Автоматизация процессов первичной обработки молока на примере ОПФ-1

Рабочий процесс автоматизированной пластинчатой пастеризационно-охладительной установки ОПФ-1 проходит в следующем порядке. Из молокосборника молоко самотеком или при помощи насоса подается в уравнительный бак 4. Уровень молока должен быть не менее 300 мм во избежание подсоса воздуха в молочный насос. Насос 3 подает молоко в первую секцию пластинчатого аппарата (секцию регенерации). В ней молоко нагревается за счет теплообмена с горячим молоком, тидущим от секции пастеризации через выдерживатель 6. Нагретое до 310-313 К молоко выходит из секции в молокоочиститель, который подает его очищенным во вторую секцию регенерации, где происходит дополнительный его нагрев пастеризационным молоком, прошедшим предварительно теплообмен в секции I регенерации. Из секции II регенерации молоко переходит в секцию III пастеризации, где за счет теплообмена с горячей водой доводится до температуры 349 К (установка ОПФ-1-20) или до 363 К (установка ОПФ-1-300).

Пастеризованное молоко проходит через выдерживатель в I и II секции регенерации, где отдает часть тепла холодному молоку, и его температура снижается до 293-298 К. Далее это молоко проходит последовательно секции охладителя, где его температура понижается до 278-281 К в зависимости от начальной температуры охлаждающей воды или рассола. Холодное молоко поступает для хранения в танки. Выдерживатель в установке предназначен для усиления пастеризационного эффекта. Дополнительная выдержка в течение 20с в выдерживателе установки ОПФ-1-20 и 300с в выдерживателе установки ОПФ-1-300 перед охлаждением значительно способствует уничтожению микрофлоры молока.

Рис.6. Схема установки ОПФ-1:

1-пластинчатый аппарат, 2-сепаратор-молокоочиститель, 3-центробежный насос, 4-уравнительный бак, 5-пульт управления, 6-выдерживатель, 7-насос горячей воды, 8-бойлер, 9-инжектор, 10-перепускной клапан, I-секция первичной регенерации; II-секция второй регенерации, III-секция пастеризации, IV-секция водяного охлаждения, V-секция рассольного охлаждения.

Горячая вода для пастеризации готовится в бойлере. Она нагревается паром, поступающим в систему циркуляции горячей воды, через инжектор 9 паропровода обеспечивает автоматическую регулировку поступления пара в зависимости от температуры молока. При понижении температуры молока, выходящего из пастеризационной секции, перепускной клапан 10 автоматически направляет молоко в уравнительный бак для повторной пастеризации.

Перепускной электрогидравлический клапан (рис.7) имеет корпус из нержавеющей стали и состоит из собственно клапана и электрогидравлического реле. Электромагнит 16 реле соединен с мостом, контролирующим температуру пастеризационого молока. Если молоко выходит из пастеризатора, имея температуру ниже заданной величины, то цепь катушки реле замкнута и шток 14 находится в верхнем положении. При этом клапан входа воды в гидрореле закрыт, мембрана 7 реле с ее клапанным устройством находится в верхнем положении и клапан перекрывает верхнее окно, оставляя молоку путь обратно в уравнительную камеру. По достижении температуры пастеризации контакты моста размыкаются, обесточивая катушку электромагнита 16. Под действием пружины 12 шток 14 отпускается и открывает доступ воде в гидрокамеру клапана. Вода под напором, создаваемым насосом, преодолевает сопротивление пружины 5 и опускает мембранно-клапанный механизм в нижнее положение. При этом перекрывается путь молоку в уравнительную камеру клапана и открывается выход для подачи молока в молочные танки или на разливоукупорочную машину. При понижении температуры молока в пастеризационной секции контакты моста МСР1-01 замыкаются, шток 14 втягивается электромагнитом 16 реле, одновременно закрывая напорный канал воды и открывая отверстие для выхода из гидрокамеры. Пружина 5, освобожденная от напора воды, поднимает мембранно-клапанный механизм, вытесняя остаток воды из гидрокамеры через окно слива, а клапан переходит в верхнее положение, открывая путь молоку на повторную пастеризацию.

Электрогидравлический клапан (рис.8) автоматической регулировки подачи пара действует от электронного регулятора ЭР-СС-63, термометр сопротивления которого находится на пути пастеризованного молока. Сигнал термометра, усиленный прибором, поступает на электромагнит реле. Шток 14 поднимает клапан, и вода через седло 12 проходит в гидрокамеру, опуская мембранно-клапанный механизм, золотник 2 которого увеличивает проходное сечение для пара. При повышении температуры пастеризации регулирующий прибор включает реле 15, с открытием клапана которого вода из камеры гидрореле получает выход и выталкивается действием пружины на грибок 10 и мембрану 19. Золотник 2 постепенно перекрывает канал впуска пара через инжектор в систему циркуляции горячей воды. Перекрытие происходит до установления температуры пастеризации.

Работа регулятора и электромагнитов реле происходит в пульсирующем режиме, что обеспечивает подачу воды в гидрореле дозами, создавая условия для плавной регулировки – перемещения золотника. Регулировочный винт 17 служит для изменения периода перемещения штока клапана регулировки подачи пара.

Установка имеет пульт управления (рис.9), оснащенный приборными панелями с расположенными на них оборудованием и приборами. На щит пульта вынесены приборы и ключ управления. Электронный мост 2 предназначен для записи температуры пастеризации молока, световой и звуковой сигнализацией установки.

Рис.9. Пульт управления ОПФ-1:

1-корпус пульта, 2-электронный мост, 3-сигнальная лампа, 4, 11, 12-переключатели управления, 5-логометр, 6, 8-тумблер, 7-электронный регулятор, 9-пакетный выключатель, 10-задатчик, 13,14-кнопка управления КС1-12.

Электронный регулятор 7 управляет клапаном подачи пара. Логометр 5 контролирует температуру охлажденного молока. Задатчик 10 служит для установки температуры пастеризации. Кнопкой 11 система регулирования переводится в автоматический режим или на ручное управление. При ручном (дистанционном) управлении регулирующий клапан действует от ключа. Тумблер 6 управляет работой перепускного клапана, переключатель 12 – работой двигателя. Тумблер 8 служит для управления звуковой сигнализацией. Лампы 3 сигнализируют о включении пульта, двигателей и снижении температуры пастеризации. Пульт подключается к электросети через пакетный выключатель 9. Существует несколько групп систем охлаждения для разных типов ферм и пунктов сбора молока.