Installation de pasteurisation-refroidissement : description, dispositif, principe de fonctionnement, application. Unités de pasteurisation-refroidissement Schéma fonctionnel des unités de pasteurisation-refroidissement

But

Pasteurisation et refroidissement du lait, des jus, des boissons à base de jus, des vins, des matières viticoles, de la bière, du kvas et d'autres produits alimentaires liquides.

Versions :

• Pasteurisateurs automatisés pour la production de lait de consommation.
• Pasteurisateurs multifonctionnels automatisés pour la production de lait à boire et la préparation simultanée de lait pour les processus de fermentation et de chauffage.
• Pasteurisateurs semi-automatiques à commande manuelle.

Options supplémentaires : version du pasteurisateur avec la fonction de désinfection des lignes d'alimentation et de distribution du produit.

Caractéristiques

Paramètres
Productivité, l/heure *
Mode de pasteurisation, °С	79 - 120 (réglé depuis le panneau de commande)
Température du produit à l'entrée, °C
Température de sortie du produit, °C - pour le remplissage à froid - pour le remplissage à chaud	4 - 6 Arbitraire (réglé depuis le panneau de contrôle)
Temps de maintien, sec. **	20–25 (pour boire du lait) 300 (lait pour produits laitiers fermentés)
Liquide de refroidissement : Primaire - secondaire	Fumer Eau chaude (la température de l'eau chaude est supérieure de 3 à 5 °C à la température de pasteurisation cible du produit).
liquide de refroidissement	Eau glacée (+ 1 - + 3 °C), solutions glycolées, saumures
Diamètres d'entrée et de sortie buses du produit, mm	DN 35 (VACARME)	DN 50 (VACARME)	DN 50 (VACARME)

* Les performances des unités de pasteurisation et de refroidissement peuvent être définies par le client de manière arbitraire dans la plage allant jusqu'à 25 000 l/h
** Le temps de maintien à la température de pasteurisation peut être défini arbitrairement par le client.

POSSIBILITÉ DE SYNCHRONISER LES PERFORMANCES DES PASTEURISATEURS AVEC LES PERFORMANCES DE LA LIGNE DE BOUTEILLES.

La mise en œuvre dans une installation de différents régimes de température pour le traitement des produits et la possibilité de connecter des équipements externes (séparateur, homogénéisateur) garantissent la polyvalence du pasteurisateur.

Principe d'opération:

1. Le produit initial entre dans le réservoir de réception, dans lequel, grâce à un dispositif spécial, il est rempli jusqu'à un certain niveau. Depuis le réservoir de réception, le produit est pompé vers la ou les sections de régénération de l'appareil à plaques multi-sections pour le préchauffage, puis envoyé vers la section de pasteurisation, où il est chauffé à une température prédéterminée. De plus, le produit chauffé entre dans le support, à partir duquel il est dirigé séquentiellement vers les sections de régénération et de refroidissement. A la demande du client, les sections de récupération peuvent avoir des sorties vers le séparateur et l'homogénéisateur.
2. Le chauffage du produit à la température requise dans la section de pasteurisation est effectué par de l'eau chaude, qui circule dans un circuit fermé de chauffage à la vapeur.
3. Le refroidissement du lait à la température requise s'effectue en deux étapes selon le principe du contre-courant : d'abord - dans la ou les sections de régénération avec le produit froid initial, puis, dans la section de refroidissement - avec un liquide de refroidissement (eau glacée, etc. )
4. Le pasteurisateur multifonctionnel dispose d'un circuit de préparation d'eau chaude supplémentaire et de sections supplémentaires de l'échangeur de chaleur à plaques pour fournir différentes températures du produit aux sorties, par exemple pour le remplissage à chaud ou pour la libération de lait pasteurisé chaud en vue de son utilisation ultérieure. fermentation et obtention de produits laitiers fermentés.

Automatisation :

Le processus de traitement d'un produit dans un pasteurisateur est entièrement automatisé. Le système de contrôle de processus est basé sur des contrôleurs programmables d'Omron (Japon). La précision du maintien du régime de température de pasteurisation est assurée par la mise en œuvre de la loi PID de contrôle automatique de la température lors du contrôle de la vanne d'alimentation en vapeur.

L'autorisation pour la délivrance initiale du produit est donnée par l'opérateur. De plus, le système de contrôle surveille le régime de température de la pasteurisation et, en cas de violation, l'installation passe à l'état de circulation le long du circuit interne jusqu'à ce que le mode défini soit rétabli.

L'utilisation de l'écran tactile de l'opérateur vous permet d'effectuer diverses visualisations du processus sous forme numérique et graphique avec l'émission de messages sur les actions de l'opérateur et les situations d'urgence (fonctions du système SKADA). Dans une fenêtre séparée, les paramètres du processus de pasteurisation sont définis. Le pasteurisateur a pour fonction d'archiver les valeurs des paramètres du processus sur un formulaire de support d'informations pratique pour le client, ce qui permet de documenter l'ensemble du processus technologique.

Un degré élevé d'automatisation avec l'utilisation de ports USB et Ethernet permet, à la demande du client, de fournir la possibilité de connecter le pasteurisateur au système de niveau supérieur et au système de contrôle des processus industriels de l'entreprise.

PASTEURISATEURS SEMI-AUTOMATIQUE AVEC COMMANDE MANUELLE.

Tous les pasteurisateurs de la série OKL sont similaires dans leur conception.

Dans les pasteurisateurs manuels, les pompes, le chauffage des circuits eau chaude et produit, ainsi que les modes « circulation », « pasteurisation » et « vidange » sont enclenchés par des interrupteurs. Le régime de température est réglé et contrôlé selon la loi PID par les régulateurs de température Omron, qui contrôlent les vannes d'alimentation en vapeur des circuits de préparation d'eau chaude.

L'autorisation pour la distribution initiale du produit est également donnée par l'opérateur, puis le système de contrôle surveille le régime de température de pasteurisation, et en cas de violation, l'unité passe à l'état de circulation le long du circuit interne jusqu'au mode défini est restauré.

La visualisation de l'état de l'installation est effectuée par des indicateurs lumineux et les modes de température sont indiqués sur les régulateurs de température. Pour l'archivage des régimes de température, un enregistreur papier ou électronique est utilisé. La tâche des régimes de température est effectuée par l'opérateur sur les régulateurs de température et sur le registraire, sur lequel le graphique de température est également visible.

Le pasteurisateur contrôle également le niveau de produit dans la cuve de réception et la pression dans les conduites d'acheminement du produit et dans les circuits d'eau chaude.

CARACTÉRISTIQUES DE CONCEPTION (pour toutes les versions de pasteurisateurs) :

1. L'échangeur à plaques comporte plusieurs sections (pour la version de base - 3 sections : régénération, pasteurisation et refroidissement) et se compose d'un châssis avec dispositifs de serrage, d'un ensemble de plaques d'échange thermique avec joints, de plaques de séparation et de pression. Dans l'appareil lamellaire, des plaques d'échangeur de chaleur sont utilisées, embouties en tôle d'acier inoxydable. Des deux côtés de chaque plaque se trouvent des canaux à travers lesquels, d'une part, le produit se déplace et, d'autre part, le caloporteur ou le liquide de refroidissement. L'étanchéité dans l'appareil assemblé est créée par des joints en caoutchouc (NBR, EPDM) insérés dans des rainures spéciales des plaques.
2. Le support est un système de tuyauterie qui assure un certain temps de maintien du produit à la température de pasteurisation.
3. Le réservoir de réception est un récipient cylindrique avec un régulateur de niveau qui assure un niveau de produit constant.
4. L'unité de préparation à chaud est réalisée à l'aide d'un échangeur brasé, d'un vase d'expansion et d'un groupe de sécurité.
5. Pour fournir de l'eau chaude au circuit de pasteurisation, une pompe centrifuge en acier inoxydable fabriquée par Grundfos (Allemagne) est utilisée.

