книги из ГПНТБ / Чупахин, В. М. Оборудование рыбоперерабатывающих предприятий учеб. пособие

Производительность печи по сырцу 700 кг, масса масла в печи 900 кг, поверхность нагрева 28 м2, площадь зеркала масла 5 м2, мощность электродвигателя для привода конвейера 1,7 кВт, электродвигателя для привода шнека и скребкового элеватора 1,0 кВт, скорость конвейера от 0,017 до 0,085 м/с, ширина сетча­ того конвейера 1050 мл, установленная мощность электронагре­ вателей 240 кВт. Габариты печи 6200X1500X1800 мм.

Ротационная печь. Ротационная печь предназначена для про­ изводства печеной рыбы и других пищевых продуктов.

Печь (рис. 166) представляет собой изолированный корпус 1, внутри которого расположен вращающийся ротор 2, снабжен­ ный подвесными полками 3. В процессе вращения ротора полки сохраняют горизонтальное положение.

Продукт нагревается горячим воздухом, получающим тепло от электронагревательных приборов 4. Непрерывное вращение ротора с полками обеспечивает равномерное нагревание обра­ батываемого продукта. Вал ротора 5 приводится в движение от электродвигателя 6 через ременную передачу 7, шестеренчатую передачу 8, ременную передачу 9 и шестеренчатую передачу 10. В корпусе печи имеется дверца 11, через которую загружают и выгружают продукт. Печь снабжена вытяжной трубой 12 с за­ движкой 13. Электронагревательные элементы 4 состоят из двух секций. В зависимости от нагрузки печи можно включить одну или обе секции, чем регулируется температура воздуха в печи.

При производстве печеной рыбы последнюю укладывают в противни, которые в процессе вращения ротора 2 устанавлива­ ют на полки. По мере пропекания рыбы противни снимают с полок.

Печь потребляет около 18 кВт-ч электроэнергии, из них 16 кВт-ч расходуется на обогрев. Емкость печи по рыбе состав­ ляет 60—65 кг.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СТЕРИЛИЗАЦИИ КОНСЕРВОВ

Чтобы получить консервы, стойкие при хранении, наполнен­ ные продуктом и герметически укупоренные банки стерилизуют при температуре свыше 100° С или пастеризуют при температу­ ре до 100° С. Стерилизация и пастеризация консервов уничто­ жает или замедляет жизнедеятельность микроорганизмов, нахо­ дящихся в продукте. Процесс термической обработки консервов складывается из периода нагрева продукта до температуры сте­ рилизации, периода собственно стерилизации (при постоянной температуре) и периода снижения давления и температуры.

Для каждого вида консервируемого продукта устанавлива­ ется формула стерилизации.

Вобщем виде формула стерилизации имеет следующий вид:

А—В —С

200

В консервах всех видов тепло внутри банок распространяет­ ся путем теплопроводности и конвекции, причем в густых одно­ родных продуктах этот процесс осуществляется главным обра­ зом путем теплопроводности, а в консервах с жидкой залив­ кой — посредством конвекции. Скорость прогревания продукта в банках зависит от начальной температуры продукта, его кон­ систенции, материала и толщины тары, размера банок и некото­ рых других факторов. При стерилизации консервов в гермети­ чески укупоренной таре банки находятся под действием внешне­ го и внутреннего давления.

Внешнее давление образуется в результате давления пара или воды, подогреваемой паром, а внутреннее зависит главным образом от температуры продукта при его герметизации, темпе­ ратуры стерилизации, степени наполнения банки продуктом, деформации банки в процессе стерилизации и способа гермети­ зации тары (герметизация под вакуумом или при атмосферном давлении).

Для стерилизации консервов применяют аппараты периоди­ ческого и непрерывного действия.

Стерилизаторы периодического действия

Горизонтальные автоклавы. На рис. 167 изображен горизон­ тальный автоклав с штурвальным затвором крышки, широко применяемый в настоящее время на консервных предприятиях Дальневосточного бассейна. Эти автоклавы бывают одно-, двух-, четырех- и шеститележечные. Автоклавы с штурвальным затвором крышки изготовляют сварными из котельного железа.

