Для общения в Молочном клубе необходима авторизация
Поиск  Пользователи  Правила 
Закрыть
Логин:
Пароль:
Забыли свой пароль?
Регистрация
Войти
 
Комментарии » Практические аспекты эксплуатации охладителей-кристаллизаторов сгущенного молока и молочных продуктов
Страницы: 1
Практические аспекты эксплуатации охладителей-кристаллизаторов сгущенного молока и молочных продуктов, Обеспечение надежной и бесперебойной эксплуатации вакуум-охладителей «Виганд» техническим персоналом
 
В настоящее время на многих предприятиях перерабатывающих молоко продолжают эксплуатировать оборудование выпущенное более 30 лет назад. Придя на подобное предприятие, мне пришлось столкнуться с рядом проблем, и научиться их решать. Со временем возникло желание поделиться полученным опытом из практики обеспечения эксплуатации оборудования предприятия производящего консервированные молочные продукты.
На первом этапе - по вакуум-охладителю сгущенного молока.
Надеюсь, это кому то пригодится...
Материал будет раскрыт в соответствии со следующим планом.

1. Общая часть
2. Порядок работы и охлаждения
3. Неполадки оборудования и способы их устранения
4. Особенности.
5. Альтернатива
Технологическая схема производства сгущенных молокопродуктов (сгущенного молока по ГОСТ и сгущенных продуктов содержащих молоко, изготовляемых предприятиями по ТУ), в общем случае включает в себя процесс охлаждения продукта до температуры, приемлемой в процессе фасовки и дальнейшего хранения.
Наиболее распространенным оборудованием для охлаждения сгущенных молокопродуктов является предложенный , в т.ч. Вильгельмом Вигандом, еще в середине ХХ-го века, охладитель периодического действия, оснащенный многоступенчатым пароструйным воздушным насосом.
Вопрос эксплуатации, в настоящее время, на молокоперерабатывающих предприятиях устаревшего оборудования связан с несколькими составляющими:
первое, - с нехваткой средств у предприятий на проведение замены (закупки) нового современного оборудования,
второе, с тем, что оборудование при соблюдении определенных требований эксплуатации и технического обслуживания достаточно надежно работает,
и наконец с не желанием некоторых собственников бизнеса вкладывать средства в обновление технической базы, считая, что распределение затрат на производство проще равномерно положить на стоимость продукции и переложить на покупателя.
В журнале "Молочная промышленность" [8/2006],[3/2007],[11/2008],[5/2009],[ 3/2011] основательно раскрываются процессы охлаждения и кристаллизации с точки зрения технологических процессов, которые протекают при охлаждении и кристаллизации сгущенных молокопродуктов.
Учебная литература также достаточно много уделяет внимания технологии кристаллизации.
Не меньше внимание уделяется организации на молокоперерабатывающих предприятиях систем технического обслуживания и планово-предупредительного ремонта (ТО и ППР), в работах рассматриваются как концепции создания эффективных систем ТО и ППР, так и практические методы внедрения и реализации плановых мероприятий направленных на обеспечение безаварийной работы оборудования.
Не оставлены вне поля зрения вопросы построения и эксплуатации пароструйных насосов.
Цель данного материала, раскрыть практические методы комплексного подхода обеспечения надежной и бесперебойной эксплуатации вакуумного охладителя предложенного производителем «Виганд» (на примере одного из предприятий перерабатывающих молоко) с точки зрения технического персонала, который непосредственно обслуживает оборудование,и каждый день сталкивается с необходимостью быстрой диагностики и качественного ремонта.
На протяжении последних 20-ти лет достаточно много факторов привели к тому, что сегодня обеспечение эффективной эксплуатации оборудования охлаждения стало проблемным.
По существу, не хватает специалистов, которые бы могли поддерживать его эксплуатацию и техническое состояние на высоком уровне, диагностировать, анализировать и быстро обнаружив недостатки в работе оборудования устранять, а у многих не хватает знаний.
Корни такой проблемы кроются во многих причинах, к которым, в частности, можно отнести:
- ухудшение учебной базы вследствие оттока квалифицированных специалистов за границу и уход преподавателей старой школы, которые имели не только теоретические, но и практические знания, приобретенные на предприятиях;
- смещение приоритетов от технических специальностей к гуманитарным, вследствие смещения уровня оплаты труда, в результате чего, молодежь воспринимает получение технических специальностей бесперспективным;
- уменьшение количества предприятий, на которых бы технический персонал, который получил базовое образование, мог бы получить навыки практического применения и совершенствования своих знаний;
- отсутствие желания технического персонала старшего поколения, который работает на предприятиях, передавать свои знания более молодым, с целью сохранения собственного рабочего места;
- отсутствие желания многих владельцев предприятий вкладывать средства в обучение своего персонала путем привлечения внешних специалистов, под предлогом экономии или отсутствия средств;
- и, наконец, нежелание/неумение нового поколения обслуживающего персонала пользоваться библиотечным фондом, опираясь лишь на интернет источники.
1. Общая часть.
На рис.1 представлена схема оборудования для охлаждения сладкого сгущенного молока и сгущенных молочных продуктов, - вакуум-охладитель.
Система охлаждения основывается на том, что под воздействием высокого вакуума, и при достаточно малой температуре самого продукта, молоко кипит, и во время кипения отдает тепло. Чтобы обеспечить оптимальную температуру фасовки 16-20 С, в составе вакуум-охладителя предусмотрен многоступенчатый пароструйный воздушный насос.
К другим основным составляющим холодильного оборудования можно отнести:
- емкость накопитель с мешалкой, в которой протекает процесс охлаждения;
- пароструйный компрессор;
- главный и вспомогательные конденсаторы;
- трехступенчатый пароструйный насос;
К вспомогательному оборудованию можно отнести:
- центробежный откачивающий насос;
- влагоотделитель в комплекте из конденсатоотводчиком для удаления конденсата из пара;
- коммуникационная арматура, устройства КИП и А, и иное.
Рис 1.jpg (18.2 КБ)
Изменено: Виктор Ратов - 17.07.2018 13:33:28
 
Емкость-накопитель (кристаллизатор-охладитель).
Так как сгущенные сладкие молочные продукты являются перенасыщенными растворами, то при их охлаждении проходит процесс кристаллизации.
Функция емкости - накопление сгущенки и интенсивное перемешивание в процессе охлаждения и после окончания охлаждения.
Перемешиванием достигаются несколько целей. Во первых,- в процессе перемешивания сгущенка более эффективно охлаждается, а во вторых - если сгущенка, в которую внесен затравочный материал недостаточно эффективно будет перемешиваться, или вовсе не будет перемешиваться, то в ней образуется малое количество кристаллов больших размеров, которые придадут со временем конечному продукту вкусовые ощущения песка.
Из практического опыта, при применении на предприятии вакуум-выпарного аппарата Виганд 4000, и периодического способа производства сгущенного молока , достаточными и достаточно эффективными кристаллизаторами-охладителями могут служить два параллельно установленных вакуум-выпарных аппарата МЗС 320.
В интернет источниках стоимость за единицу такого оборудования колеблется от 800 до 1800 долларов США, а на некоторых предприятиях они пылятся на складах. При небольших конструктивных изменениях, их применение значительно дешевле, чем покупка кристаллизаторов-охладителей конструкции Виганд, в т.ч. предприятиями, которые на первоначальном этапе не имеют больших средств, но готовы пробовать производить данного вида продукцию и выходить с ней на рынок.
Конструктивные особенности и строение такого оборудования достаточно детально описаны как в учебной литературе так и в интернет- источниках потому целесообразным, будет рассмотреть лишь некоторые моменты практической эксплуатации МЗС 320 при его применение в качестве кристаллизатора-охладителя.
На достаточно многих предприятиях такое оборудование устанавливается на металлических антресолях, подобных по конструкции к вакуум-выпарному оборудованию Виганд, рядом с вакуум-выпарными установками. Целесообразно это по нескольким причинам.
Первая - экономико-организационная .
Рабочие зоны оборудования находятся на одном уровне, который дает возможность обслуживания оборудования одним оператором.
Вторая – санитарная. Непосредственно под аппаратами можно разместить оборудование для фасовки. При таком размещении существенно сокращаются длины трубопроводов, количество поворотов и мертвых зон, что положительно влияет на общее санитарное состояние.
Третья – скорость и цена. Металлические конструкции являются более дешевыми и их изготовление по времени может существенно сократить время от начала установки до момента запуска оборудования в эксплуатацию.
И четвертая,-технологическая. В процессе охлаждения необходимо вносить затравочный материал (лактозу). Ее внесение должно быть быстрым и равномерным. Некоторые источники предлагают это делать через воздушный кран. Однако, такая практика добавляет в процесс время ожидания, связанное с потребностью перемешивания продукта с затравкой и равномерного распределения от верхнего слоя к его нижним слоям. На практике, ускорение процесса достигается путем внесения затравки в продукт в нижней части аппарата (сквозь продукт). Делать это можно непосредственно через патрубок отвода продукта (возле спускного крана) имея разборную конструкцию трассы отвода продукта, или через дополнительный патрубок внесения лактозы, который приваривается к аппарату рядом с основным патрубком (выше спускного крана, при не разборной системе отвода готового продукта).
Однако, из полученного практического опыта эксплуатации, затравочный материал желательно вносить непосредственно в трубопровод отведения готового продукта, через вентили V11, V12. В ином случае, некоторая часть продукта, которая будет находиться в мертвой зоне трубопровода отведения готового продукта может быть забракована. Следует также обратить внимание на то, что во время внесения затравочного материала аппарат находится под вакуумом. Следовательно, момент его внесения (затравочный материал вносится небольшими частями, последовательно в несколько
этапов, через каждые 3-5 секунды) будет сопровождаться резким уменьшением разряжения и вибрацией оборудования (толчки). Для уменьшения таких толчков, затравку необходимо вносить через отверстие с наименьшим полезным диаметром. Практически установлено, что при использовании переходного устройства конусного типа с отверстием диаметром 10 мм, и наличии посуды с дном конусного типа, процесс дополнительной вибрации почти не происходит, а падение разряжения незначительно.
Также необходимо обратить внимание на то, что на время внесения затравочного материала вентили S1 (S2) должны быть оператором закрыты, что бы исключить унос продукта в систему создания вакуума.
