Zariadenie a princíp činnosti doskovej pasterizačno-chladiacej jednotky. Typický chladič pasterizácie mlieka zahŕňa Ako funguje chladič pasterizátora

Pasterizačno - chladiace zariadenia lamelového typu. Pasterizačno-chladiace zariadenie doskového typu obsahuje vyrovnávaciu nádrž s ventilovo-plavákovým zariadením na reguláciu hladiny mlieka v nádrži, odstredivé čerpadlo na mlieko, doskový prístroj, separátor-čistič mlieka, zádržný ventil, spiatočku ventil, odstredivé čerpadlo na teplú vodu, parný kontaktný ohrievač vykurovacej vody a ovládací panel.

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

Odstredivé čerpadlo je určené na odoberanie mlieka z vyrovnávacej nádrže a jeho dodávanie do lamelového aparátu.

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

Doska má rohové otvory 4 a 14, okolo ktorých sú uložené malé prstencové gumové tesnenia 5. Tesniace tesnenia po zložení a stlačení dosiek v zariadení tvoria dva izolované systémy utesnených kanálov. Jeden z týchto systémov je určený pre horúce pracovné prostredie, druhý pre studené. Každý zo systémov medzidoskových kanálov je pripojený k svojmu kolektoru. Studené pracovné médium vstupuje do kolektora cez armatúru 1 umiestnenú na stojane. Cez kolektor sa pracovné médium dostáva do dosky 6, ktorá má slepý uhol (nemá otvor) a šíri sa v medzidoskových kanáloch. Pracovné médium, ktoré sa zhromažďuje v spodnom potrubí, ktoré je tvorené spodnými rohovými otvormi 14, opúšťa zariadenie cez armatúru 11. Horúce pracovné médium vstupuje do zariadenia cez armatúru 12 a vstupuje do spodného potrubia. Ďalej sa šíri v medzidoskových kanáloch a pri pohybe zdola nahor (protiprúd voči pracovnému médiu za studena) sa zhromažďuje v hornom kolektore. Horúce pracovné médium opúšťa zariadenie cez armatúru 2. Tesniace tesnenia v zariadení zabezpečujú tesnosť a striedanie medzidoskových kanálov pre horúce a studené pracovné médiá. Všetky dosky sú pevne stlačené prítlačnou doskou 8 a skrutkou 10. V zostavenom zariadení sú dosky na výmenu tepla zoskupené do sekcií, čo vedie k predhriatiu mlieka (regeneráciou), ohrevu na pasterizačnú teplotu, predchladeniu (regeneráciou) a konečné ochladenie.

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

Obrázok 7 - Schéma doskového prístroja

V zariadení sa mlieko počas spracovania pohybuje postupne cez sekcie. Najprv prechádza cez regeneračnú časť 1 (obrázok 8). Z tejto časti je výstup na čistenie. Potom mlieko vstupuje do pasterizačnej sekcie II, vracia sa opäť do regeneračnej sekcie I a potom vstupuje do vodnej chladiacej sekcie III a chladiacej sekcie IV soľanky.

Každá sekcia sa skladá z vrecúšok, cez ktoré sa mlieko tiež pohybuje postupne. V prezentovanej schéme má každá sekcia dva balíčky. Pohyb mlieka cez balíky sekcií je sekvenčný: prvý a druhý balík sú v regeneračnej sekcii; prvé a druhé balenie je v pasterizačnej sekcii a ďalej v sekcii chladenia vodou a soľankou. Každý balík pozostáva z určitého počtu dosiek, ktoré tvoria paralelné kanály. Pohyb mlieka cez kanály obalov sa uskutočňuje paralelne.

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

a - v sekciách a balíkoch: 1 - sekcia rekuperácie; II -- pasterizačná časť; III --časť vodného chladenia; IV-- chladiaca časť soľanky; b-- v interlamelárnych kanáloch

Obrázok 8 - Schéma pohybu mlieka, horúcej a studenej vody, ako aj soľanky v tanierovom prístroji s jednostranným usporiadaním sekcií

V inštaláciách s vysokou produktivitou sa používajú zariadenia s obojstranným usporiadaním sekcií vo vzťahu k hlavnému stojanu (obrázok 9). Zariadenie má hlavný stojan 12, na ktorej sú armatúry na privádzanie pasterizovaného mlieka do sekcie vodného chladenia 1 po prvom regeneračnom úseku za stiahnutie pasterizovaného mlieka z pasterizačného úseku 2 a jeho privádzanie do držiaka na výstup teplej vody 18, stiahnuť prechladnutie 19 , pre prívod teplej a studenej vody. Armatúry pre prívod teplej a studenej vody sú umiestnené v spodnej časti hlavného koša, zo strany armatúr 18 a 19. V hlavnom stojane sú konce horných a spodných vodorovných tyčí utesnené. Na hornej vodorovnej tyči sú zavesené dosky na prenos tepla, ktoré tvoria regeneračné sekcie 7, 9, pasterizačnú sekciu 11 a sekcie chladenia vody a soľanky 13 . Medzi regeneračnou a pasterizačnou sekciou sú inštalované deliace platne 21, na ktorých sú umiestnené armatúry pre vstup a výstup pracovných médií. Stlačenie dosiek sa uskutočňuje pomocou prítlačnej dosky 4 a upínacieho zariadenia 6. Spodná vodorovná tyč je podopretá nohou 5.