Автоклав состоит из цилиндрического корпуса 1, снабженно-

Рис. 167. Горизонтальный автоклав с штурвальным затвором крышки.

201

го двумя сферическими крышками, из них крышка 2 приварена к корпусу, а крышка 3 обеспечивает герметизацию автоклава, при этом она может поворачиваться вокруг оси 4. В месте со­ прикосновения венчика крышки с фланцем автоклава проложе­ но уплотняющее кольцо, обеспечивающее герметичное соедине­ ние. Крышка соединяется с автоклавом с помощью механизма затвора, который является составной частью крышки.

Механизм затвора состоит из штурвала 5, винта 6, дистан­ ционных шайб 7, планшайбы 8 и шести упорных рычагов 9 и ше­ сти тяг 10. Работа механизма затвора заключается в том, что при вращении штурвала винт 6 будучи зафиксирован дистанци­ онными дисками 7 не может перемещаться вдоль оси автоклава, вследствие этого планшайба 8 начинает перемещаться вдоль винта.

Совместно с планшайбой перемещаются выносные концы шести упорных рычагов 9, при этом рычаги, поворачиваясь во­ круг тяг 10, упираются в фланец корпуса и герметизируют ав­

к крышке 3 и отводит рычаги 9 от фланца 11, после чего крыш­ ку можно открыть.

Автоклав покоится на чугунных лапах 12. Пар в автоклав поступает через барботер 13. Для спуска конденсата предусмот­ рена сливная труба 14. Внутри автоклава проложен рельсовый путь 15 с откидным звеном 16, который устанавливается соосно с основным рельсовым путем при подаче и выгрузке тележки.

Водяной барботер 17 смонтирован в верхней части автокла­ ва. Для спуска воздуха из автоклава имеется краник 18, рядом с которым расположены патрубки для термометра 19, маномет­ ра 20 и предохранительного клапана 21. Консервные банки, уло­ женные в решетки или сетки, загружаются в автоклав на те­ лежках, которые от закаточной машины до автоклава и в авто­ клав подаются по рельсовому пути. После загрузки автоклава он герметизируется, открывается воздушный краник, подается в автоклав пар и в течение 4—5 мин из автоклава вытесняется холодный воздух.

По окончании вытеснения воздуха из автоклава воздушный краник перекрывается и температура в автоклаве продолжает повышаться до температуры стерилизации. По окончании стери­ лизации подачу пара прекращают, давление в автоклаве посте­ пенно снижается до атмосферного, открывают крышку и выка­ тывают тележки с консервами.

При охлаждении консервных банок водой в автоклаве после стерилизации в первую очередь следует после прекращения по­ дачи пара подать в автоклав воздух под давлением выше паро­ вого на 0,06—0,08 МПа (0,6—0,8 ат) и только после этого мож­ но подавать воду в автоклав.

Если этого не сделать, то пар в автоклаве быстро конден­

202

сируется, в автоклаве образуется вакуум и вследствие этого увеличится разность между внутренним и внешним давлением в банках, что может вызвать ряд дефектов, связанных с нару­ шением герметичности банок.

Рис. 168. Вертикальный двухкорзиночный ав­ токлав.

Максимальное рабочее избыточное давление в горизонталь­ ных автоклавах 0,3 МПа (3 ат), избыточное давление греющего пара 0,1 МПа (1,0 ат). Габариты: длина однотележечного ав­ токлава 1263, двухтележечного 3200, четырехтележечного 5090 и шеститележечного 7200 мм, ширина с открытой крышкой 2400, высота 2160 мм, внутренний диаметр автоклавов 1400 мм, мас­ са 1800, 1900, 2430 и 3061 кг.

2 0 3

Вертикальные автоклавы. В вертикальных автоклавах кон­ сервы можно стерилизовать с противодавлением и без него.

На предприятиях рыбной промышленности применяют одно-, двух и четырехкорзиночные вертикальные автоклавы, различа­ ющиеся лишь габаритами (в основном высотой корпуса).

