Vifaa vya homogenization ya maziwa na bidhaa za maziwa. Homogenizer: kanuni ya uendeshaji, kubuni na matumizi katika sekta ya maziwa Vifaa vya homogenization ya maziwa

Homogenization ni kusagwa kwa mitambo ya globules za mafuta katika maziwa (cream) ili kusambaza mafuta sawasawa katika jumla ya wingi wa bidhaa na kuizuia kutulia. Uzito tofauti wa mafuta na plasma katika utungaji wa maziwa na cream husababisha mgawanyiko wa sehemu ya mafuta wakati wa kuhifadhi bidhaa. Ili kuimarisha msimamo wa muundo wa maziwa na kuboresha ladha ya mchanganyiko uliotawanywa, homogenizer ya chakula hutumiwa.

Homogenizer ya maziwa hutoa athari ya mitambo kwenye malighafi iliyosindika. Mchakato wa utawanyiko unahakikisha uimara wa emulsion ya mafuta iliyotawanywa sana na huipa bidhaa hiyo msimamo wa homogenized, yaani, dutu kwenye ganda na muundo wa mafuta yaliyomo kwenye maziwa hupitia ugawaji, protini za plasma huhamasishwa, phosphatides hupita kutoka kwa ganda la globules za mafuta. kwenye plasma ya bidhaa.

Kanuni ya uendeshaji

Kanuni ya uendeshaji wa aina kuu za homogenizer ya maziwa inategemea tofauti ya shinikizo katika mfumo, ambayo vinywaji na sifa za polydisperse hubadilishwa kuwa bidhaa na msimamo sare. Vifaa vinaweza kuwa na kichwa cha kazi cha hatua moja au mbili. Marekebisho ya hivi karibuni ya vitengo yameundwa kwa usindikaji wa malighafi na asilimia kubwa ya maudhui ya mafuta.

Homogenizer ni kifaa cha kutengeneza mifumo ya kutawanya ya homogeneous (homogeneous). Mifumo inaweza kuwa awamu moja au awamu nyingi, i.e. katika kati iliyotawanywa, ambayo kwa kawaida ni kioevu, kuna chembe (kawaida hazipatikani) za dutu moja au zaidi ya kioevu au kioevu, ambayo huitwa awamu zilizotawanywa. Neno "homogeneous" linamaanisha kuwa awamu zinasambazwa sawasawa, na mkusanyiko sawa katika ujazo wowote wa kitengo cha kati. Mfumo unaotokana unapaswa kuwa na utulivu. Kwa kufanya hivyo, wakati wa homogenization, katika idadi kubwa ya matukio, utawanyiko unafanywa, yaani, kusaga kwa chembe za awamu.

Matumizi ya homogenizers katika tasnia ya maziwa

Homogenizer ya maziwa huponda globules ya mafuta. Kasi ambayo wao huinuka juu ya uso inategemea mraba wa radius yao. Kwa hivyo, baada ya kupungua kwa sababu ya 10, kasi inashuka kwa sababu ya 100. Shukrani kwa hili, bidhaa haina kukaa na haijatenganishwa katika cream na maziwa ya skim. Maisha yake ya rafu huongezeka kwa kiasi kikubwa.

Zaidi ya hayo, baada ya homogenization:

• Wakati wa kufanya margarine au siagi, maji na vipengele vingine vinasambazwa sawasawa katika kati ya mafuta. Na katika mayonnaise na mavazi ya saladi kuna mafuta katika mazingira ya maji.
• Cream na maziwa ya pasteurized hufanywa sare katika rangi, ladha na maudhui ya mafuta.
• Kwa maziwa yaliyofupishwa ya makopo, wakati uhifadhi wa muda mrefu, awamu ya mafuta haijatolewa.
• Kefir, cream ya sour na bidhaa nyingine za maziwa yenye rutuba zimeimarishwa. Msimamo wa vifungo vya protini huboresha. Plug ya mafuta haifanyiki juu ya uso.
• Katika poda ya maziwa yote, kiasi cha mafuta ya bure isiyohifadhiwa na shell ya protini hupungua. Hii inazuia oxidation yake ya haraka chini ya ushawishi wa hewa ya anga.
• Maziwa na kakao au filler nyingine inaboresha ladha yake na inakuwa viscous zaidi. Uwezekano wa sedimentation umepunguzwa.
• Vinywaji vya maziwa vilivyotengenezwa upya, cream na maziwa havina ladha ya maji. Ladha ya asili inakuwa kali zaidi.

Mbinu za mchakato wa kimwili na aina kuu za homogenizers

• Kusukuma kupitia pengo nyembamba. Vitengo vya aina ya valves na pampu za plunger za shinikizo la juu hutumiwa. Vifaa vile ni vya kawaida zaidi katika sekta ya maziwa.
• Mchanganyiko wa mitambo. Wachanganyaji wenye visu au whisks za paddle, ikiwa ni pamoja na mixers ya kasi ya juu, hutumiwa. Mfano rahisi zaidi- grinder ya kahawa au grinder ya nyama ya umeme. Hii pia inajumuisha vifaa vya mzunguko wa mzunguko (RPA). Ingawa athari kwenye uvimbe wa awamu ndani yao ni ngumu zaidi, sio mdogo tu kwa mshtuko na mizigo ya abrasive.
• Mfiduo wa ultrasound. Ufungaji wa ultrasonic hufanya kazi hapa, cavitation ya kusisimua katika kati iliyotawanywa, kutokana na ambayo awamu hiyo imevunjwa.

Plunger homogenizer

Kifaa

Kifaa cha homogenizer kinaonyeshwa kwenye Mtini. 1. Silinda ya plunger 1 imeunganishwa na bomba la kuingiza kupitia valve ya kunyonya 3, na kwenye chumba cha shinikizo la juu kupitia valve ya kutokwa 4. Kutoka kwenye chumba kuna njia ya kichwa cha homogenizing 5, ambayo ina kiti 6; valve 7, chemchemi 8 na screw ya kurekebisha 11. Kwa udhibiti wa shinikizo, kupima shinikizo 10 imeunganishwa kwenye chumba valve ya usalama 9. Plunger inaendeshwa na pampu 2.

