Принципиальное устройство основных видов емкостных аппаратов с рубашкой

Ванна длительной пастеризации (рис. 48) заполняется продуктом с помощью насоса через патрубок 6 или по трубе, опускаемой через открытую крышку 5. В рубашку 2 подается вода через вентиль 8 до появления ее в трубе 3, после чего он перекрывается, и открывается вентиль 9 подачи пара. Одновременно включается мешалка 4. Вода в рубашке нагревается паром. Тепло от нагретой воды передается через стенку продукту, который для более быстрого перемешивания обрабатывается мешалкой. Избыток воды в рубашке отводится через переливную трубу 3. Пастеризацию ведут при 63…85 ⁰С с последующим охлаждением до 8…10 ⁰С. Температура охлаждения молока после пастеризации регулируется вентилями 8 и 9. Продукт после тепловой обработки выпускается через патрубок 6 в трубопровод. Вода из рубашки удаляется через вентиль 10.

Рис. 48. Ванна длительной пастеризации (ВДП):

1 – защитный кожух; 2 – рубашка; 3 – труба переливная рубашки;

4 – мешалка; 5 – крышка; 6 – патрубок; 7 – регулирующее устройство ножек ванны; 8 – вентиль подачи холодной воды; 9 – вентиль подачи пара; 10 – вентиль для слива конденсата

Танк универсальный (ТУМ-1200) имеет аналогичное устройство. Иначе осуществляется перемешивание продукта, охлаждение воды в рубашке, прогон воды в рубашке.

Танк для кисломолочных продуктов имеет осевую вертикальную ленточную мешалку.

При производстве сметаны применяют емкостные аппараты различной конструкции, например аппарат для созревания сливок Л5-ОАВ-6,3. Его используют для подготовки и обработки сливок, сливочного масла и других молочных продуктов.

Схема сливкосозревательного аппарата Л5-ОАВ приведена на рис. 49, техническая характеристика аппаратов марок Л5-ОАВ-6,3, ВСГМ – в таблице 18.

Рис. 49. Сливкосозревательный аппарат Л5-ОАВ-6,3:

1 – моющая головка; 2 – привод; 3 – внутренняя емкость; 4 – люк;

5 – стойка; 6 – термоизоляционный материал; 7, 10 – змеевики; 8 – датчик количества продукта; 9 – труба слива холодной и теплой воды;

11 – патрубок для подвода тепло- и хладоносителя; 12, 14 – лопасти мешалки; 13 – опора

В верхней части емкости Л5-ОАВ-6,3 установлены три моющие головки, которые с помощью резьбового соединения прикреплены в кольцевом коллекторе, приваренном к верхнему днищу. Моющие головки расположены под углом к оси емкости, что способствует каче­ственной мойке ее внутренней поверхности. Автоматическую подачу моющего раствора обеспечивает пневматический клапан на трубопроводе подачи моющего раствора. Закрывающая откидная крышка имеет блокировку (конечный выключатель), обеспечивающую отключение электродвигателя и остановку автоматической мойки при открывании крышки.

Сливкосозревательная ванна ВСГМ-800 (рис. 50) наполняется охлажденными сливками до уровня ниже бортов на 70 мм. В мешалку подается рассол, включают привод и охлаждают сливки до 2 ⁰С. При этой температуре сливки выдерживают в течение 4-х часов. После этого прекращают подачу рассола в мешалку, заполняют рубашку водой, воду подогревают паром с помощью барботера, тем самым нагревая через стенку рубашки сливки до температуры сбивания (7…8 ⁰С). После подогрева сливок выключают привод мешалки и сливки выпускают из ванны через шибер в цилиндрический маслоизготовитель.

