Uređaj i princip rada ploče za pasterizaciju-hlađenje. Tipični rashladni uređaj za pasterizaciju mlijeka uključuje način rada hladnjaka za pasterizaciju

Pasterizacijsko - rashladne instalacije lamelnog tipa. Postrojenje za pasterizaciju-hlađenje pločastog tipa uključuje izjednačujući spremnik s ventilom-plovkastim uređajem za regulaciju razine mlijeka u spremniku, centrifugalnu pumpu za mlijeko, pločasti aparat, separator-prečistač mlijeka, zaporni ventil, povrat ventil, centrifugalna pumpa za toplu vodu, parni kontaktni grijač za grijanje vode i upravljačka ploča.

Prenaponski spremnik je cilindrični spremnik od nehrđajućeg čelika s poklopcem. Na bočnoj površini nalaze se dvije razvodne cijevi, od kojih je jedna namijenjena za uvođenje sirovog mlijeka u prenaponski spremnik, a druga za uvođenje nedovoljno pasteriziranog mlijeka. U otvor za dovod sirovog mlijeka ugrađen je ventil koji je pomoću poluge spojen na plovak.

Centrifugalna pumpa je dizajnirana da uzima mlijeko iz prenaponskog spremnika i dovodi ga u lamelarni aparat.

Aparat za ploče(Slika 7) ima glavni prednji nosač 3 i pomoćni stražnji nosač 9. Krajevi gornje i donje šipke su pričvršćeni u prednjim i stražnjim nosačima. Gornja vodoravna šipka 7 namijenjena je za vješanje ploča za izmjenu topline 15. Brtva 13, koja na prednjoj strani ploče ograničava kanal za odgovarajući protok medija.

Ploča ima kutne rupe 4 i 14, oko kojih su položene male prstenaste gumene brtve 5. Brtvene brtve, nakon sastavljanja i sabijanja ploča u aparaturu, tvore dva izolirana sustava zabrtvljenih kanala. Jedan od ovih sustava je dizajniran za toplo radno okruženje, drugi za hladno. Svaki od sustava međupločastih kanala povezan je sa svojim kolektorom. Hladni radni medij ulazi u kolektor kroz spoj 1 koji se nalazi na stalku. Kroz kolektor radni medij dolazi do ploče 6, koja ima slijepi kut (nema rupe) i širi se u međupločastim kanalima. Radni medij, skupljajući se u donjem razdjelniku, koji je formiran od donjih kutnih rupa 14, napušta aparat kroz spoj 11. Vrući radni medij ulazi u uređaj kroz spoj 12 i ulazi u donji razdjelnik. Nadalje, širi se u međupločastim kanalima i, krećući se odozdo prema gore (protustrujno u odnosu na hladni radni medij), skuplja se u gornjem kolektoru. Vrući radni medij izlazi iz aparata kroz spoj 2. Brtve za brtvljenje u aparatu osiguravaju nepropusnost i izmjenu međupločastih kanala za topli i hladni radni medij. Sve ploče su čvrsto stisnute tlačnom pločom 8 i vijkom 10. U sklopljenom aparatu, ploče za izmjenu topline su grupirane u sekcije, što rezultira predgrijavanjem mlijeka (oporabom), zagrijavanjem do temperature pasterizacije, predhlađenjem (oporabom) i konačno hlađenje.

1, 2, 11, 12 - okovi; 3 - prednji stup; 4 -- rupa gornjeg kuta; 5 -- mala prstenasto-gumena brtva; 6 - granična ploča; 7 - šipka; 8 -- tlačna ploča; 9 -- stražnji stalak; 10 -- vijak; 13 - velika gumena brtva; 14 -- donji kutni otvor; 15 -- ploča za prijenos topline

Slika 7 - Shema pločastog aparata

U aparatu se mlijeko tijekom obrade kreće kroz sekcije uzastopno. Prvo prolazi kroz odjeljak za oporavak 1 (slika 8). Iz ovog odjeljka izlazi na čišćenje. Zatim mlijeko ulazi u odjeljak pasterizacije II, ponovno se vraća u odjeljak za oporabu I i zatim ulazi u odjeljak za hlađenje vode III i odjeljak za hlađenje salamure IV.

Svaki dio se sastoji od vrećica kroz koje se mlijeko također uzastopno kreće. U prikazanoj shemi svaki odjeljak ima dva paketa. Kretanje mlijeka kroz pakete odjeljaka je sekvencijalno: prvo i drugo pakiranje su u odjeljku za oporavak; prvo i drugo pakiranje su u dijelu za pasterizaciju i dalje u odjeljku za hlađenje vode i salamure. Svaki paket se sastoji od određenog broja ploča koje tvore paralelne kanale. Kretanje mlijeka kroz kanale pakiranja odvija se u paralelnom toku.

Broj paketa i paralelnih kanala ovisi o brzini kretanja mlijeka u stroju. Ploče imaju valovitu površinu. Zatvoreni u odjeljcima, tvore vijugave kanale, krećući se duž kojih tokovi mlijeka, medija za grijanje i hlađenje povremeno mijenjaju smjer. Kao rezultat toga, u toku, čak i pri malim brzinama njegovog kretanja, nastaju vrtlozi, dajući protoku turbulentan karakter. Turbulencija protoka poboljšava učinkovitost prijenosa topline između tekućina.

a - u odjeljcima i paketima: 1 - odjel za oporavak; II -- odjeljak za pasterizaciju; III -- odjeljak za vodeno hlađenje; IV-- odjeljak za hlađenje salamure; b-- u međulamelarnim kanalima

Slika 8 - Shema kretanja mlijeka, tople i hladne vode, kao i salamure u pločastom aparatu s jednostranim rasporedom sekcija

U instalacijama visoke produktivnosti koriste se uređaji s obostranim rasporedom sekcija u odnosu na glavni stalak (slika 9.). Uređaj ima glavno postolje 12, na kojem se nalaze armature za uvođenje pasteriziranog mlijeka u dio za hlađenje vode 1 nakon prvog odjeljenja za oporavak, za povlačenje pasteriziranog mlijeka iz odjela za pasterizaciju 2 i ubacivanje u držač, za izlaz tople vode 18, povući hladno 19 , za opskrbu toplom i hladnom vodom. Priključci za dovod tople i hladne vode nalaze se na dnu glavne police, sa strane armatura 18 i 19. U glavnom stalku, krajevi gornje i donje horizontalne šipke su zapečaćeni. Ploče za prijenos topline obješene su na gornju horizontalnu šipku, formirajući sekcije za oporavak 7, 9, odjeljak za pasterizaciju 11 i dijelove za hlađenje vode i slane vode 13 . Razdjelne ploče postavljene su između odjeljaka za oporavak i pasterizaciju 21, na kojima se nalaze armature za ulaz i izlaz radnog medija. Kompresija ploča se vrši pomoću tlačne ploče 4 i uređaja za stezanje 6. Donju horizontalnu šipku podupire noga 5.