Mtazamo uliopanuliwa wa kichwa cha homogenizing umeonyeshwa kwenye Mchoro 2. Ina shimo la calibrated (channel) 1 katika kiti cha 5, chemchemi 2, valve 4 na fimbo 3 na screw kurekebisha 6. Kiti na valve ni chini kwa kila mmoja.

Valve ni bapa, imefungwa kidogo au umbo la poppet. uso wa kazi. Katika kesi ya kwanza, inaweza kuwa na grooves (grooves). Ikiwa zipo, basi zile zile zinafanywa kwenye tandiko. Hii huongeza kiwango cha kugawanyika kwa awamu.

Kuna mifano ambayo valve na kiti ziko katika fani zilizowekwa kwenye nyumba iliyowekwa. Katika kesi hiyo, chini ya shinikizo la mkondo wa bidhaa, wao huzunguka kwa njia tofauti.

Kwa kuwa kioevu kinachopita kwa kasi kina athari kali kwenye valve na kiti, huvaa haraka. Kwa hivyo, vitu hivi vinatengenezwa kutoka kwa chuma chenye nguvu. Kwa kuongeza, sura yao ni ya ulinganifu. Ikiwa kuna kuvaa dhahiri, inatosha kuwageuza kwa upande mwingine, na hivyo kuongeza maisha yao ya huduma mara mbili.

Pampu inayotumiwa sio lazima iwe plunger, unaweza kuchagua screw au rotary. Jambo kuu ni kwamba anaunda shinikizo la damu. Kwa kuwa utaratibu wa plunger hautoi usambazaji sare, kadhaa kati yao huwekwa kwenye homogenizers, na kuanza kwa mizunguko kupigwa kwa wakati. Maarufu zaidi ni vitengo vya plunger tatu. Ndani yao, magoti kwenye shimoni yanazunguka digrii 120 ili mitungi ifanye kazi kwa njia tofauti. Katika kesi hiyo, mgawo wa kutofautiana kwa malisho, yaani, uwiano wake thamani ya juu kwa wastani, sawa na 1.047.

Kiashiria karibu na umoja kinamaanisha kwamba mtiririko kupitia kichwa cha homogenizing inaweza kuchukuliwa kuwa imara na kosa ndogo. Kwa hiyo, wakati wa mchakato wa homogenization, valve daima iko katika nafasi ya kusimamishwa (wazi). Kati yake na kiti kuna pengo la kifungu cha kioevu. Ukubwa wake pia unaweza kuchukuliwa kama mara kwa mara, bila kuzingatia upungufu mdogo kutoka kwa kiwango cha wastani. Katika vifaa vingi vya kisasa, mtiririko kutoka kwa kila plunger huenda kwa kichwa chake "mwenyewe". Baada ya kugawanyika kwa awamu, huunganishwa katika mtozaji wa pato.

Kipimo cha shinikizo kina vifaa vya kusukuma. Hii inapunguza vibrations ya sindano ya chombo.

Kanuni ya uendeshaji

Kanuni ya uendeshaji wa homogenizer ni kama ifuatavyo. Wakati plunger inafanya kazi kwa kunyonya (katika takwimu - inahamia kushoto), maziwa huingia kwenye silinda 1 kupitia valve 3. Kisha plunger hufanya kazi kwa sindano (husogea kulia) na kusukuma bidhaa ndani ya chumba kupitia valve 4. Baada ya hayo. , kioevu hutiririka kupitia chaneli kutoka kwa chemba hadi kwenye kichwa cha homogenizing 5.

Wakati valve iko katika nafasi isiyo ya kufanya kazi, spring 8 inabonyeza kwa nguvu dhidi ya kiti. Maziwa yanayoingia chini ya shinikizo huinua valve ili pengo ndogo litengeneze kati yake na kiti. Kupitia ndani yake, globules za mafuta huvunjwa, bidhaa ni homogenized, na kisha huenda kwenye bomba la plagi.

Pengo kawaida sio zaidi ya 0.1 mm. Chembe za maziwa hutembea katika ukanda huu kwa kasi ya karibu 200 m / s (katika chumba cha kutokwa - 9 m / s tu). Ukubwa wa uvimbe wa mafuta hupungua kutoka microns 3.5-4.0 hadi 0.7-0.8 microns.

Shinikizo linalotokana na pampu ya plunger ni kubwa sana. Kwa hivyo, chaneli iliyofungwa kwenye kiti inaweza kusababisha uharibifu wa sehemu. Ili kuepuka uharibifu, valve ya usalama 9 imewekwa.

Kitengo kinarekebishwa na screw 11. Moja ya sifa kuu za homogenization ni shinikizo. Wakati screw imeimarishwa, chemchemi inasisitiza valve kwa nguvu dhidi ya kiti. Kwa sababu ya hili, ukubwa wa pengo hupungua, kwani upinzani wa majimaji huongezeka. Kifaa kinarekebishwa kulingana na usomaji wa kipimo cha shinikizo 10.

Kwa mujibu wa maagizo ya homogenizer, joto la maziwa linapaswa kuwa katika aina mbalimbali kutoka 50 hadi 65 digrii C. Ikiwa ni chini ya aina hii, mchakato wa kutatua uvimbe wa mafuta utaharakisha. Ikiwa ni ya juu, protini za whey zitaanza kunyesha.

Kuongezeka kwa asidi ya bidhaa huathiri vibaya ufanisi wa mchakato, kwani katika kesi hii utulivu wa protini hupungua. Agglomerati huunda na kusagwa kwa uvimbe wa mafuta inakuwa ngumu.

