Оборудование для первичной обработки молока

 

 

 

1 - нижняя часть корпуса; 2 - отверстие для молока; 3 - уплотнительное  кольцо; 4 - кольцевой канал для  молока; 5 - верхняя часть корпуса; 6 - патрубок для входа молока; 7 - центральный стержень; 8 - регулировочная  гайка; 9 - патрубок для входа пара; 10 - канал для пара; 11 - смесительная камера

 

Рисунок - 18 Пароконтактный нагреватель молока

 

Молочные консервы — сгущенные молоко и сливки с сахаром, сгущенное стерилизованное молоко и т. д. фасуют главным образом в жестяные банки № 7 (вместимостью 325 мл и загрузкой сгущенного молока 400 г). Реже применяют банки № 14 (вместимостью 3030 мл и загрузкой сгущенного молока 3,8...3,9 кг). Тепловая обработка таких консервов проводится без противодавления.

Стерилизация консервов как с противодавлением, так и без него может осуществляться в специальных автоклавах периодического действия, а также в установках непрерывного действия — гидростатических стерилизаторах.

Автоклавы могут быть вертикальные для стерилизации консервов в жестяной и стеклянной таре паром или в воде и горизонтальные — для стерилизации консервов в жестяной таре паром. В зависимости от состояния стерилизуемого продукта различают обыкновенные и ротационные автоклавы. В последних продукт в процессе стерилизации непрерывно перемещается во вращающемся барабане, что значительно улучшает теплообмен, а следовательно, и эффективность всей операции.

В отличие от автоклавов гидростатические стерилизаторы име¬ют законченный цикл тепловой обработки продукта, при котором он не только нагревается, но и охлаждается. Производительность таких аппаратов значительно увеличивается за счет совмещения в них всех операций обработки консервов — предварительного нагрева, стерилизации, предварительного и окончательного охлаждения.

 

11 УСТАНОВКИ ДЛЯ ВАКУУМ-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МОЛОКА

 

В некоторых пастеризационно-охладительных установках применяют устройства для удаления нежелательных запахов и привкусов. Эти устройства называют дезодораторами. Они представляют собой емкости цилиндрической формы, их устанавливают между выдерживателем и секцией пастеризации. Дезодораторы бывают с инжекцией острого пара в продукт при атмосферном давлении и вакуумные.

В первом случае продукт перед поступлением в дезодоратор смешивается с очищенным острым паром, в результате чего улучшается степень его дезодорирования.

В вакуумных дезодораторах предварительно нагретый продукт поступает в перфорированную камеру (рисунок 19) с отражателем. В вакуум-камере поддерживается разрежение (50...60 кПа), и поэтому продукт вскипает. Вторичный пар и выделившиеся газы удаляются из камеры с помощью эжекторного конденсатора. Продукт откачивается специальным насосом.

Такую установку можно применять как самостоятельно, так и в комплектах технологического оборудования.

 

1 - вакуум-насос; 2 - обратный  клапан; 3 - конденсатор; 4 - термометр; 5 - воздушный клапан; 6 - вакуумметр; 7 - обратный клапан; 8 - крышка-отражатель; 9 - перфорированная камера; 10 - шарообразные  тела; 11 - вакуум-камера; 12 - насос для продукта; 13 - электродвигатель

 

Рисунок – 19  Вакуум-термическая установка

12 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ МОЛОКА

 

Оборудование этой группы (охладители, подогреватели, пастеризаторы и пастеризационно-охладительные установки) подбирают по часовой производительности с учетом особенностей выполняемого технологического процесса. В связи с тем что из технической характеристики теплообменных аппаратов обычно известны количество, тип и размеры пластин, а также температурный режим их работы, задачей технологического расчета является адаптация выбранного оборудования к условиям конкретного производственного процесса. С этой целью определяют расход количества теплоты и холода для обработки молока при принятых значениях температуры продукта, горячей и холодной воды, а также рассола.

В некоторых случаях, когда изменение теплового режима работы и производительности пластинчатого аппарата достигается за счет его перекомпоновки, следует провести проверочный расчет оборудования. Он позволяет определить площадь поверхности теплообмена и количество пластин каждой секции, а также получить расчетные данные для построения температурного графика пластинчатого аппарата.

