Зависимость температуры замерзания хладоносителя от концентрации солей

Хлористый натрий	Хлоористый кальций
Содержание соли на 100 кг воды, кг	Температура замерзания раствора, 0С	Содержание соли на 100 кг воды, кг	Температура замерзания раствора, 0С
0,1	0,0	0,1	0,0
7,5	- 4,4	13,0	- 7,1
15,7	- 9,8	28,0	- 21,2
25,0	- 16,6	31,2	- 25,7
26,9	- 18,2	32,9	- 28,3
29,0	- 20,0	34,6	- 31,2
30,1	- 21,2	42,7	- 55,0
31,1	- 17,2	45,4	- 41,6

В тех случаях, когда необходимо продукт (мясо, битую птицу, рыбу и т. п.) охладить до температуры ниже нуля, в качестве хладоносителей применяют водные растворы поваренной соли (NaCH) или хлористого кальция (СаС1). При растворении в воде этих солей можно получить рассолы с достаточно низкой температурой замерзания (табл.1).

Из таблицы видно, что, добавив в 100 л воды 30,1 кг поваренной соли или 42,7 кг хлористого кальция, получим самую низкую температуру замерзания раствора. Дальнейшее повышение концентрации раствора вызывает не снижение, а повышение температуры замерзания.

Раствор поваренной соли применяют при охлаждении не ниже - 12⁰С, так как при более низких температурах сильно увеличивается вязкость раствора хладоносителя и увеличивается расход энергии на его перекачивание. В системах, где требуется охладить до температуры ниже - 12⁰С, применяют раствор хлористого кальция.

В случае отравления хладоном пострадавший дол

жен быть выведен на свежий воздух или в чистое теплое помещение. При этом рекомендуется освободить пострадавшего от стесняющей дыхание одежды и дать ему возможность согреться. Затем пострадавший должен выпить крепкий сладкий чай или кофе, после чего в течение 30...45 мин вдыхать кислород.

При раздражениях слизистой оболочки рекомендуется прополоскать нос и горло водой или 2%-ным раствором соды. При попадании хладона в глаза необходимо обильно промыть их струей чистой воды. До прихода врача следует надеть темные защитные очки.

Если попавший на кожу хладон вызвал обмораживание, следует окунуть пораженное место на 5...10 мин в теплую воду (35...40⁰С) или сделать общую ванну.

После осторожного высушивания кожи нужно наложить на нее мазь и повязку или просто смазать поврежденную поверхность.

Для первой доврачебной помощи используют следующие средства: нашатырный спирт, двууглекислую соду, валериановые капли, пенициллиновую мазь, салфетки, вату, бинты (стерильные), баллон с медицинским кислородом, темные защитные очки.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

 

1. Каково назначение компрессора, конденсатора, ресивера, фильтра-

осушителя, теплообменника, испарителя?

2. В чем состоит назначение, устройство и работа реле давления?

3. Каково назначение терморегулирующего вентиля, как он устроен

и работает?

4. Как осуществляется регулирование заданного температурного режима в охлаждаемом объекте?

 

2.9 Лабораторная работа 9 (ЛР-9). (2 часа).

Тема: Пастеризационная установка ОПФ-1-300

2.9.1 Цель работы: изучить установку для первичной обработки молока.

2.9.2 Задачи работы:

1. Назначение и техническая характеристика.

2. Устройство и принцип работы.

3. Подготовка к работе и правила эксплуатации.

4. Характерные неисправности.

5. Меры безопасности.

 

2.9.3 Перечень приборов, материалов, используемых в лабораторной работе:

1. Натуральный образец установки ОПФ-1-300

2.Плакаты

3.Методические указания

2.9.4 Описание (ход) работы:

1. НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ

Установка пастеризационно-охладительная пластинчатая
автоматизированная предназначена для центробежной очистки,
пастеризации, выдержки и охлаждения молока в закрытом потоке.

Пастеризация и охлаждение молока проходят при
автоматическом регулировании технологического процесса.
Который обеспечивает хорошие санитарно-гигиенические условия.
Исключает возможность выхода недопастеризованного молока.

