Cыродельные котлы и ванны с механическими мешалками

Для облегчения труда и повышения его производительности на заводах устанавливают сыродельные котлы и ванны с механическими мешалками двух типов: одни совершают только вращательное движение, другие — вращательное и возвратно-поступательное.
Мешалки первого типа только вымешивают сырное зерно. Различают мешалки переносные, не имеющие жесткого и постоянного крепления над котлом или ванной, и стационарные.
На небольших электрифицированных заводах при выработке сыра в котлах и ваннах емкостью до 1000 л применяют переносные пропеллерные мешалки.
Переносная пропеллерная мешалка ПСМ-1 (см. рис. 80) состоит из червячного редуктора 7, фланцевого электродвигателя 6, стойки 8 для крепления редуктора, пропеллера 9, трубчатой рамы 10, на которой крепится редуктор с электродвигателем и отражатель 11. Отражатель тормозит круговое движение массы и создает восходящие потоки ее, что способствует более интенсивному перемешиванию. Приводной механизм мешалки ПСМ-1 приведен на рис. 1.
Мешалки, установленные на прямоугольных ваннах, не имеют отражателей. Круговое движение сырной массы тормозится в результате ударов ее о стенки ванны.
Техническая характеристика мешалки ПСМ-1
Число оборотов пропеллера в минуту            38
Мощность установленного электродвигателя, квт 0,27
Габариты, мм          
длина рамы для ванны                1300
длина рамы для котлов               2000
ширина                     290
высота                      845
Масса, кг                  41

Стационарные мешалки монтируют над котлом на поворотном кронштейне. Приводной механизм таких мешалок отличается от приводного механизма переносной тем, что соединение электродвигателя с редуктором не фланцевое, а через удлиненный вал на муфтах.
Механические мешалки второго типа совершают вращательное и возвратно-поступательное движение вдоль ванны.
Редуктор приводного механизма у этих мешалок ступенчатый, что позволяет менять скорость вращения во время работы  мешалок, либо установлен вариатор с плавным переходом от одной скорости к другой.
Приводной механизм переносной мешалки
Рис. 1. Приводной механизм переносной мешалки:
1—крышка; 2 — роликоподшипник; 3 — радиальный шарикоподшипник; 4 — ступица; 5 ~ шестерня; б — корпус редуктора; 7 — крышка редуктора; 8 — вертикальный вал редуктора; 9 — втулка; 10 — муфта; 11— чашка для масла; 12 и 18—трубы; 13 —  лопасть мешалки; 14 — электродвигатель; 15 — червячный вал редуктора; 16 — конический роликоподшипник; 17 — регулирующий винт.

Ванны последних выпусков оснащены многоскоростным электродвигателем и бесступенчатым вариатором.
На рис. 2, а изображена ванна СВ-2000 с приводным механизмом, имеющим ступенчатый редуктор. Он смонтирован на каретке 3, которая перемещается над ванной по двум параллельно расположенным балкам (швеллерам) 2. Концы балок опираются на вертикальные стойки 1, прикрепленные к корпусу.
Внутренний резервуар ванны выполнен из листовой нержавеющей стали, а наружный или корпус — из углеродистой. Обшивка корпуса деревянная, облицованная тонкой листовой сталью. В пространство между корпусом и ванной (в рубашку) подводятся пар и вода. При подогревании молока излишек воды, получаемой от конденсации пара, вытекает через переливной патрубок. Для спуска сыворотки в нижней части ванны сбоку установлен кран 10. Ванну устанавливают на ножках, регулируемых по высоте.
Приводной механизм (рис. 2, б) работает следующим образом. От электродвигателя 31 через коробку скоростей движение передается звездочке 10, от которой через цепную передачу и звездочку 42 вращается вал 40. На концах этого вала закреплены конические шестерни 34. Эти шестерни находятся в зацеплении с шестернями 33 и передают движение вертикальным валам 29 и мотылям 28. С мотылями связаны стержни ножей 27, несущие рабочие инструменты. На верхнем конце вала 29 укреплена звездочка 35.
Посредством цепной передачи через звездочки 35 и 38 движение передается звездочке 37, находящейся в зацеплении с рейкой 36. Так как рейка закреплена неподвижно, то при вращении звездочка 37 перекатывается по рейке и тем самым передвигает каретку вдоль ванны.
Звездочка 37 вращается только в одну сторону, и когда она достигает конца рейки, то с помощью пружинного переключателя автоматически перекатывается на другую сторону рейки и заставляет тележку двигаться в обратном направлении.
Коробка передач имеет пять скоростей, изменение которых достигается поворотом маховичка 23, связанного через шестерню 25 и винт 24 с шарнирной шпонкой 12. При повороте рычага шпонка передвигается и включает в зацепление в соответствии с требуемой скоростью нужную шестерню.
Скорости вращения мешалки и перемещения каретки приведены в табл. 1.
На рис. 3 показан привод к ванне СВ-2000 с бесступенчатым вариатором, создающий плавное изменение скорости вращения мешалок от 9 до 22 об/мин. Это достигается вращением штурвала 14, изменяющего с помощью муфты 15 и двух тяг диаметры сцепления раздвижных шкивов 12 и 18.
Сыродельная ванна со ступенчатым вариатором
Рис. 2. Сыродельная ванна со ступенчатым вариатором:
а— общий вид: 1— стойка; 2 — балка (швеллер); 3—передвижная каретка;
4 — колонка вертикального вала; 5 — мешалка; 6 — редуктор; 7 — переключатель
скоростей; 8 — электродвигатель; 9— двустенный резервуар; 10 — кран для слива сыворотки; 11 — секция для подогрева смеси паром;
б — кинематическая схема привода: 1—9, 15—21 и 25 — шестерни; 10, 35, 37, и 42 — звездочки; 11 — цепь; 12 — шарнирная шпонка; 13 и 22 — вал промежуточных шестерен; 14 — корпус коробки передач; 23 — маховичок переключения скоростей; 24 — винт шарнирной шпонки; 26 — нож для резки сгустка; 27 — вал ножа; 28 — мотыль; 29 — вертикальный вал; 30 — ловушка масла; 31 — электродвигатель; 32—ролик; 33 и 34 — конические шестерни; 56 —рейка; 39  — подшипник горизонтального вала; 40 — горизонтальный вал; 41 — фрикционная муфта; 43 — плита стола; 44 — рама подвижного стола.
  
Шкивы состоят из двух конических дисков, при раздвигании которых можно изменять передаточное число клиноременной передачи в отношении 1 :2,5.
Вращательное движение мешалкам передается от электродвигателя 2 через клиноременную передачу к ведущему валу и далее через систему цепных передач 7,5 и 3 к вертикальным валам 9 и 19, а от них к лирам 20.

Рис. 3. Привод мешалки к ванне СВ-2000:
1 — катки; 2 — электродвигатель; 3 — ролико-втулочная цепь; 4— стержень с роликом; 5 и 7 — передача ролико-втулочной цепью; 6 и 10— натяжные звездочки; 8 — каретка; 9 — вертикальный вал; 11 — рычаг; 12 — ведомый раздвижной конический шкив; 13 — стержень крепления лиры; 14 — штурвал вариатора; /5 —муфта переключения; 16 — клиновой ремень; 17 — вал раздвижного ведущего конического шкива вариатора; 18 —ведущий раздвижной конический шкив; 19 — колонка вертикального вала; 20—лиры (ножи).

Возвратно-поступательное движение каретки 8, а следовательно, и мешалок осуществляется с помощью крепления к одному из звеньев цепи 3 стержня 4 с роликом. Ролик заведен в паз неподвижной кулисы, закрепленной к кронштейну над кареткой. Паз кулисы расположен под прямым углом к направлению движения каретки.

