Коптильная установка ИЖИЦА-1200М2

Лекция №6 тмппж

Тема №3 Оборудование для тепловой обработки

Содержание лекции:

1. Оборудование для пастеризации и стерилизации

2. Оборудование для деаэрации

3. Оборудование для копчения

4. Оборудование для выпаривания

1. Пастеризация является процессом нагревания молока до уровня, который близок к точке закипания. Однако, процесса закипания при этом не допускается, так как это приведет к изменению свойств этого продукта. Основной целью пастеризации является уничтожение различных микроорганизмов, которые могут там находиться и оказать вредное воздействие. При этом, степень этого воздействия, как правило, определяется температурой, до которой молоко нагревают. В некоторых случаях осуществляется не только пастеризация, но и стерилизация. При стерилизации уничтожаются не только непосредственно сами микроорганизмы, но и их споры. Стерилизация предполагает нагревание молока выше точки кипения.

Пастеризация является в настоящее время самым простым и дешевым способом обеззараживания молока. Нужно отметить, что пастеризацию осуществляют при производстве всех молочных продуктом для того, чтобы избежать негативного их воздействия и развития.

Существует три режима пастеризации

В первом случае молоко нагревают до температуры около 63 градусов Цельсия и выдерживают 30 минут. Данный процесс называется длительной пастеризацией.

Кратковременная пастеризация осуществляется при температуре около 75 градусов. Сам процесс длится 15…20 секунд, после чего молоко постепенно охлаждают.

Мгновенная пастеризация осуществляется при температуре около 90 градусов Цельсия. При этом задержки не осуществляется.

При пастеризации молока изменяются различные его свойства. Так, изменяются некоторые соли, изменяется кислотность, разрушаются отдельные виды аминокислот. Вместе с тем, благодаря пастеризации можно добиться более долгой сохранности молока, уменьшает способность молока к свертыванию.

Стадии технологического процесса. Производство пастеризованного молока включает в себя следующие стадии:

- приемку молока и оценку его качества;

- очистку молока, охлаждение и резервирование;

- нормализацию по содержанию жира;

- подогрев и гомогенизацию;

- пастеризацию молока;

- охлаждение;

- фасование в тару;

- укупорку и маркировку тары;

- складирование, хранение и транспортирование готовой продукции.

Характеристика комплексов оборудования. При производстве цельного пастеризованного молока производят его очистку, нормализацию, гомогенизацию, пастеризацию, фасование.

Начальные стадии технологического процесса производства пастеризованного молока выполняются при помощи комплексов оборудования для приема, охлаждения, переработки, хранения и транспортирования сырья. Для хранения принимаемого молока используют металлические емкости (танки). Молоко и продукты его переработки перекачиваются насосами. Приемку сырья осуществляют при помощи весов (молокосчетчиков), сепараторов-молокоочистителей, пластинчатых охладителей, фильтров и вспомогательного оборудования.

Ведущий комплекс линии состоит из подогревателей, сепараторов-сливкоотделителей, гомогенизаторов, пастеризаторов, охладителей и емкостей для хранения полуфабрикатов.

Завершающий комплекс оборудования линии обеспечивает фасование, упаковывание, хранение и транспортирование готовых изделий. Он содержит фасовочно-упаковочные машины и оборудование экспедиций и складов готовой продукции.

Машинно-аппаратурная схема линии производства пастеризованного молока приведена на рис. 1.

Устройство и принцип действия линии. Вначале оценивается качество молока и производится его приемка, в процессе которой молоко перекачивается центробежными насосами 1 из автомолцистерн. Для определения количества молока на заводах используют устройства для измерения массы – весы и объема – расходомеры-счетчики 2. Масса принимаемого молока может устанавливаться также за счет использования емкостей 3 с тензометрическим устройством или путем использования тарированных емкостей.

Принятое молоко проходит первичную обработку, в процессе которой оно сначала очищается от механических примесей на фильтрах или сепараторах-молокоочистителях, а затем оно охлаждается до 4 ... 6°С на пластинчатых охладителях 4 и насосами 1 по трубам через уравнительный бачок 5 направляется в емкости хранения 3. Молоко с температурой не выше 10°С допускается принимать без охлаждения. Охлажденное молоко хранится в емкостях 3 и нормализуется.

