El dispositivo y el principio de funcionamiento de la unidad de refrigeración y pasteurización de placas. Un enfriador de pasteurización de leche típico incluye Cómo funciona un enfriador de pasteurizador

Instalaciones de pasteurización - refrigeración de tipo lamelar. La planta de pasteurización-enfriamiento de placas incluye un tanque de compensación con un dispositivo de flotador de válvula para regular el nivel de leche en el tanque, una bomba centrífuga para leche, un aparato de placas, un separador-limpiador de leche, una válvula de retención, un retorno válvula, una bomba centrífuga para agua caliente, un calentador de contacto de vapor para calentar agua y panel de control.

El tanque de compensación es un recipiente cilíndrico de acero inoxidable con tapa. Hay dos ramales en la superficie lateral, uno de los cuales está destinado a introducir leche cruda en el tanque de compensación y el otro a introducir leche subpasteurizada. En la boca de introducción de la leche cruda se instala una válvula, conectada mediante una palanca a un flotador.

La bomba centrífuga está diseñada para tomar leche del tanque de compensación y suministrarla al aparato lamelar.

aparato de placa(Figura 7) tiene un portaequipajes delantero principal 3 y un portaequipajes trasero auxiliar 9. Los extremos de las varillas superior e inferior se fijan en los portaequipajes delantero y trasero. La varilla horizontal superior 7 está destinada a la suspensión de las placas de intercambio de calor 15. La junta 13, que en el lado frontal de la placa limita el canal para el flujo del medio correspondiente.

La placa tiene orificios de esquina 4 y 14, alrededor de los cuales se colocan pequeñas juntas anulares de goma 5. Las juntas de sellado, después de ensamblar y comprimir las placas en el aparato, forman dos sistemas aislados de canales sellados. Uno de estos sistemas está diseñado para un entorno de trabajo caliente y el otro para uno frío. Cada uno de los sistemas de canales entre placas está conectado a su colector. El medio de trabajo en frío ingresa al colector a través del accesorio 1 ubicado en el bastidor. A través del colector, el medio de trabajo llega a la placa 6, que tiene un ángulo ciego (no hay orificio) y se esparce en los canales entre placas. El medio de trabajo, que se acumula en el colector inferior, que está formado por los orificios de las esquinas inferiores 14, sale del aparato a través del accesorio 11. El medio de trabajo caliente entra en el aparato a través del accesorio 12 y entra en el colector inferior. Además, se propaga en los canales entre placas y, moviéndose de abajo hacia arriba (contracorriente con respecto al medio de trabajo en frío), se recoge en el colector superior. El medio de trabajo caliente sale del aparato a través del accesorio 2. Las juntas de sellado en el aparato aseguran la hermeticidad y la alternancia de los canales entre placas para medios de trabajo fríos y calientes. Todas las placas están fuertemente comprimidas por la placa de presión 8 y el tornillo 10. En el aparato ensamblado, las placas de intercambio de calor se agrupan en secciones, lo que da como resultado el precalentamiento de la leche (por recuperación), el calentamiento hasta la temperatura de pasteurización, el preenfriamiento (por recuperación) y enfriamiento final.

1, 2, 11, 12 - accesorios; 3 - pilar delantero; 4 -- agujero en la esquina superior; 5 -- pequeña junta de anillo de goma; 6 - placa de límite; 7 - varilla; 8 -- placa de presión; 9 -- rejilla trasera; 10 -- tornillo; 13 - una junta de goma grande; 14 -- agujero en la esquina inferior; 15 -- placa de transferencia de calor

Figura 7 - Esquema del aparato de placas.

En el aparato, la leche se mueve secuencialmente a través de las secciones durante su procesamiento. Primero, pasa por la sección de recuperación 1 (Figura 8). Desde este apartado se sale para limpieza. Luego, la leche ingresa a la sección de pasteurización II, regresa nuevamente a la sección de recuperación I y luego ingresa a la sección de enfriamiento por agua III y la sección de enfriamiento por salmuera IV.

Cada sección está formada por bolsas a través de las cuales la leche también se mueve secuencialmente. En el esquema presentado, cada sección tiene dos paquetes. El movimiento de la leche a través de los paquetes de secciones es secuencial: el primer y segundo paquete están en la sección de recuperación; los paquetes primero y segundo están en la sección de pasteurización y, además, en las secciones de enfriamiento de agua y salmuera. Cada paquete consta de un cierto número de placas que forman canales paralelos. El movimiento de la leche a través de los canales de los envases se realiza en un flujo paralelo.

El número de paquetes y canales paralelos depende de la velocidad de movimiento de la leche en la máquina. Las placas tienen una superficie ondulada. Cerrados en secciones, forman canales sinuosos, moviéndose a lo largo de los cuales los flujos de leche, medio de calentamiento y enfriamiento cambian periódicamente de dirección. Como resultado de esto, se forman vórtices en el flujo, incluso a bajas velocidades de su movimiento, dando al flujo un carácter turbulento. La turbulencia de flujo mejora la eficiencia de la transferencia de calor entre fluidos.

a - en secciones y paquetes: 1 - sección de recuperación; II -- sección de pasteurización; III- sección de refrigeración por agua; IV-- sección de enfriamiento de salmuera; b-- en canales interlaminares

Figura 8 - Esquema del movimiento de leche, agua fría y caliente, así como salmuera en un aparato de placa con disposición de secciones de un solo lado

En instalaciones de alta productividad se utilizan dispositivos con disposición de secciones a dos caras con respecto al rack principal (Figura 9). El dispositivo tiene un soporte principal. 12, en el que hay accesorios para introducir leche pasteurizada en la sección de refrigeración por agua 1 después de la primera sección de recuperación, para la retirada de leche pasteurizada de la sección de pasteurización 2 y introduciéndolo en el soporte, para la salida de agua caliente 18, para retirar frío 19 , para suministro de agua fría y caliente. Los accesorios para la entrada de agua fría y caliente están ubicados en la parte inferior del rack principal, del lado de los accesorios 18 y 19. En el bastidor principal, los extremos de las varillas horizontales superior e inferior están sellados. Las placas de transferencia de calor están suspendidas en la barra horizontal superior, formando secciones de recuperación 7, 9, sección de pasteurización 11 y secciones de enfriamiento de agua y salmuera 13 . Se instalan placas divisorias entre las secciones de recuperación y pasteurización. 21, en el que se ubican los accesorios para la entrada y salida de medios de trabajo. La compresión de las placas se realiza mediante una placa de presión 4 y un dispositivo de sujeción 6. La barra horizontal inferior está sostenida por la pata 5.