Les principaux avantages des échangeurs de chaleurbasé sur les inserts API Schmidt-Bretten (Allemagne) :

• Transfert de chaleur efficace en raison du profil ondulé spécial de la partie fluide de la plaque, qui forme des écoulements turbulents tridimensionnels. Cela minimise la probabilité de dépôt de contaminants sur la surface des plaques.
• Double étanchéité des plaques de transfert de chaleur dans la zone d'entrée et de sortie, ce qui empêche le déplacement des médias.
• Présence d'un bord de fuite spécial dans la zone d'étanchéité. En cas de dépressurisation de l'un des joints, le fluide s'écoulera sans se mélanger à l'autre.
• En plus de la fonction de séparation des médias, les joints centrent le jeu de plaques. Les joints sont fixés dans les plaques avec des clips spéciaux dans un seul sens, ce qui facilite grandement la technologie d'assemblage.

Nous sommes engagés dans la fabrication de pasteurisateurs pour le lait et d'autres produits.

projet de cours

Installation de pasteurisation et de refroidissement à plaques pour le lait d'une capacité de 10 000 l/h

introduction

Afin d'augmenter considérablement la production alimentaire, des mesures sont prévues pour augmenter le volume de transformation du lait, améliorer l'assortiment et améliorer la qualité des produits laitiers. La mise en œuvre de ces mesures est liée à la mise en œuvre des tâches du complexe agro-industriel et au rééquipement technique de l'industrie alimentaire, y compris l'industrie laitière.

Le rééquipement technique de l'industrie laitière prévoit l'utilisation d'équipements technologiques performants, la fabrication d'ensembles de machines, d'appareils et de lignes technologiques de flux qui augmentent la productivité du travail, le développement de nouveaux équipements technologiques et de lignes automatisées pour l'embouteillage du lait et équipements pour le conditionnement des produits laitiers.

L'une des principales tâches fixées par le programme alimentaire est d'achever, d'ici 1990, le rééquipement de l'industrie laitière sur une nouvelle base technique, en assurant une augmentation du niveau technique, de la qualité et de la fiabilité des machines et appareils utilisés.

Actuellement, les machines et appareils à fonctionnement discontinu sont de plus en plus remplacés par des équipements à fonctionnement continu, ce qui permet d'augmenter le volume de production et d'augmenter considérablement l'efficacité d'utilisation des équipements.

Les progrès scientifiques et technologiques de l'industrie laitière contribuent à l'introduction de nouvelles méthodes de transformation et de transformation du lait basées sur l'utilisation d'équipements évolutifs et les plus performants. Lors de l'utilisation de tels équipements, il est très important de préserver autant que possible les propriétés d'origine du lait et de ses composants. Par conséquent, une condition préalable à l'équipement technique rationnel de l'entreprise est le respect des exigences technologiques pour le produit en cours de développement.

La technologie moderne est basée sur une vaste expérience dans le développement de la technologie de transformation du lait. Le rôle et l'importance de la science mondiale, à laquelle les scientifiques soviétiques ont apporté une contribution significative, ne cessent de croître.

Les machines et appareils destinés à la fabrication des produits laitiers, ainsi qu'à la réalisation des opérations précédant la transformation ou la transformation et la préparation des produits destinés à la vente, doivent satisfaire aux conditions suivantes :

productivité élevée et impact technologiquement optimal sur le produit transformé;

coûts minimaux par unité de produit fabriqué selon des lignes technologiques avec l'inclusion de machines et d'appareils appropriés;

processus d'étanchéité ;

contrôle et régulation automatisés des processus de travail ;

nettoyage en place et l'utilisation de détergents standards.

Les équipements technologiques sont divers. Sa classification peut être basée sur diverses caractéristiques: la structure du cycle de travail, le degré de mécanisation et d'automatisation, le principe de combinaison des éléments de la machine dans le flux de production et une caractéristique fonctionnelle.

L'attribut fonctionnel est à la base de la classification des équipements technologiques dans le programme de cours "Equipement technologique des entreprises de l'industrie laitière" et de la structure de ce manuel. L'équipement est divisé en équipement de stockage et de transport, de traitement mécanique et thermique du lait, de production de produits laitiers, de préparation de produits destinés à la vente et à des fins générales d'usine.

Les équipements de stockage et de transport comprennent les réservoirs de transport et de stockage du lait, les réservoirs et canalisations de traitement et inter-opérationnels, les pompes et les systèmes de transport pneumatique. En règle générale, aucun changement dans la structure du produit ne doit se produire dans cet équipement. Les seules exceptions sont les réservoirs à des fins technologiques, dans lesquels de tels changements sont spécifiés.

L'équipement de traitement mécanique et thermique du lait comprend des filtres, des filtres-presses et des appareils de filtration à membrane, des homogénéisateurs et des homogénéisateurs-plastifiants, des séparateurs et des centrifugeuses, ainsi que des installations de traitement thermique sous vide, des réchauffeurs et des refroidisseurs. Cet équipement réalise un certain effet technologique. Cependant, les constituants restent inchangés, c'est-à-dire qu'en concentrant les constituants individuels après mélange, le produit d'origine peut être obtenu.

L'équipement pour la production de produits laitiers comprend des unités de pasteurisation et de stérilisation-refroidissement, des congélateurs et des congélateurs, des beurriers et un système de machines pour la fabrication du fromage, pour l'épaississement et le séchage des produits laitiers ; aux équipements de préparation des produits destinés à la vente - machines de remplissage et d'emballage des produits laitiers, équipements de préparation des récipients pour le remplissage (machines à laver les bouteilles, etc.), appareils de mesure de la quantité et d'évaluation de la qualité des produits dans les chaînes de production.

Description du processus technologique

Réception et préparation des matières premières

Chauffage, nettoyage

t \u003d (35 40) C

Refroidissement et stockage intermédiaire

Normalisation

Chauffage

t \u003d (40 5) C

Homogénéisation

t = (60 65)C

P = (10 15) MPa

Pasteurisation

t = (76 C, τ = 20 s

chauffage

t = (95 99) C

Refroidissement et

stockage intermédiaire

Emballage et emballage

Stockage et mise en œuvre

L'acceptation du lait et des autres matières premières est effectuée en fonction de la masse et de la qualité établies par le laboratoire de l'entreprise. La qualité du lait est évaluée conformément à GOST 52054 pour le lait cru de vache.

Immédiatement après l'acceptation, le lait est chauffé à une température de (35-40) C et nettoyé sur des nettoyeurs de lait centrifuges ou d'autres équipements sans chauffage. Pour purifier le lait cru, il est également recommandé d'utiliser un bactériophage avec un séparateur hermétique spécialement conçu pour éliminer les bactéries du lait. Après cela, le lait est envoyé pour transformation ou refroidi à une température de C et stocké dans des réservoirs de stockage intermédiaires. Le stockage du lait refroidi à une température de 4 C avant le traitement ne doit pas dépasser 12 heures, refroidi à une température de 6 C - 6 heures.

La normalisation des matières premières laitières est effectuée afin d'uniformiser la composition du produit fini en termes de fraction massique de matière grasse et/ou de résidu sec de lait écrémé (SOMO). La normalisation du lait en fonction de la fraction massique de matières grasses peut être effectuée de deux manières : une méthode périodique et une méthode continue.

Après normalisation, le lait est chauffé à une température de (40 5) C et nettoyé sur des séparateurs-nettoyeurs de lait. Le chauffage a lieu dans la section de récupération du pasteurisateur à plaques. Ensuite, le lait est à nouveau chauffé à une température de (60-65) C et introduit dans un homogénéisateur, où il est homogénéisé à une pression de (10-15) MPa. L'homogénéisation est recommandée, y compris les laits allégés et classiques pour améliorer le goût.

