Cепаратор-сливкоотделитель молока ОСБ-1000. Устройство и процесс работы

1. Назначение сепаратора-сливкоотделителя молока ОСБ-1000

Сепаратор-сливкоотделитель предназначен для центробежного разделения молока на сливки и обезжиренное молоко, нормализации молока по жиру. Действие сепаратора основано на использовании центробежной силы, образующейся в барабане при вращении, для отделения жира от плазмы молока. Скорость выделения жировых шариков зависит от свойств и качества молока, условий сепарирования.

Кроме основной функции – нормализации молока по жиру – сепараторы производят также и очистку молока.

Тип сепаратора – открытого типа с периодической ручной выгрузкой осадка. Область применения – молочная промышленность. Техническая характеристика сепаратора-сливкоотделителя молока приведена в табл. 1.

Таблица 1. Техническая характеристика сепаратора-сливкоотделителя молока ОСБ-1000

Показатель Значение
Производительность, дм3 1000
Частота вращения барабана, с–1 (об/мин) 133,3 (8000)
Число тарелок в барабане, шт. 48…56
Температура сепарирования, °С 40…45
Показатель Значение
Продолжительность непрерывной работы, ч 1
Установленная мощность, кВт 0,55
Габаритные размеры, мм 755×420×700
Масса, кг 71

2. Устройство сепаратора-сливкоотделителя молока ОСБ-1000

Сепаратор-сливкоотделитель (рис. 1, а, б) состоит из станины с приводным механизмом барабана, где происходит отделение жира от плазмы молока, приемно-выводного устройства и молочной посуды – сборников для обрата (обезжиренного молока) и сливок.

Сепаратор-сливкоотделитель

Рис. 1. Сепаратор-сливкоотделитель: а – вид в разрезе; б – общий вид; 1 – электродвигатель; 2 – фрикционно-центробежная муфта; 3 – станина; 4 – вертикальный вал (веретено); 5 – блок тарелок; 6 – крышка; 7 – приемная трубка; 8 – клапан; 9 – приемник сливок; 10 – приемник обрата; 11 – основание; 12 – пробка; 13 – смотровое окно; 14 – кнопка пульсатора; 15 – пробка для слива масла; 16 – приемная чаша

В станине 3, внутренняя часть которой является масляной ванной, имеются отверстия для залива масла и его выпуска, закрываемые соответственно пробками 12 и 15. Уровень масла контролируется через смотровое окно 13, а частота вращения барабана – пульсатором 14.

Внутри станины смонтирован приводной механизм, состоящий из горизонтального 1 и вертикального (веретено) 2 валов (рис. 2). На горизонтальном валу 1 установлена ведущая косозубая шестерня 3, образующая с зубьями винта 4 на вертикальном валу 2 червячную передачу.

Приводной механизм

Рис. 2. Приводной механизм: 1 – горизонтальный вал; 2 – вертикальный вал (веретено); 3 – ведущая шестерня; 4 – винт; 5 – шестерня пульсатора; 6 – бандаж; 7 – диск; 8 – грузики с фрикционными накладками; 9 – барабан 

Кроме ведущей шестерни 3 на горизонтальном валу 1 имеется шестерня 5, связанная с механизмом пульсатора 13 (см. рис. 1), и бандаж 6 (см. рис. 2).

Для привода горизонтального вала на станине установлен электродвигатель 1 (см. рис. 1, б). На роторе электродвигателя закреплен диск 7 (см. рис. 2) для установки на нем грузиков с фрикционными накладками 8. Бандаж 6 и диск 7 с установленными на нем грузиками с фрикционными накладками 8 образуют фрикционноцентробежную муфту, предназначенную для плавной постепенной передачи вращения от электродвигателя на горизонтальный вал 1.

Вращение от вала электродвигателя передается ведущей центробежной муфте, затем после соприкосновения с ведомой центробежной муфтой, вращение передается на горизонтальный вал. Ведущее зубчатое колесо на горизонтальном валу входит в зацепление с зубчатым колесом вертикального вала, а вместе с ним вращение передается на барабан.

На вертикальном валу 2 установлен основной рабочий орган центробежного очистителя – барабан.

