SU1741716A1 - Лини дл получени агломерированных молочных продуктов - Google Patents

Abstract

Использование: получение сухого моло.- ка и подобных продуктов в пищевой, микро- биологической и смежных отрасл х промышленности. Сущность изобретени : лини  содержит емкость 1 исходного мрлоч- ного продукта, охладитель 2 воздуха, теплообменник 3 предварительного обогрева молока, рекуператор 29, скруббер 5. зыпар- ную установку 6, распылительную сушилку 7, циклон 8, калорифер 32. вентил торы, гра- нул тор 34 и охладитель 21 гранул, замкнутые по тракту теплоносител . Гранул тор 34 имеет форсунки 19 дл  распылени  молочного продукта, соединенные по тракту молока с выходом выпарной установки 6, газораспределительное устройство грану- л тора имеет зоны с большим и меньшим живым сечением, при этом отношение больших живых сечений к меньшим равно 3,5- 4,0, а зоны большего живого сечени  расположены под форсунками 19. Выгрузной патрубок циклона также соединен с форсункой 19. 2 ил., 1 табл. сл с VJ 4 vi О

Description

Изобретение относитс  к молочной промышленности и может быть использовано в медицинской, пищевой, микробиологической и смежных с ними отрасл х промышленности, в которых используют финишные установки дл  осуществлени  стадий сушки, гранул ции и охлаждени  продукта, очистки отработанного тепло- агента, рекуперации и многократного использовани  теплоагента.

Известна установка дл  производства сухого быстрорастворимого молока, состо ща  из сушилки, устройств дл  агломерации , досушки и охлаждени  с газораспределительными решетками и сое- диненные между собой переточными каналами , циклонов и системы возврата циклонной фракции, причем устройство дл  агломерации оборудовано форсунками.

К недостаткам этой установки относ т- с  большой пылеунос с отход щим теплоносителем и пыление продукта при наличии неплотностей в системе возврата циклонной фракции, поскольку транспортирование продукта производитс  под давлением. Одновременно с транспортированием происходит частичное охлаждение циклонной фракции и требуетс  дополнительное тепло на ее нагрев в устройстве алгомерации, Помимо этого, в соединительном канале меж- ду устройствами дл  агломерации и досушки может происходить налипание агломерированных частиц на стенки канала, так как увлажненные агломерированные молочные продукты склонны к адгезии, что затрудн ет эксплуатацию установки. Полученный агломерированный молочный продукт имеет широкий фракционный состав и рыхлуюструктуру, что снижает его качество.

Известна лини  дл  производства сухо- го обезжиренного молока, включающа  установленные по ходу технологического процесса емкость дл  исходного продукта, теплообменник предварительного подогрева продукта, скруббер, выпарную установ- ку, сушилку, циклон, рекуператор, калорифер, нагнетательный и выт жной вентил торы.

Недостатком этой линии  вл етс  то, что отработанный и осушенный в рекупера- торе теплоагент, обладающий достаточно большой теплотворной способностью, сбрасываетс  в атмосферу. Сухой молочный продукт имеет низкую насыпную плотность и рыхлую структуру, так как обрабатываетс  в жестком термическом режиме теплоаген- том малой начальной влажности, имеет мелкодисперсный состав и, как следствие, пылит при фасовке и упаковке, слеживаетс  при хранении, при этом также увеличиваетс  нагрузка на пылеулавливающее оборудование .

Цель изобретени  - повышение экономичности процесса за счет более полного использовани  тепловой энергии, улучшение качества готового продукта и ликвидаци  пылеуноса.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что лини  дл  получени  агломерированных молочных продуктов, включающа  установленные по ходу технологического процесса и св занные между собой молочными и газовыми трактами емкость исходного молоч- ного продукта, теплообменник предварительного подогрева молочного продукта, рекуператор, скруббер, выпарную установку, распылительную сушилку, циклон, калорифер, нагнетательный и выт жной вентил торы, снабжена гранул то- ром и охладителем гранул, представл ющими собой аппарат кип щего .сло , охладителем воздуха, установленным на молочном тракте между емкостью исходного молочного продукта и теплообменником , рекуператор по газовому тракту св зан с входом теплообменника и с выходами охладител  воздуха и калорифера, гранул - тор и охладитель гранул установлены последовательно на молочном тракте после распылительной сушилки, а по газовому тракту св заны своими входами с выходами охладител  воздуха и калорифера, а выходами - с входным патрубком циклона, грану- л тор снабжен форсунками, соединенными посредством трубопровода с пылеотвод - щим патрубком циклона и молочным трактом после выпарной установки, а газораспределительна  решетка гранул то- ра имеет зоны с большим и меньшим живым сечением, при этом отношение больших живых сечений к меньшим равно 3,5-4,0 и зоны большего живого сечени  расположены под форсунками.

