Открытые сепараторы в молочной промышленности

Открытые сепараторы представляют собой наиболее простые и широко распространенные конструкции. Для привода их требуется значительно меньше энергии, чем для привода полузакрытых и герметических сепараторов. Поэтому все сепараторы с ручным приводом делают открытого типа, как наиболее легкие на ходу, простые и дешевые.
В молочной промышленности применяются открытые сепараторы производительностью 600 и 1000 л/ч, а производительностью менее 600 л/ч — в сельском хозяйстве.

Рис. 1. Открытый сепаратор производительностью 1000 л/ч:
1 — плита; 2 — станина; 8 — веретено (вертикальный вал); 4 — рожок приемника обезжиренного молока; 5 — рожок приемника сливок; 6 — поплавковая регуляторная камера; 7 — кран; 8 — поплавок; 9 — барабан; 10 — электродвигатель.

Сепаратор СОМ-3-1000. Сепаратор (рис. 1) смонтирован с электродвигателем 10 на одной плите и соединен клиноременной передачей через фрикционно-центробежную муфту. В чугунной станине 2 размещен механизм, состоящий из горизонтального вала, имеющего на конце, выходящем из станины, шкив с фрикционно-центробежной муфтой, и бронзовое винтовое колесо, через которое передается движение вертикальному валу 3 (веретену). На конце вала 3 помещается барабан 9, вращающийся со скоростью 8100 об/мин.

Рис. 2. Барабан сепаратора открытого типа:
1 — днище барабана с центральной трубкой; 2 — резиновое кольцо:  3 — тарелкодержатель; 4 — пакет тарелок; 5 — верхняя тарелка с ребрами; 6 — корпус барабана; 7 — гайка; 8—регулировочный винт.

Верхний подшипник веретена имеет упругую опору, состоящую из шести радиально расположенных спиральных пружин.
Молоко через кран 7 подается в поплавковую камеру 6, где поплавком 8 поддерживается постоянный уровень молока и, следовательно, обеспечивается постоянный равномерный приток его в барабан. Обезжиренное молоко и сливки выбрасываются в приемники и отводятся через рожки 4 и 5.
Основной рабочей частью сепаратора является барабан, так как в нем происходит выделение сливок. Остальные части служат для поддержания барабана и сообщения ему вращательного движения, а также для подвода и отвода от него жидкостей (молоко, обезжиренное молоко, сливки).
Барабаны (рис. 2) сепараторов изготовляют из стали, луженой чистым оловом, или из нержавеющей стали. Днище барабана представляет одно целое с центральной трубкой. Верхняя часть трубки имеет нарезку для навинчивания гайки, которой скрепляется корпус барабана с днищем. Герметичность соединения достигается прокладкой резинового кольца 2.
На центральную трубку 1 надевается тарелкодержатель 3, фиксирующий положение тарелок в барабане и направляющий потоки молока из центральной трубки в межтарелочные зазоры. Положение тарелок по вертикали фиксируется напайками (ши- пиками). Тарелки 4 в барабане разделяют молоко на тонкие слои, благодаря чему создаются благоприятные условия для выделения жира. Зазор между тарелками составляет 0,3—0,4 мм, толщина тарелок около 0,4 мм, количество — 56, мощность электродвигателя 1 кет, число оборотов барабана 8100 в минуту.
                                            СОМ-7-600  COM-3-1000
Производительность, л/ч                     600     1000
Количество тарелок                          48       48—56
Расстояние между тарелками, мм       0,4-0,5    0,4—0,5
Масса барабана, кг                           8,5      16,3
Объем грязевого пространства, см3       230      410
Диаметр питательной трубки, мм         12,5    17
Число оборотов в минуту       
барабана                                      7560   8100
горизонтального вала                       520     556
электродвигателя  1410   930
Габариты, мм                                            
длина                                          860     851
ширина                                        408     375
высота                                         905     788
Масса, кг                                      100     120

