Маслоизготовители и маслообразователи

Маслоизготовители предназначены для получения масла методом сбивания сливок нормальной жирности (30…40 %), а маслообразователи – для получения масла из высокожирных сливок (до 80…82 %).

В маслоизготовителях осуществляются сбивание сливок и обработка масляного зерна для придания ему однородности и соответствующей структуры. Одновременно с созданием структуры регулируется и состав масла (по массовой доле воды в масле). Таким образом, при сбивании сливок масло образуется в результате механического воздействия на сливки нормальной жирности.

 

В маслообразователе регулирования состава масла не проводится. В него поступают сливки в полном соответствии с составом компонентов в масле. В маслообразователях осуществляется изменение структуры высокожирных сливок. Для этого высокожирные сливки интенсивно охлаждаются в первый период и подвергаются механическому воздействию при одновременном более глубоком охлаждении во второй. Таким образом, масло образуется в результате механического и теплового воздействия на высокожирные сливки.

Маслоизготовитель непрерывного действия А1-ОЛО-1 (рис. 20.10, а) предназначен для выработки сладко- и кисло-сливочного, соленого, несоленого и любительского масла методом непрерывного сбивания с промывкой и без промывки масляного зерна, с обработкой масла под вакуумом.

В состав маслоизготовителя входят привод 1 текстуратора, привод 2 сбивателя, станина 3, сбиватель 4, шнековый текстуратор 5, бак 6 с винтовым насосом, центробежный насос 7, вакуум-насос 8, щит управления 9, тележка 10, конвейер 11, устройство 12 для дозирования влаги и трубопроводы 13.

Он состоит из последовательно размещенных устройства для сбивания сливок в масляное зерно (сбивателя) и обрабатывающего устройства для превращения масляного зерна в пласт заданной структуры (текстуратора).

Сбиватель 4 изготовляют с цилиндром для сбивания, в котором полностью завершается образование масляного зерна, а также с цилиндром для сбивания и разделительным цилиндром, в котором завершается сбивание и осуществляется отделение масляного зерна от пахты. В текстураторе 5 обработка вначале масляного зерна, а затем пласта масла заключается в отпрессовывании влаги: удаление избытка, а иногда и вработка недостающей массы воды и ее диспергирование. Текстуратор имеет шнеки с винтами. Как правило, текстураторы состоят из двух камер, в которых шнеки вращаются с одинаковой или различной частотой вращения. При необходимости в текстураторе проводятся промывка масла, посолка и вакуумирование.

Текстураторы независимо от сбивателя (с цилиндром для сбивания либо с цилиндром для сбивания и разделительным цилиндром) бывают с одной шнековой камерой и с двумя камерами, размещенными последовательно или параллельно. Каждая из этих камер может быть одно-, двух- и трехступенчатой.

Сбиватель (рис. 20.10, б) состоит из корпуса 1, цилиндра 3 и лопастной мешалки. В корпусе на двух опорах установлен съемный цилиндр, в который вставляется металлическая сетка. В цилиндре размещен вал 2 со съемными лопастями 4, которые прикреплены к корпусу. На внешней поверхности цилиндра сделаны винтовые канавки для протока охлаждающей воды. Цилиндр сбивателя предназначен для получения масляного зерна без дополнительной его доработки в разделительном цилиндре. Внутри цилиндра сбивателя, который охлаждается через рубашку холодной водой, вращается вал 2. Он приводится в движение от электродвигателя через вариатор скоростей.

Сливки поступают в сбиватель с торца или по касательной к стенке сбивателя. При вводе с торца сливки, разбрызгиваемые вращающимся диском, равномерно кольцом поступают на лопасти мешалки. При вводе по касательной сливки направляются по трубе во вращающийся вместе с мешалкой конус. Равномерно распределяясь по конусу, сливки непрерывно под действием центробежной силы поступают на лопасти мешалки.

 

В сбивателе процесс сбивания сливок осуществляется в условиях энергичного перемешивания. Скорости движения лопастей и жидкости вполне достаточны для создания кавитационного течения. В результате сбивания образуется масляное зерно, которое после выхода сбитой массы из сбивателя отделяется от пахты.