Las placas de flujo de cinta con ondulaciones horizontales de los tipos P-1, P-2, P-3 tienen superficies de transferencia de calor, respectivamente, 0,15; 0,21; 0,42 m 2 , placas de flujo de malla con ondulaciones inclinadas de tipos PR-0.5E y PR-0.5M - superficie de transferencia de calor 0,5 m 2.

1 -- accesorio para introducir leche pasteurizada en la sección de refrigeración por agua; 2 - un accesorio para extraer leche pasteurizada de la sección de pasteurización para suministrarla a la máquina de mantenimiento; 3 -- racor para introducir leche en la sección de recuperación después del limpiador centrífugo de leche; 4 -- placa de presión; 5 - pierna; 6 -- dispositivo de sujeción; 7-- sección de recuperación 1; 8 - un accesorio para extraer leche de la primera sección de recuperación y suministrarla a un limpiador de leche centrífugo; 9 -- la segunda sección de recuperación; 10 -- un accesorio para introducir la leche en la segunda sección de recuperación después del tanque de retención; 2-- sección de pasteurización; 12 - tribuna principal; 13 -- secciones de enfriamiento de agua y salmuera; 14 - accesorio para la salida de leche enfriada pasteurizada; 15 -- la unión para la salida de una salmuera; 16 - el sindicato para la entrada de leche cruda; 17 -- accesorio para sacar la leche de la segunda sección de recuperación y suministrarla a la sección de enfriamiento de agua; 18 - accesorio para salida de agua caliente; 19 - la unión para una salida de agua fría; 20 -- la unión para la entrada de una salmuera; 21 -- placa divisoria

Figura 9 - Aparato de placa con una disposición de dos lados de la sección.

Las plantas de pasteurización y refrigeración de leche de consumo se distinguen por su rendimiento. Producen unidades de pasteurización y refrigeración con capacidad de 3000, 5000, 10000, 15000 y 25000 l/h.

La más común es la unidad de pasteurización-enfriamiento con una capacidad de 10.000 l/h (Figura 10).

Desde el compartimiento de almacenamiento de leche, la leche se alimenta al tanque de compensación 1, que tiene un control de nivel de flotador 2. Durante el funcionamiento de la unidad, el regulador mantiene un nivel constante en el tanque de compensación, lo que contribuye al funcionamiento estable de la bomba centrífuga y evita que la leche se desborde del tanque. Más leche por bomba centrífuga 3 se inyecta en la primera sección del aparato de recuperación de 1 placa 5. Se instala un regulador rotamétrico entre la bomba centrífuga y el aparato de paletas. 4, lo que asegura el rendimiento constante de la instalación. En el primer tramo de la recuperación, la leche se calienta a una temperatura de 40--45 °C y entra en el separador-limpiador de leche 6, donde se limpia. La planta puede tener un separador de leche con descarga centrífuga de lodos o dos separadores de leche sin descarga centrífuga funcionando alternativamente. Después de la limpieza, la leche, calentada a una temperatura de 65--70 ° C en la segunda sección de recuperación 2, pasa a través del canal interno a la sección de pasteurización. tercero, donde se calienta a una temperatura de pasteurización de 76-80°C. Después de la sección de pasteurización, la leche se mantiene en el soporte 7 y se devuelve al aparato, donde se preenfría en las secciones de recuperación 1 y 2 y finalmente a la temperatura final en las secciones de enfriamiento de agua. IV y enfriamiento de salmuera v.

Se instala una válvula de retención en la salida del aparato. 15. Regula la dirección del flujo de leche enfriada pasteurizada a las máquinas llenadoras o al tanque de compensación para la repasteurización en caso de violación del régimen de pasteurización.

Una bomba suministra agua caliente para calentar la leche a la sección de pasteurización. 16. Desde esta sección, el agua enfriada, después de ceder calor a la leche, regresa al tanque de almacenamiento. 17. El agua se calienta a una temperatura de 78 -82 ° C por vapor en un calentador de contacto de vapor 21.

El vapor se suministra al calentador de contacto de vapor mediante válvulas de control de suministro. 18 y 19.

A la salida de leche pasteurizada de la sección de pasteurización, se instala un sensor de temperatura menor a 8, el cual se conecta a un sistema de control automático de temperatura de pasteurización a través de una válvula 19 y devolver la leche para su repasteurización a través de una válvula 15. sensor de temperatura 12 diseñado para controlar la temperatura de la leche pasteurizada enfriada.

La unidad está equipada con manómetros indicadores para controlar la presión de la leche después del separador-limpiador de leche 9, para control de presión de agua fría 10 , para control de presión de salmuera 13 , para controlar la presión del vapor de calentamiento 20, 22 y 23.

1 - calentador, tanque de compensación; 2 3 4 -- regulador rotamétrico; 5 - aparato de placa; 6 -- separador-depurador de leche; 7 titular; 8, 12 -- sensores de temperatura; 9. 10. 13. 14, 20, 22, 23 - mostrando manómetros; Y-- la válvula para la regulación de la presentación de la salmuera; 15 -- válvula de retorno; 16 17 - tanque-acumulador; 18, 19 -- válvulas de control de vapor; 21 -- calentador de contacto de vapor

Figura 10 - Diagrama esquemático de la planta de pasteurización y enfriamiento de leche de consumo

Las plantas de pasteurización y refrigeración de productos lácteos fermentados se distinguen por su rendimiento. Producen unidades de pasteurización y refrigeración con una capacidad de 5000 y 10000 l/h. El aparato lamelar de estas plantas consta de tres secciones: recuperación, pasteurización y enfriamiento.

