Перспективные типы пастеризационных установок

В настоящее время все большее распространение начинают приобретать пастеризационные установки, в которых нагрев молока осуществляется не горячей водой или паром, а с помощью инфракрасных нагревателей, ультрафиолетового излучения и т.д.

В пастеризационно-охладительной установке УОМ-ИК-1 имеются те же узлы и аппараты, что и в ОПФ-1, только здесь нагрев молока осуществляется в секции инфракрасного электронагрева. Данная секция состоит из трубок кварцевого стекла U-образной формы с отражателями из анодированного алюминия. В секции 16 трубок (10 основных, 4 регулирующих режим нагрева и 2 дополнительных), на которые навита спираль из нихрома. Трубки включены в сеть параллельно.

Выдерживатель состоит из двух последовательно соединенных труб из нержавеющей стали. В пластинчатом теплообменном аппарате имеются секция регенерации и две секции охлаждения.

Молоко поступает в уравнительный бак и из него насосом последовательно подается в секции регенерации, инфракрасного нагрева и выдерживатель. После выдерживателя пастеризованное молоко проходит секцию регенерации, передавая теплоту холодному молоку, и последовательно проходит секции охлаждения водой и рассолом.

Наряду с пастеризаторами, в которых источником прямого нагрева молока являются инфракрасные лучи, созданы и распространяются установки для пастеризации, работа которых основана на использовании ультрафиолетового излучения. Принцип работы пастеризаторов данного типа заключается в бесконтактном воздействии ультрафиолетового излучения на специально сформированный тонкослойный поток молока.

Рабочий процесс пастеризаторов серии УФО заключается в следующем. Молоко через отверстия клапана-оросителя подается тонким слоем на верхнюю пастеризационную пластину и, стекая по ней, проходит через интенсивный поток ультрафиолетовых лучей, испускаемых облучающим устройством. Через отверстия верхнего сборника молоко поступает на нижнюю пастеризационную пластину, где повторно обрабатывается нижним облучающим устройством. Пастеризованное молоко с нижней пластины стекает в сборник, а из него в приемную емкость.

В блоке управления пастеризатора установлена пускорегулирующая аппаратура, обеспечивающая работу верхнего и нижнего облучающих устройств. В пастеризаторах производительностью более 1000 л/ч пускорегулирующая аппаратура размещена в отдельном шкафу.

Пастеризаторы УФО являются безнапорными аппаратами, и при использовании насоса для подачи молока последний должен комплектоваться запорным клапаном, обеспечивающим напор 0,1-5 м водяного столба.

Одним из перспективных направлений совершенствования пастеризационных установок является применение в них роторных нагревателей, конструкция которых позволяет за счет молекулярного трения частиц обрабатываемого продукта нагревать последний до требуемой температуры. Температура тепловой обработки продукта зависит от времени его нахождения в роторном нагревателе и может регулироваться в широких пределах. Одновременно с этим продукт подвергается гомогенизации.

Высокотемпературный пастеризатор молока с роторным нагревателем ПМР-0,2 ВТ производительностью 500, 1000 и 1800 л/ч предназначен для пастеризации, выдержки, фильтрации и охлаждения молока. Его можно использовать совместно с доильной установкой или автономно. При необходимости пастеризатор настраивают на режим стерилизации молока.

Удельные затраты электроэнергии по сравнению с затратами при работе других установок снижены в 2,5-3 раза, а площадь занимаемая, установкой, не превышает 1,5 м2. На рисунке 3.4.15 приведена технологическая схема и общий вид пастеризатора ПМР-0,2ВТ.

 

 

а – технологическая схема; б – общий вид: 1 – пульт управления; 2 – термометр сопротивления; 3 – автоматический клапан возврата; 4 – вход молока; 5 – приемный бак; 6 – молочный насос; 7 – фильтр; 8 – пластинчатый теплообменник; 9 – выход молока; 10 – выдерживатель; 11 – кран проходной; 12 – роторный нагреватель.