Páskové dosky s horizontálnym zvlnením typu P-1, P-2, P-3 majú teplosmennú plochu 0,15; 0,21; 0,42 m 2, sieťové dosky so šikmým zvlnením typu PR-0,5E a PR-0,5M - teplovýmenná plocha 0,5 m 2.

1 -- armatúra na privádzanie pasterizovaného mlieka do sekcie vodného chladenia; 2 - armatúru na odoberanie pasterizovaného mlieka z pasterizačnej časti na jeho privádzanie do zásobníka; 3 -- armatúra na privádzanie mlieka do regeneračnej časti za odstredivým čističom mlieka; 4 -- prítlačná doska; 5 - noha; 6 -- upínacie zariadenie; 7 - regeneračná sekcia 1; 8 - zariadenie na odstraňovanie mlieka z prvej regeneračnej sekcie a jeho privádzanie do odstredivého čističa mlieka; 9 -- druhý oddiel obnovy; 10 - armatúra na privádzanie mlieka do druhej regeneračnej sekcie za záchytnou nádržou; 2-- pasterizačná časť; 12 - hlavný stojan; 13 - úseky chladenia vodou a soľankou; 14 - armatúra na výstup pasterizovaného chladeného mlieka; 15 - zväzok pre výstup soľanky; 16 - zväz pre vstup surového mlieka; 17 - armatúra na odoberanie mlieka z druhej regeneračnej sekcie a jeho privádzanie do sekcie vodného chladenia; 18 - armatúra pre výstup teplej vody; 19 - prípojka pre výstup studenej vody; 20 - spojenie pre vstup soľanky; 21 -- deliaca doska

Obrázok 9 - Doskový aparát s obojstranným usporiadaním sekcie

Pasterizačné a chladiace zariadenia na konzumné mlieko sa vyznačujú svojim výkonom. Vyrábajú pasterizačné a chladiace jednotky s kapacitou 3000, 5000, 10000, 15000 a 25000 l/h.

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

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

Na výstupe zo zariadenia je nainštalovaný spätný ventil. 15. Reguluje smer toku pasterizovaného vychladeného mlieka do plničiek alebo do vyrovnávacej nádrže na opätovnú pasterizáciu v prípade porušenia režimu pasterizácie.

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

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

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

Jednotka je vybavená indikačnými tlakomermi na kontrolu tlaku mlieka za separátorom-čističom mlieka 9, na ovládanie tlaku studenej vody 10 , pre kontrolu tlaku soľanky 13 , na ovládanie tlaku vykurovacej pary 20, 22 a 23.

1 - ohrievač, vyrovnávacia nádrž; 2 3 4 -- rotačný regulátor; 5 - tanierové prístroje; 6 -- separátor-čistička mlieka; 7 držiak; 8, 12 -- snímače teploty; 9. 10. 13. 14, 20, 22, 23 - ukazujúce manometre; A- ventil na reguláciu podávania soľanky; 15 - spätný ventil; 16 17 - nádrž-akumulátor; 18, 19 - ventily na reguláciu pary; 21 -- parný kontaktný ohrievač

Obrázok 10 - Schéma pasterizačného a chladiaceho zariadenia na konzumné mlieko

Pasterizačné a chladiace zariadenia na fermentované mliečne výrobky sa vyznačujú svojim výkonom. Vyrábajú pasterizačné a chladiace jednotky s výkonom 5000 a 10000 l/h. Lamelový aparát týchto zariadení má tri sekcie: rekuperáciu, pasterizáciu a chladenie.

V prevádzke s kapacitou 5000 l/h je lamelový aparát zostavený z pásových prietokových dosiek typu P-2, v prevádzke s výkonom 10 000 l/h - z pásových prietokových dosiek typu P- 3 typ.

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

Namiesto dvoch separátorov-čističov mlieka môže mať zariadenie jeden s odstredivým odvodom kalu. Po vyčistení sa mlieko pasterizuje v pasterizačnej časti II pri teplote 90-95 °C a homogenizované v homogenizátore 15. Pasterizované, homogenizované mlieko dozrieva v zásobnej nádrži 19 pri pasterizačnej teplote 300--340 s. Z pumpy na starnutie mlieka 21 sa privádza do regeneračnej sekcie, kde sa predchladí. Mlieko sa nakoniec ochladí studenou vodou na fermentačnú teplotu 22--50°C v chladiacej časti III.