Рис. 50. Сливкосозревательная ванна ВСГМ-800:

1 – опоры; 2 – переливная труба; 3 – барботер; 4 – коромысло;

5 – подшипники; 6 – мешалка; 7 – емкость; 8 – кран; 9 – электродвигатель; 10 – плита; 11 – червячный редуктор; 12 – крышка; 13 – патрубок для отвода конденсата

Таблица 18

Характеристики сливкосозревательных аппаратов

Показатель	Аппарат Л5-ОАВ-6,3	Ванны
		ВСГМ-800	ВСГМ-2000
Рабочая емкость, м3	6,3	0,8	2,0
Число оборотов (качаний для ВСГМ), с-1	0,33	12	18
Установленная мощность, кВт	3,7	0,55	0,75
Расход пара, кг/ч	50,0	3,56	8,9
Габаритные размеры, мм
длина	3900	2210	3660
ширина	4400	1680	1680
высота	3210	1150	1150

Аппараты для производства кисломолочных напитков. Аппарат Я1-ОСВ (рис. 51) состоит из корпуса, мешалки, привода, моечного устройства, крышки люка, датчиков верхнего и нижнего уровней, крана отбора проб, термометра сопротивления, стеклянного термометра и регулируемых опор. Корпус представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд с днищем и крышкой, теплообменной рубашкой в виде змеевика и патрубками подвода и отвода тепло- и хладоносителя. Корпус термоизолирован фенолформальдегидным пенопластом и облицован тонколистовой сталью. К днищу приварены регулируемые опоры.

Мешалка, установленная вертикально, имеет форму трубчатого контура с диагональной лопастью. Нижней частью мешалка опирается на подшипник скольжения. Привод представляет собой плиту с установленным на ней мотор-редуктором. Моечное устройство состоит из двух головок, вращающихся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Головки имеют изогнутые трубки, создающие при вытекании жидкости реактивную силу, вращающую головки.

Заполнение и опорожнение аппарата продуктом осуществляются через патрубок в нижней части корпуса. Для контроля температуры продукта в нижней части корпуса установлены стеклянный термометр и термометр сопротивления. Для определения верхнего уровня продукта служат датчики верхнего уровня, для сигнализации опорожнения – датчик нижнего уровня. Пробу продукта для определения кислотности берут через кран, расположенный в цилиндрической части резервуара.

В резервуаре имеется люк, закрываемый крышкой с защелкой. У крышки люка установлен конечный выключатель. На крышке резервуара расположен патрубок для подсоединения к внешней охладительной установке. Система охлаждения в виде замкнутой спиралевидной рубашки позволяет прокачивать теплоносители под избыточным давлением, что повышает эффективность теплообмена и упрощает проектные решения по обвязке трубопроводами.

Рис. 51. Аппарат Я1-ОСВ:

1 – стеклянный термометр; 2 – термометр сопротивления; 3 – пробный кран; 4 – привод; 5 – моечное устройство; 6 – крышка; 7 – вход хладоносителя; 8 – мешалка; 9 – теплоизоляция; 10 – корпус; 11 – днище;

12 – выход хдадоносителя; 13 – датчик нижнего уровня; 14 – патрубок наполнения-опорожнения; 15 – опора; 16 – крышка люка; 17 – лестница с площадкой обслуживания; 18 –смотровое окно; 19 – светильник;

20 – датчики верхнего уровня; 21 – воздушный клапан

В аппарате Я1-ОСВ осуществляются следующие операции: заполнение продуктом до определенного уровня, введение закваски (при необходимости), перемешивание, сквашивание или созревание продукта, охлаждение. Резервуары оснащены средствами контроля, автоматического и дистанционного управления процессами, что позволяет обеспечить минимальную трудоемкость эксплуатации и высокое качество вырабатываемых продуктов. Технические характеристики аппаратов приведены в таблице 19.

Таблица 19

Технические характеристики теплообменных аппаратов

Я1-ОСВ для производства кисломолочных продуктов

Показатель	Установки марок
	Я1-ОСВ-2	Я1-ОСВ-3	Я1-ОСВ-4	Я1-ОСВ-5	Я1-ОСВ-6
Рабочая вместимость, м3	1	2,5	4	6,3	10
Внутренний диаметр, мм	1200	1400	1600	2000	2400
Условный диаметр патрубков наполнения-опорожнения, мм	50 (для всех моделей)
Установленная мощность, кВт	0,75 (для всех моделей)
Занимаемая площадь, м2	2,12	2,7	3,7	5,4	7,33
Масса, кг	535	900	1070	1500	2000

Принцип действия ванны для охлаждения и кристаллизации сгущенного молока П-453 (рис. 52) состоит в следующем.