Барабан (рис. 3) – основной рабочий орган сепаратора, в котором происходит разделение молока на сливки и обрат. Все детали барабана для сохранения его балансировки собирают и фиксируют только в одном положении.

Барабан состоит из основания 1 с тарелкодержателем 13, который с помощью гайки закреплен на веретене. На центральную трубку тарелкодержателя 13 насажен пакет конусных тарелок 5. Каждая из тарелок 5, кроме верхней, имеет по три симметрично расположенных отверстия. При сборке тарелок в пакет эти отверстия образуют в барабане три вертикальных канала.

Поверх пакета устанавливается разделительная тарелка 6 и крышка барабана 8, закрепляемая затяжным кольцом 7.

Барабан

Рис. 3. Барабан: а – в сборке; б – схема; в – деталировка; 1 – основание; 2 – большое затяжное кольцо; 3 – промежуточная тарелка; 4 – крышка; 5 – разделительная тарелка; 6 – верхняя тарелка; 7 – малое затяжное кольцо; 8 – крышка напорной камеры; 9 – малое уплотнительное кольцо; 10 – большое уплотнительное кольцо; 11 – фиксатор; 12 – штифт; 13 – тарелкодержатель; 14 – винт регулировки жирности

В горловине верхней тарелки 6 припаяна планка с регулировочным винтом 14. На наружной, конусной, части верхней тарелки 6 напаяны три ребра, на которые ложится кожух барабана, образуя пространство для выхода обезжиренного молока. В месте стыка крышки с основанием имеется уплотнительное резиновое кольцо 10.

Положение большого затяжного кольца 2 относительно крышки 4 барабана определяют по нанесенным на них контрольным отметкам. Сверху барабан закрывают крышкой 4. Герметичность барабана между его корпусом 1 и крышкой 4 обеспечивается уплотнительным кольцом 10. Для соединения крышки 4 с основанием 1 служит малое затяжное кольцо 7, имеющее левую трапецеидальную резьбу, что устраняет возможность самоотвинчивания его во время работы. На верхней, горизонтальной, плоскости каждой из пакета тарелок выполнены три паза 1 и проставлен порядковый номер (рис. 4). Последовательная сборка пакета тарелок по номерам обеспечивает выполненную на заводе-изготовителе балансировку пакета тарелок.

Для обеспечения зазора между тарелками на их наружной поверхности припаяны шипы 2 толщиной 0,3…0,5 мм.

Тарелки с держателем

Рис. 4. Тарелки с держателем: 1 – паз; 2 – шип; 3 – направляющая

На наружной поверхности тарелкодержателя выполнены три наружные направляющие 3, совпадающие с пазами 1 тарелок и обеспечивающие передачу вращения на пакет тарелок.

Посуда молочного сепаратора (см. рис. 1) состоит из поплавковой камеры и двух сборников для обрата и сливок. Поплавковая камера регулирует количество поступающего в барабан молока. При излишнем поступлении молока в поплавковую камеру поплавок всплывает, прикрывая отверстие приточного крана. При уменьшении количества молока в поплавковой камере поплавок опускается, открывая отверстие крана, и молока идет больше. Обрат и сливки, выбрасываемые из вращающегося барабана с большой силой в виде мелких брызг, улавливаются установленными неподвижно на станине сборники, имеющие отводные рожки, по которым обрат и сливки стекают в подставляемые сосуды.

3. Процесс работы сепаратора-сливкоотделителя молока ОСБ-1000

Молоко температурой не ниже 24 °С из накопительной емкости молочным насосом по шлангу нагнетается в центральную трубку 4 барабана (рис. 5) и, пройдя через каналы тарелкодержателя 3, попадает в три вертикальных канала 8, образованных тарелочными отверстиями. Регулировка подачи молока осуществляется с помощью поплавковой камеры.

