Курсовая работа: Характеристика технологічного обладнання потокової лінії виготовлення молочного цукру і рафінованого
Кристалізація молочного цукру. Згущена сироватка із вакуум-апарата подається в кристалізатори. Треба прагнути, щоб кристали молочного цукру (лактози) були великими. Для цього сироп (концентрат молочного цукру) охолоджують поступово за порівняно невисоких температур.
Режим охолодження сиропу і кристалізації лактози може бути: з поступовим охолодженням сиропу до температури 10…15°С впродовж З0…35 год і прискореним. За прискореного способу сироп охолоджують до 10°С впродовж 5 год і витримують за цієї температури 10 год.
За правильного режиму охолодження і кристалізації сироп із рідкого стану переходить у кашкоподібну масу з кристалами розміром близько 150 мкм. У кристалах лактози практично немає сторонніх домішок, тоді як міжкристалічна рідина (меляса) дуже забруднена. Тому наступні операції виробництва лактози зводяться до видалення меляси та промивання кристалів лактози.
Зневоднення лактози, промивання кристалів та їх сушіння. Найпоширенішим способом зневоднення кристалів молочного цукру є центрифугування на центрифугах періодичної дії. Центрифуги періодичної дії бувають фільтрувального типу, коли продукт завантажується в барабан у полотняних або бавовняних мішках, і відстійного типу, коли робочу поверхню барабана центрифуги вистилають зволоженою щільною тканиною. Центрифугу вмикають і після досягнення певної частоти обертання в барабан тоненькою цівкою подають кристалізат. Одночасно подають о воду з температурою 5…6 °С, яка рухається у напрямку обертання центрифуги. Кристали промивають доти, поки вода для промивання не стане чистою. У лактозі-сирці, яку одержують після центрифугування, міститься 7…10 % вологи.
У мелясі, одержаній при центрифугуванні кристалізату, міститься значна кількість лактози у вигляді дрібних кристалів, і, як правило, її повторно використовують у виробництві.
Після центрифугування молочний цукор-сирець надходить на сушіння в сушильні камери, вакуумні сушильні шафи та барабанні безперервної дії. Тривалість сушіння 45…50 хв. Молочний цукор-сирець залежно від сортності висушують до вмісту у готовому продукті 3…4 % вологи.
При виробленні рафінованої лактози молочний цукор-сирець перед сушінням додатково очищають за допомогою адсорбентів.
Подрібнення і упаковування молочного цукру. Висушений молочний цукор надходить у бункер для охолодження до температури 20…30°С, після чого його розмелюють на кулькових або кулачкових млинах, забезпечених циклонами. Розмір кристалів лактози після помелу має бути не більш 40…50 мкм. Молочний цукор просівають крізь шовкові сита і фасують у мішки із крафт-паперу з поліетиленовими вкладишами та в подвійні мішки (бязеві — внутрішні, із льону або джгута — зовнішні).
Готовий продукт зберігають за температури 10…20 °С і вологості не вище як 75 %.
3. Порівняльна характеристика аналогічного обладнання
Характеристика вакуум-випарної установки.
Основними елементами вакуум-випарної установки (рис. 2) є калоризатор, паровідокремлювач, два підігрівачі, конденсатор, ежектори.
Калоризатор являє собою теплообмінний апарат циліндричної форми з двома трубними ґратами, у які вальцьовані кип'ятильні трубки і дві циркуляційні труби. Міжтрубний простір калоризатора є паровою сорочкою, у яку через вентиль і термокомпресор подається пара, що гріє.
Одержуваний у процесі роботи калоризатора конденсат по трубопроводу безупинно відводиться в підігрівач, потім у конденсатор.
Калоризатор складається з корпуса, верхньої і нижньої кришки.
У процесі роботи калоризатора молоко переміщається в кип'ятильних трубках знизу нагору, а в циркуляційних трубках зверху вниз. У калоризаторі також розташовані патрубки подачі сировини на згущення, крани для взяття проби і випуску згущеного продукту.
Паровідокремлювач служить для відділення вторинної пари від часточок продукту. Являє собою циліндр із установленим на стійці парасолем-відбивачем. Трубопровід з'єднує верхню частину калоризатора з паровідокремлювачем, він приєднаний до паровідокремлювача під кутом, у результаті чого поступаюча сюди рідина і пара здобувають обертальний рух.