Tape-flow ploče s horizontalnim naborima tipova P-1, P-2, P-3 imaju površine prijenosa topline 0,15; 0,21; 0,42 m 2, mrežaste ploče s kosim naborima tipa PR-0,5E i PR-0,5M - površina prijenosa topline 0,5 m 2.

1 -- armatura za uvođenje pasteriziranog mlijeka u dio za hlađenje vode; 2 - armatura za povlačenje pasteriziranog mlijeka iz odjeljka za pasterizaciju za dovod u stroj za držanje; 3 -- armatura za uvođenje mlijeka u odjeljak za oporavak nakon centrifugalnog čistača mlijeka; 4 -- tlačna ploča; 5 - noga; 6 -- uređaj za stezanje; 7-- odjeljak za oporavak 1; 8 - priključak za uklanjanje mlijeka iz prve sekcije za prikupljanje i dovod u centrifugalni čistač mlijeka; 9 -- drugi odjeljak za oporavak; 10 - priključak za uvođenje mlijeka u drugi odjeljak za prikupljanje nakon spremnika; 2-- dionica za pasterizaciju; 12 - glavni stalak; 13 -- sekcije vodenog i slanog hlađenja; 14 - armatura za izlaz pasteriziranog ohlađenog mlijeka; 15 -- spoj za izlaz slane vode; 16 - sindikat za unos sirovog mlijeka; 17 -- priključak za uklanjanje mlijeka iz druge sekcije za rekuperaciju i dovod u odjeljak za hlađenje vode; 18 - priključak za izlaz tople vode; 19 - spoj za izlaz hladne vode; 20 -- spoj za unos slane vode; 21 -- pregradna ploča

Slika 9 - Pločasti aparat s obostranim rasporedom presjeka

Postrojenja za pasterizaciju i hlađenje mlijeka za piće odlikuju se svojom izvedbom. Proizvode jedinice za pasterizaciju i hlađenje kapaciteta 3000, 5000, 10000, 15000 i 25000 l/h.

Najčešća je pasterizacijsko-hladna jedinica kapaciteta 10.000 l/h (slika 10.).

Iz pretinca za pohranu mlijeka mlijeko se dovodi u prenaponski spremnik 1, koji ima kontrolu razine s plovkom 2. Tijekom rada jedinice regulator održava stalnu razinu u prenaponskom spremniku, što pridonosi stabilnom radu centrifugalne pumpe i sprječava prelijevanje mlijeka iz spremnika. Dalje mlijeko centrifugalnom pumpom 3 se ubrizgava u prvi dio rekuperacije 1 aparata za ploču 5. Između centrifugalne pumpe i lopatičnog aparata ugrađen je rotometrijski regulator 4, što osigurava stalnu izvedbu instalacije. U prvom dijelu oporavka mlijeko se zagrijava na temperaturu od 40--45°C i ulazi u separator-prečistač mlijeka. 6, gdje se čisti. Postrojenje može imati jedan separator mlijeka sa centrifugalnim ispuštanjem mulja ili dva separatora mlijeka bez centrifugalnog pražnjenja koji rade naizmjenično. Nakon čišćenja, mlijeko, zagrijano na temperaturu od 65--70°C u drugom dijelu oporavka 2, prolazi kroz unutarnji kanal u odjeljak za pasterizaciju. III, gdje se zagrijava do temperature pasterizacije od 76--80°C. Nakon sekcije pasterizacije, mlijeko se čuva u držaču 7 i vraća u aparat, gdje se prethodno hladi u sekcijama oporavka 1 i 2 i na kraju do konačne temperature u sekcijama za hlađenje vodom. IV i hlađenje slanom vodom v.

Na izlazu iz uređaja ugrađen je nepovratni ventil. 15. Regulira smjer protoka pasteriziranog ohlađenog mlijeka do strojeva za punjenje ili do prenaponskog spremnika za ponovnu pasterizaciju u slučaju kršenja režima pasterizacije.

Topla voda za zagrijavanje mlijeka se pumpom dovodi u dio pasterizacije 16. Iz ovog odjeljka, ohlađena voda, nakon što oda toplinu mlijeku, vraća se u spremnik. 17. Voda se zagrijava na temperaturu od 78 -82 °C parom u parnom kontaktnom grijaču 21.

Para se dovodi do parnog kontaktnog grijača pomoću ventila za upravljanje opskrbom. 18 i 19.

Na izlazu pasteriziranog mlijeka iz odjeljka za pasterizaciju ugrađuje se temperaturni senzor manji od 8 koji je preko ventila spojen na automatski sustav za kontrolu temperature pasterizacije 19 i vraćanje mlijeka na ponovnu pasterizaciju kroz ventil 15. senzor temperature 12 dizajniran za kontrolu temperature ohlađenog pasteriziranog mlijeka.

Jedinica je opremljena pokaznim manometrima za kontrolu tlaka mlijeka nakon separatora-prečistača mlijeka 9, za kontrolu pritiska hladne vode 10 , za praćenje tlaka slane vode 13 , za kontrolu tlaka grijaće pare 20, 22 i 23.

1 - grijač, prenaponski spremnik; 2 3 4 -- rotometrijski regulator; 5 - pločasti aparat; 6 -- separator-mlijeko-pročistač; 7 držač; 8, 12 -- senzori temperature; 9. 10. 13. 14, 20, 22, 23 - pokazivanje manometara; I-- ventil za regulaciju davanja slane vode; 15 -- povratni ventil; 16 17 - spremnik-akumulator; 18, 19 -- ventili za kontrolu pare; 21 -- parni kontaktni grijač

Slika 10 - Shematski dijagram postrojenja za pasterizaciju i hlađenje mlijeka za piće

Postrojenja za pasterizaciju i hlađenje fermentiranih mliječnih proizvoda odlikuju se svojom izvedbom. Proizvode jedinice za pasterizaciju i hlađenje kapaciteta 5000 i 10000 l/h. Lamelarni aparat ovih postrojenja ima tri dijela: rekuperaciju, pasterizaciju i hlađenje.