Après homogénéisation, le lait entre dans l'installation de plaques pour la pasteurisation et la pasteurisation à une température de (76 C avec un temps de maintien de 20 secondes. Dans la production de lait cuit, la pasteurisation est effectuée à des températures de (9599) C. Ensuite, le lait est chauffé.

Après la pasteurisation ou le chauffage, le lait est refroidi à une température de C. Le refroidissement a lieu dans une unité de pasteurisation-refroidissement en plastique. Après cela, le lait est envoyé dans une cuve de stockage intermédiaire ou directement à l'embouteillage. Il est permis de conserver le lait pasteurisé réfrigéré avant la mise en bouteille pendant 6 heures maximum.Et à cette température, le lait peut être conservé de 36 heures à 10 jours.

Descriptif de l'installation

Dans l'industrie laitière, les unités de pasteurisation et de stérilisation, ainsi que les stérilisateurs, sont utilisés pour pasteuriser et stériliser le lait et les produits laitiers.

Les usines de pasteurisation sont de type lamellaire et tubulaire. Les unités de pasteurisation à plaques, ou unités de pasteurisation-refroidissement, sont conçues pour la pasteurisation et le refroidissement dans le flux de lait de consommation, de lait dans la production de produits laitiers fermentés, de mélanges de crème et de crème glacée, les unités de pasteurisation de type tubulaire - pour la pasteurisation dans le flux de lait et de crème.

Les installations de pasteurisation et de refroidissement du lait de consommation se distinguent par leurs performances. Ils produisent des unités de pasteurisation et de refroidissement d'une capacité de 3 000, 5 000, 10 000, 15 000 et 25 000 l/h.

Les unités de pasteurisation-refroidissement d'une capacité de 3000 et 5000 l/h ont un certain nombre de composants et de pièces de même conception. Dans ces appareils, le placement des sections par rapport au rack principal est unilatéral. Dans le premier appareil, les plaques de transfert de chaleur P-2 sont utilisées, et dans le second, le mesh-flow AG-2. Dans les installations de pasteurisation et de refroidissement d'une capacité de 10 000, 15 000 et 25 000 l/h, on utilise des appareils à plaques avec une disposition bilatérale des sections par rapport au rack principal. Dans les deux premiers appareils, des plaques en ligne P-2 sont utilisées, dans le troisième - PR à mailles en ligne - 0,5M.

Le plus courant est l'unité de pasteurisation-refroidissement d'une capacité de 10 000 l/h.

Depuis le compartiment de stockage du lait, le lait est introduit dans le réservoir tampon 1 qui a un contrôle de niveau à flotteur 2. Pendant le fonctionnement de l'unité, un niveau constant dans le réservoir tampon est maintenu par le régulateur, ce qui contribue au fonctionnement stable de la pompe centrifuge et empêche le lait de déborder du réservoir. Plus de lait par pompe centrifuge 3 est injecté dans la première section de récupération je appareil lamellaire 5. Un régulateur rotamétrique est installé entre la pompe centrifuge et l'appareil à palettes 4, qui assure la performance constante de l'installation. Dans la première section de récupération, le lait est chauffé à une température de (40 - 45) ° C et entre dans le séparateur-lait plus propre 6, où il est nettoyé. L'installation peut avoir un séparateur de lait avec évacuation centrifuge des boues ou deux séparateurs de lait sans évacuation centrifuge fonctionnant en alternance. Après nettoyage, le lait, chauffé à une température de (65 - 70)°C dans la deuxième section de récupération II, à travers le canal interne va à la section de pasteurisation III, où il est chauffé à une température de pasteurisation (76 - 80) ° С. Après la section de pasteurisation, le lait est vieilli dans une exploitation 7 et retourne à l'appareil, où il est pré-refroidi dans les sections de récupération je et II et enfin à la température finale - dans les sections de refroidissement par eau IV et refroidissement par saumure V.

Un clapet anti-retour est installé à la sortie de l'appareil. 15. Il régule la direction du flux de lait réfrigéré pasteurisé vers les machines de remplissage ou vers le réservoir tampon pour la pasteurisation en ligne en cas de violation du régime de pasteurisation.

L'eau chaude pour chauffer le lait est fournie à la section de pasteurisation par une pompe 16. De cette section, l'eau réfrigérée, après avoir cédé de la chaleur au lait, retourne au réservoir de stockage. 17. L'eau est chauffée à une température de (78 - 82) ° C par de la vapeur dans un réchauffeur à contact vapeur 21.

La vapeur est fournie au réchauffeur à vapeur par contact par des vannes de régulation d'alimentation. 18 et 19.

Un capteur de température est installé à la sortie du lait pasteurisé de la section de pasteurisation 8, qui est relié au système de contrôle automatique de la température de pasteurisation au moyen d'une vanne 19 et retour du lait pour re-pasteurisation à travers une valve 15. capteur de température 12 conçu pour contrôler la température du lait pasteurisé réfrigéré.

L'unité est équipée de manomètres indicateurs pour contrôler la pression du lait après le séparateur-lait plus propre 9, pour le contrôle de la pression de l'eau froide 10, pour le contrôle de la pression de la saumure 13, contrôler la pression de la vapeur de chauffage 20, 22 et 23.

Paiement

Données initiales pour le calcul :

Performance…………………………… g 1 = 2,77 kg/s (10 000 kg/h)

Température initiale du lait………………………………... t 1 = 4 °С

Température de pasteurisation………………….………………….. t 3 = 75 °С

Température finale du lait…………………………….…….. t 6 .= 4°C

Coefficient de récupération de chaleur………………………………..ɛ = 0,76

Température initiale de l'eau chaude………………….…….. t’ r = 79 °C

Proportion d'eau chaude……………………………………..….. n r = 4

Température initiale de l'eau froide……………….……….. t’ c = 8 °С

Multiplicité d'eau froide……………………………………..... n c = 3

Température initiale de l'eau glacée ………………………….. t’ je= +1 °С

Multiplicité de l'eau glacée………………………………………... n l = 4

Température du lait après la section de refroidissement à l'eau…….. t 5 = 10 °С

Résistance hydraulique totale admissible……….. Δ P\u003d 500 kPa (5 kgf / cm 2)

Capacité calorifique spécifique moyenne du lait…………………. c M = 3880 J / (kg. °С)

Densité du lait………………………………………….. ρ M = 1033 kg/m3

Capacité calorifique spécifique de l'eau froide et chaude……… Avec dans = Avec r = Avec l \u003d 4186 J / (kg. ° С)

L'appareil est prévu pour être fabriqué sur la base de plaques de type P-2 avec des ondulations horizontales de type tape-flow

Données de base de la plaque :

surface de travail F 1 = 0,21 m2

largeur de travail b = 0,315m

hauteur réduite L n= 0.800m

section transversale d'un canal F 1 \u003d 0,00075 m2

diamètre d'écoulement équivalent ré ϶ = 0,006 m

épaisseur de plaque δ = 0,00125m

coefficient de conductivité thermique du matériau de la plaque λ TDM= 16 W/(m.°С)

Pour une plaque de ce type, les équations de transfert de chaleur et de perte d'énergie sont valables :

Eu \u003d 760 Re -0,25; ξ = 11,2 Re -0,25

Solution

1. Détermination des températures initiale et finale, calcul des écarts de température et paramètres S :

une. Section de récupération de chaleur :

Température du lait cru à la sortie de la section de récupération de chaleur (à l'entrée de la section de pasteurisation) :

t 2 = t 1 + ( t 3 - t 1 ) ɛ \u003d 4 + (75 - 4) 0,76 \u003d 57,96 ° С ≈ 58 ° С

Température du lait pasteurisé après la section de récupération (à l'entrée de la section de refroidissement de l'eau) :

t 4 = t 1 + ( t 3 – t 2 ) \u003d 4 + (75 - 58) \u003d 21 ° C

La différence de température moyenne dans la section de récupération avec une différence de température constante caractéristique de celle-ci :