Установка используется на крупных молочно-товарных фермах
и совхозных заводах, поставляющих цельное молоко для
пастеризации его при температуре 90-94⁰С с выдержкой 300 секунд
в соответствии с требованиями санветинспекции СССР к молоку от
больных коров.

 

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

2.1.Производительность, л/ч 1000

2.2. Начальная температура молока, ⁰С 10-35

2.3. Температура нагрева молока, ⁰С 92+2

2.4. Время выдержки молока, не менее, сек. 300

2.5. Температура охлаждения молока, не более ⁰С 8

2.6. Коэффициент регенерации тепла, % 80

2.7. Давление греющего пара, не менее кг/см² 0,4

2.8. Рабочее давление в аппарате, кг/см ² 2,4

2.9. Расход пара, кг/ч 20-30

2.10. Температура артезианской воды, ⁰С 10-12

2.11. Кратность расхода артезианской воды 3

2.12. Температура ледяной воды, не более, ⁰С 2-4

2.13. Кратность расхода ледяной воды 3

2.14. Количество секций 5

2.16. Рабочая поверхность теплообменной пластины 0,15

2.16. Количество пластин в аппарате:

а) секция регенерации I 11

б) секция регенерации II 17

в) секция пастеризации 16

г) секция водяного охлаждения 1 9

д) секция водяного охлаждения 2 9

2.17. Тип пластины П-1 из стали 12Х18Н10Т

2.18. Размеры пластины, не более, мм:

а) высота 800

б) ширина 226

в) толщина (металла) 1,2

2.19. Габаритные размеры установки, не более, мм

а) длина 3600

б) ширина 3000

в) высота 2500

2.20. Масса, кг, не более 910

2.21. Электронасос 35-1Ц2, 8-20 для подачи молока

а) производительность, л/сек 2,8

б) напор, мм вод. ст. 20

2.22. Насос 2К-20/18 для горячей воды

а) производительность 11

б) напор, мм вод. ст. 21

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Пластинчатый аппарат снабжен теплообменными пластинами из нержавеющей стали, которые разбиты на пять секций: 1 ступень регенерации, 2 ступень регенерации, пастеризации, охлаждения артезианской воды и охлаждения ледяной воды. Секции отделены друг от друга специальными промежуточными плитами, имеющими по углам штуцера для подвода и отвода жидкостей. На пластине выбиты порядковые номера, те же номера указаны на схеме
компоновок пластин.

Пластины прижаты к стойке при помощи плиты и нажимных устройств. Степень сжатия тепловых секций определяется по табличке со шкалой, установленной на верхней и нижней распорках. Нулевое деление устанавливается по оси болта вертикальной распорки и соответствует минимальному сжатию аппарата, обеспечивающему герметичность.

Система автоматики включает в себя следующие узлы, пульт
управления, в котором размещены приборы контроля, регулирования и записи, а также электроприборы управления, сигнализации, защиты электродвигателей от коротких замыканий и перегрузок, перепускной клапан с электрогидравлическим приводом для автоматического переключения потока молока на повторный подогрев при температуре пастеризации ниже 90⁰С, регулирующий клапан с электрическим приводом для подачи определенного количества пара, согласно заданному температурному режиму молока, платиновый термометр сопротивления, служащий для получения первичных сигналов при применении температуры пастеризации, уравнительный бак с поплавковым регулятором прямого действия.

Молоко из танка (см. рис. 1) направляется самотеком или под напором в уравнительный бак 4, откуда насосом 3 подается в секцию регенерации 1 аппарата 1, а затем подогретое до температуры 37-40⁰ поступает в молокоочиститель 2 для очистки от механических примесей и идет на дальнейший подогрев в секцию регенерации II и секцию пастеризации, где нагревается до температуры 90⁰. Из секции пастеризации молоко через электрогидравлический перепускной клапан 11 направляется в выдерживатель 6, находится там до в течение 300 сек. и далее поступает в секцию регенерации для отдачи тепла встречному потоку молока, поступающему в аппарат. После этого оно попадает последовательно в секции охлаждения 1У и У, где охлаждается до температуры 8⁰ и выходит из установки.

Для охлаждения молока используется артезианская и ледяная вода от холодильной установки типа МХУ-8.

Охлаждение молока до температуры не выше 8 ⁰С возможно только при нормальной кратности подачи воды в секции охлаждения. Весь процесс пастеризации молока регулируется автоматически.

