Классификация емкостей

По признаку функционального назначения емкости подразделяют:

• на цистерны для транспортировки молока на заводы;

• емкости для хранения поступившего молока;

• емкости технологического назначения;

• емкости межоперационного назначения.

В указанной последовательности имеет смысл каждую из

указанных групп оборудования рассмотреть как с точки зрения классификации, так и с точки зрения особенностей устройства и принципа ее функционирования.

Цистерны для транспортировки молока на заводы

Цистерны для транспортировки молока на заводы классифицируются по следующим признакам: транспортная база монтажа; количество резервуаров; вместимость; форма емкости; способ наполнения; способ опорожнения.

По транспортной базе монтажа цистерны подразделяются: на автомобильные (монтируются на шасси автомобиля); прицепные (монтируются на шасси прицепов или полуприцепов); железнодорожные (монтируются на железнодорожных шасси); водного транспорта (монтируются на катерах-теплоходах); переносные (не имеющие транспортной базы монтажа как таковой, а устанавливаемые в кузове автомобиля, прицепа, на железнодорожной платформе).

По количеству резервуаров: с одним резервуаром; с двумя резервуарами; с тремя резервуарами и более.

По вместимости: малой – до 3000 л; средней – от 8000 л до 13 000 л; большой – от 19000 л и более.

По форме емкости: горизонтальные цилиндрические с плоским или коническим днищем; горизонтальные цилиндрические со сферическими днищами.

По способу наполнения: вакуумная система заполнения (для автоцистерн); насосная через систему трубопроводов.

По способу опорожнения: самотеком; под действием сжатого воздуха (из воздушно-компрессионной установки); центробежным насосом через систему трубопроводов.

Автоцистерна состоит из одной или нескольких секций. Снаружи секции покрыты термоизоляцией, деревянной обшивкой и пергаментом, сверху которых установлен защитный кожух из тонколистовой углеродистой или нержавеющей стали.

В секции имеется люк, герметически закрывающийся крышкой. В каждую секцию вмонтировано по одному клапану, расположенному у торца днища и соединенному штуцером с молокопроводом, для налива и слива молока. Наполнение секции молоком происходит за счет вакуума, создаваемого автономной системой наполнения автомобиля, или насосом, установленным на месте сбора молока. Из цистерны молоко сливается самотеком или перекачивается насосом молочного завода.

В таблице 1 приведена характеристика автоцистерн для перевозки молока и молочных продуктов.

Таблица 1

Автоцистерны для перевозки молока и молочных продуктов

Наименование показателей	ВЦПТ-2Т-0,9	Г6-ОПА-93	В1-ОТА-13,5	Г6-ОТА-1,2	Г6-ОПА-5301
1	2	3	4	5	6
Транспортная база монтажа	ГАЗ-66 ГАЗ-53	МАЗ или КамАЗ с высотой седельного устройства не более 1250 мм	КамАЗ	ГАЗ-3302	ЗИЛ-5301
Количество секций, шт.	1	в зависимости от назначения цистерны	2	1	2
Вместимость секций, л	900±15	-	6640±66,4 6860±68,6	-	-
Вместимость общая, л	900±15	25000–30000	13500±135	1200	3000
Материал цистерны	нерж. сталь	нерж. сталь	нерж. сталь	нерж. сталь	нерж. сталь
Масса (полная), кг	1700	39000	26125	3500	6950

Емкости (танки) для хранения поступившего молока

Емкости для хранения поступившего молока классифицируются по следующим признакам: по ориентации в пространстве; по форме; по вместимости; по способу перемешивания; по наличию теплообменников в конструкции танка.

Назначение – для кратковременного и длительного хранения молока без заметного изменения его качества в течение суток.

По ориентации в пространстве: емкости горизонтальные; емкости вертикальные.

По форме: прямоугольные; цилиндрические.

По вместимости: до 30000 л; 100000…120000 л; до 250000 л.

По способу перемешивания: с пропеллерной мешалкой; с мешалкой шнекового типа с поточным кольцом; с пневмоустройством.