В верхней части сбивателя расположен патрубок с краном для подачи сливок. Выпуск масляного зерна и пахты осуществляется через патрубок в крышке. На корпусе размещены патрубки для входа и выхода охлаждающей воды.

Текстуратор состоит из первой камеры 1, сифона 2 для удаления влаги, бункера 3, второй камеры 4, решетки 5, ножа 6, вакуум-камеры 7, третьей камеры 8, блока 9, насадки 10 и задвижки 11. В каждой из трех камер 1, 4 и 8 расположены шнеки, вращающиеся навстречу друг другу (рис. 20.10, в).

В первой камере 1 размещены бункер для масляного зерна и пахты с приспособлением для промывки масляного зерна, а также сетка, удерживающая масляное зерно вместе с выпускаемой пахтой. К камере прикреплена воронка с сифоном для удаления пахты и промывочной воды. Для охлаждения пахты и масляного зерна камера снабжена рубашкой для охлаждающей воды.

Вторая камера 4 не имеет рубашки. В верхней части находится устройство для вторичной промывки масляного зерна. Промывочная вода удаляется также через воронку с сифоном.

Между второй и третьей камерой размещены решетка и ножи для механической обработки масляного зерна.

В верхней части третьей камеры 8 размещена вакуум-камера 7 с патрубком для присоединения к вакуумному насосу и клапаном для регулирования глубины вакуума. К концевому фланцу третьей камеры прикреплены блок 9 и два блока, в которых установлены ножи.

На выходе из текстуратора расположена насадка 10 с двумя выводами, снабженными задвижками. Свободный конец текстуратора опирается на съемную подставку.

После удаления пахты масляное зерно промывается в камере 4, которая отделена от камеры отпрессовки перегородкой. Последняя проходит поперек шнека. Масло сначала продавливается через узкую щель в верхней части корпуса, а затем промывается водой, которая подается через форсунки, расположенные в верхней части корпуса, или через душ. В случае необходимости интенсивной промывки вода подается в камеру 4 сразу через оба устройства, монтируемые в верхней части корпуса шнеков. Если по технологическому процессу промывка масла не требуется, устройства можно снять. Вода для промывки удаляется из маслоизготовителя через отстойник.

За камерой промывки расположена камера обработки масла под вакуумом. Обработанное под вакуумом масло содержит значительно меньше воздуха и более стойко в хранении.

Узлы и приборы, а также насос для воды, вакуумный насос и насос-дозатор размещены внутри станины. Насос для сливок монтируется отдельно от маслоизготовителя. Амперметр, счетчик оборотов мешалки и шнеков, вакуумметр водяной, манометр, термометр и другие приборы выносятся на пульт управления.

Привод сбивателя осуществляется от электродвигателя через широкие клиновые ремни. Он позволяет плавно изменять скорость вращения мешалки в сбивающем устройстве через вариатор. Привод текстуратора также имеет вариатор, при этом передача движения к шнеку осуществляется через цилиндрический редуктор.

Сливки из емкости через уравнительный бак насосом-дозатором подаются в цилиндр для сбивания. Перед входом в цилиндр они попадают на распределительный конус с направляющими. Поток сливок стекает к лопастям мешалки тангенциально. Сливки постепенно приобретают скорость вращения, равную скорости вращения лопастей мешалки, что предотвращает дробление жировых шариков и интенсифицирует сбивание.

Масляное зерно с пахтой поступает в бункер первой камеры текстуратора для промывки при одновременной обработке сбитой шнеками массы. Пахта вместе с промывочной водой удаляется через сифон в бак для пахты.

Отделение от пахты масляного зерна, а также образование пласта масла происходят в первой камере. Во второй камере завершается промывка и осуществляется дальнейшая обработка пласта масла. При этом промывочная вода удаляется через сифон. В третьей камере масло подвергается вакуумированию в целях удаления из него воздуха. Обработка завершается продавливанием пласта масла через решетки, между которыми установлены ножи для его разрезания.

