 |
Технологический процесс работы
|
|
|
|
Движение молока, горячей и холодной воды различных температур необходимо изучить на основании условных обозначений на рисунке 7.1. При этом надо обратить внимание на следующее.
Исходное (сырое) молоко подается в уравнительный бак 1 самотеком или молочным насосом из накопительного резервуара.
В секциях теплообменного аппарата молоко и тепло- хладоносители движутся навстречу друг другу. В результате молоко в секциях пастеризации и охлаждения распределяется по нечетным межпластинным зазорам, а теплообмен происходит одновременно с двух сторон.
Пастеризованное молоко из выдерживателя направляется во вторую секцию 8 рекуперации, где оно отдает тепло молоку, идущему из первой секции 7 рекуперации, и нагревает его до температуры 62 – 65ºС. Затем пастеризованное и несколько охлажденное молоко направляется в первую секцию 7 рекуперации, где также происходит теплообмен, но уже с потоком молока, нагнетаемого насосом 2 из уравнительного бака 1. В результате пастеризованное молоко охлаждается до температуры 20 – 25ºС и направляется в секции 6 и 5 охлаждения водой.
Необходимо уяснить, что электрогидравлический перепускной 12 и регулирующий 16 клапаны работают согласованно и в автоматическом режиме [7.13.1]. Так, при понижении температуры пастеризации молока до 88ºС, за счет электронного регулятора в шкафу управления 18, срабатывает сначала световая, а затем звуковая сигнализация. При этом закрывается перепускной клапан 12 и недопастеризованное молоко направляется в уравнительный бак 1. В этот же период электронный регулятор управляет работой электрического клапана 16, в котором увеличивается проходное сечение, и в бойлер 15 подается больше пара для подогрева горячей воды до более высокой температуры.
|
|
|
Основные технологические регулировки
1) Производительность установки до 1000 л/ч можно регулировать изменением поперечного сечения проходного крана 3.
2) Количество подаваемого пара в инжектор 17 в зависимости от температуры пастеризации молока регулируется автоматически посредством электрического клапана 16 или в исключительных случаях ручным приводом, который перемещает этот клапан, и тем самым изменяет проходное сечение.
Основные правила эксплуатации установки
К работе на установке допускаются только лица, прошедшие специальную подготовку и имеющие допуск к ее эксплуатации.
Теплообменный аппарат установки должен быть смонтирован на ровной площадке молочного помещения и закреплен фундаментными болтами.
Шкаф управления 18 рекомендуется устанавливать в отдельном сухом помещении.
Все узлы и части установки должны быть технически исправными. Более того, шкаф управления и электродвигатели должны иметь заземление, сопротивление которого не должно превышать 4 Ом.
Максимальное рабочее давление молока и горячей воды должно быть не более 250 кПа. Рабочее давление пара должно быть не менее 40 кПа.
Перед пуском установки в действие поджимают пакеты пластин специальными гайками до рисок (см. установку), чтобы предотвратить просачивание жидкости через резиновые прокладки. В течение 10 – 15 минут установку промывают сначала моющим раствором, затем чистой водой, вытесняя раствор.
После промывки теплообменный аппарат и молочные трубопроводы стерилизуют в течение 20 – 30 минут циркуляцией горячей воды температурой примерно 85ºС через уравнительный бак 1. При этом в секциях 5 и 6 не должно быть охлаждающей воды, для чего перекрывают краны на соответствующих трубопроводах.
После окончания стерилизации остатки воды вытесняют из теплообменного аппарата молоком, которое подают насосом 2 из бака 1. Только потом приступают к пастеризации молока при разогретой системе установки. Для этого приборы шкафа управления 18 устанавливают в положение автоматического управления технологическим процессом.
|
|
|
В начальный период пастеризации подачу молока увеличивают постепенно посредством крана 3, доводя ее до полной производительности установки. При этом недопастеризованное молоко из теплообменного аппарата автоматически возвращается перепускным клапаном 12 в уравнительный бак 1. Эта циркуляция первых порций молока продолжается до тех пор, пока его температура в выдерживателе 11 не достигнет 90ºС. В этот момент включают подачу хладоносителей. Установка начинает работать в нормальном режиме. Причем необходимым условием такой работы является непрерывная подача молока через теплообменный аппарат, нагревание и охлаждение его при полном потоке, обеспечивающем производительность 1000 л/ч. В противном случае молоко сильно пригорает на рифленых пластинах теплообменного аппарата и производительность резко падает.