С помощью нормализации доводят до требований стандарта содержание в молоке жира или сухих веществ. В зависимости от жирности исходного сырья и вида вырабатываемого молока для нормализации по содержанию жира используют обезжиренное молоко или сливки, по содержанию сухих веществ – сухое обезжиренное молоко. На практике, как правило, приходится уменьшать жирность исходного молока.

1 – насос; 2 – расходомеры-счетчики; 3, 10 – емкости; 4 – пластинчатые охладители; 5 – уравнительный бачок; 6 – пластинчатая пастеризационно-охладительная установка; 7 – центробежный сепаратор-очиститель; 8 – гомогенизатор; 9 – пластинчатый пастеризатор

Рисунок 1 – Машинно-аппаратурная схема линии производства пастеризованного молока

Нормализацию молока проводят двумя способами: в потоке или путем смешивания. Для нормализации в потоке используют сепараторы-нормализаторы, в которых непрерывная нормализация молока совмещается с очисткой его от механических примесей.

Перед поступлением в сепаратор-нормализатор молоко предварительно нагревается до 40 ... 45°С в секции рекуперации пластинчатой пастеризационно-охладительной установки 6.

На предприятиях небольшой мощности молоко обычно нормализуют смешиванием в резервуарах 3. Для этого к определенному количеству цельного молока при тщательном перемешивании добавляют нужное количество обезжиренного молока или сливок, рассчитанное по материальному балансу. При производстве белкового молока используют сухое молоко, которое предварительно растворяют в емкости 10.

Для предотвращения отстоя жира и образования в упаковках сливочной пробки при производстве молока топленого, восстановленного и с повышенной массовой долей жира (3,5 ... 6,0%) нормализованное молоко подогревают до 40 ... 45°С и очищают на центробежных сепараторах-молокоочистителях 7 и обязательно гомогенизируют в гомогенизаторах 8 при температуре 45 ... 63°С и давлении 12,5 ... 15 МПа. Затем молоко пастеризуют при 76°С (±2°С) с выдержкой 15 ... 20 с и охлаждают до 4 ... 6°С с использованием пластинчатых пастеризационно-охладительных установок 6. Эффективность пастеризации в таких установках достигает 99,98 %.

При выработке топленого молока нагрев осуществляют при температуре 95 ... 99°С в трубчатых или пластинчатых пастеризаторах 9. Выдержку при данной температуре или процесс топления молока проводят в закрытых емкостях 3 в течение 3 ... 4 ч. После топления молоко охлаждают в пластинчатых пастеризационно-охладительных установках до температуры 4 ... 6°С.

Затем молоко при температуре 4 ... 6°С поступает в промежуточную емкость 3, из которой направляется на фасование. Перед фасованием выработанный продукт проверяют на соответствие требованиям стандарта.

Пастеризованное молоко выпускают в стеклянных бутылках и бумажных пакетах, мешках из полимерной пленки, а также во флягах, цистернах с термоизоляцией, контейнерах различной вместимости. Фасование молока в мелкую упаковку проводится на автоматических линиях большой производительности, состоящих из нескольких машин, соединенных между собой конвейерами.

Линии по фасованию молока в стеклянные бутылки имеют производительность от 2000 до 36 000 бутылок в час. Заполнение молоком по уровню осуществляется с помощью фасовочной машины карусельного типа, укупоривание бутылок алюминиевыми колпачками производится на укупорочной машине. Затем бутылки автоматически укладываются в ящики.

Все шире используется для фасования пастеризованного молока тара разового потребления – полиэтиленовые мешки, бумажные пакеты. Такая тара значительно легче, компактнее, исключает сложный процесс мойки, гигиеничнее, удобнее для потребителя и транспортирования, требует меньших производственных площадей, трудовых и энергетических затрат.

Бумажные пакеты имеют форму тетраэдра (тетра-пак), снаружи покрыты парафином, внутри – полиэтиленом: формы бруска (брик-пак) с двусторонним покрытием полиэтиленом и применением аппликаторной ленты, что обеспечивает большую прочность швов по сравнению с пакетами тетра-пак.

В пакеты тетра-пак молоко фасуют на машинах, которые из движущейся и стерилизуемой (бактерицидной лампой) бумажной ленты сваривают рукав, заполняемый молоком. Через определенные промежутки времени зажимы с нагревателями пережимают рукав, образуя гирлянду пакетов с молоком, которые разрезают и ставят в корзину.

Для фасования молока во фляги применяют машины, работающие по принципу объемного дозирования. Цистерны наполняют молоком до специальных меток или с помощью молокосчетчиков.

