ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВЫРАБОТКИ СЛИВОЧНОГО МАСЛА

Маслоизготовители периодического и непрерывного действия различаются между собой механизмом получения масла, способом воздействия на сливки и конструкцией рабочих органов. Выработ­ка сливочного масла в маслоизготовителях периодического дей­ствия происходит в два этапа: образование из жировых шариков масляного зерна и формирование из него пласта сливочного мас­ла. В маслоизготовителях непрерывного действия образование масляного зерна и пласта осуществляется в потоке.

В маслоизготовителях периодического действия (безвальцо­вых) сливки сбиваются в результате их перемещения под действи­ем силы тяжести. При вращении заполненной на 30...50 % рабо­чей емкости маслоизготовителя сливки сначала поднимаются на определенную высоту, а затем сбрасываются под действием силы тяжести, подвергаясь сильному механическому воздействию. Вы­сота подъема сливок, возникающее давление, характер движения жидкости определяются размерами рабочей емкости и частотой ее вращения. Скорость перемещения сливок в этом случае составля­ет 5...7 м/с.

В маслоизготовителях непрерывного действия скорость движе­ния сливок значительно выше (18...22 м/с). Интенсивное воздей­ствие лопастей сбивателя приводит к турбулентному движению потока сливок в аппарате, интенсифицирует процессы агрегации (слипания) жировых шариков и образования масляного зерна.

Маслоизготовители периодического действия условно можно разделить на три типа.

К первому относят маслоизготовители с емкостью в качестве рабочего органа. Ее форма может быть цилиндрической, коничес­кой, грушевидной, кубической и т. д. Внутри емкость не имеет ка­ких-либо перемешивающих приспособлений.

Ко второму типу относят маслоизготовители с вращающейся емкостью и неподвижно закрепленными в ней спиралями, лопас­тями, струнами и т. д. Эти маслоизготовители применяют наибо­лее часто.

К третьему можно отнести маслоизготовители с неподвижной емкостью и вращающимися в ней какими-либо рабочими органа­ми. Последний тип чаще применяют в виде маслобоек небольшой производительности.

Емкость представляет собой два конуса из листовой нержавею­щей стали, сваренные по основанию. На вершине одного из кону­сов смонтирован люк для выгрузки масла. Емкость снабжена смотровым окном и двумя кранами для спуска воздуха и пахты. С одной стороны она соединена с опорной стойкой, а с другой — с выходным валом привода. Внутри емкости имеются наклонно сва­ренные лопасти для сбивания сливок и обработки масляного зер­на. Внутренняя поверхность маслоизготовителя специально обра­ботана во избежание прилипания масла.

Вращение емкости осуществляется от двухскоростного элект­родвигателя посредством клиноременной передачи и коробки пе­редач. Привод обеспечивает вращение емкости и ее остановку с помощью тормозного устройства и фрикционной муфты сцепле­ния. Переключение скоростей выполняют с помощью рукоятки, выведенной на переднюю сторону коробки передач, и пусковых кнопок управления двухскоростным электродвигателем.

Тормозное устройство состоит из барабана с натянутой сталь­ной лентой и рукоятки, выведенной на переднюю сторону короб­ки передач, поворот которой в нижнее положение выключает тор­моз и одновременно включает фрикционную муфту, через кото­рую крутящий момент передается от электродвигателя коробке передач и емкости. Верхнее положение рукоятки обеспечивает выключение муфты с одновременным включением тормоза. Элек­тродвигатель установлен в станине на поворотной плите, позволя­ющей регулировать натяжение ремней.

Маслоизготовитель имеет ограждение из изогнутой трубы с рычагами для противовесов. Оно прикреплено к кронштейнам, уста­новленным на корпусе коробки передач, и к крышке опорной стойки. Благодаря шарнирам ограждение может поворачиваться вокруг горизонтальной оси. Ограждение сблокировано с конце­вым выключателем и в поднятом положении не позволяет запус­тить электродвигатель.

Орошающее устройство представляет собой перфорированную трубу, расположенную над емкостью между опорной стойкой и крышкой коробки передач. На входе устройства имеется вентиль, с помощью которого регулируют подачу горячей и холодной воды. При необходимости стальную емкость орошают холодной или го­рячей водой для поддержания заданной температуры сбиваемых сливок.

Сливки, предназначенные для сбивания, заливают в маслоиз­готовитель на 40...50 % его вместимости, закрывают люк и опуска­ют дугу ограждения в нижнее положение. С помощью реле време­ни устанавливают продолжительность сбивания сливок и на пуль­те управления включают пакетный выключатель. После этого включают электродвигатель привода на требуемую скорость, вык­лючают тормоз и одновременно включают фрикционную муфту, т. е. запускают в работу маслоизготовитель.

