Модернізація центрифуги

1. Порівняльний аналіз технічних рішень поставленої задачі

      Слабоалкогольні напої— лікеро-горілчані напої міцністю від 1,2 % до 8,5 %, з масовою концентрацією екстрактивних речовин не більше ніж 14 г/100 см3, виготовлений на основі водно-спиртової суміші з використанням інгридієнтів, напівфабрикатів та консерванта, насичений чи ненасичений діоксидом вуглецю. Іноді містять кофеїн чи екстракт гуарани.

  Рис. 1.1 Машинно-апаратурна схема виготовлення САН

 

 

 

Машинно-апаратурна схема виготовлення слабоалкогольних напоїв представлена на рис. 1. Вода, яка є основним компонентом напою, спочатку фільтрується на пісочному фільтрі 9 грубої очистки. Тонка фільтрація води здійснюється в керамічному свічному фільтрі 8.

Для тонкої очистки води використовують фільтр - прес 7, який також працює під тиском. Освітлена вода насосом 6 подається в фільтр 5 для помягшення.  Регенерація фільтрів здійснюється за допомогою солерозчинника 3 шляхом зміни току води.  Помякшена вода піддається обеззараженню ультрафіолетовими променями в бактерицидній установці 4. Насосом 1 вода подається в холодильник 2, де охолоджується до температури 4…7 і направляється на виробництво.

Цукор по мірі необхідності очищують від сторонніх домішок, зважують і завантажують в сироварильний апарат 12. Туди ж наливають воду в кількості 40% до ваги цукру, подають бак з цеху та кип’ятять на протязі 20…25 хвилин. Готовий цукровий сироп насосом 13 подають на охолодження в теплообмінник 14.

В цілях попередження кристалізації сахарози і придання цукровому сиропу мякого і приємного смаку його направляють в сироповарильний апарат 15 для інверсії. Інвертний цукровий сироп після охолодження в теплообміннику 17 до 25 насосом 16 перекачується в збірник 22.

Соки та настойки з збірника 19, відфільтровані при необхідності в фільтр – пресі 20, насосом 18 подаються в стальний збірник 21. Для розчинення лимонної кислоти та есенції, а також для приготування різних добавок на предкупажній площадці розміщені збірники 24 та 25.

Колер, який використовується для окраски напоїв, готують шляхом нагрівання цукру до 180…200 в колеровочному апараті 10, куди наливають воду в кількості 1…3% до ваги цукру. З колеровочного апарату 10 колер насосом 11 направляється в збірник 23. Купажний сироп готується в вертикальних купажних апаратах 26-28, які мають мішалки якірного типу. Всі компоненти купажу поступають в апарат з збірників 21-25, які змонтовані на предкупажній площадці. Готовий купажний сироп фільтрується на фільтрі 29, охолоджується до температури 8…10 і насосом 30 подається в напірний збірник 31, звідки подається на безперервно діючу установку для змішування купажу з водою та насичення напою діоксином вуглецю.

Опис процесу миття пляшок

Миття пляшок — одна з найважливіших операцій при фасовці харчових рідин, від ефективності якої залежить якість продукції і режим роботи всієї лінії розливу.

       Метою  миття є забезпечення не лише  фізичної, але і бактеріологічної  чистоти пляшок. Окрім цього вимиті пляшки не повинні виділяти запахи і бути охолодженими до температури, близької до температури фасування напоїв.

     Поряд із  забрудненнями з поверхні пляшок  в процесі миття змивають етикетки, нанесені на них холодним клеєм. Етикетки, що самоклеяні, і етикетки, нанесені із застосуванням гарячого клею, в пляшкомийних машинах не змиваються. В процесі миття пляшок здійснюють наступні операції:

  • видалення легкозмиваючих забруднень із зовнішньої і внутрішньої поверхонь пляшок;

• підігрівання пляшок зрошуванням або наповненням використаною водою з послідуюмим їх опорожненням;

• відмочування забруднень на зовнішній і внутрішній поверхнях пляшок;

• відмочування етикеток і фольги в гарячій воді або в лужному розчині і змивання їх з поверхні пляшок;

 

 

 

• вторинне відмочування забруднень, що залишилися на зовнішній і  

внутрішній поверхні пляшок, в гарячому лужному розчині;

• шприцювання внутрішньої і обполіскування зовнішньою поверхонь пляшок послідовно гарячим лужним розчином, гарячою, теплою і водопровідною водою.