Пароструйный насос.
Насос создает вакуум в кристаллизаторе охладителе. Конструкцией насоса предусмотрен стартовый пароструйный эжектор L5, который конструктивно связан с главным конденсатором, и три последовательно включенных пароструйных эжектора L2, L3, L4 которые отсасывают воздух. Для экономии рабочего пара, между отдельными ступенями включаются промежуточные конденсаторы І, ІІ, ІІІ.
В них проходит конденсация отработанного пара эжектора, который предварительно включен в систему. Базовой конструкцией вакуумного насоса предусматривается наличие пароструйного компрессора L1.
На практике, стартовый пароструйный эжектор (L5) может не использоваться. Установка эффективно действует без использования стартового эжектора. Поэтому на некоторых предприятиях стартовый эжектор L5 демонтируется, а непосредственно на фланце главного конденсатора вместо вентиля V5 и на фланце паропровода, вместо вентиля V1 устанавливаются заглушки.
Работа системы стандартная, описана во многих источниках и не нуждается в подобном изложении. Однако следует обратить внимание на некоторые особенности.
Так, выход из диффузора последнего эжектора L4 должен быть непосредственно в атмосферу, а в случае необходимости в отводе за пределы помещения, его трубопровод должен быть максимально коротким и максимально прямым.
Если это не возможно, то необходимо обеспечить , что бы прямой участок от выхода из эжектора до первого поворота, был не менее 60 см, а отводящий трубопровод диаметром не менее 50мм.
Соединение данного выхода с общей системой сбора конденсата недопустимо, потому, что может привести к ухудшению качества работы вакуумной системы в следствие возможного "запирания" трубопроводов выхода жидкого конденсата от других источников.
Трубопровод выхода из пароструйного эжектора L4 не должен иметь подъёмов в верх, а если они будут, то следует обеспечить спуск конденсата из его самой низкой точки перед каждым запуском системы охлаждения. Кроме того, в нижней части трубопровода целесообразно установить спускной кран, диаметром прохода 15 мм. Потребность в этом кране лежит в плоскости контроля чистоты пара и защиты от дураков. Открыв частично кран в процессе работы можно получить информацию о качестве пара на выходе.
Если пар чистый, то последняя ступень (эжектор L4) работает нормально, если течет вода и холодный патрубок отсасывания из ІІІ конденсатора, значит подается много воды к ІІІ колоне. При запуске системы это может быть свидетельством того, что оператор подав воду в систему забыл включить насос откачки воды.
Если из открытого крана течет вода, но патрубок отсасывания из ІІІ конденсатора горячий, это значит, что в систему подается влажный пар, и необходимо обратить внимание на работу отделителя влаги (сбросить лишний конденсат), и откорректировать работу парогенераторного оборудования котельной.
Качество охлаждения напрямую зависит от стабильности вакуума. А сам вакуум зависит от многих факторов, к которым, в частности можно отнести потерю вакуума вследствие попадания воздуха через центробежный насос. Для того, чтобы уменьшить вероятность потери вакуума, трубу установленную на нагнетающем патрубке насоса желательно поднять вертикально на высоту 1,0-1,5 метра выше точки входа воды в главный конденсатор. Это создаст "гидрозатвор".
Особенности такого построения системы отведения воды необходимо учесть в холодной период, когда вследствие сезонного колебания количества молока могут возникнуть периоды простоев, на которые будут приходиться наиболее стойкие морозы.
Чтобы не разморозить систему, в том числе трубопроводы отвода воды, целесообразным является установление спусковых вентилей V8 и V 13, которые на период простоев оборудования оставляют открытыми (в некоторых случаях, например, когда трасса имеет мертвые зоны, проходит по улице, ставят несколько таких вентилей).
На многих предприятиях, используемая в системе охлаждения вода возвращается на градирню или в другие системы охлаждения несколькими, а не одним трубопроводом. По существу, отводные трубопроводы от вакуум-выпарной установки и от оборудования охлаждения с целью экономии соединяют в один.
В этом случае, при наличии градирни целесообразным является установка на трубопроводе после насоса обратного клапана, а в случае с открытым водоемом (озером, рекой) н/ж шиберного крана.
Потребность выбора основывается на качестве воды. Вода из открытого водоема (озеро, река) недостаточно очищена, вследствие чего на обратном клапане со временем нарастает слизь, которая не дает ему полностью закрыться, потому целесообразным является установка шиберного крана.
Изменено: Виктор Ратов - 17.07.2018 13:47:45
 
