Пастеризационно-охладительные установки. Оборудование для пастеризации молока и молочных продуктов Приобрести и получить консультацию Вы можете, обратившись к нам

Пастеризационно-охладительные установки

Пастеризационно - охладительные установки пластинчатого типа предназначены для тепловой обработки молока при выработке пастеризованного молока и молока, используемого для производства кисломолочных продуктов, а также для пастеризации сливок и смеси мороженого.

В состав пастеризационно-охладительной установки пластинчатого типа входят пластинчатый теплообменный аппарат, уравнительный бак с поплавковым регулятором уровня молока в баке, центробежный насос, сепаратор - молокоочиститель, выдерживатель, установка для подготовки теплоносителя, пульт управления с приборами контроля и регулирования процесса.

Пластинчатый теплообменный аппарат имеет секции, в которых осуществляются следующие процессы: пастеризация (нагревание продукта до температуры пастеризации), охлаждение (водой, охлаждение рассолом или ледяной водой), рекуперация теплообмен между горячим и холодным продуктами.

На двух стойках (передней и задней) аппарата укреплены две штанги, которые являются опорами теплообменных пластин, угловые отверстия пластин окружены прокладками. По периферии Пластины уложена прокладка.

При сборке аппарата и сжатии пластин образуются две изолированные системы герметичных каналов. В одном канале движется горячая среда, а в другом - холодная. Собранные пластины объединяются в секции. Внутри секций пластины группируются в пакеты, в каналах которых продукт движется параллельно. Уравнительный бак представляет собой емкость с патрубками для входа и выхода продукта. Внутри бака установлен поплавковый регулировочный клапан, поддерживающий постоянный уровень продукта в баке.

Центробежный насос предназначен для забора молока из бака и подачи его в пластинчатый теплообменный аппарат.

В сепараторе - молокоочистителе подогретое в аппарате молоко очищается от механических примесей.

Пастеризация питьевого молока, кисломолочных продуктов, питьевых сливок и мороженого осуществляется в различных пастеризационно - охладительных установках.

В пастеризационно-охладительной установке для питьевого молока сырое молоко поступает в уравнительный бак, а котором с помощью поплавкового регулятора поддерживается постоянный уровень продукта. Центробежный насос забирает продукт из бака и подает его в первую рекуперационную секцию теплообменника, где молоко нагревается до 40-45 °С. установленный за центробежным насосом регулятор потока обеспечивает постоянный расход молока, поступающего в теплообменник. Нагретое молоко поступает в сепаратор - молокоочиститель, где очищается от механических примесей, и затем подается во вторую секцию рекуперации 11, где нагревается до 65-70 °С. Далее молоко по внутреннему каналу переходит в секцию пастеризации 111, где нагревается, водой до 76-78 °С: Молоко выдерживается при температуре пастеризации и направляется на охлаждение сначала в секции рекуперации 11 и 1, затем в секции водяного 1 V и рассольного V охлаждения. Охлажденное до 4-6 °С молоко проходит через возвратный клапан, который направляет поток молока или в емкости хранения (при соблюдении режимов обработки), или на повторную пастеризацию в уравнительный бак (при нарушении режимов пастеризации).

Рисунок 4 - Схема пастеризационно - охладительной установки для молока;

1 - уравнительный бак; 2 - поплавковый регулятор уровня; 3 - насос для молока; 4 - ротаметрический регулятор; 5 - пластинчатый теплообменный аппарат; 6 - сепаратор-молоко очиститель; 7 - выдерживатель; 8, 12 - датчики температуры; 9, 10, 13, 14,20, 22, 23 - манометры; 11 - вентиль рёгулировки подачи рассола; 15 - возвратный клапан; 16 - насос горячей воды; 17 - бачок-аккумулятор; 18, 19 - клапаны, регулирующие подачу пара; 21 - насос для пастеризованного молока

Рис. 5. 14. Технологическая схема ОПУ-3М

1 – теплообменный аппарат; 2 – насос для горячей воды; 3 – бойлер;

4 – инжектор; 5 – трубчатый выдерживатель; 6 – щит управления;

7 – клапан автоматического возврата недопастеризованного молока;

8 – танк; 9 – насос для молока; 10 – промежуточный бак;

11 – стабилизатор потока; 12 – насос; 13 – секция пастеризации;

14 – секция регенерации; 15 – секция водяного охлаждения;

16 – секция рассольного охлаждения; 17 – молокоочиститель

Охладительно – пастеризационная установка ОПУ – 3У предназначена для центробежной очистки, тонкослойной пастеризации молока в закрытом потоке и последующего его охлождения.

