1.5. Обоснование дипломного проекта.

Из анализа хозяйственной деятельности предприятия видно, что количество вырабатываемых молочных продуктов из года в год изменяется.

На ШМКК вырабатывается следующие виды продукции:

1)цельномолочные: молоко различной жирности, кефир, ряженка, и т.д.

2)молоко сухое

3)сыр

4 масло (различной жирности)

5)сухая молочная сыворотка

Сушка молока означает, что вода извлекается из жидкого продукта, так что продукт переходит в твердую форму. Содержание воды в сухом молоке от 2-5 и при таком низком содержании влаги развитие микроорганизмов не происходит. Увеличивается срок хранения молока, благодаря этому снижается стоимость транспортировки и продуктов.

Промышленные методы основаны на нагревании продукта, вода испаряется и удаляется как пар, остаток представляет сухой продукт сухое молоко. На комбинате используется распылительный способ сушки, т. е молоко предварительно концентрируется выпариванием и затем высушивается в распылительной башни.

На первой стадии сушки избыток воды испаряется в свободной форме между частицами. На конечной стадии испаряется вода, расположенная в порах и капиллярах твердых частиц.

Первая стадия проводится относительно быстро, в то время как последняя стадия требует больших затрат времени и энергии. На качество продукта в значительной мере влияет нагрев, в частности, если сушка происходит так, что частицы молока находятся в контакте с горячими поверхностями теплообменник (роликовая сушка), в этом случае в порошке содержание подгоревших частиц, которые ухудшают его качество.

Сухое обезжиренное молоко (СОМ) является наиболее распространенным типом молока. В зависимости от области применения изменяется требование к сухому молоку, если сухое молоко должно смешиваться с целью для последующего потребления, оно должно быть хорошо растворимо и иметь питательные ценности. Для этого требуется мягкая сушка (продукция в башне). Для обезжиренного молока применяется интенсивная сушка продукта, интенсивная термическая обработка.

При производстве сухого молока очистка молока осуществляется одновременно с сепарированием или одновременно с нормализацией молока в потоке. Тепловая обработка молока достаточно интенсивна.

2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

В настоящее время в народном хозяйстве для переработки цельных и вторичных молочных ресурсов применяются несколько принципиально отличных друг от друга типов сушильных установок. Анализ существующего сушильного оборудования приведен ниже.

2.1 Распылительные сушилки.

Одним из традиционных способов конвективной сушки цельного молока, СОМ, ЗЦМ и многих других продуктов молочной промышленности является распылительная сушилка. В подавляющем большинстве в промышленности используются распылительные сушилки с дисковым распылением сгущенного молока. При распылительном способе сушки, продолжительность сушки и пребывание материала в сушильной камере составляет 5-30 секунд в зависимости от способа удаления высушенного продукта из башни. В качестве сушильного агента в распылительных установках используется воздух с температурой 140-180.С, что зависит от паровых котлов установленных в котельных станциях предприятий.

Распылительная сушка проходит два этапа на первом этапе предварительная обработка молока, сгущается до уровня содержания твердых веществ 45-55 %. На втором этапе концентрат подаются в сушильную башню для окончательной сушки.

Процесс проходит в 3 стадии:

- распыление концентрата на очень мелкие капли.

- Попадание распылительного концентрата в поток теплого воздуха, в котором быстро выпаривается влага.

- Отделение частиц сухого молока от высушивающего воздуха.

Выпаривание является необходимо производственной стадией для получения высококачественного молока. Сухой продукт выработан без предварительного концентрирования имеет очень маленькие частицы, вследствие чего характеризуется низкой стачиваемостью и коротким сроком хранения и к тому же не экономичен.

Сушка может быть одно-, двух-, трех -, ступенчатой. На заводе используется одноступенчатая сушка.

Сушилка "ВРА-4"-это усовершенствованный вариант распылительной установки " РС-1000 ". В отличие от " РС-1000 " сушилка "ВРА-4"дополнительно оснащена виброконвективным аппаратом для досушки и охлаждения продукта. Кроме того, в ней применен мокрый скруббер для полной очистки воздуха от частиц сухого молока, но применение такого вида очистки повышает гидравлическое сопротивление (до 4000 Па) на преодоление которого затрачивается дополнительная мощность. Применение виброконвективного аппарата позволило исключить пневмотрассу с большим расходом воздуха. Применение такого аппарата явилось переходом к двух стадийной сушке. Под "двух стадийной" сушкой подразумевается удаление влаги из сгущенного молока в двух сушилках различного типа. Впервые вибро конвективные сушилки в молочной промышленности были применены в комплекте с распылительной сушилкой " Hиpо-Атомайзеp-2000 " в начале 70-х годов. Среди распылительных сушилок установка " Hиpо-Атомайзеp-2000" является наиболее совершенной как по конструктивному исполнению, так и по эксплуатационным показателям.

В настоящее время на предприятиях молочной промышленности широко используются распылительные сушилки таких типов как: " ЦТР-500 ", производства Германии; ВРА-4 производства Чехословакии. Среди отечественных сушильных установок можно выделить установку форсуночного типа " ОСВ-1 " производительностью 1000 кг испаренной влаги в час и другие (см. табл.10).

2.2. Принцип работы распылительной сушки.

Одноступенчатая сушка.

В графической части показана конструкция установки одноступенчатой сушки. Молочный концентрат подается в камеру сушилки (1) с помощью насоса высокого давления (4), а затем подается в распылитель (5). В смесительной камере распыленные мелки капли смешиваются с горячим воздухом.

Воздух подается в установку через фильтр с помощью винтелятора, снабженного нагревателем, где его температура повышается до 150-250 С. Горячий воздух через распределитель попадает в смесительную камеру. В смесительной камере распыленное молоко смешивается с горячим воздухом, и вода из молока выпаривается. Главным образом сушка протекает в момент торможения высвобожденных из распылителя капель молока с большой скоростью при трении о воздух. Свободная вода испаряется непрерывно. Вода, которая находится в порах и капиллярах твердых частиц, должна сначала диффундировать поверхности, а уж потом испариться. Это происходит, пока частицы молока медленно оседают в сушильной башне. Молоко нагревается только до 70-80. С, поскольку теплоотдача воздуха расходуется на испарение воды.

Удаление воду из капель приводит к значительному уменьшению массы объема и диаметра. При идеальных условиях сушки вес уменьшится примерно на 50%, объем-до 40%, а диаметр до 75% от размера первоначальной капли.

Сухое молоко в процессе сушки оседает в сушильной камере и выгружается в нижней части башни. Далее транспортируется в секцию упаковки охлажденным воздухом, подаваемым с помощью винтелятора. После охлаждения смесь охлаждающего воздуха и порошка попадает в разгрузочный блок (7), где перед упаковкой порошок отделятся от воздуха.