На нашем интернет портале море информации по пищевой
и перерабатывающей промышленности, АПК и пищевой тематике
» » Вертикальные и горизонтальны автоклавы

Вертикальные и горизонтальны автоклавы

     Вертикальные автоклавы изготовляют двух- и четырехсетчатыми, различающимися только высотой корпуса.
     Двухсетчатый вертикальный автоклав марки АВ-2 Батумского машиностроительного завода (рисунок 1) имеет сварной цилиндрический корпус, изготовленный из углеродистой стали Ст. 3. Герметичность соединения крышки с корпусом обеспечивается прокладкой из промасленного асбеста. Внутри автоклава над днищем расположен барботер. На опорном кольце устанавливают стальные сетки с отверстиями на всей боковой поверхности. На крышке автоклава установлен кран для продувки. Под крышкой автоклава укреплен кольцевой душ. Труба для слива воды присоединена к днищу автоклава в центре. К цилиндрической части автоклава приварена коробка, на которой установлены термометр (до 150°С), манометр (до 0,6 МПа) и предохранительный клапан. Для циркуляции воды в коробке она соединена трубкой с нижней частью автоклава; благодаря этому обеспечивается правильное показание термометра.    
     Батумский машиностроительный завод выпускает автоклавы, у которых крышка прижимается к корпусу специальным зажимом (вместо нескольких барашковых гаек), что облегчает труд автоклавщиков и сокращает время на закрывание и открывание крышки автоклава.
     На корпусе автоклава и на крышке укреплены кольца (фланцы) трапецеидального сечения, между которыми расположена
Вертикальные автоклавы
а-марки АВ-2: 1 - корпус автоклава; 2-крышка автоклава; 3 и 4 - кольца (фланцы); 5 - уплотнительная прокладка; 6 - поясной зажим; 7 - сегменты; 8- наружный пояс автоклава; 9 - противовес; 10 - сетки; 11- барботер для подвода пара; 12 - днище, б -марки АВ-4; 1- опора; 2 -бандаж; 3 - циркуляционная трубка; 4 - приборная коробка; 5 - воздушный краник.
Рисунок  1 -Вертикальные автоклавы

     Уплотнитёльная прокладка. Быстродействующий поясной зажим имеет 15 секторных захватов (сегментов), укрепленных на кольце из пружинной полосовой стали, и рычажную систему для стягивания и разведения зажима. При повороте рычага поясной зажим стягивает сегменты. Сегменты, сходясь, входят своими внутренними вырезами в выступы колец и прижимают крышку к корпусу автоклава. Наружный пояс ограничивает перемещение сегментов и удерживает их в определенном положении при открытой крышке.
     Схема коммуникации одного автоклава показана на рисунок 2. Как видно из схемы, автоклавы для стерилизации с противодавлением, кроме обычных трубопроводов, имеют еще трубопровод, под водящий сжатый воздух (обычно через барботер для пара), либо трубопровод для воды, подаваемой под давлением центробежным или паровым насосом. Кроме того, от верхней части корпуса автоклава отходит труба, связанная с канализацией.
     Коммуникация автоклава

1,2 и 4 - трубопроводы; 3 - центробежный насос; 5 - компрессор; 6 - ресивер со сжатым воздухом.
Рисунок 2 - Коммуникация автоклава

     На трубопроводах, подающих в автоклав пар и воду, имеются обратные клапаны; они предотвращают движение воды из автоклава в сеть, если там уменьшается давление. На паропроводящей трубе устанавливают два запорных вентиля.
     Перед работой проверяют состояние автоклава, исправность всех вентилей, контрольно-измерительной аппаратуры и прокладок.
     Стерилизацию консервов в жестяной таре в среде пара ведут следующим образом. При помощи электротали загружают корзины с банками в автоклав, закрывают крышку и поясным зажимом прижимают крышку к автоклаву поворотом рычага. Затем открывают продувной кран и паровой вентиль; воздух при этом вытесняется паром из автоклава. При появлении струи пара из продувного крана его закрывают и продолжают подогрев до установленной температуры в автоклаве. Продолжительность нагрева устанавливается режимом стерилизации. Скорость повышения температуры регулируют путем подачи в автоклав пара. По достижении температуры стерилизации ее поддерживают в течение всего времени стерилизации, контролируя термометром и регулируя подачей свежего пара.
     По истечении времени стерилизации паровой вентиль закрывают и постепенно снижают давление и температуру, выпуская пар через продувной кран за время, предусмотренное режимом стерилизации. Затем банки охлаждают. Для этого в автоклав подают под давлением холодную воду или выгружают сетки из автоклава и банки охлаждают под водяным душем или на воздухе. Банки охлаждают до температуры на их поверхности 40-45° С. Если их не охладить, то продолжается разваривание продукта в банке. При охлаждении до более низких температур банки не высыхают и могут покрыться ржавчиной.
     Стерилизацию консервов в стеклянных банках в воде с водяным противодавлением осуществляют следующим образом. В автоклав» наполненный водой, температура которой отличается на 10-15° С от температуры банок, загружают наполненные корзины. Крышку герметически закрывают и заполняют автоклав водой, оставляя под крышкой небольшую воздушную прослойку. Прослойка является буфером, предотвращающим резкие колебания давления при выпуске части воды. Затем в автоклав подают пар, постепенно повышая температуру и давление в нем до установленных значений.
     Давление в автоклаве увеличивается за счет образовавшегося конденсата из пара. Если давление в автоклаве станет больше допустимого, а температура еще не достигнет нужной величины, то давление снижают, осторожно выпуская часть воды через сливную трубу.
     Установленную температуру непрерывно поддерживают в течение всего времени стерилизации, одновременно сохраняя постоянное давление в автоклаве. По окончании стерилизации банки охлаждают. Для этого сверху в автоклав впускают холодную воду и такое же количество воды выпускают через спускную трубу.
     Исследования показали, что при охлаждении термостойкость свекла значительно ниже, чем при нагревании. Объясняется это тем, что при нагревании наружные слои стенки стеклянной банки испытывают сжимающие усилия, а при охлаждении в них возникают растягивающие усилия, в результате которых получаются трещины и банки разрушаются. Как показывает опыт, наиболее опасным является этап охлаждения банок от температуры стерилизации до 70° С. В этом интервале температур в материале банок возникают особенно высокие напряжения, приводящие иногда к их разрушению. Чтобы предотвратить бой банок при охлаждении, температура в автоклаве должна снижаться постепенно и равномерно. Для этого охлаждающую воду подают мелкими струями через барботер или душ, укрепленный под крышкой автоклава. Этот способ в заводских условиях показал хорошие результаты.
     Когда температура в автоклаве приближается к конечной, давление постепенно уменьшают, продолжая охлаждение. По окончании охлаждения закрывают все вентили, открывают продувной кран или вентиль на сливной трубе и доводят давление в автоклаве до атмосферного. Затем выпускают часть воды и выгружают корзины с банками.
     Устройства для загрузки автоклавных сеток банками и выгрузки их из сеток значительно облегчают труд работающих, повышают производительность труда и уменьшают бой банок. Наиболее простой способ загрузки жестяных банок в сетки - это загрузка с применением водяной подушки. При этом способе пустую сетку при помощи электротали погружают в сосуд с водой, уровень которой несколько выше кромки сетки. С транспортера банки подают в воду, которая предохраняет их от деформации или боя. Когда сетка .заполнится банками, ее выгружают из сосуда с водой и загружают в автоклав.
     Для разгрузки сеток после стерилизации может быть использован такой же сосуд, но заполненный раствором, удельный вес которого больше удельного веса банок.
     Для загрузки банок в сетки и выгрузки их из сеток применяют также установки с гидравлическим подъемником, а также с электромагнитной головкой.
     Качество консервов и возможность их длительного хранения в значительной степени зависят от точности соблюдения режима стерилизации. Наиболее надежными являются автоматический контроль и автоматическое регулирование температуры в автоклаве и продолжительности собственно стерилизации. В автоклавах периодического действия для регулирования и контроля повышения давления и температуры, продолжительности и температуры собственно стерилизации, автоматической продувки автоклава от воздуха, противодавления, продолжительности снижения давления и охлаждения 'водой применяют различные автоматические схемы.
     Для автоматического контроля и регулирования используют пневматические и электрические программные терморегуляторы с применением реле времени, звуковой и световой сигнализации, с автоматической записью во времени температуры и давления в автоклаве.
     При стерилизации консервов в жестяной и стеклянной таре паром в периодически действующем автоклаве, работающем с противодавлением, применяют программные регуляторы температуры и давления системы ПРП-2 и ПРП-2У. Эти регуляторы обеспечивают устойчивый процесс стерилизации согласно заданному режиму с отклонением температуры от заданной ±1,5° С .
     Горизонтальный автоклав. Корпус автоклава (рисунок 3) установлен в горизонтальном положении на лапах.
Горизонтальный автоклав
1 - корпус; 2 - крышка; 3- зажимной штурвал; 4-Сгрботер.
Рисунок 3 - Горизонтальный автоклав

     Торцевые стороны корпуса с одной или с двух сторон закрываются герметически крышками на петлях. Внутри автоклава установлены барботер для подачи пара и рельсы, по которым перемещаются тележки с банками. Горизонтальные автоклавы строятся в расчете на одну, четыре и шесть тележек; различаются они между собой только длиной корпуса. Эти автоклавы снабжены такими же контрольно-измерительными приборами и коммуникацией, как и вертикальные автоклавы.
     Для горизонтальных автоклавов (в отличие от вертикальных; не требуется каналов (шахт) при их установке, а также монорельсов с электроталью или кранов для загрузки банок. Наличие крышек позволяет загружать автоклав с одной стороны и разгружать его с другой стороны; это обеспечивает некоторую поточность движения банок, в особенности, если загрузку автоклава производить в стерилизационном цехе, а разгрузку - у склада готовой продукции. Однако горизонтальные автоклавы занимают большую площадь и в них трудно проводить стерилизацию консервов в воде, кроме того, степень использования их объема меньше. Исследования показали, что при меньшем времени стерилизации качество консервов более высокое.
Схема загрузки вращающихся сеток
     Рисунок 4 - Схема загрузки вращающихся сеток
     
     Продолжительность стерилизации зависит от интенсивности теплообмена, значительно увеличивающейся при перемешивании содержимого банки, когда передача тепла происходит главным образом путем конвекции, а не теплопроводности. Кроме того, перемешивание позволяет несколько увеличить температуру стерилизации, что также сокращает время прогрева.
     Банки вращают как вокруг их осей, так и с донышка на крышку. Первый способ осуществляется в роторных непрерывно действующих стерилизаторах; второй - в горизонтальных автоклавах периодического действия. В такой автоклав по рельсам вкатывайся сетка с вертикально (рисунок 4,б) или горизонтально уложенными банками (рисунок 5,а); герметично закрывается крышка и приводится во вращательное движение сетка с банками при помощи электродвигателя и специального механизма.
     Для улучшения теплообмена во время нагревания и стерилизации вода в автоклаве непрерывно циркулирует, для чего используются специальные циркуляционные насосы.
  • Похожие материалы