U postrojenju kapaciteta 5000 l/h lamelarni aparat se sastavlja od trakastih ploča tipa P-2, u postrojenju kapaciteta 10.000 l/h - od remenskih protočnih ploča P- 3 vrsta.

Sirovo mlijeko namijenjeno pasterizaciji ubacuje se u prenaponski spremnik 1 (Slika 11), koji ima kontrolu razine s plovkom 2. Centrifugalna pumpa 8 pumpa mlijeko u odjeljak za oporavak /. Mlijeko u rekuperacijskoj sekciji zagrijava se vrućim mlijekom na temperaturu od 50--55°C. Nadalje, mlijeko se čisti u jednom od separatora-prečistača mlijeka. 6 a 7 rade naizmjenično.

Umjesto dva separatora-prečistača mlijeka, postrojenje može imati jedan s centrifugalnim ispuštanjem mulja. Nakon čišćenja mlijeko se pasterizira u dijelu za pasterizaciju II na temperaturi od 90--95°C i homogenizirati u homogenizatoru 15. Pasterizirano, homogenizirano mlijeko odležava se u spremniku 19 na temperaturi pasterizacije 300--340 s. Od pumpe za starenje mlijeka 21 se dovodi u odjeljak za oporavak, gdje se prethodno hladi. Mlijeko se na kraju ohladi hladnom vodom do temperature fermentacije od 22--50°C u dijelu za hlađenje III.

Mlijeko se zagrijava do temperature pasterizacije toplom vodom, koja se centrifugalnom pumpom dovodi u odjeljak za pasterizaciju. 10. Voda hlađena u dijelu za pasterizaciju zagrijava se parom u parnom kontaktnom grijaču 13, iz kojeg se dovodi u spremnik za skladištenje 12. Višak vode nastao kao rezultat kondenzacije pare ispušta se kroz odvodnu cijev u kanalizaciju.

Para se dovodi do parnog kontaktnog grijača preko regulacijskog ventila 18. senzor temperature 11, dizajniran za kontrolu temperature pasterizacije, spojen na ventil za kontrolu pare 18 i povratni ventil 17. Povratni ventil prebacuje protok mlijeka na ponovnu pasterizaciju ako temperatura pasterizacije nije dosegnula zadanu vrijednost.

Za kontrolu tlaka mlijeka i pare, instalacija je opremljena pokaznim manometrima 8, 9, 14, 16, 20.

1 -- prenaponski spremnik; 2 -- regulator razine plovka; 3 -- centrifugalna pumpa za mlijeko; 4, 11 -- temperaturni senzori; 5 -- lamelarni aparat; 6, 7 - separatori-sredstva za čišćenje mlijeka; 8, 9, 14, 16, 20 - pokazuju mjerače tlaka; 10 -- centrifugalna pumpa za toplu vodu; 12 - spremnik-akumulator; 13 -- parni kontaktni grijač; 15 -- homogenizator; 17 -- povratni ventil; 18 -- ventil za kontrolu pare; 19 - držač; 21 - centrifugalna pumpa za pasterizirano mlijeko

Slika 11 - Shematski dijagram postrojenja za pasterizaciju i hlađenje fermentiranih mliječnih proizvoda

Pasterizacijsko - rashladna postrojenja za vrhnje za piće proizvode se kapaciteta 100 i 2000 l/h.

Krema ulazi u prenaponski spremnik 1 (slika 12). Razina vrhnja u spremniku regulira se regulatorom razine 2. Centrifugalna pumpa 8 isporučuje kremu u odjeljak za oporavak 1, gdje se zagrijava na temperaturu od 50-65 0 C. Iz odjeljka za oporavak krema ulazi odjeljak za pasterizaciju II, gdje se pasteriziraju na temperaturi od 86-90 0 C. Nakon pasterizacije, vrhnje se hladi prvo u odjelu za oporavak, a zatim u odjeljcima vode III i salamuru ja V hlađenje na temperaturu od 2-6 0 C.

Za zagrijavanje vrhnja koristi se topla voda temperature 90-95 0 C. U pasterizacijski dio se pumpa centrifugalnom pumpom 9. Topla voda se zagrijava parom u parnom kontaktnom grijaču 15. Višak tople vode nastaje kao rezultat kondenzacije ogrjevne pare se ispušta iz spremnika 11 kroz kanalizacijsku odvodnu cijev.

Na izlazu iz pasteriziranog vrhnja ugrađen je temperaturni senzor 10 koji je spojen na kontrolni ventil 12 i povratni ventil 3. Ako je temperatura pasterizacije nedovoljna, količina dovedene pare se automatski povećava. Regulacijski ventil 7 je dizajniran da kontrolira dovod slane vode i, posljedično, konačnu temperaturu pasteriziranog vrhnja. Indikatorski manometri 6, 13, 14 dizajnirani su za kontrolu tlaka slane vode i pare

1 - prenaponski spremnik; 2 - regulator razine plovka; 3 - povratni ventil; 4, 10 - senzori temperature; 5 - lamelarni aparat; 6, 13, 14 - pokazivači tlaka; 7 - kontrolni ventil dovoda slane vode; 8 - centrifugalna pumpa za kremu; 9 - centrifugalna pumpa za toplu vodu; 11 - spremnik za skladištenje; 12 - ventil za kontrolu dovoda pare; 15 - parni kontaktni grijač

Slika 12 - Shematski dijagram postrojenja za pasterizaciju i hlađenje vrhnja za piće

Mlijeko i mliječni proizvodi se pasteriziraju u posebnim posudama, cjevastim pasterizacijskim jedinicama, kao i u pločastim pasterizacijsko-hlađenim jedinicama.

Prvi uključuju kupke za dugotrajnu pasterizaciju i univerzalne kupke.

Cjevasto postrojenje za pasterizaciju (slika 5.24) sastoji se od dvije centrifugalne pumpe, cjevastog aparata, nepovratnog ventila, sifona pare i upravljačke ploče s uređajima za upravljanje i regulaciju procesa.

