Выгрузка осадка в шламовое пространство

В твердую фракцию, которая скапливается в барабане сепаратора, входят солома, шерсть, клетки вымени, белые кровяные тельца (лейкоциты), красные кровяные тельца (эритроциты), микроорганизмы и т.п. Общее содержание осадка в молоке в разных случаях может быть различным, но обычно составляет около 1 кг на 10 000 литров. Объем отсека для накопления осадка зависит от размеров сепаратора, обычно он составляет 10–20 л.

Размер жировых шариков различается в зависимости от стадии лактации коровы. Сразу же после отела в молоке превалируют крупные шарики. В дальнейшем, чем ближе к концу лактации, тем больше в молоке мелких шариков.

В молочных сепараторах с ручной выгрузкой осадка довольно часто приходится вручную разбирать барабаны и очищать эти отстойники, что требует немалых затрат ручного труда.

Современные самоочищающиеся барабаны сепараторов оснащены приспособлениями для автоматического освобождения от накопившегося осадка через установленные интервалы. Это устраняет необходимость ручной очистки.

Система выброса твердой фракции описана в конце этой главы, в разделе “Система выгрузки”.

Обычно выброс твердой фракции происходит через 30- или 60-минутные интервалы в процессе сепарации молока.

Устройство центробежного сепаратора

На рис. 6.2.25 и 6.2.26, показывающих самоочищающийся сепаратор в разрезе, видно, что его барабан состоит из двух основных деталей – корпуса и колпака, которые соединяются с помощью резьбового запорного кольца. Пакет тарелок закреплен в центре барабана между крышкой барабана и тарелкодержателем. Существуют два типа современных сепараторов – полугерметичные и герметичные.

Полугерметичная конструкция

Центробежные сепараторы с напорными дисками у выходного отверстия (рис. 6.2.23) называются герметичными (в отличие от более старых сепараторов открытого типа со сливом через край).

Молоко подается в барабан герметичного сепаратора через входное отверстие, обычно находящееся наверху, по неподвижной осевой впускной трубе.

Поступив в тарелкодержатель (1), молоко разгоняется до скорости вращения барабана, после чего попадает внутрь разделительных каналов пакета тарелок (2). Под действием центробежных сил молоко отбрасывается на периферию и образует вращающееся кольцо с цилиндрической внутренней поверхностью.

Происходит это в контакте с воздухом при атмосферном давлении, а это значит, что давление молока на поверхности также равно атмосферному. Давление постоянно нарастает по мере удаления от оси вращения и достигает максимального значения на периферии барабана.

Более тяжелые твердые частицы стремятся в направлении внешней границы и оседают в камере для накопления осадка. А сливки направляются в сторону оси вращения и проходят по каналам, ведущим к камере отделения сливок (3).

Обезжиренное молоко покидает пакет тарелок у наружного края и проходит между верхней тарелкой и колпаком барабана в напорную камеру обезжиренного молока (4).

Напорный диск

В полугерметичном сепараторе выпускные отверстия под сливки и обезжиренное молоко оснащены так называемыми напорными дисками. Благодаря такому устройству выходных отверстий полугерметичные сепараторы обычно называются сепараторами с напорными дисками.

Для выброса твердой фракции осадительная камера для накопления осадка на периферии барабана на короткое время открывается.

Края стационарных напорных дисков погружены во вращающийся столб жидкости, обеспечивая выход жидкости под напором. Кинетическая энергия вращающейся жидкости преобразуется в давление внутри напорного диска, и это давление всегда равно падению давления в стекающей вниз струе.

Увеличение давления в спускающемся потоке означает, что уровень жидкости в барабане снижается. Так автоматически компенсируется работа дросселя на выходе. Для предотвращения аэрации продукта необходимо, чтобы напорные тарелки были полностью погружены в жидкость.

Герметичная конструкция

В герметичном сепараторе молоко подается в барабан через полое веретено. Оно приобретает ту же скорость, с которой вращается барабан, а затем направляется к распределительным отверстиям пакета тарелок.

Во время работы барабан герметичного сепаратора полностью заполнен молоком. В его центре отсутствует воздух. Герметичный сепаратор, таким образом, может считаться закрытой трубопроводной системой.

Давление, создаваемое находящимся снаружи нагнетающим продукт насосом, достаточно для преодоления сопротивления потока, идущего через сепаратор к выпускному насосу, у выходных отверстий для сливок и обезжиренного молока. Диаметр крыльчатки насоса можно регулировать для создания необходимого давления на выходе.

Контроль жирности сливок

Сепаратор с напорными дисками

Количество сливок, выходящих из сепаратора с напорными дисками, зависит от положения дроссельного клапана у выходногопатрубка для сливок. При постоянно открытом клапане из этого патрубка будет выходить большее количество сливок с меньшим содержанием жира.

Объем выходящих сливок жестко увязан с их жирностью. Если жирность цельного молока составляет 4% и стоит задача получить сливки жирностью в 40%, производительность на выходе должна быть установлена в 2000 л/ч (в соответствии с произведенным выше расчетом). С помощью регулировочного клапана на выходе обезжиренного молока задается определенное давление в соответствии с типом данного сепаратора и его пропускной способностью. Затем производится регулировка дроссельного клапана на выходном патрубке для сливок, чтобы получить такой объем потока, который будет обеспечивать заданную жирность сливок.

Каждое изменение потока сливок на выходе будет отражаться в обратно пропорциональной зависимости на выходе обезжиренного молока. На выходном патрубке обезжиренного молока установлено автоматическое устройство, поддерживающее в этом месте постоянное противодавление, независимо от изменений параметров потока сливок.

Расходомер сливок

Объем сливок, выходящих из сепаратора с напорными дисками, контролируется клапаном со встроенным расходомером. Размер отверстия в клапане можно изменять с помощью регулировочного винта, при этом отрегулированный поток движется по градуированной стеклянной трубке. В трубке находится цилиндрический поплавок, который поднимается потоком сливок и указывает уровень его расхода по градуированной шкале, изменяющийся в зависимости от скорости потока и вязкости сливок.

Анализируя жирность поступающего в сепаратор молока и просчитывая количество сливок с необходимым содержанием жира, которое должно быть из него получено, можно предварительно оценить расход и соответственно отрегулировать дроссельный клапан. Окончательная регулировка выполняется после проведения анализа жирности сливок.

Эта операция определяет, где должен находиться поплавок при правильной жирности сливок.

На жирность сливок влияют: жирность цельного молока, поступающего в сепаратор и изменение потока в линии. Для измеренияжирности сливок также применяются автоматические системы, встроенные в трубопровод, в комбинации со специальными регулировочными системами, поддерживающими этот показатель на постоянном уровне.

Герметичный сепаратор

На рис. 6.2.28 показан автоматический регулятор, поддерживающий постоянное давление в герметичном сепараторе. Изображенный там клапан является клапаном диафрагменного типа, а требуемое давление продукта регулируется подачей сжатого воздуха на диафрагму.

В процессе разделения на диафрагму постоянно оказывают давление сверху – сжатый воздух, а снизу – обезжиренное молоко. Если давление обезжиренного молока снизится, установленное давление воздуха будет смещать диафрагму вниз. Исток клапана, закрепленный на диафрагме, в этом случае сдвинется вниз и уменьшит отверстие. В результате давление обезжиренного молока возрастет до заданного уровня.

Противоположным образом клапан отреагирует при чрезмерном росте давления обезжиренного молока, в результате чего оно снизится до установленного уровня.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: