………………………………….. t 6 = 4 °C

Koeficient spätného získavania tepla…………………………………..ɛ = 0,76

Počiatočná teplota horúca voda………………….……..t ’ g = 79 °C

Pomer teplej vody ……………………………………………….. n g = 4

Počiatočná teplota studenej vody ………………………………. t ’ v = 8 °С

Pomer studenej vody ……………………………………………… n v = 3

Počiatočná teplota ľadovej vody …………………………. t 'l= +1 °C

Množstvo ľadovej vody ……………………………………………………………… n l = 4

Teplota mlieka po sekcii vodného chladenia...... t 5 = 10 °С

Celkový povolený hydraulický odpor ……….. Δ P= 500 kPa (5 kgf/cm 2)

Priemerná merná tepelná kapacita mlieka …………………. c M = 3880 J/(kg.°C)

Hustota mlieka ……………………………………………………….. ρ M. = 1033 kg/m3

Špecifická tepelná kapacita studenej a teplej vody...... s v = s g = s l = 4186 J/(kg.°C)

Zariadenie sa plánuje vyrábať na báze dosiek typu P-2 s vodorovným zvlnením pásového typu.

Základné údaje dosky:

pracovná plocha F 1 = 0,21 m2

pracovná šírka b= 0,315 m

znížená výška Ln= 0,800 m

prierezová plocha jedného kanála f 1 = 0,00075 m2

ekvivalentný priemer prietoku d ϶ = 0,006 m

hrúbka dosky δ = 0,00125 m

súčiniteľ tepelnej vodivosti materiálu dosky λCT= 16 W/(m.°C)

Pre dosku tohto typu platia rovnice prenosu tepla a straty energie:

Eu = 760 Re - 0,25; ξ= 11,2 Re -0,25

Riešenie

1. Stanovenie počiatočných a konečných teplôt, výpočet teplotných rozdielov a parametrov S:

A. Sekcia rekuperácie tepla:

Teplota surového mlieka na konci časti s rekuperáciou tepla (na vstupe do pasterizačnej časti):

t 2 = t 1 + (t 3 - t 1) ɛ = 4 + (75 – 4) 0,76 = 57,96 °C ≈ 58 °C

Teplota pasterizovaného mlieka po regeneračnej časti (na vstupe do sekcie vodného chladenia):

t 4 = t 1 + (t 3 – t 2) = 4 + (75 – 58) = 21 °C

Priemerný teplotný rozdiel v regeneračnej časti s konštantným teplotným rozdielom, ktorý je pre ňu charakteristický:

= t 3 – t 2 = 75 – 58 = 17 °C

Potom simplex:

S riek = °C

b. Sekcia pasterizácie:

Teplota horúcej vody na výstupe zo sekcie pasterizácie mlieka na základe podmienok tepelnej bilancie:

t ’’ g = t ’ G - ( t 3 – t 2) = 79 – (75 – 58) = 75,06 °C

Δ t b = t ’’ G – t 2 = 75,06 – 58 = 17,06 °C

Δ t m = t ’ G – t 3 = 79 – 75 = 4 °С

určený podľa vzorca:

S n =

V. Časť vodného chladenia:

Teplota studenej vody na výstupe z vodnej časti:

t ’’ v = t ’ v + ( t 4 – t 5) = 8 + (21 – 10) = 11,4 °C

Priemerný teplotný rozdiel pri:

Δ t b = t 4 – t ’’ V = 21 – 11,4 = 9,6 °С

Δ t m = t 5 – t ’ V = 10 – 8 = 2 °С

z rovnice zistíme:

Potom simplex:

S n =

d. Sekcia chladenia ľadovou vodou:

Teplota ľadovej vody na výstupe zo zariadenia:

t ’’ l = t ’ l + ( t 5 – t 6) = 1 + (10 – 4) = 2,4 °C

Priemerný teplotný rozdiel pre sekciu chladenia ľadovou vodou pri:

Δ t b = t 5 – t ’’ l = 10 – 2,4 = 7,6 °C

Δ t M = t 6 – t ’ 1 = 4 – 1 = 3 °C

určený podľa vzorca:

Potom simplex:

Sl =

2. Pomer pracovných plôch a prípustný hydraulický odpor po sekciách:

Pre sekcie volíme približne nasledovné hodnoty súčiniteľov prestupu tepla (vo W/(m 2 .°C):

· oddiel obnovy k rieky = 2900

pasterizačný úsek k n = 2900

časť vodného chladenia k v = 2320

časť chladenia ľadovou vodou k l = 2100

Pomer pracovných plôch sekcie je

Ak vezmeme menší z týchto pomerov za jeden, môžeme písať

F rieky: F P: F V: F l = 1,92:1,15:1,71:1

Ak vezmeme rozloženie prípustných hydraulických odporov zodpovedajúce rozloženiu pracovných plôch a umožníme mierne zaoblenie, získame Δ P rieky: Δ P P: Δ P V: Δ P l = 1,92:1,15:1,71:1

Keďže celkový prípustný hydraulický odpor podľa špecifikácie Δ P= 5,10 5 Pa, potom môžeme napísať:

Δ P rieky + Δ P n + Δ P v + Δ P l = 5,10 5 Pa

Keďže pomer odporov je už známy, v súlade s ním rozdelíme odpory medzi sekcie takto:

Δ P rec = 166 000 Pa

Δ P n = 99 500 Pa

Δ P v = 148 000 Pa

Δ P l = 86 500 Pa

3. Určenie maximálnych povolených rýchlostí produktu v medzidoskových kanáloch podľa rezov:

Pre prevádzkové podmienky tohto zariadenia je vhodné určiť len maximálne prípustné rýchlosti v úsekoch pre pohyb produktu. Hydraulický odpor na strane pohybu pracovného média je malý, pretože dĺžka príslušných dráh je krátka.

To vám umožňuje vybrať rýchlosť pracovného média z podmienok zachovania prijateľnej multiplicity vo vzťahu k mlieku a za prítomnosti podmienok, obehu a opätovného použitia môžete zvoliť väčšie hodnoty.

Predbežne sme stanovili pomocné hodnoty: predpokladaný súčiniteľ prestupu tepla mlieka je približne α m = 5000 W/(m 2 .°C).

Priemerná teplota steny:

v sekcii obnovy

v sekcii pasterizácia

v sekcii vodného chladenia

Celkový koeficient hydraulického odporu:

v úseku obnovy ξ р = 1,6

v pasterizačnej časti ξ p = 1,4

v sekcii vodného chladenia ξ in = 1,95

v sekcii chladenia ľadovou vodou ξ l = 2,2

Pomocou týchto údajov určíme maximálne prípustné rýchlosti pohybu mlieka:

a) v časti obnovy

b) v časti pasterizácia

c) v sekcii vodného chladenia

G) v sekcii chladenia ľadovou vodou

Získané hodnoty rýchlosti pre úseky sa navzájom takmer zhodujú. Prítomnosť významného rozdielu by naznačovala chybu vo výpočte alebo nesprávne rozdelenie prípustných hydraulických odporov.