= t 3 – t 2 \u003d 75 - 58 \u003d 17 ° C

Puis le simplexe :

rivières S =
°C

b. Section de pasteurisation :

Température de l'eau chaude à la sortie de la section de pasteurisation du lait à partir des conditions d'équilibre thermique :

t’’ r = t’ G -
( t 3 – t 2 ) = 79 –
(75 - 58) \u003d 75,06 ° C

Différence de température moyenne à :

Δ t b = t’’ g – t 2 \u003d 75,06 - 58 \u003d 17,06 ° C

Δ t m = t’ g – t 3 \u003d 79 - 75 \u003d 4 ° C

définir par la formule :

S n =

v. Section de refroidissement par eau :

Température de l'eau froide sortant de la section d'eau :

t’’ dans = t’ en +
( t 4 – t 5 ) = 8 +
(21 - 10) \u003d 11,4 ° С

Différence de température moyenne à :

Δ t b = t 4 – t’’ c \u003d 21 - 11,4 \u003d 9,6 ° C

Δ t m = t 5 – t’ c \u003d 10 - 8 \u003d 2 ° С

trouver à partir de l'équation :

Puis le simplexe :

S n =

D. Section de refroidissement par eau glacée :

La température de l'eau glacée à la sortie de l'appareil :

t’’ l = t’ l +
( t 5 – t 6 ) = 1 +
(10 - 4) \u003d 2,4 ° С

Différence de température moyenne pour la section de refroidissement par eau glacée à :

Δ t b = t 5 – t’’ l \u003d 10 - 2,4 \u003d 7,6 ° C

Δ t M = t 6 – t’ l \u003d 4 - 1 \u003d 3 ° С

définir par la formule :

Puis le simplexe :

S l \u003d

2. Le rapport des surfaces de travail et de la résistance hydraulique admissible par sections :

Nous sélectionnons approximativement les valeurs suivantes des coefficients de transfert de chaleur pour les sections (en W / (m 2 .°С):

section de récupération k rivières = 2900

section de pasteurisation k P = 2900

section de refroidissement par eau k v = 2320

section de refroidissement par eau glacée k l = 2100

Le rapport des surfaces de travail de la section est

En prenant le plus petit de ces rapports comme unité, on peut écrire

F rivières : F P : F v : F l \u003d 1,92 : 1,15 : 1,71 : 1

En supposant la répartition des résistances hydrauliques admissibles correspondant à la répartition des surfaces de travail et en tenant compte d'un léger arrondi, on obtient Δ P rivières : Δ P P : Δ P v : Δ P l \u003d 1,92 : 1,15 : 1,71 : 1

Étant donné que la résistance hydraulique totale admissible en fonction de la tâche Δ P\u003d 5.10 5 Pa, alors on peut écrire :

Δ P rivières + Δ P n+ Δ P en + Δ P l = 5.10 5 Pa

Puisque le rapport des résistances est déjà connu, conformément à celui-ci, nous répartirons les résistances entre les sections comme suit :

Δ P rivières = 166 000 Pa

Δ P n = 99 500 Pa

Δ P c = 148 000 Pa

Δ P l = 86 500 Pa

3. Détermination des vitesses maximales admissibles du produit dans les canaux interlamellaires par tronçons :

Pour les conditions de fonctionnement de cet appareil, il est conseillé de déterminer uniquement les vitesses maximales admissibles dans les sections pour le déplacement du produit. La résistance hydraulique du côté du mouvement du support de travail est faible, car la longueur des trajets correspondants est courte.

Cela vous permet de choisir la vitesse du support de travail à partir des conditions de maintien d'une multiplicité acceptable par rapport au lait, et en présence de conditions, de circulation et de réutilisation, vous pouvez choisir de grandes valeurs.

Nous avons préalablement défini des valeurs auxiliaires: le coefficient de transfert de chaleur attendu du lait est d'environ - α m = 5000 W / (m 2 .°С).

Température moyenne des murs :

dans la section récupération

dans la section pasteurisation

dans la section de refroidissement par eau

dans la section de refroidissement par eau glacée

Coefficient général de résistance hydraulique :

dans la section de récupération ξ p = 1,6

dans la section de pasteurisation ξ p = 1,4

dans la section de refroidissement par eau ξ in = 1,95

dans la section de refroidissement par eau glacée ξ l = 2,2

À l'aide de ces données, nous déterminons les vitesses maximales autorisées de déplacement du lait :

a) dans la section de récupération

b) dans la section de pasteurisation

c) dans la section de refroidissement par eau

G) dans la section de refroidissement par eau glacée

Les valeurs de vitesse obtenues pour les sections coïncident presque les unes avec les autres. La présence d'une différence significative indiquerait une erreur dans le calcul ou une répartition incorrecte des résistances hydrauliques admissibles.

Productivité volumétrique de l'appareil :

Nous déterminons le nombre de chaînes dans le forfait en acceptant ω m = 0,57 m/s :

Étant donné que le nombre de chaînes dans le bouquet ne peut pas être fractionné, nous arrondissons à J= 6

A cet égard, nous précisons la valeur du débit de lait :

La vitesse de l'eau froide est prise égale à la vitesse du lait :

ω v = ω m = 0,59 m/s

Nous acceptons la vitesse de circulation de l'eau chaude et de l'eau glacée :

ω g = ω je = 2ω m = 1,18 m/s

4. Température moyenne, nombre Rg, viscosité et conductivité thermique du produit et des fluides de travail :

Nombre Rg, viscosité cinématique v et la conductivité thermique du produit et des fluides de travail est déterminée à des températures moyennes de liquides, à l'aide de données de référence.

une. Section de récupération de chaleur :

Température moyenne du lait cru (côté chauffe) :

Pour le lait à cette température

Pr = 9,6 ; λ m \u003d 0,524 W / (m. ° С)

ν \u003d 1.27.10 -6 m 2 / s

Température moyenne du lait pasteurisé (côté refroidissement) :

Cette température du lait correspond à

Pr = 5,7 ; λ m \u003d 0,575 W / (m. ° С)

ν \u003d 0,87.10 -6 m 2 / s

b. Section de pasteurisation :

Température moyenne de l'eau chaude (côté froid) :

Pr = 2,30 ; λ m \u003d 0,671 W / (m. ° С)

ν \u003d 0,38.10 -6 m 2 / s

Température moyenne du lait (côté chauffage)

Pr = 4,0 ; λ m \u003d 0,611 W / (m. ° С)

ν \u003d 0,63.10 -6 m 2 / s

v. Section de refroidissement de l'eau du lait :

Température moyenne de l'eau froide (côté chauffage)

Pr = 9,7 ; λ m \u003d 0,572 W / (m. ° С)

ν \u003d 1.32.10 -6 m 2 / s

Cette température du lait correspond à

Pr = 17,4 ; λ m \u003d 0,476 W / (m. ° С)

ν \u003d 2.07.10 -6 m 2 / s

Température moyenne de l'eau glacée (côté chauffage)

Cette température de l'eau correspond à

Pr = 12,9 ; λ m \u003d 0,557 W / (m. ° С)

ν \u003d 1.8.10 -6 m 2 / s

Température moyenne du lait (côté refroidissement)

Cette température du lait correspond à

Pr = 24,0 ; λ m \u003d 0,455 W / (m. ° С)

ν \u003d 2.6.10 -6 m 2 / s

5. Calcul du nombre de Reynolds :

Le nombre de Reynolds est calculé à partir de la viscosité aux températures moyennes des liquides dans chaque section

une. Section de récupération de chaleur :

Pour le lait froid :

Pour lait chaud;

b. Section de pasteurisation :

Pour le lait :

Pour l'eau chaude :

Pour le lait :

Pour l'eau:

D. Section de refroidissement du lait à l'eau glacée :

Pour le lait :

