ВУЗ: Украинский Государственный химико-технологический Университет
Категория: Методичка
Дисциплина: Химия
Добавлен: 29.10.2019
Просмотров: 3237
Скачиваний: 14
СОДЕРЖАНИЕ
Таблиця 5.3 – Фізико-хімічні показники зарубіжних емульгаторів
Таблиця 5.4 – Фізико-хімічні показники вітчизняних емульгаторів
Таблиця 5.7 – Типові рецептури низькокалорійних паст
Технічна характеристика змішувача
Технічна характеристика пастеризатора
Витрата насиченої пари Р=0,5 МПа, кг/год 250
Технічна характеристика комбінатора
Технічна характеристика зворотнього бака
Таблиця 9.2 – Продуктовий баланс маргарину "Столичний"
Таблиця 9.3 – Початкові дані для розрахунку теплового балансу
оболонку через насадку-ежектор 9 і контролюється манометричним термометром. Надлишок води зливається з оболонки через штуцер 14. Компоненти подаються до змішувача через верхній патрубок 5, готова емульсія відводиться через нижній патрубок 12. На кришці змонтовано патрубок для очищення 4. Змішувач обладнано переливним патрубком, датчиками верхнього і нижнього рівнів.
Заповнення початкового змішувача і передача емульсії до видаткового змішувача здійснюється автоматично з пульту управління.
Технічна характеристика змішувача
Місткість, л 3000
Електродвигун
потужність, кВт 7,5
частота обертання, с-1 2,83
Витрата води, м3/год 0,5-1
Витрата пари, кг/год 50
Тиск пари, МПа 0,1
Габарити, мм
діаметр 1826
висота 1790
Маса, кг 1100
Насос-емульсатор відцентровий несамоусмоктувальний призначено для виконання двох функцій: емульгування жирової і водної фаз та перекачування емульсії. Розміщується біля початкового змішувача. Час проходження емульсії через насос залежить від вимог, які висувають до емульсії, та різновиду готової продукції.
Технічна характеристика насосу-емульсатора
Продуктивність, л/год 30000
Висота подачі, м.вод.ст. 30
Електродвигун,
потужність, кВт 5,5
Насос високого тиску трициліндровий (рис. 8.2) призначено для
|
подачі емульсії зі змішувача до пастеризатора і комбінатора та створення тиску, необхідного для нормальної роботи лінії. За конструкцією цей насос є відцентровим насосом поршневого типу зі зворотньо-поступальним ходом поршнів, він обладнаний клапанним блоком 5 з трьома циліндрами, варіатором 3 і редуктором 1. - |
Рис. 8.2 Трициліндровий насос високого тиску |
Усі деталі, які контактують з маргариновою емульсією, виповнено з нержавіючої сталі. |
Картер повністю герметичний. Привід насосу здійснюється від електродвигуна 2 через редуктор 1 і варіатор 3, який дозволяє регулювати частоту обертання колінчатого вала насосу у межах 1,8-7,5 с-1. Щоб запобігти недовантаженню фасувальної машини, продуктивність насосу під час експлуатації повинна дещо перевищувати продуктивність фасувальної машини. На усмоктувальній частині насосу розміщено трубчастий фільтр 6. Для запобігання перевантаженню насосу у нагнітальному трубопроводі вмонтовано запобіжний клапан 4 на 6,0 МПа. Тиск контролюється манометром 7. Потужність електродвигуна становить 15 кВт.
Пастеризатор (рис. 8.3) призначено для нагрівання емульсії до 80 0С (пастеризації) та охолодження її до 40 0С.
|
Маргаринова емульсія у пас- теризаторі нагрівається з 40 до 85 0С у два етапи: з 40 до 60-65 0С – у дво- стінному змійовиковому пакеті; з 60-65 0С до 85 0С – у нагрівальному циліндрі. Охолоджується маргари-нова емульсія в пастеризаторі також у два етапи: з 85 до 65-60 0С – у двостінному змійовиковому пакеті за рахунок теплообміну з початковою емульсією, з 65-60 до 40 0С у двостінному змійовиковому |
Рис. 8.3. Пастеризатор |
пакеті за допомогою холодної води. |
Пастеризатор складається з двох нагрівальних циліндрів 1 діаметром 250 мм і завдовжки 2035 мм кожний та двох змійовиків з подвійною стінкою. Циліндри обладнано паровою оболонкою та робочою камерою, всередині якої розміщено вал (колова швидкість – 3 м/с) зі спеціальними ножами.