Objemová produktivita zariadenia:

Počet kanálov v balíku určujeme odberom ω m = 0,57 m/s:

Keďže počet kanálov v balíku nemôže byť zlomkový, zaokrúhľujeme nahor T = 6

V tejto súvislosti objasňujeme hodnotu prietoku mlieka:

Predpokladá sa, že rýchlosť studenej vody sa rovná rýchlosti mlieka:

ω v = ω m = 0,59 m/s

Rýchlosť cirkulácie horúcej vody a ľadovej vody sa berie takto:

ω g = ω l = 2 ω m = 1,18 m/s

4. Priemerná teplota, Pr číslo, viskozita a tepelná vodivosť produktu a pracovných kvapalín:

Pr číslo, kinematická viskozita v a tepelná vodivosť produktu a pracovných kvapalín sa určuje pri priemerných teplotách kvapalín pomocou referenčných údajov.

A. Sekcia rekuperácie tepla:

Priemerná teplota surového mlieka (zohrievacia strana):

Na mlieko pri tejto teplote

Pr = 9,6; λ m = 0,524 W/(m.°C)

ν = 1.27.10 -6 m2/s

Priemerná teplota pasterizovaného mlieka (chladiaca strana):

Pr = 5,7; λ m = 0,575 W/(m.°C)

ν = 0,87,10 -6 m2/s

b. Sekcia pasterizácie:

Priemerná teplota teplej vody (chladiaca strana):

Pr = 2,30; λ m = 0,671 W/(m.°C)

ν = 0,38,10 -6 m2/s

Priemerná teplota mlieka (ohrievacia strana)

Tejto teplote mlieka zodpovedá

Pr = 4,0; λ m = 0,611 W/(m.°C)

ν = 0,63,10 -6 m2/s

Priemerná teplota studenej vody (na strane vykurovania)

Pr = 9,7; λ m = 0,572 W/(m.°C)

ν = 1,32,10 -6 m2/s

Tejto teplote mlieka zodpovedá

Pr = 17,4; λ m = 0,476 W/(m.°C)

ν = 2.07.10 -6 m2/s

Priemerná teplota ľadovej vody (ohrievacia strana)

Tejto teplote vody zodpovedá

Pr = 12,9; λ m = 0,557 W/(m.°C)

ν = 1.8.10 -6 m2/s

Priemerná teplota mlieka (chladiaca strana)

Tejto teplote mlieka zodpovedá

Pr = 24,0; λ m = 0,455 W/(m.°C)

ν = 2.6.10 -6 m2/s

5. Výpočet Reynoldsovho čísla:

Reynoldsovo číslo sa vypočíta z viskozity pri priemerných teplotách kvapalín v každej sekcii

A. Sekcia rekuperácie tepla:

Na studené mlieko:

Na horúce mlieko;

b. Sekcia pasterizácie:

Na mlieko:

Pre horúcu vodu:

V. Chladiaca časť mliečnej vody:

Na mlieko:

Pre vodu:

d. Chladiaca časť mlieka s ľadovou vodou:

Na mlieko:

Pre ľadovú vodu:

6. Stanovenie súčiniteľa prestupu tepla:

Na určenie koeficientov prestupu tepla α 1 a α 2 používame vzorec pre dosky typu P-2:

Nu= 0,1 Re 0,7 Рг 0,43 (Рг / Рг st) 0,25

alebo

Pomer (Pg/Pg C t) 0,25 sa môže použiť v priemere pre všetky sekcie:

na strane vykurovania 1.05

na strane chladenia 0,95

A. Sekcia rekuperácie tepla:

Pre stranu ohrevu surového mlieka:

Pre chladiacu stranu pasterizovaného mlieka:

Súčiniteľ prestupu tepla zohľadňujúci tepelný odpor steny s hrúbkou 1,25 mm:

b. Sekcia pasterizácie:

Pre stranu ohrevu mlieka:

Pre stranu chladenia horúcou vodou:

Koeficient prestupu tepla:

Berúc do úvahy postupné usadzovanie vypálených značiek, túto hodnotu pri výpočte znižujeme na k P = 2800 W/(m 2 .°C) pre zabezpečenie stabilnej prevádzky pasterizátora.

V. Chladiaca časť mliečnej vody:

Pre stranu ohrevu vody:

Koeficient prestupu tepla:

d. Chladiaca časť mlieka s ľadovou vodou:

Pre stranu ohrevu vody:

Pre stranu chladenia mlieka:

Koeficient prestupu tepla:

7. Výpočet pracovných plôch úseku počtu dosiek a počtu balení:

A. Sekcia rekuperácie tepla:

Pracovná plocha sekcie:

Počet dosiek v sekcii:

Počet balení X určuje počet kanálov v balíkoch m = 8 získané vyššie):

Akceptujeme X riek= 6 balení

Pracovná plocha sekcie sa rovná:

Počet dosiek v sekcii:

Počet vrecúšok na sekciu na strane mlieka:

Akceptujeme X n = 3 balenia.

V. Chladiaca časť mliečnej vody:

Pracovná plocha sekcie:

Počet dosiek v sekcii:

Počet paketov v sekcii:

Ak sa počet paketov v dôsledku výpočtu ukáže ako zlomkový, problémom by malo byť buď zvýšenie počtu paketov na najbližšie väčšie číslo, alebo zníženie počtu kanálov v paketoch tejto časti.

Keď sa počet kanálov zníži, prietok sa zvýši, čo by sa malo vziať do úvahy pri určovaní požadovaného tlaku. Zníženie počtu kanálov bude mať mierne vzostupný vplyv na prenos tepla a možno ho ignorovať.

V našom prípade rozloženie balíka uložíme a výslednú hodnotu zaokrúhlime na X v = 5 balení.

Malá rezerva pracovnej plochy, získaná ako výsledok zaokrúhlenia počtu balení na najbližšie väčšie číslo, kompenzuje pokles priemerného teplotného rozdielu zmiešaným prietokom.

d. Chladiaca časť mlieka s ľadovou vodou:

Pracovná plocha sekcie:

Počet dosiek v sekcii:

Počet balíkov sa bude rovnať:

Akceptujeme Xl = 2 balenia.

Poznanie hodnôt pre všetky sekcie X A T, Akceptujeme nasledujúce rozloženie častí zariadenia:

sekcia obnovy

pasterizačná sekcia

časť vodného chladenia

časť chladenia ľadovou vodou

8. Kontrolný výpočet celkového hydraulického odporu zariadenia:

Pretože vyššie uvedený výpočet doskového zariadenia zahŕňa v počiatočnom štádiu určenie najvyššej rýchlosti produktu na základe prípustného hydraulického odporu, celkový hydraulický odpor zariadenia by sa mal čo do hodnoty blížiť prijatej prípustnej hodnote.

Odchýlky môžu nastať len v dôsledku skutočnosti, že pri výpočte bolo urobené spriemerovanie niektorých parametrov a počet kanálov a počet paketov boli zaokrúhlené jedným alebo druhým smerom.

Na kontrolu tejto odchýlky a toho, či skutočný hydraulický odpor zodpovedá prijateľnej hodnote, treba na záver urobiť kontrolný výpočet celkového hydraulického odporu pozdĺž dráhy toku produktu. Okrem toho je potrebné vypočítať hydraulický odpor pre pracovné kvapaliny.