Pour l'eau glacée :

6. Détermination du coefficient de transfert de chaleur :

Pour déterminer les coefficients de transfert thermique α 1 et α 2, on utilise la formule pour les plaques de type P-2 :

Nu = 0,1 Re 0,7 Pg 0,43 (Pg / Pg st) 0,25

ou

Le rapport (Rg/Rg C t) 0,25 peut être pris comme moyenne pour toutes les sections :

côté chauffage 1.05

côté refroidissement 0,95

une. Section de récupération de chaleur :

Pour le lait cru côté chauffage :

Pour le côté refroidissement du lait pasteurisé :

Coefficient de transfert thermique tenant compte de la résistance thermique d'un mur de 1,25 mm d'épaisseur :

b. Section de pasteurisation :

Pour le côté chauffe lait :

Pour le côté refroidissement eau chaude :

Coefficient de transfert de chaleur:

Compte tenu du dépôt progressif de brûlure, nous réduisons cette valeur lors du calcul à k P = 2800 W/(m 2 .°C) pour assurer un fonctionnement stable du pasteurisateur.

v. Section de refroidissement de l'eau du lait :

Pour le côté eau chaude :

Coefficient de transfert de chaleur:

D. Section de refroidissement du lait à l'eau glacée :

Pour le côté eau chaude :

Pour le côté refroidissement du lait :

Coefficient de transfert de chaleur:

7. Calcul des surfaces de travail de la section du nombre de plaques et du nombre de colis :

une. Section de récupération de chaleur :

Surface de travail de la section :

Nombre de plaques par section :

Nombre de colis X déterminer, connaissant le nombre de canaux dans les paquets m = 8 reçu ci-dessus):

J'accepte X rivières = 6 paquets

b. Section de pasteurisation du lait :

La surface utile de la section est égale à :

Nombre de plaques par section :

Nombre de sacs par compartiment côté lait :

J'accepte X n = 3 paquets.

v. Section de refroidissement de l'eau du lait :

Surface de travail de la section :

Nombre de plaques par section :

Nombre de colis dans une section :

Si le nombre de paquets à la suite du calcul s'avère être fractionnaire, il est alors nécessaire de décider s'il faut augmenter le nombre de paquets au nombre supérieur suivant ou réduire le nombre de canaux dans les paquets de cette section.

Avec une diminution du nombre de canaux, le débit augmentera, ce qui doit être pris en compte lors de la détermination de la pression requise. Une diminution du nombre de canaux affectera le transfert de chaleur légèrement vers le haut et peut être ignorée.

Dans notre cas, nous conserverons la disposition du paquet et arrondirons la valeur résultante à X v = 5 forfaits.

La petite marge résultant de l'arrondissement du nombre de packs au nombre supérieur supérieur compense la réduction de la différence de température moyenne dans le flux mixte.

D. Section de refroidissement du lait à l'eau glacée :

Surface de travail de la section :

Les écarts ne peuvent être dus qu'au fait que certains paramètres ont été moyennés dans le calcul et que le nombre de canaux et le nombre de paquets ont été arrondis dans un sens ou dans l'autre.

Pour vérifier cet écart et la conformité de la résistance hydraulique réelle avec celle admissible, en conclusion, un calcul de contrôle de la résistance hydraulique totale le long du trajet d'écoulement du produit doit être effectué. De plus, il est nécessaire de calculer la résistance hydraulique des fluides de travail.

La résistance hydraulique de chaque section est déterminée par la formule

Nous effectuerons un tel calcul pour toutes les sections, en tenant compte du fait que pour le type de plaques accepté, le coefficient de résistance d'une unité de longueur relative du canal est déterminé par:

ξ = 11,2 Re -0,25

une. Section de récupération de chaleur : (X = 6)

Pour un débit de lait chauffé froid à
= 2551:

La résistance de section sera :

D. Section de refroidissement du lait à l'eau glacée : (X = 2)

Pour le débit de lait à Re l = 1246 on obtient :

La résistance de la section sera différente :

La résistance hydraulique totale de l'appareil le long de la ligne de déplacement des jeunes. ka sera :

Le calcul montre que la répartition des résistances dans les sections est quelque peu différente de celle obtenue précédemment en première approximation, cependant la résistance totale est proche de la résistance hydraulique initiale admissible de 0,5 MPa.

Sécurité

Le pasteurisateur-refroidisseur est installé sur le sol de l'atelier de la laiterie sans fondation strictement en fonction du niveau, à l'aide des dispositifs de réglage des pieds de l'appareil. Après avoir inspecté tous les éléments de l'appareil, s'être assuré qu'ils sont en bon état et propres, ainsi que que les plaques d'échange de chaleur sont correctement positionnées conformément à leur numérotation, il est assemblé.

Les plaques et les plaques intermédiaires sont déplacées manuellement le long des tiges vers les postes de travail. Pour réduire l'effort lors du déplacement des plaques et des plaques, il est nécessaire de lubrifier légèrement les surfaces de travail des tiges et des filetages des dispositifs de serrage. Les plaques d'échange de chaleur et les plaques sont finalement pressées avec une pince à vis à l'aide d'une clé spéciale.

Le degré de compression des sections thermiques requis pour l'étanchéité est déterminé par la flèche marquée sur les entretoises supérieure et inférieure, qui doit coïncider avec le centre de l'entretoise verticale des deux tiges. Dans le même temps, compte tenu de la présence d'une pince à deux vis, il est nécessaire de serrer chaque dispositif à vis de manière uniforme afin d'éviter toute déformation.

Avant de mettre l'unité en service, elle doit être nettoyée, lavée et stérilisée à l'eau chaude et, en cas de nettoyage CIP, avec des détergents utilisant des installations spéciales à cet effet. Le nettoyage en place, dans lequel les solutions de nettoyage circulent dans un système fermé avec le nettoyeur de lait éteint, n'est autorisé que s'il n'y a pas de pièces en bronze et en aluminium.

Pour arrêter le fonctionnement de l'installation, l'alimentation en lait est coupée et de l'eau est fournie à la place. Après avoir déplacé le lait de l'appareil, éteignez la vapeur, l'eau chaude et la saumure, éteignez les nettoyeurs de lait, mettez le panneau de commande hors tension et libérez toute la saumure. Après cela, toute l'installation est soumise à une désinfection. Pendant le nettoyage et le lavage, n'utilisez pas de brosses métalliques ou d'autres matériaux abrasifs.

Lors de la pasteurisation à haute température, il est nécessaire de fournir à l'appareil un boîtier de protection.

En dehors des heures de travail, ne laissez pas la saumure dans l'appareil ; il doit être complètement vidangé et les sections rincées, sinon la durée de vie des plaques sera réduite en raison de leur corrosion.

Les grilles et autres pièces en fonte doivent être essuyées fréquemment avec un chiffon légèrement graissé pour garder l'appareil en bon état et protéger les pièces peintes.

Pendant le fonctionnement, les joints en caoutchouc des plaques du pasteurisateur s'usent. L'usure des joints est compensée par une augmentation constante du degré de plaques préchargées. La précharge maximale à risque sur les tiges est autorisée de 0,2 mm, ... pour devenir sans graisse lait pour production. L'épaississement se fait pour concentrations de constituants lait ... productif cycle de 11,3 %, augmente la production annuelle moyenne de concentré sans gras lait... évaporateur sous vide installations Anhydro...

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La pasteurisation à plaques - l'installation de refroidissement pour les produits laitiers fermentés est conçue pour la pasteurisation et le refroidissement des produits laitiers dans un flux fermé continu à couche mince avec contrôle et régulation automatiques du processus technologique dans la production de produits laitiers fermentés.

Appareil.