Сепараторы для высокожирных сливок. Эти сепараторы применяют в поточных линиях производства масла для получения сливок жирностью до 84% из сливок жирностью 30—40%.
Они отличаются от обычных сепараторов-сливкоотделителей открытого типа регуляторами жирности сливок, расстояниями между тарелками и конструкцией приемников сливок. Станина, приводной механизм и барабан, за исключением верхней части его крышки и разделительной тарелки такие же, как и у обычных сепараторов-сливкоотделителей открытого типа.
На рис. 3 приведен общий вид сепаратора марки ОСМ-5 производительностью 900—1000 кг высокожирных сливок в час. В центре поплавковой камеры этого сепаратора имеется кран, которым регулируется приток сливок из поплавковой камеры в барабан. С уменьшением притока жирность сливок увеличивается.
Приемник сливок у этих сепараторов сделан так, что высокожирные сливки, несмотря на высокую их вязкость, хорошо стекают по наклонной плоскости приемника к выходу.
Горизонтальный вал 16 и вертикальный вал (веретено; 13 соединены винтовой передачей под углом 90°. Вертикальный вал имеет шарикоподшипники 12 с пружинными амортизаторами в верхней части, а внизу шарикоподшипники 15.
Сепаратор для высокожирных сливок ОСМ-5
Рис. 3. Сепаратор для высокожирных сливок ОСМ-5
1 — барабан; 2 — приемник пахты; 3 — приемник высокожирных сливок; 4 — крышка; 5 — поплавковая камера; 6 — поплавок; 7 —питательный патрубок; 8 — регулировочный кран; 9 — стяжка; /0—выходной патрубок пахты; 11 — тормоз; 12 — верхний подшипник; 13—вертикальный вал (веретено); 14 — станина; 15 — нижний подшипник; 16 — горизонтальный вал; 17 — тахометр; 18 — прижимная планка; 19 — стопорный винт.

 Корпус верхнего подшипника крепится к станине тремя винтами. Надеваемая на веретено шайба с глубокими концентричными каналами с нижней стороны предотвращает попадание в подшипник жидкости из чаши станины при мойке сепаратора и масляной пыли из картера в чашу во время работы.

Рис. 4. Горизонтальный вал сепаратора ОСМ-5 и ОСН:
1 — бандаж; 2 — ведущий диск; 3 —подшипники скольжения; 4 — фланец; 5 — полый вал; 6 — винтовое зубчатое колесо; 7 и 15 — шарикоподшипники; 8 — ведомая полумуфта; 9 — резиновый диск; 10 — палец; 11 — ведущая полумуфта; 12 — веретено; 13 — вал сплошной; 14 — зубчатое колесо для тахометра; 16 — ось колодки; 17 —колодка; 18 — накладка; 19 — крышка.

Верхний конец веретена конический, на него плотно садится барабан. Конец веретена выходит в барабан. Гайкой, навинчиваемой на конец веретена, барабан прочно закрепляют на веретене. Подпятник веретена смонтирован на массивной спиральной пружине, смягчающей возможные удары при посадке барабана.
Горизонтальный вал сепаратора (рис. 4) состоит из двух частей: полого вала 5, смонтированного на двух шарикоподшипниках 7 и 15, и проходящего внутри его сплошного вала 13, вращающегося в полом валу (в период разгона барабана) на подшипниках скольжения 3. На полом валу 5 закреплено винтовое зубчатое колесо 6 и имеется зубчатое колесо 14 для тахометра. На конце этого вала закреплен бандаж 1 фрикционно-центробежной муфты.
На одном конце сплошного вала 13 закреплена ведомая полумуфта 8, соединенная через резиновый диск 9 с ведущей полу- муфтой 11, находящейся на валу фланцевого электродвигателя,, который прикреплен к станине. На другом конце этого вала закреплен ведущий диск 2, на котором имеются оси с насаженными на них откидными колодками. На колодках прикреплены накладки 18 из фрикционного материала. Во время работы они прижимаются прокладками к бандажу.


При пуске электродвигателя ведущий диск с колодками вращается со скоростью электродвигателя. Колодки центробежной силой прижимаются к бандажу и за счет трения постепенно увлекают его за собой, а вместе с ним полый вал и барабан сепаратора. В конце разгона скорости полого и сплошного валов сравняются, скольжение колодок прекратится, и барабан будет вращаться с постоянной скоростью.
Фрикционно-центробежные муфты конструктивно просты, действуют автоматически, надежны в работе и применяются почти у всех приводных сепараторов.
Аналогична конструкция приводного механизма и у других открытых сепараторов.

Техническая характеристика сепараторов для высокожирных сливок
                                              СМ-1     ОСД-М        ОСД-50С     СМ-2  ОСМ-5
Производительность, кг/ч         300—350           250       400—500      700     1000
Число оборотов барабана в минуту    7200   7250   6500   6000   5500
Количество тарелок              85—90        75—80    88—95           98       115
Объем грязевого пространства, см3               1700   1700   3100   5450   10 000
Продолжительность непрерывной работы, ч           1,5      2          2,2      2,2      3,5
Количество жира в пахте, %                  до 0,5             до 0,5             до 0,5             до 0,5             до 0,3
Число оборотов горизонтального вала в минуту                1420   1420   1420   1420   1420
Мощность электродвигателя, кет         2,8      2,8      4,5      7,0      10,0
Габариты, мм
длина                                        850      695         956       1080   1500
ширина                                     665      650         630       815     663
высота                                      1035    1085       1235     1345   1580
Масса, кг                                   250      310         480       558     850

Некоторые новые сепараторы большой производительности имеют специальные электродвигатели, обеспечивающие постепенный разгон барабана сепаратора без фрикционно-центробежной муфты.