Hydraulický odpor pre každú sekciu je určený vzorcom

Urobme nasledujúci výpočet pre všetky sekcie, berúc do úvahy, že pre prijatý typ dosiek je určený koeficient odporu na jednotku relatívnej dĺžky kanála:

ξ= 11,2 Re -0,25

A. Sekcia rekuperácie tepla: (X = 6)

Pre prietok studeného ohriateho mlieka pri = 2551:

Hydraulický odpor regeneračnej časti na strane studeného mlieka:

Pre prietok horúceho chladeného mlieka pri = 3724

Hydraulický odpor regeneračnej časti na strane horúceho mlieka:

b. Sekcia pasterizácie mlieka: (X = 3)

Pre prietok pasterizovaného mlieka pri Re p = 5143 nájdeme:

Odolnosť sekcie

V. Chladiaca časť mliečnej vody: (X = 5)

Pre prietok ochladeného mlieka pri Re in = 1565 získame:

Odpor sekcie bude:

d. Chladiaca časť mlieka s ľadovou vodou: (X = 2)

Pre prietok mlieka pri Re l = 1246 získame:

Odpor sekcie bude iný:

Celkový hydraulický odpor prístroja pozdĺž línie pohybu je mladý. ka bude:

Výpočet ukazuje, že rozloženie odporu naprieč úsekmi je trochu odlišné od toho, ktoré sa predtým získalo ako prvá aproximácia, ale celkový odpor je blízky počiatočnému prípustnému hydraulickému odporu 0,5 MPa.

4. Bezpečnostné opatrenia

Pasterizačný chladič je inštalovaný na podlahe dielne mliekarenského závodu bez základu, prísne vyrovnaný, pomocou nastavovacích zariadení na nohách zariadenia. Po kontrole všetkých prvkov zariadenia sa uistite, že sú v dobrom prevádzkovom stave a čisté, ako aj správne umiestnenie dosky na výmenu tepla v súlade s ich číslovaním, je zostavený.

Dosky a medzidosky sa ručne posúvajú pozdĺž tyčí na pracovné stanovištia. Na zníženie námahy pri posúvaní platní a platní je potrebné mierne namazať pracovné plochy tyčí a závitov upínacích zariadení. Teplovýmenné dosky a dosky sa nakoniec stlačia skrutkovou svorkou pomocou špeciálneho kľúča.

Stupeň stlačenia tepelných úsekov potrebný na tesnosť je určený šípkou vyznačenou na hornej a dolnej vzpere, ktorá sa musí zhodovať so stredom zvislej vzpery oboch tyčí. Súčasne, vzhľadom na prítomnosť dvojskrutkovej svorky, je potrebné vykonať rovnomerné utiahnutie s každým skrutkovým zariadením, aby sa zabránilo skresleniu.

Pred uvedením jednotky do prevádzky je potrebné ju vyčistiť, umyť a sterilizovať. horúca voda a s CIP - čistiace prostriedky pomocou zariadení špeciálnych na tieto účely. Čistenie na mieste, v ktorom čistiace roztoky cirkulujú v uzavretom systéme s vypnutým čističom mlieka, je prípustné len vtedy, ak chýbajú diely z bronzu a hliníka.

Ak chcete inštaláciu zastaviť, vypnite prívod mlieka a namiesto toho pridajte vodu. Po vytlačení mlieka z prístroja vypnite paru, horúcu vodu a soľanku, vypnite čističky mlieka, vypnite napájanie ovládacieho panela a vypustite všetku soľanku. Potom sa celá inštalácia dezinfikuje. Pri čistení a umývaní nepoužívajte kovové kefy ani iné abrazívne materiály.

Pre vysokoteplotnú pasterizáciu musí byť prístroj vybavený ochranným krytom.

Počas mimopracovných hodín nenechávajte soľanku v zariadení; musí sa úplne vyprázdniť a časti umyť, inak sa zníži životnosť platní v dôsledku ich korózie.

Regály a iné liatinové diely by sa mali často utierať handričkou potiahnutou jemnou vrstvou mastnoty, čo zabezpečí, že jednotka bude dobre vzhľad a chráni lakované časti.

Počas prevádzky sa gumové tesnenia na doskách pasterizátora opotrebúvajú. Opotrebenie tesnení je kompenzované postupným zvyšovaním stupňa predpätia dosiek. Maximálna kompresia za rizikom na tyčiach je povolená 0,2 mm , vynásobený počtom tanierov. Aj keď dôjde k úniku, tesnenia v oblastiach úniku by sa mali vymeniť.

Všetky elektromotory, štartovacie zariadenia a ovládacie panely musia byť uzemnené. Je potrebné starostlivo sledovať dobrý stav uzemňovacích zariadení.

Doskové pasterizačno-chladiace jednotky sú určené na čistenie od mechanických nečistôt, pasterizáciu pri danej expozícii a chladenie mlieka. Používajú sa na farmách hospodárskych zvierat, v mini továrňach poľnohospodárskych podnikov a vo veľkých spracovateľských závodoch. Na pasterizáciu mlieka na farmách sa rozšírila jednotka B6-OP2-F-1, ktorá počas prevádzky nevyžaduje paru z kotolne. Jeho technické údaje, ako aj stručná charakteristika ostatné inštalácie dosiek sú uvedené v tabuľke. 3.11.

Inštalácia B6-OP2-F-1 (obr. 3.34) pozostáva z doskového výmenníka tepla 4, odstredivého čističa mlieka 6, rúrkového držiaka 11, nádrže na príjem mlieka 8, čerpadla na mlieko 7, čerpadla horúcej vody 1, elektrický ohrievač vody 2, rozvody vody a mlieka, obtokový ventil 10, ovládací panel 9.

Doskový výmenník tepla má päť sekcií: I - pasterizácia; II a III - regenerácia; IV - chladenie artézskou vodou; V - chladenie ľadovou vodou. Sekcie sú od seba oddelené deliacimi doskami s armatúrami na privádzanie a vypúšťanie zodpovedajúcej kvapaliny.

Pracovný postup inštalácie je plne automatizovaný. Mlieko z vyrovnávacej nádrže 8 je privádzané čerpadlom 7 do regeneračnej sekcie prvého stupňa III, v ktorej sa teplom protiprúdu mlieka ohrieva na teplotu 37-40 °C. Zo sekcie III vstupuje zohriate mlieko do separátora-čističa 6. Vyčistené mlieko sa posiela na ďalší ohrev na teplotu 55-65°C do regeneračnej sekcie druhého stupňa II a potom do pasterizačnej sekcie I, kde ohrieva sa cirkulačnou vodou na teplotu 76-95°C (v závislosti od nastaveného režimu) a cez obtokový ventil 10 sa privádza do držiaka 11, kde zostáva 20 alebo 300 s.

Zo zásobnej nádrže mlieko postupne vstupuje do sekcií II a III regenerácie, odovzdáva teplo prichádzajúcemu prúdu mlieka, potom do sekcií IV a V, kde sa ochladí studenou, potom ľadovou vodou na teplotu 2-8 ° C a odoslaná do termosky. Na danú pasterizačnú teplotu sa mlieko v sekcii I ohrieva horúcou vodou čerpanou čerpadlom 1 v uzavretom okruhu: elektrický ohrievač vody 2 - čerpadlo 1 - sekcia I výmenníka tepla - elektrický ohrievač vody.

Záchytné zariadenie s elektrickým ohrievačom vody zabezpečuje ohrev vody na pasterizáciu mlieka a udržiavanie na pasterizačnej teplote po stanovenú dobu.

