Молокоочистители и сепараторы

Для очистки молока в поточных технологических линиях животноводческих ферм широкое применение получил сепаратор-молокоочиститель очистительно-охладительной установки ОМ-1, который состоит из приемно-выводного, устройства, барабана, приводного механизма, электродвигателя и станины (рис.3.27).

1 — станина; 2 — приводной механизм; 3 — тормоз; 4 — чаша станины; 5 — гайка крепления барабана; 6 — патрубок вывода молока; 7— барабан; 8 — прижим; 9 — стопор; 10 — пробка для залива масла; 11 — пульсатор; 12 — указатель уровня масла; 1 3 — пробка слива масла Рисунок 3.27 – Сепаратор-молокоочиститель очистительно-охладительной установки ОМ-1

В чаше приводного механизма укреплены два тормоза для остановки барабана после выключения электродвигателя, два стопора, удерживающие барабан от произвольного вращения при сборке и разборке. Приводной механизм размещен в станине, он состоит из горизонтального вала с фрикционно-центробежной муфтой, вертикального вала и пульсатора. Барабан на веретене закреплен гайкой.

Для заливки и удаления смазочного масла имеются отверстия, закрываемые пробками. Уровень масла проверяют по указателю. Частоту вращения барабана контролируют по пульсатору. После включения пульсатора в работу нажатием кнопки ведут отсчет по часам: 47…49 толчков в минуту соответствуют рабочей частоте вращения барабана.

Приемно-выводное устройство крепится к станине прижимами. Очистку молока с последующим охлаждением проводят в соответствии с технологической схемой (рис. 3.28).

а – устройство: 1 – охладитель молока; 2 – сепаратор-молокоочиститель

б – технологическая схема: 1 – барабан сепаратора-молокоочистителя;

2 – приемно-выводящее устройство; 3 – пластинчатый охладитель

Рисунок 3.28 – Очистительно-охладительная установка ОМ-1

Молоко, пройдя между тарелками барабана сепаратора-молокоочистителя, направляется к напорному диску. Примеси, находящиеся в молоке, под действием центробежной силы отбрасываются к стенке грязевой камеры, образуя на ней плотный осадок. Последний удаляют вручную из грязевой камеры после остановки сепаратора-молокоочистителя.

Сущность процесса разделения (сепарирования) молока, как и любой гетерогенной системы, заключается в осаждении дисперсной фазы в поле действия гравитационных и центробежных сил.

При сепарировании молоко разделяется на две фракции различной плотности: высокожирную (сливки) и низкожирную (обезжиренное молоко, обрат).

По назначению различают сепараторы-молокоочистители, сепараторы-сливкоотделители, сепараторы для получения высокожирных сливок и универсальные со сменными барабанами. По способу подачи молока и отвода продуктов сепарирования аппараты бывают открытые, полузакрытые и закрытые.

В открытых сепараторах производительностью до 0,3 кг/с подача молока, отвод сливок и обезжиренного молока происходят в соприкосновении с воздухом. В этом случае образуется молочная пена, ухудшающая условия эксплуатации сепараторов. В полузакрытых сепараторах производительностью 0,5-1 кг/с молоко подается открытым способом, а отвод продуктов - закрытым под напором. В закрытых (герметических) сепараторах производительностью свыше 1 кг/с подача молока и отвод продуктов сепарирования происходят без доступа воздуха под давлением по трубам.

По способу удаления из барабана механических примесей и белкового сгустка сепараторы могут быть с ручной выгрузкой осадка (остановка сепаратора, разборка и очистка барабана), с периодической выгрузкой через окна в корпусе барабана (саморазгружающиеся) и с непрерывной выгрузкой осадка через сопла по периферии корпуса барабана (творожные).

В зависимости от типа привода сепараторы могут быть с ручным и электроприводом. Передача вращения от электродвигателя к барабану у сепараторов второй группы осуществляется с помощью винтовой пары или ременной передачи. Барабаны сепараторов небольшой производительности устанавливают непосредственно на валу двигателя.

Один из основных технологических параметров, характеризующих работу сепараторов, - температура сепарируемого или очищаемого продукта.

Молоко, направляемое на сепарирование или очистку, должно иметь температуру 40-45°С. Высокотемпературное сепарирование проводят при температуре 60-85°С, при сепарировании холодного молока продукт имеет температуру 4-10°С.

Технические характеристики сепараторов даны в табл. 3.6.

Таблица 3.6

Техническая характеристика молокоочистителей и сепараторов молока

Показатель	ОМ-1	СОМ-3-1000	СПМФ-2000	ОМА-ЗМ	ОМ2Е-С	ОС 2-Д-500
Назначение	очиститель	сливкоотделитель	сливкоотделитель	очиститель	очиститель	сливкоотделитель
Тип сепаратора		открытый	полузакрытый	герметический	герметический	открытый
Производительность, л/ч	1000	1000	2000	5000	30000	350-1800
Частота вращения барабана, с–1 (об/мин)	130-135 (7900-8300)	140 (8500)	120 (7200)	103 (6500)	74±2 (4440)	108 (6500)
Количество тарелок, шт.		48-56	78	26	96-102	100-110
Мощность электродвигателя, кВт	1,5+1,1	1,0	2,8	4,5	18,5	5,5
Масса, кг	200	120	330	450	1450	450

Устройство сепаратора-молокоочистителя ОМА-ЗМ. Молокоочиститель ОМА-ЗМ (рис. 3.29) предназначен для очистки молока в пастеризационных установках закрытого типа. Он состоит из станины 4, в горловине которой на веретене 13 находится барабан 11. Сверху барабан закрыт крышкой 7. Привод барабана осуществляется от электродвигателя через фрикционную муфту и червячную пару. Для смазки червячной пары внут­ри станины имеется масляная ванна. Наличие смазочного масла контролируют по окну с указателем уровня 3.

1 – пробка; 2 – указатель уровня масла; 3 – горизонтальный вал; 4 – тахометр; 5 – блокирующее устройство; 6 – крышка; 7 – манометр; 8 – отводящее устройство; 9 – барабан; 10 – тор; 11 – вертикальный вал (веретено); 12 – станина Рисунок 3.29 – Сепаратор-молокоочиститель ОМА-3М

В барабане молокоочистителя находится пакет тарелок, они имеют планки, обеспечивающие необходимый рабочий зазор. Тарелки собираются строго по порядку номеров. Тарелка, намеченная № 1, является нижней.

В верхней части барабана в молокоочистителе ОМА-ЗМ в напорной камере установлен напорный диск 10 для лучшего отвода молока. Приемно-отводящее устройство служит для подачи молока в барабан и отвода очищенного молока.

Молоко, поступая из молокопровода в центральную трубку барабана, проходит каналы тарелкодержателя и далее идет к периферии барабана в его грязевое пространство. Затем, проходя пространство межтарельчатых каналов, дополнительно очищается. Из отверстия в крышке барабана очищенное молоко попадает в напорную камеру, где захватывается лопастями напорного диска и направляется в отводящий патрубок 9.

Для замера давления на выходе молока молокоочиститель снабжен манометром 8, а для контроля частоты вращения - тахометром.

Рабочим органом сепараторов является барабан с набором тарелок различной конфигурации и размеров. Схемы работы барабанов молокоочистителей и сепаратора показаны на рисунке 3.30.

Тонкослойность разделения молока между тарелками обеспечивается тарельчатыми вставками, что способствует лучшему качеству процесса. Зазор между тарельчатыми вставками молокоочистителя больше, чем у сливкоотделителя и в разных конструкциях может составлять 0,8…2 мм.

Молокоочистительный барабан (рис. 3.30 а) состоит из корпуса 6 с центральной трубкой 9, тарелкодержателя 4, пакета тарелок 5, накидной гайки 8, грязевого кармана 3.

Рабочий процесс сепаратора-молокоочистителя протекает в следующем порядке. Молоко поступает в центральную трубку 9, проходит каналы тарелкодержателя 4, поступает в грязевой карман 3, где оседает основная часть механических примесей. Далее молоко, проходя через пространство пакета тарелок 5, очищается дополнительно и, собираясь к центральной части барабана, выходит через окно 7 в сборник.

Сливкоотделительный барабан (рис. 3.30 б) состоит из корпуса 6, пакета тарелок 5, тарелкодержателя 4, уплотнительного кольца 2, накидной гайки 8, верхней разделительной тарелки 12. В тарелках сепаратора имеются отверстия, образующие в пакете три канала для прохода молока. Зазор между парами тарелок в разных конструкциях сливкоотделителей находится в пределах 0,35…0,6 мм. Количественное соотношение между сливками и обезжиренным молоком в сепараторах может изменяться в широких пределах от 1/3 до 1/12. При этом необходимое соотношение достигается с помощью регулировочных устройств, принцип действия которых основан либо на изменении скорости истечения сливок или обрата путем изменения напора, либо на изменении сечения выходного отверстия.

а - молокоочиститель; б – сливкоотделитель 1 — основание; 2 - уплотнительное кольцо; 3 - тарелкодержатель; 4 - пакет тарелок; 5 – кожух барабана; 6 - канал для отвода обезжиренного молока; 7.8 - накидная гайка; 8 - калиброваная трубка; 9 – регулировочный винт; 10 - верхняя разделительная тарелка; 11 – отверстие в тарелке Рисунок 3.30 – Схема работы барабана сепараторов

В общем случае рабочий процесс сепаратора-сливкоотделителя происходит следующим образом. Молоко через центральную трубку 9 и каналы тарелкодержателя 4 поступает к каналам пакета тарелок 5 и движется от центра барабана к его периферии по межтарельчатым пространствам. Жир как более легкая фракция выделяется из молока в межтарельчатых пространствах и всплывает в направлении оси барабана. Обезжиренное молоко (обрат) идет к периферии барабана. Затем проходит над разделительной тарелкой 12 к отверстию 11 для выброса. Сливки (состоящие из жировых шариков) поднимаются вокруг центральной трубки 9, проходят под верхней разделительной тарелкой 12 к своему отводу. После сепарирования в современных сепараторах в обезжиренном молоке остается 0,01…0,05% жира.