Периодически емкость останавливают и через кран в верхнем положении спускают воздух.

По истечении установленного времени сбивания сливок и по­лучения масляного зерна реле времени отключает электродвига­тель и включает звуковой сигнал. Удаляют пахту, обрабатывают масляное зерно и готовое масло выгружают в тележку. Вмести­мость маслоизготовителя РЗ-ОБЭ 2 м^, частота вращения емкости 0,4 и 0,6 с^-1. Мощность электродвигателя 6 кВт.

Маслоизготовитель периодического действия ММ-1000 отличает­ся от описанного выше формой и вместимостью емкости (1,1 м³), а также наличием в ней кроме лопастей осевой струны. Последняя служит для разделения падающего масла на две части, вследствие чего уменьшается интенсивность удара масла о стенки емкости. Частота вращения емкости 0,48 с'.

Маслоизготовители непрерывного действия эффективны при использовании в составе поточных технологических линий.

Маслоизготовитель А1-ОЛО/1 входит в линию для производ­ства масла методом непрерывного сбивания А1-ОЛО или в уста­новку для производства масла А1-ОМИ. Он состоит из собственно маслоизготовителя, в котором происходят непрерывное сбивание сливок, отделение и обработка масляного зерна и удаление пахты; уравнительного бака с поплавковым регулятором уровня, соеди­ненного с винтовым насосом-дозатором для подачи сливок в мас­лоизготовитель; бака с насосом для сбора и транспортирования пахты; аппарата для дозирования воды (пахты) в масло при его нормализации по содержанию влаги; вакуум-насоса для удаления воздуха из масла, центробежного насоса для подачи ледяной воды; ленточного конвейера или V-образной трубопроводной насадки для масла; тележки, щита управления и трубопроводов.

Собственно маслоизготовитель состоит из станины, привода сбивателя, сбивателя, привода текстуратора, шнекового текстура­тора и пульта управления. Станина сварной конструк­ции выполнена из швеллеров и снаружи обшита листами из не­ржавеющей стали. Внутри размещены приводы сбивателя и тек­стуратора.

Привод сбивателя осуществляется от электродвигателя через ва­риатор с широким клиновым ремнем. Вариатор позволяет плавно изменять частоту вращения мешалки сбивателя с помощью махович­ка, выведенного на лицевую сторону станины. Сбиватель — один из основных рабочих органов маслоизготовителя. Он состоит из корпу­са, цилиндра и мешалки. Корпус выполнен литым и крепится к ста­нине болтами. В нем установлен съемный цилиндр с наружной ру­башкой охлаждения и патрубком для подачи сливок тангенциально поверхности цилиндра. Внутри корпуса цилиндра проходит вал, на котором крепится мешалка с четырьмя регулируемыми билами. Вал вращается в подшипниках, в корпусах подшипников имеются пат­рубки для входа и выхода охлаждающей воды.

Привод текстуратора осуществляется от электродвигателя через вариатор, клиноременную передачу, цилиндрический редуктор и раздаточную коробку.

Текстуратор состоит из трех последовательно расположенных камер, внутри которых в противоположных направлениях враща­ются два шнека.

Подготовленные к сбиванию сливки через уравнительный бак насосом-дозатором подаются в сбиватель маслоизготовителя. По­падая вначале тангенциально на распределительный вращающий­ся конус лопастной мешалки, сливки приобретают некоторое ус­корение и на рабочий орган мешалки поступают со скоростью, примерно равной частоте его вращения. Это интенсифицирует процесс образования масляного зерна без резкого механического воздействия на сливки и дробления их жировых шариков. Далее образовавшееся масляное зерно с пахтой поступает в бункер пер­вой камеры шнекового текстуратора, где подвергается промывке и механической обработке шнеками. При этом сливки, а затем и масляное зерно охлаждаются, так как специальный центробежный насос высокого давления подает ледяную воду по трубопроводам в водяную рубашку текстуратора, наружный цилиндр сбивателя и корпус вала сбивателя. Каждый из перечисленных трубопроводов имеет запорный соленоидный вентиль, что в зависимости от усло­вий работы маслоизготовителя позволяет отключить воду от того или иного узла. Охлаждающая жидкость является оборотной и после использования идет на повторное охлаждение.

Пахта вместе с промывочной водой удаляется из камеры через сифон в бак и далее насосом подается на сепарирование для даль­нейшего использования. Во второй камере происходят оконча­тельная промывка масляного зерна и его дальнейшая обработка. В третьей — вакуум-насосом создается разрежение для удаления из пласта масла воздуха.

