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

пищевую ценность готового продукта, создаются условия для длительного его хранения.

Отличительной особенностью выпарки является то, что этот процесс протекает при кипении продукта.

Качество готового продукта в процессе выпаривания глав­ ным образом зависит от температуры кипения и продолжитель-

Рис. 179. Схема выпарных установок:

а — однокорпусной; б — многокорпусной.

ности пребывания продукта в выпарных аппаратах. Чем ниже температура кипения и быстрее будет протекать процесс, тем выше качество готового продукта.

Выпарные аппараты можно разделить на две группы: от­ крытые, который работают при атмосферном давлений, и ва- куум-выпарные аппараты, работающие при давлении меньше атмосферного. На предприятиях рыбной промышленности для выпаривания влаги из пищевых продуктов применяются только вакуум-выпарные аппараты.

На рис. 179 изображены схемы однокорпусной и двухкорпус­ ной вакуум-выпарных установок.

Однокорпусная установка состоит из вакуум-аппарата /, конденсатора 2, ловушки 3, вакуум-насоса 4, водяного бачка 5, барометрической трубы 6 и барометрического бассейна 7.

Данная вакуум-выпарная установка работает следующим об­ разом. Включается вакуум-насос 4 и открывается вентиль 8, че­ рез который из бачка 5 начинает поступать вода в конденсатор 2. Под действием воздушного насоса в конденсаторе, трубопро­ воде 9 и в корпусе аппарата 1 устанавливается давление ниже атмосферного.

Корпус аппарата заполняется продуктом. Уровень заполне­ ния должен быть выше уровня паровой камеры на 150—200 мм. Масса продукта, например томатная, может загружаться в ап­ парат под влиянием разности давлений вне и внутри аппарата

220

или поступать из резервуара, установленного выше выпарного аппарата. Затем в аппарат подается греющий пар, при этом одновременно открывается вентиль на конденсатоотводе.

Рис. 180. Вакуум-аппарат с двустенной нагреватель­ ной камерой.

Обрабатываемая масса нагревается до температуры кипения и начинается процесс выпаривания. Выделяющиеся из выпари­ ваемой массы вторичные пары отводятся по паропроводу 9 в конденсатор, где пары конденсируются под действием охлаж­ дающей воды. Воздух из конденсатора непрерывно отсасывается

221

воздушным насосом и выбрасывается в атмосферу, при этом ловушка 3 отделяет водяные капли от воздуха и отводит их в барометрическую трубу 6. По окончании уваривания концен­ трированная масса выгружается из аппарата через разгрузоч­ ный штуцер, расположенный в зоне днища аппарата.

Двухкорпусная вакуум-выпарная установка (рис. 179,6) по сравнению с однокорпусной более экономична по расходу пара, так как в двухкорпусной установке острым паром обогревается только первый корпус, а для обогрева второго корпуса исполь­ зуется вторичный пар первого корпуса.

В двухкорпусной установке продукт концентрируется после­ довательно в двух корпусах. Эти установки применяют для не­ прерывного способа уваривания. В комплект двухкорпусной ва- куум-выпарной установки также входит конденсатор и насос.

Рабочий процесс в двухкорпусной установке осуществляется аналогично однокорпусной установке, однако в ней концентри­ рование продукта идет последовательно. В первом корпусе то­ матная масса концентрируется до 15%, а во втором до 30% су­ хих веществ.

Вакуум-аппарат с двустенной нагревательной камерой. Дан­ ный аппарат применяют для концентрации томатопродуктов от 15 до 30% сухих веществ. Вакуум-аппарат (рис. 180) состоит из стального наружного корпуса 1, внутренней медной или сталь­ ной нержавеющей чаши 2, корпуса 3, сухопарника 4 с ловуш­ кой 5 и мешалкой 6.

Греющий пар подается через патрубок 7, а конденсат отво­ дится через патрубок 8. Готовый продукт выгружается через разгрузочный патрубок 9 с пробковым краном. На корпусе ап­ парата установлен термометр 10, вакуумметр И , смотровое стекло 13, осветительное стекло 12, загрузочный кран 14, воз­ душный краник 15 и кран 16 для отбора пробы.