Продолжительность непрерывной работы установки составляет 2 – 3 часа в зависимости от степени загрязнения молока.
Для прекращения работы установки перекрывают подачу молока в уравнительный бак 1 и пускают в него воду. Когда молоко будет вытеснено из теплообменного аппарата, выключают подачу пара, горячей и холодной воды. После этого останавливают молокоочиститель 4 и обесточивают шкаф управления 18 [7.13.1].
Техническая характеристика
| Производительность, л/ч……………………………… | |
| Кратность расхода воды………………………………. | |
| 7.9.3 Коэффициент рекуперации тепла, % ………………… | |
| Общая рабочая поверхность теплообмена, м2………. в т.ч. секция охлаждения ледяной водой…………….. секция охлаждения водопроводной водой…………… секция рекуперации 7………………………………… секция рекуперации 8………………………………… секция пастеризации ……………………………….... | 8,68 1,26 1,26 1,54 2,38 2,24 |
| Общее количество теплообменных пластин, шт……. | |
| Установленная мощность, кВт……………………….. | 4,8 |
| Габаритные размеры, мм……………………………… | 3600х3000х2500 |
| Масса, кг……………………………………………….. |
Технологические расчеты
|
|
|
7.10.1 Рассчитать коэффициенты рекуперации первой 7, второй 8 секций (см. рисунок 7.1) и обеих секций по формуле [7.13.2]
,
где tв – температура молока на выходе из секций рекуперации, ºС;
tвх – температура молока на входе в секции рекуперации, ºС;
tв – температура пастеризации, ºС.
Числовые значения температур задаются преподавателем.
Общий коэффициент рекуперации двух секций необходимо сравнить с паспортной величиной и сделать необходимое заключение.
7.10.2 Вычислить рабочую площадь поверхности теплообмена в м2 первой 7, второй 8 секций и общую площадь обеих секций по формуле [7.13.2]
,
где М – производительность установки, кг/ч;
См – теплоемкость молока, принимаем равной См = 3,95 кДж/(кг·°С);
Кр – коэффициент теплопередачи секций рекуперации. Принимаем Кр = 1170 Вт/(м2·°С).
Результаты расчетов площадей сравнить с техническими данными установки и представить соответствующие выводы.
7.11 Контрольные вопросы
Для каких молочнотоварных ферм рекомендуется установка?
Сколько секций имеет теплообменный аппарат?
Каково назначение секций рекуперации и почему они так называются?
На чем основан способ очистки молока от механических примесей?
Для чего молоко выдерживается в установке и сколько времени?
Для каких целей служит перепускной клапан?
В чем заключается функция электрогидравлического клапана?
Для чего предназначен инжектор?
Каково назначение бойлера?
Назовите основные правила эксплуатации установки.
Как запускается установка в эксплуатацию?
Приведите основные технические данные установки.
Составление отчета
Составить отчет, в котором необходимо отразить назначение, устройство (вычерчить схему и записать подрисуночные надписи), технологический процесс работы, основные регулировки, правила эксплуатации и технические данные установки. Кроме того, студенты производят расчеты коэффициентов рекуперации и площадей поверхности теплообмена секций рекуперации, сравнивают их с паспортными характеристиками установки и формулируют соответствующие выводы.
|
|
|
Библиографический список
7.13.1 Ковалев Ю.Н. Молочное оборудование животноводческих ферм и комплексов. Справочник: – М.: Россельхозиздат, 1987. – С. 169 – 177.
7.13.2 Механизация и технология производства продукции животноводства / В.Г. Коба, Н.В. Брагинец, Д.Н. Мурусидзе, В.Ф. Некрашевич. – М.: Колос, 1999. – С. 460 – 461.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8
|
|
|
