Линия для производства сливочного масла

Изобретение относится к молочной промышленности и позволяет снизить энергозатраты и интенсифицировать процесс производства сливочного масла с повышенным содержанием сухих . обезжиренных веществ. По ходу технологического процесса установлены связанные между собой трубопроводами резервуар для сливок, насос, пастеризатор , емкость для сливок, нагреватель и конденсатор для пара, который соединен трубопроводом с выпарной установкой, конденсатосборник для выгрузки сгущенных сливок из выпарной установки, емкости для их нормализации , маслообразователь. Для регулирования количества сливок датчик 15 и 5 количества продукта конденсато- сборника 13 и емкости 4 для сбора сливок связаны между собой. В зависимости от количества и состава сливок в емкости 4 датчик 14 выдает сигнал при накоплении в конденсатосборнике 13. количества конденсата, соответствующего окончанию сгущения сливок. Это количество определяет датчик 5.. 2 ил. 1 табл. (Л С / 1 ,.23 4V , I

Составитель Т.Соколова Редактор 0.Головач Техред ИЛЗопович Корректор И.Муска

Заказ 2983/1 Тираж 629Подписное

ВНШШИ Государственного коюттета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

I

Изобретение относится к молочной промьпиленности, а именно к маслодельной ее отрасли, и касается линии .Ц1Я производства сливочного масла с по- вьпиенным содержанием сухих обезжиренных веществ.

Цель изобретения - снижение энергозатрат и интенсификация процесса.

Линия снабжена конденсатосборни 132Д602 2

нию 23 связи между выходом электронного блока 17 и дистанционно управляемым .вентилем 12, линию 24 связи между выходом электронного блока 17 н насосом 8 и линию 25 связи между выходом электронного блока 17 и мас- лообразователем 9.

Датчик 5 количества сливок и датДатчик 5 количества сливок и датком , установленным после конденсатора W чик 14 количества конденсата соглапо ходу технологического процесса,.а емкость для нормализации сливок установлена перед пастеризатором, при этом конденсатосборник и емкость для сбора сливок снабжены датчиками ко- f5 личества продукта, связанными между собой для регулирования количества выпаренной влаги.

На фиг. 1 изображена предлагаемая линия для производства сливочного 20 масла, общий вид; на фиг. 2 - график изменения концентрации жира и сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО) в сливках в зависимости от степени

жир

сгущения для соотношения .:

7,,01.

25

Линия содержит резервуар 1 для сливок, насос 2 для подачи сливок,, пастеризатор 3, емкость 4 для сбора сливок с датчиком 5 количества сливок , выпарную установку 6 с нагревателем 7, насос 8 для выгрузки crynieH ных сливок, маслообразователь 9, конденсатор 10 для конденсации пара, удаляемого из сливок при их сгущении трубопровод 11 для отвода пара с установленным на нем дистанционно упсованы между собой и подключены к системе автоматического управления работой линии для производства сливочного масла. В состав системы автоматического управления входит электронный блок 16 для настройки датчика 14 количества конденсата на выдачу сигнала при накоплении в кон- денсатосборнике 13 конденсата в количестве , соответствующем окончанию сгущения сливок в выпарной установке 6, количество которых измерено датчиком 5 количества сливок при первона- чальном заполнении емкости 4 для 25 сбора сливок. Б состав системы автоматического управления входит также электронный блок 17 для преобразования сигнала датчика 14 количества конденсата в сигналы управления, подаваемые по линии 22 связи нагревателю 7 для прекращения обогрева выпарной установки 6, по линии 23 связи дистанционно управляемому вентилю 12 для перекрытия доступа из выпарной установки 6 в конденсатор 10 пара , отделяемого от сливок при их сгущении по линии 24 связи насосу 8 для включения в работу с целью выгрузки сгущенных сливок из выпарной

равляемым вентилем 12, конденсатосборник 13 с датчиком 14 количества кон- 40 установки 6 и подачи их в маслообра- денсата, емкость 15 для нормализации зователь 9, по линии 25 связи масло- сливок, установленную перед пастери- образователю 9 для включения его в затор-ом, электронный блок 16 для на- работу. Вхбд электронного блока 16 стройки датчика 14 количества конденимеет с выходом датчика 5 количества сливок линию 18 связи для приема первичного сигнала, соответствующего.количеству сливок, которыми заполнена емкость 4 для сбора сливок перед началом работы выпарной установки 6, а

сата, электронньш блок 17 для преоб- 45

разования сигнала датчика 14 количества конденсата в сигналы управления, линию 18 связи между входом электрон- ного блока 16 и выходом датчика 5 количества сливок, линию 19 связи между 50 выход блока 16 имеет с входом датчи- выходрм электронного блока 16 и вхо- ка 14 количества конденсата линию