Kwa sasa kioevu kinapita kupitia pengo la valve, kwa sababu ya kupungua kwa kasi kwa sehemu ya msalaba wa chaneli, athari ya kusukuma huzingatiwa. Kasi ya mtiririko huongezeka mara nyingi, na shinikizo hupungua kutokana na ukweli kwamba nishati inayowezekana inabadilishwa kuwa nishati ya kinetic.

Baada ya maziwa kupita kwenye kichwa, baadhi ya chembe zilizosagwa hushikana tena katika mikusanyiko mikubwa. Ufanisi wa mchakato hupungua. Ili kupambana na jambo hili, homogenization ya hatua mbili hutumiwa. Kifaa kinaonyeshwa kwenye Mtini. 3. Tofauti ya kimsingi kutoka kwa hatua moja ni uwepo wa jozi mbili za miili ya kufanya kazi, hatua ya kwanza ya 4 na ya pili - 12. Kila moja ina chemchemi yake ya shinikizo na valve ya kudhibiti 6.

Hatua ya pili, msaidizi, huongeza zaidi kiwango cha kugawanyika kwa awamu. Imeundwa ili kuunda shinikizo la nyuma la kudhibitiwa na la mara kwa mara katika kichwa cha hatua ya kwanza, ambayo ndiyo kuu. Hii huongeza hali ya mchakato. Na pia kwa uharibifu wa fomu zisizo na msimamo. Shinikizo ndani yake limewekwa chini kuliko ya kwanza.

Homogenization ya hatua moja inalenga kwa bidhaa zilizo na maudhui ya chini ya mafuta au mnato wa juu. Hatua mbili - na maudhui ya juu ya vitu vya mafuta au kavu na viscosity ya chini. Na pia katika hali ambapo ni muhimu kuhakikisha kiwango cha juu cha kugawanyika kwa awamu.

Teknolojia tofauti

Katika sekta ya maziwa, homogenization inaweza kuwa kamili au tofauti. Katika kesi ya kwanza, malighafi zote zinazopatikana hupitishwa kupitia kitengo. Katika pili, ni ya kwanza kutengwa. Cream kusababisha 16-20% maudhui ya mafuta ni homogenized na kisha kuchanganywa na skim maziwa. Na hutumwa kwa hatua inayofuata ya usindikaji. Njia hii hutoa akiba kubwa ya nishati.

Utaratibu wa mchakato wa utawanyiko wa awamu katika vifaa vya aina ya valves

Kulingana na N.V. Baranovsky, kulingana na utafiti wa mambo ya majimaji yanayoathiri kusagwa kwa uvimbe wa mafuta wakati wa homogenization ya maziwa kwa kutumia vifaa vya aina ya valve, mchoro wa mchakato wafuatayo ulipendekezwa (Mchoro 4).

Katika hatua ya mpito wa mtiririko kutoka kwa kituo cha kiti hadi pengo, kati ya kiti na valve, eneo la sehemu ya msalaba wa mtiririko hupungua kwa kasi. Hii ina maana, kwa mujibu wa moja ya sheria za msingi za majimaji, kasi ya harakati zake U pia huongezeka kwa kasi Zaidi hasa, U0 juu ya mbinu ni mita kadhaa kwa pili. Na U1 kwenye mlango wa slot ni amri 2 za ukubwa wa juu, mia kadhaa m / s.

Kushuka kwa mafuta hakusogei kutoka eneo la chini hadi eneo la kasi ya juu wakati huo huo "wote mara moja." Sehemu ya mbele ya mpira kwanza inaingia kwenye mtiririko, ikisonga kupitia yanayopangwa kwa kasi kubwa. Chini ya ushawishi wa kioevu kinachotiririka haraka, huinuliwa ( mwisho wa nyuma- bado inasonga polepole) na huvunjika. Donge iliyobaki inaendelea polepole (bila shaka, dhana ya "burudani" katika kesi hii ni ya jamaa, kwa kuwa mzunguko mzima wa tone kupita kwenye mpasuo huchukua microseconds 50) kuelekea kwenye kiolesura cha kasi, na sehemu ambayo sasa iko ndani. mbele hupanuliwa kwa njia sawa na ile ya awali, na pia hutoka. Kwa hivyo, tone lote la mafuta hupasuliwa hatua kwa hatua vipande vipande linapopitia sehemu ya mpaka. Hii hutokea wakati tofauti ya kasi kati ya U0 na U1 ni kubwa vya kutosha.

Ikiwa tofauti iliyoelezwa inageuka kuwa chini ya kizingiti fulani, basi, kabla ya chembe kutengwa, hatua ya kati hufanyika - tone ni ya kwanza kunyoosha kwenye kamba. Ikiwa tofauti ni ndogo zaidi, basi uvimbe wa mafuta utapita kwenye interface ya kasi bila uharibifu. Lakini mfiduo wa kasi ya juu ya mtiririko bado utaiongoza kwa hali isiyo na utulivu kwa sababu ya malezi ya kasoro za ndani. Kwa hiyo, kutokana na nguvu za mvutano wa uso na athari za mitambo ya jeti za mtiririko, mpira bado utagawanyika katika sehemu ndogo.

Homogenizer ya mafuta

Ili kupata msimamo sare wa siagi au jibini kusindika, tumia homogenizer na plasticizer. Wakati wa mchakato wa usindikaji, awamu ya maji hutawanywa na kusambazwa sawasawa katika kiasi kizima. Matokeo yake, bidhaa huhifadhiwa kwa muda mrefu na ladha yake inaboresha. Kwa kuongeza, muda uliotumiwa kwenye kufuta hupunguzwa, na kupoteza maji wakati wa ufungaji hupunguzwa.