Для окончательной механической обработки масло продавли­вается через решетки, находящиеся на выходах второй и третьей камер. Между решетками установлены ножи, которые дополни­тельно воздействуют на масло и улучшают его структуру. Готовый пласт масла выходит из маслоизготовителя через насадку, посту­пает на конвейер или тележку и далее на упаковку.

Для регулирования содержания влаги в масле маслоизготови­тель снабжен специальным аппаратом для дозирования пахты или воды, который подсоединяется двумя гибкими шлангами к инъек­ционному блоку. Последний расположен после третьей камеры шнекового текстуратора. Производительность маслоизготовителя 800... 1000 кг/ч, мощность привода 31 кВт.

Маслообразователъ барабанного типа состоит из трех цилиндров одинаковой конструкции, установленных на станине один над другим и соединенных планками. В состав цилиндра входят две обечайки, вытеснительный барабан, передняя и задняя крышки с редуктором и электродвигателем. Обечайки цилиндра образуют теплообменную рубашку, в которой проложена направ­ляющая спираль. По спирали под давлением движется рассол илиледяная вода, охлаждая внутренний цилиндр и находящиеся в нем сливки.

Вытеснительный барабан сварен из листовой нержавеющей стали. Во внутреннюю полость его вварены ребра жесткости. На его внешней стороне закреплены два ножа с пластинками из пластмассы (полиамид 68). Ножи свободно поворачиваются в от­верстиях стенок, выступающих над плоскостями, и вытеснитель-ного барабана. При вращении последнего ножи отбрасываются и прижимаются лезвием к внутренней поверхности цилиндра, сни­мают охлажденный слой сливок и перемешивают его с остальной массой продукта. Полученная смесь уходит в щель между ножом и плоскостью вытеснительного барабана.

В верхней части крышек цилиндров установлены краны для удаления из аппарата воздуха в момент его пуска. В нижней части крышки верхнего цилиндра размещен спускной кран для выпуска из маслообразователя готового продукта.

Высокожирные сливки температурой 6О...7О°С подаются в нижний цилиндр маслообразователя и, продвигаясь последова­тельно через три цилиндра, преобразуются в результате тепловой и механической обработок в масло, которое при 12... 16 °С выходит через спускной кран.

Описанный маслообразователь выпускают под маркой Т1-ОМ-2Т. Его производительность 500...600 кг/ч при мощности привода 6,6 кВт. Несколько лучшие показатели имеет маслообразователь Я7-ОМ-ЗТ, в котором усовершенствована система механической обработки сливок. Для этого продукт дополнительно обрабатыва­ется двумя дисками с перфорированными лопастями, располо­женными на выходе из цилиндров.

В основе дальнейшей модернизации маслообразователей за­ложена идея разделить процесс маслообразования на две стадии: охлаждение высокожирных сливок и механическая обработка промежуточного продукта, осуществляемые в двух различных ап­паратах — маслоохладителе и обработнике.

В маслообразователе Т1-ОМ-2Т усовершенствованной конструк­ции изменено устройство вытеснительного барабана, вследствие чего охлаждение происходит в тонком слое — продуктовый зазор между охлаждающей поверхностью и барабаном уменьшен с 30 до 5...7 мм. Для лучшего прилегания к образующей цилиндра и пол­ного снятия с его стенок охлажденного продукта ножи состоят из трех частей вместо одной.

Обработник в модернизированном маслообразователе выпол­нен в виде цилиндра, в котором размещена мешалка лопастного типа. Мешалка представляет собой рамку, с внутренней стороны которой в шахматном порядке приварены лопасти под углом 60°.

Привод мешалки включает в себя электродвигатель и коробку скоростей, что позволяет обрабатывать продукт с различной ин­тенсивностью — с частотой вращения мешалки 3; 4 или 5,5 с^-1.

В некоторых маслообразователях механическая обработка про­межуточного продукта осуществляется до его поступления в ци­линдры аппарата. Так, в четырехцилиндровом маслообразователе Я5-ОМГ высокожирные сливки обрабатывают после предвари­тельного охлаждения до 12...20°С в пластинчатом охладителе и прохождения специального аппарата — дестабилизатора. В после­днем на них воздействует специальный рабочий орган, вращаю­щийся с частотой 25 с~'. Подготовленный таким образом продукт в маслообразователе подвергается окончательной термомехани­ческой обработке.