Riža. 5.24. Cjevasto postrojenje za pasterizaciju: 1 - centrifugalne pumpe

za mlijeko; 2 – sifoni za paru; 3, 4 - razvodne cijevi za odvod kondenzata;

5, 6, 7, 8 - cjevovodi za mlijeko; 9 - povratni ventil; 10 - kontrolni ventil

opskrba parom; 11 - sigurnosni ventili; 12 - parni cjevovod; 13 - mjerači tlaka

za paru; 14 - grana za izlaz pasteriziranog mlijeka; 15 - mjerač tlaka

za mlijeko; 16 - upravljačka ploča; 17 - gornji bubanj; 18 - donji bubanj;

19 - okvir

Glavni element instalacije je dvocilindrični izmjenjivač topline, koji se sastoji od gornjeg i donjeg cilindra povezanih cjevovodima. U krajeve cilindara zavareni su cijevni listovi u kojima su proširene 24 cijevi promjera 30 mm. Cijevni limovi od nehrđajućeg čelika imaju glodane kratke kanale koji spajaju krajeve cijevi u seriju, tvoreći tako kontinuirani svitak ukupne duljine oko 30 m.

Para se dovodi u prstenasti prostor svakog cilindra. Ispušna para u obliku kondenzata se ispušta pomoću termodinamičkih sifona za paru.

Zagrijano mlijeko kreće se u prostoru unutarnje cijevi, prolazeći sukcesivno donji i gornji cilindar. Na ulazu pare ugrađuje se regulacijski ventil za dovod pare, a na izlazu mlijeka iz stroja ugrađuje se povratni ventil uz pomoć kojeg se podpasterizirano mlijeko automatski šalje na ponovnu pasterizaciju. Povratni ventil je povezan preko regulatora temperature sa senzorom temperature koji se nalazi također na izlazu mlijeka iz stroja. Jedinica je opremljena manometrima za kontrolu tlaka pare i mlijeka.

Prerađeni proizvod se iz spremnika uz pomoć prve centrifugalne pumpe dovodi u donji cilindar izmjenjivača topline, gdje se zagrijava parom na temperaturu od 50...60 °C i prelazi u gornji cilindar. Ovdje se pasterizira na 80...90 °C.

Druga pumpa je dizajnirana za dovod mlijeka iz prvog cilindra u drugi. Treba napomenuti da u postrojenjima za cjevastu pasterizaciju brzina kretanja raznih proizvoda nije ista. U instalaciji za pasterizaciju vrhnja brzina njihovog kretanja u cijevima izmjenjivača topline je 1,2 m/s. U procesu izmjene topline, krema ulazi u cilindre pasterizatora uz pomoć jedne centrifugalne pumpe. Brzina kretanja mlijeka kao rezultat korištenja dvije pumpe je veća i iznosi 2,4 m/s.

Prednosti cjevastih postrojenja za pasterizaciju u odnosu na lamelane su znatno manji broj i dimenzije brtvila za brtvljenje, a nedostaci su velike dimenzije i velika potrošnja metala; osim toga, kod čišćenja i pranja ovih instalacija potreban je slobodan prostor sa strane krajeva cilindara izmjenjivača topline.

Cjevaste instalacije učinkovite su ako se naknadni proces prerade mlijeka provodi na temperaturi koja se neznatno razlikuje od temperature pasterizacije.

Postrojenja za pasterizaciju i hlađenje koristi se za toplinsku obradu mlijeka, vrhnja i mješavine sladoleda. Dizajn svake od ovih instalacija ima svoje karakteristike, koje se ogledaju u opisu opreme za proizvodnju raznih mliječnih proizvoda (sl. 5.25).

Pasterizacijsko-hlađene jedinice rade u režimu kratkotrajne pasterizacije na 75…76 °C uz zadržavanje zagrijanog mlijeka oko 20 s u cjevastom linijskom držanju.

Sirovo mlijeko teče iz spremnika u spremnik za izjednačavanje, gdje se stalna razina održava pomoću regulatora plovka. Pumpa isporučuje mlijeko kroz stabilizator protoka u dio lamelarnog aparata, kroz koji mlijeko, zagrijano na 60 ... 62 ° C, ulazi u jedan od centrifugalnih čistača. Pročišćavanje mlijeka prije pasterizacije povećava učinkovitost pasterizatora i jedan je od uvjeta pouzdane pasterizacije. Štiti ploče dijela za pasterizaciju od preranog stvaranja lijepljenja, što smanjuje prijenos topline i performanse aparata.

Riža. 5.25. Shema instalacije OPF-1: 1 - lamelni aparat;

2 - separator-mlijeko čistač; 3 - centrifugalna pumpa; 4 - prenaponski spremnik; 5 - premosni ventil; 6 - držač; 7 - pumpa za toplu vodu;

8 - kotao; 9 - injektor; 10 - upravljačka ploča; I - dio prve regeneracije;

II - dio druge regeneracije; III - dionica za pasterizaciju; IV - dio vode

hlađenje; V - hlađenje slanom vodom.

Poluhermetička sredstva za čišćenje imaju učinak protiv pjene. Oni zarobljavaju i razgrađuju mliječnu pjenu kako ne bi ušla u odjeljak za pasterizaciju. Pjena doprinosi stvaranju lijepljenja i otežava zagrijavanje svih čestica mlijeka na temperaturu pasterizacije. Čistač ima tlačni disk koji ima ulogu centrifugalne pumpe. Pod njegovim djelovanjem, mlijeko prolazi kroz odjeljak za pasterizaciju, u kojem se zagrijava na 74 ... 76 ° C s toplom vodom koja dolazi iz kotla. Hlađenje pasteriziranog mlijeka odvija se u regenerativnom, vodenom i slanom dijelu.

U pasterizacijsko-hladnoj jedinici UOM-IK-1, osim dijelova držača i pločastog izmjenjivača topline, nalazi se i dio infracrvenog električnog grijanja. Sastoji se od cijevi od kvarcnog stakla u obliku slova U s reflektorima od anodiziranog aluminija. U odjeljku se nalazi 16 cijevi (10 glavnih cijevi, 4 za regulaciju načina grijanja i 2 dodatne cijevi), na koje je namotana nihromska spirala. Cijevi su spojene na mrežu paralelno.

Riža. 5.26. Shema pasterizacijsko-hlađene jedinice UOM-IK-1.