Prídržná cievka je vyrobená z nehrdzavejúcej ocele. Jeho horná časť slúži na udržanie mlieka od zdravého stáda pri pasterizačnej teplote po dobu 20 sekúnd. Ak je potrebné spracovať mlieko od chorých zvierat (brucelóza, slintačka a pod.), horná a dolná časť sa spojí sériovo prepojkou a mlieko sa drží 300 s.

Na stojane je inštalované puzdro elektrického ohrievača vody, v ktorom sú umiestnené vykurovacie telesá (vykurovacie telesá). Voda vstupuje do ohrievača z vyrovnávacej nádrže s plavákovým regulátorom hladiny. V strede tela zhora je odtokové potrubie, a v spodnej časti je k nej sústredne privarené výtlačné potrubie s prírubou, z ktorej je prívod do vodného čerpadla.

I-V - sekcie doskového výmenníka tepla; 1 - čerpadlo na teplú vodu; 2 — elektrický prídavný ohrievač; 3 - spätné potrubie horúcej vody; 4 - doskový výmenník tepla;

5 - mliekovod; 6 - čistič mlieka; 7 - odsávačka mlieka; 8 - nádrž na príjem mlieka; 9 - ovládací panel; 10 - obtokový ventil; 11 - držiak

Obrázok 3.34 - Schéma pasterizačnej a chladiacej jednotky B6-OP2-F-1

Ohrev vody sa vykonáva tromi skupinami vykurovacích telies: štartovacie, hlavné a regulačné. Štartovacie vykurovacie telesá sa zapínajú elektronickým mostíkom. Primárny signál o zmene teploty mlieka je dodávaný z termokonvertora inštalovaného na ceste horúceho mlieka z pasterizačnej časti.

Na sledovanie teploty chladeného mlieka je na výstupe z chladiacej časti ľadovej vody nainštalovaný teplomer s tlakomerom. Nastavená teplota pasterizácie mlieka je udržiavaná automaticky pomocou elektrohydraulického obtokového ventilu 10, ktorý slúži na prepnutie prúdu mlieka na prihrievanie, ak sa teplota pasterizácie zníži.

Obrázok 3.35 - Schéma toku mlieka, horúcej, studenej a ľadovej vody

Pri výpočte pasterizačných zariadení (obr. 3.35) by sa mali brať tieto parametre:

Špecifikované teplotný režim pasterizácia a chladenie mlieka;

Teplota surového mlieka na vstupe do úseku regenerácie 1. stupňa môže byť v rozmedzí od 10 do 35 °C;

Odlučovač mlieka inštalácie zabezpečuje kvalitné čistenie mlieka opúšťajúceho sekciu 1. stupňa regenerácie pri teplotách 37-45°C;

Teplota horúcej vody na vstupe do pasterizačnej časti sa nastavuje 2-18°C nad teplotou pasterizácie mlieka s prihliadnutím na bod varu;

Mlieko sa s prihliadnutím na ročné obdobie a miestne podmienky ochladí na teplotu 4-10°C;

Pri výpočte inštalácie v závislosti od režimu pasterizácie, chladenia mlieka a klimatických podmienok môže byť teplota chladiacich kvapalín: artézska voda - 4-10 ° C; voda z vodovodu - 5-16 ° C; ľadová voda - 1-4 °C; soľanka - 0-5°C.

Doskové pasterizačno-chladiace jednotky sú určené na čistenie od mechanických nečistôt, pasterizáciu s danou dobou trvania a chladenie mlieka. Používajú sa na farmách hospodárskych zvierat, v mini továrňach poľnohospodárskych podnikov a vo veľkých spracovateľských závodoch. Na pasterizáciu mlieka na farmách sa rozšírila inštalácia B6-OP2-F-1, ktorá počas prevádzky nevyžaduje paru z kotolne. Jeho technické údaje, ako aj stručné charakteristiky ostatných doskových inštalácií sú uvedené v tabuľke. 3.11.

Pracovný postup inštalácie je plne automatizovaný. Mlieko z vyrovnávacej nádrže 8 je privádzané čerpadlom 7 do regeneračnej sekcie prvého stupňa III, v ktorej sa zahrieva teplom protiprúdu mlieka na teplotu 37...40 °C. Zo sekcie III vstupuje ohriate mlieko do separátora-čističa 6. Vyčistené mlieko sa posiela na ďalší ohrev na teplotu 55...65°C do regeneračnej sekcie druhého stupňa II a potom do pasterizačnej sekcie I. , kde sa ohrieva cirkulačnou vodou na teplotu 76... ,95°C (v závislosti od nastaveného režimu) a cez obtokový ventil 10 sa privádza do držiaka 11, kde zostáva 20 alebo 300 s. Zo zásobnej nádrže mlieko postupne vstupuje do sekcií II a III regenerácie, odovzdáva teplo prichádzajúcemu prúdu mlieka, potom do sekcií IV a V, kde sa ochladí studenou, potom ľadovou vodou na teplotu 2. 8 °C a odoslaná do termosky. Na danú pasterizačnú teplotu sa mlieko v sekcii I ohrieva horúcou vodou čerpanou čerpadlom 1 v uzavretom okruhu: elektrický ohrievač vody 2 - čerpadlo 1 - sekcia I výmenníka tepla - elektrický ohrievač vody.

Záchytné zariadenie s elektrickým ohrievačom vody zabezpečuje ohrev vody na pasterizáciu mlieka a udržiavanie na pasterizačnej teplote po stanovenú dobu.

Na stojane je inštalované puzdro elektrického ohrievača vody, v ktorom sú umiestnené vykurovacie telesá (vykurovacie telesá). Voda vstupuje do ohrievača z vyrovnávacej nádrže s plavákovým regulátorom hladiny. V strede telesa zhora je odtokové potrubie a v spodnej časti je k nemu sústredne privarené výtlačné potrubie s prírubou, z ktorej je prívod do vodného čerpadla.

I ... V - sekcie doskového výmenníka tepla; 1 - čerpadlo na teplú vodu; 2 - elektrický ohrievač vody; 3 - spätné potrubie horúcej vody; 4 - doskový výmenník tepla;

5 - mliekovod; 6 - čistič mlieka; 7 - odsávačka mlieka; 8 - nádrž na príjem mlieka; 9 - ovládací panel; 10 - obtokový ventil; 11 - držiak

Obrázok 3.34 – Schéma pasterizačno-chladiacej jednotky

Obrázok 3.35 – Schéma toku mlieka, horúcej, studenej a ľadovej vody

Pri výpočte pasterizačných zariadení (obr. 3.35) by sa mali brať tieto parametre:

špecifikované teplotné podmienky na pasterizáciu a chladenie mlieka;

teplota surového mlieka na vstupe do úseku regenerácie 1. stupňa môže byť v rozmedzí od 10 do 35 °C;

Odlučovač mlieka inštalácie zabezpečuje kvalitné čistenie mlieka opúšťajúceho sekciu regenerácie 1. stupňa pri teplotách 37...45°C;

teplota horúcej vody na vstupe do pasterizačnej časti je nastavená na 2...18 °C nad teplotou pasterizácie mlieka, berúc do úvahy bod varu;

mlieko sa ochladzuje na teplotu 4...10°C s prihliadnutím na ročné obdobie a miestne podmienky;

pri výpočte inštalácie v závislosti od režimu pasterizácie, chladenia mlieka a klimatických podmienok môže byť teplota chladiacich kvapalín: artézska voda - 4...10 ° C; voda z vodovodu - 5...16°C; ľadová voda -1...4°С; soľanka - 0...-5°C.