En la planta con una capacidad de 5000 l/h, el aparato lamelar se ensambla a partir de placas de flujo de correa del tipo P-2, en la planta con una capacidad de 10,000 l/h, a partir de placas de flujo de correa del tipo P- 3 tipo.

La leche cruda destinada a la pasteurización se introduce en el tanque de compensación 1 (Figura 11), que tiene un control de nivel de flotador 2. Bomba centrífuga 8 bombea leche a la sección de recuperación /. La leche en la sección de recuperación se calienta con leche caliente a una temperatura de 50-55°C. Además, la leche se limpia en uno de los separadores-limpiadores de leche. 6 y 7 trabajando alternativamente.

En lugar de dos separadores-limpiadores de leche, la planta puede disponer de uno con descarga centrífuga de lodos. Después de la limpieza, la leche se pasteuriza en la sección de pasteurización. Yo a una temperatura de 90--95°C y homogeneizado en un homogeneizador 15. La leche pasteurizada y homogeneizada se envejece en un tanque de almacenamiento 19 a la temperatura de pasteurización durante 300--340 s. De la bomba de envejecimiento de la leche 21 se alimenta a la sección de recuperación, donde se preenfría. La leche finalmente se enfría con agua fría a una temperatura de fermentación de 22--50°C en la sección de enfriamiento. tercero

La leche se calienta a la temperatura de pasteurización con agua caliente, que se alimenta a la sección de pasteurización mediante una bomba centrífuga. 10. El agua enfriada en la sección de pasteurización se calienta con vapor en un calentador de contacto de vapor 13, desde donde se alimenta al tanque de almacenamiento 12. El exceso de agua formado como resultado de la condensación de vapor se descarga a través de una tubería de drenaje en el alcantarillado.

El vapor se suministra al calentador de contacto de vapor mediante una válvula de control 18. sensor de temperatura 11, diseñado para controlar la temperatura de pasteurización, conectado a la válvula de control de vapor 18 y válvula de retorno 17. La válvula de retorno cambia el flujo de leche a repasteurización si la temperatura de pasteurización no ha alcanzado el valor establecido.

Para controlar la presión de la leche y el vapor, la instalación está equipada con manómetros indicadores 8, 9, 14, 16, 20.

1 -- tanque de compensación; 2 -- regulador de nivel de flotador; 3 -- bomba centrífuga para leche; 4, 11 -- sensores de temperatura; 5 -- aparato lamelar; 6, 7 - separadores-limpiadores de leche; 8, 9, 14, 16, 20 - que muestran manómetros; 10 -- bomba centrífuga para agua caliente; 12 - tanque-acumulador; 13 -- calentador de contacto de vapor; 15 -- homogeneizador; 17 -- válvula de retorno; 18 -- válvula de control de vapor; 19 - poseedor; 21 - bomba centrífuga para leche pasteurizada

Figura 11 - Diagrama esquemático de la planta de pasteurización y enfriamiento de productos lácteos fermentados

Pasteurización: se producen plantas de enfriamiento para crema para beber con una capacidad de 100 y 2000 l / h.

La crema entra en el tanque de compensación 1 (Figura 12). El nivel de nata en el tanque está regulado por un controlador de nivel de flotador 2. La bomba centrífuga 8 envía la nata a la sección de recuperación 1, donde se calienta a una temperatura de 50-65 0 C. Desde la sección de recuperación, la nata entra en la sección de pasteurización Yo, donde se pasteurizan a una temperatura de 86-90 0 C. Después de la pasteurización, la crema se enfría primero en la sección de recuperación, y luego en las secciones de agua. tercero y salmuera yo V enfriamiento a una temperatura de 2-6 0 C.

Para calentar la crema, se usa agua caliente con una temperatura de 90-95 0 C. Se bombea a la sección de pasteurización mediante una bomba centrífuga 9. El agua caliente se calienta con vapor en un calentador de contacto de vapor 15. El exceso de agua caliente se forma como como resultado de la condensación del vapor de calentamiento se descarga desde el tanque de almacenamiento 11 a través de la tubería de drenaje del alcantarillado.

A la salida de la crema pasteurizada, se instala un sensor de temperatura 10, que está conectado a la válvula de control 12 y la válvula de retorno 3. Si la temperatura de pasteurización es insuficiente, la cantidad de vapor suministrado aumenta automáticamente. La válvula de control 7 está diseñada para regular el suministro de salmuera y por tanto la temperatura final de la nata pasteurizada. Los manómetros indicadores 6, 13, 14 están diseñados para controlar la presión de la salmuera y el vapor

1 - tanque de compensación; 2 - regulador de nivel de flotador; 3 - válvula de retorno; 4, 10 - sensores de temperatura; 5 - aparato lamelar; 6, 13, 14 - manómetros indicadores 7 - válvula de control de suministro de salmuera; 8 - bomba centrífuga para crema; 9 - bomba centrífuga para agua caliente; 11 - tanque de almacenamiento; 12 - válvula de control de suministro de vapor; 15 - calentador de contacto de vapor

Figura 12 - Diagrama esquemático de la planta de pasteurización y enfriamiento de nata para beber

La leche y los productos lácteos se pasteurizan en recipientes especiales, unidades de pasteurización tubulares, así como en unidades de refrigeración-pasteurización de placas.

Los primeros incluyen baños de pasteurización a largo plazo y baños universales.

La planta de pasteurización tubular (Fig. 5.24) consta de dos bombas centrífugas, un aparato tubular, una válvula de retención, trampas de vapor y un panel de control con dispositivos de control y regulación del proceso.