Une installation de pasteurisation et de refroidissement à plaques pour produits laitiers fermentés comprend un échangeur de chaleur à plaques, des systèmes de préparation d'eau chaude (réservoir de convection, pompe à eau chaude, injecteur) pour la pasteurisation du produit et le chauffage du produit à la température de fermentation, une pompe à produit, un panneau de commande, un dispositif de maintien, système de contrôle et contrôle automatique du processus technologique de traitement du produit, des pipelines, des vannes montées sur le châssis. L'unité est compacte et a une conception modulaire avec une facilité d'installation élevée. Le dispositif de retenue de l'unité est un module autonome, qui peut être monté à n'importe quel endroit par rapport à l'unité lors de l'installation de l'unité.

Opérations effectuées :

Chauffage du lait jusqu'à la température de séparation de 55-60 °C ;

Chauffer le lait à une température d'homogénéisation de 75-80 ° C;

Chauffage du lait jusqu'à la température de pasteurisation de 90-95 °C ;

Exposition du produit à une température de pasteurisation de 300 secondes ;

Refroidissement du produit à une température de fermentation de 20-50°C.

2.3. Échangeur de chaleur à plaques (échangeur de chaleur)

But:

L'échangeur de chaleur à plaques est conçu pour refroidir ou chauffer le lait, la crème, le kéfir, la bière, le vin, les jus, les boissons, les alcalis, l'eau, l'huile végétale, le mélange et d'autres produits liquides en flux fermé.

En raison de leur efficacité thermique, les échangeurs de chaleur à plaques se caractérisent par un haut niveau de compacité. Les installations de chauffage ou de refroidissement disposées sur leur base ont des dimensions nettement plus petites que les installations à usage similaire d'autres types, l'efficacité de l'ensemble est supérieure à 90%. Les pièces des échangeurs de chaleur qui entrent en contact avec les produits sont constituées de matériaux approuvés pour une utilisation dans l'industrie alimentaire. Selon les propriétés chimiques et physiques des produits, ainsi que les conditions thermiques (température, pression), les échangeurs de chaleur sont équipés de joints en matériaux appropriés (caoutchouc alimentaire, silicone, fluoroplastique, etc.). Les dispositifs de chauffage et de refroidissement permettent un lavage à circulation fermée sous pression, facile à utiliser et à réparer.

 Le liquide de refroidissement est de l'eau ou de la saumure.

 Le caloporteur est l'eau, la vapeur.

 L'échangeur de chaleur se compose de plaques d'échangeur de chaleur, d'un cadre et d'une plaque de pression, attachés ensemble avec des goujons.

 Les plaques de transfert de chaleur sont produites en différents types, différant : dans le type de joints qui assurent l'étanchéité de l'appareil, dans les dimensions géométriques.

Sceau hypothécaire de type A - fixer le sceau à la plaque à l'aide de pinces à clipser (PBK-1, PMK-1).

Type B Fixation des joints à la plaque par collage (PM-1).

Tableau 10 Caractéristiques techniques des échangeurs à plaques

	PBK-1	PMK-1
Productivité, l/heure :
Différence de température entre le produit sortant et le fluide caloporteur : 2-4°C (avec un rapport 1/3)
Dimensions hors tout de l'appareil, mm :
 Hauteur :
 Largeur :
Matériau de la plaque	inox 12X18H10T
Épaisseur de plaque, mm
Température de fonctionnement maximale, °С
Pression de service maximale, MPa
Dimensions de la plaque (longueur x largeur x épaisseur)
Surface d'échange thermique, dm2
Zone d'écoulement, DN
Diamètre du filetage de raccordement

Dans une installation automatisée de pasteurisation-refroidissement à plaques (Fig. 22), le processus de travail se déroule dans l'ordre suivant.

Riz. 22. Schéma d'une installation automatisée de pasteurisation et de refroidissement à plaques :

1 - appareil lamellaire; 2- nettoyant séparateur de lait ; 3- pompe centrifuge ; 4- réservoir d'équilibre ; Vanne à 5 dérivations ; 6- survivre ; 7- pompe à eau chaude; 8- chaudière ; 9- injecteur ; 10- panneau de contrôle ; I-section de la première régénération ; II - section de la deuxième régénération ; III - section de pasteurisation ; IV - section de refroidissement par eau ; Section en V du refroidissement de la saumure.

Depuis le collecteur de lait, le lait est acheminé par gravité ou à l'aide d'une pompe dans le réservoir tampon 4. Le niveau de lait doit être d'au moins 300 mm pour éviter que de l'air ne soit aspiré dans la pompe à lait. Le lait est fourni par la pompe 3 à la section I de l'appareil à plaques (section de régénération), où il est chauffé par échange de chaleur avec du lait chaud provenant de la section de pasteurisation à travers le support 6. Le lait chauffé à 37 ... 40 ° C quitte la section vers l'épurateur de lait, et de là est introduit dans la deuxième section de régénération, où il est en outre chauffé avec du lait pasteurisé, qui a préalablement subi un échange de chaleur dans la section de régénération I. De la section de régénération II, le lait passe dans la section de pasteurisation III, où, en raison de l'échange de chaleur avec de l'eau chaude, il est chauffé à une température de 76°C..

Le lait pasteurisé passe à travers le support dans les sections I et II de la régénération, où il cède une partie de la chaleur au lait froid et sa température chute à 20...25°C. De plus, ce lait traverse successivement des sections du refroidisseur, après quoi sa température chute à 5...8°C, en fonction de la température initiale de l'eau de refroidissement ou de la saumure. Le lait froid va aux réservoirs pour le stockage. Le support de l'installation est conçu pour renforcer l'effet de pasteurisation. Une exposition supplémentaire de 20 s dans un support avant refroidissement contribue à la destruction de la microflore du lait. L'eau chaude pour la pasteurisation est préparée dans une chaudière. Il est chauffé par la vapeur entrant dans le système de circulation d'eau chaude par l'injecteur 9 de la conduite de vapeur de la chaufferie.

La vanne électro-hydraulique sur la ligne de vapeur permet un réglage automatique de l'alimentation en vapeur en fonction de la température du lait. Lorsque la température du lait sortant de la section de pasteurisation chute, la vanne de dérivation 5 dirige automatiquement le lait vers le réservoir tampon pour re-pasteurisation.

L'installation dispose d'un panneau de commande (Fig. 6), équipé de tableaux de bord avec des équipements et des instruments situés dessus. Les instruments et les touches de commande sont placés sur le bouclier du panneau de commande. Le pont électronique 2 est conçu pour enregistrer la température de pasteurisation du lait, contrôler la vanne de dérivation du lait, les alarmes lumineuses et sonores de l'unité. Le régulateur électronique 7 commande la vanne d'alimentation en vapeur. Le logomètre 5 contrôle la température de refroidissement du lait. La consigne 10 permet de régler la température de pasteurisation. L'interrupteur 11 commute le système de commande en mode automatique ou en commande manuelle. Avec la commande manuelle (à distance), la vanne de commande est actionnée par une clé. L'interrupteur à bascule 6 commande le fonctionnement de la soupape de dérivation, l'interrupteur 12 commande le fonctionnement du moteur, l'interrupteur à bascule 8 commande l'alarme sonore. Les lampes 3 signalent l'inclusion de la télécommande, des moteurs et une diminution de la température de pasteurisation. La télécommande est connectée au secteur via un commutateur de paquets 9.

Avant de commencer l'installation, vérifiez la distance du paquet de plaques de l'appareil et ramenez leur compression à zéro le long du dispositif de pression. Ils contrôlent les connexions, le sens de rotation du tambour séparateur et les rotors de la pompe. Une solution de soude est versée dans le réservoir tampon et les pompes sont mises en marche. Allumez la vapeur. Après 15 minutes, le rinçage est arrêté et de l'eau froide est fournie au système pour déplacer la solution de soude. Rincer le système en mode circulation avec de l'eau chaude pendant 30 minutes à compter de la sortie d'eau propre de l'appareil à une température de 85°C.

