Разработка маслообразователя пластинчатого типа с функцией пастеризации с системой автоматического управления

На протяжении последних лет компания «Молмаш» проектирует и внедряет на пищевых предприятиях технологические линии производства сливочного масла и спреда. Как показывает практика, при производстве спреда большинство предприятий использует устоявшуюся технологию:

1. плавление жиров (65 °С);
2. приготовление эмульсии (65 °С);
3. пастеризация эмульсии (95 °С);
4. охлаждение эмульсии (65 °С);
5. маслопреобразование (16±4 °С);
6. расфасовка.

Данный технологический процесс ставит задачу получения спреда высокого качества и длительного срока хранения.

Проблема отсутствия оборудования для пастеризации

В маслоцехе большинства молочных предприятий отсутствует оборудование для пастеризации и охлаждения эмульсии перед процессом преобразования в масло. Некоторые производители, пытаясь приспособить маслодельное оборудование для производства спреда, прибегают к пастеризации эмульсии в ваннах нормализации, что сильно сказывается на качестве получаемой продукции:

• повышенное перекисное число (вследствие длительного нагрева и охлаждения);
• неравномерное распределение влаги в партии масла (вследствие вытекания жира из белковых оболочек — разрушение эмульсии).

Анализ данной проблемы показывает, что пастеризацию и охлаждение эмульсии целесообразно проводить в потоке перед самым процессом маслопреобразования. Ранее для обеспечения непрерывности процесса термообработки высокожирных эмульсий перед маслообразователем «Молмаш» предложил пастеризационно-охладительную установку трубчатого типа. Данная установка обеспечивает нагрев высокожирных эмульсий до 95 °С.

Маслообразователь пластинчатого типа с функцией пастеризации

Следующим шагом стала разработка маслообразователя пластинчатого типа с функцией пастеризации, который выполняет следующие технологические операции:

1. пастеризация эмульсии (95 °С);
2. охлаждение эмульсии (65 °С);
3. маслопреобразование (16±4 °С).

Маслообразователь с функцией пастеризации условно можно разделить на две части:

• пластинчатая пастеризационно-охладительная установка скребкового типа;
• маслообразователь пластинчатого типа.

Пластинчатая скребковая пастеризационно-охладительная установка

Установка состоит из двух секций: секции нагрева и секции охлаждения; после секции нагрева предусмотрен выдерживатель на время 20 секунд. Нагрев осуществляется за счет циркуляции по замкнутому контуру горячей воды; вода при этом нагревается паром через паяный пластинчатый теплообменник. Охлаждение осуществляется за счет ледяной воды, прошедшей через 1-ю секцию маслообразователя. Маслообразователь состоит из двух секций и обработника — стандартная компоновка современного маслообразователя, выпускаемого компанией «Молмаш».

Система автоматического управления

При разработке маслообразователя было принято решение разработать систему автоматического поддержания технологических режимов. Существуют несколько способов организации системы управления работой маслообразователя; самыми распространенными среди них являются три:

1. регулирование расхода ледяной воды в соответствии с давлением продукта на входе маслообразователя — по давлению;
2. поддержание заданного расхода ледяной воды — по кратности хладоносителя;
3. регулирование расхода ледяной воды по температуре продукта на выходе из каждой секции — по температуре.

Достоинства и недостатки способов управления

Выбранная система управления

При разработке маслообразователя с функцией пастеризации была выбрана система управления на основе поддержания расхода ледяной воды по температуре продукта на выходе из каждой секции. Система управления выполняет следующие функции:

• поддержание температуры пастеризации;
• поддержание противодавления теплоносителя в секции нагрева;
• поддержание температуры продукта на выходе из первой секции маслообразователя;
• поддержание температуры продукта на выходе из второй секции маслообразователя;
• поддержание противодавления хладоносителя на выходе из секций охлаждения маслообразователя с функцией пастеризации;
• регистрация температуры.

Результаты испытаний

Итог

В результате проделанной работы разработана линейка маслообразователей с функцией пастеризации, состоящая из трех машин на разные производительности: 1000, 2000, 3000 кг/ч.