З одного боку вал спирається на внутрішній підшипник, а з другого – на вузол підшипника в редукторі. З боку приводу вал має ущільнення, яке запобігає витіканню продукту. Кожний вал приводиться у рух електродвигуном 7.
Двостінний змійовик, призначений для охолодження емульсії водою, розташовано над нагрівальним циліндром на підшипниках у подвійній кільцевій ємкості. Продукт, що знаходиться у міжтрубному просторі, охолоджується з одного боку водою, яка циркулює у внутрішньому змійовику, з другого (шляхом зрошення) – охолоджуючою водою зовнішньої поверхні змійовика.
Використана вода відводиться: зі змійовика через патрубок 5, а зрошуюча з кільцевої ємкості патрубком 9.
З метою раціонального використання тепла у внутрішній частині подвійної кільцевої ємкості змонтовано другий двостінний змійовик, у якому нагрівається (пастеризується) продукт за рахунок теплообміну з пастеризованою емульсією. Усі деталі, які контактують з маргариновою емульсією виконано з нержавіючої сталі. Вхід та вихід продукту здійснюється через патрубки 2 і 6.
Парову систему обладнано манометрами 3, конденсаційним горщиком для виведення конденсату 8 і запобіжним клапаном 4 на випадок виникнення перевантаження.
Технічна характеристика пастеризатора
Продуктивність, кг/год 5000
Витрата насиченої пари Р=0,5 МПа, кг/год 250
Витрата охолоджуючої води
t = 120С, м3/год 7
Температура, 0С
нагрівання:
І етап від 39-43 до 60-65
ІІ етап від 60-65 до 80-85
охолодження:
І етап від 80-85 до 60-65
ІІ етап від 60-65 до 39-43
Електродвигуни:
потужність, кВт 7,5
частота обертання, с-1 2,95
Комбінатор (рис. 8.4) призначено для переохолодження і механічної обробки (пластифікації) маргаринової емульсії.
|
Комбінатор складається з трьох послідовно сполучених охолоджуючих циліндрів 2 та одного циліндра 3 для додаткової механічної обробки, кожний діаметром 250 мм і зав- довжки 2035 мм.Усі чотири циліндри змонтовано у міцній стальній конструкції 1 і закрито кожухом. Комбінатор улаштовано на спеціальних регулюючих опорах. Він обладнаний аміачною системою охолодження 5 та кон- |
Рис. 8.4 Комбінатор |
тролюючими термометрами 4. |
Кожний охолоджуючий циліндр (рис. 8.5) складається з камери випаровування аміаку 1, обмеженої внутрішнім циліндром 6, і робочої камери 2. Камеру випаровування аміаку, в яку надходить рідкий аміак по жолобу 3, ізольовано.
Всередині кожної робочої камери розміщено вал 5, на якому по довжині насаджено шість ножів-скребків 7. Ножі обертаються на опорних шпильках, закріплених на валу; це забезпечує щільне стикання ножів зі стінкою камери. Вал з одного боку спирається на внутрішній підшипник, а
з другого – на вузол підшипника у редукторі; всередині обігрівається циркуляційною водою температурою 40-50 0С, що запобігає прилипанню маргаринової емульсії до вала. З боку приводу вал має ущільнення, яке запобігає витіканню продукту. Кожний охолоджуючий вал приводиться у рух електродвигуном.