Muundo wa kifaa unaweza kuzingatiwa kwa kutumia mfano wa mojawapo ya mifano maarufu zaidi ya M6-OGA (Mchoro 5). Inajumuisha mwili na sura (Mchoro 6), hopper ya kupokea, ambayo augers ya malisho iko, na rotor yenye vile 12, 16 au 24. Gari ya umeme hutumiwa kama gari. Kasi ya mzunguko wa viboreshaji hudhibitiwa na kibadala. Kasi ya angular rotor ni mara kwa mara.

Uendeshaji wa homogenizer ni kama ifuatavyo. Siagi vipande vikubwa vimewekwa kwenye hopper. Vipu vinazunguka kwa mwelekeo tofauti, wakati vinatazamwa kutoka juu - moja kuelekea nyingine. Kwa msaada wao, mafuta yanalazimishwa kupitia rotor, baada ya hapo, kwa njia ya pua ya mstatili, inatoka kwenye hopper ya kupokea (haijaonyeshwa kwenye takwimu). Ili kuzuia mafuta kushikamana na sehemu za kazi, hutiwa mafuta na suluhisho la moto la Rotary

KATIKA hivi majuzi Vitengo vya mzunguko wa msukumo (RPAs) vinazidi kutumika kwa usindikaji wa maziwa. Homogenizer vile ni sawa katika kubuni na kanuni ya uendeshaji kwa pampu ya centrifugal. Tofauti kuu iko katika miili ya kazi.

RPA imeundwa kama ifuatavyo. Injini ya umeme hutumika kama gari. Rotor kwa namna ya silinda yenye perforated imewekwa kwa ukali kwenye shimoni lake la urefu. Kunaweza kuwa na impela mwishoni mwa silinda, upande wa kifuniko. Utoboaji juu yake hauhitajiki. Ndani ya kifuniko kuna silinda sawa, isiyo na mwendo, ina jukumu la stator.

Maziwa hutolewa kupitia bomba la axial kwenye kifuniko na kwenye impela. Sehemu hii inazalisha kugawanyika kwa awamu ya msingi na kuharakisha mchanganyiko wa kazi. Mwisho kisha hupitia utoboaji wa silinda inayoweza kusongeshwa, hutawanywa tena kwa sehemu chini ya hatua ya shearing na mizigo ya abrasive, na kuishia kwenye cavity ya homogenizing kati ya rotor na stator. Hapa, pamoja na mshtuko, nguvu zingine hutenda kwenye globules za mafuta.

Katika mtiririko wa msukosuko unaosonga kwa kasi kubwa (hii ndio hasa inayozingatiwa katika eneo la kazi la RPA), mtiririko wa microvortex hutokea. Ikiwa whirlpool ndogo ya spherical hupiga tone la mafuta, huiharibu. Pia kuna ushawishi wa hydroacoustic. Cavitation kali, inayoongoza kwa kuanguka kwa Bubbles za hewa, hutoa mawimbi ya mshtuko, ambayo uvimbe wa awamu pia hauwezi kupinga.

Athari ya juu ya kifaa kwenye chembe hupatikana wakati oscillations ya resonant inatokea kati ya rotor na stator. Kutoa athari hii, ni muhimu kuhesabu kipenyo cha silinda inayohamishika, kasi ya mzunguko wake, pamoja na pengo kati yake na stator.

Baada ya eneo la kazi Maziwa hupitia mashimo ya stator na, tayari yametiwa homogenized, hutolewa kupitia bomba la tangential, ambalo kawaida huelekezwa juu, ili iwe rahisi kuunganisha mabomba ya kupakia tena bunker katika mfumo wa recirculation.

Ili kuongeza kiwango cha kuponda, kifaa kinaweza kuwa na jozi kadhaa za "rotor-stator". Baada ya kufunga kifuniko, ziko kwa njia mbadala. Kuna mifano ambayo, badala ya impela, disk perforated imewekwa. RPA homogenizers pia inaweza kuwa chini ya maji. Kwa hiari, kitengo kina vifaa na vifaa vifuatavyo:

• Kinga ya kuanza kavu.
• Injini isiyoweza kulipuka.
• Nyumba iliyo na koti ya kupokanzwa/kupoeza.
• Kidhibiti kwa kubadilisha vizuri kasi ya gari.
• Kifaa cha kupakia (kipashio cha screw), kwa viscous, mumunyifu duni, emulsion nyingi na kusimamishwa au vipengele vingi.
• Kitengo cha kutokwa kwa kumwaga ndani ya chombo cha mtu wa tatu wakati wa kufanya kazi kulingana na mpango wa mzunguko.
• Muhuri wa shimoni wa mvukuto uliotengenezwa kwa keramik ya silicon huongeza maisha ya kifaa, hata wakati wa kufanya kazi na vimiminiko vikali au vyenye mijumuisho ya abrasive.

RPA zinaweza kuwa moja au awamu tatu. Sehemu zote zinazogusana na chakula zimetengenezwa kwa chuma cha pua AISI 304, AISI 316 au analogi zao za nyumbani. Kwa kuwa kioevu kilichotawanywa huacha kifaa chini ya shinikizo, homogenizer ya RPA wakati huo huo inafanya kazi kama pampu ya centrifugal.

Ultrasonic homogenizers

Kifaa (kwa kutumia BANDELIN kama mfano). Homogenizer ya ultrasonic inajumuisha (katika Mchoro 15 - kutoka juu hadi chini) jenereta ya RF, transducer ya ultrasonic, "pembe" na probes (waveguides). Jenereta ya HF imeunganishwa kwenye mtandao wa kaya na mzunguko wa sasa wa 50 au 60 Hz. Inakuza parameter hii hadi 20 kHz. Transducer ya ultrasonic, iliyo na mzunguko wa oscillating na kipengele cha kupima piezoelectric, hubadilisha nishati ya sasa inayozalishwa na jenereta katika oscillations ya mawimbi ya ultrasonic ya mzunguko huo. Amplitude inayozalishwa inabaki mara kwa mara. Ultrasonic - huongezeka kutokana na matumizi ya "pembe" zenye umbo maalum. Probes huingizwa ndani yao, kusambaza vibrations ndani ya chombo na kioevu. Kulingana na kiasi cha kati ya kazi, wanaweza kuwa gorofa, kwa namna ya mbegu au "micro", na kipenyo cha 2 hadi 25 mm.

