Сепаратор молока

Для нормализации молока в потоке широкое распространение нашли  сепараторы-нормализаторы. В них между трубами для обезжиренного молока и для сливок устанавливается соединительная труба.

Выход продуктов сепарирования  регулируют изменением их количественного  соотношения запорными приспособлениями. [4, c. 101]

Рисунок 3 – Приспособление к сепаратору-сливкоотделителю для нормализации молока по жирности (1- трубопровод обезжиренного молока, 2 – соединительный патрубок, 3- трубопровод для сливок, 4- регулировочный дроссель)

На рис. 3 показано устройство для  нормализации молока в потоке. В процессе нормализации молока часть сливок по патрубку 2 направляется к выходу из сепаратора и, смешиваясь с обезжиренным молоком, образует нормализованную смесь. Избыток сливок выходит через трубопровод 3. При полностью открытом дросселе 4 сепаратор работает как сливкоотделитель. Настройку сепаратора-нормализатора на заданную жирность молока устанавливают по таблице с помощью дросселя 4.

Промышленное освоение сепараторов  с центробежной пульсирующей выгрузкой  осадка началось с 1935 г. Особенностью этих сепараторов является наличие разгрузочных отверстий по периферии барабана, которые перекрываются подвижным элементом во время накопления осадка и открываются для центробежного удаления осадка на ходу машины без остановки барабана. Барабан сепаратора с периодической выгрузкой осадка показан на рис. 4.

 

Рисунок 4 – Схема барабана с центральной пульсирующей выгрузкой осадка

При вращении барабана в жидкости возникает гидростатическое давление pж. Для перекрытия каналов 7 на периферии барабана 8 имеется поршень 9. При создании в полости 11 гидростатического давления pз, обеспечивающего силу N, превышающую силу, создаваемую давлением pж поршень надежно перекрывает каналы 7, и осадок в шламовом пространстве будет накапливаться. Гидростатическое давление в полости 11 создается подачей во вращающийся барабан водопроводной водой через канал 2. Для разгрузки шламового пространства от осадка необходимо опустить поршень 9 и открыть разгрузочные каналы 7 одним из двух способов. [1, c. 55]

Первым  способом при помощи какого-нибудь смежного гидромеханизма открывают каналы 3. При этом жидкость из полости 11 под действием центробежной силы выбрасывается, давление pз исчезает и под действием давления pж на поверхность фаски 6 поршень опускается, открывая каналы 7 для разгрузки содержимого барабана.

Второй  способ предусматривает создание давления pр, подачей воды по каналу 1 в полость 10, сила T от которого на диафрагму 5 превышает силу pз, и заставляет поршень опуститься, открывая разгрузочные каналы 7.

Процесс управления работой сепаратора полностью автоматизирован.

Основные  элементы системы – гидроузел и пульт управления. В состав гидроузла входят фильтр, редуктор для регулирования давления буферной воды, манометры, электромагнитный вентиль подачи размывочной воды, вентили для управления подачей воды вручную.

В автоматическом режиме управление осуществляется с пульта управления тремя программными реле. Одно из реле задает время между разгрузками барабана в пределах 5...240 мин. Установка второго реле регламентирует продолжительность разгрузки в пределах 0,3...10 с. Третье реле управляет электромагнитным вентилем подачи размывочной воды для удаления осадка при разгрузке барабана.

В качестве рассматриваемого процесса выбираем процесс  сливкоотделения.

 

2. Описание выбранного способа сепарирования молока

Сепаратор-сливкоотделитель предназначен для разделения цельного молока на обезжиренное молоко и сливки заданной жирности. Молоко из молокоприемника, попадая в барабан расслаивается в межтарелочном пространстве и под действием центробежных сил разделяется на две фракции (легкую – сливки и тяжелую – обезжиренное молоко) и механические загрязнения.

