Проектирование ПТЛ процессов производства мороженного

     В производстве мороженого применяют также цилиндрические фильтры, предназначенные для фильтрации молока. Такой фильтр состоит из корпуса, представляющего собой вертикально расположенный сосуд цилиндрической формы; двух фильтровальных цилиндров, размещающихся один в другом; крышки и опорной подставки. Смесь подается через входной патрубок во внутреннюю полость фильтра, откуда она последовательно проходит через внутренний и наружный фильтровальные цилиндры и отводится через выходной патрубок, подсоединенный к выходному отверстию в стенке корпуса цилиндра. В дне корпуса расположен спускной кран для опорожнения фильтра при разборке. 

Рис. 7.    Фильтр А1-0ШФ для смесей мороженого:

     1 - распределительное устройство; 2 - пробковый кран; 3 ~ гайка; 4 - ключ; 5 -корпус  фильтра с ручкой; 6 - фильтровальная  сетка цилиндра; 7 – стойка 

     Производительность  фильтра 2000 л/ч. Смесь подается под  давлением 0,2 МПа. Продолжительность  непрерывной работы около 2 ч, занимаемая площадь 0,25 м². 
 

     ВОПРОС 4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЧАСТИЧНОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ ВЛАГИ 

     Фризер  Б6- 0Ф2-Ш производительностью 600 кг/ч целесообразно эксплуатировать на хладокомбинатах или молочных заводах, имеющих многократные циркуляционные системы охлаждения жидким аммиаком.

     Фризер  состоит из следующих основных частей: рабочего цилиндра с охлаждающей рубашкой, бака для смеси, мешалки с приводом, двух шестеренных насосов, трубопроводов и электрооборудования.

     В цилиндре смесь мороженого взбивается и замораживается. Внутри его расположена  мешалка со взбивающим устройством  и ножами, которые при вращении мешалки прижимаются к внутренней поверхности цилиндра, снимая намороженный слой смеси. Цилиндр имеет охлаждающую рубашку в виде спирали, покрытую слоем теплоизоляции и кожухом.

     Привод  мешалки выполнен в виде электродвигателя, редуктора и клиноременной передачи. Привод шестеренных насосов в виде электродвигателя и редуктора обеспечивает разную частоту вращения их валов.

     Трубопроводы  обеспечивают функционирование систем под- вода и отвода аммиака, подачи смеси  и насыщения ее воздухом. Они снабжены вспомогательным оборудованием, показывающими и предохранительными приборами.

     На  рис. 8 приведена технологическая  схема приготовления мороженого на фризере Б6-ОФ2-Ш. 

Рис. 8. Технологическая  схема приготовления  мороженого фризером Б6-ОФ2-Ш:

     1 — цилиндр; 2— рубашка цилиндра; 3, 20— патрубки; 4 — предохранительный клапан; 5, 11 — мановакуумметры; б, 16— запорные вентили; 7—манометр; 8, 12— насосы; Р—воздушный клапан; 10 — воздушный фильтр; 13 — поплавковый клапан; 14— мешалка; 15— бак для смеси; 17— фильтр; 18, 22 — запорные вентили; 19— запорный мембранный вентиль с электромагнитным приводом; 21 — маслоотстойник; 23 — клапан противодавления; 24—трехходовой кран; 25—термопреобразователь 

     Предварительно  пропастеризованная, гомогенизированная и охлажденная до 6 °С смесь поступает  самотеком или с помощью насоса в бак. Поплавковый клапан, находящийся в баке, поддерживает в нем постоянный уровень и предотвращает его переполнение. С помощью мешалки смесь перемешивается и по трубопроводу поступает последовательно на шестеренные насосы первой и второй ступеней. В трубопроводе между насосами из-за различной скорости вращения валов образуется вакуум.

     Насос второй ступени засасывает воздух, проходящий через воздушный клапан и фильтр, и подает насыщенную воздухом смесь в рабочий цилиндр. Смесь  в цилиндре соприкасается с охлаждаемыми аммиаком стенками, замерзает и срезается ножами. Мешалка со взбивающим устройством дополнительно взбивает замороженную смесь и выводит готовый продукт для дальнейшей обработки.

     Клапан  противодавления создает в цилиндре необходимое давление для обеспечения требуемого качества продукции. С его помощью можно регулировать взбитость готового продукта при постоянной температуре испарения аммиака в рубашке цилиндра. Давление смеси во фризере измеряют манометром, степень насыщения смеси воздухом — мановакуумметром. Контроль за температурой продукта осуществляется на пульте управления с помощью логометра с термопреобразователем.