Схема работы барабана сепаратора-сливкоотделителя

Рис. 5. Схема работы барабана сепаратора-сливкоотделителя: 1 – корпус барабана; 2 – пакет тарелок; 3 – тарелкодержатель; 4 – калиброванная трубка поплавковой камеры; 5 – накидная гайка; 6 – винт регулировки жирности сливок; 7 – верхняя разделительная тарелка; 8 – вертикальный канал пакета тарелок; 9 – крышка барабана; 10 – резиновое кольцо; 11 – грязевое пространство

Войдя в канал 8 с нижней стороны, молоко поднимается вверх, заполняет все свободное пространство в барабане и при вращении барабана получает одинаковую с ним угловую скорость. Под действием центробежных сил в межтарелочном пространстве происходит разделение молока на сливки и обрат.

Тяжелые частицы обрата стремятся отойти дальше от оси вращения, а легкие частицы жира оттесняются потоком тяжелых частиц ближе к оси барабана. Таким образом, в тарелках барабана образуются два основных потока: обрата по нижним частям разделительных тарелок от центра барабана и сливок по верхним сторонам к центру. Окончательно эти потоки разделяются верхней разделительной тарелкой 7 и направляются в выходные отверстия.

Обрат, пройдя между внешней стороной верхней разделительной тарелки 7 и крышкой барабана 9, выходит из щелевидных отверстий, расположенных в шейке крышки барабана.

Сливки концентрируются под разделительной тарелкой и выходят в отверстие верхней части разделительной тарелки.

Имеющиеся в молоке механические примеси, более тяжелые, чем частицы обрата, стремятся отойти от оси барабана дальше. Проходя вначале с потоком обрата, эти примеси будут накапливаться в грязевом пространстве барабана 11.

Под напором постоянно поступающего в барабан притока молока потоки сливок и обезжиренного молока вытесняются в его верхнюю часть и выходят через специальные отверстия (для сливок и обезжиренного молока).

Контроль частоты вращения барабана осуществляется циферблатным тахометром и счетчиком.

На эффективность сепарирования влияют технологические факторы:

  • оптимальная температура сепарирования – 40…45 °С. Превышение этих значений приводит к снижению эффективности сепарирования, т. е. к увеличению жира в обезжиренном молоке. При этом грязевое пространство сепаратора быстро заполняется сепараторной слизью, что приводит к ухудшению выделения жира;
  • при повышении значения кислотности молока белковые хлопья быстро заполняют грязевое пространство сепаратора, увеличивая количество сепараторной слизи, что влечет за собой переход жировых шариков в обезжиренное молоко и загрязнение его механическими примесями. Во избежание снижения эффективности сепарирования рекомендуется сепарировать молоко кислотностью не выше 20 °Т (градусов по Тернеру);
  • повышенная механическая загрязненность молока приводит к ухудшению обезжиривания, т. к. в результате быстро заполняется грязевое пространство и жировые шарики попадают в обезжиренное молоко. Кроме того, из-за увеличения механических загрязнений быстро возрастает бактериальное загрязнение молока, т. к. температура сепарирования оптимальна для развития микрофлоры;
  • с уменьшением частоты вращения барабана обезжиривание ухудшается;
  • непрерывная работа сепаратора (при непрерывной работе более двух часов межтарелочные зазоры комплектных тарелок забиваются и обезжиривание ухудшается).

Регулировки:

1. В сепараторе, на выходе сливок, установлен регулировочный винт. Он помещается в верхней части разделительной тарелки и для прохода сливок имеет канал квадратного сечения. Специальным ключом винт ввинчивается или вывинчивается в радиальном направлении. При этом изменяется расстояние от оси вращения до выходного отверстия сливок, вследствие чего изменяется напор и количество выходящих сливок.

Для получения более жирных сливок полый винт в разделительной тарелке ввинчивают (вращают по часовой стрелке) и этим приближают место поступления в него сливок к оси вращения, где скорость выбрасываемых сливок меньше. Это уменьшает количество выходящих сливок и делает их более густыми.

Вывинчивание полого винта (вращение против часовой стрелки) дает более жидкие сливки. Обычно одного оборота в одну или другую сторону достаточно для нужной регулировки.

При нормальной эксплуатации сепаратора можно выделить жировые шарики размером не менее 1 мкм. Жировые шарики меньших размеров не сепарируются, поэтому в обезжиренном молоке остается 0,01…0,05 % жира.