В рубашку 2 через барботер 7 подают воду до полного заполнения, т.е. до появления ее из трубы 8.

Рис. 52. Ванна для охлаждения и кристаллизации сгущенного молока П-453:

1 – крышка; 2 – рубашка; 3 – мешалка шестилопастная; 4 – лопасть у конического днища; 5 – вал мешалки; 6 – кран выпуска охлажденного продукта; 7 – барботер для подачи воды и пара; 8 – труба переливная

В таблице 20 приведены технические характеристики емкостного пастеризационного оборудования.

После этого подача воды прекращается, включается подача пара, вода при этом нагревается до 52 ⁰С, подогретая ванна наполняется сгущенным молоком, включается привод мешалки. Закрывают подачу пара, подают холодную воду, охлаждают молоко до температуры кристаллизации 30…32 ⁰С и прекращают подачу воды, вносят затравку (тонкоизмельченная лактоза – 0,02 % к количеству молока). Перемешивают в течение 40…50 минут. После этого охлаждают молоко водой при непрерывном перемешивании до 18 ⁰С и готовый продукт выпускают из ванны. Весь процесс длится 1,5…2,4 часа.

Монтаж

Рассмотренные аппараты устанавливают без специальных фундаментов на ровном полу. Оси емкостей должны быть вертикальными. После установки монтируют трубопроводы, арматуру, электрооборудование. Сливные патрубки и переливная труба должны иметь открытый выход воды в воронку, присоединение их к трубопроводам недопустимо (во избежание смятия и разрыва ванны). Корпус аппарата заземляется.

Подготовка к работе

1. Проверка правильности монтажа.

2. Проверка работы мешалки.

3. Тщательная мойка (и стерилизация) особенно заквасочников.

Остатки продукта с рабочей ванны смывают холодной водой, мягкими щетками промывают внутренние поверхности, крышку, мешалку. Затем ополаскивают, воду спускают. Заливают горячий щелочной раствор, повторно промывают щетками, спускают щелочной раствор. Заливают чистую горячую воду, спускают после ополаскивания.

Механическая мойка резервуаров включает следующие операции:

1. Ополаскивание холодной водой с одновременным сливом промывных вод – 5 мин.

2. Мойка горячим щелочным раствором при циркуляции – 10 мин.

3. Ополаскивание водой – 5 мин.

4. Мойка раствором хлорной извести с циркуляцией – 3…5 мин.

5. Ополаскивание холодной водой со сливом промывной воды.

Для подготовки растворов и мойки танков используют установку для безразборной мойки пастеризаторов.

Трубчатые теплообменные аппараты используют:

- для пастеризации молока, поступающего в вакуумные аппараты для сгущения;

- пастеризации сливок, поступающих на сепарирование (при производстве сливочного масла в потоке);

- пастеризации молока при производстве топленого молока;

- подогрева молока перед сепарированием;

- охлаждения молока, сливок, творога.

Преимущества использования трубчатых теплообменников:

1. небольшое количество резиновых уплотнений;

2. простота конструкции;

3. возможность применения циркуляционной мойки.

Недостатки:

1. необходимость значительного пространства перед аппаратом;

2. отсутствие регенерации тепла;

3. потребность значительных порогов для преодоления сопротивления силы трения (при высоких скоростях движения продукта по трубам).

По конструктивным признакам поверхности теплообменника все трубчатые аппараты подразделяются на оросительные (открытые) и закрытые.

Оросительные теплообменники состоят из нескольких расположенных одна над другой труб, соединенных коленами (рис. 53). По трубам протекает охлаждаемый теплоноситель. Охлаждающая вода поступает в распределительный желоб, из которого равномерно перетекает в верхнюю трубу теплообменника и на расположенные ниже трубы. Часть охлаждающей воды испаряется с поверхности труб. Под нижней трубой находится желоб для сбора воды.

Рис. 53. Оросительный теплообменник:

1 – распределительный желоб; 2 – труба; 3 – колено; 4 – стойка;

5 – сборный желоб

В отличие от цилиндрических охладителей, плоские изготавливают одноярусными – для охлаждения только водой и двухъярусными (верхняя и нижняя секции) – для охлаждения водой и рассолом.