Sekta ya ndani pia hutoa homogenizers za ultrasonic. Miongoni mwa mifano ya hivi karibuni, tunaweza kutambua maendeleo ya 2015 I100-6/840 (Mchoro 16). Kifaa kina udhibiti wa dijiti, hali ya kunde, udhibiti wa amplitude na seti ya probes.

Kanuni ya uendeshaji. Wakati mawimbi ya ultrasonic hupitia kioevu, kwa njia mbadala, mara 20,000 kwa pili, huunda shinikizo la juu na la chini ndani yake. Mwisho huo ni karibu sawa na shinikizo la mvuke wa ndani wa kioevu, kama matokeo ambayo Bubbles zilizojaa mvuke huonekana ndani yake, na majipu ya kioevu. Wakati voids inapoanguka, tofauti ya shinikizo hutokea na microflows ya msukosuko wa haraka huundwa, na kuharibu matone ya mafuta.

Wataalam wengine wanaamini kuwa, chini ya ushawishi wa ultrasonic, uvimbe hutawanyika sio kutoka kwa cavitation, lakini kwa sababu ya ukweli kwamba wimbi, kupitia kushuka kwa mafuta ndani. pointi tofauti, husababisha kuongeza kasi ya ukubwa tofauti na mwelekeo. Kama matokeo, nguvu za pande nyingi huibuka ambazo hujaribu kugawanya mpira.

Homogenization - hatua muhimu mchakato wa kusindika maziwa na bidhaa zingine. Kwa msaada wake, muundo unaboresha na maisha ya rafu huongezeka, na ladha inakuwa kali zaidi.

Homogenization ni kusagwa (kutawanya) kwa globules za mafuta kwa kuweka maziwa au cream kwa nguvu muhimu za nje. Wakati wa usindikaji, saizi ya globules ya mafuta na kasi ya kuelea wakati wa kuhifadhi hupunguzwa. Dutu ya shell ya globule ya mafuta inasambazwa tena, emulsion ya mafuta imetulia, na maziwa ya homogenized hayatulii.

Homogenizers ya aina ya valve hutumiwa kusindika maziwa na cream ili kuzuia kujitenga kwao wakati wa kuhifadhi.

Rotary homogenizers-plasticizers hutumiwa kubadilisha msimamo wa bidhaa za maziwa kama vile jibini iliyochakatwa na siagi. Katika siagi iliyosindika kwa msaada wao, awamu ya maji hutawanywa, kama matokeo ambayo bidhaa huhifadhiwa vizuri.

Kanuni ya uendeshaji wa homogenizers ya aina ya valve, ambayo imeenea zaidi, ni kama ifuatavyo.

Katika silinda ya homogenizer, maziwa yanakabiliwa na hatua ya mitambo kwa shinikizo la 15 ... MPa 20. Wakati valve inapoinuliwa, kufungua kidogo pengo nyembamba, maziwa hutoka kwenye silinda. Hii inawezekana wakati shinikizo la kazi katika silinda linafikiwa. Wakati wa kupitia pengo nyembamba ya mviringo kati ya kiti na valve, kasi ya maziwa huongezeka kutoka sifuri hadi zaidi ya 100 m / s. Shinikizo katika mtiririko hupungua kwa kasi, na tone la mafuta lililokamatwa katika mtiririko huo hutolewa nje, na kisha, kama matokeo ya hatua ya nguvu za mvutano wa uso, huvunjwa ndani ya matone-chembe ndogo.

Wakati homogenizer inafanya kazi, kwenye pato la pengo la valve, kushikamana kwa chembe zilizovunjika na uundaji wa "makundi" mara nyingi huzingatiwa, kupunguza ufanisi wa homogenization. Ili kuepuka hili, homogenization ya hatua mbili hutumiwa (Mchoro 3.17). Katika hatua ya kwanza, shinikizo sawa na 75% ya shinikizo la kazi linaundwa, katika hatua ya pili shinikizo la kazi linaanzishwa. Ili kutekeleza homogenization, joto la malighafi ya maziwa inapaswa kuwa 60...65 ° C. Kwa joto la chini, sedimentation ya mafuta huongezeka kwa joto la juu, protini za whey zinaweza kuongezeka.

Mchele. 3.17.

• 1 - kiti cha valve; 2 - valve; 3 - fimbo; 4 - screw shinikizo; 5 - kioo;
• 6 - spring; 7,8 - makazi

Homogenizer yenye kichwa cha hatua mbili cha homogenizing kina sura (Mchoro 3.18), nyumba, kizuizi cha plunger, kichwa cha homogenizing, gari na utaratibu wa crank.

Sura hiyo imetengenezwa kwa njia na kufunikwa nje na chuma cha karatasi. Gari ya umeme imewekwa ndani yake kwenye sahani, ambayo imefungwa kwa sura kwenye mabano mawili.

Kizuizi cha plunger kina mwili, mihuri ya midomo, vali za kunyonya na kutokwa na viti vya valve. Wakati jozi moja ya plunger inafanya kazi, kioevu hutiririka hadi kwenye kichwa cha homogenizing katika mtiririko wa kusukuma. Ili kusawazisha, homogenizers kawaida hutumia pampu za plunger tatu zinazoendeshwa na crankshaft, viwiko vyake ambavyo vinarekebishwa na digrii 120 kuhusiana na kila mmoja.

Kichwa cha plunger cha hatua mbili, kichwa cha kupima shinikizo na vali ya usalama iliyo upande wa pili wa kichwa cha homogenizing zimefungwa kwenye kizuizi cha plunger. Kichwa cha kupima shinikizo kina vifaa vya kupiga, ambayo inaruhusu kupunguza amplitude ya oscillations ya sindano ya kupima shinikizo wakati wa operesheni ya homogenizer.