имеет с выходом датчика 5 количества сливок линию 18 связи для приема пер вичного сигнала, соответствующего.ко личеству сливок, которыми заполнена емкость 4 для сбора сливок перед началом работы выпарной установки 6, а

дом датчика 14 количества конденсата, элементы 20 для настройки на состав сливок, заполняющих емкость 4 для сбора сливок, линию 21 связи между входом электронного блока 17 и выходом датчика 14 количества конденсата, линию 22 связи между-выходом электронного блока 17 и нагревателем 7, ли- денсата линию 21 связи для приема сигДатчик 5 количества сливок и дат 14 количества конденсата согла

сованы между собой и подключены к системе автоматического управления работой линии для производства сливочного масла. В состав системы автоматического управления входит электронный блок 16 для настройки датчика 14 количества конденсата на выдачу сигнала при накоплении в кон- денсатосборнике 13 конденсата в количестве , соответствующем окончанию сгущения сливок в выпарной установке 6, количество которых измерено датчиком 5 количества сливок при первона- чальном заполнении емкости 4 для сбора сливок. Б состав системы автоматического управления входит также электронный блок 17 для преобразования сигнала датчика 14 количества конденсата в сигналы управления, подаваемые по линии 22 связи нагревателю 7 для прекращения обогрева выпарной установки 6, по линии 23 связи дистанционно управляемому вентилю 12 для перекрытия доступа из выпарной установки 6 в конденсатор 10 пара , отделяемого от сливок при их сгущении по линии 24 связи насосу 8 для включения в работу с целью выгрузки сгущенных сливок из выпарной

установки 6 и подачи их в маслообра- зователь 9, по линии 25 связи масло- образователю 9 для включения его в работу. Вхбд электронного блока 16

установки 6 и подачи их в маслообра- зователь 9, по линии 25 связи масло- образователю 9 для включения его в работу. Вхбд электронного блока 16

выход блока 16 имеет с входом датчи- ка 14 количества конденсата линию

имеет с выходом датчика 5 количества сливок линию 18 связи для приема первичного сигнала, соответствующего.количеству сливок, которыми заполнена емкость 4 для сбора сливок перед началом работы выпарной установки 6, а

19 связи для передачи выработанного вторичного сигнала. Кроме того, электронный блок 16 снабжен элементами 20 для настройки на состав сливок, заполняющих емкость 4 для сбора сливок, а вход электронного блока 17 имеет с выходом датчика 14 количества коннала о заполнении конденсатосборни- ка 13.

Датчик 5 количества сливок представляет собой один из известных датчиков (уровнемер, тензодатчик, весы и т.д.) с выходом электрического сигнала, соединенный линией 18 связи с электронным блоком 16.

Блок 16 может быть любым из известных электронных блоков, предназначенных для приема электрического сигнала от датчика 5. Этот сигнал соответствует количеству порции сливок в емкости 4. Данный сигнал должен

вии, позволяющих определить количество влаги, которое надо выпарить из измеренной порции сливок, что осуществляется следующим образом.

20

быть преобразован для других деист- }5 зом. Согласно закону сохранения массы принимается, что масса влаги в сливках, подлежащих сгущению, равна сумме масс влаги в сливках после сгущения и влаги, удаленной из сливок при сгущении. На основании этого положения для сливок с любым исходным составом рассчитывают, какое количество (в весовом или процентном выражении ) влаги необходимо удалить из сливок при их сгущении до определенных концентраций жира и СОМО, либо на основе расчетов для определенного состава сливок строят график зависимости концентрации жира и СОМО от

Сливки в емкости 4 для сбора сливок имеют нормализованный состав с

Iжир

определенным отношением р;;; ;; - наLjwi/lU

пример, равным 7,22. При этом жирность сливок может быть разной, например, -25 38, 39, 40% и т.д. Для каждой величины жирности заранее приготовлена специальная вставка - элемент 20. Это может быть оттарированный на определенную жирность сливок резистор. 30 количества удаляемой при сгущении вла Элемент 20 устанавливается в электрон- ги. На оси абсцисс (фиг. 2) отложены ный блок 16 в соответствии с жирностью сливок. Он способствует вьфаботке определенного выходного сигнала блока

16, соответствующего тому количеству г паренной из сливок влаги в проце нтах конденсата, которое должно накопиться «т исходного (до сгущения) количест- в конденсатосборнике 13 к моменту окончания сгущения порции исходных сливок. Для того, чтобы стало известно , что такое количество конденсата 40 собралось в конденсатосборнике 13, используется датчик 14 количества конденсата . Им может быть поплавковый уровнемер с автоматически передвигавмой индукционной катушкой - определи-45 анных сливок, но при этом измеренное телем уровня. Для передвижениякатушки установлен движитель (электродвигатель , соленоид с подвижным стержнем и т.д.). Выходной сигнал блока 16 подается по линии 19 связи движителю, 50 который передвигает определитель уровня на ту высоту, которая соответст- , вует этому сигналу и соответственно количеству конденсата в конденсато-

