Оборудование и автоматизация перерабатывающих производств. Сепаратор-сливкоотделитель ОСН-С (стр. 4 из 6)

ОСН-С: Сепаратор-сливкоотделитель ОСН-С предназначен для непрерывного разделения молока на сливки и обезжиренное молоко (обрат) с одновременной очисткой их от механических примесей и молочной слизи. Тип сепаратора - сливкоотделитель полузакрытого типа с автоматической выгрузкой осадка.

А1-ОЦР: Сепаратор с частичной автоматической центробежной выгрузкой осадка А1-ОЦРпредназначен для разделения теплого цельного молока на сливки и обезжиренное молоко с одновременной очисткой их от загрязнения. Тип сепаратора - полузакрытый, с центробежной частичной пульсирующей выгрузкой осадка

Данные сепараторы применяется на предприятиях молочной промышленности, а также на пунктах приемки молока, и предназначены для разделения цельного молока на сливки и обезжиренное молоко (обрат), очистки обезжиренного молока и сливок от загрязнений.

Сепаратор-сливкоотделитель ОСН-С имеет большое преимущество перед сепараторами-сливкоотделителями Ж5-ОС2-Т3 и А1-ОЦР, потому что его производительность больше в два раза, т.к. частота вращения барабана больше на 2300 об/мин., а давление на входе буферной воды меньше на 0,1 МПа, мощность электродвигателя больше на 11 кВт, чем у А1-ОЦР, и на 9,5 кВт, чем у Ж5-ОС2-Т3, при равном напряжении в 380 В и частоте – 50 Гц – частота вращения барабана больше на 1000 об/мин.

2.2. Функциональное назначение сепаратора-сливко-отделителя в технологической схеме производства

Сепарирование — один из основных технологических процессов в молочной промышленности. Сепарированием безальтернативно получают из молока сливки. К процессам сепарирования относится центробежная очистка молока, включая бактофугирование. Сепарирование сливок позволяет получать сливочное масло методом преобразования высокожирных сливок. Обезжиривание молочной сыворотки возможность дополнительного использования компонентов молока, в первую очередь молочного жира. Центробежное разделение суспензий "с коагулированный белок-плазма" используется при производстве творога и осветлении молочной сыворотки, например, при производстве молочного сахара. Возможно и дополнительное извлечение жира из пахты путем сепарирования (обезжиривания) этого продукта.

Сепаратор-сливкоотделитель ОСН-С предназначен для разделения теплого цельного молока на сливки и обезжиренное молоко с одновременной очисткой их от загрязнений и молочной слизи. Используется на малых и средних предприятиях молочной промышленности. Сепаратор может быть применен для разделения аналогичных продуктов в других отраслях промышленности.

Рассмотрим линию по переработки молока в промышленности (рис. 4):

Рисунок 4 – Узел сепарации молока

Сепаратор – сливкоотделитель разделяет молоко на сливки и обезжиренное молоко, он может иметь устройство для нормализации молока. Эффективность сепарирования зависит от содержания жира в молоке и его температуры, которая рекомендована порядка 35 – 45 ºС. При сепарировании молока нагревание снижает его вязкостные свойства, что положительно сказывается на отделении жировых шариков от плазмы молока и образовании сливок. С этой целью молоко, поступающее с узла приемки на сепаратор предварительно подогревается. Для очистки молока от мельчайших частиц загрязнений, в основном, биологического происхождения, и частично – микроорганизмов, возможна установка фильтра тонкой очистки перед подогревателем. Молоко жирностью выше 4% сепарируют с дополнительным подогревом и уменьшением подачи его в сепаратор. Но при очень высокой температуре сепарирования образуется большое количество молочной слизи, резко повышается вспенивание молока.

Образующиеся сливки поступают в накопительную емкость, после пастеризации насосом перекачиваются на дальнейшую переработку. Отсепарированное молоко подается в другую емкость, где оно нормализуется. Нормализация производится для установления требуемой массовой доли жира, наполнителей и добавок. Нормализованное по жиру молоко подогревают, (очищают) и гомогенизируют. После гомогенизации нормализованное молоко пастеризуют. Пастеризованное молоко охлаждают и направляют на розлив и упаковывание (укупоривание) или для временного хранения в промежуточную емкость.

3. Расчетная часть

Задание

Определить действительную объёмную производительность сепаратора-сливкоотделителя V_g(м³/с), построить график зависимости производительности сепаратора от остаточной жирности обезжиренного молока С_о6(%), объемное количество выделяемых сливок V_сл(м³/с) и обезжиренного молока V_o6(м³/с) и степень обезжиривания σ(%), если заданы:

- количество тарелок Z = 12 шт.,

- частота вращения барабана W = 1256 с ^-1,

- максимальный R_max= 0,045 м. и минимальный R_min= 0,012 м. расчётные радиусы тарелок,

- температура молока t= 30 ºС,

- расстояние R₀= 0,014 м.,

- наружный радиус барабана R_б= 0,052 м.

решение

1. Рассчитаем действительную объёмную производительность сепаратора-сливкоотделителя V_g(м³/с), используя формулу:

где β –технологический КПД сепаратора, показывающий отношение действительной производительности к теоретической, примем β = 0,5;

W– частота вращения барабана сепаратора, с ^-1;

Z– число тарелок в барабане;

–угол подъёма образующей конуса тарелки, ( 56°, следовательно, согласно таблиц В.М.Брадиса 1,4826);

R_max,R_min– максимальный и минимальный расчётные радиусы тарелок, м;

р_с, р_ч– плотность дисперсионной среды (плазмы) и жировых частиц, кг/м³, при 30 ºС – р_с = 1030,6 кг/м³, р_ч = 911,9 кг/м³;

– вязкость дисперсионной среды (плазмы молока), Па · с,

при 30 ºС –

= 0,00133 Па · с;

d_ч–минимальные диаметры жировых частиц, выделяемых из молока (макс. диаметр жировых частиц, оставшихся в обрате), м., примем d_ч = 1,4 · 10^-6 м.

По графику (рис. 3.1) определим жирность обрата С_об (%):

Рисунок 3.1 – Зависимость между максимально предельным диаметром жировых частиц в обрате и его жирностью

2. Построим график зависимости действительной объёмной производи-тельности сепаратора V_gот жирности обрата С_об (рис. 3.2):

Рисунок 3.2 – Зависимость действительной объёмной производительности сепаратора от жирности обрата

Получаем, что с увеличением жирности обрата производительность сепаратора резко повышается.

3. Рассчитаем объемное количество сливок V_сл(м³/с), выделенных сепаратором, используя формулу:

где C_м –жирность молока, примем C_м = 4,2 %;

С_об– жирность обрата, примем C_об = 0,05 %;

С_сл– жирность сливок, примем C_сл = 20 %;

V_g– действительная объёмная производительность сепаратора при жирности обрата C_об = 0,05 %.

4. Рассчитаем количество обрата V_об(м³/с), выделенного сепаратором: