Устройство, технологический процесс и регулировки сепараторов молока

Сепаратор СОМ-3-1000М открытого типа предназначен для разделения молока на сливки и обезжиренное молоко (обрат) при температуре 35-40⁰С и кислотности не более 22⁰Т. Производительность 1000 л/ч. Жирность сливок регулируется в пределах от 10 до 45%. Частота вращения барабана 8100 об/мин. Количество тарелок в барабане 48-56. Расстояние между тарелками 0,4 мм. Масса барабана 17 кг. Мощность электродвигателя 0,6 кВт. Масса сепаратора 93 кг. Продолжительность непрерывной работы сепаратора 1 ч.

Сепаратор (рис. 6.1, а) состоит из станины 7, закрепленной на основании 14, посуды, передаточного механизма, барабана 6 и электродвигателя.

Станина является корпусом сепаратора. В станине имеется окно, закрываемое крышкой 9, что облегчает монтаж передаточного механизма и уход за ним. С нижней стороны станину крепят к основанию 14. На этой же станине установлен электродвигатель 12 с салазками и натяжным устройством 13.

Посуда сепаратора обеспечивает подачу молока в сепаратор и вывод сливок и обезжиренного молока после сепарирования. Она состоит из поплавковой камеры 3 с поплавком 1, сборников для сливок 4 и обрата 5. Поплавковая камера в центре имеет калиброванную трубку 2, сечение которой соответствует производительности сепаратора.

Передаточный механизм кинематически соединяет барабан с электродвигателем и обеспечивает вращение барабана с необходимой частотой. Он состоит из клиноременной передачи 11, фрикционно-центробежной муфты, червячной пары, состоящей из вертикального вала 16 и бронзового червячного колеса 10.

Рис. 6.1. Сепаратор СОМ-3-1000М:

а) общий вид; б) детали барабана;

1 – поплавок; 2 – центральная труба поплавковой камеры; 3 – поплавковая камера;

4 – сборник для сливок; 5 – сборник для обрата; 6 – барабан; 7 – станина; 8 – горловая опора; 9 – крышка; 10 – червячное колесо; 11 – клиноременная передача; 1

2 – электродвигатель; 13 – натяжное устройство; 14 – основание; 15 – нижняя опора вертикального вала; 16 – вертикальный вал; 17 – накидная гайка; 18 – крышка; 19 – винт регулировки жирности; 20 – верхняя тарелка; 21 – пакет тарелок; 22 – тарелкодержатель; 23 – кольцо; 24 – основание с центральной трубкой

 

Клиноременная передача сепаратора обеспечивает передачу крутящего момента со шкива электродвигателя на приводной шкив сепаратора. Червячное колесо закреплено на горизонтальном валу стопорным винтом. Вертикальный вал (веретено) вращается в верхней и нижней опорах.

Верхняя упругая опора вертикального вала обеспечивает самоустановку барабана при большой частоте вращения. Упругая опора веретена представляет собой шариковый подшипник, закрепленный в обойму. Обойма зафиксирована в корпусе упругой опоры шестью пружинами с регулировочными винтами, расположенными по окружности корпуса через 60⁰.

Нижняя опора вертикального вала состоит из двухрядного радиального и однорядного упорного шарикоподшипников, шайбы, подпятника и крепления. При помощи регулировочного винта подпятника веретено можно перемещать по высоте, добиваясь правильного расположения сливных отверстий барабана относительно молочной посуды.

Неправильность в установке ведет к попаданию части сливок в обрат.

Барабан (рис. 6.1, б) сепаратора является основным рабочим органом, где происходит механическое разделение молока.

Барабан сепаратора-сливкоотделителя состоит из основания 24 с центральной трубкой, резинового кольца 23, тарелкодержателя 22, нижней тарелки, пакета разделительных тарелок 21, верхней разделительной тарелки 20, крышки барабана 18 и гайки 17. Благодаря шипикам на верхней поверхности разделительных тарелок между ними образуются зазоры величиной 0,4-0,5 мм. Нижняя разделительная тарелка такие шипики имеет и с нижней стороны.

Каждая из разделительных тарелок, кроме верхней, имеет по три симметрично расположенных отверстия. При сборке тарелок в пакет эти отверстия образуют в барабане три вертикальных канала.

В цилиндрической части верхней тарелки имеется отверстие для выхода сливок. Барабан сепаратора свободно посажен на вертикальный вал и вращается с частотой 8100 об/мин.

Барабан сепаратора-сливкоотделителя работает следующим образом (рис. 6.2).

Рис. 6.2. 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 разделяющая тарелка; 8 – вертикальный канал пакета тарелок; 9 – крышка барабана; 10 – резиновое кольцо; 11 – грязевое пространство

 

Молоко поступает в центральную трубку 4 барабана и, пройдя через каналы тарелкодержателя 3, попадает в три вертикальных канала 8, образованные тарелочными отверстиями. Регулировка подачи молока осуществляется с помощью поплавковой камеры.

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.

В сепараторе открытого типа 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.

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.

Для работы в режиме молокоочистителя сепаратор СОМ-3-1000М снабжен сменным очистительным барабаном.

В очистительном барабане каждая тарелка пакета тарелок имеет только центральное отверстие, увеличен зазор между тарелками (количество тарелок в пакете меньше), отсутствует разделительная тарелка.

Поступающие по центральной трубке молоко сначала поступает в пространство между пакетами тарелок и внутренней стенкой корпуса барабана. Далее оно направляется между тарелками в сторону к оси вращения по пути, аналогичному пути сливок в разделительном барабане, и выходит через отверстия (два) аналогичные отверстиям для обрата в разделительном барабане.

Тарелки придают молоку вращательное движение. В результате чего тяжелые посторонние примеси устремляются от оси вращения к внутренним стенкам корпуса в так называемое грязевое пространство, накапливаются там за время непрерывной работы. После окончания работы барабан разбирают, очищают, моют.