Требуемые температуры пастеризации молока поддерживаются электронным мостом. Регулировка плавная.

Запись температуры пастеризации молока ведется на диаграммной ленте контрольного прибора. Звуковая и световая сигнализации срабатывают при падении температуры пастеризации ниже 90⁰.

Перепускной клапан 11 автоматически переключает поток молока на повторный подогрев при падении температуры пастеризации молока ниже 90⁰, так как клапан через гидрореле связан с контактным устройством электронного моста контрольного прибора.

Молоко в секции пастеризации подогревается горячей водой подаваемой в аппарат насосом 3. Вода подогревается паром поступающем через инжектор 9 из паропровода, на которой установлен клапан 10, регулирующий подачу пара в зависимости от температуры пастеризации молока: при понижении молока температуры молока, подача увеличивается, при повышении уменьшается.

Регулирующий клапан 11 управляется электронным мостом. Первичный сигнал об изменении температуры пастеризации молока поступает от термометра сопротивления, который установлен на трубопроводе горячего молока после секции пастеризации. На трубопроводе охлажденного молока после секции ледяного охлаждения установлен термометр ТПГ-1У.

Перепускной электро гидравлический клапан служит для автоматического переключения потока молока на повторный подогрев при снижении температуры пастеризации молока. Он представляет собой клапан с гидрокамерой и электрогидравлическим реле.

Корпус перепускного клапана - из нержавеющей стали.

При включении установки в работу температура пастеризации в начальный момент ниже заданной, а поэтому на катушку электромагнита 17 гидрореле подается напряжение, замыкаются контакты электронного моста в цепь катушки электромагнита гидрореле. Через катушку электромагнита течет ток, под действием которого сердечник втягивается. Шток 13, непосредственно соединенный с сердечником катушки электромагнита, закрывает воде вход в гидрокамеру.

Под действием пружины 5 шток 3 находится в верхнем положении, выход молока на разлив перекрыт. В этом положении клапана молоко поступает на вторичный подогрев. По достижении температуры пастеризации молока контакты моста размыкаются, разрывая цепь катушки электромагнита 17 гидрореле. Шток 13 под действием пружины 12 перемещается и открывает воде вход в гидрокамеру клапана. Вода насосом 2к-9 подается в гидрокамеру через фильтр, давит на мембрану 8 и, преодолевая усилие пружины 5, перемещает в нижнее положение шток 3 клапана, который закрываем проход на вторичный подогрев и открывает выход на розлив. В этом положении клапана установка работает в заданном температурном режиме, т.е. 91 ± 2⁰, и молоко поступает на розлив или в танк.

При падении, температуры пастеризации ниже 90⁰ замыкаются контакты моста МСР1-01, а также цепь катушки электромагнита 17, сердечник втягивается и, преодолевая усилие пружины 12 гидрореле, перемещает шток 13, который закрывает воде в гидрокамеру и одновременно открывает отверстие для слива воды из гидрокамеры. Вода под действием пружины 5 выталкивается из гидрокамеры сливную трубку, вследствие чего шток 3 клапана перемещается в верхнее положение, тем самым перекрывая проход на вторичный подогрев. В этом положении клапана молоко поступает из секции пастеризации в уравнительный бак, из которого вновь направляется насосом в аппарат, т.е. на повторный подогрев.

Разборку гидрореле необходимо производить в следующем порядке: снять корпус 10 и резиновую прокладку 23; отвернуть гайку 25, шайбу 24, снять втулку 21; снять опору 18 вместе о электромагнитом 17; разъединить шток 13 к сердечник электромагнита; чтобы вынуть шток 13 из стакана 20, надо вывернуть винты, снять крышку 16, вынуть резиновую манжету 14, снять шайбу, пружину, вторую шайбу и вывернуть шпильку 22.

Сборку производят в обратном порядке, но при завертывании шайбы 24 производят регулировку. Подключают катушку электромагнита под напряжением 220 В. При подтянутом сердечнике поворачивают шайбу 24 до плотного прилегания резиновой прокладки к седлу клапана, при этом сердечник электромагнита начинает слегка дребезжать. Затем завертывают гайку 25 и включают несколько раз электромагнит. После нескольких включений сердечник электромагнита не должен дребезжать. Если же дребезжание не снимается, нужно отвернуть гайку 55 и отрегулировать шайбу 24.