Mchele. 3.18.

1 - motor ya umeme; 2 - sura na gari; 3 - utaratibu wa crank na mfumo wa lubrication na baridi; 4 - block ya plunger na vichwa vya homogenizing na manometric na valve ya usalama; 5 - kichwa cha kupima shinikizo; 6 - kichwa cha homogenizing

Utaratibu wa crank una crankshaft iliyowekwa kwenye fani mbili za tapered roller, vijiti vya kuunganisha na pulley inayoendeshwa. Vijiti vya kuunganisha vinaunganishwa kwa hingedly na sliders.

Hifadhi ya homogenizer inajumuisha motor ya umeme na gari la ukanda.

Sekta inazalisha homogenizers ya uwezo mbalimbali (Jedwali 3.2).

Jedwali 3.2

Data ya msingi ya kiufundi ya homogenizers kwa maziwa na bidhaa za maziwa ya kioevu

Ikiwa wakati wa homogenization ni muhimu kuwatenga upatikanaji wa microorganisms kwa bidhaa iliyosindika, vichwa maalum vya aseptic homogenizing hutumiwa. Katika vichwa vile, mvuke ya moto chini ya shinikizo la 30 ... 60 kPa hutolewa kwenye nafasi iliyopunguzwa na vipengele viwili vya kuziba. Eneo hili la joto la juu hufanya kama kizuizi cha kuzuia bakteria kuingia kwenye pipa ya homogenizer.

Homogenizers-plasticizers hutofautiana katika kanuni ya uendeshaji na kubuni kutoka kwa homogenizers ya aina ya valve. Mwili wa kufanya kazi ndani yao ni rotor, ambayo inaweza kuwa na idadi tofauti ya vile - 12, 16 au 24.

Homogenizer-plastiki(Mchoro 3.19) lina sura, nyumba iliyo na augers, hopper ya kupokea na gari ambayo inakuwezesha kurekebisha kasi ya mzunguko wa augers ya malisho (kwa kutumia lahaja) ndani ya 0.2. ..0.387 s -1 . Kasi ya mzunguko wa rotor na vile haiwezi kubadilishwa na ni 11.86 cm 1.

Mchele. 3.19.

• 1 - rotor; 2 - kitanda; 3 - sura; 4 - kiambatisho cha pua; 5 - pua;
• 6 - lock; 7 - chumba cha screw; 8 - bunker; 9 - jopo la kudhibiti

Kanuni ya uendeshaji wa mashine ni kama ifuatavyo. Siagi hulishwa ndani ya hopper, kutoka ambapo, kwa kutumia screws mbili zinazozunguka kwa mwelekeo tofauti, inasisitizwa kupitia rotor na nje ya pua na diaphragm ndani ya hopper ya mashine ya kujaza. Ili kuzuia kukwama kwa mafuta, sehemu za kazi za homogenizer zimewekwa na suluhisho maalum la moto kabla ya kuanza kazi. Uzalishaji wa homogenizer inategemea kasi ya mzunguko wa screws ya kulisha na ni 760... 1520 kg / h. Nguvu ya gari ya mashine ni 18.3 kW.

Homogenizer ya YaZ-OGZ imeundwa kusindika misa ya jibini iliyoyeyuka katika utengenezaji wa jibini iliyosindika na ina sehemu zifuatazo: msingi, mwili, seti ya zana za homogenizing, hopper, kifaa cha kupakua na gari.

Msingi hutumiwa kwa kuweka juu yake vipengele homogenizer. Nyumba ina vitengo vya kufanya kazi na vifaa vya kuziba.

Chombo cha homogenizing (Mchoro 3.20) kwa ajili ya kulisha, kusaga na kuchanganya molekuli ya jibini iliyoyeyuka hufanywa kwa namna ya visu zinazohamishika na za stationary, zilizotenganishwa na pete za spacer, pamoja na gurudumu la kupakia na rotor ya kupakua. Grooves maalum katika visu za kusonga, zilizofanywa kwa pembe fulani hadi uso wa mwisho, kuwezesha harakati ya bidhaa iliyovunjika kwenye kifaa cha kupakua. Shaft ya chombo cha homogenizing inazunguka kwa mzunguko wa 49 s -1.

Mchele. 3.20.

• 1 - pete iliyowekwa; 2 - pete inayohamishika; 3 - gurudumu la blade;
• 4 - bunker; 5 - kisu cha kusonga; 6 - mwili; 7 - kisu fasta;
• 8 - rotor ya kupakua; 9 - shimoni ya homogenizer

Kifaa cha kupakua kwa namna ya mabomba mawili yaliyounganishwa kwa kila mmoja kwa bomba imeundwa ili kukimbia misa ya homogenized kwenye mtoaji wa mashine ya kujaza.

Hifadhi ina motor 11 kW iliyoundwa kusambaza mzunguko kutoka shimoni hadi sehemu ya kusonga ya chombo cha homogenizing.

Usindikaji wa bidhaa kwenye homogenizer ya YaZ-OGZ unafanywa kama ifuatavyo. Masi ya jibini iliyoyeyuka hulishwa mara kwa mara au mara kwa mara kwenye homo ya homogenizer. Chini ya ushawishi wa utupu ulioundwa na gurudumu la pala la kupakia, bidhaa huingia kwenye chombo cha homogenizing, ambacho, kupita kwa mlolongo kupitia visu zinazoweza kusongeshwa na za stationary, ni homogenized na kulishwa kwa kifaa cha kupakua.

Matumizi ya homogenizer inafanya uwezekano wa kuepuka operesheni ya kiteknolojia ya kuchuja wingi wa jibini ili kuondoa chembe zake ambazo hazijayeyuka.