Тару, в которой выпускают пастеризованное молоко, обязательно пломбируют и маркируют. На алюминиевых капсулах тиснением, на пакетах, этикетках и бирках для фляг и цистерн несмывающейся краской наносят маркировку: наименование предприятия-изготовителя, полное наименование продукта, объем в литрах (на пакетах), число или день конечного срока реализации, номер ГОСТа.

Хранят пастеризованное молоко при температуре 0 ... 8°С в течение 36 ч с момента окончания технологического процесса. Фасованное молоко должно иметь температуру не выше 7°С и может быть сразу, без дополнительного охлаждения, передано в реализацию или направлено на временное хранение сроком не более 18 ч в холодильные камеры с температурой не выше 8°С и влажностью 85 ... 90%.

В торговую сеть и предприятия общественного питания пастеризованное молоко доставляют специальным автотранспортом с изотермическими или закрытыми кузовами.

Стерилизация

Стерилизация – тепловая обработка консервов при избыточном давлении и температуре 100°С и более.

В консервной промышленности стерилизация носит условный характер, так как после термической обработки микроорганизмы уничтожаются не полностью, а создаются такие условия, которые не дают возможности дальнейшему развитию оставшихся в живых микроорганизмов.

Факторы, влияющие на режимы стерилизации. Режимы стерилизации разрабатываются конкретно для каждого продукта и для тех условий, в которых осуществляется стерилизация (тип аппарата, параметры теплоносителя и т.д.).

Надежность режимов стерилизации определяется режимом прогрева консервов. Передача теплоты от периферии к центру банки может проходить двояко: за счет конвекции при стерилизации жидких продуктов и за счет теплопроводности для густых. В пюреобразных продуктах процесс теплопереноса происходит как за счет конвекции, так и за счет теплопроводности. Учитывая, что процесс теплопередачи путем теплопроводности проходит очень медленно, его можно ускорить путем увеличения градиента температур между греющим теплоносителем и содержимым банки. Из этого следует, что стерилизацию густых продуктов нужно проводить при более высоких температурах.

Размеры и вид тары также определяют режимы стерилизации. С увеличением диаметра банок увеличивается расстояние до центра банки, наименее прогреваемой точки продукта. Большие размеры тары требуют более продолжительного прогрева.

Увеличение продолжительности и повышение температуры стерилизации приводят к развариванию некоторых продуктов, потере внешнего вида. Поэтому для определенных продуктов ограничена максимальная вместимость тары.

Стерилизация молока

Под стерилизацией мы понимаем такую обработку, при которой все микроорганизмы и их споры уничтожаются. Тепловая стерилизация молока требует температуры нагрева выше 100°С с некоторой выдержкой. На практике применяется стерилизация молока в бутылках при 103…104°С с выдержкой при этой температуре в течение 40 мин., или при 107…108°С с выдержкой 30 мин., или, наконец, при 117…118°С с выдержкой 18 мин.

При высококачественном сыром молоке и близости места его получения от стерилизационной установки, лучше применять стерилизацию при 103…104°С, так как молоко получается красивого соломенно-желтого цвета с достаточно приятным ореховым привкусом кипяченого молока. Во Франции считают стерилизацию при 108°С более надежной, учитывая возможность частичного поступления молока более богатого спорообразующими бактериями. Стерилизация при 118°С требует большой осторожности и наличия таких стерилизаторов, в которых все бутылки с молоком прогревались бы в одинаковой степени. В противном случае молоко в одних бутылках будет более бурого цвета (от перегревания), чем в других. В США для стерилизации шоколадного молока применяют температуру 118°С и процесс ведут во вращающихся стерилизаторах. Наконец, иногда применяют для стерилизации молока ряд последовательных пастеризаций с выдержкой при температурах от 68 до 80°С с последующим охлаждением и выдержкой.

При этом методе (тиндализация) после каждого нагревания при выдержке ставшиеся споры прорастают, но в дальнейшем они уничтожаются последующей пастеризацией. При такой стерилизации вкус молока не изменяется.

Стерилизацией молока преследуется цель получить продукт, выдерживающий длительное хранение и дальние перевозки.

До сих пор гигиенисты возражают против стерилизации молока и считают, что она разрушает витамины. Этот взгляд следует признать устаревшим и основанным на неправильной методике постановки опытов.

Стерилизация при 145°С в течение 45 мин. разрушает полностью все витамины. Но та стерилизация, которая применяется для молока, а именно не выше 118°С в течение 18 мин., витаминов не разрушает, конечно, если процесс будет вестись без доступа воздуха.