В каждую установку входят: пластинчатый пастеризатор-охладитель, уравнительный бак с поплавком, насосы для молока, регулятор равномерности потока, сепараторы - молокоочистители, автоматический клапан для отвода недопастерезованного молока, бойлер для нагрева воды, паровой инжектор, насос для горячейводы, пульт управления с выдерживателем и трубопроводы пара и рассола с регуляторами давления и расхода.

Секции установки отличаются различной компоновкой пластин, их типом и расположением. В установке имеется пять секции: пастеризации, регенерации (I и II ступени), охлаждения водой и охлаждения рассолом. Работа пластинчатой автоматизированной пастеризационно -охладительной установки осуществляется так. Сырое молоко из танка подается насосом в промежуточный бак. Уровень молока в баке поддерживается поплавковым устройством. Из бака молоко насосом 12 направляется через стабилизатор 11 потока в секцию регенерации пластинчатого аппарата, где подогревается пастеризованным молоком. Затем молоко идет в попеременно работающие молокоочистители 17. Очищенное молоко под напором подается в секцию пастеризации пластинчатого аппарата, в которой нагревается горячей водой до температуры 76 ± 2 0 С и далее направляется в трубчатый выдерживатель 5 , а затем в секцию 14 регенерации. При температуре пастеризации ниже заданной молоко автоматическим клапаном возвращается в бак 10 для повторной тепловой обработки. При заданной температуре пастеризации молоко из выдерживателя 5 последовательно проходит секции 15 и 16 водяного и рассольного охлаждения пластинчатого аппарата, охлаждаясь до 4 ± 2°С. Вода для секции пастеризации подогревается в инжекторе 4 и подается водяным насосом 2.

Техническая характеристика:

Производительность, л/ч 3000

Температура, 0 С:

Пастеризации 76 ± 2

Охлажденного молока 4 ± 2

Расход пара, кг/ч 72

Расход охлаждающей 9000

Рабочее давление 1,5

пара, МПА

Установленная мощность

электродвигателей, кВт 16,5

Габаритные размеры, мм:

Длина 2015

Ширина 700

Пластинчатая пастеризационно - охладительная установка для кисломолочных продуктов предназначена для пастеризации и охлаждения молочных продуктов в непрерывном тонкослойном закрытом потоке при автоматическом контроле и регулировании технологического процесса при производстве кисломолочных продуктов.

Устройство.

Пластинчатая пастеризационно - охладительная установка для кисломолочных продуктов состоит из пластинчатого теплообменника, систем подготовки горячей воды (конвекционный бак, насос для горячей воды, инжектор) для пастеризации продукта и подогрева продукта до температуры сквашивания, насоса для продукта, пульта управления, выдерживателя, системы контроля и автоматического регулирования технологическим процессом обработки продукта, трубопроводов, клапанов, смонтированных на раме. Установка компактна и представляет собой модульную конструкцию, имеющую высокую монтажную готовность. Выдерживатель установки представляет собой отдельно стоящий модуль, который при монтаже установки может монтироваться в любом относительно установки месте.

Выполняемые операции:

Подогрев молока до температуры сепарирования 55-60 О С;

Подогрев молока до температуры гомогенизации 75-80 О С;

Подогрев молока до температуры пастеризации 90-95 О С;

Выдержка продукта при температуре пастеризации 300 сек;

Охлаждение продукта до температуры сквашивания 20-50 О С.

2.3. Пластинчатый теплообменный аппарат (теплообменник)

Назначение:

Пластинчатый теплообменник предназначен для охлаждения или нагрева молока, сливок, кефира, пива, вина, соков, напитков, щелочи, воды, растительного масла, меланжа и других жидких продуктов в закрытом потоке.

