VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Аппараты-пастеризаторы должны отвечать требованиям: равномерно нагревать молоко, сохранять состав и биологические его свойства, не допуская, разрушения витаминов и других веществ. Эффективность пастеризации определяется отношением количества бактерий в молоке до пастеризации к количеству их после обработки. [3]

Для кратковременной и мгновенной пастеризации на молочных заводах используют пастеризаторы различных конструкций. Паровой барабанный пастеризатор с двусторонним обогревом ОПД-1,2М (рисунок 1) [1] представляет собой два резервуара, вставленных один в другой.

Греющими поверхностями служат ванна и вытеснительный барабан. Межстенное пространство между ними заполняется паром, который и нагревает сырое молоко, подаваемое через приемник молока 1 в ванну 15. Ванна приводится в круговое движение от электродвигателя через клиноременную передачу для лучшего обогрева.

Температура пастеризации регулируется изменением подачи пара или притока молока. Общая греющая поверхность - 1,2 м², производительность при нагреве молока от 5 до 85°- 2000 л/ч, а при нагреве сливок от 5 до 90°- 1000 л/ч. Расход пара в первом случае 320, во втором - около 180 кг/ч.

1-приемник молока; 2-поплавок; 3- регулятор потока молока; 4- пробка с рукояткой; 5- патрубок; 6-приемная камера; 7 - вал; 8- подшипник; 9 - гайка; 10- втулка; 11-шайба; 12 и 13-прокладки; 14-опора; 15-ванна; 16-паровая рубашка; 17-барабан; 18-кольцо; 19-кожух; 20 - переливной патрубок; 22- крышка; 21 и 23 - уплотнительные кольца; 24- струбцина; 25- гайка; 26- гайка трубопровода; 27-трубка для выхода конденсата и воздуха; 28- корпус; 29-электродвигатель; 30, 31 - шкив; 32- ремень

Рисунок 1 - Разрез пастеризатора ОПД-1,2

В молочных хозяйствах применяют пластинчатые пастеризаторы. Они состоят из различного количества пластин с волнистой или ребристой поверхностью. Пластины располагаются вертикально и, прижатые через резиновые прокладки, монтируются на раме. Молоко слоем 2…4 мм проходит между двумя пластинами, а теплоноситель (вода или пар низкого давления) циркулирует противотоком с другой стороны.

Для длительной пастеризации используют ванны длительной пастеризации (ВДП, рисунок 2) [2], представляющие собой цилиндрические двухстенные резервуары емкостью 300 л и более. Поступающий в межстенное пространство пар нагревает воду, которой обогревается внутренний резервуар с молоком. Молоко перемешивается мешалкой, работающей от привода. По окончании пастеризации молоко можно охладить, заполняя межстенное про­странство водой или рассолом. Ванны длительной пастеризации предназначены для пастеризации молока, приготовления кисломолочных продуктов, смесей мороженого и являются аппаратами периодического действия. Пастеризационно-охладительные установки применяют для тепловой обработки молока, сливок и смеси мороженого [2].

1 - пластинчатый аппарат; 2 - сепаратор-молокоочиститель; 3 - молочный насос; 4 -уравнительный бак; 5 - пульт управления; 6 - выдерживатель; 7 - водяной насос; 8 - конвекционный бак; 9 - инжектор; 10 - клапан; 11 - перепускной клапан

Рисунок 2 - Схема пластинчатой пастеризационио-охладительной установки типа ОПФ

Проектируемый пастеризатор обрата (рисунок 3) представляет собой вертикальную цилиндрическую емкость 12 из нержавеющей стали, имеющую теплообменную рубашку 11, которая заполняется при пастеризации горячей водой, а после нее, для охлаждения обрата – холодной водой. В качестве нагревательного элемента используется вода, а не пар, что позволяет использовать водонагревательные элементы, имеющиеся в хозяйстве и нагревающие воду до 96°С. Емкость снабжена пропеллерной мешалкой 3, помещенной в диффузор 4, представляющий собой стальную трубу, закрепленную в центре ванны 12 на стальных упорах. Благодаря диффузору обрат циркулирует равномерно по всей полости емкости, за счет чего обеспечивается более ровное и быстрое его перемешивание и нагревание.

1 – стойки; 2 – вентиль отвода пастеризованного молока; 3 – пропеллерная мешалка; 4 – диффузор; 5 – вал мешалки; 6 – вентиль подачи обрата на пастеризацию; 7 – вентиль подачи воды; 8 - подшипниковый узел; 9 – клиноременная передача; 10 – мотор-редуктор; 11 – полость для горячей воды; 12 – емкость для обрата; 13 – вентиль отвода отработанной воды

Рисунок 3 - Схема пастеризатора обрата

Пропеллерная мешалка 3 представляют собой гребной винт с четырьмя лопастями. При вращении винт захватывает лопастями сверху жид­кость и отбрасывает ее в противоположную сторону. Выброшенная порция обрата ударяется о жидкость в емкости, растекается во все стороны, поднимается вдоль стенок емкости 12 и снова поступает в пропеллер 3. Таким образом, в емкости осуществляется интенсивная цир­куляция жидкости с вихревым движением, обеспечивающим активное ее перемешивание.

Обрат поступает в ванну через вентиль 6, одновременно через вентиль подачи воды 7 поступает вода с температурой 95С. Запускается привод мешалки, и обрат выдерживается в течение 30 минут, интенсивно перемешиваясь и нагреваясь от стенок емкости 12. По истечении срока пастеризации остывшая вода сливается через вентиль 13 и направляется на технологические нужды. В межстенное пространство заливается холодная вода, обеспечивая охлаждение обрата да 35…40С. Отработанная вода используется для ополаскивания технологического оборудования, сливаясь через вентиль 13. Обеззараженный обрат поступает для кормления телят.

Пропеллерные мешалки успешно при­меняют для жидкостей с динамической вязкостью до 4,0 Па^.с. При вязкости пе­ремешиваемой среды 0,01...1,0 Па-с выбирают окружную скорость, равную 4,8...16 м/с. Для таких смесителей характерны: высокое насосное действие и хорошая циркуляция содержимого сосуда при эффективном перемешивании.

Библиографический список

1. Коба В.Г., Брагинец Н.В., Мурусидзе Д.Н., Некрашевич В.Ф. Механизация и технология производства продукции животноводства. – М.: Колос, 1999. – 528 с.

2. Свириденко А.К., Березин А.Н. Технологическое оборудование для переработки молока. Саратов, 2006.-338с.

3. Балакин, А.А. Доильный аппарат с катетером / А.А. Балакин, М.В.Сотников // В сборнике: В мире научных открытий Материалы II Всероссийской студенческой научной конференции. Редакционная коллегия: В.А. Исайчев, О.Н. Марьина. 2013. С. 8-11.

Код для цитирования: Скопировать