На нашем интернет портале море информации по пищевой
и перерабатывающей промышленности, АПК и пищевой тематике
» » Производство томатного сока. Подогрев дробленой массы (часть 1)

Производство томатного сока. Подогрев дробленой массы (часть 1)

Подогрев дробленой массы производится с целью:
а)       увеличения выхода сока при отжатии на экстракторах;
б)       удаления воздуха, вредно отражающегося на сохранений: витаминов;
в)       прекращения энзиматических процессов и роста некоторых, видов микро организмов;
г)        снижения отстоя сока.
Подогрев сока после отжатая на экстракторах, перед розливом в тару производится с целью удаления воздуха, а также прекращения жизнедеятельности основной микрофлоры.
Для подогрева применяются тенки, скольдеры и трубчатые подогреватели. Последние два аппарата являются непрерывно- действующими.
Наиболее совершенным является трубчатый вакуумподогреватель, принятый в типовой схеме производства.
Трубчатые вакуумподогреватели по сравнению с другими, конструкциями имеют следующие преимущества:
а)       высокая производительность ( 120-190 л/мин);
б)       не происходит разбавление сока конденсатом (наблюдающееся в скольдере);
в) исключаются потери массы, имеющиеся при работе на других аппаратах;
г)        быстрота подогрева (18 сек.);
д)       непрерывность процесса;
е)       не имеет места переход тяжелых металлов в продукцию (меди, олова и др.), так как детали, соприкасающиеся с массой изготовлены из некорродирующих металлов;
ж)       работа производится при строго установленном режиме благодаря имеющимся автоматическим приборам (терморегулятор, вакуумредуционный клапан);
в)       аппарат легко поддерживается в хороших санитарных условиях;
и)       лучше сохраняются витамины (отсутствует доступ воздуха);
к)       работа при больших скоростях массы и при небольших, перепадах температур почти исключает возможность образования нагара на поверхности нагрева;
л)       сравнительно малый удельный расход пара и большой, тепловой коэффициент полезного действия.

Трубчатый вакуумподогреватель (рис.1) состоит из двух самостоятельных секций, монтированных на общей станине. Верхняя секция служит для подогрева дробленой массы, а нижняя - для подогрева отжатого сока.
Общий вид вакуумподогревателяОбщий вид вакуумподогревателя
Рис. 1. Общий вид вакуумподогревателя

Дробленая масса и отжатый сок проходят по трубкам, расположенным внутри каждой секции; снаружи трубки омываются паром. Образующийся конденсат (а также попавший в паровое пространство воздух) удаляется через конденсатосборные трубы и конденсационные горшки в вакуумсборник, откуда отсасывается водяным эжектором. Вода, для эжектора подается пропеллерным насосом из водяного бачка, который является приемником для конденсата.
Указанный эжектор служит для создания первичного вакуума в паровом пространстве и поддерживания его в процессе работы.
Сохранение постоянного вакуума в паровом пространстве и постоянной температуры массы, уходящей из каждой секции, достигается регулированием количества поступающего пара. Регулирование количества пара в зависимости от вакуума в паровом пространстве автоматически производится установленными вакуумредукционными клапанами; регулирование же количества пара в зависимости от температуры уходящей массы-терморегуляторами системы Тейлор. Для удаления воздуха из дарового пространства наряду с приспособлениями на конденсационных горшках служат атмосферные компенсаторы, установленные на конденсато-сборочных трубах.
Во избежание чрезмерного повышения давления на каждой секции установлены пружинные предохранительные клапаны.
Для предупреждения попадания в паровое пространство посторонних примесей на питательной магистрали каждой секции установлены паровые фильтры.
Корпус каждой секции представляет собой цельнотянутую стальную трубу, на концах которой навинчены фланцы. К фланцам крепятся трубные решетки для размещения нагревательных трубок. Внутри каждой секции имеется 12 трубок из нержавеющей стали, по которым проходит масса.
Для герметичности в местах соединения каждой трубки с решеткой установлены сальники, благодаря которым трубки могут свободно удлиняться при повышении температуры, на концах каждой секции к фланцам корпуса шарнирно крепятся крышки. В средней части корпуса имеется трубный диск, предназначенный для поддержания трубок, а также для распределения потока пара. Подвод пара к секции производится через паровую коробку, расположенную над трубным диском. B нижней части корпуса, почти непосредственно у фланцев, имеются два штуцера для отвода конденсата. На каждой секции установлен мановакуумметр. Отвод, прогретой массы -производится через камеру для измерительных приборов.
Крышки (рис. 1 и 2) изготовлены из нержавеющего чугуна и имеют на внутренней поверхности впадины, при помощи которых попарно соединяются близлежащие трубки. Таким образом, достигается последовательнее прохождение массы повсем трубкам.
На передней крышке (рис. 2) имеется пять впадин и два штуцера, один из которых служит для подачи массы, а второй- для отвода в камеру для измерительных приборов.  На задней крышке (рис. 1) имеется 6 впадин. Крышки прикрепляются к фланцам корпуса при помощи барашек.
Для достижения плотности между крышками и трубными решетками имеются кольцевые резиновые прокладки.
Передняя крышка секции вакуумподогревателяПередняя крышка секции вакуумподогревателя
Рис. 2. Передняя крышка секции вакуумподогревателя