Необходимо отметить, что качество и полноценность доставляемого из отдаленных районов сырого молока может быть значительно ниже, чем стерилизованного, так как они снижаются при охлаждении на оросительном холодильнике, хранении молока в открытом виде до отправки, переливании его в бидоны, транспорте до железнодорожной станции и по железной дороге. Между тем свежее молоко, немедленно подвергнутое на периферии процессу стерилизации, сохраняет свою полноценность как в отношении витаминов, так и в отношении отсутствия развития микрофлоры. Таким образом на стерилизацию можно смотреть как на способ, с одной стороны, обеспложивания его от микробов, а с другой – как на способ фиксации той степени доброкачественности продукта, которой обладало поступившее сырое молоко до стерилизации. Стерилизованное молоко может сохраняться в темноте, не подвергаясь заметной на вкус порче, неограниченное время.

Самый распространенный способ стерилизации молока – стерилизация в бутылках, которые снабжаются специально приспособленными затворами или пробками. Задача этих затворов – дать возможность воздуху и водяным парам выйти из бутылки во время стерилизации, а по окончании ее, когда температура понижается и происходит конденсация пара и образование вакуума, затворы должны плотно прикрывать бутылку и не пропускать воздуха внутрь. Существует много различных систем затворов и капсул, которые более или менее удовлетворяют вышеуказанным требованиям. Так, например, фарфоровые пробки с резиновыми кольцами и с пружинными затворами с успехом применялись при стерилизации молока, но все они имели существенные недостатки, а именно – резиновое кольцо герметически закрывающее горлышко бутылки, придает молоку привкус резины; сами кольца легко теряются, чистка их требует особой тщательности. В процессе стерилизации, расширяющийся в бутылке воздух надавливает на фарфоровую пробку, преодолевает сопротивление пружины и выходит из бутылки. Остаток воздуха вытесняется из бутылки парами воды. По окончании стерилизации и охлаждения бутылки образовавшийся в ней вакуум еще в большей степени присасывает фарфоровую пробку, прижимаемую пружиной к горлышку бутылки.

Для механизированного производства наилучшими затворами являются капсулы «Идеал». Бутылки для капсулы «Идеал» имеют на конце горлышка снаружи узкий желобок. Капсула состоит из алюминиевого колпачка, внутрь которого вложена круглая жестяная пластинка, за ней следует пробковый кружок, затем картонный кружок и, наконец, кружок из пергамента. Такая капсула надевается на горлышко бутылки и при помощи особого купора прижимается к горлышку сверху и с боков. Закупоренные таким способом бутылки с молоком ставятся в металлических проволочных корзинах в стерилизаторы. Затвор «Идеал» удобен тем, что при стерилизации из-под пергаментного кружка закупоренной бутылки в результате повышенного давления легко выходят воздух и пар. При охлаждении, благодаря образующемуся в бутылке вакууму, пергаментный кружок плотно присасывается к горлышку, и вся система затвора придавливает края пергаментного кружка, создавая герметическую закупорку и не позволяя пергаментному кружку всосаться внутрь бутылки. В тех случаях, когда молоко должна пересылаться и долго храниться, для большей надежности накладывают еще вторую алюминиевую капсулу.

Стерилизаторы имеют разнообразное устройство, начиная от простых металлических ящиков, где на полках устанавливаются корзинки с бутылками с молоком, и до более сложных, в которых имеется приспособление для быстрого охлаждения молока по окончании стерилизации. К последним можно отнести стерилизатор Лаутеншлегера с регулятором для подачи пара и воды для охлаждения, а также стерилизатор «Нутриция» (рис. 2).

1 – стол; 2 – болты; 3 – крышка; 4 – клеммы

Рисунок 2 – Стерилизатор Нутриция

Стерилизатор «Нутриция» представляет собою круглый стол, на котором устанавливаются бутылки, закрывающиеся сверху колпаком в виде колокола, плотно привинчиваемым к столу.