Pasterizačné a chladiace jednotky doskového typu. Doskové pasterizačné chladiace zariadenie obsahuje vyrovnávaciu nádrž s ventilovým plavákovým zariadením na reguláciu hladiny mlieka v nádrži, odstredivé čerpadlo na mlieko, doskový prístroj, separátor mlieka, držiak, spätný ventil, odstredivé čerpadlo na teplú vodu, parný kontaktný ohrievač na ohrev vody a ovládací panel.

Vyrovnávací nádrž je valcová nádoba z nehrdzavejúcej ocele s vekom. Na bočnom povrchu sú dve rúrky, z ktorých jedna je určená na privádzanie surového mlieka do vyrovnávacej nádrže a druhá na privádzanie podpasterizovaného mlieka. V otvore na privádzanie surového mlieka je inštalovaný ventil, spojený pomocou páky s plavákom.

Odstredivé čerpadlo je určené na odoberanie mlieka z vyrovnávacej nádrže a jeho dodávanie do doskového prístroja.

Doskový prístroj(Obrázok 7) má hlavný predný stĺpik 3 a pomocný zadný stĺpik 9. Konce horných a spodných tyčí sú upevnené v predných a zadných stĺpikoch. Horná vodorovná tyč 7 je určená na zavesenie teplovýmenných dosiek 15. Tesnenie 13, ktoré na prednej strane dosky vymedzuje kanál pre zodpovedajúci prietok média.

Doska má rohové otvory 4 a 14, okolo ktorých sú umiestnené malé prstencové gumové tesnenia 5. Tesniace tesnenia po zložení a stlačení dosiek v zariadení tvoria dva izolované systémy utesnených kanálov. Jeden z týchto systémov je určený pre horúce pracovné prostredie, druhý pre studené. Každý z medzidoskových kanálových systémov je pripojený k vlastnému kolektoru. Pracovné médium za studena vstupuje do rozdeľovača cez armatúru 1 umiestnenú na stojane. Cez kolektor sa pracovné médium dostáva do dosky 6, ktorá má slepý uhol (bez otvoru) a šíri sa v medzidoskových kanáloch. Pracovné médium, ktoré sa zhromažďuje v spodnom potrubí, ktoré je tvorené spodnými rohovými otvormi 14, opúšťa zariadenie cez armatúru 11. Horúce pracovné médium vstupuje do zariadenia cez armatúru 12 a vstupuje do spodného potrubia. Potom sa šíri v medzidoskových kanáloch a pri pohybe zdola nahor (protiprúd vzhľadom na pracovné médium za studena) sa zhromažďuje v hornom kolektore. Horúce pracovné médium vystupuje zo zariadenia cez armatúru 2. Tesniace tesnenia v zariadení zabezpečujú tesnosť a striedanie medzidoskových kanálov pre horúce a studené pracovné médiá. Všetky dosky sú pevne stlačené prítlačnou doskou 8 a skrutkou 10. V zostavenom zariadení sú teplovýmenné dosky zoskupené do sekcií, výsledkom čoho je predhriatie mlieka (regeneráciou), ohrev na pasterizačnú teplotu, predchladenie (regeneráciou) a konečné ochladenie.

1, 2, 11, 12 -- armatúry; 3-predný stĺpik; 4 -- horný rohový otvor; 5 -- malé prstencové gumové tesnenie; 6- hraničná doska; 7 -- tyč; 8 -- prítlačná doska; 9 -- zadný stĺpik; 10 -- skrutka; 13 - veľké gumové tesnenie; 14 -- dolný rohový otvor; 15 -- doska výmenníka tepla

Obrázok 7 - Schéma doskového prístroja

V stroji sa mlieko počas spracovania pohybuje postupne cez sekcie. Najprv prechádza regeneračnou sekciou 1 (obrázok 8). Z tejto časti sa odstráni na čistenie. Mlieko potom vstupuje do pasterizačnej sekcie II, vracia sa do regeneračnej sekcie I a potom vstupuje do sekcií vodného chladenia III a sekcií chladenia soľanky IV.

Každá časť sa skladá z vrecúšok, cez ktoré sa postupne pohybuje aj mlieko. Na znázornenom diagrame má každá časť dva balíky. Pohyb mlieka cez balíky sekcií je sekvenčný: prvý a druhý balík sú v regeneračnej sekcii; prvý a druhý balík sú v pasterizačnej sekcii a potom v sekcii chladenia vodou a soľankou. Každé balenie pozostáva z určitého počtu dosiek, ktoré tvoria paralelné kanály. Pohyb mlieka cez kanály vreciek sa uskutočňuje paralelne.

Počet vreciek a paralelných kanálov závisí od rýchlosti pohybu mlieka v stroji. Dosky majú vlnitý povrch. Uzavreté v sekciách tvoria navíjacie kanály, pohybujúce sa pozdĺž ktorých prúdy mlieka, vykurovacieho a chladiaceho média periodicky menia smer. V dôsledku toho sa v prúdení vytvárajú turbulencie aj pri nízkych rýchlostiach, ktoré dodávajú prúdeniu turbulentný charakter. Turbulizácia prúdenia pomáha zvyšovať účinnosť výmeny tepla medzi kvapalinami.

a -- v sekciách a obaloch: 1 -- sekcia zhodnocovania; II -- pasterizačná časť; III --časť vodného chladenia; IV-- chladiaca časť soľanky; b-- v medziplatnových kanáloch

Obrázok 8 - Schéma pohybu mlieka, horúcej a studenej vody, ako aj soľanky v tanierovom zariadení s jednosmernými sekciami

V inštaláciách veľká produktivita zariadenia sa používajú so sekciami usporiadanými na oboch stranách vzhľadom na hlavný stojan (obrázok 9). Zariadenie má hlavný stojan 12, na ktorej sú umiestnené armatúry na privádzanie pasterizovaného mlieka do sekcie vodného chladenia 1 po prvej regeneračnej sekcii, aby sa odstránilo pasterizované mlieko z pasterizačnej sekcie 2 a naplnením do namáčacieho zariadenia na výstup horúcej vody 18, pre studený výstup 19 , na vstup teplej a studenej vody. Armatúry pre prívod teplej a studenej vody sú umiestnené v spodnej časti hlavného koša, na strane armatúr 18 a 19. Konce horných a spodných vodorovných tyčí sú zapustené do hlavného stĺpika. Teplovýmenné dosky sú zavesené na hornej horizontálnej tyči a tvoria regeneračné sekcie 7, 9, pasterizačnú sekciu 11 a sekciu chladenia vody a soľanky 13 . Medzi regeneračnou a pasterizačnou sekciou sú inštalované oddeľovacie platne 21, na ktorých sú umiestnené armatúry pre vstup a výstup pracovných médií. Stlačenie dosiek sa uskutočňuje pomocou prítlačnej dosky 4 a upínacieho zariadenia 6. Spodná horizontálna tyč je podopretá nohou 5.

Pásové dosky s horizontálnym zvlnením typu P-1, P-2, P-3 majú teplosmenné plochy 0,15, resp. 0,21; 0,42 m2, sieťové dosky so šikmým zvlnením typu PR-0,5E a PR-0,5M - teplovýmenná plocha 0,5 m2.