     Жидкий  переохлажденный аммиак от напорного  коллектора циркуляционной системы, пройдя через ручной запорный вентиль, фильтр, запорный мембранный вентиль с электромагнитным приводом, попадает в рубашку цилиндра. Проходя по спиральным каналам охлаждающей рубашки, жидкий аммиак забирает теплоту от смеси мороженого и выходит по трубопроводу, находящемуся в верхней части цилиндра. На нем установлены предохранительный клапан, мановакуумметр, ручной запорный вентиль. Рабочее давление жидкого аммиака на входе фризера должно составлять 250 кПа. Мощность привода 20,37 кВт.

     После выхода из фризера мягкое мороженое имеет температуру —5...—6 °С и полностью готово к употреблению. Однако даже кратковременное хранение такого мороженого без дальнейшей обработки нежелательно. Обычно технологические схемы обработки закаленного мороженого включают в себя такие операции, как дозирование, фасование, закаливание и хранение.

     Дозирование и фасование могут осуществляться с помощью фризеров периодического действия. Как правило, такое мороженое сразу же реализуют.

     При использовании фризеров непрерывного действия дальнейшие операции проводят на оборудовании, входящем в поточную технологическую линию производства мороженого, либо в отдельных аппаратах.

     В зависимости от срока предполагаемого  хранения закаленное мороженое может  иметь температуру -12 или —25 °С. Во втором случае мороженое будет храниться до 120 сут. Импортное мороженое, включающее консерванты и охлажденное до такой же температуры, может храниться до одного года. 

     Фризер  периодического действия с аммиачным охлаждением  (рис.9,а) конструктивно аналогичен фризеру с рассольным охлаждением. Различие состоит только в системе охлаждения. На рис. 9, б представлена аммиачная система охлаждения, которая состоит из аккумулятора 14, ряда вентилей и фильтров, инжектора 16, манометра 13, трехходового крана 4 и др. Аммиак подается в рубашку 5 принудительным путем, т. е. инжектором. Жидкий аммиак поступает через запорный вентиль 17, фильтр 10, поплавковый регулирующий вентиль 18 и аккумулятор. Часть жидкого аммиака, направляясь в поплавковый редукционный вентиль 1 с давлением (2-г2,5) 10⁵ Па, заходит в инжектор 16.

     На  линии отсоса парообразного аммиака  из аккумулятора установлен предохранительный  клапан 12, который отрегулирован на давление 8 -10⁵ Па. Аккумулятор расположен ниже цилиндра. Это имеет большое практическое значение, так как позволяет мгновенно освободить рубашку фризера от аммиака, чем можно избежать персмерзаиия мороженого. 
 

     Рис. 9. Фризер периодического действия с аммиачным  охлаждением:

     а — устройство; 1 — поплавковый регулирующий вентиль; 2 — аккумулятор; 3 — редукционный вентиль; 4 — цилиндр, 5 -мешалка; 6—мерная ванна; 7 —рубашка; 8 — предохранительный клапан; б— аммиачная система охлаждения фризера: 1— редук-циониый вентиль; 2 — подающая труба; 3 — сливная труба; 4 — трехходовой край; 5-внутренняя полость рубашки; 6 — переливное окно; 7 —внешняя иолость рубашки: 8—цилиндр; 9— перегородка; 10 — фильтр; 11 — бародросселирующнй вентиль; 12 — предохранительный клапан; 13 — манометр- 14 — аккумулятор; 15 — маслоспускной вентиль;  16 — инжектор;  17 — запорный вентиль; 19 — поплавковый регулирующий вентиль 

     Фризеры также могут быть и с фреоновым  охлаждением. В этом случае применяют  фреоновую холодильную установку.

     Фризер  непрерывного действия с нижним расположением  системы охлаждения показан на рис. 10, а. Станина фризера чугунная. Задняя часть имеет картер, в котором помещена цепная передача. Картер закрыт крышкой, на которой крепится приемный бачок 19 для смесн. В станине кроме приводного механизма находятся вариатор скоростей 20 и аммиачная система охлаждения 3. Станина закрывается дверцами. Цилиндр 12 — рабочая часть фризера. В нем происходят замораживание и взбивание смеси мороженого. Расположен цилиндр горизонтально. Внутри цилиндра имеется мешалка 14\ которая состоит из ножей и взбивающего устройства. Мешалка соединяется с приводом с помощью латунной шпильки 17. При перемора-живаниа смеси шпилька срезается, предохраняя этим фризер от поломки. В состав фризера входят два шестеренчатых насоса. Из приемного бачка смесь засасывается насосом 25 и подается в насос 22. Частота вращения шестерен насоса 25 более чем в 3 раза превышает скорость вращения шестерен насоса 25. В результате этого на линии между насоеами образуется вакуум.