Реже устраивают регулировку на обрат. В этом случае полый винт бывает установлен в крышке барабана и служит выходным отверстием для обрата. Ввинчиванием этого винта уменьшают количество выходящего обрата и этим увеличивают выход более жидких сливок. Степень обезжиривания обрата, при любой установке полого винта должна быть неизменной (0,05 % жира и меньше).

2. Внутренние края приемников должны быть на 2…3 мм ниже выходных отверстий барабана. Если последний установлен высоко, то он боковой поверхностью стыкуется с приемником обрата, вследствие чего возникает торможение барабана. Если отверстия для выхода из барабана обрата и сливок разместятся ниже отверстий приемников, то часть сливок отойдет в обрат, а часть обрата не попадет в приемник.

Высоту барабана по отношению к приемникам для обезжиренного молока и сливок регулируют винтом подпятника, находящимся в нижней части корпуса сепаратора снаружи (рис. 6). Для этого отворачивают колпачковую гайку на нижнем конце вертикального вала, на 2…3 оборота ослабляют контргайку и вворачивают или выворачивают винт подпятника. Отрегулировав высоту барабана, в приемник сливок устанавливают поплавковую камеру с поплавком и подключают трубопровод так, чтобы поплавок находился на уровне 2/3 высоты поплавковой камеры.

Механизм регулировки вертикального вала

Рис. 6. Механизм регулировки вертикального вала: 1 – станина; 2 – вертикальный вал (веретено); 3 – кнопка пульсатора; 4 – смотровое стекло; 5 – отверстие для слива масла; 6 – регулировочный винт 

3. Зазор между крышкой барабана и торцом основания должен составлять 2,5…3 мм. Гайку барабана затягивают ключом с обязательным применением рычага или ударяя молотком по ручке ключа. Если отметка на гайке не доходит до отметки на крышке барабана, это означает, что в наборе лишняя тарелка.

4. Техническое обслуживание сепаратора-сливкоотделителя молока ОСБ-1000

После окончания сепарирования следует, не останавливая сепаратор, пропустить через барабан некоторое количество обрата, чтобы остатки сливок были удалены из барабана, затем последовательно промыть барабан горячей водой (40…60 °С) в течение 15 мин, раствором каустической соды (40…60 °С) в течение 30 мин и водой (18…25 °С) в течение 20 мин. Первую замену масла проводят через 15 ч, вторую – через 50 ч, а затем – через 200…250 ч работы.

Возможные неисправности сепаратора, их причины и методы устранения приведены в табл. 2.

Таблица 2. Возможные неисправности сепаратора-сливкоотделителя молока ОСБ-1000

Неисправность Вероятная причина Метод устранения
1. Плохое обезжиривание Грязное молоко Молоко процедить, барабан разобрать и промыть
Неправильно собран барабан, не затянуты гайки Проверить сборку барабана, затянуть гайки
Не все промежуточный тарелки поставлены Поставить недостающие тарелки
2. Молоко вытекает из чаши станины Не затянута гайка барабана Затянуть гайку до упора
Неправильно установлено или повреждено уплотнительное кольцо Проверить кольцо, при необходимости заменить
3. Сливки получаются жидкими Вывернут регулировочный винт Ввернуть регулировочный винт
Горячее молоко Остудить молоко до нужной температуры
Заполнено грязевое пространство барабана Разобрать и очистить от осадка, детали промыть
4. Сливки получаются густыми Ввернут регулировочный винт Вывернуть регулировочный винт
Холодное молоко Подогреть молоко
Не полностью открыт кран Открыть кран
5. Молоко вытекает через край поплавковой камеры Не поставлен поплавок Проверить поплавок
Засорилось отверстие в поплавковой камере Прочистить отверстие в поплавковой камере
6. Снизилась производительность Засорился кран молокоприемника Очистить кран молокоприемника
7. Сепаратор работает шумно Неплотно затянута гайка барабана Затянуть гайку барабана
Наклонно установлен сепаратор Установить сепаратор по уровню
Износились шестерни, веретено или подшипники Заменить новыми
Тарелки вложены в барабан не по порядку номеров или от другого барабана Сложить тарелки в соответствии с нумерацией

 

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *