Охолодження у пластинчастих апаратах

Для охолодження та теплової обробки молока найбільше використання отримали пластинчасті апарати.

    Пластинчасті теплообмінники обеспечують обробку продукту без доступу воздуху, який оточує, і найбільше відповідають вимогам промислової санітарії. Вони відрізняються компактністю, високими теплотехнічними показниками, універсальністю.

    Пластинчастий охолоджувач складається з групи однотипних теплообмінних пластин, які об”єднані в один пакет. Зазор між платинами залежить від товщини гумових прокладок. Система ущільнювальних гумових прокладок пластинчастого апарату побудована так, що після збирання і стиснення пакету, у ньому утворюються дві ізольовані системи каналів для продукту та охолоджуючої рідини. Потоки охолоджувальної та охолоджуваючої рідини чергуються.

    Молочні пластинчасті охолоджувачі складаються з двох частин охолодження: холодною водою і розсолом. Дякуючи цьому досягається ефективне охолодження продукту при порівняно невеликому використанні холоду.

ВИКОРИСТАННЯ ХОЛОДУ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ

ЦІЛЬНОМОЛОЧНОЇ ПРОДУКЦІЇ

 

 

    Значна частина молока, яке надходить для промислової переробки, використовується для виробництва цільномолочної продукції. Асортимент цієї продукції налічує кілька сот найменувань.

    Аналіз технологічних схем виробництва основних цільномолочних продуктів показує, що одной з найголовніших технологічних операцій є охолодження. Воно неохідно для ортимання готового продукту потрібної температури: питне молоко повинно мати температуру 4 – 6 С; вершки – не вище 6С; кисломолочні ніпії – не вище 8С; сир - -6-8С; сметана - -5-8С; киломолочні пасти до 8С.

     Охолодження також необхідно при приготуванні закваски.

    В цльномолочному виробництві для охолдення молока та молочних продуктів використовують в основному пластинчасті пастеризаційно-охолоджувальні установки, ванни і резервуари, а також заквасочники.

     Крім того для охолодження сиру використовують спеціальні охолоджувачі.

 

Пастеризаційно-охолоджувальні установки.

    З пастеризаційно-охолоджувальних установок, які використовуються на промислових підприємствах, найбільше поширення отримали пластинчаті.

Пластинчасті теплообмінні установки складаються з кількох секцій різного призначення: для пастеризації, регенерації тепла і для охолодження. Кожна секція в свою чергу має декілька пакетів. Тепло- або холодоносій і продукт звичайно подаються противотоком, рухаються в зустрічних напрямках по пакетам. Схему компановки пластин умовно позначається дробом. Сума цифр у чисельнику показує кількість паралельних міжпластинкових каналів, число доданків відповідає кількості пакетів, послідовно з”єднаних по ходу продукту. Сума цифр у знаменнику обозначає кількість каналів і пакетів в напрямку руху тепло- або холодоносія. Наприклад, дріб--------------- показує, що продук в теплообмінному апараті рухається по трем послідовно розташованим пакетам, причому крайні пакети скадаютьсяз чотирьох, а середній -–з трьох паралельних каналів. Холодоносій рухається по двум пакетам, які мають по шість каналів кожний.

    Найбільш пощирені автоматизовані пластинчасті пастеризаційно-охолоджувальні установки типів ОПУ, ОПЛ,ОПЖ, ОПН, ОП1-У, ОПЯ.

    Пластинчасті пастеризаційно-охолоджувальні установки ОПУ призначаються для пастеризування питного молока при температурі 74 – 78С з витримкою 20 с і охолодженням до 4С.

    Автомотизовані пластинчасті пастеризаційно-охолоджувальні установки типу ОПЛ призначаються для виробництва кисло-молочних продуктів і сиру, що не потребує охолоджувати молоко до 4С. Пестеризоване молоко на цих установках охолоджують до 20-35С. Температура охолодження визначається температурою квашиння і можє регулюватися у широких межах.

    Установки типу ОПЖ призничаються для стерилізації –високотемпературної обробки- молока. Установки типу ОПН-5 використовують для теплової обробки нормалізованого молока ті вершків. Установки типу ОП1-У1 і ОП1-У2 призначени для патеризації і охолодження вершків жирністю 30-35%.

    У практичних розрахунках пластинчастих апаратів визначають продуктивність будь-якої його секції за формулою:

 

 

                                                 KFO

                                G = ---------------                                      (IY-1)

                                                 c (t - t)                                                     

 

 

де        G -

             F - плаща поверхні теплообміну, м;

             K - коефіцієнт теплопередачи, Вт/(м К);

             O - середній температурний напір, С;

             C - теплоємність продукту, Дж/(кг К);

             t. t - cпочаткова і кінцева температура продукту, С;

 

Для орієнтовного розрахунку секцій водяного охолодження можна прийняти k=1000-1200, розсільного -  k=1300-1500 Вт/(м К).

    В усіх випадках використання теплообмінних апаратів має веливе значеннярегенерація тепла. Для цього в пластинчастих пастеризаційно-охолоджувальних апаратах має місце секція регенерації.