1 -- armatúra na privádzanie pasterizovaného mlieka do sekcie vodného chladenia; 2 - armatúru na odstraňovanie pasterizovaného mlieka z pasterizačnej časti, aby sa dostalo do kondicionéra; 3 -- armatúra na zavádzanie mlieka do regeneračnej časti za odstredivou čističkou mlieka; 4 -- prítlačná doska; 5 -- noha; 6 -- upínacie zariadenie; 7 - regeneračná sekcia 1; 8 - armatúru na odstraňovanie mlieka z prvej regeneračnej sekcie a jeho privádzanie do odstredivého čističa mlieka; 9 -- druhý úsek obnovy; 10 - armatúra na privádzanie mlieka do druhej regeneračnej časti za namáčadlom; 2-- pasterizačná časť; 12 - hlavný stojan; 13 - sekcie chladenia vodou a soľankou; 14 -- armatúra na vypúšťanie pasterizovaného chladeného mlieka; 15 -- armatúra pre výstup soľanky; 16 - zariadenie na zavádzanie surového mlieka; 17 - armatúra na odoberanie mlieka z druhej regeneračnej sekcie a jeho privádzanie do sekcie vodného chladenia; 18 -- armatúra pre výstup teplej vody; 19 - výstup studenej vody; 20 - armatúra na privádzanie soľanky; 21 -- oddeľovacia doska

Obrázok 9 - Doskový prístroj s obojstranným usporiadaním sekcií

Pasterizačné a chladiace zariadenia na konzumné mlieko sa vyznačujú produktivitou. Vyrábajú pasterizačné a chladiace jednotky s kapacitou 3000, 5000, 10000, 15 000 a 25 000 l/h.

Najbežnejšia je pasterizačno-chladiaca jednotka s výkonom 10 000 l/h (obrázok 10).

Z priehradky na mlieko sa mlieko dodáva do vyrovnávacej nádrže 1, ktorý má plavákový regulátor hladiny 2. Počas prevádzky jednotky je konštantná hladina v vyrovnávacej nádrži udržiavaná regulátorom, čo podporuje stabilnú prevádzku odstredivého čerpadla a zabraňuje pretečeniu mlieka z nádrže. Ďalšie mlieko odstredivým čerpadlom 3 sa čerpá do prvej regeneračnej sekcie prístroja s 1 platňou 5. Rotametrický regulátor je inštalovaný medzi odstredivé čerpadlo a lopatkové zariadenie 4, čo zabezpečuje stály výkon inštalácie. V prvej regeneračnej časti sa mlieko zahreje na teplotu 40-45°C a vstupuje do separátora mlieka. 6, kde sa čistí. Zariadenie môže mať jeden separátor mlieka s odstredivým vypúšťaním sedimentu alebo dva separátory mlieka bez odstredivého vypúšťania, pracujúce striedavo. Po vyčistení mlieko zahriate na teplotu 65-70 °C v druhej regeneračnej sekcii 2 prechádza vnútorným kanálom do pasterizačnej sekcie III, kde sa zahrieva na pasterizačnú teplotu 76--80°C. Po pasterizačnej sekcii sa mlieko uchováva v držiaku 7 a vracia sa do zariadenia, kde sa predchladí v regeneračných sekciách 1 a 2 a nakoniec na konečnú teplotu - v sekciách vodného chladenia. IV a chladenie soľankou V.

Na výstupe zo zariadenia je inštalovaný spätný ventil 15. Reguluje smer toku pasterizovaného vychladeného mlieka k plniacim strojom alebo k vyrovnávacej nádrži na opätovnú pasterizáciu v prípade porušenia režimu pasterizácie.

Horúca voda na ohrev mlieka je privádzaná do pasterizačnej časti čerpadlom 16. Z tejto časti sa ochladená voda po odovzdaní tepla mlieku vracia do akumulačnej nádrže 17. Voda sa ohrieva parou na teplotu 78 -82°C v parnom kontaktnom ohrievači 21.

Para sa do parného kontaktného ohrievača privádza cez prívodné regulačné ventily 18 A 19.

Na výstupe pasterizovaného mlieka z pasterizačnej časti je nainštalovaný snímač teploty menší ako 8, ktorý je cez ventil prepojený s automatickým systémom kontroly teploty pasterizácie. 19 a návrat mlieka na opätovnú pasterizáciu cez ventil 15. teplotný senzor 12 určené na kontrolu teploty chladeného pasterizovaného mlieka.

Zariadenie je vybavené indikačnými tlakomermi na sledovanie tlaku mlieka za separátorom mlieka. 9, na monitorovanie tlaku studenej vody 10 , na monitorovanie tlaku soľanky 13 , na ovládanie tlaku vykurovacej pary 20, 22 a 23.

1 - ohrievač, vyrovnávacia nádrž; 2 3 4 -- rotačný regulátor; 5 -- tanierové prístroje; 6 -- čistič odlučovača mlieka; 7 držiak; 8, 12 -- snímače teploty; 9. 10. 13. 14, 20, 22, 23 - indikačné tlakomery; A-- ventil na reguláciu prívodu soľanky; 15 - spätný ventil; 16 17 - nádrž na batérie; 18, 19 -- regulačné ventily prívodu pary; 21 -- parný kontaktný ohrievač

Obrázok 10 - Schematický diagram pasterizačné a chladiace zariadenie na konzumné mlieko

Pasterizačné a chladiace zariadenia na fermentované mliečne výrobky sa vyznačujú produktivitou. Vyrábajú pasterizačné a chladiace jednotky s výkonom 5 000 a 10 000 l/h. Doskové zariadenie týchto zariadení má tri časti: regeneráciu, pasterizáciu a chladenie.

V inštalácii s výkonom 5000 l/h je doskový prístroj zostavený z pásových prietokových dosiek typu P-2, v inštalácii s výkonom 10 000 l/h - z pásových prietokových dosiek typu P-3. .

Do vyrovnávacej nádrže sa privádza surové mlieko určené na pasterizáciu 1 (Obrázok 11), ktorý má plavákový regulátor hladiny 2. Odstredivé čerpadlo 8 odčerpáva mlieko do regeneračnej časti /. Mlieko v regeneračnej časti sa zahrieva horúcim mliekom na teplotu 50-55°C. Ďalej sa mlieko čistí v jednom zo separátorov mlieka 6 a 7, pracujúce striedavo.

Namiesto dvoch separátorov mlieka môže mať zariadenie jeden s odstredivým vypúšťaním sedimentu. Po vyčistení sa mlieko pasterizuje v pasterizačnej časti II pri teplote 90-95 °C a homogenizované v homogenizátore 15. Pasterizované, homogenizované mlieko sa uchováva v kontajnerovom stojane 19 pri pasterizačnej teplote 300--340 s. Čerpadlo na odsávanie mlieka 21 dodáva sa do regeneračnej sekcie, kde sa predchladí. Mlieko sa nakoniec ochladí studená voda až do teploty zrenia 22--50°C v chladiacej časti III.

Mlieko sa ohrieva na pasterizačnú teplotu horúcou vodou, ktorá je privádzaná do pasterizačnej časti odstredivým čerpadlom. 10. Voda chladená v pasterizačnej časti je ohrievaná parou v parnom kontaktnom ohrievači 13, z ktorej sa privádza do akumulačnej nádrže 12. Prebytočná voda vznikajúca pri kondenzácii pary je odvádzaná cez odtokové potrubie do kanalizácie.