сборнике П. При накоплении в нем ко-55 ° сливок, для которых построен личества конденсата, соответствующего окончанию сгущения сливок, поплавок (он может иметь ферромагнитную или другую вставку) поднимается до

в масштабе величины концентраций в сливках СОМО и жира в весовых процентах , на оси ординат - количество выпаренной из сливок влаги в процентах

ва сливок. Начало координат графика выбрано для случая, когда до сгущения сливки содержат 39,0% жира и 5,4% СОМО, поскольку такой состав наиболее часто имеет место при произ- .водстве масла с помощью сгущения сливок . График можно использовать и для другого исходного состава нормализоколичество сливок с другим исходным составом приводится расчетным путем к условному количеству сливок с исходным составом, а количество влаги, подлежащей удалению из сливок при сгущении, определяют по графику в процентах от условного количества сливок с учетом разницы концентраций влаги в исходных составах имеющихся

график.

Пастеризованные сливки, нормализожир -. т л ванные до соотношения PQUQ ,

уровня катушки, которая реагирует на поплавок сигнапом. Этот сигнал подается по линии 21 связи электронному блоку 17, который может быть любым из известных электронных блоков, способных принимать сигналы и преобразовывать их. В данном случае блок 17 имеет сигнал датчика 14 количества конденсата и преобразует.его в указанные сигналы управления для прекращения работы линии.

Определение количества влаги, подлежащей удалению из сливок при их сгущении, проводится следующим обра20

}5

количества удаляемой при сгущении вла ги. На оси абсцисс (фиг. 2) отложены

паренной из сливок влаги в проце нтах «т исходного (до сгущения) количест-

в масштабе величины концентраций в сливках СОМО и жира в весовых процентах , на оси ординат - количество выпаренной из сливок влаги в процентах

паренной из сливок влаги в проце нтах «т исходного (до сгущения) количест-

ва сливок. Начало координат графика выбрано для случая, когда до сгущения сливки содержат 39,0% жира и 5,4% СОМО, поскольку такой состав наиболее часто имеет место при произ- .водстве масла с помощью сгущения сливок . График можно использовать и для другого исходного состава нормализо анных сливок, но при этом измеренное

количество сливок с другим исходным составом приводится расчетным путем к условному количеству сливок с исходным составом, а количество влаги, подлежащей удалению из сливок при сгущении, определяют по графику в процентах от условного количества сливок с учетом разницы концентраций влаги в исходных составах имеющихся

° сливок, для которых построен

график.

Пастеризованные сливки, нормализожир -. т л ванные до соотношения PQUQ ,

.содержащие, %: влага 55,6; жир 39,0; СОМО 5,4, в количестве 1000 кг направляют на производство масла жирностью 65,9%. Для этого по графику определяют , что жирность сливок, равную 65,9%, .можно получить, удалив из сливок влагу в количестве АО,-8%, от исходного количества сливок, т.е. 408 кг воды из 1000 кг сливок.

Если например, пастеризованные сливки, нормализованные до соотношения p;;Sn 7,22, содержащие, %: влага 47,8,. жир 45,9, СОМО 6,35уВ количестве 1700 кг направляют на пройз- водство масла жирностью 65,9%, то график -используют следующим образом.

Сливки условно представляют как некое количество X кг с исходным составом , для которого построен график, но при условии, что из этих X кг уже выпарили 15% влаги, так как именно ординате 15% соответствует абсцисса . 45,9% жира и 6,35% СОМО на графике . Количество влаги, подлежащей удалению при сгущении сливок, определяют равной 25,8% от количества X кг сливок.

Определяют условное количество X

X кгП5%

Тоо%

X кг 1700 кг,

откуда X кг 2000 кг.

Далее определяют количество вла- .ги, подлежащей удалению при сгущении 1700 кг сливок, содержащих, %: влага 47,8, жир 45,9, СОМО 6,35, для получения масла жирностью 65,9%

25,8%-Х ,, 516 кг.

I

100 График (фиг. 2) построен по формуле

исх

ч с. г

где В - количество влаги, которое необходимо удалить из сливбк при их сгущении, кг; С - количество сливок, подаваемых на сгущение, кг , Ж - жирность исходных сливок, %, j Ж,- жирность сгущенных сливок,%.

Справедливость данной формулы подтверждена экспериментами, в ходе которых сгущают сливки определенного количества и состава. После сгущения

5

0 5

0

5

0

5

Q ;

определяют анализами состав сгущенных сливок и измеряют количество влаги, удаленной из сливок при их сгущении. По приведенной формуле рассчитывают количество подлежащей удалению влаги сравнивают с измеренными значениями.