Вертикальный двухкорзиночный автоклав (рис. 168) пред­ ставляет собой сварной цилиндр 1, изготовленный из котельной стали толщиной 6 мм. К нижней торцовой части цилиндра при­ варено сферическое днище 2, выполненное также из котельной стали. Верхняя торцовая часть цилиндра закрыта сферической крышкой 3, укрепленной на петлях и прижимаемой барашковы­

ми гайками 4.

Герметичность соединения крышки с корпусом обеспечивает­ ся прокладкой из промасленного асбеста. Противовес 5 облег­ чает подъем крышки. Автоклав устанавливают на трех лапах. Внутри него, у днища, расположен барботер 6. На крышке ав­ токлава имеется продувочный кран 7, а в днище — два патруб­ ка, один из которых предназначен для спуска конденсата (рас­ положен в центре), другой — для впуска пара в автоклав. Второй патрубок соединен с паровым барботером. На цилиндриче­ ской части автоклава установлена коробка 8, на которой рас­ положены термометр и манометр. Коробка через циркуляцион­ ную трубу 9 соединена с нижней частью автоклава. В верхней части корпуса автоклава имеются штуцера для подачи воды и воздуха. На крышке автоклава установлен предохранитель­ ный клапан 10. Корзины 11, в которые загружают консервы, из­ готовляют из перфорированной стали.

Технические данные двух- и четырехсетчатых автоклавов производства Ростовского-на-Дону машиностроительного заво­ да следующие: емкость автоклавов 1500/2630 л, рабочее избы­ точное давление 0,4 МПа (4/4 ат), количество сеток 2/4, ем­ кость сетки 500/500 банок8. Длина 2260/2260, ширина 1250/1400,

высота 2340/3740 мм, масса автоклава 1060/1560 кг, масса сет­ ки 50 кг.

На рис. 169 представлен вертикальный двухсетчатый авто­ клав с поясным зажимом крышки. Такие автоклавы изготовля­ ет Батумский машиностроительный завод. Он отличается от вы­ шеописанного конструкцией герметизации крышки.

Схема поясного зажима крышки представлена на рис. 169,6. К крышке и корпусу автоклава приварено кольцо 1 и 2. Вокруг колец установлен на кронштейнах 3 наружный неподвижный пояс 4 с продолговатыми вырезами для пяти направляющих пальцев 5 и внутренний подвижный пояс 6 с прикрепленными к нему пятнадцатью сегментами 7, во внутренние вырезы кото­ рых входят выступы колец.

В кольцо крышки запрессована резиновая фасонная про­ кладка 8. При повороте рычага 9 сегменты сходятся и прижи­ мают крышку с прокладкой к корпусу автоклава. При повыше­

204

нии давления в автоклаве—тонкая часть резиновой прокладки дополнительно прижимается к плоскости автоклава, обеспечи­ вая герметизацию. Наружный неподвижный пояс служит для правильного расположения сегментов. Такой способ герметиза­ ции облегчает труд работающих и резко сокращает время, по­ требное для герметизации автоклава.

Рис. 169. Автоклав (а) и схема поясного зажима крышки (б).

Механизация загрузки и выгрузки автоклавных сеток. Ме­ ханизация загрузки банок в автоклавные корзины и выгрузка их из корзин значительно облегчает труд работающих и повы­ шает производительность труда.

Наиболее простой способ загрузки жестяных банок в корзи­ ны — это загрузка с применением водяной подушки (рис. 170). При этом способе пустую корзину I при помощи электротель­ фера загружают в сосуд 2, наполненный водой, уровень кото­ рой несколько выше кромки корзины. Банки от закаточной ма­ шины по течке 3 подаются в воду, которая предохраняет их от деформации. Когда корзина заполнена банками, ее выгружают из сосуда с водой и загружают в автоклав.