На фиг.1 схематично изображена лини  дл  получени  агломерированных молочных продуктов; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Лини  содержит установленные по ходу технологического процесса и св занные между собой емкость ) дл  исходного молочного продукта, охладитель 2 воздуха и теплообменник 3 предварительного подогрева продукта с- патрубком 4 дл  отвода конденсата, скруббер 5, выпарную установку 6, сушилку 7, циклон 8 с выгрузным патрубком 9, патрубок 10 дл  загрузки сухого молочного продукта в гранул тор 11, который состоит из газовой 12 и рабочей 13 камер, разделенных газораспределительной решеткой 14 с зонами большего 15 и еньшего 16живого сечени , штуцеров подвода 17 и отвода 18 воздуха, форсунок 19 и переточного устройства 20, охладитель 21 гранул, состо щий из газовой 22 и рабочей 23 камер, разделенных газораспределительной решеткой 24 посто нного живого сечени , штуцеров подвода 25 и отвода 26 воздуха, патрубка 27 выгрузки агломера тов молочного продукта, выт жной вентил тор 28, рекуператор 29с патрубком 30 дл  отвода конденсата, нагнетающий вентил - тор 31, калорифер 32, трубопроводы подачи воздуха в сушилку 33 и гранул тор 34, трубопроводы подачи молочного продукта в сушилку 35 и гранул тор 36. Вход газового тракта охладител  2 воздуха , расположен- ного между емкостью 1 дл  исходного молочного продукта и теплообменников 3 предварительного подогрева продукта, соединен с выходом рекуператора 29 после вентил тора 31. а его выход - со штуцерами 17 и 25 подвода воздуха в гранул тор 11 и охладитель 21 гранул соответственно. Вход газового тракта теплообменника 3 предварительного подогрева продукта св зан с выходным патрубком воздуха скруббера 5, а выход газового тракта теплообменника 3 соединен трубопроводом с входом в газовый тракт рекуператора 29.

Лини  работает следующим образом.

Охлажденный молочный продукт из ем- кости 1 подаетс  в нагреваемую сторону охладител  2 воздуха, подогреваетс  за счет тепла воздуха из рекуператора 29. Далее молочный продукт подаетс  в нагреваемую сторону теплообменника 3, где нагреваетс  за счет тепла отработанного теплоносител . Нагретый таким образом молочный продукт подаетс  на распыливание в скруббер 5, где распыленный молочный продукт контактирует с воздухом отход щим из сушилки 7. гранул тора 11 и охладител  21 гранул, отдает ему часть своей влаги, коалесцируетс  с мелкими частицами молочного продукта, присутствующими в воздухе, и, таким образом , подсушиваетс . Из скруббера 5 молоч- ный продукт подаетс  в выпарную установку 6. Сгущенное молоко из выпарной установки 6 по трубопроводу 35 подаетс  в сушилку 7, где распыливаетс  на капли, которые встречаютс  с гор чим воздухом, поступающим из калорифера 32 по трубоп- роводу 33, отдают ему влагу, и образуетс  порошок молочного продукта.