Под действием  напора, создаваемого непрерывно поступающим в барабан молоком, сливки, как более легкая фракция, стремятся к оси вращения и через отверстие регулировочного винта выводятся наружу, в приемник сливок. Обезжиренное молоко центробежной силой отбрасывается к периферии барабана и напором поднимается в горловину барабана, откуда выводится через приемник обезжиренного молока.

Сепаратор состоит из следующих основных узлов: электропривода, барабана и приемно-выводного устройства.

Электропривод представляет собой  пластмассовый корпус, в котором на упругих резиновых опорах смонтирован электродвигатель. Для установки барабана на конце вала электродвигателя имеются посадочный конус и паз. Регулировка барабана по высоте производится специальным винтом, который после регулировки должен быть застопорен гайкой. Электропитание к электродвигателю сепаратора подводится шнуром соединительным, имеющим на конце двухполюсную вилку, через выключатель, установленный на корпусе. К рабочему месту сепаратор крепится с помощью шпильки и гайки. Вибрация сепаратора во время работы гасится резиновыми амортизаторами. Поверхность рабочего места должна быть горизонтальной и ровной для обеспечения вертикальной установки сепаратора. [1, c. 104]

Барабан – основной узел сепаратора, в котором под действием центробежных сил происходит процесс разделения молока на сливки и обезжиренное молоко (рис. 5).

Барабан состоит из основания, тарелкодержателя, пакета тарелок 8, тарелки разделительной 9 с регулировочным винтом 10, уплотнительного кольца, 1 шт. крышки и гайки. При сборке барабана, в условиях эксплуатации, гайка должна быть затянута до совпадения контрольных рисок.

Приемно-выводное устройство (2, 4, 5) служит для осуществления подачи молока в барабан, вывода сливок и обезжиренного молока. Оно состоит из молокоприемника с краном 2, 3, приемника сливок 4 и приемника обезжиренного молока (обрата) 5.

Рисунок 5 – Сепаратор-сливкоотделитель «Плава-Э»

1 – корпус, 2 – молокоприемник, 3 – кран, 4 – приемник сливок, 5 – приемник обрата, 6 – отверстия впускные, 7 – барабан, 8 – пакет тарелок, 9 – тарелка разделительная, 10 – винт регулировочный, 11 – отверстия перепускные

Ниже приведена техническая  характеристика и комплектность сепаратора-сливкоотделителя модели «Плава-Э» (табл. 1).

Таблица 1 – Технические характеристики аппарата сепаратора-сливкоотделителя «Плава-Э»

Наименование показателя	Величина
Производительно, л/ч, не менее	50
Вместимость молокоприемника, л, не менее	5,5
Рабочая частота вращения барабана, об/мин	12000…2400
Время набора барабана рабочей  частоты вращения, мин	1…2
Количество тарелок  в барабане, шт.	9…11
Время непрерывной работы до очистки барабана, мин, не более	30
Содержание жира в  обезжиренном молоке, %, не более	0,05
Предел регулирования  отношения сливок к обезжиренному  молоку	От 1:4 до 1:10
Температура сепарируемого  молока, град	35…45
Электродвигатель, тип	ДК 90-40-12
Мощность, Вт	80+24
Частота вращения, об/мин	12000+50
Напряжение, В	220
Частота, Гц	50
Габаритные размеры  сепаратора в сборе, мм	336+2
Длина	336-+2
Ширина	297+2
Высота	480+5
Масса, кг, не более	3,5

 

 

 

 

3. Классификация  машин (аппаратов) для данного  процесса и выбор оптимального

Сепараторы-сливкоотделители применяются  в следующих молочных производствах:

• Производство пастеризованного, нормализованного по жирности молока.
• Производство сливок.
• Производство кисломолочных напитков, сметаны.
• Производство творога.
• Производство сухого обезжиренного молока (СОМ).
• Производство сливочного масла.

Наиболее современные модели сепараторов-сливкоотделителей так же осуществляют очистку молока.