Для обеспечения непрерывного процесса приема банок от закаточной машины емкость сосуда должна обеспечивать уста­ новку одновременно двух корзин, которые наполняются пооче­ редно. При данном способе наполнения корзин банками «нава­ лом» вместимость автоклава снижается примерно на 10% по

205

сравнению с рядовым способом его наполнения, однако улучша­ ются условия стерилизации и облегчаются условия труда.

Схема выгрузки автоклавных корзин представлена на рис. 171. Данный способ внедрен на Адлерском рыбоконсервном заводе по предложению тт. Юргилевича, Абакумова и Арзамазова. В ванне 1 расположен транспортер 2, при этом выносной конец транспортера выходит из зоны ванны. Во время работы ванна наполняется водой. В верхней части ванны на подвесках 3 укреп-

лена емкость 4, в которую устанавливается после стерилизации автоклавная корзина 5 с банками.

Поскольку подвеска несколько смещена относительно центра тяжести емкости, то емкость совместно с корзинкой и банками при незначительном усилии опрокидывается на 180° и банки из корзины выгружаются в воду, которая предохраняет их от де­ формации. Транспортер 2 выносит банки из ванны и направля­ ет их на последующую обработку. Данное устройство просто в изготовлении и эксплуатации и обеспечивает высокую произ­ водительность (до 200 банок в минуту).

Стерилизация консервов с противодавлением. При стерили­ зации консервов в банках создается давление, превышающее давление в стерилизаторе. Так, в процессе стерилизации консер­ вов в стеклянных банках № 83-1, 83-2 и 83-5 при температуре до 120°С внутреннее избыточное давление в банках достигает 0,3 МПа (3 ат), а сопротивление крышек на срыв в этих банках при этой температуре не превышает 0,05—0,06 МПа (0,5— 0,6 ат). Таким образом, стерилизация рыбных консервов в стек­ лянных банках без противодавления практически невозможна.

Без противодавления нельзя стерилизовать рыбную продук­ цию и в крупных жестяных банках (емкостью 2—3 кг), так как банки при этом сильно деформируются, нарушается их герме­

206

ных заводах необходимо широко внедрять стерилизацию с про­ тиводавлением.

Существуют следующие основные методы стерилизации кон­ сервов с противодавлением: паром с воздушным противодавле­

Рис. 172. Схема коммуникаций автоклава с воздушным противодавлением:

/ — компрессор; 2 — электродвигатель; 3 — ресивер; 4 — центробежный насос; 5, б —пре­ дохранительные клапаны; 7 — продувочный кран; 8—10 — обратные клапаны; 11 — воздухоход; 12— паропровод; 13 — водопроводная сеть; 14 — сливная труба; 15 — спуски из трубы; 16 — термометр; 17—18 — манометры.

давлением как при помощи пара, так и в воде. К автоклаву подключены воздушный компрессор производительностью 15 м3/ч и давлением 0,4—0,5 МПа (4—5 ат), электродвигатель мощ­ ностью 3,5 кВт, ресивер емкостью 400 л, центробежный насос и системы водяной, паровой и воздушной магистралей, снабжен­ ные запорными вентилями и обратными клапанами.

На рис. 173 изображена схема коммуникаций автоклава без компрессорной установки, позволяющих стерилизовать консер­ вы с водяным противодавлением. К автоклаву подключены на­ сос и пароводяная магистраль, снабженные запорными вентиля­ ми и обратными клапанами.

Рассмотрим основные способы стерилизации консервов с про­ тиводавлением.

Стерилизация в воде, подогреваемой паром, с воздушным противодавлением приемлема для стерилизации консервов в стеклянных банках и в крупных жестяных банках. Воду в ав­ токлаве до загрузки банок подогревают до температуры, пре­ вышающей температуру банок на 10—15° С. Затем тельфером или другими грузоподъемными устройствами корзины с банка­ ми опускают в автоклав с таким расчетом, чтобы над верхним рядом банок был слой воды 10—15 см. После этого автоклав наглухо закрывают и через барботер подают в него смесь пара

207

с воздухом. Как только давление в автоклаве достигнет задан­ ной величины, подачу воздуха прекращают и продолжают по­ догревать воду паром до температуры собственно стерили­

зации.