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

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

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

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

Obrázok 11 - Schematický diagram zariadenia na pasterizáciu a chladenie fermentovaných mliečnych výrobkov

Pasterizačné - chladiarne na pitnú smotanu sa vyrábajú s výkonom 100 a 2000 l/h.

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

Na ohrev smotany sa používa horúca voda s teplotou 90-95 0 C. Do pasterizačnej časti sa čerpá odstredivým čerpadlom 9. Horúca voda sa ohrieva parou v parnom kontaktnom ohrievači 15. Prebytočná horúca voda vzniká ako v dôsledku kondenzácie vykurovacej pary sa zo zásobníka 11 odvádza cez kanalizačné odtokové potrubie.

Na výstupe pasterizovanej smotany je inštalovaný teplotný snímač 10, ktorý je prepojený s riadiacim ventilom 12 a spätným ventilom 3. Ak je pasterizačná teplota nedostatočná, automaticky sa zvyšuje množstvo dodávanej pary. Riadiaci ventil 7 je určený na riadenie dodávky soľanky a následne konečnej teploty pasterizovanej smotany. Indikačné tlakomery 6, 13, 14 sú určené na kontrolu tlaku soľanky a pary

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

Obrázok 12 - Schematický diagram pasterizačného a chladiaceho zariadenia na pitnú smotanu

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

Medzi prvé patria dlhodobé pasterizačné kúpele a univerzálne kúpele.

Rúrkové pasterizačné zariadenie (obr. 5.24) pozostáva z dvoch odstredivých čerpadiel, rúrkového zariadenia, spätného ventilu, odvádzačov kondenzátu a ovládacieho panela so zariadeniami na riadenie a reguláciu procesu.

Ryža. 5.24. Rúrkové pasterizačné zariadenie: 1 - odstredivé čerpadlá

na mlieko; 2 – odvádzače kondenzátu; 3, 4 - odbočné potrubia na odvod kondenzátu;

5, 6, 7, 8 - potrubia na mlieko; 9 - spätný ventil; 10 - regulačný ventil

dodávka pary; 11 - poistné ventily; 12 - parovod; 13 - tlakomery

pre paru; 14 - odbočné potrubie na výstup pasterizovaného mlieka; 15 - tlakomer

na mlieko; 16 - ovládací panel; 17 - horný bubon; 18 - spodný bubon;

19 - rám

Hlavným prvkom zariadenia je dvojvalcový výmenník tepla, ktorý pozostáva z horného a spodného valca spojených potrubím. Na koncoch valcov sú privarené rúrkové plechy, v ktorých je rozšírených 24 rúr s priemerom 30 mm. Rúrkovnice z nehrdzavejúcej ocele majú vyfrézované krátke kanály, ktoré spájajú konce rúr v sérii, čím vytvárajú súvislý zvitok s celkovou dĺžkou asi 30 m.

Para sa privádza do medzikružia každého valca. Odpadová para vo forme kondenzátu je odvádzaná pomocou termodynamických odvádzačov kondenzátu.

Ohriate mlieko sa pohybuje v priestore vnútornej trubice a prechádza postupne spodným a horným valcom. Na vstupe pary je inštalovaný regulačný ventil na prívod pary a na výstupe mlieka zo stroja spätný ventil, pomocou ktorého sa nepasterizované mlieko automaticky posiela na opätovnú pasterizáciu. Spätný ventil je pripojený cez regulátor teploty s teplotným snímačom umiestneným aj na výstupe mlieka zo stroja. Jednotka je vybavená manometrami na kontrolu tlaku pary a mlieka.

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

Druhá pumpa je určená na dodávanie mlieka z prvého valca do druhého. Treba poznamenať, že v zariadeniach na tubulárnu pasterizáciu nie je rýchlosť pohybu rôznych produktov rovnaká. V zariadení na pasterizáciu smotany je rýchlosť ich pohybu v potrubiach výmenníka tepla 1,2 m / s. V procese výmeny tepla sa smotana dostáva do valcov pasterizátora pomocou jediného odstredivého čerpadla. Rýchlosť pohybu mlieka v dôsledku použitia dvoch čerpadiel je vyššia a dosahuje 2,4 m/s.

Výhodou rúrkových pasterizačných zariadení v porovnaní s lamelovými je výrazne menší počet a rozmery tesniacich tesnení a nevýhodou veľké rozmery a vysoká spotreba kovu; okrem toho je pri čistení a umývaní týchto inštalácií potrebný voľný priestor na strane koncov valcov výmenníka tepla.

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

Pasterizačné a chladiace zariadenia používa sa na tepelnú úpravu mlieka, smotany a zmrzlinovej zmesi. Dizajn každého z týchto zariadení má svoje vlastné charakteristiky, ktoré sa odrážajú v popise zariadení na výrobu rôznych mliečnych výrobkov (obr. 5.25).

Pasterizačno-chladiace jednotky pracujú v režime krátkodobej pasterizácie pri teplote 75…76 °C so zadržiavaním zohriateho mlieka cca 20 s v rúrkovom in-line zásobníku.