Homogenizers ni iliyoundwa kwa ajili ya kusagwa globules mafuta katika maziwa, bidhaa za maziwa kioevu na mchanganyiko ice cream. Wao hutumiwa katika mistari mbalimbali ya usindikaji kwa maziwa na bidhaa za maziwa. Vifaa vingine pia vinajulikana kwa maziwa ya homogenizing (emulsifiers, emulsifiers, vibrators, nk), lakini ni chini ya ufanisi.

Homogenizers ya aina ya valve inayotumiwa sana katika sekta ya maziwa ni K5 - OG2A - 1.25; A1 - OGM 2.5 na A1 - OGM ni pampu zenye shinikizo nyingi zenye kichwa cha homogenizing. Homogenizers zinajumuisha vipengele vikuu vifuatavyo: utaratibu wa crank na mfumo wa lubrication na baridi, block ya plunger yenye vichwa vya homogenizing na shinikizo na valve ya usalama, na sura. Uendeshaji unafanywa kutoka kwa motor ya umeme kwa kutumia maambukizi ya ukanda wa V. Utaratibu wa crank hubadilisha mwendo wa mzunguko unaopitishwa na upitishaji wa ukanda wa V kutoka kwa motor ya umeme hadi kuiga. harakati za mbele watumbukizaji. Mwisho, kupitia mihuri ya midomo, ingiza vyumba vya kufanya kazi vya kizuizi cha plunger na, ukifanya viboko vya kunyonya na kutokwa, huunda. shinikizo linalohitajika kioevu zaidi cha homogenizable. Utaratibu wa kuunganisha fimbo ya homogenizers iliyoelezwa ina crankshaft iliyowekwa kwenye fani mbili za tapered roller; kofia za kuzaa; vijiti vya kuunganisha na vifuniko na vifuniko; slider zilizounganishwa kwa msingi na vijiti vya kuunganisha kwa kutumia vidole; miwani; mihuri; kifuniko cha nyumba na pulley inayoendeshwa, iliyopigwa hadi mwisho wa crankshaft. Cavity ya ndani ya utaratibu wa crank ni umwagaji wa mafuta. Ukuta wa nyuma Nyumba ina kiashiria cha mafuta na kuziba kwa kukimbia. Katika homogenizer K5 - OG2A - 1.25, lubrication ya sehemu za kusugua za utaratibu wa crank hufanywa kwa kunyunyizia mafuta na crankshaft inayozunguka. Ubunifu wa nyumba na mizigo ndogo kwenye utaratibu wa crank ya K5 - OG2A - 1.25 homogenizer inaruhusu mafuta yaliyowekwa ndani ya nyumba kupozwa kwa sababu ya uhamishaji wa joto kutoka kwa uso hadi. mazingira. Plunger tu hupozwa na maji ya bomba. Katika homogenizers A1 - OGM - 2.5 na A1 - OGM, pamoja na mafuta ya kunyunyiza ndani ya mwili, hutumia. mfumo wa kulazimisha lubrication ya jozi zaidi ya kubeba rubbing, ambayo huongeza uhamisho wa joto. Mafuta katika homogenizers hizi hupozwa na maji ya kuendesha joto, ambayo huingia kwenye coil ya kifaa cha baridi kilichowekwa chini ya nyumba, na plunger. maji ya bomba, kuwalisha kupitia shimo kwenye bomba. Mfumo huo una vifaa vya kubadili mtiririko ili kudhibiti mtiririko wa maji. Kizuizi cha plunger kimeunganishwa kwenye nyumba ya crankshaft kwa kutumia pini mbili, iliyoundwa kunyonya bidhaa kutoka kwa laini ya usambazaji na kuisukuma kwa shinikizo la juu kwenye kichwa cha homogenizing. Plunger block ni pamoja na mwili, plunger, mihuri ya midomo, mifuniko ya chini, ya juu na ya mbele, vali za kunyonya na kutokwa, viti vya valves, gaskets, bushings, chemchemi, flange, kufaa, na chujio katika njia ya kunyonya ya block. Mwishoni mwa ndege ya block ya plunger kuna kichwa cha homogenizing iliyoundwa kufanya homogenization ya hatua mbili ya bidhaa kutokana na kifungu chake chini ya shinikizo la juu kupitia pengo kati ya valve na kiti cha valve katika kila mfumo wa hatua. Kichwa cha kupima shinikizo kinaunganishwa kwenye ndege ya juu ya kizuizi cha plunger ili kudhibiti shinikizo la homogenization. Kichwa cha kupima shinikizo kina kifaa cha kupiga ambayo inafanya iwezekanavyo kupunguza kwa ufanisi amplitude ya oscillation ya sindano ya kupima shinikizo. Kichwa cha kupima shinikizo kina mwili, sindano, muhuri, nut ya kuimarisha, washer na kupima shinikizo na muhuri wa diaphragm. Katika ndege ya mwisho ya block plunger, upande kinyume na homogenizing kichwa mounting, kuna valve usalama ambayo inazuia homogenization shinikizo kutoka kuongezeka juu ya shinikizo nominella. Valve ya usalama inajumuisha screw, nut lock, mguu, spring, valve na kiti valve. Valve ya usalama inarekebishwa kwa shinikizo la juu la homogenization kwa kuzungusha screw ya shinikizo, ambayo hufanya kazi kwenye valve kupitia chemchemi. Sura ya homogenizer ni muundo wa kutupwa au svetsade uliofanywa na njia zilizofunikwa na chuma cha karatasi. Crankshaft imewekwa kwenye ndege ya juu ya sura. Ndani, sahani yenye kifaa cha umeme kilichowekwa juu yake imefungwa kwenye mabano mawili. injini. Kwa kuongeza, sahani inasaidiwa na screws zinazodhibiti mikanda ya V. Kitanda kina vifaa vinne vinavyoweza kurekebishwa kwa urefu. Madirisha ya upande wa sura yanafungwa na vifuniko vinavyoweza kutolewa. Maziwa au bidhaa ya maziwa hutolewa na pampu kwenye njia ya kufyonza ya block plunger. Kutoka kwenye cavity ya kazi ya block, bidhaa chini ya shinikizo huingia kupitia valve ya kutokwa na kichwa cha homogenizing hupita kwa kasi ya juu kupitia pengo la mbele linaloundwa kati ya nyuso za ardhi za valve ya homogenizing na kiti chake. Katika kesi hii, awamu ya kioevu ya bidhaa hutawanywa. Kutoka kwa homogenizer, bidhaa hutumwa kupitia bomba la maziwa kwa usindikaji zaidi au uhifadhi wa awali.