По наличию теплообменников: с теплообменниками; без теплообменников.

Танки для хранения молока закрываются герметично, и поэтому в них можно использовать вакуум-компрессионную систему для наполнения и опорожнения.

Чтобы в процессе хранения молоко не отстаивалось, в танках осуществляется его перемешивание мешалками (шнековыми или пропеллерными) или воздухом.

Наполнение танков осуществляется по наливной трубе, направленной к стене (чтобы исключить процесс пенообразования). Процесс наполнения регулируется чаще всего поплавковыми электросигнальными устройствами.

Ниже приведена характеристика резервуаров для хранения молока, поступившего на предприятие (табл. 2, 3, 4).

Таблица 2

Емкости для кратковременного хранения молока

(молокоприемные)

Показатели назначения	П6-ОРМ-0,5	П6-ОРМ-1,0	П6-ОРМ-2,0
Вместимость, м3	0,5	1,0	2,0
Внутренние размеры емкости, мм	1550x740x480	1930x1180x510	2490x2490x510
Масса емкости, кг: из алюминия	55	105	180
из нержавеющей стали	70	175	275

Таблица 3

Емкости для хранения охлажденного молока

Показатели назначения	В2-ОМВ-2,5	В2-ОМГ-4М	В2-ОМВ-6,3М	В2-ОМ2-Г-10	Г6-ОМГ-25
Вместимость, м3	2,5	4	6,3	10	25
Тип резервуара	вертик.	горизонт.	вертик.	горизонт.	горизонт.
Материал резервуара	А л ю м и н и й
Габаритные размеры, мм	1600x1640x3165	2190x2245x2200	2324x2280x2856	4300x2270x2825	6200x2820x 3600
Масса, кг	620	900	1200	2350	3600

Таблица 4

Емкости для хранения молока, охлажденного до 6 …8 ⁰С

(устанавливаемых вне здания)

Показатели назначения	В2-ОХР-50	В2-ОХР-100
Вместимость, м3	50	100
Тип резервуара	Вертикальный с теплоизоляцией на поддоне, с наклонным плоским днищем, перемешивающим и моечным устройством
Материал	12Х18Н9Т
Габаритные размеры, мм	4965х3450х9250	4965х3450х16750
Масса, кг	8550	14800

На рис. 1 изображена емкость для хранения охлажденного молока.

Рис. 1. Емкость для хранения ОМГ-25:

1 – корпус; 2 – теплоизоляционный материал; 3 – кожух;

4 – опоры; 5 – штуцер для отвода молока; 6 – термометр;

7 – смотровые окна; 8 – люк

Емкости технологического назначения классифицируются по признаку назначения: емкости для биохимических процессов; емкости для физико-химических процессов; емкости для тепловых процессов.

Емкости для биохимических процессов входят в состав технологических линий получения кисломолочных продуктов, заквасок и других продуктов повышенной кислотности. Ниже приведены характеристики емкостей для биохимических процессов (табл. 5, 6, 7, 8).

Таблица 5

Заквасочники и заквасочные установки

Наименование показателей	Л5-03-12	Л5-03-40	Л5-ОЗУ-0,35	Л5-ОЗУ-0,63
Вместимость, м³	1,2	4,0	0,35	0,63
Установленная мощность, кВт	7,5	2,5	0,55	0,55
Время нагрева молока, мин (до 95°С)	50	50	60	70
Время охлаждения закваски, мин	60	60	120	120
Габаритные размеры, мм (площадь, м²)	800х450х1080	800х450х1080	1,85	2,6
Масса, кг	150	170	360	410

Таблица 6

Ванна длительной пастеризации и ванны пастеризационные

Наименование показателей	В1-ВД2-П	Г6-ОПА-600	Г6-ОПБ-1000
Вместимость, м³	0,4	0,6	1,0
Потребляемая электроэнергия, кВт/ч	0,6	0,55	0,55
Время поддержания температуры пастеризации, мин	6500	5400	5400
Габаритные размеры, мм	1300х1030х 1900	1880х1410х1660	1880х1410х2015
Масса, кг	187	535	625