При необходимости добавления влаги включают дозировочный аппарат. Готовое масло выходит через одно из отверстий насадки текстуратора. Ледяная вода подается в наружный цилиндр сбивателя, рубашку текстуратора и вал сбивателя центробежным насосом высокого давления.

Техническая характеристика маслоизготовителя А1-ОЛО-1

Производительность, кг/ч………………………………………………… 1000

Температура, °С:

сбивания сливок………………………………………………………….. 9…14

масла на выходе………………………………………………………….. 12…15

Содержание жира в пахте, %……………………………………………. 0,7

Содержание воздуха в масле, %……………………………………….. до 3,5

Вакуум в камере обработки, МПа……………………………………… 0,066

Расход воды для промывки масла, м³/ч……………………………… 1,5

Расход воды для охлаждения, м³/ч……………………………………. 3,5

Частота вращения, с^–1:

сбивателя……………………………………………………………………. 9,20…41,6

шнеков текстуратора……………………………………………………. 0,33…1,00

Установленная мощность, кВт………………………………………….. 31,2

Габаритные размеры, мм………………………………………………….. 4090´870´1800

Масса, кг………………………………………………………………………… 2468

Трехцилиндровый маслообразователь Т1-ОМ-2Т (рис. 20.11) предназначен для переработки высокожирных сливок в сливочное масло.

Он состоит из станины 22, унифицированных цилиндров одинаковой конструкции. Каждый из цилиндров включает в себя фланцы передний 7 и задний 13, обшивку 9,  обечайки наружную 10 и внутреннюю 12, вытеснительный барабан, крышку 5, втулку направляющую 3, кран воздушный 4, кронштейн 1, кольцо уплотнительное 6 и 14, подшипники 16, 17, шестерни 18, 19, редуктор и рубашку для охлаждения продукта водой. В рубашке проложена и закреплена спираль 11. Задней стенкой цилиндра является торцевой диск редуктора 15, а передней – крышка 5.

Вытеснительный барабан 8 изготовлен из нержавеющей стали с ребрами жесткости. На нем размещены два ножа 21, оснащенных пластинками из пластмассы. Ножи свободно поворачиваются над плоскостями вытеснительного барабана. При вращении барабана ножи под действием центробежной силы отбрасываются и прижимаются лезвием к внутренней поверхности цилиндра.

Для удаления воздуха и контроля за наполнением цилиндра сливками в верхней части крышек расположены воздушные краны, которые открываются при пуске маслообразователя. В нижней части крышки верхнего цилиндра размещен кран 2 для выпуска продукта. На выходе продукта установлены выпускной кран 2 и термометр сопротивления для контроля за температурой выходящего масла.

От электродвигателя 20 маслообразователь приводится в движение через редуктор 15.

Высокожирные сливки с температурой 80…90 °С подаются в нижний барабан маслообразователя, а рассол и ледяная вода – в охлаждающую рубашку. При работе слой сливок срезается ножами и перемешивается. Температура масла на выходе обычно не превышает 10…12 °С. Масло, перемещаясь к выпускному патрубку, выходит из него. Продолжительность нахождения продукта в маслообразователе 3…6 мин.

В нижнем цилиндре высокожирные сливки, охлаждаясь до температуры кристаллизации глицеридов (22…23 °С), сохраняют свойства эмульсии. Температура рассола в нижнем цилиндре  –1…–3 °С, в среднем –3…–5 °С. В среднем цилиндре начинается процесс структурообразования: жир из жидкого состояния переходит в вязкопластичное и отвердевает в течение 5…20 с. Продукт в среднем цилиндре охлаждается до 11…13 °С. В верхнем цилиндре вследствие механического воздействия в течение 150…250 с продукт приобретает мелкокристаллическую структуру и пластическую консистенцию.

Температура продукта в верхнем цилиндре вследствие охлаждения водой при температуре 7…9 °С даже повышается на 1…2 °С. Выделение тепла при механическом воздействии превышает отвод через стенку цилиндра к охлаждающей воде. Оптимальным углом установки ножей является угол 35, а кольцевой зазор при производительности 450, 650 и 850 кг/ч соответственно 15, 22 и 29 мм.

