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

ют условия труда обслуживающего персонала, сокращают про­ должительность стерилизации консервов в результате более ин­ тенсивного теплообмена и обеспечивают непрерывность техноло­

гического процесса.

Стерилизаторы непрерывного действия бывают роторного ти­ па с гидростатическим давлением и горизонтальные с пластин­ чатыми транспортерами.

Стерилизаторы роторного типа представляют собой горизон­ тальный неподвижный цилиндр из листовой стали, внутри ци­ линдрического корпуса на валу вращается барабан. В простран­ стве между корпусом и барабаном укреплена спиральная на­ правляющая, шаг которой равен высоте банки. Направляющая крепится к внутренней поверхности корпуса. Для ввода и выво­ да банок в аппарате имеются загрузочные и разгрузочные уст­ ройства. При вращении барабана банки перемещаются от од­ ного конца аппарата к другому благодаря спиральной направ­ ляющей, а также вокруг своей оси и совершают поступательное движение вдоль барабана.

Корпус аппарата заполняется паром или водой, в результа­ те чего происходит теплообмен и стерилизация консервов. Про­ должительность стерилизации регулируется частотой вращения

и стерилизатор. В охладитель непрерывно подается холодная вода. В роторных стерилизаторах вследствие вращения банки улучшается теплообмен и значительно сокращаемся продолжи­ тельность стерилизации, однако для обработки рыбных консер­ вов они практически неприемлемы, так как в процессе враще­ ния банок куски рыбы измельчаются, что резко снижает каче­ ство рыбных консервов.

Гидростатический стерилизатор непрерывного действия. Гид­ ростатический стерилизатор предназначен для стерилизации консервов в жестяной таре. Основными узлами стерилизатора (рис. 174) являются корпус 1, цепной конвейер 2, механизм по­ дачи, загрузки и укладки банок 3, разгрузочный транспортер 4, ванна охлаждения 5, натяжной вал 6, привод, состоящий из электродвигателя 7, бесступенчатого вариатора 8, открытой зуб­ чатой передачи 9 и червячного редуктора 10, а также насосная установка 11.

Кроме того, стерилизатор укомплектован контрольно-изме­ рительными приборами и приборами автоматики и снабжен си­ стемами трубопроводов пара, горячей и холодной воды и воз­ духа.

Корпус стерилизатора состоит из трех камер, сообщающихся между собой в нижней части: камеры подогрева 12, камеры стерилизации 13 и камеры охлаждения 14. Сверху боковые ка­ меры открыты, а средняя герметически закрыта.

Столбы воды в боковых камерах, высота которых пропор­

210

циональна давлению, выполняют роль гидростатических затво­ ров, надежно герметизирующих среднюю камеру. Они препят­ ствуют проникновению пара в атмосферу, но свободно пропу­ скают несущий орган для ввода банок с консервами в камеру стерилизации и вывода из нее.

Рис. 174. Гидростатический стерилизатор непрерывного дей­ ствия.

Камера, через которую банки поступают в камеру стерили­ зации, называется камерой (или шахтой) подогрева, а через ко­ торую выходят на разгрузку ■— камерой (или шахтой) охлаж­ дения.

При работе на разных температурных режимах меняется давление пара в камере стерилизации и следовательно пропор­ ционально должна меняться высота столба воды в боковых

шахтах. Это осуществляется с помощью сливных труб, установ­ ленных на расчетных уровнях А, Б , В.

Нижний уровень воды в шахтах при работе стерилизатора должен быть постоянным и находиться посередине между дву­ мя датчиками сигнализатора уровня, так как повышение ниж­ него уровня за пределы датчика уменьшает путь прохождения банок в паровой среде, а следовательно, и продолжительность стерилизации, что недопустимо, а понижение уровня за пределы нижнего датчика влечет к прорыву пара в шахты и сопровож­ дается сильными гидравлическими ударами и резкими скачками давления.

Камера стерилизации сверху герметично закрыта массивной крышкой 15 на резиновых прокладках. В нижней части она со­ общается с боковыми шахтами.

