Фризеры и морозильные аппараты являются основным оборудованием в производстве мороженого. Фризеры предназначены для частичного замораживания воды в подготовленных молочных смесях и насыщения их мелкодиспергированным воздухом, морозильные аппараты - для дальнейшего вымораживания воды из смеси мороженого и придания молочной смеси требуемой структуры. В морозильных аппаратах завершается процесс замораживания частично замороженной смеси после выхода ее из фризера.
В зависимости от вида мороженого и конструкции фризера в лед переходит 25-60% воды. Объем молочной смеси вследствие аэрации увеличивается примерно в 2 раза (размер воздушных ячеек 50 - 60 мкм). В морозильных аппаратах вымораживается примерно 85 - 90% смеси (размер кристаллов льда 50-100 мкм).
При выработке мороженого с наполнителями в систему машин включают фруктопитатель, который устанавливается непосредственно за фризерами, перед морозильными аппаратами.
Фризеры бывают непрерывного и периодического действия. В промышленности используются преимущественно фризеры непрерывного действия. По сравнению с фризерами периодического действия преимуществами фризеров непрерывного действия являются высокая производительность, меньшие энергетические затраты на единицу продукции. Качество продукта также более высокое.
|
|
Важнейшими узлами фризеров являются рабочий цилиндр (с механизмом взбивания), который с внешней стороны охлаждается, системы охлаждения рабочего цилиндра и подачи продукта в него. В рабочем цилиндре подготовленный продукт частично замораживается и насыщается воздухом. Система охлаждения бывает аммиачной (реже фреоновой) или рассольной, обеспечивающей охлаждение продукта до температур -3 ¸ - 6 ° С. Система подачи продукта осуществляет впуск в рабочий цилиндр вместе с продуктом также и воздуха для насыщения им продукта.
Фризеры периодического действия
Фризер с рассольным охлаждением ОФН-М. Этот фризер (рис. 4.1) состоит из рабочего цилиндра с взбивающим устройством и приводом, сварной станины, мерной ванны, защитного кожуха и трубопроводов.
Цилиндр представляет собой две концентрически расположенные стальные трубы. Рабочую поверхность внутренней трубы лудят пищевым оловом марки 02. Снаружи к трубе приварена стальная ленточная спираль, обеспечивающая организованное движение рассола в теплообменной рубашке - пространстве между трубами - для охлажедения смеси мороженого во время работы фризера.
Наружная труба имеет два патрубка для подачи и отвода рассола. Трубы жестко соединены фланцами. Наружная труба покрыта теплоизоляцией, облицованной защитным кожухом из листовой стали.
|
|
Рис. 4.1. Фризер ОФН-М периодического действия с рассольным охлаждением:
1 - вентиль; 2 - мешалка; 3 - крышка передняя; 4 - мерная ванна; 5 - цилиндр;
6 - кожух; 7 - трубопровод для рассола; 8 - вентиль; 9 - станина;
10 - клиноременная передача; 11 - электродвигатель.
Цилиндр сзади крепят к станине через корпус привода, а спереди - стойкой.
Мешалка 2 и ножи вращаются в цилиндре в противоположные стороны, обеспечивая интенсивное перемешивание продукта и снятие его слоя с рабочей поверхности.
Со стороны обслуживания к цилиндру шарнирно прикреплена крышка 3 с приемной воронкой и выпускным краном. Крышка с резиновой уплотнительной прокладкой прижата к фланцу болтами, что обеспечивает герметичность рабочей зоны.
Сверху над цилиндром укреплена мерная ванна с автоматическим клапаном, предназначенная для приемки смеси мороженого. Ванна также закрывается крышкой. Автоматический клапан, работающий с помощью поплавкового устройства, служит для подачи в цилиндр через кран ручного действия порции смеси для ее обработки, прекращая в этот период поступление смеси в ванну.