Таблица 7

Ванны сливкосозревательные и ванна нормализации

высокожирных сливок

Наименование показателей	ВСГМ-800	ВСГМ-2000	ВН-600М
Вместимость, м³	0,8	2,0	0,6
Установленная мощность, кВт	0,6	0,6	1,1
Габаритные размеры, мм	2210х1650х382	3660х1680х598	d=1210 h=1350
Масса, кг	340	580	320

Таблица 8

Емкости для созревания сливок и производства

кисломолочных напитков

Наименование показателей	Я1-ОСВ-2	Я1-ОСВ-3	Я1-ОСВ-4	Я1-ОСВ-5	Я1-ОСВ-6
Тип	Вертикальные с системой охлаждения
Вместимость, м³	1	2,5	4,0	6,3	10
Внутренний d, мм	1200	1400	1600	2000	2400
Установленная мощность эл.двигателя, кВт	0,75	0,75	0,75	0,25	0,75
Частота вращения мешалки, с-1	0,27	0,27	0,27	0,27	0,17/0,34
Габаритные размеры, мм	dпар =1335 h=2110	1535 2750	1735 3180	2135 3230	2535 3380
Масса, кг	535	900	1070	1500	2000

Заквасочники служат для пастеризации, охлаждения, заквашивания и выдерживания молока. Заквасочники вместимостью от 300 до 1000 л изготавливаются обычно с механическим приводом, с двухлопастной мешалкой в виде цилиндрической ванны, помещенной в корпус с теплоизоляцией. В межстенном пространстве расположен змеевик. Под днищем ванны в корпусе находятся патрубки для пара.

Заквасочник Г6-03-12 (рис. 2) представляет собой термоизолированную ванну прямоугольной формы. Нагрев воды в ванне до температуры пастеризации достигается с помощью электронагревательного элемента.

По достижении температуры пастеризации молоко выдерживают в течение 50…60 мин. Затем в ванну подают холодную воду, и молоко охлаждается до температуры сквашивания, после чего в ушаты вносят культуры молочнокислых бактерий и закрывают крышку. Рукоятку режима работ на панели электрошкафа устанавливают в положение «Сквашивание».

Рис. 2. Заквасочник Г6-03-12:

1 – ванна; 2 – крышка; 3 – ушат

Сквашивание молока происходит при температуре, автоматически поддерживаемой в течение времени, определяемого технологическими инструкциями по производству заквасок.

Заквасочник Л5-ОЗУ-0,35 (рис. 3) представляет собой термоизолированную емкость. Заквасочник состоит из внутренней и наружной ванн и облицовки. Пространство между наружной ванной и облицовкой заполнено теплоизоляцией, между внутренней и наружной ваннами (в рубашке) находятся змеевики и переливная труба. Внутренняя и наружная ванны состоят из обечайки и днища. К днищу внутренней ванны приварен патрубок для вывода продукта. Для полного слива продукта днище имеет уклон в сторону выпускного патрубка.

По образующей обечайки в ее верхней части приварен змеевик для подачи ледяной воды. К днищу наружной ванны приварены переливная труба, патрубок для слива воды из рубашки и змеевик для подачи пара при пастеризации продукта. На выходных концах змеевиков подачи пара и ледяной воды установлены обратные клапаны. Через патрубок, приваренный ко дну наружной ванны, заполняется водой межстенное пространство (рубашка). Для контроля за уровнем воды в рубашке служит сигнальная лампочка, установленная на лицевой части электрошкафа. По достижении продуктом температуры 75…90 ⁰С вода в межстенном пространстве начинает кипеть и через переливную трубу выходит пар.