В нижней части камеры стерилизации расположена камера для подогрева воды 16, соединенная переливными трубами с шахтами подогрева и охлаждения.

Для подогрева воды в камеру через паровой коллектор по­ дается острый пар, во время заполнения ее водой находящийся в ней воздух и образующийся пар выходят через уравнительную трубку в атмосферу.

Над камерой стерилизации расположена ванна для оконча­ тельного охлаждения банок 5.

К ванне подведен трубопровод подачи холодной воды 17. Для предотвращения перелива ванна снабжена переливной тру­ бой 18, связанной с камерой охлаждения.

Несущим органом является цепное полотно 2, состоящее из двух бесконечных параллельных цепей повышенной прочности с шагом 25,4 мм, соединенных между собой кассетами для ба­ нок. Шаг кассет на цепях 101,6 мм, т. е. через каждые 4 звена. Кассета склепана из двух перфорированных полуцилиндров, к торцу которых приварены специальные «щечки» с отверстия­ ми под болты.

Два полуцилиндра смежных кассет образуют цилиндриче­ скую емкость «кассету», в которую помещается 20 банок № 6 или 28 банок № 22. Цепной конвейер в движение приводится от двух приводных валов, расположенных на станине над главным приводом.

Установочная натяжка полотна производится перемещением вверх или вниз ванны охлаждения 5, на дне которой смонтиро­ ваны 3 обводных вала со звездочками. Натяжка сбегающей вет­ ви осуществляется специальным валом 6, установленным в ниж­ ней части стерилизатора в полукруглой камере корпуса со сто­ роны шахты подогрева и представляющим собой стальной сплошной цилиндр с установленными на нем обводными звез­ дочками 19, который перемещается («плавает») вверх — вниз в направляющих щечках.

212

Привод всех механизмов стерилизатора осуществляется от индивидуального электродвигателя 7.

Загрузка банок в стерилизатор показана на рис. 175. Банки двухручьевой течкой подаются к двум шнекам меха­

низма подачи, которые преобразуют беспорядочное движение банок в организованное и через равные промежутки выдают их по две штуки на направляющие загрузчика 20. Исполнительные

тая кассета 23 подойдет к кромке нижней лопасти турникета, последний поворачивается и вся «колбаска» банок укладывает­ ся в кассету, после чего процесс повторяется снова.

Работа стерилизатора осуществляется следующим образом. Банки, пройдя механизм загрузки и укладки, загружаются в кассеты. При дальнейшем движении цепного конвейера кассе­

ты с банками опускаются в шахты подогрева и погружаются

вгорячую воду, уровень которой поддерживается давлением пара в камере стерилизации. В воде банки постепенно прогрева­ ются, внутреннее давление в них возрастает, но одновременно плавно возрастает и наружное давление от действия водяного столба.

На границе выхода из воды в паровую среду банки подвер­ гаются действию давления, при котором проводится стерили­ зация, однако и внутреннее давление в банках в результате пред­ варительного прогрева в воде почти равно наружному, что пред­ отвращает их деформацию.

Пройдя камеру стерилизации, кассеты с банками попадают

вшахту охлаждения, в которую сверху непрерывно закачива­ ется еще горячая вода из цистерны после слива ее из шахты подогрева. Поднимаясь по шахте охлаждения навстречу потоку воды, банки постепенно охлаждаются и так же постепенно с них снимается давление. Пройдя некоторое время в воздушной сре­ де банки попадают в ванну с холодной проточной водой, где окончательно охлаждаются до заданной температуры.

213

Выйдя из ванны охлаждения, банки попадают под кожух для подсушки горячим воздухом. При огибании цепным полот­ ном звездочек на верхней раме, подсушенные банки выпадают из кассет на ленточный транспортер 4 и отводятся от стерили­ затора для дальнейшей обработки. Регулирование давления па­ ра и температуры осуществляется автоматически.

Техническая характеристика

Стерилизатор-охладитель непрерывного действия конвейер­ ного типа. Такие стерилизаторы применяются для стерилизации консервов в жестяной таре. Стерилизатор (рис. 176) состоит из расположенных рядом однотипных стерилизатора и охлади­ теля, работающих при избыточном давлении. Они заключены в корпуса из листового железа, имеющие форму прямоугольных параллелепипедов, закрытых с торцов крышками.