. Комбінатор обладнано двома випаровувальними системами, працюючими незалежно одна від іншої; перша – для охолоджуючих циліндрів I і II, друга – для охолоджуючого циліндра III. До камери випаровування кожного охолоджуючого циліндра рідкий аміак подається за методом затоплення.
|
Для одержання заданої консистенції продукту охолоджена маргаринова емульсія далі пластифікується у циліндрі IV комбінатора. Циліндр має робочий вал зі штифтами, який рухається за допомогою електродвигуна. На внутрішній поверхні циліндра розташовано три ряди штифтів, відстань між якими становить 5 мм. Це забезпечує добре перемішування навіть за низької частоти обертання вала. |
8.5 Схема охолоджуючого циліндра комбінатора |
Циліндр механічної обробки може обігріватися водою температурою 25-30 0С. |
Технічна характеристика комбінатора
Продуктивність, кг/год 5 000
Холодоагент Аміак
Витрата холоду за температури
випаровування аміаку t= – 10 0С, кДж/год 1047500
Температура маргарину, 0С
на вході 39-43
на виході 10-13
Електродвигуни:
І вал охолоджуючого циліндра:
потужність, кВт 18,5
частота обертання, с-1 4,13
ІІ вал охолоджуючого циліндра:
потужність, кВт 22
частота обертання, с-1 4,13
ІІІ вал охолоджуючого циліндра:
потужність, кВт 30
частота обертання, с-1 4,42
IV вал охолоджуючого циліндра:
потужність, кВт 5,5
частота обертання, с-1 0,83-2,5
Габарити, мм:
довжина 4100
ширина 1710
висота 2150
Маса, кг 6300
Кристалізатор (рис. 8.6) призначено для остаточного формування кристалічної структури та одержання однорідної консистенції маргарину.
|
Це вертикальний апарат, який скла-дається з вхідної секції 2 і чотирьох труб 4 з нержавіючої сталі, послідовно сполучених за допомогою фланців. Впускне сопло 1 конічної форми з’єднане з кристалізатором з боку надходження переохолодженої емульсії. Вихідний конічний патрубок 5 |
|
Рис. 8.6 Кристалізатор |
кристалізатора з’єднано з буферним |
|
пристроєм і далі через сполучний пристрій – з фасувальною машиною. Кристалізатор має подвійну стінку і, якщо необхідно, може підігріватися.
Сферичне сито 3 розташоване у фланцях з боку входу або виходу труб кристалізатора і призначене для кращої пластифікації закристалізованого продукту, а також для запобігання потраплянню сторонніх домішок.
Зворотній бак (рис. 8.7) служить для прийому переохолодженої емульсії,
|
що утворюється в початковий період роботи лінії до встановлення нормального режиму, а також надлишку маргарину з буферного пристрою. Цей бак є циліндричною ємкістю з внутрішньою 7 та зовнішньою 8 поверхнями і похилим дном 5. Бак має кришку 9 і пароводяну оболонку, всередині нього встановлено мішалку 2 рамного типу. |
Рис. 8.7 Зворотній бак |
У зворотньому баку маргарин нагрівається |
до утворення однорідної розплавленої емульсії, яка потім насосом передається у видатковий змішувач. Зворотній бак обладнаний патрубками 1 і 6 для входу і виходу продукту, а також насадкою-ежектором для введення пароводяної суміші в оболонку.
Технічна характеристика зворотнього бака
Місткість, л 1500
Електродвигун:
потужність, кВт 4
частота обертання, с-1 0,53
Витрата пари, кг/год 30
Витрата води, м3/год 0,5
Тиск пари, МПа 0,1
Габарити, мм:
діаметр 1434
висота 1180
Маса, кг 490
У деяких установках для виробництва м’яких маргаринів (наприклад, фірми “Сamtack”) усі чотири циліндри переохолоджувача мають однакову конструкцію і виконують одну і ту ж функцію. У цьому випадку додаткова механічна обробка здійснюється у спеціальному апараті – декристалізаторі.
Декристалізатор (рис. 8.8) призначено для пластичної обробки маргарину.