Камера для измерительных приборов (рис. 3) состоит из отрезка 4х-дюймовой трубы, на концах которой навинчены крышки, имеющие по два штуцера; нижний штуцер крышки, обращенной к секции, соединяется с патрубком, отводящим прогретую массу. Для отвода массы из камеры служит верхний штуцер второй крышки. Во второй штуцер этой же крышки ввинчивается термопатрон, соединяемый с терморегулятором гибкой металлической трубкой. Кроме того на корпусе камеры имеется штуцер для установки термометра, предназначенного для  контроля температуры уходящей массы. Вся камера для измерительных приборов изготовлена из некорродирующих металлов. Подача пара из магистрали высокого давления 5-7 атм в греющую камеру производится через паровой фильтр, паровпускной вентиль, вакуум-редукционный клапан и терморегулятор.
Пар направляется в каждую секцию таким образом, чтобы одна секция работала независимо от другой.
Паровой фильтр служит для задержания механических примесей, случайно попадающих, вместе с паром.
Камера для измерительных приборов
Рис. 3. Камера для измерительных приборов:
1-передняя крышка, 2-задняя крышка 3- штуцер для установки термопатрона, 4- штуцер для подзола массы, 5 - пружинный термометр.

Паровой фильтр представляет собой косоугольный тройник, внутри которого расположена в виде цилиндра металлическая сетка с мелкими отверстиями. Отводы, расположенные на одной оси, служат для прохода пара; третий же отвод соединен с вентилем и служит для спуска конденсата вместе с механическими примесями в канализацию.
Терморегулятор (рис. 4) предназначен для регулирования количества поступающего пара в зависимости от температуры уходящей массы. Терморегулятор состоит из двух основных частей: уравновешенного (двухседельчатого) клапана и регулирующего приспособления. Клапан помещен в специальном корпусе, установленном на паровой магистрали, идущей к парораспределительной коробке секции. В корпусе клапана имеются два сменных седла.
Регулирующее приспособление монтировано на специальном кронштейне, прикреплением к корпусу клапана.
Регулирующее приспособление состоит из следующих основных частей: меха, кожуха для меха, регулирующих колец, главной пружины, компрессионного винта, трубки кожуха меха, предохранительной пружины, регулирующей пружины и нижнего основания главной пружины.
Терморегулятор ТейлораТерморегулятор Тейлора
Рис. 4. Терморегулятор Тейлора:
1-канал, 2-кронштейн прибора, 3 - предохранительная спираль гибкой трубки, 4-регулирующее кольцо, 5-меха, 6-кожух для мехов, 7-главная пружина, 8-компрессионный винт регулирующей пружины, 8-нержавеющий шарикоподшипник, 10-регулирующая гайка, 11-.основание главной пружины, 12-предохранительная пружина, 13-основание предохранительной пружины, 14 - трубка кожуха меха, 15-пружина, регулирующая давление сальниковой набивки, 16-сальниковая коробка, 17-корпус клапана, 18-сменяемые гнезда клапана, 19-указательная шкала, 20 - соединительная гайка, 21 - втулка сальника, 22 - шток клапана.