Arroz. 5.24. Planta de pasteurización tubular: 1 - bombas centrífugas

para la leche; 2 – trampas de vapor; 3, 4 - ramales para drenaje de condensado;

5, 6, 7, 8 - tuberías de leche; 9 - válvula de retorno; 10 - válvula de control

Suministro de vapor; 11 - válvulas de seguridad; 12 - tubería de vapor; 13 - manómetros

para vapor; 14 - tubería de derivación para la salida de leche pasteurizada; 15 - manómetro

para la leche; 16 - panel de control; 17 - tambor superior; 18 - tambor inferior;

19 - marco

El elemento principal de la planta es un intercambiador de calor de dos cilindros, que consta de los cilindros superior e inferior conectados por tuberías. Las placas de tubos se sueldan en los extremos de los cilindros, en los que se expanden 24 tubos con un diámetro de 30 mm. Las placas de tubos de acero inoxidable tienen canales cortos fresados ​​que conectan los extremos de las tuberías en serie, formando así una bobina continua con una longitud total de unos 30 m.

Se suministra vapor al espacio anular de cada cilindro. El vapor de escape en forma de condensado se descarga mediante trampas de vapor termodinámicas.

La leche calentada se mueve en el espacio del tubo interior, pasando sucesivamente por los cilindros inferior y superior. Se instala una válvula de control para el suministro de vapor en la entrada de vapor y una válvula de retorno en la salida de leche de la máquina, con la ayuda de la cual la leche subpasteurizada se envía automáticamente para su repasteurización. La válvula de retorno está conectada a través de un controlador de temperatura con un sensor de temperatura ubicado también en la salida de leche de la máquina. La unidad está equipada con manómetros para controlar la presión del vapor y la leche.

El producto procesado se alimenta desde el tanque de almacenamiento con la ayuda de la primera bomba centrífuga al cilindro inferior del intercambiador de calor, donde se calienta con vapor a una temperatura de 50...60 °C y pasa al cilindro superior. Aquí se pasteuriza a 80...90 °C.

La segunda bomba está diseñada para suministrar leche desde el primer cilindro al segundo. Cabe señalar que en las plantas de pasteurización tubular, la velocidad de movimiento de varios productos no es la misma. En la instalación de pasteurización de nata, la velocidad de su movimiento en los conductos del intercambiador de calor es de 1,2 m/s. En el proceso de intercambio de calor, la crema ingresa a los cilindros del pasteurizador con la ayuda de una sola bomba centrífuga. La velocidad de movimiento de la leche como resultado del uso de dos bombas es mayor y asciende a 2,4 m/s.

Las ventajas de las plantas de pasteurización tubulares en comparación con las lamelares son un número y dimensiones significativamente menores de juntas de sellado, y las desventajas son las grandes dimensiones y el alto consumo de metal; además, al limpiar y lavar estas instalaciones, se requiere espacio libre en el costado de los extremos de los cilindros del intercambiador de calor.

Las instalaciones tubulares son efectivas si el proceso posterior de procesamiento de la leche se lleva a cabo a una temperatura ligeramente diferente a la temperatura de pasteurización.

Plantas de pasteurización y refrigeración. Se utiliza para el tratamiento térmico de mezclas de leche, crema y helado. El diseño de cada una de estas instalaciones tiene sus propias características, que se reflejan en la descripción de los equipos para la producción de diversos productos lácteos (Fig. 5.25).

Las unidades de pasteurización-enfriamiento funcionan en el modo de pasteurización a corto plazo a 75…76 °C con retención de leche calentada durante aproximadamente 20 s en una retención tubular en línea.

La leche cruda fluye del tanque a un tanque de compensación, donde un regulador de flotador mantiene un nivel constante. La bomba entrega leche a través del estabilizador de flujo a la sección del aparato lamelar, a través del cual la leche, calentada a 60 ... 62 ° C, ingresa a uno de los limpiadores centrífugos. La purificación de la leche antes de la pasteurización aumenta la eficiencia del pasteurizador y es una de las condiciones para una pasteurización confiable. Protege las placas de la sección de pasteurización de la formación prematura de pegajosidad, lo que reduce la transferencia de calor y el rendimiento del aparato.

Arroz. 5.25. Esquema de la instalación OPF-1: 1 - aparato lamelar;

2 - limpiador separador de leche; 3 - bomba centrífuga; 4 - tanque de compensación; 5 - válvula de derivación; 6 - titular; 7 - bomba de agua caliente;

8 - caldera; 9 - inyector; 10 - panel de control; I - sección de la primera regeneración;

II - sección de la segunda regeneración; III - sección de pasteurización; IV - sección del agua

enfriamiento V - enfriamiento con salmuera.

Los limpiadores semiherméticos tienen un efecto antiespumante. Atrapan y descomponen la espuma de leche para que no entre en la sección de pasteurización. La espuma contribuye a la formación de pegajosidad y dificulta el calentamiento de todas las partículas de leche a la temperatura de pasteurización. El limpiador tiene un disco de presión que hace el papel de una bomba centrífuga. Bajo su acción, la leche pasa a través de la sección de pasteurización, en la que se calienta a 74 ... 76 ° C con agua caliente proveniente de la caldera. El enfriamiento de la leche pasteurizada se realiza en las secciones de regenerador, agua y salmuera.

En la unidad de pasteurización-enfriamiento UOM-IK-1, además de las secciones del soporte y el intercambiador de calor de placas, hay una sección de calefacción eléctrica por infrarrojos. Se compone de tubos de cristal de cuarzo en forma de U con reflectores de aluminio anodizado. Hay 16 tubos en la sección (10 tubos principales, 4 que regulan el modo de calentamiento y 2 tubos adicionales), en los que se enrolla una espiral de nicromo. Los tubos están conectados a la red en paralelo.

Arroz. 5.26. Esquema de la unidad de pasteurización-enfriamiento UOM-IK-1.