Surové mlieko prúdi z nádrže do vyrovnávacej nádrže, kde je udržiavaná konštantná hladina pomocou plavákového regulátora. Čerpadlo dodáva mlieko cez stabilizátor prietoku do sekcie lamelového aparátu, cez ktorý mlieko zahriate na 60 ... 62 ° C vstupuje do jedného z odstredivých čističov. Čistenie mlieka pred pasterizáciou zvyšuje účinnosť pasterizátora a je jednou z podmienok spoľahlivej pasterizácie. Chráni dosky pasterizačnej časti pred predčasným lepením, čo znižuje prenos tepla a výkon zariadenia.

Ryža. 5.25. Schéma inštalácie OPF-1: 1 - lamelové zariadenie;

2 - separátor-čistič mlieka; 3 - odstredivé čerpadlo; 4 - vyrovnávacia nádrž; 5 - obtokový ventil; 6 - držiak; 7 - čerpadlo na teplú vodu;

8 - kotol; 9 - vstrekovač; 10 - ovládací panel; I - úsek prvej regenerácie;

II - úsek druhej regenerácie; III - pasterizačná sekcia; IV - úsek vody

chladenie;V - chladenie soľankou.

Polohermetické čističe majú odpeňovací účinok. Zachytávajú a rozkladajú mliečnu penu, aby sa nedostala do pasterizačnej časti. Pena prispieva k tvorbe lepivosti a sťažuje zahriatie všetkých čiastočiek mlieka na pasterizačnú teplotu. Čistič má tlakový kotúč, ktorý plní úlohu odstredivého čerpadla. Pod jeho pôsobením mlieko prechádza pasterizačnou sekciou, v ktorej sa ohrieva na 74 ... 76 ° C horúcou vodou prichádzajúcou z kotla. Chladenie pasterizovaného mlieka prebieha v regeneračnej, vodnej a soľnej časti.

V pasterizačno-chladiacej jednotke UOM-IK-1 sa okrem sekcií držiaka a doskového výmenníka tepla nachádza sekcia infračerveného elektrického ohrevu. Skladá sa z trubíc z kremenného skla v tvare U s eloxovanými hliníkovými reflektormi. V sekcii je 16 trubíc (10 hlavných trubíc, 4 regulujúce režim ohrevu a 2 doplnkové trubice), na ktorých je navinutá nichrómová špirála. Rúry sú pripojené k sieti paralelne.

Ryža. 5.26. Schéma pasterizačno-chladiacej jednotky UOM-IK-1.

1 - úsek infračerveného elektrického vykurovania; 2 - držiak;

3, 15 - teplomery; 4 - pohľadová plocha; 5, 6 - trojcestné ventily; 7 - chladiaca časť s ľadovou vodou (soľanka); 8 – sekcia vodného chladenia; 9 - sekcia

regenerácia; 10 - manometer; 11 - doskový výmenník tepla; 12, 13 - ventily; 14 - vstupný ventil; 16 - odporový teplomer; 17 - žeriav;

18 - vyrovnávacia nádrž; 19 - čerpadlo; 20 - umývacia nádrž; 21 - nádoba na skladovanie mlieka.

Držiak sa skladá z dvoch nerezových rúr zapojených do série.

Doskový výmenník tepla má regeneračnú časť a dve chladiace časti.

Mlieko vstupuje do vyrovnávacej nádrže a z nej je postupne čerpané do regeneračnej, infračervenej a zádržnej sekcie. Po procese dozrievania prechádza pasterizované mlieko regeneračnou sekciou, kde odovzdáva teplo studenému mlieku a následne prechádza sekciou chladenia vodou a soľankou.

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

· nízka pracovná kapacita, ktorá umožňuje automatizačným zariadeniam presnejšie sledovať priebeh technologického procesu (v lamelárnej prevádzke je pracovná kapacita 3x menšia ako v rúrkovej jednotke rovnakej kapacity);

schopnosť pracovať dostatočne efektívne s minimálnym tepelným tlakom;

Minimálny tepelný zisk a strata tepla a chladu (tepelná izolácia sa zvyčajne nevyžaduje);

výrazné úspory (80-90%) tepla v regeneračných sekciách (merná spotreba pary v doskových inštaláciách je 2-3 krát nižšia ako v rúrkových a 4-5 krát nižšia ako v kapacitných výmenníkoch tepla);

· malá inštalačná plocha (lamelová inštalácia zaberá asi 4-krát menšiu plochu ako rúrková inštalácia rovnakej kapacity);

schopnosť meniť počet dosiek v každej sekcii, čo vám umožňuje prispôsobiť výmenník tepla konkrétnemu technologickému procesu;

Možnosť cirkulačného umývania zariadení na mieste.

Najvyššie technologické ukazovatele spomedzi domácich závodov majú modulárne automatizované pasterizačné a chladiace jednotky s elektrickým ohrevom typu Potok Term 500/1000/3000.