Отработанный воздух очищаетс  в циклоне 8. Порошок молочного продукта по патрубку 10 подаетс  в рабочую камеру 13 гранул тора 11 на газораспределительную решетку 14, где под действием смеси гор чего воздуха, поступающего из калорифера 32 по трубопроводу 34, и воздуха, подаваемого с выхода газового тракта охладител  2 воздуха, приводитс  в псевдоожиженное состо ние. В верхней части рабочей камеры 13 гранул тора 11 расположены форсунки 19 и выгрузной патрубок 9 циклона 8. Через выгрузной патрубок 9 в гранул тор 11 подаетс  уловленный в циклоне 8 порошок молочного продукта, а форсунки распыливают на капли сгущенный молочный продукт из выпарной установки 6, подаваемый по трубопроводу 36. Капли сгущенного молочного продукта, встреча сь с частицами порошка молочного продукта, образуют агломераты, которые обрабатываютс  в зоне большего живого сечени  15 .газораспределительной решетки 14, где удал етс  в основном поверхностно-св занна  влага в режиме активного перемешивани . Сформировавшиес  агломераты вынос тс  в зону 16 меньшего жи- вого сечени  на досушивание, а частицы порошка циркулируют в зоне 15 большего живого сечени  до встречи с капл ми сгущенного молочного продукта и образовани  агломератов. Отработанный воздух очищаетс  в циклоне 8. Агломерированный сухой молочный продукт по переточному устройству 20 поступает в рабочую камеру 23 охла- дител 21гранулна

газораспределительную решетку 24 посто нного живого сечени , где приводитс  в псевдоожиженное состо ние смесью воздуха , поступающего с выхода газового тракта охладител  2 воздуха и с выхода калорифера 32 по трубопроводу 34 через штуцер 25 в газовую камеру 22 Охлажденный агломерированный молочный продукт выводитс  из охладител  21 гранул по патрубку 27. Отработанный воздух из охладител  21 гранул отводитс  через штуцер 26 и очищаетс  в циклоне 8. Выт жным вентил тором 28 отработанный воздух из сушилки 7, гранул тора 11 и охладител  21 гранул подаетс  в скруббер 5, где он дополнительно очищаетс  и охлаждаетс , вступа  в контакт с орошающим скруббер 5 молочным продуктом из жидкостного канала теплообменника 3 предварительного подогрева продукта. После скруббера 5 воздух направл етс  на вход газового тракта теплообменника 3 предварительного подогрева продукта и охлаждаетс , после достижени  воздуха температуры точки росы дальнейшее охлаждение сопровождаетс  конденсацией влаги, котора  отводитс  по патрубку 4. С выхода газового тракта теплообменника 3 воздух подаетс  на вход в газовый тракт рекуператора 29, где происходит дальнейшее охлаждение воздуха и его осушение, конденсат отводитс  по патрубку 30 На выходе из рекуператора 29 после нэгнетающего вентил тора 31 воздух делитс  на два потока, один из которых подаетс  на вход газового тракта охладител  2 воздуха, а другой - в калорифер 32, где нагреваетс  тепловым агентом до нужной температуры.

Последовательное расположение циклона , скруббера, теплообменника предварительного подогрева продукта, рекуператора, калорифера, охладител  воз- духа.-сушилки, гранул тора и их соединение трубопроводами позвол ет экономить тепловую энергию за счет вторичного использовани  тепла, а также ликвидировать пылеунос, поскольку не происходит выброса отработанного воздуха в атмосферу.

В рекуператоре производитс  осушение и охлаждение отработанного в сушилке, гранул торе и охладителе гранул воздуха. При этом воздух охлаждаетс  до влажности и температуры большей, чем влажность и температура атмосферного воздуха. Использование в сушилке и гранул торе на- ретого в калорифере воздуха с повышенной влажностью способствует см гчению режима термической обработки сгущенного молочного продукта Этот фактор обеспечивает равномерную, без трещин и раздувани , структуру сухого молочного продукта и ею монолитность

Зоны большего живого сечени  образо- ваны на газораспределительной решетке гранул тора отверсти ми одного размера с зонами меньшего живого сечени , но с различным шагом перфорации Струйные течени , образованные зонами большего живого сечени , имеют при одной и той же скорости истечени  из отверстий перфорации в зонах меньшего живого сечени  большую знергонасыщенность, благодар  чему они не расшир ютс , не образуют каналов в слое порошка л представл ют собой устойчивые фонтаны, подобные плоским стру м Причем маскимальна  высота факела, образованного такими струйными течени ми , практически не зависит от ширины этой зоны, что позвол ет избежать проскок через слой воздуха, расширить диапазон его скоростей и увеличить расход воздуха без нарушени  режима струйных течений