Виктор, здравствуйте. Напишите на as@dairynews.ru
Рассмотрим публикацию в раздел колумнистов - АВТОРЫ.
 
2. Порядок работы и охлаждения.
Действия перед началом работы.
Перед началом работы необходимо удостовериться в том, что для нормальной работы установка обеспечена ресурсами, и выполнены организационные мероприятия, а именно:
- давление пара на входе не меньше чем 8 кгс/см2;
- пар чистый, без конденсата;
- давление воды на входе (манометр М 1) в пределах 2,5-3,0 кгс/см 2, при расходе 35÷40 м3/час, температура воды на входе ≤ 20 С;
- заземление имеется и оно исправное ;
- наблюдается проток воды в системе смачивания сальников центробежного насоса;
Начало работы.
Открывают вентиль V4, охлаждающей воды конденсаторов. После этого открываются вентили V14, V6, V7, установленные, соответственно, на трубопроводах подачи воды к конденсаторам І, ІІ и ІІІ, при наличии
открывается шиберный кран, включается центробежный насос откачки воды.
После подачи воды, в обзорном стекле конденсатора І необходимо обеспечить стабильный уровень воды (количество воды что прибывает, должно отвечать производительности насоса).
Для этого необходимо использовать вентиль V14, регулируя положение на столько, что бы визуально в обзорном стекле главного конденсатора наблюдался уровень воды в районе середины стекла.
В дальнейшем, при работе обязательно необходимо постоянно контролировать уровень воды в обзорном стекле и в случае отклонения, - корректировать для достижения установленного показателя.
Наиболее оптимальным, в системе где жидкость откачивается из сосуда который находится под вакуумом и где жидкость передается от невысокого уровня к более высокому, является использование насоса "Sieva".
При проведении работ по замене насоса, особое внимание необходимо уделить его производительности. Иногда, на предприятии отсутствует нужный по производительности насос ( либо гарантированно подобный), и ставят тот который есть в наличии, зачастую ориентируясь лишь на геометрические размеры корпуса и характеристики электродвигателя.
Меньшая мощность (до -20%) не критична в холодной период, так как температура входной воды низкая, и ее расход на конденсаторы можно уменьшить не получив при этом ухудшения вакуума.
Большая мощность приводит к гидравлическим ударам. Вы услышите стук (треск) в системе отведения воды и увидите вибрацию труб подсоединенных к насосу. По моему мнению мы будем иметь дело
с процессом под названием -кавитация.
Устранить такую проблему можно несколькими способами:
- либо прикрыть шиберный вентиль на нагнетающем патрубке насоса (если он есть);
- либо установить дроссельную шайбу, уменьшив диаметр проходного сечения на выходе нагнетательного патрубка насоса;
- либо, самим дорогим способом, - установить в систему управления электродвигателем насоса частотный преобразователь, и отрегулировать производительность насоса.
Но лучше всего, заменить насос на такой, который будет соответствовать необходимым параметрам.
В начале запуска вентили V6 и V7 открываются не более чем на 25%. В дальнейшем их не закрывают, а оставляют открытыми на уровне последней партии охлаждения, а в процессе работы положения
лишь немного корректируют. После проведения регулирования подачи воды, вентилем V3 пар подается на эжекторы L2, L3, L4.
При этом следует обратить внимание на то, чтобы перед паровыми соплами (манометр М2) давление пара осталось стабильным на уровне 8 кгс/см2. При чем увеличение давления до 9 кгс/см.кв не так критично, как снижение ниже 8 кгс/см.кв.
Однако следует помнить, что следствие отклонения параметров может возникнуть перегрузка эжекторов и уменьшение вакуума в системе, что приведет к увеличению времени охлаждения, или к остановке охлаждения.
После того, как подано пар и воду проводят корректировку количества подаваемой воды на конденсаторы І и ІІ ступеней кранами V6 таV7, так, что бы температура в точках А и Б (точки отмечены на схеме) была 40-45 С (при отсутствии приборов измерения - на уровне комфортной температуры для руки). Слишком холодная труба в точках А и Б свидетельствует о том, что воды которая продается
на конденсаторы ІІ или ІІІ очень много и ее количество необходимо уменьшить, чтобы не залить эжекторы, слишком горячая труба свидетельствует о недостаточном количестве воды которая подается к конденсаторам. И то и другое приводит к снижению вакуума.
После того, как в конденсаторе І набрался вакуум - 96÷98 кПа (манометр М3), постепенно открывается соответствующий вентиль S1 или S2, в зависимости от того, в каком кристаллизаторе -охладителе К1 или К2 будет охлаждаться сгущенка и проходить процессы кристаллизации.
Экспериментально установлено, что при герметичной системе, разряжение, при открытии вентилей S1 или S2, может упасть до уровня - 60 кПа, но в последствии, постепенно, возвращается к отметке
- 98 кПа на протяжении 5-8 минут.
Одновременно, необходимо проверить или закрыты другие краны (воздушные, продуктовые и т.п), которые могут быть установлены на кристаллизаторе, но не отмечены на схеме, или установлены на
подводящих/отводящих трубопроводах.
Вакуум можно одновременно набирать и в системе главного конденсатора и в кристаллизаторе-охладителе. Время от начала набора до достижению вакуума отметки -98 кПа (манометр М3), практически одинаково. Однако делать так не целесообразно. Не целесообразно с точки зрения разделения и поиска возможных проблем.
Если в системе показатель вакуума был достигнут, а в дальнейшем, при подключении одного из нескольких кристаллизаторов-охладителей вакуум не достигается, то понимая, что проблема в кристаллизаторе-охладителе можно быстро найти причину нарушения герметичности и ее устранить, или перейти на другой кристаллизатор-охладитель без остановки процесса, а проблемный передать техническим
специалистам для поиска и устранения несоответствия.

Охлаждение сгущенных продуктов.
Хотя инструкция по эксплуатации пароструйного холодильного оборудования для сладкого сгущенного молока указывает на то, что предварительное охлаждение сладкого сгущенного молока проходит
на протяжении 30 минут, по факту процессы охлаждения могут проходить намного быстрее, и в целом, все стадии (предварительное охлаждение, внесение затравочного материала, окончательное
охлаждение) могут занимать до 30 минут, при нормальной работе оборудования и соответствующем вакууме без ухудшения качества продукта.
Под действием вакуума происходит не только охлаждение, но и испарение части воды из сладкого сгущенного молока. По данным инструкции по использованию оборудования, потери воды на протяжении
времени охлаждения продукта с 60 С до 18 С сотавляют около 6%.
Предварительное охлаждение.
После поднятия вакуума в кристаллизаторе-охладителе к отметке - 98 кПа (манометр М3), можно подавать (втягивать ) в кристаллизатор продукт из вакуум-выпарной установки.
Подача продукта осуществляется с помощью шиберных кранов V9, V10, в зависимости от того, какой аппарат используется. При подаче продукта, мешалка должна быть включена.
В начале подачи продукта, кран должен быть открыт на 50 % своего проходного сечения. Это даст возможность одновременной подачи и охлаждения продукта который поступает в кристаллизатор-охладитель.
В процессе набора продукта необходимо следить за тем, что бы в наполненном кристаллизаторе-охладителе уровень продукта был ниже, чем верхняя часть лопастей мешалки.
При наборе продукта в кристаллизаторе-охладителе падает разряжение. Показатель вакуума может достичь - 0,92 кПа, а в случае, если оператор пропустит момент окончания всасывания молока от вакуум-выпарной установки, разряжение может упасть еще больше, что в общем повлечет увеличение себестоимости продукции в следствие уменьшения производительности оборудования и дополнительных потерь
энергоносителей.
Что бы уменьшить ошибки оператора, внедряют ряд мероприятий.
Во первых, количество сырья для каждой партии сладкой сгущенки рассчитывается таким образом, что бы обеспечить прогнозируемый выход в рамках технологических карт и особенностей конструкции оборудования всей цепи производства (уровень в вакуум-выпарном аппарате / уровень в кристаллизаторе-охладителе, и ином оборудовании).
Во вторых, - на продуктопроводе между вакуум-выпарным аппаратом и кристаллизатором-охладителем устанавливается счетчик.
В третьих, - на входном продуктовом трубопроводе устанавливается трубный диоптр.
Визуальный контроль, сопоставление расчета и факта, с корректировкой на показатель вакуума приводит потери вакуума , а следовательно и производительности к минимуму.
После набора кристаллизатора продуктом, краны V9 или V10 плотно закрываются. При этом вакуум начинает расти и к внесению затравочного материала успевает достичь показателя -0,96÷0,98 кПа.

Внесение затравочного материала.
В процессе охлаждения, температура продукта постепенно падает, и на этапе, когда температура достигает показателя 36,7÷36,6 С, оператор перекрывает вентили S1 или соответственно S2 кристаллизатора-охладителя, и вносит затравочный материал. Сама затравка вносится при температуре 36 С. После перекрытия вентиля S1 или S2, до внесения затравочного материала проходит некоторое время, которое оператор тратит на передвижение от рабочего места к патрубку внесения затравки. За это время, установленное экспериментальным путем, под воздействием вакуума, температура продолжает падать и с 36,7 С достигает 36,0 С.
Вопросы влияния затравочного материала на кристаллизацию лактозы в сгущенном молоке, температуры внесения затравочного материала, рассматриваются как в научной (Журнал молочная промышленность № 11/2000, № 8/2006) так и в учебной литературе. Определение температуры усиленной массовой кристаллизации зависит от концентрации лактозы. Ее определяют по графику (по К. Гудзону).
Более конкретно, внесение затравочного материала регламентируется в технологических инструкциях предприятий.
После внесения затравочного материала, вентили S1 или соответственно S2 опять открываются и при непрерывном перемешивание продолжается охлаждение. Температура продукта измеряется термометром сопротивления (установленным в нижней части аппарата) в комплекте со вторичным измерительным прибором, который имеет не только возможность визуального наблюдения показателей температуры,
но и возможность передачи данных на ПК.