Порядок процесса стерилизации следующий. Закрыв герметически стерилизатор, наполненный бутылками с молоком, открывают верхний кран для выпуска из него воздуха, после чего впускают в стерилизатор пар. Соприкасаясь с холодными стенками бутылок пар первое время конденсируется. Когда содержимое стерилизатора нагреется до 100°С открывают кран, из которого выходит пар, увлекая за собой и воздух, находившийся внутри стерилизатора. Когда пар будет выходить сильной струей, что свидетельствует об отсутствии в стерилизаторе воздуха, кран закрывают, и давление в стерилизаторе повышается. Приток пара регулируют так, чтобы поддерживать давление в 0,20…0,25 атм, а температуру около 102…104°С. Стерилизовать молоко следует 40 мин., после чего приток пара на некоторое время прекращают, чтобы температура под колпаком понизилась до 100°С и показание манометра дошло до нуля. Тогда открывают верхний кран для выпуска остатков пара и впуска воздуха, затем открывают крышку и вынимают горячие бутылки со стерилизованным молоком. Молоко нужно немедленно остудить, для чего бутылки погружают в ванну с теплой водой, температуру которой постепенно понижают.

Охлаждение бутылок со стерилизованным молоком можно производить, оставив их на некоторое время стоять, но процесс воздушного охлаждения протекает медленно, и молоко будет иметь более сильно выраженный вкус стерилизованного.

При правильной стерилизации и укупорке бутылка с молоком не должна содержать воздуха, что определяется по треску, если бутылку держать в наклоненном положении дном кверху и рукою ударять в дно. Для стерилизации следует брать молоко нормальной кислотности, возможно менее загрязненное микробами. При наличии в молоке спорообразующих бактерий (например маслянокислых) стерилизация может не дать нужного эффекта, и стерилизованное молоко через 2…3 дня испортится.

В последнее время за границей применяется особый стерилизатор системы Иоганна Нильсена (рис. 3).

Рисунок 3 – Стерилизатор Иоганна-Нильсена

Аппарат состоит из нескольких длинных цилиндров, внутри которых по длине проходят многочисленные тонкие трубки, помещенные в паровую коробку и обогреваемые паром. Молоко насосом под давлением прогоняется очень быстро по трубкам, где в течение нескольких секунд нагревается до 130°С и затем проходит через такие же трубки другого цилиндра, где охлаждается до 10°С и разливается в бидоны или в бутылки.

Охлажденное стерилизованное молоко разливается в предварительно стерилизованные бутылки. Однако, вследствие соприкосновения с воздухом при разливке, молоко заражается присутствующими в нем микробами.

Для достижения полной стерильности молока, после закупорки его пробками оно подвергается длительной низкой пастеризации.

Стерилизованные таким способом молоко и сливки не изменяют своего первоначального цвета и вкуса и совершенно не имеют привкуса кипяченого молока.

Оборудование для деаэрации

Деаэратор – техническое устройство, реализующее процесс деаэрации некоторой жидкости, то есть её очистки от присутствующих в ней нежелательных газовых примесей. На многих электрических станциях также играет роль ступени регенерации и бака запаса питательной воды.

Типы деаэраторов

Существует большое количество видов вертикальных и горизонтальных деаэраторов, выпускаемых раличными производителями, каждый из которых может иметь конструкционные отличия. На рисунках 1 и 2 схематично показаны элементы устройства двух основных видов деэараторов.

Рис. 1 Схема устройства тарельчатого деаэратора.

Деэаратор тарельчатого типа

Обычно горизотальный тарельчатый деаэратор, изображенный на рисунке 1 имеет вертикальный бак деаэрации, установленный на горизонтальном баке с питающей водой котла. Питающая вода котла попадает в вертикальную деаэрационную камеру через перфорированную тарелку деаэрационной колонны и вновь попадает в бак с питающей водой через перфорацию. Деаэрационный пар низкого давления вводится ниже перфорированных тарелок и также проходит через перфорацию. В некоторых конструкциях используются различные виды прокладок и мембран вместо перфорированных тарелок для обеспечения лучшего контакта и перемешивания пара и питающей воды котла.

Пар отделяет растворенный в воде газ, который выходит через вентиляционное отверстие в верхней части колонны. В некоторых конструкциях может быть предусмотрен конденсатор выпара для рекуперации воды из отходящего газа. Обычно, вентиляционный тракт снабжен клапаном, регулирующим количество отходящего пара, для обеспечения наличия сигнальной видимой струи пара.

Деаэрированная вода стекает в горизонтальный накопительный бак, из которого она подается в парогенирирующую установку. Пар низкого давления, подаваемый через перфорированную трубу в нижней части накопительного бака поддерживает температуру питающей воды. Для уменьшения потерь тепла на деаэратор устанавливают изоляцию.