Vichwa vya homogenizing viliwekwa kwa mabadiliko moja au mengine madogo, hata hivyo, kanuni ya muundo wao bado haijabadilika hadi leo. Sura ya uso wa kazi wa valve kawaida ni gorofa, poppet au conical na angle kidogo ya taper. Homogenizer yenye valves ya gorofa yenye riffles ya kuzingatia ina riffles sawa juu ya uso wa kiti. Kwa hiyo, sura ya kifungu cha maziwa katika mwelekeo wa radial inabadilika, ambayo inapaswa kuchangia kwa homogenization bora. Bidhaa ya kioevu inaweza kusukuma ndani ya kichwa na pampu yoyote ambayo ina mtiririko wa sare na ina uwezo wa kuunda shinikizo la juu. Multi-plunger, rotary na screw pampu zinafaa kwa kusudi hili. Inatumika sana ni homogenizers ya shinikizo la juu na pampu tatu-plunger.

Mchoro wa kubuni wa homogenizer ya plunger ya aina ya valve inavyoonyeshwa kwenye Mtini. 3

Wakati plunger inakwenda kushoto, maziwa hupitia valve ya kunyonya 3 ndani ya silinda, na wakati plunger inakwenda kulia, inasukuma kupitia valve 4 ndani ya chumba cha kutokwa, ambayo kupima shinikizo 10 imewekwa ili kudhibiti shinikizo. . Ifuatayo, maziwa hutiririka kupitia chaneli ndani ya kichwa 5, ambayo inasisitiza valve 7, imesisitizwa dhidi ya kiti cha 6 na chemchemi 8. Mvutano wa chemchemi hurekebishwa na screw 11. Valve na kiti ni chini pamoja. Katika nafasi isiyo ya kufanya kazi, valve inashinikizwa sana kwenye kiti na chemchemi ya 8, ambayo imekuwa screw ya kurekebisha 11, na katika nafasi ya kufanya kazi, wakati kioevu kinapopigwa, valve huinuliwa na shinikizo la kioevu na iko kwenye " inayoelea” hali. Kiashiria cha tabia ya njia za homogenization, ambayo ina jukumu muhimu katika kurekebisha mashine, ni shinikizo la homogenization. Kadiri ilivyo juu, ndivyo mchakato wa utawanyiko unavyofaa zaidi. Shinikizo linarekebishwa na screw 11, inayoongozwa na usomaji wa kupima shinikizo 10. Wakati wa kupiga screw, shinikizo la spring kwenye valve huongezeka, kwa hiyo, urefu wa pengo la valve huongezeka. Hii inasababisha kuongezeka kwa upinzani wa majimaji kama maji yanapita kupitia valve, yaani, kwa ongezeko la shinikizo linalohitajika kusukuma kiasi fulani cha maji.

Uwezo wa pampu ya plunger kuunda shinikizo la juu huhatarisha usalama wa sehemu ikiwa chaneli kwenye kiti cha valve itaziba. Kwa hiyo, homogenizer ina vifaa vya valve ya usalama 9, kwa njia ambayo kioevu hutoka wakati shinikizo kwenye mashine ni kubwa zaidi kuliko moja iliyowekwa. Shinikizo ambalo valve ya usalama inafungua inarekebishwa kwa kuimarisha chemchemi na screw.

Katika Mtini. Mchoro wa 4 unaonyesha homogenizer yenye kupiga mara mbili, ambayo kioevu hupita sequentially kupitia vichwa viwili vya kazi. Katika kila kichwa, shinikizo la spring kwenye valve hurekebishwa tofauti, na screw yake mwenyewe. Katika vichwa vile, homogenization hutokea katika hatua mbili.

Shinikizo la kazi katika chumba cha kutokwa ni sawa na jumla ya tofauti zote mbili. Matumizi ya homogenization ya hatua mbili ni kwa sababu ya ukweli kwamba katika emulsions nyingi baada ya homogenization katika hatua ya kwanza, kushikamana kwa nyuma kwa chembe zilizotawanywa na uundaji wa "makundi" huzingatiwa kwenye duka, ambayo inazidisha athari ya utawanyiko.

Kazi ya hatua ya pili ni kugawanya na kutawanya fomu zisizo na msimamo.

Hii haihitaji athari kubwa ya mitambo, kwa hiyo kushuka kwa shinikizo katika hatua ya pili ya msaidizi wa homogenizer ni chini sana kuliko ya kwanza, juu ya uendeshaji ambao kiwango cha homogenization inategemea hasa.

Kielelezo 4 - Mpango wa homogenization ya hatua mbili

Katika muundo wa jumla wa homogenizers za kisasa, kanuni za msingi na kanuni za aesthetics ya kiufundi, usafi wa mazingira na usafi hutumiwa. Kufuatia mwelekeo mpya katika ukuzaji wa vifaa vya biashara ya maziwa, miundo mpya ya homogenizer inasawazishwa, imewekwa mstari na kufunikwa na casings zilizotengenezwa na chuma cha pua na uso uliosafishwa.

Kulingana na utendaji wa homogenizer na uzingatiaji wa muundo, tunachagua homogenizer ya chapa ya A1 - OGM - 2.5 kwa mfano.