Окончательное охлаждение.
При достижении продуктом температуры 35 С оператор подает пар на эжектор пароструйного компрессора L1 , который соединен с главным конденсатором. Подача пара выполняется путем открытия
вентиля V2. Причем давление пара целесообразно поднимать постепенно с 0 до 8 кгс/см.кв - за 20÷30 секунд, а прекращения подачи пара при достижении необходимой температуры можно выполнять мгновенно.
Охлаждение продолжается до достижения температуры продукта 18-20 С. Перемешивание при этом не прекращается до момента разгрузки аппарата.

Выгрузка и остановка оборудования.
Закрыть вентиль V2. Закрыть вентили S1 или S2. После этого открыть вентили сброса вакуума. Особенностью данного процесса является то, что вентили сброса вакуума должны быть обязательно соединены
с системой обеззараживания и очистки воздуха, с целью недопущения попадания в готовый продукт загрязнений вместе с воздухом рабочей зоны.
Выгрузка охлажденного продукта осуществляется через спусковой кран кристаллизатора-охладителя, установленный в его нижней части (V11 либо V12). Перемешивание не прекращается до
момента полной выгрузки продукта.
Вакуум при этом в системе остается, цикл с использованием другого кристаллизатора-охладителя повторяется.
При потребности полной остановки оборудования, необходимо прекратить подачу пара вентилем V3 и перекрыть подачу воды вентилем вентилем V4, после этого остановить центробежный откачивающий насос. Прекращение подачи воды на систему охлаждения проводится только с помощью закрытия проточного вентиля V4, при чем, положения регулировочных кранов V14, V7, V6 после окончания охлаждения остаются без изменений.
В зимний период, при остановке всего завода на выходные (когда питание водой прекращается), вентили V8 и V13 должны быть открытыми, давая возможность стечь воде в сеть канализации, предупреждая
ее замерзание в трубах.
 
3. Неполадки оборудования и способы их устранения.

Недостаточное охлаждение - проблема, которая ставит под угрозу качество готового продукта и его стойкость во время хранения.
Практическими измерениями в процессе производства сгущённого молока и молочных продуктов установлена прямая зависимость между величиной вакуума, конечной температурой и временем, потраченным на охлаждение.
Так, время охлаждения 28-30 минут и температура охлаждения 16 С (при начальной 60 С) были получены при показателе вакуума - 0,995 кПа.
С повышением температуры охлаждения до 20 С, время на охлаждение уменьшалось до 20-25 минут.
Наихудшие показатели (около 40 минут) и наивысшая допустимая температура охлаждения сладкого сгущенного молока 20 С получены при вакууме - 0,965 кПа.
Для других молочных продуктов, для которых по технологическим требованиям охлаждение допускается в рамках 25 С и не является не критическим (столь высокая температура не угрожает вероятности появления малого количества кристаллов больших размеров), такую температуру получали при показателях вакуума 0,95 кПа.
Дальнейшее уменьшение вакуума, приводит к увеличению температуры готового продукта.
Отдельно следует остановиться на температуре воды, подаваемой к конденсаторам. Ее величина напрямую влияет на показатель вакуума.
На практике, в летнее время, при достижении температуры воды отметки в 30 С, вакуум (при полностью герметичной системе) падает до значения -0,935 кПа, а температура продукта при этом не падает ниже 30 С. Понижение температуры входящей воды на 3 градуса (до 27 С), дает возможность охладить продукт до 26,5 С, а понижение температуры еще на 1 градус (до 26 С), дает возможность охладить продукт до температуры в 24,5 С.
Поэтому в летнее время, на предприятиях, где охлаждающая вода имеет тенденцию нагреваться (малая мощность градирен, небольшое озеро с оборотной водой), производство сгущенного молока целесообразно начинать после 19:00 и заканчивать ближе к 09:00 утра. Это несколько увеличит себестоимость продукции, но даст возможность произвести ее качественно, и обеспечить стойкость во времени.

Исходя из выше изложенного, в общем случае, поиск неполадок сводится к причинам ухудшения вакуума, а причиной ухудшения вакуума, кроме повышенной температуры оборотной воды, не качественного пара, зачатую является не герметичность конструкций оборудования.
В учебной литературе, предоставляется перечни неисправностей и способы их устранения. В данной публикации приведенная попытка объединить, систематизировать и дополнить методы практическим опытом поиска проблем в работе оборудования и их устранения.

Поиск неполадок целесообразно разделить на несколько этапов.
На начальном этапе необходимо проверить:
- соответствие показателей пара норме 0,8 Мпа (манометр М2).
- соответствие давление воды в системе охлаждения 2,5-3,0 кгс/см.кв. (манометр М4).
- работу насоса который откачивает воду из вакуумной системы. При этом, производительность насоса может быть измерена путем измерения во времени объема воды, при наполнении бочки конце
трубопровода ).
- плотность закрытия кранов, вентилей (в том числе воздушных) которые установлены на технологическом оборудовании и трубопроводах; необходимо подтянуть гайки соединения кранов/вентилей с трубопроводами.
- проверить плотность прокладок люков (подтянуть зажимные гайки, или заменить поврежденные прокладки);
- визуально проверить целостность вакуумметров, и при потребности их заменить;

