Оборудование и автоматизация перерабатывающих производств. Сепаратор-сливкоотделитель ОСН-С

      Сепараторы-сливкоотделители предназначены для центробежного  разделения молока на сливки и обезжиренное молоко, нормализации молока по жиру, а  также для обезжиривания сыворотки  и получения безводного жира. В  них осуществляется концентрация жира в плазме. Характерным признаком  обрабатываемого продукта в сепараторах-сливкоотделителях  является то, что плотность дисперсной фазы (жира) должна быть меньше плотности  дисперсионной среды (плазмы).

      В сепараторах-молокоочистителях происходит выделение из молока механических и  естественных примесей, а также разделение суспензий и эмульсий, в которых  плотность дисперсионной среды (плазмы) ниже плотности выделяемых при сепарировании  частиц.

      На  эффективность сепарирования влияют, прежде всего, технологические факторы, такие, как температура сепарирования, кислотность молока, загрязнение  молока механическими примесями, размер и плотность жировых шариков, предварительная обработка, массовая доля жира в молоке, плотность и  вязкость молока; конструктивные факторы, такие, как частота вращения барабана сепаратора, производительность сепаратора и др.

      Оптимальная температура сепарирования 40 – 45 °С. Повышение температуры выше этих значений приводит к снижению эффективности  сепарирования, т.е. к увеличению жира в обезжиренном молоке.

      Повышение температуры сепарирования способствует денатурации сывороточных белков молока, агломерации их с казеином и появлению  белковых хлопьев. При этом грязевое пространство сепаратора быстро заполняется  сепараторной слизью, что приводит к ухудшению выделения жира.

      Повышенная  кислотность молока уменьшает отрицательный  заряд казеина, что приводит к  частичной коагуляции белков молока. Белковые хлопья быстро заполняют грязевое пространство сепаратора, увеличивая количество сепараторной слизи, что  влечет за собой переход жировых  шариков в обезжиренное молоко и  загрязнение его механическими  примесями. Во избежание этого нужно  чаще останавливать сепаратор на мойку либо применять самоочищающиеся сепараторы. Во избежание снижения эффективности сепарирования рекомендуется сепарировать молоко кислотностью не выше 20 °Т.

      Повышенная  механическая загрязненность молока приводит к ухудшению обезжиривания так  же, как это было описано выше, из-за быстрого заполнения грязевого  пространства и попадания жировых  шариков в обезжиренное молоко. Кроме  того, увеличение механических загрязнений  повышает бактериальное загрязнение  молока, которое быстро возрастает, так как температура сепарирования  оптимальна для развития микрофлоры.

      Действие  сепараторов основано на использовании центробежной силы, образующейся в барабане при вращении, для отделения жира от плазмы молока. Скорость выделения жировых шариков зависит от свойств и качества молока и условий сепарирования.

      По  назначению сепараторы можно разделить на сливкоотделители (концентраторы), молокоочистители (кларификаторы), нормализаторы (стандартизаторы) и гомогенизаторы (кларификсаторы). Имеются сепараторы, отделяющие белковый сгусток от сыворотки. Их применяют большей частью при производстве творога. Каждый из перечисленных сепараторов, за исключением молокоочистителей, кроме основной функции — сливкоотделения, нормализации молока по жиру, гомогенизации, производит также и очистку молока.

      Наибольшее  распространение и значение имеют  сепараторы-сливкоотделители. По виду барабана они бывают открытыми, полугерметическими и герметическими.

      В открытых сепараторах молоко поступает самотеком и продукты сепарирования (сливки и обезжиренное молоко) по выходе из барабана имеют непосредственный контакт с воздухом. В полугерметических сепараторах молоко также поступает самотеком, но продукты сепарирования отводятся по закрытым трубопроводам. В герметических сепараторах поступление молока и отвод продуктов сепарирования происходят по закрытым трубопроводам. Полугерметические и герметические сепараторы бывают только приводными, а открытые – ручными и приводными.

       Открытые  сепараторы. В колхозах и совхозах большею частью используют открытые сепараторы. Все сепараторы состоят из следующих основных частей: барабана, где происходит отделение жира от плазмы молока; механизма, поддерживающего и вращающего барабан; сборников для цельного молока, обезжиренного молока и сливок; станины, на которой смонтированы все перечисленные части. Механизм сепаратора приводится в действие от рукоятки, насаженной на валик с большим зубчатым колесом (рис. 1). Последнее передает вращение малому зубчатому колесу, расположенному на другом валу. Это колесо вращается в несколько раз (11,5 раза) быстрее большого. На этом же валу находится и бронзовое винтовое колесо, которое передает движение вертикальному валу-веретену, вращающемуся намного (в 14,6 раза) быстрее винтового колеса. Поэтому при вращении рукоятки со скоростью 45 об/мин веретено, на котором сидит барабан, будет делать 7500 об/мин. Следовательно, и барабан будет вращаться с этой же скоростью. 

      Веретено  имеет шарикоподшипник и подпятник. На верхнем подшипнике находится пружинный амортизатор. Подпятник установлен в винте, которым можно изменить высоту веретена и барабана. Приводной механизм помещен в станине, расположенной на подставке. Сепаратор имеет звонок,   находящийся в рукоятке.

Рисунок 2 – Барабан сепаратора в разрезе 

      В барабане (рис. 2) различают следующие  части (рис. 3): днище с центральной трубой, которая представляет собой одно целое с днищем и имеет резьбу для гайки, у многих сепараторов в нижней части трубки помещена шпилька, которая входит в прорезь веретена; резиновое кольцо, которое создает герметичность барабана; крестовина, или тарелкодержатель, надевается на центральную трубку днища, положение его на основании днища фиксируется штифтом крестовины. Служит для направления и распределения молока в течение его пути в барабане и для удержания тарелок в определенном подвижном положении; тарелки (нижняя и средние) предназначены для равномерного распределения тонким слоем молока, поступающего из центральной трубки через крестовину.