Техническая характеристика маслообразователя Т1-ОМ-2Т

Производительность, кг/ч………………………………………………. 700

Количество цилиндров, шт…………………………………………….. 3

Поверхность охлаждения, м²………………………………………….. 2,1

Диаметр цилиндра, мм…………………………………………………… 315

Частота вращения вытеснительного барабана, с^–1…………….. 2,5

Установленная мощность, кВт………………………………………… 6,6

Габаритные размеры, мм………………………………………………… 1870´1050´1775

Масса, кг………………………………………………………………………. 800

Пластинчатый маслообразователь РЗ-ОУА (рис. 20.12) предназначен для переработки высокожирных сливок в сливочное масло. Он состоит из станины 16 с опорами 21, охладителя 13, маслообработника 12 и системы трубопроводов.

Электродвигатель 20 с помощью клиновых ремней 3 и 9, редуктора 4 и шкивов 2, 5, 6, 7, 10, 17 приводит во вращение вал охладителя 13 и вал маслообработника 12. Натяжение клиноременной передачи осуществляется винтом 1 и натяжным роликом 8. Привод вала 15 маслообработника осуществляется двухступенчатой клиноременной передачей от того же электродвигателя. Ведомый шкив 17 первой ступени клиноременной передачи является сменным. При замене его другим, входящим в комплект маслообразователя, меняется скорость вращения вала охладителя и вала маслообработника. На конце приводного вала 19 редуктора имеется паз для рукоятки, при помощи которой производится холостое вращение маслообразователя.

Подача высокожирных сливок в маслообработник 12 осуществляется через трубопровод 11 и трехходовой кран 14. Охладитель 13 представляет собой сжатый пакет пластин в комплекте с ножами, надетыми на приводной вал редуктора. Уплотнение пластин между собой осуществляется резиновыми кольцами, сжатие пакета пластин – с помощью нажимной плиты 18 специальными гайками.

Хладоноситель по каналам, образованным втулками продуктовых пластин, поступает во внутреннюю полость охлаждающих пластин, омывает торцовые стенки этих пластин изнутри и через такие же каналы выводится из них.

В первой части охладителя продукт поступает в полость, образуемую продуктовой пластиной, через центральное отверстие охлаждающей пластины, откуда по щели, образуемой охлаждающей пластиной и вращающимся диском, к периферии диска. Затем продукт огибает диск и движется в зазоре между диском и стенкой следующей охлаждающей пластины от периферии диска к центру, после чего направляется в следующую секцию через центральное отверстие охлаждающей пластины.

Во второй части охладителя в зоне температур, где интенсивно повышается вязкость продукта, с целью уменьшения гидравлического сопротивления предусмотрено движение продукта в зазоре между каждой парой охлаждающих пластин в одном направлении: либо от центра к периферии, либо от периферии к центру. Для этого установлены специальные охлаждающие пластины со сквозными отверстиями для прохода продукта, расположенными по окружности в зоне, прилегающей к продуктовой пластине. Зазоры по центральной части между этими пластинами и вращающимся валом уплотнены с помощью специальных втулок, которые прижимаются к пластине гидравлическим давлением.

В этой части охладителя вместо дисков на валу установлены лопастные турбулизаторы (крестовины) со скребковыми ножами. Ножи, беспрерывно вращаясь, перемешивают продукт и счищают его с торцовых поверхностей охлаждающих пластин, чем интенсифицируют процесс теплообмена.

Маслообработник (рис. 20.13) представляет собой цилиндр 2, внутри которого неподвижно закреплен отражатель 4 с текстурационной решеткой, а на валу закреплена трехлопастная мешалка 3. В состав маслообработника входят также конус 1, подшипник 5, кольца 6 и 7, манжета 8, полумуфты 9 и 10, крышка 11, вал 12, кольцо 13, уплотнение 14, пружина 15, кран 16 и кольцо 17. Под воздействием мешалки происходит механическая обработка продукта с целью придания ему оптимальных структурно-механических свойств. В верхней части маслообработника установлен кран для спуска воздуха, а в нижней – кран 16 для спуска жидкости после мойки маслообразователя.