ностью 1,0 кВт через червячный редуктор 17. Зазор между ло­ пастями мешалки и поверхностью нагрева составляет 5—10 мм. Ловушка 5 улавливает крупные частицы продукта, уносимые вторичным паром. Абсолютное давление греющего пара 0,35— 0,4 МПа (3,5—4,0 ат), емкость аппарата около 750 л, средняя испарительная способность 450 кг/(м2-ч).

Выпарная установка «Ланг»- Выпарная установка «Ланг» состоит из трех вакуум-выпарных аппаратов, конденсационных устройств и насосов (рис. 181). Особенностью выпарных уста­ новок этого типа является то, что масса упаривается в них, проходя последовательно все три аппарата, тогда как соковый пар первого выпарного аппарата используется лишь однократ­ но, параллельно обогревая второй и третий выпарные аппараты.

Протертая масса концентрацией 4—6%) засасывается из сборника 1 центробежным насосом 2 и поступает в первый ва­

222

куум-выпарной аппарат 3. Он имеет встроенную, погруженную в упариваемую массу трубчатую поверхность нагрева, выполнен­ ную в виде отдельного блока, который состоит из двух трубных плит. Между плитами завальцовано 268 труб диаметром 50 мм и центральная циркуляционная труба диаметром 356 мм. Дли­ на труб 990 мм. Рекомендуемое абсолютное давление пара в нагревательной камере первого выпарного аппарата не более 0,1 МПа (1,1 ат). Поверхность нагрева 43,8 м2. В аппарате

поддерживается вакуум 480 мм рт. ст. (температура кипения массы 77° С) посредством конденсации сокового пара в нагре­ вательных камерах второго и третьего выпарных аппаратов.

Томатное пюре с содержанием сухих веществ 8—10% по­ ступает во второй выпарной аппарат 4 в результате разницы давлений в первом и втором аппаратах, составляющей 0,04— 0,05 МПа (0,4—0,5 ат). Нагревательная камера второго выпар­ ного аппарата такая же, как и первого, и отличается только длиной труб, составляющей 500 мм. Поверхность нагрева 22,8 м2. Вакуум в соковом пространстве второго и третьего вы­

мощью барометрического конденсатора и суховоздушного одно­ цилиндрового вакуум-насоса.

Во втором аппарате концентрация томатной массы доводит­ ся до 15—17%, после чего перекачивается зубчатым насосом 5 в третий вакуум-выпарной аппарат 6. Поверхность нагрева это­

30 мм, расстояние между ними—50 мм. Во внутреннюю полость колец снизу подается соковый пар через два коллектора из пер-

22.3

вого выпарного аппарата. Конденсат отводится через другие два коллектора, также расположенные внизу. Поверхность на­ грева 16 м2.

Между кольцами поверхности нагрева и стенками корпуса аппарата помещается томатная масса, перемешиваемая длин­ ными лопастями мешалки. Мешалка делает 10 об/мин. Она приводится во вращение вертикальным валом, пронизывающим сверху вниз весь корпус, от электродвигателя с редуктором, рас­ положенного над корпусом аппарата. Мощность электродвига­ теля 1,7 кВт.

Особое устройство нагревательной камеры третьего выпар­ ного аппарата вызвано тем, что в процессе выпарки вязкость томатной массы значительно увеличивается: вязкость 30%-ной пасты более чем в 300 раз превышает вязкость протертой массы.

Томатная масса в третьем аппарате дополнительно переме­ шивается циркуляционным зубчатым насосом 7, производитель­ ность которого в 2 раза больше, чем насоса 5. Насос 7 непре­ рывно перекачивает нижние слои массы в верхнюю часть нагре­ вательной камеры аппарата. На циркуляционной трубе уста­ новлен фотоэлектрический рефрактометр 8, показывающий со­ держание сухих веществ в циркулирующей томатной массе и с помощью автоматического клапана 9 регулирующий выпуск готовой продукции из аппарата.

Для преодоления разницы давлений снаружи и внутри вы­ парного аппарата используется дополнительный продуктовый насос 10.

Готовая продукция поступает в сборник томатной пасты 11. Во всех выпарных аппаратах уровень томатной массы под­ держивается автоматически на 50—100 мм выше поверхности

нагрева.

Из сборника 11 паста насосом 12 перекачивается в трубча­ тый подогреватель 13. Подогретую пасту можно расфасовывать через ручной кран 14 или направлять в автоматический напол­ нитель. Если кран 14 закрыт, паста возвращается обратно в сборник.'

