Основные требования к теплообменникам

- Конструкция теплообменников должна обеспечивать легкую и быструю разборку для чистки и мойки.

- Теплообменники должны быть снабжены приборами контроля и автоматического регулирования температур продукта, теплоносителя и охлаждающей среды.

- Разделяющие поверхности должны быть герметичными.

- Теплоизоляция должна предохранять наружные поверхности от нагрева выше 30 – 35 ⁰С и охлаждения ниже 10 – 15 ⁰С.

Основные конструктивные особенности пластинчатых

теплообменников.

В настоящее время основу

· охладителей, нагревателей,

· пастеризаторов или аппаратов комплексной тепловой обработки молока, сливок, смесей мороженого

· составляют пластинчатые теплообменники.

Они получили широкое распространение в промышленности.

- Достоинством их является универсальность.

- В одном аппарате можно выполнять весь комплекс тепловой обработки и даже раздельно подвергать тепловой обработке два и более разных продукта.

- Пластинчатый аппарат в случае необходимости может быть легко перекомпонован с целью изменения теплового режима.

Важным достоинством пластинчатых аппаратов является:

· большая производительность при сравнительно небольших габаритах,

· отсутствие движущихся деталей, непрерывность потока продукта,

· небольшой температурный перепад (3-4 ⁰С) между теплоносителем и продуктом

· и, вследствие этого, сравнительно незначительный пригар на пластинах

· и, наконец, возможность регенерации тепла.

Следует также отметить, что для пластинчатых аппаратов характерны небольшие скорости потока, что:

- позволяет, с одной стороны, использовать их для тепловой обработки сравнительно вязких молочных продуктов;

- а с другой стороны вызывает необходимость искусственной турбулизации потока с помощью рифлей на пластинах.

Но наряду с достоинствами им свойственны и недостатки, а именно, большое количество резиновых прокладок. В результате:

- в аппарате возможны относительно невысокие давления, поскольку в противном случае возникает вероятность утечек продукта;

- возможен износ этих прокладок;

- возникают определенные ограничения по термоустойчивости прокладок, поскольку температура в аппарате не может быть более 140 ⁰С.

Конструктивные особенности трубчатых

теплообменных аппаратов.

Трубчатые теплообменники занимают второе место по значимости в промышленности. Как правило, они используются для (П) молока и сливок.

Эти теплообменники отличаются простотой конструкции и минимальным количеством резиновых прокладок, что исключает возможность протечек молока.

Для них характерны высокие скорости движения потока (до 3, 0 м/с), что позволяет получить высокий уровень турбулентности, а, следовательно, и большие значения коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи.

Однако, им характерен и ряд недостатков:

- так они имеют большие размеры по сравнению с пластинчатыми аппаратами одинаковой производительности;

- у них, как правило, отсутствует регенерация тепла, что заставляет использовать их там, где не требуется охлаждать продукт, например при пастеризации высокожирных сливок;

- для чистки и мойки труб необходима свободная площадь около аппарата, поскольку мойка проводится при помощи ерша;

- нагрев молока осуществляется в толстом слое, что способствует интенсивному образованию пригара в трубах.

Наиболее распространенным является

· двухцилиндровый трубчатый пастеризатор.

Он состоит из двух одинаковых горизонтальных цилиндров, установленных один над другим.

В цилиндрах имеются две трубные решетки, в которых установлены трубки. Все трубки соединены между собой так, что молоко последовательно перетекает

· из первой трубки во вторую, затем в третью и т.д.

В передней решетке первая трубка установлена в круглое отверстие. Сливки текут по этой трубке от передней решетки к задней.

В задней же решетке эта трубка соединяется со второй трубкой эллиптическим отверстием-пазом.

Поэтому сливки во второй трубке текут в обратную сторону, т.е. от задней к передней решетке.

Здесь вторая трубка соединена с третьей таким же эллиптическим отверстием-пазом, поэтому направление потока сливок меняется, т.е. они текут от передней к задней решетке.

Таким образом, сливки каждый раз меняя направление течения, последовательно протекают по всем 24 трубкам нижнего цилиндра, а затем и верхнего цилиндра.

В межтрубное же пространство цилиндра подается пар или горячая вода.

Аппараты для стерилизации молока в таре.

Они используются для стерилизации молока разлитого в стеклянные бутылки и укупоренные металлической кронен-пробкой.

Бутылки с молоком помещают в сетчатые корзины (ящики), которые устанавливают в паровую камеру (стерилизатор или автоклав).

Стерилизатор периодического действия представляет цилиндрическую горизонтально установленную или прямоугольную камеру рассчитанную на давление порядка 4 – 6 кгс/см² при которых температура пара составляет порядка 140 – 160 ⁰С.

С обоих торцов камера стерилизатора закрыта крышками. В нижней части стерилизатора имеются перфорированные трубы для подачи пара, а в верхней части установлены краны для выпуска воздуха.

В стерилизаторе корзины с бутылками молоко выдерживаются до 30 минут, так чтобы вся масса молока в бутылке прогрелась до температуры стерилизации.

Паро-контактные установки для стерилизации молока в потоке.

К ним относятся инжекционные установки. Существует большое количество таких установок выпускаемых различными фирмами, например «Альфа-Лаваль», «Сторк» и др.

В принципиальном же плане в состав паро-контактной установки входят:

1- Уравнительный бак.

2- Центробежный молочный насос.

3- Первый подогреватель.

4- Второй подогреватель.

5- Насос высокого давления.

6- Паро-контактный стерилизатор.

7- Вакуум-камера для охлаждения стерилизованного молока.

8- Асептический насос для молока.

9- Асептический гомогенизатор.

10 – Охладитель молока.

11- Конденсатор вторичного пара.

4. Оборудование для производства сливочного масла и творожных изделий.

Основными машинами в технологических линиях выработки масла являются маслоизготовители и маслообразователи.

Маслоизготовители предназначены

· для получения масла методом сбивания сливок нормальной жирности (30-40 %),

Маслообразователи –

· для получения масла из высокожирных сливок (до 80-82 %).

Маслообразователь цилиндрического типа

В маслообразователь поступают сливки в полном соответствии с составом компонентов в масле, однако регулирования состава масла не производится.

В маслообразователях осуществляется изменение структуры высокожирных сливок. Для этого высокожирные сливки интенсивно охлаждаются в первый период и подвергаются механическому воздействию при одновременном более глубоком охлаждении во второй. Таким образом, масло образуется в результате механического и теплового воздействия на высокожирные сливки.

Наибольшее распространение получили маслообразователи цилиндрические (обычно трехцилиндровые) и пластинчатые.