Charakteristickým znakom týchto jednotiek je vysoký koeficient spätného získavania tepla (0,9), elektricky vyhrievaný systém prípravy teplej vody a štvordielny doskový výmenník tepla (dve regeneračné časti, pasterizačná časť a chladiaca časť). V druhom prípade sú gumové tesnenia vyrobené z patentovaného materiálu a sú spojené s doskami špeciálnymi sponami, t.j. bez pomoci lepidla.

Pasterizačné a chladiace zariadenie slúži na pasterizáciu a chladenie fermentovaných mliečnych výrobkov. Inými slovami, táto inštalácia je potrebná pre všetky podniky, ktoré pracujú s touto kategóriou tovaru. Táto jednotka je navyše vybavená systémom automatickej kontroly a regulácie teploty, vďaka čomu je jej používanie ešte pohodlnejšie.

Popis inštalácie

K dnešnému dňu existujú rúrkové a doskové inštalácie. Ďalej bude opísané zariadenie druhého typu takýchto zariadení. Dosková pasterizačná a chladiaca jednotka teda pozostáva z takých základných prvkov, ako sú:

• doskový výmenník tepla;
• systém určený na prípravu teplej vody (obsahuje čerpadlo, injektor a zásobník konvekčného typu).

Hlavným účelom tohto systému je ohrievanie produktov na fermentačnú teplotu. Nechýba ani pumpa na samotné produkty. Prirodzene, keďže existuje automatický systém sledovania a regulácie parametrov, existuje aj ovládací panel tohto systému. Je dôležité poznamenať, že pasterizačno-chladiaca jednotka je pomerne kompaktná a vyrobená v modulárnom štýle. Jediná vec je držiak, ktorý je samostatným konštrukčným prvkom. Čo sa týka inštalácie, môže byť namontovaný na akomkoľvek dostupnom mieste. Výsledkom je pohodlný systém, ktorý má všetko, čo potrebujete pre automatickú prevádzku, ktorá zároveň zaberá málo miesta.

Účel inštalácie

Pasterizačno-chladiaca jednotka je navrhnutá tak, aby vykonávala také činnosti ako:

• Zahriatie mliečneho výrobku na teplotu 55-60 stupňov Celzia (teplota separácie).
• Zahriatie na teplotu 75-80 stupňov (homogenizácia mlieka).
• Zahriatie na pasterizačnú teplotu mliečneho výrobku - 90-95 stupňov.
• Zariadenie tiež udržuje produkt pri teplote pasterizácie počas 300 sekúnd.
• Poslednou operáciou je ochladenie produktu na fermentačnú teplotu, to znamená až na 20-50 stupňov.

Účel prvkov

Dosková pasterizačná a chladiaca jednotka na mlieko je schopná spracovať aj tekuté produkty ako pivo, džús, víno, nápoje, alkálie a iné. Za ohrev a chladenie týchto produktov je zodpovedný doskový výmenník tepla. Všetky operácie sa vykonávajú s uzavretým prúdom. Treba tiež poznamenať, že kvôli vysokej tepelnej účinnosti takýchto výmenníkov tepla majú kompaktnú veľkosť. Pokiaľ ide o účinnosť, pre všetky inštalácie vyrobené na základe tohto modelu je to viac ako 90%. Všetky časti pasterizačno-chladiaceho zariadenia, ktoré počas prevádzky prichádzajú do styku s potravinami, sú vyrobené z ocele schválenej pre použitie v potravinárskom priemysle.

Chladivom v takýchto systémoch je buď voda alebo soľanka. Nosičom tepla môže byť aj voda alebo para. Zariadenie sa skladá z dosiek, lôžka a prítlačnej dosky. Všetky tieto časti sú zviazané pomocou upevňovacích kolíkov.

Technické vlastnosti inštalácie

Pasterizačné a chladiace zariadenie na mlieko má určitý počet technických parametrov, ktoré sa líšia v závislosti od modelu. Ďalej budú opísané parametre produktu PBK-1.

Prvým a najdôležitejším parametrom je samozrejme výkon. U tejto výbavy sa pohybuje v rozmedzí od 1000 do 10 000 l/h. Ďalším parametrom je teplota chladiacej kvapaliny aj chladiacej kvapaliny v systéme. Rozdiel medzi odchádzajúcimi produktmi a týmito nosičmi je od 2 do 4 stupňov Celzia pri faktore 1/3. Všetky modely sa líšia aj svojimi rozmermi, no nie príliš a ani samotný parameter nie je veľmi dôležitý. Materiál použitý na výrobu dosky je oceľ triedy 12X18H10T. Hrúbka dosiek je 0,6 mm. Maximálna teplota pre PBK-1 je 150 stupňov.

Princíp činnosti pasterizačno-chladiaceho zariadenia

V automatickom systéme tanierového typu je pracovný postup nasledujúci.