Расход количества теплоты Qт (Дж/с) при нагревании продукта рассчитывают по формуле

         Qт = Gпсп(tk - tн)  ,                                                                                     (1)

 

где Gп - массовый расход продукта, кг/с;                                                                                                   сп - удельная теплоемкость продукта, Дж/кг * °С);                                                                      tk и tн - соответственно начальная и конечная температура продукта, С.

 

Если пластинчатый аппарат имеет регенератор, то расчет расхода количества теплоты проводят с учетом коэффициента регенерации (Е):

 

          Qт = Gпсп[(1-E)( tk - tн)]                                                                             (2)

 

Расход пара Р (кг/ч), необходимого для получения горячей воды, определяют по формуле:

 

          Р =                                                                                                   (3)

         

 где — энтальпия соответственно греющего пара и конденсата, Дж/кг; 

        т —тепловой КПД аппарата (т = 0,75...0,85).

 

Расход холода Qx (Дж/ч), необходимого для охлаждения продукта в рассольной секции пластинчатого аппарата, определяют по формуле:

                                    

          Qx = Gпсп(tр – tр)                                                                                             (4)

где tр и tр - температура продукта соответственно на входе и выходе рассольной секции, °С.

 

Полученный расход количества холода является основанием для выбора марки и количества холодильных машин (nx):

 

 nx = 6,                                                                                                 (5)

где Kх — коэффициент, учитывающий потери холода в окружающую среду       (Kх=1,05...1,1)                                                                                                                               УХ — производительность холодильной машины, кВт.

 

Площадь поверхности теплопередачи F (м2) многосекционного

аппарата определяют для каждой секции в отдельности:

 

         F = ,                                                                                               (6)

где Gп - массовый расход продукта, кг/с;                                                                                                   k - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2•°С;                                                                                              - средний температурный напор, °С.

 

В конструкторских расчетах общий коэффициент теплопередачи каждой секции рассчитывают по специальной методике.

В технологических расчетах этими величинами задаются, исходя из следующих рекомендаций.

Для пастеризационно-охладительных установок производительностью 1,5...2 кг/с коэффициент теплопередачи секций пастеризации, регенерации, охлаждения водой и рассолом можно принять соответственно 2550...2620; 2100...2300; 1200... 1500; 1050... 1150 Вт/(м2 ■ °С). Для установок производительностью меньше 1 кг/с эти величины принимаются равными соответственно 1200, 1150, 1100 и 950 Вт/(м2 * °С).

Средний температурный напор определяют из температурного графика (рис. 3.10), для построения которого рассчитывают недо стающие значения температуры:

          t2 =  t1 +( t3 – t1)E                                                                                      (7)

 

           t4 = t1  + t3 – t2                                                                                           (8)

 

           t5 = tʹв + 2                                                                                                 (9)

——Молоко——Холодная вода

—Рассол —»— « Горячая вода

I - секция пастеризации; II - секция регенерации; III - секция водяного охлаждения; IV- секция рассольного охлаждения; V- выдерживатель

где t2 - температура регенерации, °С; t1 - начальная температура молока, °С (6...10'С); t3— температура пастеризации, °С (74...76°С при выработке питьевого молока и 86...88°С при выработке кефира); Е — коэффициент регенерации (0,8...0,85); t4— температура молока между секциями регенерации и водяного охлаждения, °С; t5 —  температура молока между секциями водяного и рассольного охлаждения, 'С; СЕ — начальная температура охлаждающей воды, °С (8...10°С).

(«г = 4...8), холодной воды (ив = 3), рассола (лр = 2—2,5); /р — начальная температура рассола, °С (— 4...— 5 °С); 4 — конечная температура пастеризованного молока, СС (4 °С).

 

Рисунок - 20 Температурный график пластинчатого аппарата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

1. Курочкин А.А, Ляшенко В.В. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства - М.Колос, 2001 -440 с
2. Бредихин С.А. и др. Технологическое оборудование мясокомбинатов. С.А.         Бредихин, О.В. Бредихина и др. – 2 изд.испр-  М.Колос,2000  – 392 с, ил.
3. Драгилев А.И., Дроздов В.С. Технологические машины и аппараты пищевых производств.-М: Колос,1999.-376с,ил.