Рідина під дією відцентрової сили відкидається до стінки паровідокремлювача і по ній стікає вниз у кільцевий простір у периферії дна. Звідси готовий продукт відкачується насосом через кран або по трубі знову подається в калоризатор на згущення.
Підігрівачі по конструкції аналогічні трубчастим пастеризаторам. Продукт, що згущається, рухається по трубах, у міжтрубний простір подається вторинна пара або суміш його з гострою парою. Якщо один підігрівач не забезпечує нагрівання продукту до необхідної температури, то встановлюються декілька послідовно з'єднаних апаратів.
Конденсатор поверхневого типу виконаний у виді циліндричного корпусу з верхніми і нижніми кришками., що знімаються. У корпусі знаходяться трубки, кінці яких розвальцьовані у верхній і нижній трубних ґратах, а також патрубки для подачі вторинної пари з підігрівача або паровідокремлювача конденсату, підведення конденсату з калоризатора і нагрівачів, відводу повітря до вакуум-насоса, для підведення і відводу охолодженої води.
Для створення вакууму в системі з котельні через вентиль у пусковий ежектор подається пара, що працює тільки на початку для прискорення створення вакууму.
Рис. 2 - Однокорпусна вакуум-випарна установка:
1 - трьоходовий вентиль; 2 - приводний механізм насосів; 3, 4, 10 - вентилі на паропроводах; 5, 11 - манометри; 6 - вентиль; 7 - вакуометр; 8 - поверхневий конденсатор; 9 - вентиль на водяній трубі; 12 - пробовідбірник; 13, 14, 15 - крани; 16 - термометр; 17 - насос для відкачування конденсату; 18 - насос для відкачування згущеного продукту; 19 - верхня перегородка з вікном; 20 - сферичне днище калоризатора; 21 – циркуляційна труба; 22 - сполучний трубопровід; 23 - трубопровід для конденсату; 24 - підпірна шайба; 25 - нижня перегородка; 26 - патрубок подачі сировини; 27 - парасоль-відбивач; 28 - люк; 29 - оглядове вікно; 30 - освітлювач; 31 - повітряний краник; 32 - термокомпресор; 33 - трубопровід; 34 - пусковий ежектор; 35, 36 - двоступінчастий ежектор.
Випарна установка працює в такий спосіб. До початку згущення сировини в установку засмоктується вода. Циркулюючи в системі, вона обполіскує установку і дозволяє перевірити її герметичність.
Подачею пари на ежектори в системі створюють вакуум. При розрядженні близько 80 кПа починає засмоктуватися сировина. На конденсатор подають холодну воду, і в міру заповнення трубок калоризатора на 2/3 їхні висоти в парову сорочку подається пара.
У сталому режимі молоко послідовно надходить у перший і другий підігрівачі. У першому продукт нагрівається вторинною парою до 60…66о С, у другому – до 70…75о С. В міру утворення конденсату, його безупинно відкачують насосом. Якщо установка працює за принципом безперервного згущення, то готовий продукт відкачується в міру досягнення заданої концентрації.
Основним обладнанням для отримання сухих молочних продуктів є сушильні установки. Найбільш широко використовуються сушильні розпилювальні установки. Парк сушильного обладнання на підприємствах молочної промисловості для виробництва СОМ і ЗЦМ і сухої сироватки формується із сушильних установок RCM, RC і ВРА-4 (Чехословакія) продуктивністю по випарювальній волозі 500…1000 кг за годину; Niro Atomizer і Anhirdo (Данія) продуктивністю 1000…3500 кг за годину. В сушильний агрегат входить наступне обладнання: сушильна башта з повітряподавальним розподіляючим пристроєм, розпилювачем згущеного продукту, механізмів відвантаження, транспортування, повернення циклонної фракції в сушку, очищення повітря, калориферів, вентиляторів.
Основний вузол сушарки – розпилювач молока. Він складається з корпуса, рами, плити, насосної установки, маслопроводу, кожуха, підставки. Всередині корпуса встановлений вертикальний вал. На нижньому кінці валу змонтований розпилюючий диск з радіальними каналами прямокутної форми. На верхньому кінці валу змонтований шків. Вал приводиться в рух за допомогою електродвигуна і плоско пасової передачі. Для змащення розпилювача під час роботи призначається насосна станція з ємністю для масла, з маслопроводами.