Рисунок 7 – Пастеризатор ПМР-0,2

 

Рабочий процесс пастеризатора протекает следующим образом. Молоко из емкости для хранения поступает в приемный бак 5, насосом 6 подается в фильтр 7 и далее в пластинчатый теплообмены аппарат 8. В секции регенерации аппарата молоко подогревается за счет теплоты, передаваемой от продукта, поступающего из выдерживателя 10, и подается в роторный нагреватель 12. Температура обработки молока в нагревателе измеряется термометром сопротивления 2 и отображается с помощью цифрового индикатора на пульте управления 1. В случае нарушения заданного режима пастеризации молоко с помощью автоматического клапана возврата 3 направляется на повторную обработку. Нагретое до нужной температуры молоко подается в выдерживатель 10, где находится 15-20 с, а затем последовательно перемещается через секции регенерации и охлаждения пластинчатого теплообменного аппарата.

Пастеризатор оснащен электронным управлением, что позволяет непрерывно контролировать его рабочие параметры.

Наиболее высокими технологическими показателями среди отечественных установок обладают модульные автоматизированные пастеризационно-охладительные установки с электронагревом "Поток Терм 500/1000/3000".

Особенностью этих установок является высокий коэффициент регенерации теплоты (0,9), система подготовки горячей воды с электронагревом и четырехсекционный пластинчатый теплообменник (две секции регенерации, секция пастеризации и секция охлаждения). Техническая характеристика данного типа приведена в таблице 3.4.5.

Кроме автоматизированных выпускаются также полуавтоматические пастеризационно-охладительные установки "Поток Терм 3000/5000/10000", в которых нагрев продукта до температуры пастеризации осуществляется паром под давлением 300 кПа.

 

Рисунок 8 - УСТАНОВКА ДЛЯ ПАСТЕРИЗАЦИИ И ОХЛАЖДЕНИЯ ЖИДКИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ (пастеризатор) ПМР-02-ВТ с роторными нагревателями (производительностью 600/1200/1600 л/час)

НАЗНАЧЕНИЕ УСТАНОВКИ Установка предназначена для пастеризации жидких пищевых продуктов в закрытом потоке из накопительных емкостей с целью прекращения жизнедеятельности болезнетворных форм бактерий, таких как бактерий тифа, туберкулеза, кишечной палочки, бруцеллеза и теплостойких микробов с последующим рекуперативным охлаждением продукта или с использованием секции охлаждения до температуры последующего техпроцесса. Установка может использоваться для пастеризации молока и других жидких пищевых продуктов (сливки, смеси для кисломолочных продуктов, майонез, соки, напитки и др.)

РЕИМУЩЕСТВА УСТАНОВКИ:

Сохранение высокого качества пастеризованного молока (качество сертифицировано Подольским МИС, ВНИКМИ, Гигиеническим сертификатом ЦГСЭН).

Полное подавление болезнетворных микробов.

Экономия электроэнергии до 85% за счет использование отходящего тепла для подогрева исходного продукта (рекуперация). Высокий КПД.

Энергетическая оптимизация путем использования роторных нагревателей.

Отсутствие самой нагруженной в тепловом отношении секции пастеризации, на которой в большей мере происходит отложение молочного камня, накипи, и которая требует постоянной разборки и чистки.

Отсутствие контура теплоносителя (насоса теплоносителя, расширительного бака, электрокотла, секции пастеризации) за счет использования роторных нагревателей.

Частичная гомогенизация (12% - 16%) за счет молекулярного трения в роторных нагревателях.

Экономия площади за счет компактности установки.

Возможность достижения температур пастеризации от 70°C до 90°С.

Возможность непрерывного контроля и записи нескольких параметров за счет использования современных многоканальных самописцев и приборов цифровой индикации рабочих параметров.