     Технологическая схема фризера показана на рис. 63,6. При создании вакуума на соединительной трубке двух насосов 5 и 4 через воздушный клапан 2 засасывается воздух, и смесь вместе с воздухом поступает в цилиндр 9. Под давлением, которое создается насосом 5, смесь проходит вдоль цилиндра, охлаждаемого вследствие испарения аммиака. Через патрубок 10 выходит мороженое, температура которого около —5 °С.

     Система охлаждения такая же, как и у  фризера периодического действия с аммиачным охлаждением. 
 

     ВОПРОС 5. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЗАКАЛКИ, ФАСОВКИ И УПАКОВКИ МОРОЖЕНОГО 

     Морозильный аппарат, Морозильный аппарат (рис. 10) представляет собой камеру, разделенную на две части и собранную из щитов, которые покрыты изоляцией. В первой части камеры в вертикальной плоскости расположен цепной конвейер 3. Во второй части находятся батарея 4 из оребренных труб и два вентилятора 2, которые перемещают воздух в горизонтальном направлении.

     Брикеты мороженого укладываются на площадки люлек, прикрепленных к цепному  конвейеру. Для лучшего омывания брикетов в площадках люлек сделаны  отверстия. Чтобы исключить примерзание брикетов к площадкам, на их поверхность наварены проволочки. Продолжительность нахождения мороженого в закалочном аппарате 40—45 мин. Число люлек на конвейере 202. 
 
 

Рис. 10. Фризер непрерывного действия с   нижним    расположением    системы охлаждения:

       а — устройство: 1—станина; 2 — поплавковый регулирующий вентиль; 3 — аккумулятор; 4 — редукционный вентиль; 5-регулятор вариатора; 6—подающая труба; 7, 10 —трехходовые краны; 8 — сливная труба; 9 — клапан противодавления;11- выходной патрубок; 12 — цилиндр; 13 — внутренняя полость рубашки; 14 —мешалка; 15 — внешняя полость рубашки; 16, 21 — манометры; 17 — предохранительная шпилька; 18 — поплавковый клапан; 19 — приемный бачок; 20 — вариатор; 22 — насос второй ступени; 28 — вакуумметр; 24 —насос мерной ступени; 25 — пусковой щиток; б — технологическая схема фризера: 1 — приемный бачок для смеси; 2 —воздушный клапан; .3 — вакуумметр; 4 — насос первой ступени; 5 — насос второй ступени; 6 — манометр; 7 — мешалка; 8 — нож; 9 — цилиндр; 10 — выпускной патрубок; 11— клапан противодавления 

     Эскимогенератор карусельного типа, Эскимогенератор (рис.11) предназначен для изготовления эскимо прямоугольной формы.

     Карусель  это сварной корпус кольцеобразной формы. Карусель состоит из 640 ячеек прямоугольного сечения, которые расположены в четыре концентрических ряда. Карусель вставляется в рассольную закалочную ванну и в ней совершает вращательное движение. Рассольная ванна разделена на 160 секций,

     В состав дозатора 5 входят корпус, дозирующий механизм с толкателем и бункер с мешалкой. Четыре плунжера дозирующего механизма движутся по каналам ротора. При повороте ротора на 180° толкатели нажимают на плунжеры, вытесняя мороженое через насадки в ячейки. Палочкозабиватель 7 вставляет палочки одновременно во все четыре ячейки радиального ряда. Глазировочная головка имеет 16 рычагов с четырьмя щипцами на каждом. На колонне глазировочной головки укреплены глазировочная ванна и подъемный ковш.

     Ванна имеет водяную рубашку с электроподогревом. Эскимо, зажатое в щипцах, опускается в ванну, из которой навстречу эскимо поднимается ковш с глазурью, куда оно и погружается. Холодный рассол подается насосом в закалочную ванну 10 через стояк 11, коллектор и патрубки.

     Ванна разделена на отсеки 12 соответственно радиальным рядам ячеек. В каждом отсеке имеются отверстие и сливной патрубок для слива рассола в поддон, а оттуда —в испаритель.