Новые технические решения технологических задач
Устройство для перемешивания молока в емкостях (а.с. № 1755747, А01 J11/16, В01 F7/22) (рис. 2.7) состоит из электродвигателя 1, соединенного с валом 2 рабочих органов с помощью муфты 3, стойки 4 электродвигателя, закрепленной к крышке люка 5 емкости, цилиндрического корпуса 6, закрепленного к крышке люка 5 с помощью уголков 7, крышки 8 на верхнем торце корпуса 6, всасывающих 9 и нагнетательных 10 отверстий верхней секции, всасывающих отверстий 11 нижней секции, пропеллерных мешалок, закрепленных на валу 2, подшипников скольжения, установленных на крышке 8 и перегородке, подпятника с подшипником, закрепленного в корпусе 6.
Рис. 2.7. Устройство для перемешивания молока в емкостях
Устройство для перемешивания молока в емкостях работает следующим образом. Электродвигатель 1 вращает вал 2 с насаженными пропеллерными мешалками, направление вращения вала 2 и расположение мешалок выбирается таким образом, чтобы движение жидкой среды происходило сверху вниз.
Пропеллерные мешалки создают насосный эффект и вынуждают объем молока, прилегающий к корпусу устройства, совершать сложную линию движения за пределами объема корпуса устройства (на рис. 4.10 изображены стрелками). Всасывающие отверстия 9 верхней секции устанавливаются ниже уровня молока в емкости, в слое жировых скоплений, которые направляются в зону вращения пропеллерных лопастей, эмульгируются в массе молока и в виде потока движущейся жидкости выходят через нагнетательные отверстия верхней секции в объем емкости. Коническая перегородка обеспечивает движение под углом к горизонту и в радиальном направлении.
Устройство для перемешивания молока в емкостях отличается тем, что с целью ускорения процесса перемешивания путем создания потоков с различным направлением и их пересечении и предупреждения вспенивания молока за счет отсутствия доступа воздуха в зону рабочих органов, корпус разделен глухими перегородками на секции, в каждой из которых помещен рабочий орган механизма для создания потока, а на верхнем торце корпуса установлена коническая крышка, при этом каждая секция имеет всасывающие и нагнетательные отверстия, причем нагнетательное отверстие нижней секции находится на нижнем торце корпуса.
Рис. 2.8. Пастеризационно-охладительная установка:
а – схема установки; б – схема секции пастеризации
Пастеризационно-охладительная установка (а.с. № 736936, А23 С3/02) (рис 2.8 а, б) состоит из следующих основных узлов: теплообменного аппарата, выдерживателя 1, уравнительной емкости 2, насоса 3, пульта 4 системы автоматического управления с двухступенчатым регулятором напряжения, сосуда 5 для концентрированного моющего раствора, датчиков 6, 7 и 8 количества молока в потоке, выключателя 9 питания, электрогидравлических клапанов 10…17, программного устройства 18.
Теплообменный аппарат состоит из секций А, Б, В соответственно пастеризации, рекуперации, охлаждения ледяной водой.
Замкнутый контур 19 технологического оборудования используется для нагрева обрабатываемого продукта или воды. Электрогидравлические клапаны 12 и 13 подключены к уравнительной емкости 2.
Второй замкнутый на уравнительную емкость контур 20 оборудования используется для интенсивной циркуляционной промывки секции. А пастеризации и частично секции Б рекуперации теплообменного аппарата.
Третий контур 21 используется для промывки всего теплообменного аппарата. Секция А пастеризации состоит из комбинированных теплообменных пластин 22 с – электронагревательными элементами, токопроводящих штанг 23, нажимной плиты, стопки 25, электроизоляторов 26, гаек, при помощи которых уплотняется пакет пластин 22, клемм 27, проводников 29 и контактов электронагревательных элементов теплообменных пластин.
Пастеризационно-охладительная установка работает следующим образом. При поступлении на пульт 4 управления команды оператора «на пастеризацию продукта», клапан 11 переключается в положение 1, клапан 12 закрывается, включается насос 3. Клапаны 15 и 17 находятся в положении I. Горячая вода из уравнительной емкости 2 насосом 3 подается через клапан 10 в секции Б и А теплообменного аппарата, проходит выдерживатель 1, клапан 11 и вновь поступает в секцию Б, откуда через клапан 15 подается в секцию В охлаждения и затем через клапан 17 сливается в дренаж или используется для хозяйственных нужд.