Vo výrobnom závode je zberač mlieka, ktorý je pripojený k vyrovnávacej nádrži zariadenia. Z kolektora do tohto modulu prichádzajú produkty buď pomocou čerpadla alebo gravitácie. Tu je dôležité zabezpečiť, aby hladina mlieka neklesla pod 300 ml, inak začne do odsávačky mlieka unikať vzduch. Čerpadlo potom čerpá produkt do prvej sekcie výmenníka tepla. Tu sa mliečny výrobok ohrieva, pretože cez držiak dochádza k výmene tepla s horúcim mliekom z pasterizačnej časti. Tu teplota objektu stúpne na cca 47-50 stupňov Celzia, potom sa mlieko prečerpá cez čističku do druhej sekcie. Tu sa produkt znovu zahreje. Výmena tepla sa uskutočňuje s rovnakým pasterizovaným mliekom, ktoré prešlo predbežnou výmenou tepla v sekcii číslo 1. Po dokončení tohto postupu mlieko vstupuje do pasterizačnej sekcie, ktorá sa považuje za tretiu. Tu je nosičom tepla už obyčajná voda. Výmena tepla trvá dovtedy, kým sa mliečny výrobok nezohreje na 76 stupňov Celzia.

Ďalej, ako je opísané vyššie, pasterizované mlieko sa vracia cez sekcie 1 a 2, kde vydáva teplo, čím sa ochladí na 20-25 stupňov. Potom sa produkty čerpajú do chladiča, kde teplota klesne na 5-8 stupňov. Úplne vychladené mlieko sa potom privádza do skladovacích nádrží. Tým je práca pasterizačného a chladiaceho zariadenia na mlieko ukončená.

Inštalácia typu rúrky

Vyššie uvedený popis sa týkal zariadenia doskového typu, ale existuje aj druhé - rúrkové. Takéto zariadenia pozostávajú z rúrkového zariadenia, dvoch odstredivých čerpadiel, spätného ventilu, jednotiek na odstraňovanie kondenzátu, ako aj ovládacieho panela určeného na ovládanie automatických riadiacich a monitorovacích zariadení.

Popis prvkov jednotky

Rúrkové pasterizačné a chladiace zariadenie zahŕňa vo svojom zložení Skladá sa z dvoch valcov, horného a spodného, ​​ktoré sú vzájomne prepojené pomocou potrubného systému. Na koncoch týchto valcov sú privarené rúrkové plechy, z ktorých každý obsahuje 24 rúr s priemerom 30 mm. Rošty sú vyrobené z nehrdzavejúcej ocele a majú krátke kanáliky. Tieto kanály spájajú všetkých 24 potrubí. Výsledkom je súvislá cievka s celkovou dĺžkou asi 30 m. Valce sú zase uzavreté krytmi, ktoré sú vybavené gumovými tesneniami. To sa robí nielen na vytvorenie úplne utesnenej štruktúry, ale aj na oddelenie krátkych kanálov od seba.

Pri prevádzke zariadenia je para, ktorá pri vstupe vstupuje do priestoru medzi valcami. Po jeho pôsobení sa zo zariadenia odvádza vo forme kondenzátu pomocou odvádzačov kondenzátu termodynamického typu.

Podstata jednotky

Mlieko, ktoré sa má ohrievať, sa postupne pohybuje cez horný a potom dolný valec. Pohybuje sa po vnútrotubárnom priestore. Jednotka má tiež ventil, ktorý reguluje prívod pary. Nachádza sa bezprostredne pri vstupe tejto látky. Na výstupe zo zariadenia je ďalší ventil, ale spätného typu. Pracuje v automatickom režime a jeho hlavným účelom je vrátenie nepasterizovaného mlieka na druhú operáciu. Na vykonanie tejto funkcie je mechanizmus pripojený k snímaču teploty cez zariadenie, ako je regulátor teploty, ktorý je tiež umiestnený na výstupe mlieka. Keďže zariadenie má tlak pary a mlieka, jednotka má aj niekoľko manometrov.

Stojí za zmienku, že spracovanie začína od spodného valca, kde je para, ktorá ohrieva mlieko na teplotu 50-60 stupňov. Mlieko vstupuje do spodnej časti pod vplyvom prvého odstredivého čerpadla. Na čerpanie do hornej sa používa druhé čerpadlo. V hornej časti sa pasterizácia látky uskutočňuje na teplotu 80-90 stupňov Celzia.

Hlavné výhody inštalácie

Toto zariadenie sa stalo rozšíreným, pretože vyniká množstvom významných výhod, ktoré sú pre toto odvetvie dôležité. Po prvé, zariadenie plne vyhovuje tepelným podmienkam počas pasterizácie aj chladenia. Zároveň je zachovaný stanovený výkon. Po druhé, konštrukcia modulárneho typu minimalizuje veľkosť zariadenia, vďaka čomu je kompaktné, a preto je vhodné na umiestnenie a použitie.