Установка форсунок в гранул торе над зонами большего живого сечени  приводит к существенной интенсификации процесса сушки-гранулировани , так как наиболее влажные частицы сло  контактируют с нагретым воздухом, обладающим наибольшей кинетической энергией, что ускор ет тепло- и массообмен, позвол ет подавать в зоны меньшего живого сечени  уже подсушенный продукт, веро тность агломерации которого понижена. Кроме того, над зонами

большего живого сечени  производитс  селективный выброс мелких частиц в надсло- евое пространство рабочей камеры. Мелкие частицы в надслоевом пространстве захватываютс  капл ми сгущенного молочного продукта и возвращаютс  в слой, поскольку скорость витани  смоченных частиц выше, чем сухих. Таким образом, установка форсунок над зонами большего живого сечени  устран ет выброс частиц с отработанным воздухом из гранул тора, так как в зоне меньшего живого сечени  досушиваютс  агломераты достаточно крупных размеров и вынос их из сло  затруднен.

Площадь зон большего живого сечени  выбираетс  из услови  перекрыти  сло  частиц над этими зонами факелами распыли- вани  форсунок.

С целью определени  оптимального соотношени  большего и меньшего живого сечений проведена сери  экспериментов по агломерированию порошка сухого обезжиренного молока на установке пр моугольного сечени  300 х 160 мм и высотой рабочей камеры 250 мм с форсункой, установленной на оси симметрии i ранул тора и сменны - ми газораспределительными решетками.

В ходе экспериментов по агломерированию сухого обезжиренного молока поддерживаютс  следующие технологические параметры: высота неподвижного сло  частиц порошка, полученного в распылительной сушилке с влажностью 7%, составл ет 50 мм температура воздуха, подаваемого под газораспределительную решетку, 150- 155°С.

Опытные данные приведены в таблице.

Во всех опытах унос продукта с отработанным воздухом составл ет 3-4% при установке форсунки над зонами большего живого сечени .

Таким образом, оптимальным  вл етс  отношение большего к меньшему живому сечению, равное 3 5-4,0

Технико-экономический эффект изобретени  заключаетс  в экономии тепловой энергии, улучшении качества продукта и ликвидаци  пылеуноса благодар  более полному использованию тепловой энергии, созданию м гкого режима термической обработки молочного продукта, использованию газораспределительной решетки с зонами большего живого сеченил и установке над ними форсунок, а также последовательному расположению аппаратов линии дл  получени  агломерированных молочных продуктов

Claims (1)

1. Формула изобретени  Лини  дл  получени  агломерированных молочных продуктов, включающа  установленные по ходу технологического процесса и св занные между собой молоч- ными и газовыми трактами емкость исходного молочного продукта, теплообменник предварительного подогрева молочного продукта, рекуператор, скруббер, выпарную установку, распылительную сушилку, циклон, калорифер, нагнетательный и выт жной вентил торы, отличающа с  тем, что, с целью повышени  экономичности процесса за счет более полного использовани  тепловой энергии, повышени  эконо- мичности и улучшени  качества готового продукта, она снабжена гранул тором и ох- ладителем гранул, представл ющими собой аппараты кип щего сло , охладителем воздуха , установленным на молочном тракте

   между емкостью исходного молочного продукта и теплообменником, рекуператор по газовому тракту св зан с выходом теплообменника и с входами i охладител  воздуха и калорифера, гранул тор и охладитель гра-. нул установлены последовательно на молочном тракте после распылительной сушилки. а по газовому тракту св заны своими входами с выходами охладител  воздуха и калорифера , с выходами - с входным патрубком циклона, гранул тор снабжен форсунками, соединенными посредством трубопроводов с пылеотвод щим патрубком циклона и молочным трактом после выпарной установки, а газораспределительна  решетка гранул - тора имеет зоны с большим и меньшим живым сечени ми, при этом отношение больших живых сечений к меньшим равно 3.5-4,0 и зоны большего живого сечени  расположены под форсунками.