1 - sección de calefacción eléctrica por infrarrojos; 2 - titular;

3, 15 - termómetros; 4 - área de visualización; 5, 6 - válvulas de tres vías; 7 - sección de enfriamiento con agua helada (salmuera); 8 – sección de refrigeración por agua; 9 - sección

regeneración; 10 - manómetro; 11 - intercambiador de calor de placas; 12, 13 - válvulas; 14 - válvula de entrada; 16 - termómetro de resistencia; 17 - grúa;

18 - tanque de compensación; 19 - bomba; 20 - tanque de lavado; 21 - un recipiente para almacenar leche.

El soporte consta de dos tubos de acero inoxidable conectados en serie.

El intercambiador de calor de placas tiene una sección de regeneración y dos secciones de enfriamiento.

La leche ingresa al tanque de compensación y desde allí se bombea secuencialmente a las secciones de regeneración, calentamiento por infrarrojos y mantenimiento. Después del proceso de envejecimiento, la leche pasteurizada pasa por una sección de regeneración, cediendo el calor a la leche fría, y pasa sucesivamente por las secciones de enfriamiento de agua y salmuera.

Las unidades de pasteurización-enfriamiento de placas tienen una serie de ventajas en comparación con otros tipos de dispositivos térmicos:

· baja capacidad de trabajo, lo que permite que los dispositivos de automatización controlen con mayor precisión el progreso del proceso tecnológico (en una planta lamelar, la capacidad de trabajo es 3 veces menor que en una unidad tubular de la misma capacidad);

la capacidad de trabajar de manera suficientemente eficiente con una presión térmica mínima;

Mínima ganancia de calor y pérdida de calor y frío (generalmente no se requiere aislamiento térmico);

ahorros significativos (80-90%) de calor en las secciones de regeneración (el consumo específico de vapor en instalaciones tipo placa es 2-3 veces menor que en las tubulares, y 4-5 veces menor que en intercambiadores de calor capacitivos);

· pequeña área de instalación (una instalación laminar ocupa aproximadamente 4 veces menos superficie que una instalación tubular de la misma capacidad);

la capacidad de cambiar el número de placas en cada sección, lo que le permite adaptar el intercambiador de calor a un proceso tecnológico específico;

Posibilidad de lavado circulante in situ de los equipos.

Los índices tecnológicos más altos entre las plantas domésticas los poseen las unidades modulares automatizadas de pasteurización y enfriamiento con calefacción eléctrica del tipo Potok Term 500/1000/3000.

Una característica de estas unidades es un alto coeficiente de recuperación de calor (0,9), un sistema de preparación de agua caliente calentada eléctricamente y un intercambiador de calor de placas de cuatro secciones (dos secciones de regeneración, una sección de pasteurización y una sección de enfriamiento). En este último, las juntas de goma están hechas de un material patentado y están conectadas a las placas con clips especiales, es decir, sin la ayuda de pegamento.

La planta de pasteurización y enfriamiento se utiliza para pasteurizar y enfriar productos lácteos fermentados. En otras palabras, esta instalación es necesaria para todas las empresas que trabajan con esta categoría de bienes. Además, este equipo está equipado con un sistema automático de control y regulación de la temperatura, lo que hace aún más cómodo su uso.

Descripción de la instalación

A la fecha se cuenta con instalaciones tubulares y de placa. A continuación, se describirá el dispositivo del segundo tipo de dichos dispositivos. Por lo tanto, una unidad de pasteurización y enfriamiento de placas consta de elementos básicos como:

• intercambiador de calor de placas;
• un sistema diseñado para la preparación de agua caliente (incluye una bomba, un inyector y un tanque de tipo convección).

El objetivo principal de este sistema es que calienta los productos a la temperatura de fermentación. También hay una bomba para los propios productos. Naturalmente, dado que hay un sistema automático para monitorear y regular los parámetros, también hay un panel de control para este sistema. Es importante señalar que la unidad de pasteurización-enfriamiento es bastante compacta y tiene un estilo modular. Lo único es el soporte, que es un elemento estructural separado. En cuanto a la instalación, se puede montar en cualquier lugar disponible. El resultado es un sistema conveniente que tiene todo lo necesario para la operación automática, que al mismo tiempo ocupa poco espacio.

Propósito de la instalación

La unidad de pasteurización-enfriamiento está diseñada para realizar acciones tales como:

• Calentamiento del producto lácteo a una temperatura de 55-60 grados centígrados (temperatura de separación).
• Calentamiento a una temperatura de 75-80 grados (homogeneización de la leche).
• Calentamiento hasta la temperatura de pasteurización del producto lácteo - 90-95 grados.
• El equipo también mantiene el producto a su temperatura de pasteurización durante 300 segundos.
• La última operación es enfriar el producto a la temperatura de fermentación, es decir, hasta 20-50 grados.

Propósito de los elementos

La unidad de pasteurización y enfriamiento de placas para leche también es capaz de manejar productos líquidos como cerveza, jugo, vino, bebidas, álcalis y otros. Un intercambiador de calor de placas se encarga de calentar y enfriar estos productos. Todas las operaciones se realizan con flujo cerrado. También debe tenerse en cuenta que debido a la alta eficiencia térmica de tales intercambiadores de calor, tienen un tamaño compacto. En cuanto a la eficiencia, para todas las instalaciones realizadas sobre la base de este modelo, es superior al 90%. Todas las partes de la planta de pasteurización-refrigeración que entran en contacto con los alimentos durante su funcionamiento están fabricadas en acero homologado para su uso en la industria alimentaria.

El refrigerante en tales sistemas es agua o salmuera. El portador de calor también puede ser agua o vapor. El dispositivo tiene que consta de placas, una cama y una placa de presión. Todas estas partes están unidas con pasadores de fijación.

Características técnicas de la instalación

La planta de pasteurización y enfriamiento de leche tiene una cierta cantidad de parámetros técnicos, que varían según el modelo. A continuación, se describirán los parámetros del producto PBK-1.