Деэаратор распылительного типа

Как показано на рисунке 2, обычно деаэратор распылительного типа представляет собой горизонтальную емкость, в которой есть зона подогрева (E) и зона деаэрации (F). Эти зоны разделены пластиной (С). Пар низкого давления попадает в емкость через паровую гребенку в нижней части бака.

Рис. 2 Схема устройства распылительного деаэратора

Питающая вода котла распыляется в зоне (Е), в которой она нагревается паром при помощи паровой гребенки. Распылитель питающей воды (А) и зона подогрева нагревают воду до точки кипения для удаления растворенных газов в зоне деаэрации.

Предварительно нагретая питающая вода попадает в зону деаэрации (F), в которой происходит ее деаэрация под действием пара, поднимающегося от паровой гребенки. Газы, выделяемые из воды удаляются через вентиляцию, предусмотренную в верхней части емкости. Аналогично деэараторам тарельчатого типа, в некоторых конструкциях предусмотрены устройства рекуперации воды из отходящего газа. Также, вентиляционный тракт снабжают клапаном, регулирующим количество отходящего пара, для обеспечения наличия сигнальной видимой струи пара.

Деаэрированная питающая вода подается насосом из нижней части деаэратора в парогененрирующую установку.

Назначение

· Защита трубопроводов и оборудования от коррозии.

· Недопущение воздушных пузырей, нарушающих проходимость гидравлических систем, нормальную работу форсунок и т.д.

· Защита насосов от кавитации.

Принцип действия

В жидкости газ может присутствовать в виде:

· Собственно растворённых молекул;

· микропузырьков (порядка 10⁻⁷м), образующихся вокруг частиц гидрофобных примесей;

· в составе соединений, разрушающихся на последующих стадиях технологического цикла с выделением газа (например, NaHCO₃).

В деаэраторе происходит процесс массообмена между двумя фазами: жидкостью и парогазовой смесью. Кинетическое уравнение для концентрации растворённого в жидкости газа при его равновесной (с учётом содержания во второй фазе) концентрации , исходя из закона Генри, выглядит как

где – время; f – удельная поверхность раздела фаз; k – скоростной коэффициент, зависящий, в частности, от характерного диффузионного пути, который газ должен преодолеть для выхода из жидкости. Очевидно, для полного удаления газов из жидкости требуется (парциальное давление газа над жидкостью должно стремиться к нулю, то есть выделившиеся газы должны эффективно удаляться и замещаться паром) и бесконечное время протекания процесса. На практике задаются технологически допустимой и экономически целесообразной глубиной дегазации.

В термических деаэраторах, основанных на принципе диффузионной десорбции, жидкость нагревается до кипения; при этом растворимость газов близка к нулю, образующийся пар (выпар) уносит газы ( снижается), а коэффициент диффузии высок (растёт k).

В вихревых деаэраторах собственно обогрева жидкости не происходит (это делается в теплообменниках перед ними), а используются гидродинамические эффекты, вызывающие принудительную десорбцию: жидкость разрывается в самых слабых местах – по микропузырькам газа, а затем в вихре фазы разделяются силами инерции под действием разности плотности.

Кроме того, известны небольшие установки, где некоторая степень деаэрации достигается облучением жидкости ультразвуком. При облучении воды ультразвуком интенсивностью порядка 1 эВт/см² происходит снижение на 30…50 %, k возрастает примерно в 1000 раз, что приводит к коагуляции пузырьков с последующим выходом из воды под действием Архимедовой силы.

Выпар

Выпар – это смесь выделившихся из воды газов и небольшого количества пара, подлежащая эвакуации из деаэратора. Для нормальной работы деаэраторов распространённых конструкций его расход (по пару по отношению к производительности) должен составлять не менее 1…2 кг/т, а при наличии в исходной воде значительного количества свободной или связанной углекислоты – 2…3 кг/т. Чтобы избежать потерь рабочего тела из цикла, выпар на крупных установках конденсируют. Если охладитель выпара, применяемый для этой цели, устанавливается на исходной воде деаэратора (как на рис.), она должна быть достаточно сильно недогрета до температуры насыщения в деаэраторе. При использовании выпара на эжекторах он конденсируется на их холодильниках, и специальный теплообменник не нужен.

