ПЛАН:
1. Пароконтактная установка ВТИС.
2. Четырёхбашенный стерилизатор.
1.
Пароконтактная установка ВТИС фирмы "Альфа-Лаваль" является представителем установок типа "пар в молоко".
Предназначена для стерилизации цельного молока при УВТ-режиме путем смешения молока с греющим паром. При таком способе молоко мгновенно нагревается до температуры стерилизации (140°С).
Сырое молоко из уравнительного бака центробежным насосом подается в первую секцию предварительного нагрева. Уравнительный бак имеет поплавковый регулятор уровня. Между насосом и секцией установлен регулятор равномерности потока, предназначенный для обеспечения заданной производительности установки. В случае резкого возрастания давления на нагнетательной стороне насоса, начинается перепускание молока дроссельным клапаном.
В первой секции предварительного нагрева молоко нагревается до 60°С вторичным паром, поступающим в секцию из вакуумных камер. Эта секция является секцией регенерации тепла. Далее молоко поступает во вторую секцию предварительного нагрева и нагревается до 75°С паром из котельной. Давление пара равно 300 кПа. Температура молока после этой секции регулируется автоматически. Такая регулировка необходима для сохранения равенства концентраций сухих веществ в исходном и стерилизованном молоке. После предварительного нагрева молоко насосом высокого давления нагнетается в пароконтактный нагреватель.
Пароконтактный нагреватель представляет собой конструкцию, обеспечивающую распределенный ввод греющего пара в поток молока.
Благодаря этому молоко быстро и равномерно нагревается до 140°С. Горячее молоко, разбавленное конденсатом, впрыскивается в вакуум-камеру. Перед вакуум- камерой помещен возвратный клапан.
Между вакуум-камерой и возвратным клапаном установлена подпорная шайба, стабилизирующая необходимое давление в пароконтактном нагревателе. В связи с тем, что давление в вакуум-камере ниже атмосферного, в ней происходит самоиспарение молока, в результате которого из молока частично удаляется влага и оно охлаждается до 76-77°С. Охлажденное стерилизованное молоко насосом подается в двухступенчатый гомогенизатор. На нагнетательной линии насоса для стабилизации давления в случае неравномерной работы вакуум-насоса установлены два обратных клапана и дроссельный клапан давления.
После гомогенизации при давлении 20МПа молоко охлаждается в охладителе пластинчатого типа холодной водой до 20°С.
Как охладитель, так и другие пластинчатые теплообменники, входящие в установку, изготовлены на базе ленточно-поточных пластин с горизонтальными гофрами.
Особенностью конструкции насоса, гомогенизатора и охладителя является наличие в них устройств, предотвращающих возможность попадания микроорганизмов в стерилизованное молоко. Насос в месте входа вала электродвигателя в его корпус снабжен специальным сальниковым устройством, к которому подводится пар низкого давления (300 кПа). Сальники плунжерного насоса там, где плунжеры входят в цилиндр, окружены камерой, в которую подается пар. Соединения трубопроводов и патрубков охладителя также заключены в специальные камеры, в которые вводится пар. Во всех трех случаях предусмотрен отвод конденсата.
Необходимость применения специальных устройств в гомогенизаторе для предотвращения проникновения в стерилизованное молоко из окружающей среды микроорганизмов возникла в связи с установкой гомогенизатора после секции стерилизации.
Опыт выработки стерилизованного молока на установках с пароконтактный нагревом показал, что при хранении стерилизованного молока через короткий промежуток времени после стерилизации в нем образуется осадок, если гомогенизацию проводили до стерилизации. В случае гомогенизации молока после стерилизации образования осадка не наблюдалось.
Это явление обусловлено образованием агломератов денатурированного белка в первом случае.
В гомогенизаторе, установленном после пароконтактного нагревателя, происходит дробление не только жировых шариков, но и укрупненных частичек денатурированного белка, что повышает гомогенность системы.
Приборы автоматического контроля и регулирования стерилизационной установки контролируют и регулируют температуру стерилизации, возврат молока на повторную стерилизацию и поддерживают одинаковое содержание сухих веществ в исходном и стерилизованном молоке.
После пароконтактного нагревателя установлен датчик регулятора температуры, сигнал которого передается в регулятор температуры. Сигнал сравнивается с заданным значением температуры стерилизации, и в случае их несоответствия появляется сигнал рассогласования. Температуру стерилизации регулируют, изменяя подачу пара в пароконтактный нагреватель.
Возвратный клапан приводится в действие и переключает поток недостерилизованного молока во вторую вакуум-камеру. Здесь, так же, как и в первой камере, из молока частично испаряется влага и оно охлаждается до 76-77°С. Затем молоко центробежным насосом отсасывается из камеры и направляется в секцию водяного охлаждения, где и охлаждается холодной водой до 29-25°С. Охлажденное молоко возвращается в уравнительный бак.
Вакуум в вакуум-камерах образуется в результате конденсации вторичного пара в секции регенерации и откачивания конденсата и несконденсировавшихся газов вакуум-насосом.
Температура кипения молока в вакуум-камерах и температура молока, входящего в пароконтактный нагреватель, должны быть такими, чтобы из молока после пароконтактного нагрева была удалена вся влага, попавшая в него в виде конденсата при нагревании.
2.
Для стерилизации молоко разливают в бутылки (и др. термостойкую тару), горлышко которых герметически укупоривают кронен-коркой. Бутылки с молоком нагревают в паровой камере до температуры стерилизации и выдерживают для прогревания всей массы молока в течение 30 мин.
Башенный гидростатический стерилизатор (см.рис.) непрерывного действия предназначен для стерилизации молока в бутылках при непрерывном их движении через аппарат, где осуществляется последовательное нагревание молока до температуры стерилизации и последовательное его охлаждение до 20-25° С.
Стерилизатор имеет четыре башни, через которые в вертикальной плоскости движется непрерывный транспортер с гнездами для бутылок. Бутылки с молоком загружаются в гнезда и по восходящей ветви поднимаются в верхнюю часть первой башни. Огибая звездочку, бутылки с молоком проходят гидравлический затвор, где предварительно нагреваются до 90-95°С. Во второй центральной башне они нагреваются паром до 115-120°С. В третьей башне, после того как бутылки пройдут второй гидравлический затвор, они охлаждаются до 60°С. Окончательное охлаждение до 40°С происходит в нижней части стерилизатора (горизонтальной ванне). Окончательное охлаждение стерилизованного молока осуществляется в четвертой башне.