Кроме ручного крана, на патрубке для выхода пасты уста­ новлен автоматический клапан 15, который открывается только после того, как температура пасты достигнет заданной (напри* мер, 90° С). Подача пара в подогреватель регулируется автома­

Для конденсации сокового пара второго и третьего выпар­ ных аппаратов используется барометрический конденсатор 17, который устанавливается вне помещения цеха на высоте около 13 м. Соковый пар подается по трубе большого диаметра снизу

224

конденсатора, холодная вода разбрызгивается в верхней части

щиеся сквозь неплотности в соединениях. Воздух отсасывается суховоздушным вакуум-насосом 19.

Для отвода конденсата из нагревательных камер выпарных аппаратов служат периодически действующие конденсационные сборники 20, из которых конденсат удаляется с помощью крат­ кой продувки острым паром. Последнее объясняется тем, что во втором и третьем выпарных аппаратах давление пара меньше атмосферного.

Конденсатоотводчики. .Тепловые аппараты с нагревательны­ ми камерами укомплектовывают конденсатоотводчиками, кото­ рые служат для отвода конденсата из нагревательных камер. При накоплении конденсата в нагревательной камере уменьша­ ется ее активная поверхность нагрева, что резко снижает тепло­ обмен между паром и обрабатываемым продуктом. Наличие конденсатоотводчиков также сводит до минимума возможность выхода из аппарата несконденсировавшегося пара.

По принципу действия различают конденсатоотводчики с гидравлическим затвором, с гидравлическим сопротивлением и с механическими затворами.

Принцип действия гидравлических затворов основан на том,

давление 0,01 МПа (0,1 ат). Поэтому при небольших избыточ­ ных давлениях греющего пара конденсат можно легко и надеж­ но отводить при помощи гидравлических затворов.

Преимущество гидравлических затворов — отсутствие дви­ жущихся частей и простота их устройства и эксплуатации. Гид­ равлические затворы с успехом применяются при отводе кон­ денсата из нагревательных камер, в которых давление меньше атмосферного, например, из камер вакуум-выпарных аппара­ тов. В этом случае для отвода конденсата устанавливают баро­ метрическую трубу.

Конденсатоотводчики с гидравлическим сопротивлением на­ зывают подпорными шайбами. Работа их основана на искусст­ венном создании гидравлического сопротивления проходу пара. Шайба представляет собой стальной диск толщиной 3—6 мм, в центре которого имеется отверстие. Подпорные шайбы надеж­ но работают при равномерном поступлении конденсата, посто­ янной разности давлений и при отсутствии в конденсате твер­ дых примесей (накипи, ржавчины и т. д.).

При переменном режиме работы аппарата, когда изменяет­ ся расход пара или его давление, подпорные шайбы не обеспе­ чивают полностью спуск конденсата или вместе с конденсатом

частично пропускают пар. При избыточном давлении пара до 0,5 МПа (5 ат) и при переменном режиме работы аппарата потери пара в подпорных шайбах составляют около 2,5% от общего расхода пара; при избыточном давлении пара до 1,0 МПа (10 ат) потери увеличиваются до 5% и больше. Поэтому при работе аппарата с переменным режимом подпорные шайбы рекомендуется устанавливать только в том случае, если в на­ гревательной камере избыточное давление греющего пара не

Рис. 182. Схема конденсатоотводчиков:

а —с закрытым поплавком; б — с открытым поплавком.

превышает 0,5 МПа (5 ат). Подпорные шайбы обычно устанав­ ливают между фланцами или их монтируют в вентилях.

Для отвода конденсата из нагревательных камер использу­ ют поплавковые конденсатоотводчики (конденсационные горш­ ки). Для лучшего отвода конденсата конденсатоотводчик необ­ ходимо устанавливать так, чтобы конденсат стекал в него само­

конденсата перед началом работы аппарата. Через кран 10 из конденсатоотводчика удаляется воздух.

Схема конденсатоотводчика с открытым поплавком, являю­ щимся аппаратом периодического действия, дана на рис. 182, б. На чугунном корпусе 1 имеется два патрубка. Патрубок 2 слу­ жит для поступления конденсата, патрубок 3 — для выхода конденсата. Внутри корпуса расположен открытый поплавок 4

226

в виде стакана, соединенный с трубой 5, через которую конден­ сат удаляется. В верхней части трубы находится клапан, пере­ крывающий выход конденсата из поплавка.