     Окрім перерахованих  основних операцій при машинному  митті пляшок необхідно забезпечити  вирішення ще ряду інженерних  завдань, серед яких:

• завантаження пляшок в машину і їх вивантаження з машини;

 • транспортування пляшок в машині;

• видалення випарів і газів, що утворюються;

• регенерація миючих розчинів;

• миття і дезинфекція машини;

• видалення з машини етикеток, що відмокли;

• видалення з машини стлобою;

• підігрівання миючих середовищ;

• очищення сопів і фільтрів.

     Миття пляшок є комплексом складних физико-хімічних і фізико- механічних процесів, основними з яких є відмочування і шприцювання.

      При відмочуванні  здійснюється поверхнева взаємодія  забруднення і миючого розчину, зокрема:

• взаємодія між забрудненням і рідиною (набухання);

• образовується на поверхні пляшок насиченого розчину або концентрованої суспензії;

• перенесення (дифузія) розчиненої або суспендованої речовини в миючу рідину.

  При шприцюванні здійснюється  розділення неоднорідної системи, що складається з двох фаз: забруднення — скло. Окрім змивання забруднень, що відмокнули, шприцюванні відбувається поступове охолодження пляшок. У основі шприцюванні лежить гідродинамімна обробка поверхні пляшок.

       Основні чинники, що впливають на якість миття пляшок

На ефективність і якість миття пляшок роблять вплив наступні чинники:

• вигляд і концентрація миючих засобів;

• температура миючих середовищ;

• тривалість дії миючих середовищ;

• інтенсивність механічних і гідродинамічних дій.

      З збільшенням  вище перелічених параметрів дія миючих середовищ, тобто ефект миття, посилюється.

     На ефективність  миття також впливає рецептура  миючих розчинів, тобто певна  сукупність і кількісне співвідношення  різних компонентів в миючій  композиції, а також спосіб їх  вживання — відмочування, зрошування, шприцювання та ін.

     Миючі середовища, вживані в пляшомийних машинах, повинні володіти швидкою і  повною розчинністю, що хорошими  змочуювальними, розчинювальними, емульгуючими  і ополіскуючими властивостями, бактерицидністю і інертністю по відношенню до скла. Але вони не мають бути токсичними, мати різкий запах і сприяти осадженню нерозчинних солей, піно- і накипоутворення, а також корозії деталей пляшкомийних машин.

       У сучасних  пляшкомийних машинах як миюче  середовища використовують гарячу і холодну воду, розчини лугів, хімічних і синтетичних миючих засобів: їдкий натрій (NAOH), кальльовану соду (Na2c03), трінатрійфосфат (Na3p04), рідке скло (Na20 • nsi02), сульфосолі високоатомних спиртів, продукти конденсації рідких кислот і тому подібне Концентрація їдкого натрію складає зазвичай 1,5-2,0%.

       Для  підвищення миючої дії в розчини  вводять декілька різних засобів (аддитивних добавок) по певній  рецептурі.  На якість миття  пляшок в значній мірі впливає  жорсткість води. Для приготування миючих розчинів рекомендується застосовувати воду з жорсткістю не більше 3,5 мг-екв./ л.

    Температура миття  пляшок в пляшкомийній машині досягає 80-85 °С. При цьому слід забезпечити поступове підвищення і пониження температури при обробці пляшок, оскільки при різкому перепаді температур в склі виникає висока напруга, що приводить до тріщин і руйнування пляшок.Щоб уникнути термічного бою пляшок тепловий режим в пляшкомийних машинах передбачає поетапне нагрівання і охолоджування пляшок при переміщенні їх із зони в зону, в яких підтримуються задані температури. При цьому перепад температур в суміжних зонах не повинен перевищувати 30 °С при нагріванні і 20 °С при охолоджуванні пляшок.

      Тривалість обробки пляшок миючими середовищами в пляшкомийних машинах повинна складати не менше 7,5 мин. Загальна тривалість циклу машинного миття пляшок зазвичай не перевищує 20 мин.

      Інтенсивність механічних і гідродинамічних дій грає важливу роль в прискоренні миття завдяки кращому відділенню набряклих забруднень, етикеток, клею і ін. з поверхні пляшок, причому, як із зовнішньої, так і з внутрішньї. Механічні дії забезпечують за рахунок контакту пляшок з щітками або «ер-шамі» (при їх наявності), а гідродинамічні — за рахунок дії

направлених струменів рідини під тиском при шприцюванні і зовнішньому обмиванні пляшок.

Аналіз конструктивних рішень пляшкомийних машин

Сучасні машини для миття пляшок можна класифікувати по різних ознаках:

— за призначенням — на універсальних і спеціалізованих (для певної галузі промисловості);

— за способом миття — на шприцювальні, замочувально- шприцювальні і замочувально- шприцювальні з механічною обробкою пляшок йоршами і щітками;

— по кінематичних ознаках — на конвеєрних (ланцюгові і безланцюгові), барабанних і карусельних;

— по кількості замочувальних ванн — на одно-, дво- і багатованні;

— по конструкції транспортуючого органу — машини з ланцюговим і безланцюгові транспортерами пляшконосіями, барабанні або роторні (з горизонтальною віссю обертання барабана), карусельні (з вертикальною віссю обертання барабана);

— по характеру рухи транспортуючого органу — машини переривистого руху (циклічні) і машини безперервного руху;

— по мірі механізації — з ручним завантаженням і вивантаженням пляшок, з ручним завантаженням і автоматичним вивантаженням пляшок, з автоматичним завантаженням і вивантаженням пляшок;

 — по місцю розташування  пристроїв для завантаження і  вивантаження пляшок — один-і  двосторонні.

         Найбільшого поширення набули  замочувально- шприцювальні машини з ланцюговим транспортером пляшконосіїв.

        Сучасні  пляшкомийні машини незалежно  від марки включають наступні  основні елементи: механізми завантаження  і вивантаження пляшок, пляшконосії, механізм переміщення пляшконосіїв, пристрій для відбору етикеток, шприцювальні пристрої, привід, підігрівачі розчину у ваннах. Якість вимитих пляшок визначають за наступними показниками: фізичній чистоті, бактерійній чистоті і відсутності залишків миючого розчину в пляшці. Мийні машина повинні забезпечувати чистоту відмиваного об'єкту, виключення бою або деформації (для бляшаних банок) тари, мінімальну витрату води і енергії, механізацію навантажувально-розвантажувальних робіт, простоту і надійність в експлуатації, безпеку обслуговування.

      Сучасні  пляшкомийні машини матеріалоємкі. Встановлено, що габаритні розміри, маса машини, приведені витрати істотно залежать від правильно вибраного числа зубів зірочки і кроку ланцюга пляшконосіїв, кількості гнізд в пляшконосіях і інших чинниках, які необхідно враховувати при проектуванні.

 

 

Пляшкомийна машина АММ-6 (рис.1.2) є одній з найбільш поширених в харчовій промисловості машин, призначених для миття пляшок місткістю 0,25; 0,30 і 0,50 л (дм ).

                            Рис.1.2  Пляшкомийна машина АММ-6

 У зварному корпусі 1 є замочувальні ванни 2 і 22 і відсіки  теплої води і лужного розчину. Усередині корпусу змонтований  транспортер пляшконосіїв 5. У передній  частині корпуси розташовані,що  подає 9 і що відводить 11 транспортерів, накопичувач пляшок, виконаний у вигляді багатоструменевого рольганга з розподільниками, пристрій ланцюгового типа для завантаження пляшок. На корпусі кріпиться пристрій для вивантаження пляшок 12.

        На  лівій стороні розміщений привід  машини, що складається з електродвигуна, варіатора і черв'ячного редуктора. Тут же встановлено три насосні установки: одна — для змивання етикеток, що відмокнули, і створення направленого руху лужного розчину в відмочній ванні в бік барабана етикето-збірника, друга —для миття пляшок лужним розчином, третя — для миття оборотною водою. У машині є системи миття пляшок лужним розчином, гарячіше, теплою і водопровідною водою. У першій лужній ванні 2 знаходиться підігрівач 3,а в другій(22)- підігрівачі 21.

Особливістю машини є тривале замочування пляшок в першій лужній ванні, після якої проводиться змивання етикеток з пляшок. Етикетовідбірник складається з жолоба 18, сітчастого барабана, що обертається, 20, до якого потоком лугу притискаються етикетки, вентилятора для збиву етикеток і лотка для їх збору. Ті, що підводяться завантажувальним транспортером пляшки поступають на накопичувач 8, де обмиваються теплою водою, що подається з відсіку до пристрою 10 для попереднього обмивання. Пристроєм 7 пляшок завантажуються в гнізда пляшконосіїв. Вода з пляшок разом з легкозмиваючими забрудненнями при русі транспортера пляшконосіїв зливається в піддон 4.

     Для ефективнішого  підігрівання пляшки перед вступом в відмочувальну ванну обмиваються зовні гарячою водою, що поступає з піддону 16 в труби 6. У ванні відбувається замочування забруднень і етикеток в лужному розчині. Змиті в пристрої 17 етикеток прямують по жолобу 18 до барабана 20 етикетозбірник і вентилятором здуваються в лоток. У відмочній ванні і на похилій гілці транспортера пляшконосіїв продовжується замочування забруднень в лужному розчині у відсіку 19. Встановлений у відсіку оборотної води 13,барботер 14,забезпечує необхідну турбулізацію потоків води.