      Тарелки ручных сепараторов имеют по три отверстия, а приводных — по четыре, соответственно числу отверстий крестовины. После постановки тарелок на крестовину отверстия составляют три (четыре) вертикальных канала, по которым молоко движется вверх, постепенно растекаясь по межтарелочному пространству. Чтобы тарелки не прилегали плотно одна к другой, на них сделаны напайки. Нижняя тарелка имеет напайки с двух сторон и этим отличается от других.

      Иногда  тарелки пронумерованы: 6 — верхняя  разделительная тарелка (отверстий  не имеет) служит для отделения сливок от обезжиренного молока. В горловине она снабжена припаянной планкой с подвижным, регулирующим жирность сливок винтом. На наружной поверхности тарелка имеет три ребра, на которые ложится кожух или крышка барабана. В пространство, образованное между верхней разделительной тарелкой и крышкой, поступает обезжиренное молоко, которое переходит через прорезь, имеющуюся в крышке барабана, в предназначенный для него сборник. Сливки оттесняются к центральной трубке и, поднимаясь вверх под разделительной тарелкой через отверстие сливочного винта, расположенного на ней, выливаются в другой сборник (для сливок).

      Крышка, как и днище, массивная, сделана из прочной стали. Крышка заходит своим выступом на нижнем крае в вырез, находящийся в днище. В месте соединения днища и крышки прокладывается резиновое кольцо во избежание просачивания молока из барабана. Гайка служит  для прочного соединения всех частей барабана. Гайки больших сепараторов имеют обратную резьбу.

      Сепаратор имеет приемник для цельного молока, снабженный краном, поплавковую камеру с поплавком, регулирующим поступление  молока в барабан, два сборника с отводом для обезжиренного молока и сливок. Станина сепаратора отливается из чугуна и служит для прикрепления механизма, к рабочей части сепаратора. В станине находится приводной механизм. Нижняя часть камеры заполняется маслом для автоматической смазки механизмов сепаратора.

      Полугерметические и герметические  сепараторы. Особенность этих сепараторов заключается в том, что они не образуют пены при сепарировании, так как из барабана удаляются воздух и газы.

      Наибольшее  распространение получили полугерметические сепараторы, в которых молоко из поплавковой камеры по центральной трубке попадает в тарелкодержатели и нижнюю камеру его, откуда оно поступает в пакет тарелок. Пакет заканчивается разделительной тарелкой, под которую устанавливают еще одну верхнюю тарелку. Между разделительной и верхней тарелками образуется камера, где расположен напорный диск для сливок. Вверху крышки барабана имеется горизонтальная перегородка с вертикальными отверстиями для прохода обезжиренного молока.

      Между перегородкой и крышкой образуется камера для напорного диска, нагнетающего обезжиренное молоко, а между трубками напорных дисков — проход для обезжиренного молока.

      Характерной особенностью современных сепараторов  является их универсальность. Рассмотрим основные технические характеристики сепараторов-сливкоотделителей:

      Назначение: Предназначены для отделения сливок у предварительно подогретого до 40...45 ºС молока или холодного молока.

      Основные  моменты которые  целесообразно принимать  во внимание при выборе: Производительность по полному обезжириванию обычно на 30% меньше производительности сепаратора в режиме нормализации молока.

      Нормализация: Все сепараторы укомплектованы системой ручной нормализации. Устройство автоматической нормализации - сложное инжиниринговое решение которое обеспечивает требуемую точность нормализации только при обеспечении:

• постоянства потока молока
• постоянства температуры молока на входе
• постоянного давления на выходе

      Поэтому, приобретение автоматических систем нормализации молока целесообразно рассматривать  в комплексе с приобретением  ПОУ.

      При рассмотрении систем нормализации следует  учитывать что системы нормализации бывают:

• нормализация молока в пределах от уровня полного обезжиривания до уровня базовой жирности сырья
• система с нормализацией молока и сливок условно высокой жирности
• система нормализации молока и сливок низкой жирности
• система с "подменой" жировой фазы когда натуральные сливки отводятся для производства высококачественных продуктов, а рекомбинированные сливки вводятся взамен.
• прочие системы нормализации с наличием одной или нескольких линий подачи добавок в поток нормализованного молока.

      Потери: Современные сливкоотделители нивелируют потери молока путем управления разгрузками с использованием расходомеров, программируемых систем автоматизации процессами частичных и полных разгрузок

      Долговечность эксплуатации: Помимо тривиальных критериев оценки, таких как материалы из которых изготовлены те или иные узлы и агрегаты, следует обращать внимание на уровень шумов и вибраций.

      Частота сервисного обслуживания, стоимость ремонта: Заблуждением является рекламные манипуляции некоторых изготовителей, что привод через клиноременную передачу вместо шестеренчатой обеспечивает экономический эффект. Ведущие производители сепараторов используют шестеренчатую передачу на сепараторах с производительностью выше 15000 л/час. При приобретении сепаратора следует особое внимание обращать на затраты на замену быстроизнашивающихся деталей и регламент, включая периодичность проведения периодического обслуживания.

      Уровень автоматизации: Сепараторы выпускаются с стандартной и автоматической системой управления.

      Комплектность поставки: Современные сепараторы поставляются на раме, на которой помимо сепаратора смонтирована гидросистема, пульт управления. 

      . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Сепаратор-сливкоотделитель осн-с

     2.1. Описание конструкции и принципа работы, техни-ческая характеристика сепаратора-сливкоотделителя