Para sa do parného kontaktného ohrievača privádza regulačným ventilom 18. teplotný senzor 11, určený na reguláciu teploty pasterizácie, pripojený k regulačnému ventilu prívodu pary 18 a spätný ventil 17. Spätný ventil prepne prietok mlieka na opätovnú pasterizáciu, ak teplota pasterizácie nedosiahla nastavenú hodnotu.

Na kontrolu tlaku mlieka a pary je zariadenie vybavené indikačnými tlakomermi 8, 9, 14, 16, 20.

1 -- vyrovnávací nádrž; 2 -- plavákový regulátor hladiny; 3 -- odstredivé čerpadlo na mlieko; 4, 11 - snímače teploty; 5 -- tanierové prístroje; 6, 7 -- separátory mlieka; 8, 9, 14, 16, 20 -- indikačné tlakomery; 10 -- odstredivé čerpadlo na teplú vodu; 12 - nádrž na batérie; 13 -- parný kontaktný ohrievač; 15 - homogenizátor; 17 - spätný ventil; 18 -- parný regulačný ventil; 19 -- vydržať; 21 - odstredivé čerpadlo na pasterizované mlieko

Obrázok 11 - Schematický diagram pasterizačno-chladiacej jednotky pre fermentované mliečne výrobky

Pasterizačné a chladiace jednotky na pitnú smotanu sa vyrábajú s výkonom 100 a 2000 l/h.

Krém vstupuje do vyrovnávacej nádrže 1 (obrázok 12). Hladina smotany v nádrži je regulovaná plavákovým regulátorom hladiny 2. Odstredivé čerpadlo 8 dodáva smotanu do regeneračnej sekcie 1, kde sa zahreje na teplotu 50-65 0 C. Z regeneračnej sekcie vstupuje smotana do pasterizácie oddiele II, kde sa pasterizujú pri teplote 86-90 0 C. Po pasterizácii sa smotana ochladí najskôr v regeneračnej časti, a potom vo vodnej časti III a kyslou uhorkou ja V chladenie na teplotu 2-6 0 C.

Na ohrev smotany sa používa horúca voda o teplote 90-95 0 C. Do pasterizačnej časti sa čerpá odstredivým čerpadlom 9. Horúca voda sa ohrieva parou v parnom kontaktnom ohrievači 15. Prebytočná horúca voda vzniká ako v dôsledku kondenzácie vykurovacej pary sa z akumulačnej nádrže 11 odvádza drenážnou kanalizáciou.

Na výstupe pasterizovanej smotany je inštalovaný snímač teploty 10, ktorý je napojený na regulačný ventil 12 a spätný ventil 3. Pri nedostatočnej teplote pasterizácie sa automaticky zvýši množstvo privádzanej pary. Riadiaci ventil 7 je určený na reguláciu prívodu soľanky a tým aj konečnej teploty pasterizovanej smotany. Indikačné tlakomery 6, 13, 14 sú určené na kontrolu tlaku soľanky a pary

1 - vyrovnávacia nádrž; 2 - regulátor hladiny plaváka; 3 - spätný ventil; 4, 10 - snímače teploty; 5 - tanierové prístroje; 6, 13, 14 - indikačné tlakomery, 7 - regulačný ventil prívodu soľanky; 8 - odstredivé čerpadlo na smotanu; 9 - odstredivé čerpadlo na teplú vodu; 11 - skladovacia nádrž; 12 - regulačný ventil prívodu pary; 15 - parný kontaktný ohrievač

Obrázok 12 - Schematický diagram pasterizačnej a chladiacej jednotky na pitnú smotanu

Pasterizácia mlieka a mliečnych výrobkov sa rozšírila vo všetkých krajinách sveta. Umožňuje výrazne zvýšiť trvanlivosť a predaj výrobkov.

Mlieko a mliečne výrobky sa pasterizujú v špeciálnych nádobách, rúrkových pasterizačných jednotkách, ako aj doskových pasterizačných a chladiacich jednotkách.

Rúrkové pasterizačné zariadenie

Rúrkové pasterizačné zariadenie pozostáva z dvoch odstredivých čerpadiel, rúrkového aparátu, spätného ventilu, odvádzačov kondenzátu a ovládacieho panela s prístrojmi na sledovanie a reguláciu technologického procesu.

Hlavným prvkom inštalácie je dvojvalcový výmenník tepla pozostávajúci z horného a spodného valca, ktoré sú navzájom spojené potrubím. Na koncoch valcov sú privarené rúrkové mriežky, v ktorých je rozšírených 24 rúrok s priemerom 30 mm. Rúrkové plechy z nehrdzavejúcej ocele majú vyfrézované krátke spojovacie kanály postupne konce rúrok, čím sa vytvorí súvislý zvitok s celkovou dĺžkou asi 30 m. Koncové valce sú pokryté krytmi s gumovými tesneniami, aby sa zaistila tesnosť zariadenia a oddelili sa krátke kanály od seba.

Para sa privádza do medzitrubkového priestoru každého valca. Odpadová para vo forme kondenzátu sa odstraňuje pomocou termodynamických lapačov kondenzátu.

Ohriate mlieko sa pohybuje vo vnútri trubicového priestoru a prechádza postupne spodným a horným valcom. Na vstupe pary je inštalovaný regulačný ventil prívodu pary a na výstupe mlieka zo stroja je inštalovaný spätný ventil, pomocou ktorého sa podpasterizované mlieko automaticky posiela na opätovnú pasterizáciu. Spätný ventil je pripojený cez regulátor teploty k teplotnému snímaču, ktorý je tiež umiestnený na výstupe mlieka zo stroja. Zariadenie je vybavené tlakomerom na sledovanie tlaku pary a mlieka.

Spracovaný produkt zo zásobníka je pomocou prvého odstredivého čerpadla privádzaný do spodného valca výmenníka tepla, kde sa parou ohrieva na teplotu 50-60°C a prechádza do horného valca. Tu sa pasterizuje pri teplote 80-90°C.

Druhá pumpa je určená na dodávanie mlieka z prvého valca do druhého. Je potrebné poznamenať, že v zariadeniach na tubulárnu pasterizáciu nie je rýchlosť pohybu rôznych produktov rovnaká. V zariadení na pasterizáciu krému je rýchlosť jeho pohybu v rúrkach výmenníka tepla 1,2 m/s. Počas procesu výmeny tepla sa smotana dostáva do valcov pasterizátora pomocou jediného odstredivého čerpadla. Rýchlosť pohybu mlieka vďaka použitiu dvoch čerpadiel je vyššia a dosahuje 2,4 m/s.

Výhodou rúrových pasterizačných zariadení v porovnaní s doskovými je výrazne menší počet a veľkosť tesniacich tesnení, nevýhodou sú veľké rozmery a vysoká spotreba kovu; okrem toho je pri čistení a umývaní týchto inštalácií potrebný voľný priestor na koncoch valcov výmenníka tepla.

Rúrkové zariadenia sú účinné, ak sa následný proces spracovania mlieka vykonáva pri teplote mierne odlišnej od teploty pasterizácie.