1 - dio infracrvenog električnog grijanja; 2 - držač;

3, 15 - termometri; 4 - područje gledanja; 5, 6 - trosmjerni ventili; 7 - odjeljak za hlađenje s ledenom vodom (rasonica); 8 – dio za hlađenje vodom; 9 - odjeljak

regeneracija; 10 - manometar; 11 - pločasti izmjenjivač topline; 12, 13 - ventili; 14 - ulazni ventil; 16 - otporni termometar; 17 - dizalica;

18 - prenaponski spremnik; 19 - pumpa; 20 - spremnik za pranje; 21 - posuda za skladištenje mlijeka.

Držač se sastoji od dvije serijski spojene cijevi od nehrđajućeg čelika.

Pločasti izmjenjivač topline ima dio za regeneraciju i dva dijela za hlađenje.

Mlijeko ulazi u prenaponski spremnik i iz njega se uzastopno pumpa u sekcije za regeneraciju, infracrveno grijanje i držanje. Nakon procesa starenja, pasterizirano mlijeko prolazi kroz odjeljak za regeneraciju, prenoseći toplinu na hladno mlijeko, te sukcesivno prolazi kroz dio za hlađenje vode i slane vode.

Jedinice za pasterizaciju-hlađenje ploča imaju niz prednosti u odnosu na druge vrste termičkih uređaja:

· nizak radni kapacitet, što omogućuje uređajima za automatizaciju točnije praćenje tijeka tehnološkog procesa (u lamelarnom postrojenju radni kapacitet je 3 puta manji nego u cjevastoj jedinici istog kapaciteta);

sposobnost dovoljno učinkovitog rada s minimalnim toplinskim tlakom;

Minimalni dobitak topline i gubitak topline i hladnoće (toplinska izolacija obično nije potrebna);

značajne uštede (80-90%) topline u sekcijama za regeneraciju (specifična potrošnja pare u pločastim instalacijama je 2-3 puta manja nego u cijevnim, a 4-5 puta manja nego u kapacitivnim izmjenjivačima topline);

· mala instalacijska površina (lamelarna instalacija zauzima oko 4 puta manje površine od cjevaste instalacije istog kapaciteta);

· mogućnost promjene broja ploča u svakoj sekciji, što vam omogućuje prilagodbu izmjenjivača topline određenom procesu;

Mogućnost cirkulacijskog pranja opreme na mjestu.

Najveće tehnološke pokazatelje među domaćim postrojenjima imaju modularne automatizirane pasterizacijske i rashladne jedinice s električnim grijanjem tipa Potok Term 500/1000/3000.

Značajka ovih jedinica je visok koeficijent povrata topline (0,9), sustav za pripremu tople vode s električnim grijanjem i četverodijelni pločasti izmjenjivač topline (dvije regeneracijske sekcije, dio za pasterizaciju i dio za hlađenje). U potonjem su gumene brtve izrađene od zaštićenog materijala i povezane su s pločama posebnim kopčama, tj. bez pomoći ljepila.

Postrojenje za pasterizaciju i hlađenje koristi se za pasterizaciju i hlađenje fermentiranih mliječnih proizvoda. Drugim riječima, ova instalacija je neophodna za sva poduzeća koja rade s ovom kategorijom robe. Osim toga, ova jedinica je opremljena automatskim sustavom kontrole i regulacije temperature, što čini njegovu upotrebu još praktičnijom.

Opis instalacije

Do danas postoje cijevne i pločaste instalacije. Zatim će biti opisan uređaj druge vrste takvih uređaja. Dakle, jedinica za pasterizaciju i hlađenje ploča sastoji se od takvih osnovnih elemenata kao što su:

• pločasti izmjenjivač topline;
• sustav dizajniran za pripremu tople vode (uključuje pumpu, injektor i spremnik konvekcijskog tipa).

Glavna svrha ovog sustava je zagrijavanje proizvoda do temperature fermentacije. Tu je i pumpa za same proizvode. Naravno, budući da postoji automatski sustav za praćenje i regulaciju parametara, postoji i upravljačka ploča za ovaj sustav. Važno je napomenuti da je jedinica za pasterizaciju-hlađenje prilično kompaktna i izrađena u modularnom stilu. Jedina stvar je držač, koji je zaseban strukturni element. Što se tiče instalacije, može se montirati na bilo koje dostupno mjesto. Rezultat je praktičan sustav koji ima sve što vam je potrebno za automatski rad, a koji istovremeno zauzima malo prostora.

Svrha instalacije

Jedinica za pasterizaciju-hlađenje dizajnirana je za obavljanje takvih radnji kao što su:

• Zagrijavanje mliječnog proizvoda na temperaturu od 55-60 stupnjeva Celzija (temperatura odvajanja).
• Zagrijavanje na temperaturu od 75-80 stupnjeva (homogenizacija mlijeka).
• Zagrijavanje do temperature pasterizacije mliječnog proizvoda - 90-95 stupnjeva.
• Oprema također drži proizvod na temperaturi pasterizacije 300 sekundi.
• Posljednja operacija je hlađenje proizvoda do temperature fermentacije, odnosno do 20-50 stupnjeva.

Namjena elemenata

Jedinica za pasterizaciju i hlađenje tanjura za mlijeko također je sposobna za rukovanje tekućim proizvodima kao što su pivo, sok, vino, pića, lužine i drugi. Pločasti izmjenjivač topline odgovoran je za grijanje i hlađenje ovih proizvoda. Sve operacije se izvode zatvorenim tokom. Također treba napomenuti da zbog visoke toplinske učinkovitosti takvih izmjenjivača topline imaju kompaktnu veličinu. Što se tiče učinkovitosti, za sve instalacije napravljene na temelju ovog modela, ona je više od 90%. Svi dijelovi postrojenja za pasterizaciju-hlađenje koji tijekom rada dolaze u dodir s hranom izrađeni su od čelika odobrenog za upotrebu u prehrambenoj industriji.

Rashladno sredstvo u takvim sustavima je ili voda ili slana otopina. Nosač topline također može biti voda ili para. Uređaj ima koji se sastoji od ploča, ležaja i tlačne ploče. Svi ovi dijelovi povezani su iglama za pričvršćivanje.

Tehničke karakteristike instalacije

Postrojenje za pasterizaciju i hlađenje mlijeka ima određeni broj tehničkih parametara koji se razlikuju ovisno o modelu. Zatim će biti opisani parametri proizvoda PBK-1.