Пульт управления обеспечивает управление электрооборудованием установки, контроль температуры в трех точках, блокировку от перегрузки электродвигателей и от короткого замыкания, звуковую сигнализацию о перегрузке электродвигателя маслообразователя и контроль потребляемого тока.

Блок манометра, пневмодатчик и регулирующий клапан образуют комплекс устройств, которые позволяют регулировать и автоматически поддерживать температурный режим маслообразователя. Этот комплекс приборов не нуждается в электропитании и построен на применении энергии сжатого воздуха.

Блок манометра устанавливается на кронштейне, который болтами закрепляется в верхней части маслообразователя. Присоединение блока манометра к установке осуществляется через пневмодатчик, который монтируется на тройник на входе продукта в маслообразователь. Пневмодатчиком служит вертикально установленная нержавеющая труба длиной 512 мм. В верхней части труба имеет штуцер для присоединения манометра. При работе в автоматическом режиме к штуцеру присоединяется регулирующий манометр, при работе в ручном режиме – обычный показывающий манометр. Воздушная подушка, образуемая в пневмодатчике, передает давление продукта на манометр и одновременно служит для защиты манометрической трубки от попадания в нее продукта.

К штуцеру «Питание» регулируемого манометра через фильтр-влагоотделитель и редуктор давления подводится сжатый воздух от центральной сети или отдельного компрессора.

Для стабилизации основного показателя ведения процесса охлаждения температуры продукта использована зависимость его вязкости от температуры. При увеличении температуры продукта вязкость его понижается, уменьшается давление на входе в аппарат. Уменьшение давления продукта на входе в маслообразователь через пневмодатчик воспринимается изодромным регулятором манометра и приводит к уменьшению давления воздуха. В результате этого увеличиваются проходное сечение регулятора и подача хладоносителя, температура продукта при этом понижается. При увеличении давления на входе (переохлаждение продукта) действие регулятора противоположное.

Высокожирные сливки винтовым насосом подаются в охладитель маслообразователя, где со скоростью около 40 °С в минуту охлаждаются от 75 до 11…14 °С. Затем по щели между охлаждающей пластиной и диском-турбулизатором высокожирные сливки направляются к центру.

Через центральное отверстие сливки переходят в камеру следующей продуктовой пластины, в которой перемещаются по щели от центра к периферии. В следующей камере они движутся сначала от периферии к центру, а затем от центра к периферии.

Вторая стадия процесса проходит в маслообработнике маслообразователя, где продукт подвергается интенсивной механической обработке. В маслообработнике температура продукта повышается до 15…18 °С за счет механической обработки и выделения скрытой теплоты кристаллизации. Интенсивность механической обработки на второй стадии процесса является главным фактором получения масла с оптимальными структурно-механическими свойствами. При продавливании продукта через решетку разрушаются грубые кристаллизационные структуры  и под воздействием крыльчатки продукт выходит через патрубок.

Техническая характеристика пластинчатого маслообразователя РЗ-ОУА

Производительность при выработке масла, кг/ч:

сладко-сливочного…………………………………………….. 1000

крестьянского……………………………………………………. 800

Вместимость, дм³:

охладителя…………………………………………………….. 22

маслообработника………………………………………….. 28

Частота вращения, с^–1:

вала охладителя……………………………………………… 1,17; 33; 1,67

мешалки маслообработника…………………………….. 4,65; 5,35; 6,70

Потребление электроэнергии, кВт·ч…………………….. 8,6

Расход холода, кВт…………………………………………….. 42

Давление сжатого воздуха, МПа…………………………. 0,2…0,6

Расход сжатого воздуха, м³/ч……………………………… 1

Габаритные размеры, мм…………………………………….. 2200´1700´1800

Масса, кг…………………………………………………………… 1200