Dosková pasterizačná a chladiaca jednotka

Doskové pasterizačno-chladiace jednotky sa používajú na tepelné spracovanie mliečnych, smotanových a zmrzlinových zmesí. Konštrukcia každého z týchto zariadení má svoje vlastné charakteristiky, ktoré sa odrážajú v popise zariadení na výrobu rôznych mliečnych výrobkov.

Zloženie použitej doskovej pasterizačno-chladiacej jednotky na tepelnú úpravu mlieka, obsahuje vyrovnávaciu nádrž, odstredivé čerpadlá na horúcu vodu a mlieko, doskový prístroj, separátor mlieka, záchytnú nádrž, spätný ventil, vykurovací systém a riadiacu skriňu.

Odstredivé čerpadlo je určené na odoberanie mlieka z vyrovnávacej nádrže a jeho dodávanie do doskového prístroja. Aby sa zabránilo nasávaniu vzduchu do pumpy, udržiava sa určitá hladina mlieka (najmenej 300 mm) v vyrovnávacej nádrži pomocou plavákového mechanizmu. Nedodržanie tejto podmienky vedie k peneniu, ktoré znižuje účinnosť pasterizácie.

Dosková pasterizačno-chladiaca jednotka má hlavný predný stĺpik a pomocný zadný stĺpik, do ktorých sú upevnené konce horných a spodných vodorovných tyčí. Horná je určená na zavesenie teplovýmenných dosiek. Po obvode každej dosky je v špeciálnej drážke umiestnené veľké gumové tesnenie, ktoré hermeticky utesňuje kanál.

Doštičky majú otvory s malými gumenými krúžkami. Po zložení dosiek v zariadení sa vytvoria dva izolované systémy kanálov, ktorými sa pohybuje mlieko a chladivo.

Doskový prístroj je vybavený teplovýmennými doskami vyrobenými z nehrdzavejúcej ocele, rozdelených do piatich sekcií: prvý a druhý stupeň regenerácie, pasterizácia, chladenie artézskou vodou a chladenie ľadovou vodou. Niektoré doštičkové zariadenia majú jednu regeneračnú časť. Sekcie sú od seba oddelené špeciálnymi medzidoskami, ktoré majú v rohoch armatúry na privádzanie a vypúšťanie kvapalín. Sériové čísla sú vyrazené na štítku, rovnaké čísla sú uvedené na schéme usporiadania štítku.

Dosky sú pritlačené k stojanu pomocou dosky a upínacích zariadení. Stupeň stlačenia tepelných úsekov sa určuje z tabuľky so stupnicou inštalovanou na horných a spodných vzperách. Nulové delenie je nastavené pozdĺž osi vertikálnej rozpernej skrutky, čo zodpovedá minimálnemu stlačeniu, ktoré zaisťuje tesnosť.

Vo veľkokapacitných inštaláciách majú tanierové zariadenia obojstranné usporiadanie sekcií vo vzťahu k hlavnému stojanu.

Pasterizačno-chladiaca jednotka tiež obsahuje: separátor mlieka a vydržať. Čistička mlieka slúži na čistenie mlieka. Pri použití čističky s odstredivým vypúšťaním sedimentu je inštalovaný jeden separátor, s manuálnym jeden - dva.

Zádržný prostriedok je jedným z hlavných prvkov pasterizačných a chladiacich jednotiek. V ňom sa mlieko udržiava pri pasterizačnej teplote po určitú dobu (20 alebo 300 s) potrebnú na dokončenie baktericídneho účinku teploty.

Držiak pozostáva z jedného alebo štyroch valcov, ktoré sú namontované na rúrkových podperách. V niektorých inštaláciách je držiak vyrobený vo forme štyroch špirálovitých častí vyrobených z rúrok s priemerom 60 mm.

Spätný alebo obtokový elektrohydraulický ventil slúži na automatické prepnutie toku mlieka na opätovnú pasterizáciu, keď sa zníži jeho teplota v pasterizačnej časti.

Prevádzka pasterizačno-chladiacej jednotky pri výrobe konzumného mlieka je nasledovná. Mlieko zo zásobnej nádrže smeruje samospádom alebo pod tlakom do vyrovnávacej nádrže, odkiaľ je prečerpávané do prvej regeneračnej sekcie doskového aparátu. Zahriaty na 37-40°C vstupuje do čističky mlieka na odstránenie mechanických nečistôt a ďalej sa zahrieva v druhej regeneračnej časti a pasterizačnej časti, kde sa zahreje na 90°C. Z pasterizačnej časti sa mlieko posiela cez elektrohydraulický obtokový ventil do držiaka, kde zostane až 300 s, potom vstupuje do regeneračných sekcií, aby prenieslo teplo do protiprúdu mlieka vstupujúceho do prístroja. Potom vstupuje postupne do chladiacich sekcií s vodou a soľankou, kde sa ochladí na 8°C a opúšťa zariadenie.

Mlieko sa chladí pomocou artézskej a ľadovej vody alebo soľanky vychádzajúcej z chladiacej jednotky. Chladenie mlieka na teplotu nie vyššiu ako 8°C je možné len pri normálnom prívode vody a soľanky do chladiacej časti. Celý proces pasterizácie je riadený automaticky.

Požadovaná teplota pasterizácie je udržiavaná elektronickým mostíkom. Úprava je plynulá. Pasterizačná teplota sa zaznamenáva na pásku s grafom ovládacie zariadenie. Zvuk a svetelný alarm spustí, keď teplota pasterizácie klesne pod dané parametre.

Na ohrev produktu sa okrem horúcej vody, pary alebo elektriny v niektorých pasterizačných a chladiacich jednotkách používajú infražiariče ako zdroj priameho ohrevu mlieka. V zariadeniach s nízkou produktivitou sa mlieko privádza do tenkej vrstvy na ošetrenie infračerveným žiaričom.

Doskové pasterizačno-chladiace jednotky majú v porovnaní s inými typmi tepelných zariadení množstvo výhod:

malá pracovná kapacita, ktorá umožňuje automatizačným zariadeniam presnejšie sledovať priebeh technologického procesu (pri doskovej inštalácii je pracovná kapacita trikrát menšia ako pri rúrkovej inštalácii s rovnakou produktivitou);
schopnosť pracovať pomerne efektívne s minimálnym tepelným tlakom; minimálne prítoky tepla a straty tepla a chladu (tepelná izolácia sa zvyčajne nevyžaduje);
výrazná úspora (80...90%) tepla v regeneračných sekciách (merná spotreba pary v doskových jednotkách je 2-3x menšia ako v rúrkových jednotkách a 4-5x nižšia ako pri kapacitných výmenníkoch tepla);
malá inštalačná plocha (dosková inštalácia zaberá približne 4-krát menšiu plochu ako rúrková inštalácia podobného výkonu);
schopnosť meniť počet dosiek v každej sekcii, čo vám umožňuje prispôsobiť výmenník tepla konkrétnemu technologickému procesu;
možnosť cirkulačného umývania zariadenia na mieste.

Jedna zo sľubných oblastí na zlepšenie pasterizácia inštaláciách je použitie rotačných ohrievačov v nich, špeciálny dizajnčo umožňuje v dôsledku molekulárneho trenia častíc spracovávaného produktu zahriať tento produkt na danú teplotu. Teplota tepelného spracovania produktu závisí od času, počas ktorého je v rotačnom ohrievači a môže byť nastavená v širokom rozsahu. Súčasne sa produkt homogenizuje.