El primer y más importante parámetro es, por supuesto, el rendimiento. Para este equipo está en el rango de 1000 a 10.000 l/h. El siguiente parámetro es la temperatura tanto del refrigerante como del refrigerante en el sistema. La diferencia entre los productos salientes y estos portadores es de 2 a 4 grados centígrados con un factor de 1/3. Todos los modelos también difieren en sus dimensiones, pero no demasiado, y el parámetro en sí no es muy importante. El material utilizado para fabricar la placa es acero grado 12X18H10T. El espesor de las placas es de 0,6 mm. La temperatura máxima para PBK-1 es de 150 grados.

El principio de funcionamiento de la planta de pasteurización-enfriamiento.

En un sistema automático de tipo placa, el flujo de trabajo es el siguiente.

En la fábrica, hay un colector de leche, que está conectado al tanque de compensación del dispositivo. Desde el colector hasta este módulo, los productos llegan por medio de una bomba o por gravedad. Aquí es importante asegurarse de que el nivel de leche no caiga por debajo de los 300 ml, de lo contrario, comenzará a filtrarse aire en la bomba de leche. La bomba luego bombea el producto a la primera sección del intercambiador de calor. Aquí, el producto lácteo se calienta, ya que hay un intercambio de calor con la leche caliente que sigue desde la sección de pasteurización, a través del soporte. Aquí la temperatura del objeto sube a unos 47-50 grados centígrados, después de lo cual la leche se bombea a través del purificador a la segunda sección. Aquí se recalienta el producto. El intercambio de calor se realiza con la misma leche pasteurizada que ha pasado por un intercambio de calor de tipo preliminar en la sección número 1. Luego de culminado este procedimiento, la leche ingresa a la sección de pasteurización, que se considera la tercera. Aquí, el portador de calor ya es agua ordinaria. El intercambio de calor dura hasta que el producto lácteo se calienta a 76 grados centígrados.

Además, como se describió anteriormente, la leche pasteurizada regresa a través de las secciones 1 y 2, donde emite calor y, por lo tanto, se enfría a 20-25 grados. Después de eso, los productos se bombean al enfriador, donde la temperatura desciende a 5-8 grados. La leche completamente enfriada se alimenta luego a los tanques de almacenamiento. Con esto se completa el trabajo de la planta de pasteurización y enfriamiento de leche.

Instalación tipo tubo

La descripción anterior se refería a un dispositivo tipo placa, pero también hay un segundo, uno tubular. Dichos dispositivos consisten en un aparato tubular, dos bombas centrífugas, una válvula de retención, unidades de eliminación de condensado, así como un panel de control diseñado para controlar dispositivos automáticos de control y monitoreo.

Descripción de los elementos unitarios

La planta de pasteurización y enfriamiento tubular incluye en su composición Consta de dos cilindros, superior e inferior, los cuales están interconectados por medio de un sistema de tuberías. Las láminas de tubos están soldadas en los extremos de estos cilindros, cada uno de los cuales contiene 24 tubos con un diámetro de 30 mm. Las rejillas están hechas de acero inoxidable y tienen canales cortos. Estos canales conectan las 24 tuberías. El resultado es una bobina continua con una longitud total de unos 30 m Los cilindros, a su vez, están cerrados con tapas, que están equipadas con juntas de goma. Esto se hace no solo para crear una estructura completamente sellada, sino también para separar los canales cortos entre sí.

En el funcionamiento del dispositivo, hay vapor que, al ingresar, ingresa al espacio entre los cilindros. Una vez que ha funcionado, se retira del dispositivo en forma de condensado mediante trampas de vapor de tipo termodinámico.

La esencia de la unidad.

La leche a calentar pasa alternativamente por el cilindro superior y luego por el inferior. Se mueve a lo largo del espacio intratubárico. La unidad también tiene una válvula que regula el suministro de vapor. Se encuentra inmediatamente a la entrada de esta sustancia. A la salida del aparato hay otra válvula, pero de tipo retorno. Funciona en modo automático, y su objetivo principal es el retorno de la leche subpasteurizada para una segunda operación. Para realizar esta función, el mecanismo está conectado a un sensor de temperatura a través de un dispositivo como un controlador de temperatura, que también se encuentra en la salida de la leche. Dado que el dispositivo tiene presión de vapor y leche, la unidad también tiene varios manómetros.

Vale la pena señalar que el procesamiento comienza desde el cilindro inferior, donde hay vapor, que calienta la leche a una temperatura de 50-60 grados. La leche entra en la parte inferior bajo la influencia de la primera bomba centrífuga. Para bombear al superior se utiliza una segunda bomba. En la parte superior, la pasteurización de la sustancia se lleva a cabo a una temperatura de 80-90 grados centígrados.

Las principales ventajas de la instalación.

Este equipo se ha generalizado, ya que se destaca por una serie de ventajas significativas que son importantes para esta industria. En primer lugar, el dispositivo cumple totalmente con las condiciones térmicas tanto durante la pasteurización como durante el enfriamiento. Al mismo tiempo, se mantiene el rendimiento especificado. En segundo lugar, el diseño de tipo modular minimiza el tamaño del dispositivo, lo que lo hace compacto y, por lo tanto, conveniente para su colocación y uso.

Objetivo

Pasteurización y enfriamiento de leche, jugos, bebidas de jugo, vinos, materiales de vino, cerveza, kvas y otros productos alimenticios líquidos.

Versiones:

• Pasteurizadores automatizados para la producción de leche de consumo.
• Pasteurizadores multifuncionales automatizados para la producción de leche para beber y la preparación simultánea de leche para procesos de fermentación y calentamiento.
• Pasteurizadores semiautomáticos con control manual.

Opcion adicional: versión del pasteurizador con función de higienización de las líneas de suministro y dispensación del producto.

Características

* El cliente puede configurar arbitrariamente el rendimiento de las unidades de pasteurización y refrigeración en el rango de hasta 25.000 l/h
** El cliente puede establecer arbitrariamente el tiempo de permanencia a la temperatura de pasteurización.