Благодаря тепловой эффективности пластинчатые теплообменники отличаются высоким уровнем компактности. Нагревательные или охладительные установки, скомпонованные на их базе, имеют значительно меньшие габариты, чем установки аналогичного назначения других типов, КПД у всех более 90%. Детали теплообменников, соприкасающиеся с продуктами, изготавливаются из материалов, разрешенных к применению в пищевой промышленности. В зависимости от химических и физических свойств продуктов, а также тепловых режимов (температура, давление) теплообменники комплектуются уплотнителями из соответствующих материалов (пищевая резина, силикон, фторопласт и т.д.). Нагревательные и охладительные аппараты позволяют осуществлять закрытую циркуляционную мойку под давлением, просты в эксплуатации и ремонте.

 Хладоносителем является вода или рассол.

 Теплоносителем является вода, пар.

 Теплообменный аппарат состоит из теплообменных пластин, станины и нажимной плиты, стянутых между собой шпильками.

 Теплообменные пластины выпускаются разных типов, различающихся: по виду уплотнений, обеспечивающих герметичность аппарата, по геометрическим размерам.

Тип А Уплотнение закладное - обеспечивающее крепление уплотнения к пластине при помощи клипсовых зажимов (ПБК-1,ПМК-1).

Тип Б Крепление уплотнений к пластине при помощи клеевого соединения (ПМ-1).

Таблица 10. Технические характеристики пластинчатых теплообменных аппаратов

	ПБК-1	ПМК-1
Производительность, л/час:
Перепад температур между выходящим продуктом и хладоносителем (теплоносителем): 2-4°C (при кратности 1/3)
Габаритные размеры аппарата, мм:

 Высота:
 Ширина:
Материал пластины	сталь нержавеющая 12Х18Н10Т
Толщина пластины, мм
Максимальная рабочая температура, °С
Максимальное рабочее давление, МПа
Габаритные размеры пластины (длина х ширина х толщина)
Поверхность теплообмена, дм2
Проходное сечение, Ду
Диаметр подсоединительных резьб

В автоматизированной пластинчатой пастеризационно-охладительной установке (рис.22) рабочий процесс протекает в следующем порядке.

Рис. 22 . Схема автоматизированной пластинчатой пастеризационно-охладительной установки:

1 - пластинчатый аппарат; 2- сепаратор-молокоочиститель; 3- центробежный насос; 4- уравнительный бак; 5-перепускной клапан; 6- выдсрживатслъ; 7- насос горячей воды; 8- бойлер; 9- инжектор; 10- пульт управления; I-секция первой регенерации; II- секция второй регенерации; III- секция пастеризации; IV- секция водяного охлаждения; V- секция рассольного охлаждения.

Из молокосборника молоко самотеком или при помощи насоса подается в уравнительный бак 4. Уровень молока должен быть не менее 300 мм во избежание подсоса воздуха в молочный насос. Насосом 3 молоко подается в секцию I пластинчатого аппарата (секцию регенерации), где оно нагревается за счет теплообмена с горячим молоком, идущим от секции пастеризации через выдерживатель 6. Нагретое до 37... 40°С молоко выходит из секции в молокоочиститель, а оттуда подается во вторую секцию регенерации, где происходит дополнительный его нагрев пастеризованным молоком, прошедшим предварительно теплообмен в секции I регенерации. Из секции II регенерации молоко переходит в секцию III пастеризации, где за счет теплообмена с горячей водой нагревается до температуры 76°С..

Пастеризованное молоко проходит через выдерживатель в I и II секции регенерации, где отдает часть тепла холодному молоку и его температура снижается до 20...25°С. Далее это молоко проходит последовательно секции охладителя, после чего его температура понижается до 5...8°С, в зависимости от начальной температуры охлаждающей воды или рассола. Холодное молоко поступает для хранения в танки. Выдерживатель в установке предназначен для усиления пастеризационного эффекта. Дополнительная выдержка в течении 20 с в выдерживателе перед охлаждением способствует уничтожению микрофлоры молока. Горячая вода для пастеризации готовится в бойлере. Она нагревается паром, поступающим в систему циркуляции горячей воды через инжектор 9 паропровода котельной установки.