Prvi i najvažniji parametar je, naravno, izvedba. Za ovu opremu je u rasponu od 1000 do 10 000 l/h. Sljedeći parametar je temperatura rashladne tekućine i rashladne tekućine u sustavu. Razlika između odlaznih proizvoda i ovih nosača je od 2 do 4 stupnja Celzijusa uz faktor 1/3. Svi se modeli također razlikuju po svojim dimenzijama, ali ne previše, a sam parametar nije previše važan. Materijal koji se koristi za izradu ploče je čelik 12X18H10T. Debljina ploča je 0,6 mm. Maksimalna temperatura za PBK-1 je 150 stupnjeva.

Princip rada pasterizacijsko-rashladnog postrojenja

U automatskom sustavu ploče, tijek rada je sljedeći.

U tvornici se nalazi sakupljač mlijeka, koji je spojen na prenaponski spremnik uređaja. Od kolektora do ovog modula proizvodi dolaze ili pumpom ili gravitacijom. Ovdje je važno osigurati da razina mlijeka ne padne ispod 300 ml, inače će zrak početi curiti u pumpu za mlijeko. Crpka zatim pumpa proizvod u prvi dio izmjenjivača topline. Ovdje se mliječni proizvod zagrijava, jer dolazi do izmjena topline s vrućim mlijekom koji slijedi iz odjeljka za pasterizaciju, kroz držač. Ovdje temperatura objekta raste na oko 47-50 stupnjeva Celzija, nakon čega se mlijeko pumpa kroz pročistač u drugi dio. Ovdje se proizvod ponovno zagrijava. Izmjena topline se odvija s istim pasteriziranim mlijekom koje je podvrgnuto preliminarnoj izmjeni topline u sekciji broj 1. Nakon što je ovaj postupak završen, mlijeko ulazi u dio pasterizacije, koji se smatra trećim. Ovdje je nosač topline već obična voda. Izmjena topline traje sve dok se mliječni proizvod ne zagrije na 76 Celzijevih stupnjeva.

Nadalje, kao što je gore opisano, pasterizirano mlijeko se vraća kroz dijelove 1 i 2, gdje daje toplinu, čime se hladi na 20-25 stupnjeva. Nakon toga, proizvodi se pumpaju u hladnjak, gdje temperatura pada na 5-8 stupnjeva. Potpuno ohlađeno mlijeko se zatim ubacuje u spremnike. Time je završen rad postrojenja za pasterizaciju i hlađenje mlijeka.

Ugradnja tipa cijevi

Gornji opis odnosio se na uređaj s pločama, ali postoji i drugi - cjevasti. Takvi uređaji sastoje se od cjevastog uređaja, dvije centrifugalne pumpe, nepovratnog ventila, jedinica za uklanjanje kondenzata, kao i upravljačke ploče dizajnirane za upravljanje uređajima za automatsko upravljanje i nadzor.

Opis elemenata jedinice

Cjevasto postrojenje za pasterizaciju i hlađenje uključuje u svoj sastav. Sastoji se od dva cilindra, gornjeg i donjeg, koji su međusobno povezani cijevnim sustavom. Na krajeve ovih cilindara zavareni su cijevni listovi, od kojih svaki sadrži 24 cijevi promjera 30 mm. Rešetke su izrađene od nehrđajućeg čelika i imaju kratke kanale. Ovi kanali povezuju sve 24 cijevi. Rezultat je kontinuirana zavojnica ukupne duljine oko 30 m. Cilindri su, pak, zatvoreni poklopcima, koji su opremljeni gumenim brtvama. To je učinjeno ne samo kako bi se stvorila potpuno zapečaćena struktura, već i za odvajanje kratkih kanala jedan od drugog.

U radu uređaja postoji para, koja po prijemu ulazi u prostor između cilindara. Nakon što je proradio, uklanja se iz uređaja u obliku kondenzata pomoću termodinamičkog tipa parnih sifona.

Bit jedinice

Mlijeko koje se zagrijava ide naizmjence kroz gornji, a zatim donji cilindar. Kreće se duž intratubalnog prostora. Jedinica također ima ventil koji regulira dovod pare. Nalazi se odmah na ulazu ove tvari. Na izlazu iz uređaja nalazi se još jedan ventil, ali povratnog tipa. Radi u automatskom načinu rada, a glavna mu je namjena vraćanje nedovoljno pasteriziranog mlijeka za drugi rad. Za obavljanje ove funkcije, mehanizam je povezan s temperaturnim senzorom preko uređaja kao što je regulator temperature, koji se također nalazi na izlazu mlijeka. Budući da uređaj ima tlak pare i mlijeka, jedinica ima i nekoliko mjerača tlaka.

Vrijedi napomenuti da obrada počinje od donjeg cilindra, gdje se nalazi para, koja zagrijava mlijeko na temperaturu od 50-60 stupnjeva. Mlijeko ulazi u donji dio pod utjecajem prve centrifugalne pumpe. Za pumpanje na gornju koristi se druga pumpa. U gornjem dijelu se provodi pasterizacija tvari do temperature od 80-90 stupnjeva Celzija.

Glavne prednosti instalacije

Ova oprema je postala široko rasprostranjena, jer se ističe nizom značajnih prednosti koje su važne za ovu industriju. Prvo, uređaj je u potpunosti usklađen s toplinskim uvjetima kako tijekom pasterizacije tako i tijekom hlađenja. Istodobno se održava navedena izvedba. Drugo, dizajn modularnog tipa minimizira veličinu uređaja, što ga čini kompaktnim i stoga prikladnim za postavljanje i korištenje.

Svrha

Pasterizacija i hlađenje mlijeka, sokova, sokova, vina, vinskog materijala, piva, kvasa i drugih tekućih prehrambenih proizvoda.

Verzije:

• Automatizirani pasterizatori za proizvodnju mlijeka za piće.
• Automatizirani višenamjenski pasterizatori za proizvodnju mlijeka za piće i istovremenu pripremu mlijeka za procese fermentacije i zagrijavanja.
• Poluautomatski pasterizatori s ručnim upravljanjem.

Dodatna opcija: verzija pasterizatora s funkcijom dezinfekcije linija za opskrbu i točenje proizvoda.

Karakteristike

* Produktivnost pasterizacijsko-hlađenih jedinica Kupac može proizvoljno podesiti u rasponu do 25.000 l/h
** Vrijeme zadržavanja na temperaturi pasterizacije Kupac može postaviti proizvoljno.