Рис. 4. Сыродельная ванна П-663:
1 — торцовые стойки; 2 — двустенный резервуар; 3 — ножка регулируемая; 4 — каретка; 5 — лира с фартуком; 6 — металлическая подкладка; 7 — линейка мерная; 8 — электропроводка

При включении электродвигателя звездочки вращаются, обкатывают цепь 3 с внутренней стороны и тем самым тянут и передвигают каретку вдоль ванны. В крайнем положении каретки стержень 4 скользит по пазу кулисы поперек движения каретки, перемещается на другую сторону звездочки и в результате изменяется направление движения каретки и мешалок. При другом крайнем положении цикл движения стержня повторяется и каретка 8 перемещается в противоположную сторону.
В последние годы разработано три новых типоразмера ванн с мешалками емкостью 2, 3 и 5 тыс. л.
Ванна П-663 (рис. 4) состоит из двустенного резервуара 2, передвижной каретки 4 с приводом и лир 5. Резервуар ванны 11-663 сварной металлической конструкции, состоящей из двух ванн — внутренней и наружной. Внутренняя ванна резервуара изготовлена из листовой нержавеющей стали, наружная — из листовой углеродистой стали.
В межстенное пространство резервуара подводится пар для нагревания молока или смеси, а для охлаждения — холодная вода. Пар и вода подключаются к секциям из стальных труб.

Рис. 5. Кинематическая схема приводного механизма ванны П-663:
1 и 4 — звездочки; 2 — цепь; 3 — электродвигатель; 5 — червячный редуктор; 6 — шкив; 7 — клиновой ремень; 8 — раздвижной шкив; 9 — мешалка; 10 — кулиса.

Паровая секция представляет собой овал из трубы диаметром 1,25", расположенный между днищами наружной и внутренней ванн. Водяная секция размещается в верхней части межстенного пространства резервуара. Диаметр трубы 2".
Для равномерного распределения пара и воды по рабочей поверхности внутренней ванны на трубах секций расположены отверстия диаметром 5 мм. Отверстия размещают равномерно по всей длине секции через 30—50 мм. Струйки пара или воды, вытекающие из отверстий, направлены: пара — под дно ванны, а воды — на стенки.
Для разгрузки ванны от смеси зерна и сыворотки или промывной воды служит кран клапанного типа. В сторону разгрузочного крана ванну наклоняют с помощью ручного приспособления.
Приводной механизм (рис. 6) состоит из горизонтально расположенного трехскоростного электродвигателя 3, перемещающегося с помощью шестерни и рейки вдоль каретки, бесступенчатого вариатора скорости с клиноременной передачей, червячного редуктора, цепи и кулисы для создания возвратно-поступательного движения.
Ведущий шкив 8 вариатора состоит из двух раздвижных конических дисков, что позволяет ему изменять диаметр сцепления. Расположен он на валу электродвигателя. Ведомый шкив 6 находится на валу редуктора 5. При перемещении электродвигателя по салазкам каретки происходит натяжение или ослабление ремня, конические диски ведущего шкива 8 соответственно раздвигаются или сближаются, изменяя диаметр сцепления, а в результате и передаточное отношение привода.
Применение трехскоростного электродвигателя, бесступенчатого вариатора и червячного редуктора позволяет изменять вращение мешалок в пределах 5—26 об/мин.
Возвратно-поступательное движение каретки и мешалок осуществляется с помощью кулисного устройства.

Техническая характеристика ванны    П-663
Емкость, л    
полная                       2333
рабочая                    2000
Давление греющего пара, кгс/см2        1,8
Потребная мощность, квт                       0,4—1,1
Внутренние размеры ванны, мм          
длина                        3310
ширина                     1204
высота                      612
Габариты, мм          
длина                        4000
ширина                     1376
высота                      1850
Масса, кг                  1250
Сыродельная ванна емкостью 3000 л
Рис. 6. Сыродельная ванна емкостью 3000 л:
1 - колонка вертикального вала; 2 — соединительная головка вертикального вала с мешалкой;
3 - электрокабель; 4 — поддон; 5 — перфорированная трубка; 6 — внутренняя ванна; 7 — наружная
ванна; 8 — щит управления; 9 — паровая секция; 10 — опорная балка; 11 — ножи и мешалки; 12 — пневмоцилиндр для прессования пласта.

Ванна П-663 может быть укомплектована устройством для прессования сырного пласта. В него входят прессовальные диски и щиты, штанги и пневматические прессцилиндры, а также средства регулирования и распределения сжатого воздуха.
На рис. 6 показана сыродельная ванна емкостью 3000 л. От ванны П-663 она отличается в основном размерами, мощностью электродвигателя и конструкцией моста для передвижной тележки и привода. Ванна емкостью 5000 л отличается от ванны П-663 габаритами и девятискоростным вариатором с электромагнитными муфтами.