Эксплуатация сепараторов и гидравлических машин на предприятиях АПК (стр. 2 )

На сегодняшний день существует несколько типов сепараторов, которые отличаются по назначению, области применения, конструкции и характеристикам.

Все сепараторы можно разделить на две большие категории по области применения: промышленные и бытовые.

Промышленные сепараторы используются в пищевой промышленности, а также на крупных молочных комплексах и фермах. Они позволяют производить различную переработку молока в больших объемах (десятки тонн в сутки), это сложные аппараты, занимающие целые цеха. Бытовые сепараторы находят самое широкое применение среди населения и фермеров. Это значительно более простые по конструкции и эксплуатации аппараты, которые позволяют при минимальных затратах времени и энергии перерабатывать относительно небольшие объемы молока.

По назначению и области применения сепараторы делятся на:

- сливкоотделители – для разделения цельного молока на сливки и обрат (обезжиренное молоко);

- нормализаторы – для получения молока с необходимой жирностью;

- очистители – для удаления из молока механических включений, посторонних примесей и различных загрязнений без разделения его на составляющие продукты;

- универсальные – сепараторы, обеспечивающие отделение сливок, удаление загрязнений и выполнение других операций;

- творожные сепараторы – для разделения творожного сгустка на творог и сыворотку;

- кларификаторы – для осветления и гомогенизации молока;

- сепараторы для осветления сыворотки;

- сепараторы для обезжиривания сыворотки.

В пищевой и молочной промышленности находят применение все эти и некоторые другие (специализированные) типы сепараторов, в быту же используются, как правило, обычные сепараторы для получения сливок и сепараторы с функцией удаления из молока всех посторонних примесей (то есть, универсальные). Сегодня практически все сепараторы бытового назначения являются универсальными, так как они дают возможность получать сливки различной жирности и одновременно очищают молоко.

По организации рабочего процесса сепараторы делятся на три типа (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 – Классификация сепараторов по организации рабочего процесса

Открытые сепараторы. В этих аппаратах молоко на входе и полученные продукты на выходе контактируют с воздухом. Такие сепараторы наиболее просты по конструкции, они могут быть автономными и переносными, однако в них есть один недостаток – из-за контакта с воздухом молоко вспенивается, что снижает производительность сепаратора

Полузакрытые сепараторы. В аппаратах этого типа молоко подается открытым способом (контактирует с воздухом), а получаемые продукты сепарации по герметичным трубопроводам поступают в закрытые емкости. Преимуществом сепараторов такого типа является чистота продуктов сепарации.

Закрытые сепараторы являются наиболее сложными устройствами, в которых подача цельного молока и отвод продуктов сепарации осуществляется без доступа внешнего воздуха по герметичным трубопроводам. Такие сепараторы не являются самостоятельным оборудованием, а входят в состав линий по переработке молока и производству молочных продуктов.

Все бытовые сепараторы имеют открытую конструкцию, а полузакрытые и закрытые сепараторы применяются только на молокозаводах и иных предприятиях пищевой промышленности.

  По способу удаления посторонних примесей и осадка из барабана сепараторы делят на периодические, пульсирующие и с непрерывным выводом осадка.

  В периодическом сепараторе удаление посторонних примесей возможно только при полной разборке и мойке барабана.

  В пульсирующем  (саморазгружающемся) сепараторе осадок выводится без остановки во время раскрытия барабана на доли секунды.

Непрерывный вывод  осадка реализован в сепараторах-творогоизготовителях. Он удаляется через сопла в стенках барабана.

Конструкция барабана с периодической выгрузкой осадка показана на рисунке 1.2, а схема подключения гидроузла саморазгружающегося сепаратора на рисунке 1.3.

По конструкции барабана сепараторы разделяют на две группы: тарельчатые и камерные. Ротор тарельчатых сепараторов укомплектован пакетом конических вставок (тарелок), которые делят поток обрабатываемой жидкости на параллельные тонкие слои; ротор камерных сепараторов имеет реберную вставку (при одной камере) или комплект концентричных цилиндрических вставок, разделяющих его объем на кольцевые камеры, по которым обрабатываемая жидкость протекает последовательно.