Меха представляют собой цилиндр с поперечной гофрировкой, имеющий плоское дно, из центра которого внутрь отходит стержень, упирающийся в верхнюю часть кронштейна регулирующего приспособления. Благодаря этому стержню основание мехов в процессе работы остается неподвижным. Кожух мехов имеет также цилиндрическую форму и плоское дно, переходящее в дальнейшем в трубку, управляющую движением штока клапана, с которым она связана.
Внутренний диаметр кожуха несколько больше наружного диаметра меха, и поэтому между ними образуется герметичное пространство, соединяемое при помощи гибкой трубки с объемом термопатрона.
К верхней часта кожуха мехов крепятся три регулирующие кольца, из которых низшее является упором для верхней части главной пружины.
Внутри трубки кожуха меха, у места соединения его со штоком клапана, установлена предохранительная пружина, смягчающая действие ударов, возможных при. неравномерном поступлении пара.
На перегородке кронштейна, регулирующего приспособления, жестко установлен компрессионный винт, внутри которого свободно проходит трубка кожуха меха. На компрессионном винте навинчена регулирующая гайка, связанная с основанием главной пружины. Между основанием главной пружины и гайкой установлен шарикоподшипник из нержавеющей стали.
Термопатрон представляет цельнотянутую тонкостенную гильзу, которая соединена гибкой трубкой е объемом, образованным мехами и кожухом для мехов. Вся указанная система составляет общий герметичный объем, в котором меняются пирометры легко испаряющейся жидкости, имеющейся в термопатроне, в зависимости от температуры массы.
Принцип работы терморегулятора «Тейлор» основан на том, что при повышении температуры в контролируемой среде увеличивается упругость паров жидкости, находящейся в термопатроне.
В результате повышения давления паров легко испаряющейся жидкости меха несколько сжимаются и зазор между дном мехов и дном кожуха меха увеличивается. Так как дно меха неподвижно, то при повышении давления паров жидкости опускается дно кожуха, которое через трубку передает движение штоку клапана. При движении клапана вниз сечение для прохода острого пара уменьшается, благодаря чему, естественно, уменьшается и количество острого пара, поступающее в межтрубное пространство.
При понижении же температуры уходящей массы упругость паро-в жидкости уменьшается, кожух корпуса меха под действием главной пружины поднимается совместно со штоком клапана, благодаря чему увеличивается сечение для прохода пара.
Установка терморегулятора для получения определенной температуры уходящей массы зависит от степени сжатия главной, пружины. Сжатие либо ослабление плавной пружины производится при помощи регулирующей гайки, навинченной па компрессионном винте.
Для установки терморегулятора на определенную температуру следует после полной загрузки секций в зависимости от показания термометра, установленного на камере для измерительных приборов, определять местоположение регулирующей гайки. При установке терморегулятора следует регулирующую гайку поворачивать периодически не более чем на полоборота. При поворачивании гайки слева направо пружина сжимается и температура повышается; при поворачивании оке справа налево - пружина ослабляется и температура понижается.
Вакуум-редукционный клапан служит для регулировки количества поступающего острого пара в зависимости от абсолютного давления в межтрубном пространстве.
Вакуум-редукционный клапан (рис. 5), а так же как и терморегулятор состоит из двух основных частей: клапана и регулирующего устройства.
Двухседельчатый клапан помещен в специальный корпус, установленный на паропроводе после клапана терморегулятора. Клапан в корпусе устанавливается таким образом, что шток его обращен книзу. В верхней части корпуса имеется отверстие, заглушаемое фигурной гайкой, предназначенной для осмотра и очистки клапана.
В месте прохождения штока клапана через корпус установлен сальник. Необходимо отметить, что площадь сечения верхнего клапана несколько меньше площади сечения нижнего клапана.
Регулирующее приспособление состоит из двух литых чугунных тарелок, между которыми зажата резиновая мембрана, причем последняя совместно с нижней тарелкой образует герметичный объем, соединяемый при немощи металлической трубки с межтрубным пространством. Верхняя тарелка регулирующего приспособления отлита совместно с кронштейном, при помощи которого корпус регулирующего приспособления жестко соединяется с корпусом клапана.

Рис. 5. Разрез вакуум-редукционного клапанаРазрез вакуум-редукционного клапана:
1-кронштейн корпуса, 2 - упор рычага, 3 - груз, 4 - болт крепления, 5-рычаг, 6-ось рычага, 7- основание корпуса, 8-болт крепления, 9-диафрагма, 10-болт штока диафрагмы, 11-шайба диафрагмы, 12-шток диафрагмы, 13-пробка клапана, 14-направляющая клапана, 15 - корпус клапана, 16-шпилька штока, 17-основание корпуса клапана, 18-гайка основания, 19-сальник, 20-гайка сальника, 21-соединительный шток, 22-канал к паровому пространству подогревателя
 
В средней части верхней тарелки имеется отверстие, через которое совершенно свободно проходит шток, составляющий одно целое с чугунным диском, соединенным с диафрагмой. Конец указанного штока жестко соединяется со штоком клапана при помощи шпильки. соседней частя штока диска имеется прорез, в котором свободно перемещается грузовой рычаг, шарнирно соединенный с указанным штоком. Грузовой рычаг также проходит через прорезы кронштейна, причем на одной части кронштейна имеются две шпильки, ограничивающие движение соответствующего конца рычага, (т. е. создана точка опоры). На  выступающих из кронштейна концах рычага крепятся грузы. Груз, установленный на более длинной части рычага, несколько больше второго груза. Закрепление грузов на рычаге достигается стопорными болтами.
Принцип работы вакуум-редукционного клапана основан на том, что при изменении давления острою пара либо давления в межтрубном пространстве диафрагма выгибается и этим самым уменьшает или увеличивает сечение для прохода острого пара. Давление острого пара передается через шток клапана на диск, соединенный с диафрагмой. Чувствительность диафрагмы к изменениям давления острого пара обусловливается разностью площадей верхнего и нижнего клапанов (т. е. неполной уравновешенностью клапана). Давление же в межтрубном пространстве передается на всю рабочую площадь мембраны. Разность давлений при каждом положении клапана компенсируется положением грузов.
В случае повышения давления в паровом пространстве выше нормального давление на нижнюю часть диафрагмы повышается и она вспучивается, действуя при этом на шток клапана, который уменьшает сечение для прохода пара. Если же давление в паровом пространстве понижается, диафрагма прогибается во внутрь, и сечение для прохода пара увеличивается.
Для получения нужного давления в межтрубном пространстве необходимо соответствующим образом отрегулировать положение грузов на рычаге.
В случае, если вакуум в паровом пространстве больше нормального, следует груз, находящийся на короткой части рычага, придвинуть к кронштейну, а груз, расположенный на длинной части, к концу. Если же абсолютное давление в межтрубном пространстве выше нормального, следует сделать обратнее. Продолжение часть 2.
  • Похожие материалы
    • Производство томатного сока. Подача дробленой массы в

      Производство томатного сока. Подача дробленой массы в вакуумподогреватель
      16-08-2019
      Дробленая масса из сборника перегоняется через трубки первой секции вакуумподогревателя санитарным пропеллерным насосом типа КНЛ-ОПП. Санитарные пропеллерные насосы
    • Электронасос РЗ-ОНЛ

      Электронасос РЗ-ОНЛ
      21-02-2014
      Центробежный электронасос P3-OHЛ предназначен для откачивания из вакуум-аппаратов сгущенного молока или сходных с ним по вязкости и химической активности пищевых
    • Конденсатоотводчики

      Конденсатоотводчики
      06-09-2012
      Устройство, обеспечивающее отделение конденсата и удаление его из нагревательной камеры, называется конденсатоотводчиком. По принципу действия различают
    • Подогреватели и их расчет

      Подогреватели и их расчет
      17-08-2012
      Дробленые томаты, томатную пасту, фруктовый сок подогревают в поверхностных теплообменниках. Подогрев таких продуктов необходим для облегчения отделения кожицы,
    • Подогреватель зерна БПЗ

      Подогреватель зерна БПЗ
      23-05-2012
      Подогреватель БПЗ представляет собой вертикальную шахту, внутри которой размещены трубы. В нижней части шахты находится механизм для выпуска нагретого зерна (рис.