Внутри обоих корпусов находятся пластинчатые транспорте­ ры. Опорами для каждого из них служат четыре вертикальных вала. На каждом из них закреплено по семь цепных звездочек, расстояния между которыми несколько больше высоты банки. На противоположных по длине аппарата валах звездочки сме­ щены примерно на высоту банки.

Между четырьмя валами по звездочкам и направляющим проходит бесконечная пластинчатая цепь с закрепленными на ней ромбовидными пластинами, служащими опорами для банок. Сначала пластинчатая лента конвейера по винтовой линии спу­ скается вниз, охватывая по нескольку раз валы 1 я 6. Затем внизу она переходит на вал 5, также по винтовой линии под­ нимается и замыкается, переходя наверху с вала 2 на вал 1.

214

Банки с продукцией от закаточной машины к стерилизатору передаются замкнутым в вертикальной плоскости цепным пла­ стинчатым транспортером 7, помещающимся снаружи корпуса стерилизатора. В конце пластинчатого транспортера, параллель­ но ему, расположен шнек 3, вращающийся синхронно с входным

Рис. 176. Схема конвейерного стерилизатора непрерывного действия

(а) и схема движения банок в стерилизаторе (б).

клапаном 4 таким образом, что один оборот шнека соответст­ вует одной четвертой оборота четырехкарманного загрузочного клапана. Шнек несколько тормозит банку, перемещаемую транс­ портером 7, и вталкивает ее в очередной карман клапана.

корпуса стерилизатора при минимальном нарушении его герме­ тичности, что дает возможность проводить стерилизацию при повышенном давлении пара и при температуре до 130° С.

После прохода через стерилизатор банки таким же шнеком

215

и вращающимся клапаном переносятся из стерилизатора в охла­ дитель, где поступают на винтовой пластинчатый конвейер, ана­ логичный расположенному в стерилизаторе. После охлаждения банки выносятся из аппарата третьим вращающимся клапаном.

Пар внутрь стерилизатора подается барботером.

Банки в охладителе охлаждаются холодной водой, подавае­ мой в аппарат насосом. Для уменьшения вспучивания концов жестяных банок в охладитель дается избыточное воздушное противодавление до 0,15 МПа (1,5 ат).

Аппараты оборудованы автоматическими регуляторами тем­ пературы стерилизации и давления в стерилизаторе и охлади­ теле. Уровень воды в охладителе также регулируется автома­ тически. Он должен быть меньше нижней дорожки конвейера, иначе возможно опрокидывание банок.

Производительность аппаратов регулируется в пределах 58—186 банок в минуту, при этом продолжительность стерили­ зации меняется от 11 до 35 мин, а продолжительность охлажде­ ния консервов — от 5,8 до 18,7 мин. Расход пара 450 кг/ч, расход воды 6 м3/ч, мощность электродвигателей 8,2 кВт.

Фирма «Матер Платт» выпускает стерилизаторы аналогич­ ной конструкции с двумя охладителями, из них первый охлажда­ ет консервы при избыточном воздушном давлении, а второй — при атмосферном давлении.

Контрольно-измерительные приборы, применяемые при стерилизации консервов

Манометрические самопишущие термометры. Для контроля за процессом стерилизации применяют самопишущие термомет­ ры (рис. 177). Термометр снабжен часовым механизмом для

Рис. 177. Манометрический термометр и запись процесса стерилизации.

216

вращения диаграммной бумаги 1. Часовой механизм укреплен на металлическом диске, расположенном в корпусе 2 прибора. Диаграммную бумагу закрепляют на оси часового механизма. Концентрическими окружностями она разделена на градусы,

арадиальными дугами — на 24 деления, что соответствует 24 ч. Каждое деление разделено на четыре. В течение суток диа­ граммная бумага делает один оборот.