Implementacija u jednoj instalaciji različitih temperaturnih režima za obradu proizvoda i mogućnost povezivanja vanjske opreme (separator, homogenizator) osigurava svestranost pasterizatora.

Princip rada:

1. Početni proizvod ulazi u prijamni spremnik, u kojem se, zahvaljujući posebnom uređaju, puni do određene razine. Iz prijamnog spremnika, proizvod se pumpa u odjeljak(e) za regeneraciju višesječnog pločastog aparata za predgrijavanje, a zatim se šalje u odjeljak za pasterizaciju, gdje se zagrijava do unaprijed određene temperature. Nadalje, zagrijani proizvod ulazi u držač, iz kojeg se uzastopno usmjerava na dijelove za regeneraciju i hlađenje. Na zahtjev kupca, sekcije za oporabu mogu imati izlaze na separator i homogenizator.
2. Zagrijavanje proizvoda na potrebnu temperaturu u dijelu pasterizacije provodi se vrućom vodom, koja cirkulira u zatvorenom krugu parnog grijanja.
3. Hlađenje mlijeka na potrebnu temperaturu provodi se u dva stupnja prema principu suprotnog toka: prvo - u sekciji(ima) za regeneraciju s početnim hladnim proizvodom, a zatim u dijelu za hlađenje - s rashladnom tekućinom (ledena voda itd.). )
4. Višenamjenski pasterizator ima dodatni krug za pripremu tople vode i dodatne dijelove pločastog izmjenjivača topline za osiguravanje različitih temperatura proizvoda na izlazima, na primjer, za vruće punjenje, ili za ispuštanje toplog pasteriziranog mlijeka u svrhu njegovog daljnjeg fermentacija i dobivanje fermentiranih mliječnih proizvoda.

Proces obrade proizvoda u pasterizatoru potpuno je automatiziran. Sustav upravljanja procesom temelji se na programabilnim kontrolerima tvrtke Omron (Japan). Točnost održavanja temperaturnog režima pasterizacije osigurava se implementacijom PID zakona automatske regulacije temperature pri upravljanju ventilom za dovod pare.

Dopuštenje za početno izdavanje proizvoda daje operater. Nadalje, upravljački sustav prati temperaturni režim pasterizacije, a u slučaju njegovog kršenja, jedinica se prebacuje u stanje cirkulacije duž unutarnjeg kruga dok se ne vrati postavljeni način rada.

Korištenje dodirne ploče operatera omogućuje vam izvođenje različitih vizualizacija procesa u digitalnim i grafičkim oblicima uz izdavanje poruka o akcijama operatera i hitnim situacijama (funkcije sustava SKADA). U posebnom prozoru postavljaju se parametri tehnološkog procesa pasterizacije. Pasterizator ima funkciju arhiviranja vrijednosti parametara procesa na obliku nosača informacija koji je pogodan za kupca, što omogućuje dokumentiranje cjelokupnog tehnološkog procesa.

Visok stupanj automatizacije pomoću USB i Ethernet portova omogućuje, na zahtjev kupca, mogućnost povezivanja pasterizatora na vrhunski sustav i sustav upravljanja industrijskim procesima poduzeća.

POLUAUTOMATSKI PASTERIZATORI S RUČNIM UPRAVLJANJEM.

Svi pasterizatori serije OKL slični su po svom dizajnu.

U ručnim pasterizatorima pumpe, grijanje tople vode i krugova proizvoda, kao i načini rada "cirkulacija", "pasterizacija" i "odvodnjavanje" uključuju se prekidačima. Temperaturni režim postavljaju i kontroliraju prema PID zakonu Omron temperaturni regulatori, koji kontroliraju ventile za dovod pare u krugovima pripreme tople vode.

Dopuštenje za početno izdavanje proizvoda također daje operater, a zatim upravljački sustav prati temperaturni režim pasterizacije, a u slučaju njegovog kršenja, jedinica prelazi u stanje cirkulacije duž unutarnjeg kruga do postavljenog načina rada. je obnovljena.

Vizualizacija stanja postrojenja provodi se svjetlosnim indikatorima, a temperaturni režimi su naznačeni na regulatorima temperature. Za arhiviranje temperaturnih režima koristi se papirni ili elektronički snimač. Zadaću temperaturnih režima operater obavlja na regulatorima temperature i na registratoru, na kojem je također vidljiv temperaturni grafikon.

Pasterizator također kontrolira razinu proizvoda u prijemnom spremniku i tlak u vodovima za kretanje proizvoda i u krugovima tople vode.

1. Pločasti izmjenjivač topline ima nekoliko sekcija (za osnovnu verziju - 3 sekcije: regeneracija, pasterizacija i hlađenje) i sastoji se od okvira sa steznim uređajima, seta ploča za izmjenu topline s brtvama, odvajajućih i tlačnih ploča. U lamelarnom aparatu koriste se ploče izmjenjivača topline, žigosane od nehrđajućeg čelika. S obje strane svake ploče nalaze se kanali kroz koje se, s jedne strane, kreće proizvod, as druge, nosač topline ili rashladno sredstvo. Nepropusnost u montiranom aparatu stvaraju gumene brtve (NBR, EPDM) umetnute u posebne utore ploča.
2. Držač je sustav cjevovoda koji osigurava određeno vrijeme zadržavanja proizvoda na temperaturi pasterizacije.
3. Prihvatni spremnik je cilindrični spremnik s regulatorom razine koji osigurava konstantnu razinu proizvoda.
4. Jedinica za vruću pripremu izrađena je pomoću lemljenog izmjenjivača topline, ekspanzijskog spremnika i sigurnosne grupe.
5. Za opskrbu toplom vodom u krug pasterizacije koristi se centrifugalna crpka od nehrđajućeg čelika proizvođača Grundfos (Njemačka).

Glavne prednosti izmjenjivača toplinena temelju API Schmidt-Bretten umetaka (Njemačka):

• Učinkovit prijenos topline zbog posebnog valovitog profila protočnog dijela ploče, koji tvori trodimenzionalne turbulentne tokove. To smanjuje vjerojatnost taloženja onečišćenja na površini ploča.
• Dvostruko brtvljenje ploča za prijenos topline na ulaznom i izlaznom području, što sprječava pomicanje medija.
• Prisutnost posebnog ruba za curenje u zoni brtvljenja. U slučaju smanjenja tlaka jedne od brtvi, medij će istjecati bez miješanja s drugom.
• Uz funkciju odvajanja medija, brtve centriraju paket ploča. Brtve su pričvršćene u pločama posebnim kopčama samo u jednom smjeru, što uvelike olakšava tehnologiju montaže.