В пластинчатых маслообразователях тенденция дифференци­рования процесса маслообразования на операции охлаждения и механической обработки получила дальнейшее развитие. Приме­ром этому является маслообразователь РЗ-ОУА1, входящий в ком­плект автоматизированной линии производства сливочного масла П8-ОЛФ.

Основные узлы пластинчатого маслообразователя РЗ-ОУА1— станина, охладитель, маслообработник и электропри­вод.

Охладитель представляет собой сжатый пакет пластин в комплекте с ножами, надетыми на приводной вал редуктора. Уплот­нение пластин между собой осуществляется резиновыми про­кладками, сжатие пластин в пакет — с помощью нажимной пли­ты и специальных гаек. По каналам, образованным распорными втулками продуктовых пластин, хладоноситель поступает во внутреннюю полость охлаждающих пластин, омывает торцевые стенки этих пластин изнутри и через такие же каналы выводится наружу. Хладоноситель движется параллельным потоком по группам пластин.

Движение охлаждаемых сливок обеспечивается иным спосо­бом. В первой части охладителя сливки поступают в полость, об­разуемую продуктовой пластиной, через центральное отверстие охлаждающей пластины, откуда по щели, образуемой охлаждаю­щей пластиной и вращающимся диском, — к периферии диска. Продукт огибает диск и движется в зазоре между ним 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 температуры, где вязкость продукта существенно повышается, с целью уменьшения гидрав­лического сопротивления пластинчатого аппарата движение про­дукта между каждой парой охлаждающих пластин осуществляется в одном направлении — либо от центра к периферии, либо наобо­рот. Для этого в охлаждающих пластинах выполнены сквозные от­верстия для прохода продукта. Они расположены 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 за счет создаваемого давления. В данной части охладите­ля вместо дисков на валу установлены лопастные турбулизаторы (крестовины) со скребковыми ножами. Ножи, непрерывно враща­ясь, перемешивают продукт и счищают его с торцевых поверхнос­тей охлаждающих пластин, чем интенсифицируют процесс тепло­обмена.

Маслообработник представляет собой цилиндр с от­ражателем и трехлопастной мешалкой. Отражатель имеет непод­вижные лопатки и текстурационную решетку, расположенную между фланцем цилиндра и конусной частью маслообработника. Мешалка закреплена на валу, который установлен в стакане на двух подшипниках качения. Снаружи к стакану приварены отра­жательные лопатки. В верхней части маслообработника установ­лен кран для спуска воздуха, в нижней — кран для спуска жидко­сти после мойки маслообразователя.

Электродвигатель маслообразователя через клиноременную пе­редачу и редуктор приводит во вращение вал охладителя. Привод вала маслообработника осуществляется через двухступенчатую клиноременную передачу от того же электродвигателя.

Шкив первой ступени клиноременной передачи является смен­ным. При замене его другим, входящим в комплект маслообразо­вателя, меняется частота вращения валов охладителя и маслообработника. На конце приводного вала редуктора имеется паз для ру­коятки, с помощью которой рабочие органы маслообразователя проворачивают вручную.

В вакуум-маслообразователях преобразование высокожирных сливок в масло осуществляется по такому же принципу, что и в других маслообразователях. Однако в отличие от вышеописанного оборудования охлаждение сливок в этих установках происходит другим способом.

Вакуум-маслообразователь состоит из вакуум-камеры, шнекового текстуратора, пароструйного вакуумного насоса, ловушки, площадки для обслуживания и щита управления.

Работает вакуум-маслообразователь следующим образом. По­догретые до 75...85°С высокожирные сливки с помощью много­соплового распыляющего устройства подаются в вакуум-камеру. Превращаясь в мельчайшие капли, в условиях достаточно сильно­го разрежения они мгновенно охлаждаются до 6...8 ⁰С. При этом испаряется до 6...8 % влаги, молочный жир кристаллизуется и дес­табилизируется, а дальнейшая его механическая обработка на шнековом текстураторе приводит к образованию готового пласта масла.

Пароструйный вакуумный насос служит для конденсации вто­ричных паров, образующихся в вакуум-камере, и удаления из системы воздуха. Насос поддерживает в вакуум-камере остаточное давление 0,8... 1,5 кПа.

Ловушка предназначена для улавливания частиц продукта, уносимых из вакуум-камеры вместе со вторичным паром.

Основным преимуществом вакуум-маслообразователя перед другими аппаратами для получения масла является возможность устранения в нем некоторых пороков сливок в процессе получе­ния готового продукта.

При получении масла с помощью других маслоизготовителей или маслообразователей удаление посторонних привкусов и запа­хов сливок осуществляется обработкой их в вакуум-дезодорационных установках.