Электрогидравлический клапан на паропроводе обеспечивает автоматическую регулировку поступления пара в зависимости от температуры молока. При понижении температуры молока, выходящего из пастеризационной секции, перепускной клапан 5 автоматически направляет молоко в уравнительный бак для повторной пастеризации.

Установка имеет пульт управления (рис. 6), оснащенный приборными панелями с расположенным на них оборудованием и приборами. На щит пульта вынесены приборы и ключи управления. Электронный мост 2 предназначен для записи температуры пастеризации молока, управления перепускным клапаном молока, световой и звуковой сигнализации установки. Электронный регулятор 7 управляет клапаном подачи пара. Логомер 5 контролирует температуру охлаждения молока. Задатчик 10 служит для установки температуры пастеризации. Переключателем 11 система регулирования переводится в автоматический режим или на ручное управление. При ручном (дистанционном) управлении регулирующий клапан действует от ключа. Тумблер 6 управляет работой перепускного клапана, переключатель 12- работой двигателя, тумблер 8- звуковой сигнализацией. Лампы 3 сигнализируют о включении пульта, двигателей и снижении температуры пастеризации. Пульт подключают к электросети через пакетный выключатель 9.

Перед пуском установки проверяют расстояние пакета пластин аппарата и доводят их сжатие до нулевой отметки по нажимному устройству. Контролируют соединения, направление вращения барабана сепаратора и роторов насосов. В уравнительный бак заливают содовый раствор и включают насосы в работу. Включают пар. Через 15 минут прекращают промывку и подают в систему холодную воду для вытеснения содового раствора. Промывают систему в циркуляционном режиме горячей водой в течение 30 минут, считая с момента выхода чистой воды из аппарата при температуре 85°С.

Перед стерилизацией переключатель пульта ставят на соответствующие позиции "Стерил." и "Автомат". По окончании стерилизации вытесняют воду из аппарата молоком и продолжают пастеризацию, установив все приборы пульта на автоматический режим работы. Белая лампа на пульте управления установки, показывающая возврат молока, должна погаснуть.

После перевода приборов на автоматический режим управления сначала включают подачу молока из молочного бака или танка в уравнительный бак, а затем насос для подачи молока в пастеризатор. К этому времени сепараторный барабан должен достичь рабочей частоты вращения, иначе возможно его переполнение. Одновременно включают насос для подачи горячей воды. При таком порядке пуска молоко из уравнительного бака вытесняет воду из аппарата после стерилизации. Ее сливают в канализацию до тех пор, пока не появится молоко, затем шланг присоединяют к молочному танку.

В начале работы установки молоко не успевает нагреться до температуры пастеризации и возвращается в уравнительный бак. При повышении температуры до заданной включают подачу холодной воды. После срабатывания перепускного клапана молоко направляется в выдерживатель, а аппарат переходит на работу по заданной технологической схеме в автоматическом режиме. Непрерывность работы установки лимитируется объемом грязевого пространства сепараторного барабана и составляет 2,5...3 ч, в зависимости от загрязненности молока механическими примесями.

При остановке аппарата прекращают подачу молока в уравнительный бак и сразу после его опорожнения включают подачу воды для вытеснения остатков молока. При проявлении воды шланг направляют в канализацию, прекращают подачу пара, отключают насосы горячей и холодной полы и молочный насос, останавливают молокоочиститель установки.

Пластинчатые пастеризационно-охладительные установки предназначены для очистки от механических загрязнений, пастеризации с заданной выдержкой и охлаждения молока. Они применяются на животноводческих фермах, на мини-заводах сельскохозяйственных предприятий и на крупных перерабатывающих комбинатах. Для пастеризации молока в условиях ферм широкое распространение получила установка Б6-ОП2-Ф-1, не требующая при работе пара от котельной. Ее технические данные, а также краткие характеристики других пластинчатых установок приведены в табл. 3.11.

Установка Б6-ОП2-Ф-1 (рис. 3.34) состоит из пластинчатого теплообменного аппарата 4, центробежного молокоочистителя 6, трубчатого выдерживателя 11, молокоприемного бака 8, молочного насоса 7, насоса горячей воды 1, электроводонагревателя 2, водо- и молокопроводов, перепускного клапана 10, пульта управления 9.