Účel

Pasterizácia a chladenie mlieka, džúsov, džúsových nápojov, vín, vínnych materiálov, piva, kvasu a iných tekutých potravinárskych produktov.

Verzie:

• Automatizované pasterizátory na výrobu konzumného mlieka.
• Automatizované multifunkčné pasterizátory na výrobu mlieka na pitné účely a súčasnú prípravu mlieka na fermentačné a zahrievacie procesy.
• Poloautomatické pasterizátory s manuálnym ovládaním.

Ďalšia možnosť: verzia pasterizátora s funkciou dezinfekcie liniek na zásobovanie a výdaj produktu.

Charakteristika

* Výkon pasterizačných a chladiacich jednotiek si môže zákazník ľubovoľne nastaviť v rozsahu do 25 000 l/h
** Dobu zdržania pri teplote pasterizácie si môže zákazník ľubovoľne nastaviť.

Implementácia v jednej inštalácii rôznych teplotných režimov pre spracovanie produktu a možnosť pripojenia externých zariadení (separátor, homogenizátor) zaisťuje všestrannosť pasterizátora.

Princíp činnosti:

1. Počiatočný produkt vstupuje do prijímacej nádrže, v ktorej sa vďaka špeciálnemu zariadeniu naplní na určitú úroveň. Z prijímacej nádrže sa produkt čerpá do regeneračnej sekcie (sekcií) viacdielneho doskového zariadenia na predhrievanie a potom sa posiela do pasterizačnej sekcie, kde sa ohrieva na vopred stanovenú teplotu. Ďalej ohriaty produkt vstupuje do držiaka, z ktorého je smerovaný postupne do regeneračnej a chladiacej sekcie. Na požiadanie zákazníka môžu mať regeneračné sekcie výstupy do separátora a homogenizátora.
2. Ohrev produktu na požadovanú teplotu v pasterizačnej časti je realizovaný horúcou vodou, ktorá cirkuluje v uzavretom parnom vykurovacom okruhu.
3. Chladenie mlieka na požadovanú teplotu sa vykonáva v dvoch stupňoch podľa princípu protiprúdu: najprv - v regeneračnej časti (sekciach) s počiatočným studeným produktom a potom v chladiacej časti - s chladiacou kvapalinou (ľadová voda atď.). )
4. Multifunkčný pasterizátor má prídavný okruh prípravy teplej vody a prídavné sekcie doskového výmenníka tepla na zabezpečenie rôznych teplôt produktu na výstupoch, napríklad na plnenie za horúca, alebo na výdaj teplého pasterizovaného mlieka za účelom jeho ďalšieho fermentácia a získavanie fermentovaných mliečnych výrobkov.

Proces spracovania produktu v pasterizátore je plne automatizovaný. Systém riadenia procesov je založený na programovateľných ovládačoch od spoločnosti Omron (Japonsko). Presnosť udržiavania teplotného režimu pasterizácie je zabezpečená implementáciou PID-zákona automatickej regulácie teploty pri ovládaní ventilu prívodu pary.

Povolenie na prvotné vydanie produktu dáva prevádzkovateľ. Riadiaci systém ďalej monitoruje teplotný režim pasterizácie a v prípade jeho porušenia sa inštalácia prepne do stavu cirkulácie po vnútornom okruhu až do obnovenia nastaveného režimu.

Pomocou dotykového panela operátora je možné vykonávať rôzne vizualizácie procesu v digitálnej a grafickej podobe s vydávaním správ o úkonoch operátora a núdzových situáciách (funkcie systému SKADA). V samostatnom okne sa nastavujú parametre technologického procesu pasterizácie. Pasterizátor má funkciu archivácie hodnôt parametrov procesu na forme nosiča informácií vhodnom pre zákazníka, ktorý umožňuje dokumentovať celý technologický proces.

Vysoký stupeň automatizácie s využitím USB a ethernetových portov umožňuje na žiadosť zákazníka poskytnúť možnosť pripojenia pasterizátora k špičkovému systému a systému riadenia priemyselných procesov podniku.

POLOAUTOMATICKÉ PASTERIZÁTORY S RUČNÝM OVLÁDANÍM.

Všetky pasterizátory série OKL sú si svojím dizajnom podobné.

V ručne ovládaných pasterizéroch sa pomocou spínačov zapínajú čerpadlá, ohrev teplej vody a okruh produktov, ako aj režimy „cirkulácia“, „pasterizácia“ a „vypúšťanie“. Teplotný režim nastavujú a riadia podľa zákona PID regulátory teploty Omron, ktoré ovládajú ventily prívodu pary v okruhoch prípravy teplej vody.

Povolenie k prvotnému výdaju produktu dáva aj obsluha a následne riadiaci systém sleduje teplotný režim pasterizácie a v prípade jeho porušenia sa jednotka prepne do stavu cirkulácie po vnútornom okruhu až do nastaveného režimu. je obnovená.