Результаты экспериментов приведены в таблице.

Линия для проиаводства сливочного масла работает следующим образом.

Определяют анализом состав исходных сливок. Рассчитывают количество необходимых добавок для получения заданного техническими условиями состава сливок. Исходные сливки из резервуара 1 подаются в емкость 15 для нормализации сливок, в которой в сливки вносят добавки в заданных расчетами количествах, перемешивают и в результате получают нормализованные сливки. Проверяют анализом состав этих сливок. Соответственно этому составу производят настройку блока 16 с помощью элементов 20. Из емкости 15 для нормализации сливок насосом 2 сливки подаются в пастеризатор 3, откуда они поступают в емкость 4 для сбора сливок. Датчик 5 количества сливок вырабатывает сигнал, соответствующий количеству сливок, помещенных в емкость 4 для сбора сливок. Этот сигнал по линии 18 связи поступает в блок 16, который вырабатывает сигнал, необходимый для настройки датчика 14 количества конденсата, подаваемый по линии 19 связи. Связанные между собой датчик -5 количества сливок, блок 16 с элементами 20 настройки и датчик 14 количества конденсата отрегулированы вместе так, что, в зависимости от количества и состава сливок в емкости 4 для сбора сливок, датчик 14 количества конденсата настраивается на выдачу своего сигнала только при накоплении в кон- денсатосборнике 13 количества конденсата , соотв€;тствующего окончанию ргущения сливок, количество которых определено датчиком 5 количества сливок. После того, как датчик 14 .количества конденсата настроен на вьйачу сигнала,блок 16 выключают, включают в работу нагреватель 7 выпарной установки 6, сливки из емкос- :ти 4 для сбора сливок 4 направляют в выпарную установку 6 на сгущение, дистанционно управляемы.й вентиль 12

приводят в открытое состояние и включают блок 17.

С помощью нагревателя 7 сливки нагреваются , при этом от них отделяется пар, который по трубопроводу 11 поступает в конденсатор 10, где конденсируется, а конденсат накапливается в конденсатосборнике 13. При накоплении в конденсатосборнике 13 такого количества конденсата, на ко- jTopoe настроен датчик 14 количества конденсата, последний вырабатывает сигнал, поступающий по линии 21 в блок 17, которьй преобразует этот сигнал в сигналы управления, которые одновременно направляются по линиям 22-25 связи. Сигнал, поступающий по линии 22 связи, выключает нагревател 7 и испарение воды из сливок прекра- .щается. Сигнал, поступающий по линии 23 связи, служит для закрытия дистанционно управляемого вентиля 12, благодаря чему прекращается доступ отделенного от сливок водяного пара в конденсатор 10. Сигнал, поступающий по линии 24 связи, включает насос 8, который начинает перегружать сгущенные сливки из выпарной установки 6

25 ции процесса, она снабжена конденсат сборником, установленным после конд сатора по ходу технологического про цесса, а емкость для нормализации сливок установлена перед пастеризав маслообразователь 9. Сигнал, поступающий по линии 25 связи, включает в 30 тором, при этом конденсатосборник и работу маслообразователь 9. После емкость для сбора сливок снабжены опорожнения выпарной установки 6 блок 17 выключают, останавливают насос 8 и маслообразователь 9, открывают

датчиками количества продукта, связанными между собой для регулировани количества выпаренной влаги.

1 2 3 4 5 6

дистанционно управ/гяемый вентиль 1., включают блок 16 и начинают следующий цикл переработки в масло другой порции сливок, загружаемых в емкость 4 для сбора сливок.

Формула изобретения

Линия для производства сливочного масла, состоящая из размещенных по ходу технологического процесса и связанных между собой трубопроводами резервуара для сливок, насоса, пастеризатора , емкости для сбора сливок,

выпарной установки периодического

действия с нагревателем и конденсатором для конденсации пара, удаляемого из сливок, соединенным трубопроводом с выпарной установкой, насоса для выгрузки сгущенных сливок из вьтарной установки, емкости для их нормализации и маслообразователя,, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат и интенсификации процесса, она снабжена конденсато- сборником, установленным после конденсатора по ходу технологического процесса , а емкость для нормализации сливок установлена перед пастеризатором , при этом конденсатосборник и емкость для сбора сливок снабжены

тором, при этом конденсатосборник и емкость для сбора сливок снабжены

датчиками количества продукта, связанными между собой для регулирования количества выпаренной влаги.

5

60

I

5

§

I I

I

€ §

«s

I

I

§

5

30

20

117

1 5060

Ионцентрация j /o

Фиг.. 2

70