Пластинчатый теплообменный аппарат имеет пять секций: I - пастеризации; II и III - регенерации; IV - охлаждения артезианской водой; V - охлаждения ледяной водой. Секции разделены между собой разделительными плитами, имеющими штуцеры для подвода и отвода соответствующей жидкости.

Рабочий процесс установки полностью автоматизирован. Молоко из уравнительного бака 8 подается насосом 7 в секцию регенерации первой ступени III, в которой подогревается теплотой встречного потока молока до температуры 37...40 °С. Из секции III подогретое молоко поступает в сепаратор-очиститель 6. Очищенное молоко направляется на дальнейший подогрев до температуры 55...65°С в секцию регенерации второй ступени II, а затем в секцию пастеризации I, где нагревается циркулирующей водой до температуры 76...95°С (в зависимости от заданного режима) и через перепускной клапан 10 подается в выдерживатель 11, где находится в течение 20 или 300 с. Из вьдерживателя молоко последовательно поступает в секции II и III регенерации, отдает теплоту встречному потоку молока, далее в секции IV и V, где охлаждается холодной, затем ледяной водой до температуры 2...8 °С и направляется в резервуар-термос. До заданной температуры пастеризации молоко нагревается в секции I горячей водой, перекачиваемой насосом 1 по замкнутому контуру: электроводонагреватель 2 - насос 1 - секция I теплообменника - электроводонагреватель.

Выдерживатель с электроводонагревателем обеспечивает нагрев воды для пастеризации молока и выдержку при температуре пастеризации в течение заданного времени.

Змеевик выдерживателя выполнен из нержавеющей стали. Верхняя его секция служит для выдержки при температуре пастеризации молока от здорового стада в течение 20 с. При необходимости обработки молока от больных животных (бруцеллез, ящур и др.) верхнюю и нижнюю секции соединяют перемычкой последовательно, и молоко проходит выдержку 300 с.

На выдерживателе установлен корпус электроводонагревателя, в котором размещены нагревательные элементы (ТЭНы). Вода в подогреватель поступает из уравнительного бачка с поплавковым регулятором уровня. В центре корпуса от верха его расположена сливная труба, а в нижней части концентрично ей приварены отводящая труба с фланцем, от которого идет подвод к водяному насосу.

I ...V - секции пластинчатого теплообменника; 1 - насос горячей воды; 2 - электроводонагреватель; 3 - трубопровод возврата горячей воды; 4 - пластинчатый теплообменник;

5 - молокопровод; 6 - молоко-очиститель; 7 - молочный насос; 8 - молокоприемный бак; 9 - пульт управления; 10 - перепускной клапан; 11 - выдерживатель

Рисунок 3.34 – Схема пастеризационно-охладительной установки

Подогрев воды осуществляется тремя группами ТЭНов: пусковыми, основными и регулировочными. Пусковые ТЭНы включаются электронным мостом. Первичный сигнал об изменении температуры молока подается от термопреобразователя, установленного на пути горячего молока из секции пастеризации.

Для контроля за температурой охлажденного молока на выходе из секции охлаждения ледяной водой установлен манометрический термометр. Заданная температура пастеризации молока поддерживается автоматически с помощью перепускного электрогидравлического клапана 10, который служит для переключения потока молока на повторный подогрев в случае снижения температуры пастеризации.

Рисунок 3.35 – Схема движения потоков молока, горячей, холодной и ледяной воды

При расчете пастеризационных установок (рис. 3.35) следует принимать следующие параметры:

заданный температурный режим пастеризации и охлаждения молока;

температура сырого молока на входе в секцию регенерации 1-й ступени может быть в пределах от 10 до 35 °С;

Сепаратор-молокоочиститель установки обеспечивает качественную очистку молока, выходящего из секции регенерации 1-й ступени при температурах 37...45°С;

температуру горячей воды на входе в секцию пастеризации устанавливают на 2...18°С выше температуры пастеризации молока с учетом точки кипения;

молоко охлаждают до температуры 4...10°С с учетом времени года и местных условий;

при расчете установки в зависимости от режима пастеризации, охлаждения молока и климатических условий температура охлаждающих жидкостей может быть: артезианской воды - 4...10°С; водопроводной воды - 5...16°С; ледяной воды -1...4°С; рассола - 0...-5°С.