Рис. 3. Заквасочник Л5-ОЗУ-0,35:

1 – внутренняя ванна; 2 – наружная ванна; 3 – змеевики;

4 – перемешивающее устройство; 5 – устройство для мойки внутренней поверхности

Для наполнения молоком внутренней ванны заквасочника имеется патрубок с условным проходом 35 мм, для слива – клапан с условным проходом 50 мм. Молоко перемешивается мешалкой, фиксируемой на валу привода с помощью пальца и закрепляемой гайкой. Заквасочник сверху закрывается крышкой, состоящей из двух частей: подвижной и неподвижной. На подвижной крышке находится упор, который нажимает на конечный выключатель и отключает электродвигатель при открытой крышке. На неподвижной части смонтированы датчики верхнего уровня продукта, моющее устройство, патрубок для заливки молока, датчик блока регулирования и контроля температуры, который погружен в продукт. Для подачи моющих растворов внутрь заквасочника служит моющая головка, представляющая собой шар с отверстиями.

Установка работает в автоматическом режиме, подача сырого молока прекращается по достижении верхнего уровня заполнения. Управление процессом нагрева и перемешивания, подача тепло- и хладоносителя, а также сигнализация при достижении заданной кислотности сквашивания молока производятся автоматически.

Емкости для физико-химических процессов служат для созревания сливок перед сбиванием их в масло, кристаллизации сахара при выработке сгущенного молока, нормализации высокожирных сливок при получении масла. Ванна для созревания сливок (рис. 4) с качающейся трубчатой мешалкой состоит из ванны с рубашкой для теплоносителя (холодная или теплая вода). Чтобы температура сливок была постоянной, в мешалку поступает теплоноситель (холодная вода, рассол). Угол качания мешалки составляет 60…100 ⁰.

Рис. 4. Ванна для созревания сливок:

1 – ванна; 2 – рубашка; 3 – мешалка

Ванна для нормализации высокожирных сливок (рис. 5) состоит из двухстенного корпуса, мешалки и её привода. Внутренняя ванна имеет уклон 18 град. Внизу ванны размещен перфорированный патрубок для ввода в межстенное пространство охлаждающей воды.

Сначала ванну заполняют высокожирными сливками, определяют массовую долю жира в них. Затем добавляют пахту для нормализации, регулируют температуру и перемешивают.

Емкости для тепловых процессов используют для тепло-

вой обработки молока. К ним относятся: ванна универсальная и ванна длительной пастеризации.

Рис. 5. Ванна для нормализации высокожирных сливок:

1 – рубашка с холодной водой; 2 – кран выпуска готового продукта; 3 – мешалка; 4 – скребок мешалки

Емкости межоперационного назначения

Емкости межоперационного назначения, устанавливаемые в технологических линиях, применяют в качестве накопителей продукта (накопительные емкости) для бесперебойной работы последующей машины или аппарата, а также в качестве уравнителей (уравнительные емкости) для поддержания постоянного уровня продукта и равномерной подачи продукта в последующую машину или аппарат (рис. 6).

Рис. 6. Уравнительная емкость:

1 – емкость; 2 – поплавок

Уравнительная емкость представляет собой емкость с днищем и съемной крышкой.

Внутри нее размещен поплавок, обеспечивающий постоянный гидростатический напор, а следовательно, и равномерный выпуск продукта в технологическую линию.

Накопительные емкости изготавливают из алюминия или стали вместимостью 400 … 2000 л. Для пуска молока в одной из боковых стенок расположен патрубок. Для полноты опорожнения бака днище делают с уклоном.

Соотношение геометрических параметров емкостей

В прямоугольных резервуарах рациональным расположением патрубка для спуска продукта является его расположение по длинной стороне. При этом одинаковый уклон дна вдоль и поперек емкости достигается в том случае, если длина резервуара равна удвоенной его ширине. Уклон днищ принимают равным 1/40 … 1/50.

Для цилиндрических резервуаров, исходя из требований минимального расхода материалов, наиболее выгодным соотношением является H:D = 1 (где H – высота и D – диаметр цилиндрической обечайки).

Условия размещения резервуаров

Величина указанного соотношения может быть скорректирована в зависимости от условий размещения, а именно:

для стационарных вертикальных емкостей H:D = 1…1,6;

для стационарных горизонтальных H:D = 1:1,2;

для автоцистерн D:H = 0,7…0,8;

для железнодорожных цистерн D:H = 0,5…0,7;

для цистерн водного транспорта D:H ≈ 1.