La implementación en una instalación de varios regímenes de temperatura para el procesamiento del producto y la capacidad de conectar equipos externos (separador, homogeneizador) garantiza la versatilidad del pasteurizador.

Principio de funcionamiento:

1. El producto inicial ingresa al tanque receptor, en el cual, gracias a un dispositivo especial, se llena hasta cierto nivel. Desde el tanque receptor, el producto se bombea a la(s) sección(es) de regeneración del aparato de placa multisección para su precalentamiento y luego se envía a la sección de pasteurización, donde se calienta a una temperatura predeterminada. Además, el producto calentado ingresa al soporte, desde el cual se dirige secuencialmente a las secciones de regeneración y enfriamiento. A petición del cliente, las secciones de recuperación pueden tener salidas al separador y homogeneizador.
2. El calentamiento del producto a la temperatura requerida en la sección de pasteurización se realiza mediante agua caliente, que circula en un circuito cerrado de calentamiento por vapor.
3. El enfriamiento de la leche a la temperatura requerida se lleva a cabo en dos etapas según el principio de contracorriente: primero, en la (s) sección (es) de regeneración con el producto frío inicial y luego, en la sección de enfriamiento, con un refrigerante (agua helada, etc.) )
4. El pasteurizador multifuncional tiene un circuito adicional de preparación de agua caliente y secciones adicionales del intercambiador de calor de placas para proporcionar diferentes temperaturas del producto en las salidas, por ejemplo, para el llenado en caliente, o para la liberación de leche pasteurizada tibia con el fin de su posterior fermentación y obtención de productos lácteos fermentados.

El proceso de procesamiento de un producto en un pasteurizador está completamente automatizado. El sistema de control de procesos se basa en controladores programables de Omron (Japón). La precisión de mantener el régimen de temperatura de pasteurización está garantizada por la implementación de la ley PID de control automático de temperatura al controlar la válvula de suministro de vapor.

El operador otorga el permiso para la emisión inicial del producto. Además, el sistema de control monitorea el régimen de temperatura de la pasteurización y, en caso de su violación, la instalación cambia al estado de circulación a lo largo del circuito interno hasta que se restablece el modo establecido.

El uso del panel táctil del operador le permite realizar una variedad de visualizaciones del proceso en formas digitales y gráficas con la emisión de mensajes sobre las acciones del operador y situaciones de emergencia (funciones del sistema SKADA). En una ventana separada, se configuran los parámetros del proceso de pasteurización. El pasteurizador tiene la función de archivar los valores de los parámetros del proceso en un soporte de información conveniente para el cliente, lo que permite documentar todo el proceso tecnológico.

Un alto grado de automatización con el uso de puertos USB y Ethernet permite, a pedido del cliente, brindar la capacidad de conectar el pasteurizador al sistema de nivel superior y al sistema de control de procesos industriales de la empresa.

PASTEURIZADORES SEMIAUTOMÁTICOS CON CONTROL MANUAL.

Todos los pasteurizadores de la serie OKL son similares en su diseño.

En los pasteurizadores manuales, las bombas, los circuitos de calentamiento del agua caliente y del producto, así como los modos de “circulación”, “pasteurización” y “vaciado” se activan mediante interruptores. El régimen de temperatura se ajusta y controla según la ley PID mediante controladores de temperatura Omron, que controlan las válvulas de suministro de vapor en los circuitos de preparación de agua caliente.

El operador también otorga el permiso para la dispensación inicial del producto, y luego el sistema de control monitorea el régimen de temperatura de pasteurización, y en caso de su violación, la unidad cambia al estado de circulación a lo largo del circuito interno hasta el modo establecido. está restaurado.

La visualización del estado de la planta se realiza mediante indicadores luminosos, y los modos de temperatura se indican en los controladores de temperatura. Para archivar los regímenes de temperatura, se utiliza un registrador en papel o electrónico. La tarea de los regímenes de temperatura la realiza el operador en los controladores de temperatura y en el registrador, en el que también se ve el gráfico de temperatura.

El pasteurizador también controla el nivel de producto en el depósito receptor y la presión en las líneas de movimiento de producto y en los circuitos de agua caliente.

1. El intercambiador de calor de placas tiene varias secciones (para la versión básica - 3 secciones: regeneración, pasteurización y enfriamiento) y consta de un marco con dispositivos de sujeción, un conjunto de placas de intercambio de calor con sellos, placas de separación y presión. En el aparato lamelar se utilizan placas intercambiadoras de calor, estampadas en chapa de acero inoxidable. En ambos lados de cada placa hay canales a través de los cuales, por un lado, se mueve el producto y, por otro, el transportador de calor o refrigerante. La estanqueidad en el aparato ensamblado se crea mediante sellos de goma (NBR, EPDM) insertados en ranuras especiales de las placas.
2. El soporte es un sistema de tuberías que asegura un cierto tiempo de retención del producto a la temperatura de pasteurización.
3. El tanque receptor es un recipiente cilíndrico con un regulador de nivel que asegura un nivel de producto constante.
4. La unidad de preparación en caliente se realiza mediante un intercambiador de calor soldado, un vaso de expansión y un grupo de seguridad.
5. Para suministrar agua caliente al circuito de pasteurización se utiliza una bomba centrífuga inoxidable fabricada por Grundfos (Alemania).

Las principales ventajas de los intercambiadores de calor.basado en plaquitas API Schmidt-Bretten (Alemania):

• Transferencia de calor eficiente debido al perfil ondulado especial de la parte fluida de la placa, que forma flujos turbulentos tridimensionales. Esto minimiza la probabilidad de que se depositen contaminantes en la superficie de las placas.
• Sellado doble de placas de transferencia de calor en el área de entrada y salida, que evita el desplazamiento de medios.
• Presencia de un borde de fuga especial en la zona de sellado. En caso de despresurización de uno de los sellos, el medio saldrá sin mezclarse con el otro.
• Además de la función de separación de medios, los sellos centran el paquete de placas. Los sellos se fijan en las placas con clips especiales en una sola dirección, lo que facilita enormemente la tecnología de montaje.