Avant la stérilisation, le commutateur de la télécommande est réglé sur les positions appropriées "Steril". et "Automatique". À la fin de la stérilisation, l'eau est déplacée de l'appareil avec du lait et la pasteurisation se poursuit, mettant tous les dispositifs du panneau de commande en mode automatique. Le voyant blanc du panneau de commande de l'appareil indiquant le retour du lait doit s'éteindre.

Après avoir mis les appareils en mode de contrôle automatique, allumez d'abord l'alimentation en lait du réservoir à lait ou du réservoir vers le réservoir tampon, puis la pompe pour fournir du lait au pasteurisateur. À ce moment, le tambour séparateur doit avoir atteint la vitesse de fonctionnement, sinon il risque de déborder. Allumez en même temps la pompe à eau chaude. Avec cet ordre de démarrage, le lait du réservoir tampon déplace l'eau de l'appareil après la stérilisation. Il est évacué dans les égouts jusqu'à ce que du lait apparaisse, puis le tuyau est fixé au réservoir de lait.

Au début de l'installation, le lait n'a pas le temps de se réchauffer jusqu'à la température de pasteurisation et retourne dans le réservoir tampon. Lorsque la température atteint la valeur définie, l'alimentation en eau froide est activée. Une fois la vanne de dérivation activée, le lait est envoyé au titulaire et l'appareil se met en marche selon le schéma technologique spécifié en mode automatique. La continuité de l'installation est limitée par le volume de l'espace sale du tambour séparateur et est de 2,5 ... 3 heures, en fonction de la contamination du lait par des impuretés mécaniques.

Lorsque la machine s'arrête, l'alimentation en lait du réservoir tampon est arrêtée et immédiatement après sa vidange, l'alimentation en eau est ouverte pour déplacer les résidus de lait. Lorsque de l'eau apparaît, le tuyau est dirigé vers l'égout, l'alimentation en vapeur est arrêtée, les pompes à plancher chaud et froid et la pompe à lait sont arrêtées et le purificateur de lait de l'installation est arrêté.

Le lait et les produits laitiers sont pasteurisés dans des conteneurs spéciaux, des unités de pasteurisation tubulaires, ainsi que dans des unités de pasteurisation-refroidissement à plaques.

Les premiers comprennent les bains de pasteurisation à long terme et les bains universels.

L'installation de pasteurisation tubulaire (Fig. 5.24) se compose de deux pompes centrifuges, d'un appareil tubulaire, d'un clapet anti-retour, de purgeurs de vapeur et d'un panneau de commande avec des dispositifs de contrôle et de régulation du processus.

Riz. 5.24. Installation de pasteurisation tubulaire : 1 - pompes centrifuges

pour le lait; 2 – purgeurs de vapeur ; 3, 4 - tuyaux de dérivation pour l'évacuation des condensats ;

5, 6, 7, 8 - lactoducs ; 9 - soupape de retour; 10 - soupape de commande

alimentation en vapeur ; 11 - soupapes de sécurité ; 12 - conduite de vapeur; 13 - manomètres

pour vapeur; 14 - tuyau de dérivation pour la sortie du lait pasteurisé ; 15 - manomètre

pour le lait; 16 - panneau de commande ; 17 - tambour supérieur; 18 - tambour inférieur;

19 - cadre

L'élément principal de l'installation est un échangeur de chaleur à deux cylindres, composé des cylindres supérieur et inférieur reliés par des canalisations. Des plaques tubulaires sont soudées aux extrémités des cylindres, dans lesquelles 24 tuyaux d'un diamètre de 30 mm sont dilatés. Les plaques tubulaires en acier inoxydable ont des canaux courts fraisés qui relient les extrémités des tuyaux en série, formant ainsi une bobine continue d'une longueur totale d'environ 30 m.

La vapeur est fournie à l'espace annulaire de chaque cylindre. La vapeur d'échappement sous forme de condensat est évacuée à l'aide de purgeurs thermodynamiques.

Le lait chauffé se déplace dans l'espace du tube interne, passant successivement les cylindres inférieur et supérieur. Une soupape de commande pour l'alimentation en vapeur est installée à l'entrée de la vapeur et une soupape de retour est installée à la sortie du lait de la machine, à l'aide de laquelle le lait sous-pasteurisé est automatiquement envoyé pour re-pasteurisation. La soupape de retour est reliée par un contrôleur de température à un capteur de température situé également à la sortie du lait de la machine. L'unité est équipée de manomètres pour contrôler la pression de la vapeur et du lait.

Le produit traité est acheminé du réservoir de stockage à l'aide de la première pompe centrifuge vers le cylindre inférieur de l'échangeur de chaleur, où il est chauffé par la vapeur à une température de 50...60 °C et passe dans le cylindre supérieur. Ici, il est pasteurisé à 80...90 °C.

La deuxième pompe est conçue pour fournir du lait du premier cylindre au second. Il convient de noter que dans les installations de pasteurisation tubulaires, la vitesse de déplacement des différents produits n'est pas la même. Dans l'installation de pasteurisation de la crème, la vitesse de leur déplacement dans les tuyaux de l'échangeur de chaleur est de 1,2 m/s. Lors du processus d'échange de chaleur, la crème pénètre dans les cylindres du pasteurisateur à l'aide d'une seule pompe centrifuge. La vitesse de déplacement du lait résultant de l'utilisation de deux pompes est plus élevée et s'élève à 2,4 m/s.

Les avantages des installations de pasteurisation tubulaires par rapport aux installations lamellaires sont un nombre et des dimensions nettement inférieurs des joints d'étanchéité, et les inconvénients sont de grandes dimensions et une consommation élevée de métal; de plus, lors du nettoyage et du lavage de ces installations, un espace libre est nécessaire du côté des extrémités des cylindres de l'échangeur de chaleur.

Les installations tubulaires sont efficaces si le processus ultérieur de traitement du lait est effectué à une température légèrement différente de la température de pasteurisation.

Installations de pasteurisation et de refroidissement utilisé pour le traitement thermique du lait, de la crème et du mélange de crème glacée. La conception de chacune de ces installations a ses propres caractéristiques, qui se reflètent dans la description des équipements pour la production de divers produits laitiers (Fig. 5.25).

Les unités de pasteurisation-refroidissement fonctionnent en mode de pasteurisation à court terme à 75...76 °C avec exposition du lait chauffé pendant environ 20 s dans une cale tubulaire en ligne.

Le lait cru s'écoule du réservoir dans un réservoir d'égalisation, où un niveau constant est maintenu par un régulateur à flotteur. La pompe délivre le lait à travers le stabilisateur de débit à la section de l'appareil à plaques, à travers laquelle le lait, chauffé à 60 ... 62 ° C, sort vers l'un des nettoyeurs centrifuges. La purification du lait avant la pasteurisation augmente l'efficacité du pasteurisateur et est l'une des conditions d'une pasteurisation fiable. Il protège les plaques de la section de pasteurisation de la formation prématurée de collage, ce qui réduit le transfert de chaleur et les performances de l'appareil.

Riz. 5.25. Schéma de l'installation OPF-1: 1 - appareil lamellaire;

2 - nettoyeur de lait séparateur; 3 - pompe centrifuge ; 4 - réservoir d'équilibre ; 5 - soupape de dérivation ; 6 - titulaire; 7 - pompe à eau chaude ;

8 - chaudière; 9 - injecteur; 10 - panneau de commande ; I - section de la première régénération;

II - section de la deuxième régénération ; III - section de pasteurisation ; IV - coupe de l'eau

refroidissement; V - refroidissement par saumure.