    Ефективність регенерації тепла визначають так званим коефіцієнтом регенерації Е

 

 

Е = ---------------------                            (ІУ-2),

 

Де           t - температура пастеризації молока, С;

                t - початкова температура молока, С;

                t - температура регенерації (температура молока на виході секції регенерації) С;

 

Коефіцієнт регенерації показує яку частину тепла нагрітого молока можна використовувати для підігріва холодного молока.

    Для економічної характеристики регенерації використовують показники економічності расходу тепла при нагріванні Є і отводі його при охолодженні Є.

 

    Ці показники визначають так:

 

 

                      Є = -----------------100%     (ІУ-3),

 

                      Є =------------------100%     (ІУ-4),

 

 

де      t - температура пастеризованого молока після регенерації, С;

 

t - температура охолодження пастеризованого молока, С.

 

 

Ванни і резервуари.

         Ванни і резервуари використовуються для охолодження і збереження молока при виготовленні цільномолочних продуктів.

         Найбільш розповсюдженими є так звані ванни довгострокової пастеризації: ВДП-300, ВДП-600,  ВДП-1000.

    Ванни ВДП складаються з внутрішньої ємністі, дно якої має уклін до зливного Внутрішня ємність встановлена у двустінному зовнішньому корпусі. В проміжок між внутрішньою ємністю і корпусом подається охолоджувальна вода. Надлишок її видаляється через переливну трубу. Зверху ВДП закривається кришкою, одна половина якої закріплена шарнірно і може відкриватися. На частині, яка не двигається, знаходиться термометр. На переливній трубі закріплено кронштейн з місцем для приводу пропелерної мішалки.

    Конструкція ВДП-1000 відрізняєтся тим, що має душирующий пристрій, який виконан у вигляді кільця з труби з отворами. Пристрій патрубком з”єднується з переливною трубою, де под”єдну-ється патрубок відцентрованого насосу.

 

    Резервуари типу РЧ-ОТН і РЧ-ОТМ призначаються для приготівання кисломолочних продуктів резервуарним засобом та можуть бути використані для зберігання молока. Резервуар представляє собою теплообмінний апарат з       охолоджувальною рубашкою і мішалкою. Вони являють собою вертикальні двустінні циліндричні апарати зі зрошувальною системою охолодження.

 

Охолоджувачи сиру.

    Для охолодження сиру використовують разноманітні охолоджувачи

- частіше всього охолоджувач сиру Д5-ОТЕ. Він являє собою теплообмінний апарат з охолоджувальною поверхнею у вигляді ціліндру, в якому є рубашка для розсолу. Охолодження здійснюється постійно при подачі сиру в апарат.

В рубашку барабана, що обертається, через цапфи подається розсол, який охолоджує зовнішній циліндр. В бункер загружається сир, який тонким шаром розкладається по поверхні циліндру. Охолоджений продукт потім знімається з поверхні. Сир охолоджується за неповний оберт барабану.

    Двухциліндровий охолоджувач сиру ОТД призначається для охолодження сиру в потоці при виробництві його з використанням сепаратору для сиру. Його використовують також для охолодження інших в”язких молочних продуктів. Для охолодження сиру при поточних засобах виробництва використовують пластинчасті охолоджувачи Р-13, Р-217 фірми “Альфа Лаваль” і вітчизняний ОПТ, який відрізняється розмірами та формою теплообмінних пластин. В іншому вони схожі.

    Заморожуванням сиру створюютьсяйого резерви для безперебійного постачання його населенню. В молочній промисловості в окремих випадках до сих пір використовуюють малоефективний засіб заморожування сиру – у крупній тарі. Заморожування і розморожування у такій тарі виконується повільно, в результаті чого погіршується качество продукту і має місце втрата

його частки.

    Сир треба заморожувати при температурі -28 - -30С. При температурі заморожування вище –20С процес протікає повільно і при розморожуванні такий сир стає розсипчастим та крупитчастим. Волога, яка при йьому з”являється,неравномірно розподідяється по всій масі продукту – частка її вільно видаляється з продукту. У зв”язку з цим більш доцільно заьорожувати сир у блоках та брикетах.

    Агрегати, які використовуються для заморожування сиру, складаються з морозильних апаратів, пітателя-дозатора, столу для сировини, загрузочного ковша, бака для миття, підставки для пітателя,транспортера або візка для прийому заморожених блоків, баку з холодоносієм.

    Для заморожування сиру можна використовувати конвейєрні морозильні апарати типу ГКА, роторні морозильні агрегети типу АРСА,МАР,РЗ-ФУЗ, морозильний аппарат конструкції Кобулашвілі і Ротенберга, а також кригогенератори та морозильні камери.

    Зараз одним з прогресивних засобів зберігання є зберігання сиру у поліетиленових плівках по 6,5 кг та замороженого у швидкоморозильному апараті. На якість сиру при зберіганні впливають коливання температур. Сир з пороками вкусу, запаху та консистенції не годиться для резервування – ці пороки збільшуються при його зберіганні. Розморожують сир швидко, використовуя для цього морозильні апарати, в яких використовують теплу воду або підігрітий розсол.