Регулирующий электрогидравлический клапан служит для автоматической подачи пара.

Автоматическое управление электрогидравлический клапаном осуществляется электронным мостом пульта управления.

На пульте управления расположены следующие электроприборы, электронный мост - служит для записи показаний температуры пастеризации молока и имеет контактное устройство, с помощью которого осуществляется автоматическое управление перепускным клапаном и звуковая сигнализация в случае нарушения температурного режима, управление клапаном пара.

Переключателем управления пользуются для перевода работы системы регулирования с автоматического режима работы на дистанционный и наоборот.

При помощи кнопок управляют регулирующим клапаном пара в дистанционном режиме.

Кнопки управления служат для включения электродвигателей в работу, для выключения звукового сигнала.

Лампы сигнализирует о включении пульта и электродвигателей в работу. С помощью выключателя подают электроэнергию на пульт управления.

Центробежный молокоочиститель ОМ-1, предназначен для удаления из молока механических примесей. Происходит также очистка молока от лейкоцитов и эритроцитов крови, попавшей в молоко, частиц эпителия, скоплений микроорганизмов.

Подготовка изделия к работе и порядок работы

Проверить правильность направления вращения валов насосов и молокоочистителя перед заполнением установки водой молоком.

Прежде чем пустить аппарат в работу, подожмите пластины до нулевой отметки на нажимном устройстве. При пуске пастеризатора на холодной воде в начальный момент возможна небольшая течь через уплотнительные прокладки пластин, при этом прекратите дальнейшее нажатие пластин, так как требуемая герметичность будет достигнута в процессе нагревания аппарата.

Простерилизовать аппарат и молочные трубопроводы перед пуском установки в работу. Для чего включите электропитание всей установки, затем молокоочиститель, залейте в уравнительный бак содовый раствор и включите насосы для молока и горячей воды, а также пустить пар. Промойте установку содовым раствором в течение 10-15 мин., а затем чистой водой, вытесняя из нее раствор.

После промывки содовым раствором аппарат хлорируют и стерилизуют. Стерилизация заключается в циркуляции воды (τ=88⁰) через уравнительной бак с обратным возвратом в него при выходе из аппарата. При этом в аппарате не должно быть холодной воды, для чего перекройте краны на соответствующих трубопроводах.

Перед стерилизацией переключатель управления поставить в положение дистанционной работы. Проводите стерилизацию в течение 20-30 мин, с момента выхода из аппарата чистой воды при температуре 80-85⁰.

После окончания стерилизации вытесните воду из аппарата молоком и одновременно начните пастеризацию молока при разогретой системе. Это ускоряет начало нормального процесса пастеризации. Поставьте все приборы пульта в положение автоматического управления процессом. Белая сигнальная лампе возврата молока должна погаснуть.

Порядок работы

Пуск. После установки приборов на автоматическое управление включите подачу молока, подлежащего пастеризации, из молокохранительного танка в уравнительный бак, а затем насос для подачи молока в аппарат. К моменту пуска молока в установку сепаратор-м олоко очиститель должен работать на полных оборотах, иначе возможен перелив молока из барабана в чашу станины. Затем включите подачу горячей воды и пара. При таком порядке пуска молоко из уравнительного бака вытеснит воду, оставшуюся в аппарате после стерилизации. Воду спускайте до тех пор, пока на пойдем молоко. В начале работы установки недопастеризованное молоко из аппарата возвращается автоматически перепускным клапаном обратно в уравнительный бак. Эта циркуляция первых порций молока продолжается до тех пор, пока температура молока в секции пастеризации не достигнет 90. В этот момент включите подачу холодной воды.

Когда сработает перепускной клапан на подачу молока в выдерживатель, аппарат включается в работу по нормальной технологической схеме. Необходимым условием правильного пуска является непрерывная подача молока через аппарат и нагревание его при полном потоке, а в противном случае молоко сильно пригорает на пластинах и производительность аппарата резко падает.