Привод фризера состоит из электродвигателя, клиноременной и цепной передач и редуктора. Привод снабжен предохранительным кожухом. Натяжение ремней осуществляется натяжным устройством.
Фризер монтируют на сварной из стального проката станине, облицованной тонколистовым кожухом с жалюзями и смотровыми закрывающимися окнами. Станину четырьмя ножками крепят к фундаменту.
Рассол подводят и отводят по трубам 7 диаметром 11 /2", на которых установлены запорные вентили 8 с условным проходом 40 мм.
Фризеры непрерывного действия
Фризер ОФИ с аммиачным охлаждением. Во фризере ОФИ процесс осуществляется непрерывно под давлением с принудительными подачей смеси и воздуха в него и выходом из него мороженого.
Фризер состоит из рабочего цилиндра с мешалкой и приводом, установленного на чугунной станине, двух шестеренчатых насосов первой и второй ступени, бачка для приема смеси мороженого с поплавковым регулятором уровня, регулятора давления аммиака и системы трубопроводов для подачи жидкого и газообразного аммиака, привода мешалки, состоящего из электродвигателя с цепной передачей и коробки скоростей, привода насосов, а также аммиачной аппаратуры.
Смесь замораживается в результате непосредственного испарения аммиака в теплообменной рубашке рабочего цилиндра. Горизонтально расположенный рабочий цилиндр фризера изготовляют из низкоуглеродистой стали с двухслойным хромированием внутренней поверхности. Производительность фризеров с хромированными цилиндрами в 1,5 - 2 раза выше, чем аппаратов, снабженных цилиндрами из нержавеющей стали. Это объясняется резким снижением теплового сопротивления стенки цилиндра из углеродистой стали с хромированием.
Рис. 4.2. Общий вид фризера ОФИ непрерывного действия
1 - аккумулятор аммиака; 2 - трубопровод жидкого аммиака;
3 - станина; 4 - маховик управления вариатором; 5 - запорный кран; 6 - кран выпуска мороженого. 7 - цилиндр; 8 - привод мешалки; 9 - приемный бачок для смеси мороженого, 10 - насадка для расфасовки мороженого; 11 - насосная группа; 12 - трубопровод газообразного аммиака; 13 - пульт управления;
14 - ведущий вал вариатора; 15 - насадка для наполнения гильз мороженым;
Паспортная производительность фризеров ОФИ - 350 кг/ч. Фризер ОФИ (рис.4.2) компактен, удобен в обслуживании и имеет оптимальные условия теплопередачи. Он снабжен рубашкой, представляющей собой две стальные трубы, сваренные концевыми фланцами. Рубашка покрыта теплоизоляцией, защищенной кожухом из тонколистовой нержавеющей стали. Цилиндр закрывается крышкой с укрепленными на ней подшипником мешалки и выпускным устройством.
|
|
В цилиндре помещена мешалка с взбивающим устройством и ножами, вращающимися в одну сторону. Специальное уплотнение устраняет просачивание смеси через зазоры в месте входа вала в цилиндр. Мешалка соединена с валом привода латунной шпилькой, рассчитанной на передачу определенного крутящего момента. В случае чрезмерного замораживания смеси с соответствующим повышением сопротивления шпилька срезается, предохраняя этим машину от поломки.
Рабочий цилиндр и приемный бачок укреплены на чугунной литой станине. Внутри нее расположены: сзади - картер и цепная передача, впереди - электродвигатель привода фризера, вариатор скоростей шестеренчатых насосов и аккумулятор с основной аммиачной аппаратурой. Дверцы обеспечивают доступ внутрь станины.
Шестеренчатые насосы первой и второй ступени укреплены сзади цилиндра на двух кронштейнах станины. Колодочно-ременный вариатор, соединенный с общим приводом фризера, сообщает насосам вращение с плавным изменением числа оборотов. Управляют вариатором с помощью маховичка, расположенного в передней части фризера.