Когда в уравнительной емкости 2 не остается горячей воды, срабатывает датчик 7, включающий клапан 13 и выключатель 9. Последний подает пониженное напряжение на нагревательные элементы секции А пастеризации. Молоко, поступающее в уравнительную емкость 2, вытесняет горячую воду из технологических коммуникаций контура 19 и, пройдя секции Б и А теплообменного аппарата, нагревается до температуры пастеризации. В случае недогрева датчик 31 температуры выдает сигнал, блокированный датчиком 6 количества молока, на переключение клапана 11 в положение II, при котором осуществляется возврат молока в уравнительную емкость 2 на повторную пастеризацию. Блокировка, необходимая для исключения попадания горячей воды в емкость 2, заполненную молоком, снимается датчиком 6, когда молоко достигает последнего. При достижении температуры пастеризации датчик 32 температуры включает клапан 16, подающий в секцию ледяную воду, а клапан 11 переключается в положение I. При этом пастеризованное молоко вытесняет горячую воду из контуров 20 и 21, отдавая тепло встречному потоку сырого молока в секции Б рекуперации. Когда холодное пастеризованное молоко достигает датчика 8 количества молока, клапан 17 переключается в положение II, направляя обработанное молоко в сборную емкость.
Перед окончанием цикла пастеризации, когда сырое молоко кончается, в емкости 2, срабатывает датчик 7, по сигналу которого закрывается клапан 13 и открывается клапан 12. При этом холодная вода поступает в уравнительную емкость 2. Срабатывает датчик 31 температуры, с помощью которого с пульта 4 управления подается номинальное напряжение для питания нагревательных элементов секции А пастеризации.
Начинается режим промывки пастеризационной установки. Вода вытесняет из контура 19 остатки пастеризуемого продукта, нагревается в секциях Б и А рекуперации и пастеризации теплообменного аппарата, проходит по контуру 20 и через клапан 15 поступает в контур 21. Когда вода достигает датчика 8 количества молока, клапан 17 переключается в положение I, а клапан 16 перекрывает доступ в секцию В ледяной воды. Загрязненная вода, проходя клапан 17, сливается в дренаж.
По окончании ополаскивания клапан 11 переключается в положение II, возвращая нагретую чистую воду в уравнительную емкость 2 на циркуляцию по контуру 19. После нагрева воды для промывки программное устройство 18 включает в заданное время клапан 14, подавая определенную порцию концентрированного моющего раствора из сосуда 5 в уравнительную емкость 2, после чего начинается циркуляционная промывка контура 19. По истечении заданного промежутка времени программное устройство 18 включает клапан 11 в положение I и клапан 15 в положение II, подключая, таким образом, к контуру 19 контур 20 с возвратом моющего раствора в уравнительную емкость 2. Циркуляционная промывка .контуров 19 и 20 прерывается через заданный промежуток времени программным устройством 18, направляющим моющий раствор черпан 15 в секцию В охлаждения и клапан 17 – в дренаж.
По окончании полного цикла промывки оборудования, программное устройство 18 переключает клапан 11 в положение II, вновь образуя замкнутый контур 19. В нем вода нагревается до температуры стерилизации оборудования, после чего по команде датчика температуры включается питание нагревательных элементов в секции А пастеризации. По мере остывания воды срабатывает датчик 31 температуры, включается насос 3 и выключатель 9, подающий номинальное напряжение на нагревательные элементы секции А пастеризации. Вновь происходит нагрев воды и оборудования контура 19. С помощью клапана 10 может быть осуществлен отбор горячей воды для технологических нужд.
Пастеризационно-охладительная установка отличается тем, что с целью интенсификации теплообмена и снижения пригарообразования продукта пластины снабжены электронагревательнями элементами, а на трубопроводах перед теплообменным аппаратом и между секциями пастеризации и рекуперации установлены датчики количества молока, при этом штанги выполнены электроизолированными и связаны с электронагревательными элементами. Установка снабжена датчиками температуры, установленными в выдерживателе и в уравнительной емкости и связанными с системой автоматического управления.