Собственное запатентованное производство: теплообменная пластина с резиновым уплотнением, торцевое уплотнение, насосное оборудование, клапаны, шкафы управления, роторные нагреватели и т.д.

Саморегулирующий процесс пастеризации за счет автоматического устройства блокировки и предупредительной сигнализации.

Простота очистки и дезинфекции.

Простота в работе и ремонтопригодность.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

 

Производительность (при температуре входящего продукта 10-15°С, для температуры пастеризации 78-80°С), л/час:  при мощности электродвигателя нагревателя 7,5 кВт (ПМР-3)  при мощности электродвигателей нагревателей 11 кВт (ПМР-1)  при мощности электродвигателей нагревателей 15 кВт (ПМР-2)	600-700 1000-1200 1400-1600
Температура, °С:  поступающего на обработку продукта  температура пастеризации (по требованию заказчика)	4 - 35 70-90
Температура после секции рекуперации перед секцией охлаждения на 9-11°С выше температуры входящего продукта.
Охлаждение: температура охлажденного продукта на 2-5°С выше температуры хладагента при кратности продукт/хладагент = 1/3.
Длительность выдержки, сек. (по требованию заказчика возможно увеличение времени выдержки)	20-40
Потребляемая электроэнергия, прогрев/рабочий режим, кВт/ч:  для 600 л/ч  для 1200 л/ч  для 1600 л/ч	8,5/7 12/10 16/14
Длительность прогрева установки, мин., не более:	15-20 минут
Фильтр цилиндрический. Фильтрующий элемент: нержавеющая сетка.
Габаритные размеры установки, не более, мм:  длина  ширина  высота	1900 1200 1200
Площадь, занимаемая установкой, не более:	2,1 кв.м
Масса установки, кг.:	500-550
Вид климатического исполнения установки: УХЛ 4,2 по ГОСТ 15150-69
Полный установленный срок службы:	6 лет
Установка работает надежно на рабочих режимах при температуре окружающей среды от +5 до +40°С и относительной влажности 65% при 20°С
Возможны выводы на сепарацию и гомогенизацию.

 

Рисунок 9 – Паровой стерилизатор ГК-100-3» Автоклав

Стерилизатор паровой ГК-100-3 Паровой полуавтоматический стерилизатор с вакуумной сушкой, экономичный, прост и удобен в эксплуатации, безопасен для окружающей среды. Предназначен для стерилизации водяным насыщенным паром под давлением изделий медицинского назначения из металлов, стекла, резин, лигатурного шовного материала, текстильных изделий, воздействие пара на которые не вызывает изменения их функциональных свойств. Используется в лечебно-профилактических и других медицинских учреждениях. Примечание: Для предупреждения образования накипи, увеличения эффективности эксплуатации стерилизатора необходимо использовать дистиллированную воду.

Особенности:

- Экономичный, простой и удобный в эксплуатации;

- Безопасен для окружающей среды;

- Крышка, паровая рубашка и основные узлы изготовлены из высоколегированной нержавеющей стали, термозащитный кожух на крышке изготовлен из пластика АБС;

- Стерилизационная камера из высоколегированной нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т (AISI 321);

- Камера имеет форму цилиндра и расположена горизонтально;

- Встроенный парогенератор;

- Ручная заливка воды в парогенератор;

- Полуавтоматическое управление;

- Время нагрева – не более 30 мин.;

- Предварительное удаление воздуха из камеры - методом гравитационной продувки;

- Вакуумная сушка при помощи конденсатора, глубина разрежения – не менее -0,06 МПа;

- Фильтр бактериальной очистки воздуха, поступающего в камеру на этапе выравнивания давления

- Расход воды на 1 цикл стерилизации (с сушкой) - не более 100л;

- Средняя наработка на отказ – не менее 2500 циклов;

- Срок эксплуатации – 10 лет.

Система безопасности:

- Отключение ТЭНов при снижении уровня воды в парогенераторе;

- Защитное устройство от превышения давления в парогенераторе.