Чтобы избежать засасывания воздуха в насос, необходимо в уравнительном баке поддерживать определенный уровень молока /не менее 300 мм/. При слишком низком уровне происходит засасывание воздуха вместе с молоком. Продолжительность непрерывной работы установки определяется степенью загрязненности молока. Объем шламового пространства барабана центробежного молокоочистителя рассчитан на продолжительность работ в течение 2-2,5 ч.

Остановка. Для прекращения работы закройте подачу молока в уравнительный бак. Когда остаток молока из бака уйдет в насос, сразу же в бак подайте воду для вытеснения молока из аппарата. Подачу воды продолжайте, пока из установки не перестанет поступать молоко. Этот момент определяют по виду струи пробой на вкус или замером плотности лактоденсимером; после вытеснения молока прекратите подачу пара, отключите молочный насос и насос горячей воды, затем остановите молокоочиститель. Если в этот день молоко больше пастеризовать не будут, то нужно отключить трубопроводы от молокоочистителя. Последний разобрать и промыть. Штуцер входа молока в секцию регенерации П аппарата шлангом или трубой из нержавеющей стали соединить со штуцером выхода молока из секции регенерации 1. Далее проведите циркуляционную мойку согласно приведенной ниже инструкции.

Уход. Подавать в аппарат молоко непрерывно, так как перерывы приводят к пригару молока к пластинам. Проводить регулярно циркуляционную мойку раствором каустической соды, а раз в месяц (при односменной работе) промывать аппарат раствором азотной кислоты с последующей разборкой и чисткой пластин согласно инструкции по мойке. При безразборной мойке обязательно отсоединить молокоочиститель. Резьбу на тягах периодически смазывайте техническим вазелином.

Нужные поверхности установки содержать в чистоте. Детали барабана молокоочистителя тщательно промыть и просушить после чего барабан можно собрать.

Станину молокоочистителя и колпак после работы протирать влажной, а затем сухой тряпкой.

Перед пуском проверить правильность подсоединении коммуникаций, уровень масла в масляной ванне, освобожден ли барабан от тормозов, правильность вращения барабана. Барабан

должен плавно набирать обороты в течение 2-3 мин. После пуска молока стрелка манометра плавно поднимается до давления 1,2-1,6 кг/см², что примерно соответствовать производительности 1000 л/ч. Производительность регулируется краном, установленным перед молокоочистителем. Во избежание разбалансировки барабана молокоочистителя, запрещается устанавливать на него детали с другого барабана. Два раза в год проводить осмотр механизма привода молокоочистителя: состояние подшипников, масляных трубок, пружин горловой опоры. При осмотре производить промывку масляной системы и заполнить ее свежим маслом.

В новом молокочистителе первую замену масла производить после 20-30 ч работы, вторую - после 150 ч.

Верхнюю коническую часть вертикального вала перед посадкой барабана смазывать тонким слоем технического вазелина.

Циркуляционная мойка аппарата. Приготовить горячий раствор каустической соды (60-65⁰С) 1,5-2%-ной концентрации непосредственно в уравнительном баке, полученный раствор должен циркулировать в аппарате непрерывно в течение 15-30 мин. Через 5 мин. после включения насоса ослабить степень сжатия пластин на 2-3 оборота стягивающей гайки. Затем аппарат промыть горячей водой в течение 15-20 мин. до полного удаления раствора.

Альбумин, осаждающийся на теплообменных пластинах вначале достаточно мягок и его можно удалить, не разбирая аппарат. Разбирать пластинчатый аппарат для чистки необходимо через 15-20 дней. Выдерживатель необходимо разбирать и промывать раз в 7-10 дней. Для размягчения молочного камня, который осаждается на теплообменных пластинах, и восстановления металлического блеска пластин в уравнительный бак залить 1,6-2-ный раствор азотной кислоты. Раствор нагревается до температуры 65-70 ⁰С и при этой температуре циркулирует в системе в течении 30 мин.

После этого аппарат промыть холодной водой до полного удаления кислоты (вытекающая вода проверяется лакмусовой бумажкой). Промытый аппарат разобрать и почистить жесткими щетками, смоченными в слабощелочной воде. После сборки аппарата промыть горячим раствором каустической соды (10 мин.), а затем горячей и холодной (10 мин.) водой. При промывке проверьте и подтяните при необходимости соединительные муфты и пакет пластин.