Las unidades de pasteurización-enfriamiento de placas están diseñadas para la limpieza de impurezas mecánicas, la pasteurización con una determinada exposición y el enfriamiento de la leche. Se utilizan en fincas ganaderas, en mini-plantas de empresas agrícolas y en grandes plantas de procesamiento. Para la pasteurización de leche en condiciones de granja, la instalación B6-OP2-F-1, que no requiere vapor de la sala de calderas durante la operación, es ampliamente utilizada. Sus datos técnicos, así como breves características de otras instalaciones de placas se dan en la Tabla. 3.11.

La instalación B6-OP2-F-1 (Fig. 3.34) consta de un intercambiador de calor de placas 4, un limpiador de leche centrífugo 6, un soporte tubular 11, un tanque de recepción de leche 8, una bomba de leche 7, una bomba de agua caliente 1, un calentador de agua eléctrico 2, tuberías de agua y leche, una válvula de derivación 10, panel de control 9.

El intercambiador de calor de placas tiene cinco secciones: I - pasteurización; II y III - regeneración; IV - enfriamiento con agua artesiana; V - enfriamiento con agua helada. Las secciones están separadas entre sí por placas divisorias con accesorios para el suministro y descarga del líquido correspondiente.

El flujo de trabajo de instalación está completamente automatizado. La leche del tanque de compensación 8 es suministrada por la bomba 7 a la sección de regeneración de la primera etapa III, en la cual es calentada por el calor del flujo de leche entrante a una temperatura de 37...40 °C. Desde la sección III, la leche calentada ingresa al separador-limpiador 6. La leche purificada se envía para su posterior calentamiento a una temperatura de 55...65°C a la sección de regeneración de la segunda etapa II, y luego a la sección de pasteurización I , donde se calienta por circulación de agua a una temperatura de 76. .95°C (dependiendo del modo establecido) y a través de la válvula de derivación 10 se alimenta al soporte 11, donde permanece durante 20 o 300 s. Desde el retenedor, la leche ingresa secuencialmente a las secciones II y III de regeneración, cede calor al flujo de leche que se aproxima, luego a las secciones IV y V, donde se enfría con agua fría y luego con hielo a una temperatura de 2 ... 8 ° C y enviado al termo. La leche se calienta a la temperatura de pasteurización preestablecida en la sección I con agua caliente bombeada por la bomba 1 en circuito cerrado: termo eléctrico 2 - bomba 1 - intercambiador de calor sección I - termo eléctrico.

Un soporte con un calentador de agua eléctrico calienta el agua para la pasteurización de la leche y la mantiene a la temperatura de pasteurización durante un tiempo específico.

La bobina de retención está hecha de acero inoxidable. Su sección superior sirve para mantener la leche de un rebaño sano a la temperatura de pasteurización durante 20 segundos. Si es necesario procesar leche de animales enfermos (brucelosis, fiebre aftosa, etc.), las secciones superior e inferior se conectan en serie con un puente y la leche se mantiene durante 300 s.

Se instala una caja de calentador de agua eléctrico en el soporte, en el que se colocan elementos calefactores (elementos calefactores). El agua se suministra al calentador desde un tanque de compensación con un control de nivel de flotador. Una tubería de drenaje está ubicada en el centro del cuerpo desde su parte superior, y una tubería de descarga con una brida está soldada concéntricamente en la parte inferior, desde donde se alimenta la bomba de agua.

I ... V - secciones de un intercambiador de calor de placas; 1 - bomba de agua caliente; 2 - calentador de agua eléctrico; 3 - tubería de retorno de agua caliente; 4 - intercambiador de calor de placas;

5 - tubería de leche; 6 - limpiador de leche; 7 - bomba de leche; 8 - tanque de leche; 9 - panel de control; 10 - válvula de derivación; 11 - titular

Figura 3.34 - Esquema de la unidad de pasteurización-enfriamiento

El calentamiento del agua se realiza mediante tres grupos de elementos calefactores: inicio, principal y ajuste. Los elementos calefactores de arranque se encienden mediante un puente electrónico. La señal principal sobre el cambio en la temperatura de la leche proviene de un convertidor térmico instalado en el camino de la leche caliente desde la sección de pasteurización.

Para controlar la temperatura de la leche enfriada, se instala un termómetro manométrico a la salida de la sección de enfriamiento de agua helada. La temperatura de pasteurización de la leche preestablecida se mantiene automáticamente por medio de una válvula de derivación electrohidráulica 10, que sirve para cambiar el flujo de leche a recalentamiento en caso de disminución de la temperatura de pasteurización.

Figura 3.35 - Esquema del flujo de leche, agua caliente, fría y helada

Al calcular las plantas de pasteurización (Fig. 3.35), se deben tomar los siguientes parámetros:

el régimen de temperatura especificado para la pasteurización y enfriamiento de la leche;

la temperatura de la leche cruda a la entrada de la sección de regeneración de la primera etapa puede estar en el rango de 10 a 35 °C;

El separador-limpiador de leche de la planta proporciona una limpieza de alta calidad de la leche dejando la sección de regeneración de la 1ª etapa a temperaturas de 37...45°C;

la temperatura del agua caliente a la entrada de la sección de pasteurización se establece en 2...18°C por encima de la temperatura de pasteurización de la leche, teniendo en cuenta el punto de ebullición;

la leche se enfría a una temperatura de 4 ... 10 ° C, teniendo en cuenta la temporada y las condiciones locales;

al calcular la instalación, según el modo de pasteurización, el enfriamiento de la leche y las condiciones climáticas, la temperatura de los líquidos refrigerantes puede ser: agua artesiana - 4 ... 10 ° C; agua del grifo - 5...16°С; agua helada -1...4°С; salmuera - 0...-5°С.