Термические деаэраторы

Обозначение	Тип	Давление, МПа	Температура, °C	Применение
ДВ	Вакуумные	0,0075—0,05	40—80	Подпиточная вода тепловых сетей, вода в тракте химической водоподготовки
ДА	Атмосферные	0,01—0,03	102—107	Добавочная вода ТЭС, питательная вода испарителей, подпиточная вода тепловых сетей
ДП	Повышенного давления	0,6—0,7, реже 0,8—1,2	158—167 170—188	Питательная вода энергетических котлов с начальным давлением пара от 9,8 МПа и выше

Атмосферные деаэраторы (см. рис.) требуют наименьшей толщины стенок; выпар удаляется из них самотёком под действием небольшого избытка давления над атмосферным. Вакуумные деаэраторы могут работать в условиях, когда на котельной нет пара; однако им требуется специальное устройство для отсоса выпара (вакуумный эжектор) и б́ольшая толщина стенок, к тому же бикарбонаты при низких температурах разлагаются не полностью и есть опасность повторного подсоса воздуха по тракту до насосов. Деаэраторы ДП имеют большую толщину стенок, зато их применение в схеме ТЭС позволяет сократить количество металлоёмких ПВД и использовать выпар как дешёвую рабочую среду для пароструйных эжекторов конденсатора; деаэрационная приставка конденсатора, в свою очередь, является вакуумным деаэратором.

Как теплообменные аппараты термические деаэраторы могут быть смесительными (обычно, греющие пар и/или вода подаются в объём деаэратора) или поверхностными (греющая среда отделена от нагреваемой поверхностью теплообмена); последнее часто встречается у вакуумных подпиточных деаэраторов теплосетей.

По способу создания поверхности контакта фаз смесительные деаэраторы подразделяются на струйные, плёночные и барботажные (встречаются смешанные конструкции).

В струйных и плёночных деаэраторах основным элементом является колонка деаэратора – устройство, в котором вода стекает сверху вниз в бак, а греющий пар поднимается снизу вверх на выпар, попутно конденсируясь на воде. В небольших деаэраторах колонка может быть интегрирована в один корпус с баком; обычно же она выглядит как вертикальный цилиндр, пристыкованный сверху к горизонтальному баку (цилиндрической ёмкости с эллиптическими либо коническими днищами). Сверху находится водораспределитель, снизу – парораспределитель (например, кольцевая перфорированная труба), между ними – активная зона. Толщина колонки данной производительности определяется допустимой плотностью орошения активной зоны (расходом воды через единицу площади).

В деаэраторах струйного типа вода проходит активную зону в виде струй, на которые она может быть разбита 5…10 дырчатыми тарелками (кольцевые с центральным проходом пара чередуются с круговыми меньшего диаметра, обтекаемыми по краю). Струйные деаэрационные устройства имеют простую конструкцию и малое паровое сопротивление, но интенсивность деаэрации воды сравнительно низка. Колонки струйного типа имеют большую высоту (3,5…4 м и более), что требует высокого расхода металла и неудобно приремонтных работах. Такие колонки применяются как первая ступень обработки воды в двухступенчатых деаэраторах струйно-барботажного типа.

Также существуют форсуночные (капельные) деаэраторы, где вода разбрызгивается из форсунок в капельном виде; эффективность за счёт измельчения фазы велика, однако работа форсунок ухудшается при засорении и при сниженных расходах, а на преодоление сопротивления сопел уходит очень много электроэнергии.

В деаэраторах с колонками плёночного типа поток воды расчленяется на пленки, обволакивающие насадку-заполнитель, по поверхности которой вода стекает вниз. Применяется насадка двух типов: упорядоченная и неупорядоченная. Упорядоченную насадку выполняют из вертикальных, наклонных или зигзагообразных листов, а также из укладываемых правильными рядами колец, концентрических цилиндров или других элементов. Преимущества упорядоченной насадки – возможность работы с высокими плотностями орошения при значительном подогреве воды (20…30°C) и возможность деаэрации неумягчённой воды. Недостаток – неравномерность распределения потока воды по насадке. Неупорядоченная насадка выполняется из небольших элементов определенной формы, засыпаемых произвольно в выделенную часть колонки (кольца, шары, сёдла, омегаобразные элементы). Она обеспечивает более высокий коэффициент массоотдачи, чем упорядоченная насадка. Пленочные деаэраторы малочувствительны к загрязнению накипью, шламом и окислами железа, но более чувствительны к перегрузке.

