4. Оборудование для сгущения молока и молочных продуктов[2]

Вакуум – выпарные установки, применяемые в молочно-консервной промышленности весьма разнообразны. Физическая сущность работы всех ВВУ заключается в том, что молоко сгущается в результате удаления пара из кипящего продукта. Продукт кипит благодаря искусственно создаваемому вакууму или температурам, значительно меньшим, чем температура кипения при атмосферном давлении.

В многокорпусных вакуум-выпарных установках расход греющего пара меньше, чем в однокорпусных. Количество корпусов ограничивается температурным режимом выпаривания. В каждом корпусе разность между температурой греющего пара и температурой кипения раствора должна быть не менее 5-7°С. В молочной промышленности применяют установки, имеющие от 2 до 6 корпусов.

Среди многокорпусных вакуум-выпарных установок можно выделить два основных типа: циркуляционные и пленочные.

Циркуляционная многокорпусная установка имеет ряд недостатков. Основные из них заключаются в том, что она имеет большой рабочий объем сгущаемого продукта, и характеризуется многократной его циркуляцией при выпаривании. Продолжительность пребывания сгущаемого продукта в этом аппарате велика – до 30-40 минут, а в отдельных случаях и более. Кроме того, в аппаратах подобного типа не удается регулировать продолжительность теплового воздействия на продукт. Отмеченных недостатков нет в выпарных аппаратах пленочного типа. В них объем сгущаемого продукта невелик, сгущение осуществляется за один проход продукта через греющую камеру (калоризатор). Это значительно сокращает продолжительность его пребывания в аппарате и одновременно позволяет контролировать и регулировать продолжительность теплового воздействия на продукт.

К недостаткам пленочных вакуум-выпарных установок следует отнести необходимость точной регулировки подаваемого молока в трубки калоризаторов. При нарушении равномерного распределения молока по трубкам происходит забивание некоторых из них пересгущеным продуктом и прогоркание его.

Отечественная вакуум-выпарная установка производительностью 8000кг испаренной влаги в час работает следующим образом: молоко, предназначенное для сгущения и сушки, поступает в приемный бак, откуда насосом подается в подогреватели, которые оно проходит последовательно. Подогреватели обогреваются вторичным паром, поступающим в калоризатор первого корпуса. Затем молоко переходит в высокотемпературный подогреватель и далее поступает в самоиспаритель. Здесь происходит частичное удаление влаги, в результате чего молоко охлаждается. Далее молоко насосом подается в распределительное устройство первого корпуса калоризатора. При этом из молока удаляется влага. Подсгущенное молоко попадает в сепаратор, откуда оно насосом направляется в калоризатор I корпуса и т.д. Из калоризатора III корпуса молоко насосом подается в промежуточный резервуар для последующего направления на сушку.

5. Установки для сушки молока[2]

По способу сообщения теплоты продукту все установки, применяемые для сушки жидких молочных продуктов, можно подразделить на два типа: кондуктивные (контактные) и конвективные. Кондуктивные сушильные установки бывают вальцовые и ленточные. Вальцовые сушилки можно подразделить на атмосферные (продукт сушится при атмосферном давлении) и вакуумные (продукт сушится при пониженном давлении). По количеству вальцов различают одно- и двухвальцовые сушилки. К конвективным сушилкам, применяемым для сушки жидких молочных продуктов, относятся распылительные сушилки, в которых продукт распыляется (диспергируется) в атмосферу горячего воздуха.

По способу распыления сушильные установки подразделяют на дисковые и форсуночные. В дисковых сушилках продукт распыляется под действием центробежной силы дисками, в форсуночных – форсунками.

По способу подачи воздуха в сушильную камеру и направлению его движения в ней различают распылительные установки противоточные, прямоточные, смешанного типа, комбинированные.

Противоточные сушилки практически не используют в молочной промышленности. Это обусловлено тем, что при противотоке сухие частицы продукта контактируют с горячим воздухом, что может вызвать ухудшение качества продукта.

Прямоточные распылительные сушильные установки. Сушилка имеет циклоны и вертикальную цилиндрическую сушильную камеру с коническим днищем. В центре верхней части сушильной камеры смонтированы воздухораспределительное устройство и распылитель. Подаваемое насосом с регулируемой производительностью сгущенное молоко распыляется центробежным диском. Воздух, подаваемый в сушилку, нагревается в паровом калорифере.

После прохождения калорифера воздух нагревается до 180-200°С и сосредоточенно подается в основание факела распыла. Частицы продукта, утратив высокую начальную скорость, совместно с потоком теплоносителя движутся по нисходящей спиралеобразной траектории. Отработавший воздух, имеющий температуру 85-96°С, выводится из сушильной камеры в батарею циклонов для очистки. Сухое молоко по коническому днищу сушильной камеры ссыпается в вибролоток, откуда подается в пневмотранспортную линию. Пневматическая транспортировка сухого молока осуществляется с помощью воздуха. В процессе пневматической транспортировки молочный порошок охлаждается до температуры на 10-15°С выше температуры засасываемого воздуха. В пневмотранспортную линию поступает также молочный порошок из циклонов. Сухой продукт из сушильной камеры и циклонов направляется по пневмотранспортной линии в разгрузочный циклон, откуда подается в бункер-накопитель. Посредством шлюзового затвора, установленного под бункером-накопителем, сухое молоко выгружают из установки и фасуют в крафт-мешки.