5 Сепарирование, цель, сущность процесса, режимы, используемое оборудование, техника безопасности при работе с сепараторами. Факторы, определяющие эффективность сепарирования
Процесс сепарирования представляет собой разделение м-ка на 2 фракции различной плотности –сливки, обезжиренное м-ко. Разделение происходит под действием центробежной силы. При сепарировании в результате вращения барабана сепар-ра возникает центростремительное ускорение, кот-е значительно превышает ускорение свободного падения. Под действием ц/б ускорения жировой шарик мгновенно выделяется из плазмы м-ка, затем направляется к центру вращения, где из большого количества выделенных жировых шариков, образуется поток сливок. Процесс сепарирования можно описать формулой Стокса:
где vст- скорость выделения жирового шарика из плазмы м-ка, м/с;
n-частота вращения барабана, с-1;
R- радиус рабочей части тарелки барабана, м;
r-жирового шарика, м;
μ-динамическая вязкость, Па*с;
ρпл- плотность плазмы, кг/м3;
ρж- плотность жира, кг/м3.
Процесс разделения м-ка можно описать следующим образом:
Через отверстие центральной трубки барабана м-ко поступает в каналы тарелкодержателя, затем растекается в межтарелочном пространстве, где происходит разделение на плазму и выделенные жировые шарики. Жировые шарики, как более легкие, вытесняются к центральной трубке, а ОБМ, будучи тяжелее сливок, отбрасывается к периферии, вдоль центральной трубки образуется поток сливок. ОБМ выходит по каналу, образованному внутренней стороной тарелки. Поток сливок выходит по каналу, образованному внутренней стороной разделит-ой тарелки и центральной трубкой. Путем сепарирования можно выделить жировые шарики до 1мкм, более мелкие уносятся обезжир-ым м-ком.
Факторы, определяющие эффективность сепарирования:
1) температура.
Оптим-ой температурой считается 45±5˚С. При сепарировании м-ка в условиях низких температур повышается вязкость м-ка, что увеличивает сопротивление движению жировых шариков. Если проводить сепарир-е в условиях низких температур, нужно увеличивать время, а это ведет к снижению производительности сепар-ра-сливкоотдел-ля. Если повышать т-ру свыше 50˚С, то начинает происходить денатурация сывороточных белков, появление хлопьев белка, увелич-е вязкости м-ка, что затрудняет процесс сепарирования. При повышении т-ры также происходит вспенивание м-ка, что оч нежелательно.
2) качество м-ка.Влияние механич-ой загрязненности и кислотности.
Повышенная механич-я загрязненность и кислотность будут увеличивать вязкость м-ка, что снижает процесс сепарирования. При этом будет увелич-ся количество грязи. Слизи, оседающих на поверхности тарелок. Что будет делать движение м-ка замедленным, что, в свою очередь, затрудняет выделение жировых шариков.
3) производительность сепаратора или количество м-ка, поступающего в сепаратор в единицу времени.
При сепарир-ии м-ка необходимо придерживаться паспортной производительности оборудования. При увеличении производительности свыше паспортной уменьш-ся время нахождения м-ка в барабане в зоне сепарирования (в межтарелочном пространстве), а, следов-но, обезжиривание будет ухудшаться. При снижении производит-ти процесс обезжиривания идет более эффективно. Но на производстве его не применяют, так как это затягивает технологич-ий процесс.
4) из формулы Стокса видно, что влияет частота вращения.
При уменьшении частоты вращения барабана сепаратора будет ухудшаться процесс обезжиривания м-ка. Это связано с уменьшением величины ц/б силы. Увеличение частоты вращ-я ведет к износу оборудования. Оптимальная частота вращ-я – паспортная.
5) размер жировых шариков.
Чем больше их размер, тем эффективнее идет процесс.
6) конструктивные факторы:
-диаметр барабана;
-конструкция тарелок;
- конструкция привода.
Степень обезжиривания м-ка определяется отношением жира в сливках к жиру в м-ке:
Мм=Мсл+Мобм
Содержание жира в сливках можно регулировать.
Техника безопасности:
Сепараторы, электродвигатели и пусковая аппаратура должны быть тщательно заземлены. Систематически следует проверять исправность заземляющих устройств.
Работа на сепараторе с неудовлетворительно сбалансированным барабаном или с нарушенной балансировкой его категорически запрещается.
При замене тарелок и посуды барабана необх-мо произвести балансировку заново.
Разбирать сепаратор можно только после остановки барана. Работать на сепараторе при снятых ограждениях и защитных кожухах воспрещается. Барабан после отключения электродвигателя не рекомендуется тормозить.
Категорически запрещается пользоваться во время сборки и разборки сепаратора случайными инструментами.
Работать на сепараторе со скоростью вращения барабана выше указанной в паспорте запрещается.
Обслуживать сепаратор может только специалист, изучивший машину, принцип ее работы и инструкцию по эксплуатации, а также сдавший техминимум.
Перед пуском машины необходимо вывести стопорные винты из пазов барабана и поставить тормоза в нерабочее положение. Обязательно надо проверить уровень масла в ванне. Барабан сепаратора должен вращаться по часовой стрелке, если смотреть сверху.
После работы барабана, не останавливая, надо промыть, пропустив вначале небольшое количество обезжиренного молока или воды, затем холодную воду для охлаждения барабана. Далее, остановив барабан, разбирают машину, тщательно чистят и моют все детали, а затем просушивают.