Шиток 6 обеспечивает направление движения конденсата. Для удаления воздуха, собирающегося в верхней части горш­ ка, предусмотрен штурвал 7, с помощью которого открывают и закрывают воздушный клапан. Около днища расположен пат­ рубок 8 для очистки конденсатоотводчика.

Конденсат поступает через патрубок 1 и стекает вниз, при этом поплавок поднимается, а клапан 9 прижимается к седлу. Заполнив промежуток между корпусом и стаканом, конденсат переливается в стакан. Когда стакан наполнится до определен­ ного уровня и вес его превысит давление конденсата, поплавок 4 и клапан 9 опустятся и конденсат через трубу 5 и патрубок 3 выйдет из конденсатоотводчика.

СУШИЛЬНЫЕ И КОПТИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

Сушка и копчение — распространенные способы консервиро­ вания рыбы. В процессе сушки и копчения из рыбы при помощи тепловой энергии извлекается значительное количество влаги, вследствие чего замедляется жизнедеятельность микроорганиз­ мов и увеличивается срок хранения продукта. Кроме того, рыба при копчении пропитывается компонентами древесного дыма, приобретает специфический аромат и становится более устойчи­ вым продуктом, так как многие компоненты дымовых газов являются антисептиками.

По принципу действия на продукт тепловой энергии сушиль­ ные установки можно классифицировать на атмосферные, ваку­

регулировки термического режима копчения и, в частности, ав­ томатического регулирования густоты дыма, что в отдельных случаях приводит к выпуску «пестрой» продукции. Поэтому дальнейшее совершенствование конструкции коптильных уста­ новок должно быть связано с разработкой и созданием приборов для автоматического регулирования процессов подсушки и коп­ чения рыбы.

Паровая ленточная сушилка- Сушилка (рис183) предназна­ чена для сушки мелкой рыбы, главным образом снетка. Она

состоит из корпуса 1, калорифера 2, приводных и натяжных ба­ рабанов 3, загрузочного наклонного транспортера 4, разгрузоч­ ного лотка 5, ленточных транспортеров 6, встряхивателей 7, ще­ ток 8 для очистки лент, масляных ванн 9 и привода.

Корпус представляет собой сварной шкаф из котельного же­ леза толщиной 4 мм. В верхней части расположена вытяжная труба 10, в которой устанавлена шиберная заслонка 11 для ре­

гулирования выхода в атмосферу влажного воздуха. Шиберная

заслонка управляется с помощью тяги 12.

Внутри каркаса расположены один над другим пять пар барабанов. На каждую пару барабанов натянута бесконечная сетчатая лента из нержавеющей проволоки. На валу ведущих барабанов укреплены звездочки, приводимые во вращение электродвигателем через систему передач. Благодаря разному диаметру звездочек движение лент замедляется, вследствие чего поддерживается постоянная толщина слоя рыбы, несмотря

на усушку последней.

Под рабочей поверхностью каждой ленты установлен кало­ рифер, обогреваемый паром. В нижней части транспортера 4, подающего рыбу в сушилку, расположена загрузочная ворон­ ка 13. Сетка транспортера снабжена скребками, предотвращаю­

щими сползание рыбы.

Под верхними лентами первого и второго транспортеров установлены специальные встряхиватели ударного типа, кото­ рые встряхивают ленты, чтобы к ним не прилипала рыба. Для очистки лент от налипшего продукта (рыбы) в задней части су­ шилки под первыми двумя транспортерами установлены щетки кз жесткой щетины, вращающиеся в сторону, противоположную

228

движению лент. Кроме того, для предотвращения прилипания продукта первая и вторая ленты смазываются растительным маслом. Ванны с маслом установлены в передней и задней частях сушилки. Лента смазывается вращающимся барабаном, погруженным в ванну с маслом.

Загрузочный наклонный транспортер и два верхних сетча­ тых транспортера приводятся в движение от электродвигателя

ные передачи 5, 6 и 7. Три нижних сетчатых транспортера при­

п=1410 об/мин) через червячный редуктор 16, клиноременную 17 и цепную 18 передачи. Встряхиватели 19 (по двенадцати штук под двумя верхними рабочими лентами сетчатых транс­

229