Рис. 8.8 Декристалізатор
Декристалізатор складається з двох або трьох горизонтальних циліндрів 2, які змонтовано на опорній рамі 6. Всередині циліндрів на валу 7 закріплено штифти (біли) 3, а на внутрішній поверхні – біли 8. Відстань між білами становить 4 мм. При обертанні вала маргарин інтенсивно перемішується, завдяки чому регулюється зростання розмірів кристалів у переохолодженій маргариновій емульсії та забезпечується однорідна, пластична консистенція маргарину. Продукт, що надходить через патрубок 4, послідовно проходить усі циліндри, які сполучаються патрубками 1. Частота обертання валів – 1,73 с-1, є привід 5.
Фасувальна машина фірми “Hamba” (Германія), схему якої подано на рис. 8.9, призначена для наповнення та укупорювання стаканчиків з м’яким маргарином місткістю 250 г. Продуктивність машини – 10-12 тис. стаканчиків за годину (2,5 –3 т/год).
У лінії передбачено дві фасувальні машини. Кожна складається з пакувальної та приводної секцій.
Рис.8.9 Фасувальна машина фірми “Hamba»
Головними вузлами приводної секції є: вузол завантаження стовпців стаканчиків та кришок 1; пристрій для подачі стаканчиків до дозатора 2; головний дозатор 3; вузол запечатування стаканчиків 5; друкарський механізм 6 (нанесення дати) і транспортні елементи.
Вузол завантаження стаканчиків 1 має самостійний пульт управління і працює в автоматичному режимі. Стаканчики спочатку вручну закладають до приймального пристрою. За сигналом фотодатчика стовпці стаканчиків подаються на транспортний візок, який передає їх до фасувальної машини, і знову повертається у початкове положення. Далі стаканчики транспортуються від одного робочого вузла до іншого по ланцюгах, на яких змонтовано чарунки для стаканчиків. До вузла дозування одночасно прямує чотири стаканчики.
Дозатор 3 маргарину працює під тиском продукту, який надходить до фасувальної машини. Дозу маргарину регулюють ходом дозуючого поршня. Точність наповнення стаканчиків маргарином становить +0,2 г.
Кількість маргарину, що подається, повинна на 5 % перевищувати потребу фасувального агрегата. Надлишок маргарину повертається у зворотній бак через буферний пристрій.
Наповнені стаканчики подаються на станцію кришок 4 і закупорюються у вузлі запечатування стаканчиків 5. Закриті стаканчики проходять через друкарський механізм 6, де на дно кожного стаканчика наноситься дата, далі через пристрій прийому та вивантаження 7 вони надходять у лоток 8, звідки розвантажувальним конвеєром 9 спрямовуються до пакувальної машини.
Технічна характеристика фасувальної машини фірми “Hamba”
Продуктивність, т/год 2,5-3
Потужність електродвигуна, кВт 6,5
Витрата повітря, м3/год 10
Тиск повітря, МПа 0,6
Габарити:
довжина 4520
ширина 1130
висота 2782
Маса, кг 7400
Пакувальна машина фірми “Flottman” (рис.8.10) призначена для формування коробів, заповнення їх стаканчиками та заклеювання
Машину розміщують за фасувальним агрегатом, з яким вона зв’язана транспортером 1. Сформовані короби складають вручну штабелями у магазин для коробів 3. За допомогою підйомника короби подаються на станцію наповнення 4, де відкриваються стулки дна та кришки. У вузлі сполучення 2 у три ряди одночасно розміщують по чотири стаканчики з маргарином, потім їх штабелюють у три шари в спеціальному пристрої для збору шарів і передачі їх у короб на станцію наповнення 4. Наповнений короб потрапляє у вузол загинання стулок дна і кришки 5 і 6 і після заклеювання у вузлі 7 передається транспортером 8 до складу готової продукції.
8.10 Пакувальна машина фірми “Flottman”
Пакувальна машина працює в автоматичному режимі; вона обладнана пневматичною системою і програмним пристроєм управління.
Технічна характеристика пакувальної машини фірми “Flottmen”
Продуктивність шарів, хв. До 20
Потужність електродвигуна, кВт 8,8
Витрата повітря, м3/год 4
Тиск повітря, МПа 0,6
Габарити, мм:
довжина 3585
ширина 1820
висота 2000