Массовая доля сливок составляет 35-40% для сепараторов-сливкоотделителей, и 85% для сепараторов высокожирных сливок.

Сепараторы-сливкоотделители являются неотъемлемой частью пастеризационно-охладительных установок. Они подсоединяются между выходом секции регенерации и входом секции пастеризации, где при температуре цельного молока в 35...40 градусов происходит сепарирование последнего. [9, c. 54]

Рассмотрим наиболее распространенные марки сепараторов-сливкоотделителей, выпускаемых в отечественной промышленности.

1. Сепаратор-сливкоотделитель ОСБ

Назначение сепаратора:

Разделения цельного молока на сливки и обезжиренное молоко (обрат).

Очистки обезжиренного молока и  сливок от загрязнений.

Сепаратор применяется на предприятиях молочной промышленности, а также  на пунктах приемки молока. Сепаратора с ручной выгрузкой осадка, открытого  исполнения. 

Технические характеристики сепаратора представлены в табл. 2.

Таблица 2 - Технические характеристики сепаратора

Показатели	Значение
Производительность сепаратора, л/час	1000
Мощность электродвигателя, кВт	0,55
Габаритные размеры, мм	755х420х700
Масса сепаратора , кг	73
Частота вращения барабана, об/мин	8000
Регулирование объемных отношений сливок к обезжиренному молоку	1:4 - 1:12
Жирность обезжиренного  молока по Герберу, %, не более	0,04
Продолжительность непрерывной  работы сепаратора, ч , не более	1

 

2. ОСЦП-1

Сливкоотделитель для непрерывного разделения цельного молока на сливки и обрат с автоматической выгрузкой осадка с устройством нормализации.

Технические характеристики сепаратора представлены в табл. 3.

Таблица 3 - Технические характеристики сепаратора ОСЦП-1

Показатели	Значение
Производительность сепаратора, л/час	1000
Мощность электродвигателя, кВт	15
Габаритные размеры, мм	670х455х880
Масса сепаратора , кг	110
Содержание жира в  нормализованном молоке, %	2,5-6,0
Регулирование объемных отношений сливок к обезжиренному  молоку	1:4 - 1:12
Жирность обезжиренного молока по Герберу, %, не более	0,05

 

3. Сепаратор-сливкоотделитель марки  ОСЦП-3

Сливкоотделитель для разделения цельного молока на сливки и обрат  с автоматической выгрузкой осадка с устройством нормализации. 

Технические характеристики сепаратора представлены в табл. 4.

 

Таблица 4 - Технические характеристики сепаратора ОСЦП-3

Показатели	Значение
Производительность сепаратора, л/час	3000
Мощность электродвигателя, кВт	7,5
Габаритные размеры, мм	980х615х1502
Содержание жира в  нормализованном молоке, %	2,5-6,0
Регулирование объемных отношений сливок к обезжиренному  молоку	1:4 - 1:12
Жирность обезжиренного  молока по Герберу, %, не более	0,05

 

4. Сепаратор-сливкоотделитель марки  ОС2-Т3

Сливкоотделитель для непрерывного разделения цельного молока на сливки и обрат (обезжиренное молоко) с одновременной очисткой молока от загрязнений.

Сепаратор - полузакрытого типа, с  ручной выгрузкой осадка.

Технические характеристики сепаратора представлены в табл. 5.

Таблица 5 - Технические характеристики сепаратора ОС2-Т3

Показатели	Значение
Производительность сепаратора, л/час	5000
Мощность электродвигателя, кВт	5,5
Габаритные размеры, мм	860х590х1445
Масса сепаратора, кг, не более	442
Частота вращения барабана, об/мин	6500
Регулирование объемных отношений сливок к обезжиренному молоку	1:4 - 1:12
Жирность обезжиренного  молока по Герберу, %, не более	0,03
Давление на выходе обрата, МПа	До 2,5