Vizualizáciu stavu zariadenia zabezpečujú svetelné indikátory a teplotné režimy sú indikované na regulátoroch teploty. Na archiváciu teplotných režimov sa používa papierový alebo elektronický záznamník. Úlohu teplotných režimov plní obsluha na regulátoroch teploty a na registrátore, na ktorom je viditeľný aj teplotný graf.

Pasterizátor tiež kontroluje hladinu produktu v prijímacej nádrži a tlak v potrubí pohybu produktu a v okruhoch teplej vody.

1. Doskový výmenník tepla má niekoľko sekcií (v základnej verzii - 3 sekcie: regenerácia, pasterizácia a chladenie) a pozostáva z rámu s upínacími zariadeniami, sady teplovýmenných dosiek s tesnením, deliacich a prítlačných dosiek. V lamelárnom zariadení sa používajú dosky výmenníka tepla lisované z nehrdzavejúceho plechu. Na oboch stranách každej dosky sú kanály, ktorými sa na jednej strane pohybuje produkt a na druhej strane nosič tepla alebo chladivo. Tesnosť v zostavenom zariadení zabezpečujú gumené tesnenia (NBR, EPDM) vložené do špeciálnych drážok dosiek.
2. Držiak je potrubný systém, ktorý zabezpečuje určitú dobu zdržania produktu pri teplote pasterizácie.
3. Prijímacia nádrž je valcová nádoba s regulátorom hladiny, ktorý zabezpečuje konštantnú hladinu produktu.
4. Jednotka horúcej prípravy je vyrobená pomocou spájkovaného výmenníka tepla, expanznej nádoby a bezpečnostnej skupiny.
5. Na dodávku horúcej vody do pasterizačného okruhu sa používa nerezové odstredivé čerpadlo vyrobené spoločnosťou Grundfos (Nemecko).

Hlavné výhody výmenníkov teplana základe vložiek API Schmidt-Bretten (Nemecko):

• Efektívny prenos tepla vďaka špeciálnemu vlnitému profilu prúdiacej časti dosky, ktorá tvorí trojrozmerné turbulentné prúdenie. Tým sa minimalizuje pravdepodobnosť usadzovania nečistôt na povrchu platní.
• Dvojité tesnenie teplovýmenných dosiek v oblasti vstupu a výstupu, ktorý bráni posunu médií.
• Prítomnosť špeciálnej netesnej hrany v tesniacej zóne. V prípade odtlakovania jedného z tesnení médium vytečie bez zmiešania s druhým.
• Okrem funkcie separácie média tesnenia vycentrujú balík dosiek. Tesnenia sú v doskách upevnené špeciálnymi sponami iba v jednom smere, čo značne uľahčuje technológiu montáže.

Doskové pasterizačno-chladiace jednotky sú určené na čistenie od mechanických nečistôt, pasterizáciu pri danej expozícii a chladenie mlieka. Používajú sa v chovoch hospodárskych zvierat, v mini závodoch poľnohospodárskych podnikov a vo veľkých spracovateľských závodoch. Na pasterizáciu mlieka v podmienkach farmy je široko používaná inštalácia B6-OP2-F-1, ktorá počas prevádzky nevyžaduje paru z kotolne. Jeho technické údaje, ako aj stručné charakteristiky iných doskových inštalácií sú uvedené v tabuľke. 3.11.

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

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

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

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

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

Na držiaku je inštalované puzdro elektrického ohrievača vody, v ktorom sú umiestnené vykurovacie telesá (vykurovacie telesá). Voda sa do ohrievača privádza z vyrovnávacej nádrže s plavákovou reguláciou hladiny. V strede telesa je z jeho vrchu umiestnená odpadová rúra a v spodnej časti je k nej koncentricky privarená výtlačná rúra s prírubou, z ktorej je napájané vodné čerpadlo.

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

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

Obrázok 3.34 - Schéma pasterizačno-chladiacej jednotky

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

Na kontrolu teploty chladeného mlieka je na výstupe z chladiacej časti ľadovej vody inštalovaný manometrický teplomer. Prednastavená teplota pasterizácie mlieka je udržiavaná automaticky pomocou elektrohydraulického obtokového ventilu 10, ktorý slúži na prepnutie prúdu mlieka na prihrievanie v prípade poklesu teploty pasterizácie.

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

Pri výpočte pasterizačných zariadení (obr. 3.35) je potrebné vziať do úvahy nasledujúce parametre:

stanovený teplotný režim na pasterizáciu a chladenie mlieka;

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

Separátor-čistič mlieka zariadenia zabezpečuje kvalitné čistenie mlieka opúšťajúceho regeneračnú časť 1. stupňa pri teplotách 37...45°C;

teplota horúcej vody na vstupe do pasterizačnej časti je nastavená o 2...18°C vyššia ako teplota pasterizácie mlieka s prihliadnutím na bod varu;

mlieko sa ochladí na teplotu 4 ... 10 ° C, berúc do úvahy ročné obdobie a miestne podmienky;

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