Jedinice za pasterizaciju-hlađenje ploča namijenjene su za čišćenje od mehaničkih nečistoća, pasterizaciju uz zadanu ekspoziciju i hlađenje mlijeka. Koriste se u stočarskim farmama, u mini pogonima poljoprivrednih poduzeća i u velikim prerađivačkim pogonima. Za pasterizaciju mlijeka u uvjetima farme široko se koristi instalacija B6-OP2-F-1, koja tijekom rada ne zahtijeva paru iz kotlovnice. Njegovi tehnički podaci, kao i kratke karakteristike ostalih pločastih instalacija dani su u tablici. 3.11.

Instalacija B6-OP2-F-1 (slika 3.34) sastoji se od pločastog izmjenjivača topline 4, centrifugalnog čistača mlijeka 6, cijevnog držača 11, spremnika za primanje mlijeka 8, pumpe za mlijeko 7, pumpe tople vode 1, električni bojler 2, cjevovodi za vodu i mlijeko, premosni ventil 10, upravljačka ploča 9.

Pločasti izmjenjivač topline ima pet dijelova: I - pasterizacija; II i III - regeneracija; IV - hlađenje arteškom vodom; V - hlađenje ledenom vodom. Sekcije su međusobno odvojene pregradnim pločama s armaturom za dovod i ispuštanje odgovarajuće tekućine.

Radni tijek instalacije je potpuno automatiziran. Mlijeko iz prenaponskog spremnika 8 pumpom 7 se dovodi u odjeljak za regeneraciju prve faze III, u kojem se zagrijava toplinom nadolazećeg toka mlijeka na temperaturu od 37...40 °C. Iz odjeljka III zagrijano mlijeko ulazi u separator-prečistač 6. Pročišćeno mlijeko se šalje na daljnje zagrijavanje na temperaturu od 55 ... .95°C (ovisno o podešenom načinu rada) i kroz premosni ventil 10 se dovodi u držač 11, gdje ostaje 20 ili 300 s. Iz držača mlijeko uzastopno ulazi u odjeljke II i III regeneracije, odaje toplinu nadolazećem toku mlijeka, zatim u odjeljke IV i V, gdje se hladi hladnom, zatim ledenom vodom do temperature od 2 ... 8 ° C i poslat u termos spremnik. Mlijeko se zagrijava na zadanu temperaturu pasterizacije u dijelu I s toplom vodom koju pumpa pumpa 1 u zatvorenom krugu: električni bojler 2 - pumpa 1 - izmjenjivač topline dio I - električni bojler.

Držač s električnim bojlerom omogućuje zagrijavanje vode za pasterizaciju mlijeka i držanje na temperaturi pasterizacije određeno vrijeme.

Zavojnica za držanje izrađena je od nehrđajućeg čelika. Njegov gornji dio služi za držanje mlijeka iz zdravog stada na temperaturi pasterizacije 20 sekundi. Ako je potrebno preraditi mlijeko oboljelih životinja (bruceloza, slinavka i šap, itd.), gornji i donji dio se spajaju u seriju skakačem, a mlijeko se drži 300 s.

Na držač je ugrađeno kućište električnog bojlera u koje su postavljeni grijaći elementi (grijaći elementi). Voda se opskrbljuje grijačem iz prenaponskog spremnika s kontrolom razine plovka. Odvodna cijev je smještena u središtu tijela s njegovog vrha, a na nju je u donjem dijelu koncentrično zavarena odvodna cijev s prirubnicom iz koje se napaja pumpa za vodu.

I ... V - dijelovi pločastog izmjenjivača topline; 1 - pumpa za toplu vodu; 2 - električni bojler; 3 - povratni cjevovod tople vode; 4 - pločasti izmjenjivač topline;

5 - cjevovod za mlijeko; 6 - čistač mlijeka; 7 - pumpa za mlijeko; 8 - spremnik za mlijeko; 9 - upravljačka ploča; 10 - premosni ventil; 11 - držač

Slika 3.34 - Shema jedinice za pasterizaciju-hlađenje

Zagrijavanje vode provode tri skupine grijaćih elemenata: startni, glavni i regulacijski. Početni grijaći elementi se uključuju elektroničkim mostom. Primarni signal o promjeni temperature mlijeka dobiva se iz termalnog pretvarača postavljenog na putu vrućeg mlijeka iz odjeljka za pasterizaciju.

Za kontrolu temperature ohlađenog mlijeka, na izlazu iz odjeljka za hlađenje ledene vode ugrađen je manometrijski termometar. Zadana temperatura pasterizacije mlijeka održava se automatski pomoću elektro-hidrauličkog premosnog ventila 10, koji služi za prebacivanje protoka mlijeka na ponovno zagrijavanje u slučaju pada temperature pasterizacije.

Slika 3.35 - Shema toka mlijeka, tople, hladne i ledene vode

Prilikom proračuna postrojenja za pasterizaciju (slika 3.35) potrebno je uzeti sljedeće parametre:

navedeni temperaturni režim za pasterizaciju i hlađenje mlijeka;

temperatura sirovog mlijeka na ulazu u odjeljak za regeneraciju 1. stupnja može biti u rasponu od 10 do 35 °C;

Separator-mliječni čistač postrojenja osigurava visokokvalitetno čišćenje mlijeka koje izlazi iz regeneracijske sekcije 1. stupnja na temperaturama od 37...45°C;

temperatura tople vode na ulazu u odjeljak za pasterizaciju postavlja se na 2...18°C viša od temperature pasterizacije mlijeka, uzimajući u obzir točku vrenja;

mlijeko se hladi na temperaturu od 4 ... 10 ° C, uzimajući u obzir godišnje doba i lokalne uvjete;

pri proračunu instalacije, ovisno o načinu pasterizacije, hlađenju mlijeka i klimatskim uvjetima, temperatura rashladnih tekućina može biti: arteška voda - 4 ... 10 ° C; voda iz slavine - 5...16°S; ledena voda -1...4°S; rasol - 0...-5°S.