Les nettoyants semi-hermétiques ont un effet anti-mousse. Ils piègent et décomposent la mousse de lait afin qu'elle n'entre pas dans la section de pasteurisation. La mousse contribue à la formation de collage et rend difficile le réchauffement de toutes les particules de lait à la température de pasteurisation. Le nettoyeur possède un disque de pression qui joue le rôle d'une pompe centrifuge. Sous son action, le lait traverse la section de pasteurisation, dans laquelle il est chauffé à 74 ... 76 ° C avec de l'eau chaude provenant de la chaudière. Le refroidissement du lait pasteurisé a lieu dans les sections de régénération, d'eau et de saumure.

Dans l'unité de pasteurisation-refroidissement UOM-IK-1, en plus des sections du support et de l'échangeur de chaleur à plaques, il existe une section de chauffage électrique infrarouge. Il se compose de tubes en verre de quartz en forme de U avec des réflecteurs en aluminium anodisé. Il y a 16 tubes dans la section (10 tubes principaux, 4 réglant le mode de chauffage et 2 tubes supplémentaires), sur lesquels une spirale de nichrome est enroulée. Les tubes sont connectés au réseau en parallèle.

Riz. 5.26. Schéma de l'unité de pasteurisation-refroidissement UOM-IK-1.

1 - section de chauffage électrique infrarouge; 2 - titulaire;

3, 15 - thermomètres ; 4 - zone de visualisation ; 5, 6 - vannes à trois voies ; 7 - section de refroidissement avec de l'eau glacée (saumure); 8 - section de refroidissement par eau ; 9 - section

régénération; 10 - manomètre; 11 - échangeur de chaleur à plaques ; 12, 13 - soupapes; 14 - soupape d'admission; 16 - thermomètre à résistance; 17 - grue;

18 - réservoir tampon; 19 - pompe; 20 - cuve de lavage ; 21 - un récipient pour stocker le lait.

Le support se compose de deux tubes en acier inoxydable connectés en série.

L'échangeur de chaleur à plaques comporte une section de régénération et deux sections de refroidissement.

Le lait entre dans le réservoir tampon et de celui-ci est pompé séquentiellement vers les sections de régénération, de chauffage infrarouge et de maintien. Après le processus de vieillissement, le lait pasteurisé passe par une section de régénération, transférant la chaleur au lait froid, et passe successivement par des sections de refroidissement par eau et saumure.

Les unités de pasteurisation-refroidissement à plaques présentent un certain nombre d'avantages par rapport aux autres types d'appareils thermiques :

· faible capacité de travail, ce qui permet aux dispositifs d'automatisation de surveiller plus précisément l'avancement du processus technologique (dans une usine lamellaire, la capacité de travail est 3 fois inférieure à celle d'une unité tubulaire de même capacité);

la capacité de travailler suffisamment efficacement avec une pression thermique minimale;

Gain de chaleur minimum et perte de chaleur et de froid (l'isolation thermique n'est généralement pas nécessaire);

économies importantes (80-90%) de chaleur dans les sections de régénération (la consommation spécifique de vapeur dans les installations à plaques est 2 à 3 fois inférieure à celle des installations tubulaires et 4 à 5 fois inférieure à celle des échangeurs de chaleur capacitifs);

· petite surface d'installation (une installation lamellaire occupe environ 4 fois moins de surface qu'une installation tubulaire de même capacité) ;

la possibilité de modifier le nombre de plaques dans chaque section, ce qui vous permet d'adapter l'échangeur de chaleur à un processus technologique spécifique ;

Possibilité de lavage circulant sur place des équipements.

Les indicateurs technologiques les plus élevés parmi les usines domestiques sont possédés par des unités de pasteurisation et de refroidissement automatisées modulaires avec chauffage électrique de type Potok Term 500/1000/3000.

Ces unités se caractérisent par un coefficient de récupération de chaleur élevé (0,9), un système de préparation d'eau chaude à chauffage électrique et un échangeur à plaques à quatre sections (deux sections de régénération, une section de pasteurisation et une section de refroidissement). Dans ce dernier, les joints en caoutchouc sont fabriqués dans un matériau exclusif et sont reliés aux plaques avec des clips spéciaux, c'est-à-dire sans l'aide de colle.

Installation de pasteurisation-refroidissement

Installation de refroidissement de pasteurisation pour le lait- il s'agit d'un équipement conçu pour le chauffage en ligne du lait à la température de pasteurisation, le maintien à la température de pasteurisation et le refroidissement ultérieur. L'installation de pasteurisation et de refroidissement du lait est l'un des équipements les plus importants de l'industrie laitière, qui permet de détruire toutes les formes végétatives de micro-organismes, rendant ainsi le produit propre à la consommation.

LLC "KR-Tech" produit des unités de pasteurisation et de refroidissement multimodes qui peuvent être utilisées dans les zones de réception et d'équipement des entreprises de l'industrie laitière de toutes tailles. Nos installations de pasteurisation en ligne du lait sont fabriquées sur la base d'échangeurs de chaleur à plaques, qui sont utilisés avec succès depuis longtemps dans de nombreuses entreprises de transformation du lait.

Une installation de refroidissement de pasteurisation multimode pour le lait se distingue favorablement des autres types de pasteurisateurs de lait par la possibilité de leur utilisation dans plusieurs technologies en même temps. Ces équipements peuvent être utilisés simultanément dans les technologies :

1. Production de lait de consommation pasteurisé;
2. Production de produits laitiers fermentés (kéfir, lait caillé, matsoni, etc.)
3. Production de caillé ;
4. Fabrication de fromage.

Ainsi, l'utilisation d'installations de pasteurisation et de refroidissement multimodes pour le lait permet de réaliser d'importantes économies d'investissements en capital et peut réduire considérablement la surface de production occupée.

L'unité de refroidissement de pasteurisation pour le lait fabriquée par KR-Tech LLC a les paramètres suivants :

Dans les conceptions des installations de pasteurisation et de refroidissement, il est possible de connecter des équipements technologiques supplémentaires. Un tel équipement peut être :

1. Ecrémeuse et/ou écrémeuse et/ou bactofuge ;
2. Usine de désodorisation du lait ;
3. Homogénéisateur à piston

En cas d'achat d'équipement supplémentaire, celui-ci peut être intégré dans un système de contrôle automatisé unique, comme cela a été mis en œuvre dans. De plus, des équipements en aval, tels que des réservoirs, peuvent également être intégrés au système de contrôle.

Une installation de refroidissement de pasteurisation typique pour le lait comprend :

1. Réservoir-équilibreur pour le produit ;
2. pompe de produit ;
3. Échangeur de chaleur à plaques multi-sections ;
4. Support tubulaire ;
5. Système d'alimentation en liquide de refroidissement primaire et d'évacuation des condensats ;
6. Système de préparation du liquide de refroidissement secondaire ;
7. Systèmes d'alimentation en liquide de refroidissement ;
8. Panneau de contrôle d'installation ;
9. Ensemble de vannes pneumatiques, de raccords et de canalisations.

En option, nos Clients peuvent choisir :

1. Système de lavage CIP ;
2. Système de mesure de la productivité et dosage du volume spécifié par le programme ;
3. Système de maintien de surpression du produit pasteurisé, équipé d'une vanne de maintien de pression et d'une pompe centrifuge ;
4. Soupape de sécurité sur la ligne de sortie du produit de l'homogénéisateur

Conformément à l'un de nos principes, nous n'utilisons que des composants technologiques éprouvés provenant des plus grands fabricants mondiaux, à savoir :

1. Échangeurs de chaleur à plaques — API Schmidt-Bretten (Allemagne), Alfa-Laval (Suède), GEA (Allemagne) ;
2. Composants du système vapeur — Spirax Sarco (Angleterre), ADCA (Portugal) ;
3. Composants d'automatisation - Endress-Hauser (Allemagne), Anderson-Negele (Allemagne) ;
4. Composants électriques — Siemens (Allemagne), Omron (Japon) ;
5. Composants pneumatiques - SMC (Japon) ;
6. Raccords — Kieselmann (Allemagne), Alfa-Laval (Suède), Inoxpa (Espagne)