На конце стрелки 3 самопишущего термометра имеется ме­ таллическое перо. При движении стрелки или диаграммы перо оставляет на бумаге след в виде тонкой, хорошо заметной ли­ нии. При этом температура фиксируется на радиальных дугах,

авремя — на концентрических окружностях.

При монтаже манометрических термометров необходимо сле­ дить, чтобы корпус прибора был установлен в строго вертикаль­ ном положении. Капилляр 4 от корпуса прибора к автоклаву проводят по стене и крепят к ней скобами. Не рекомендуется допускать изгиб капилляра радиусом менее 50 мм. Термобал­ лон 5 следует устанавливать вертикально.

Программный терморегулятор системы Бабенкова. Про­

(нормально закрытый, т. е. когда манометрическое давление на мембрану клапана равно нулю, он закрыт). Второй клапан 2 (нормально закрытый) поставлен на продувочной трубе.

Температура в автоклаве измеряется манометрическим тер­ мометром 3 со спиральной пружиной 4 и записывается на диа­ граммной бумаге 5, приводимой в движение синхронным двига­ телем 6. Свободный конец манометрической пружины при по­ мощи тяги 7 и рычага 8 управляет заслонкой 9, закрывающей сопло 10 первичного реле.

Пневматическая система регулятора заполняется сжатым воздухом, поступающим через фильтр 11 и редуктор 12 для по­ нижения давления воздуха до избыточного давления 0,11 МПа’ (1,1 ат). По трубе 13 воздух подводится к вторичному реле с зо­ лотником 14 и мембранной коробкой 15 я к мембранному кла­ пану 2. На пути к коробке' и клапану установлены дроссели 16 и 17. Давление воздуха в коробке 15 зависит от степени откры­ тия отверстий сопла 10 первичного реле и сопла 18 реле вре­ мени.

Давление воздуха в пространстве над мембраной клапана 2 устанавливается в зависимости от открытия или закрытия от­ верстия сопла 19 реле времени. Мембранный клапан 1 управля­ ется промежуточным дифференциальным реле, состоящим из двух сильфонов 20 и 21.

Сильфон 21 постоянно находится под избыточным давлением сжатого воздуха 0,11 МПа (1,1 ат). Давление в сильфоне 20

217

Рис. 178. Программный терморегулятор системы Бабликова:

а —. общий вид; б — принципиальная схема.

в зависимости от положения заслонки 9 первичного реле может меняться от нуля до О,И МПа (1,1 ат).

Реле времени представляет собой систему профилированных дисков, находящихся на оси 22, вращающейся с помощью син­ хронного двигателя 23, который питается током напряжением 12 В. Профилированные диски при помощи роликов и рычагов управляют заслонками сопел 18 и 19 и электрическими контак­ тами для включения и выключения сигнальных ламп (желтая, зеленая и красная). Чтобы установить реле времени на жела­ емую продолжительность стерилизации, вручную вращают винт 24 до совмещения стрелки диска 25 с соответствующим делени­ ем шкалы диска. На шкале реле времени имеется 150 делений (цена деления 1 мин). Контрольную стрелку 26 на регулиру­ емую температуру устанавливают вращением винта 27. На кон­

трольную стрелку прибора вручную устанавливают на темпера­ туру стерилизации. Одновременно стрелку реле времени уста­ навливают на необходимую продолжительность стерилизации.

чески в следующей последовательности: открываются паровой 1 и продувочный 2 клапаны и начинается процесс нагрева, при этом загорается желтая сигнальная лампа. Как только темпе­ ратура в автоклаве достигнет заданной величины, на которую установлена стрелка 26, продувочный клапан 2 автоматически закрывается и включается реле времени; одновременно гаснет желтая лампа и загорается зеленая, сигнализирующая, что на­ чался процесс собственно стерилизации. По истечении времени стерилизации (в соответствии с положением стрелки реле вре­ мени) паровой клапан 4 закрывается, а продувочный клапан. 2 постепенно открывается и начинается процесс охлаждения кон­ сервов; при этом зеленая лампа гаснет, а красная загорается.

Прибор позволяет регулировать температуру в пределах

ведены из внутренней части корпуса, в результате чего упроща­ ется эксплуатация регулятора.

219