Если во время прогрева или стерилизации давление внутри автоклава оказывается больше, чем указано в формуле стери­ лизации, то необходимо выпустить часть воздуха через проду­ вочный кран или спустить часть воды через сливную трубу.

Рис. 173. Схема коммуникаций автоклава с водяным противодавлением:

и воздуха в автоклав прекращают. Для постепенного и плавно­ го охлаждения стеклянных и жестяных банок охлаждающую воду следует подавать под давлением сверху, а горячую — спу­ скать снизу.

В процессе охлаждения необходимо следить за давлением в автоклаве, не допуская падения его ниже установленной ве­ личины. Достигается это путем регулировки подачи и спуска воды с помощью запорных вентилей на водопроводной и слив­ ной трубах. Как только температура начнет приближаться к ко­ нечной, давление постепенно снижают, продолжая процесс охлаждения. По окончании охлаждения закрывают все венти­ ли, а вентиль на сливной трубе открывают и спускают часть воды из верхней зоны автоклава. Затем открывают крышку и выгружают корзины с банками.

Во время стерилизации через каждые 15—20 мин желатель­ но продувать автоклав, т. е. выпускать газовую смесь из верх­ ней части автоклава и подавать смесь пара и воздуха через нижнюю его часть. В результате этого в автоклаве хорошо пе­ ремешивается вода и равномерно распределяется температура.

Стерилизация при помощи пара с воздушным противодавле­ нием может быть рекомендована только для консервов в жестя­ ных банках малого и среднего размера. Процесс собственно сте­ рилизации ведется без противодавления, так как при наличии

208

воздуха, являющегося плохим проводником тепла, в автоклаве неизбежно будут образовываться воздушные подушки, что мо­ жет привести к выпуску нестерильной продукции.

Кроме того, практика показала, что при стерилизации кон­ сервов в жестяных банках малого и среднего размера при тем­ пературе до 120° С брак («птички») образуется исключительно в период спуска пара, поэтому процесс нагревания консервов и собственно стерилизации ведется обычным путем; по оконча­ нии процесса собственно стерилизации и прекращения подачи пара в автоклав впускают сжатый воздух и увеличивают внут­ реннее давление на 0,05—0,08 МПа (0,5—0,8 ат). Затем пода­ ют холодную воду под давлением, превышающим суммарное давление пара и воздуха, в результате чего пар в автоклаве быстро конденсируется.

Стерилизация в воде, подогреваемой паром, с водяным про­ тиводавлением — может быть применена для тепловой обработ­ ки консервов в стеклянных и крупных жестяных банках.

Корзины с банками загружают в автоклав, закрывают его крышкой и наливают воду в таком количестве, чтобы она за­ полнила весь аппарат и полилась через продувочный кран. Пос­ ле этого пускают пар. По мере нагревания автоклава давление в нем возрастает.

Собственно стерилизация начинается при температуре и дав­ лении, соответствующих установленным величинам. Если в про­ цессе нагревания давление в автоклаве поднимается выше уста­ новленного, необходимо часть воды спустить через верхний слив­ ной кран. Температуру регулируют путем подачи пара.

Для охлаждения консервов в автоклав сверху подают холод­ ную воду, а снизу спускают такое же количество горячей воды. Давление начинают снижать после того, как температура при­ близится к конечной величине.

Преимущество способа заключается в том, что в установке отсутствует компрессор, а существенным недостатком является то, что в начале подачи пара в автоклав, во время процесса собственно стерилизации и при прекращении подачи пара резко

стеклянных банок.

Ввиду этого целесообразнее стерилизовать консервы с водя­ ным противодавлением в совокупности с воздушной подушкой, т. е. автоклав не полностью заливать водой, оставляя в зоне крышки воздушную подушку, которая будет выполнять роль амортизатора.

Стерилизаторы непрерывного действия

Стерилизаторы непрерывного действия по сравнению с ав­ токлавами периодического действия имеют ряд преимуществ, в частности они повышают производительность труда, облегча-