В деаэраторах барботажного типа поток пара, который вводится в слой воды, дробится на пузыри. Преимуществом этих деаэраторов является их компактность при высоком качестве деаэрации. В них происходит некоторый перегрев воды относительно температуры насыщения, соответствующей давлению в паровом пространстве над поверхностью. Величина перегрева определяется высотой столба жидкости над барботажным устройством. При движении увлекаемой пузырьками пара воды вверх происходит её вскипание, способствующее лучшему выделению из раствора не только кислорода, но и углекислоты, которая в деаэраторах других типов удаляется из воды не полностью; в том числе разлагаются и бикарбонатыNaHCO₃, NH₄HCO₃. В барботажном устройстве наряду со значительным развитием суммарной поверхности контакта фаз обеспечивается интенсивная турбулизация жидкости. Эффективность барботажных устройств снижается при значительном уменьшении удельного расхода пара. Для обеспечения глубокой деаэрации вода в деаэраторе должна подогреваться не менее чем на 10°C, если нет возможности для увеличения расхода выпара. Барботажные устройства могут быть затопленными в баке в виде перфорированных листов (при этом трудно обеспечить беспровальный режим) или устанавливаться в колонке в виде тарелок.

Оборудование для копчения

Коптильная установка ИЖИЦА-1200М2

Рисунок 3 – Коптильная камера

Копченые и вяленые продукты всегда пользовались огромным спросом, поскольку их можно долго хранить и транспортировать в различные торговые точки. Высокая рентабельность является важнейшим фактором, который помогает развивать производство копченой и вяленой продукции. Процесс копчения принято использовать при консервировании продукта и для придания особого аромата и специфического вкуса рыбной продукции.

Преимуществами камер для копчения и вяления рыбы являются следующие качества: применение нержавеющей стали для изготовления аппарата, а также возможность выбора прибора в соответствии с производительностью. Для достижения максимальной экономии электроэнергии в процесс эксплуатации камеры копчения используют дымогенератор. Процесс копчения абсолютно автоматизирован, поэтому можно говорить о минимальных потерях и максимальном выходе готового продукта.

Камера для холодного и горячего копчения рыбы является универсальным аппаратом. Такие камеры дополнительно оснащены испарителями, которые устанавливают между диафрагмой и сводом, а также холодильным агрегатом мощностью 7,5 кВт.

Холодное копчение происходит при температуре от 15 до 25 градусов. Длительность производства мойвы холодного копчения составляет три часа, непосредственно копчение – 2,5 часа. Скумбрия холодного копчения изготавливается за 2,5 часа, из них копчение – 2 часа.

Процент потерь при производстве довольно низкий, благодаря контролю влажности в камере и температуры в продукте. Коптильные установки состоят из камеры для копчения, дымогенераторов, систем подачи, рециркуляции и отсоса дымо-воздушной смеси, а также систем охлаждения и нагрева. Кроме того, аппарат содержит транспортирующие механизмы, систему контроля и противопожарные и санитарные системы. Основные режимы работы камеры: обжарка, варка, подсушка и копчение.

Моноблок в аппарате объединяет дымоохладитель и дымогенератор и соединяет их с коптильней посредством трубопроводов. В камере существует мойка – полуавтомат дымогенератора, трубопроводов и внутреннего объема. В процессе работы коптильни осуществляется контроль таких позиций как влажность, время работы, а также температура внутри камеры и внутри продукта.

В камере установлена система воздуховодов и выброса. Кроме того, коптильня оснащена выносной установкой кондиционирования и подогрева воздуха. Четырехканальный процессор позволяет отрегулировать заданные параметры, а выносная установка осуществляет отвод воды и циркуляцию воздуха. Панели корпуса коптильной установки – «сэндвич». Это трехслойная композиция толщиной 80 миллиметров, состоящая из слоев металл – полиуретан – металл. Короб, влагоотделитель и внутренняя поверхность стен камеры изготовлены из нержавейки. Наружные поверхности коптильни покрывают порошковой краской.

Корпус контейнера окрашен в термоизоляционный материал, а толщина стен корпуса составляет – 100 миллиметров. Двери располагаются с торцов контейнера: первая для доступа к пульту управления и технического обслуживания, вторая – для загрузки рыбы.

Схема коптильни

1 – стенки коптильни; 2 – верхняя крышка; 3 – выходной патрубок для дыма; 4 – решётка или поддон; 5 – поддон для жира; 6 – щепа или опилки; 7 – крепления для поддонов; 8 – продукт копчения; 9 – рукав для вывода дыма; 10 – очаг (дрова)

Рисунок 4 – Схема коптильни

Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 56; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!