Рисунок 1.3 - Схема подключения гидроузла саморазгружающегося сепаратора: 1 - фильтр; 2, 6 - вентили ручного управления; 3 - вентиль подачи размывочной воды; 4 - трехходовой кран режимов работы; 5 - электромагнитный вентиль подачи буферной воды; 7, 9 - манометры; 8 - редуктор давления; РВ - реле времени
Рисунок 1.2 - Барабан сепаратора-сливкоотделителя с периодической выгрузкой осадка: 1 - основание барабана; 2 - подвижное днище; 3,5 - уплотнительные кольца; 4 - окно для выгрузки осадка; 6- затяжное кольцо; 7 - крышка барабана; 8 - клапан разгрузки; 9 - жиклер; 10 - распределительное кольцо буферной воды

По конструкции привода все сепараторы разделяются на две большие группы: редукторные (мультипликаторные) и безредукторные. Кинематические схемы привода таких сепараторов представлены на рисунках 1.4 и 1.5.

а)

б)

Рисунок 1.4 - Кинематические схемы редукторных сепараторов молока:

а – со встроенным приводом: 1 – электродвигатель; 2 – фрикционная муфта; 3,4 – червячная передача; 5 – ось; 6 – барабан

б – с приводом через клиноременную передачу: 1 – барабан; 2,3 - червячная передача; 4 – клиноременная передача; 5 – фрикционная муфта; 6 – электродвигатель

а)

б)

Рисунок 1.5 - Кинематические схемы безредукторных сепараторов молока:

а – с частотно-управляемым электроприводом: 1 – электродвигатель на 400 Гц; 2 – соединительная муфта; 3 – вертикальный вал; 4 – барабан; 5 – опора

б – с гидродинамической муфтой: 1 – электродвигатель на 400 Гц; 2 – гидродинамическая муфта; 3 – вертикальный вал; 4 – барабан; 5 - опора

Наиболее слабым звеном в приводе редукторных сепараторов с точки зрения работоспособности является червячная передача. Кроме того ее использование существенно снижает к. п.д. сепаратора, увеличивает его габаритные размеры, повышает вибрационную нагрузку на все элементы установки.

Наличие фрикционной муфты в приводе редукторных сепараторов существенно снижает величину пускового момента сопротивления на привод за счет увеличенной фазы разгона барабана до рабочей частоты вращения. Устройство некоторых конструкций фрикционных муфт показано на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6 – Фрикционные муфты молочных сепараторов:

а-дисковая; б - конусная; в – цилиндрическая

1,2-полумуфты; РП – рабочая поверхность

Безредукторные сепараторы лишены названных недостатков. Однако для обеспечения питания электрической машины нужны специальные преобразователи частоты тока.

Бытовые сепараторы делятся на две категории по типу привода: с ручным приводом и с электрическим приводом. Имеются конструкции сепараторов с комбинированным приводом.

Наиболее современные, удобные и производительные сепараторы, оборудованные электрическим приводом. Однако даже в наше время не теряют актуальности сепараторы с ручным приводом, так как они обладают большей автономностью, совершенно не зависят от наличия или стабильности электроснабжения, а главное – имеют доступную стоимость. Хотя ручные сепараторы требуют определенных затрат сил и утомляют оператора, но иногда это единственная возможность переработать молоко.   Таким образом, сепараторы на данный момент являются незаменимым оборудованием, как для молочной промышленности, так и производителей молока.

На рисунке 1.7 представлены модели наиболее распространенных сепараторов-очистителей.

а)	б)
в)	г)

Рисунок 1.7 – Молочные сепараторы:

а - Ж5-ОХ2-С (для очистки сыворотки); б - Ротор-ОМ-3; в - Ж5-ОМЕ-С с центробежной автоматической выгрузкой осадка; г - Ротор-ОХО

В настоящее время выпускаются сепараторы-бактофуги, обеспечивающие высокую механическую и бактериальную очистку молока с удалением из него до 95…98% спор и спорообразующих включений (рис. 1.8,а). Для осветления и тонкой очистки соков, вина, пива, уксуса на предприятиях консервной и винодельческой промышленности предназначен сепаратор Г9-КОВ (рис. 1.8,б).