На первом этапе, запустить систему охлаждения в стандартной последовательности при закрытых вентилях S1 и S2. При этом необходимо следить за вакуумметром (манометр М3). Разряжение в ней должно
достигнуть -0,98 кПа. Если такого не происходит, необходимо обследовать трубопроводы (фланцевые соединения) на предмет наличия свищей в системе.
О наличии свищей можно судить по следующим признакам:
- вакуумный трубопровод в том месте, в котором есть свищ, становится холоднее, чем другая его часть. При чем, чем ближе к свищу, тем холоднее часть трубопровода;
- на поврежденной части трубопровода (возле свища) может собираться конденсат;
- паровой трубопровод (фланцы) имеет видимые глазу испарения пара, и, вследствие этого, протекания конденсата в месте повреждения;
При работе І, ІІ и ІІІ ступеней эжекции, если свищи очень маленькие , их можно не выявить. Тогда целесообразным является дополнительное включение пароструйного компрессора с выводом его
в работу при давлении пара 8,0 кгс/см.кв., и через 5 минут провести повторный обзор вакуумных трубопроводов на предмет наличия холодных частей трубопроводов их фланцев, кранов, сварных соединений.
Следует также обратить внимание, что на качество вакуума влияют подсосы за счет ухудшения качества уплотнения насоса. В случае использования насоса Sieva, достаточно быстро можно получить ответ о качестве уплотнения, если провести небольшой эксперимент. Фланец насоса, которым он присоединяется к фланцу электродвигателя, в нижней части (под валом) имеет отверстие. При работе насоса отверстие необходимо закрыть мокрым пальцем. Если вы почувствуете вакуум, -уплотнение неисправно.
Если при закрытых вентилях S1та S2 и других вентилях кристаллизатора-охладителя, в системе не выявлено холодных мест, а стрелка манометров М6 или М7, установленных на кристаллизаторах-охладителях
отклонилась в сторону набора вакуума, то это может свидетельствовать о том, что вентиль S1 или S2 пропускает вакуум в соответствующий кристаллизатор-охладитель, и его необходимо заменить.
Если, при наборе вакуума на первом этапе, его показатель сразу стал - 0,99 кПа, нет его падения со временем, это может свидетельствовать, что в системе свищей нет, и необходимо перейти к следующему этапу, и искать неисправности в кристаллизаторе-охладителе.
На этом этапе, при наличии разряжения в системе, открываются вентили S1 или S2, и в кристаллизаторы К1 или К2 подается вакуум. Вакуум подается постепенно. Разряжение в системе падает
(манометр М3), но спустя некоторое время должно подняться к показателю -99 кПа.
Если разряжение не достигло намеченной величины необходимо проверить:
- закрыты ли все примыкающие краны и вентили и подтянуть гайки фланцев;
- наличие холодных мест около данных кранов и вентилей кристаллизатора-охладителя;
- крепление и плотность обзорного стекла кристаллизатора-охладителя;
- наличие холодных мест около соединений и уплотнений мотор-редуктора;
- проверить краны на вакуумметрах и сами вакуумметры на пригодность к работе (целостность) и наличие холодных мест(свищей);
Выявленные недостатки устраняются путем обтяжки болтов соединений, замены уплотнителей, сварочных работ, замены приборов КИП и А.
Если же проблема недостаточного вакуума выявлена уже на первом этапе (вакуум в системе не набирается до -0,99 кПа),- то тогда надо переходить сразу к определению неполадок в системе пароструйных насосов.

При этом могут быть выявлены следующие неисправности.
1) Закупорены сопла эжекторов (одно или два):
Признак: Труба после диффузора пароструйного эжектора холодная. Если закрыть приток охлаждающей воды к следующему конденсатору, то можно выявить, что также конденсатор остается холодным.
Если бы через сопло проходил пар, то при отсутствии охлаждающей воды конденсатор должен был бы нагреваться.
В подобном случае следует снять паровой трубопровод и очистить паровые сопла. Целесообразным является установка на входе сопла сеточки диаметром 2,0-2,5 мм, которая может задерживать загрязнения перед соплами, на пример - окалину.
2) Наблюдаются гидроудары воды. Конденсаторы вибрируют, следовательно стек воды из конденсатора может быть неправильный. В том можно убедиться путем постукивания по конденсатору молотком.
Пустой конденсатор дает звонкий звук, полный воды конденсатор дает глухой звук при постукивании.
Причины:
а) поплавковая камера и сам поплавок неисправны. Необходимо разобрать поплавковую камеру и проверить отверстия, и герметичность поплавка;
б) пропуск (отверстие в корпусе, фланце), засорение, неисправность вентилей регулирования подачи воды к конденсаторам. Необходимо прочистить (заменить) вентили;
в) неисправность центробежного насоса который откачивает воду (причины неисправности описаны в инструкции по эксплуатации насоса);
3) В процессе запуска пароструйного блока в работу, когда отсасывается наибольшее количество воздуха при низком вакууме, блок работает с сильным шумом. С повышением вакуума, шум уменьшается.
Это значит, что в одном из мест, блок не герметичен. Не герметичность ищут по общему принципу "поиска холодного места" или места испарения (подтеки конденсата).
Иногда, особенно в летний период, когда перепады температуры между воздухом в цехе и трубопроводами подачи воды образуют конденсат на поверхности оборудования (трубопроводов), определить неплотное место достаточно сложно. В таком случае, блок испытывают давлением, нагнетая к нему воздух (равно как и кристаллизатор-охладитель).
Методика предоставлена ниже в разделе "Особенности".
4) При работе наблюдаются следующие процессы: колебание вакуума, неравномерная
работа, сильный шум то возникает то пропадает, всасывающий патрубок одного из пароструйных эжекторов становиться горячим.
Причиной может быть забитый трубопровод между всасывающим пароструйным эжектором
и конденсатором, или его входное отверстие уменьшено в следствие
попадания посторонних предметов, либо в следствие наличия на стенках слоя накипи.
Эжектор необходимо демонтировать, трубопроводы проверить на предмет соблюдения
диаметров прохода и наличия накипи.
На фото эжектор . Накипь на стенках всасывающего патрубка и камеры смешения
Изменено: Виктор Ратов - 23.07.2018 11:38:22
 
Похожие признаки возникают при попадании посторонних предметов в трубопровод подачи воды к одному из
конденсаторов ІІ или ІІІ, которые прошли регулирующие краны, но не попали в конденсатор (имея "неправильную"
форму и не возможность пройти вводное колено), и остались в трубе. Эти посторонние предметы, под давлением
(протоком) воды работают как клапан-поплавок, периодически уменьшая/увеличивая диаметр прохода

воды к конденсатору.

Отличительным признаком такой неисправности является лишьто, что всасывающий патрубок одного из
Пароструйных эжекторов не является постоянно горячим (как в предыдущем случае), а при регулирование подачи
воды краном, резко становится или холодным или горячим (не поддается настройке).
 
5) После длительного периода эксплуатации могут появиться отложение накипи между соплом и конусом
эжектора,
 
а также накипь на стенках камеры смешения и диффузоре самого эжектора, которая настолько сузит

поперечное сечение, что это приведет к ухудшению вакуума.
Признаком этой неисправности может быть нестабильная работа охлаждения, когда разряжение набирается быстро, но при работе оборудования оно постепенно снижается.
Изменено: Виктор Ратов - 23.07.2018 11:59:39
 
Естественным, в данном случае , является наличие накипи на самих соплах.
Сопло 1.jpg (31.17 КБ)
Сопло 2.jpg (30.82 КБ)
 
Такой же признак при образовании накипи в коллекторе конденсатора.
При определенных обстоятельствах в конденсаторах, при очень твердой воде, может также образоваться накипь.
После снятия крышки конденсатора (при ее наличии) можно убедиться в состоянии его элементов.
К сожалению, большинство конденсаторов не имеют крышек, они изготовлены не разборными, поэтому процесс выявления проблемы накипи на внутренних стенках связан с повреждением целостности и нуждается дополнительного знания внутренних конструктивных особенностей конденсаторов.
Удаление накипи можно провести с помощью кислоты, которая применяется общеизвестным способом.
В некоторых случаях, с конденсаторами, кислоты не дают желательного результата, потому придется их
раскрывать и проводить механическую чистку.
6) Неполадки также могут быть обусловлены износом. Если после более длительного срока работы
поперечные сечения отверстий сопел увеличены путем износа или разъедания агрессивными газами или парами, то агрегат также выходит из строя.
В подобном случае изношенные детали (например сопла) должны быть заменены новыми.

7) Общей причиной снижения производительности оборудования охлаждения может быть ухудшение качества пара, а именно увеличение влажности. Эта причина часто вникает потому, что оператор котельной не обратил внимание на увеличение уровня воды в барабанах котла, и как следствие пар пошел важный.
Для устранения такой причины, необходимо известить оператора котельной о данной проблеме,
и удалить конденсат из отделителя воды.
 
4. Особенности.
Испытание давлением.
Некоторые специалисты предлагают набрать систему и охладитель-кристаллизатор водой, и проверять герметичность с давлением до 2 кгс/см.кв..
Из практического опыта это не всегда дает возможно получить результат. Проблематично в летний период, когда за счет перепада температур воздуха в рабочей зоне и на поверхности оборудования с водой образуется конденсат (особенно на предприятиях, где нет системы кондиционирования помещений), с точки зрения гигиены (вторичного обсеменения бактериями), хотя при этом саму воду можно набирать пищевого качества, а в воду можно добавлять разнообразные активные примеси, которые обладают дезинфицирующими свойства; и совсем не желательным является попадание воды на сопла эжекторов.
Более рациональным способом проведения испытаний является набор в систему и кристаллизатор-охладитель очищенного сжатого воздуха, с давлением не болеечем 1 кгс/см.кв. Это связано с конструктивными особенностями узла уплотнения (сальника) вала мешалки охладителя-кристаллизатора, работа которого предусмотрена с вакуумом, а не с давлением.
Вакуумметры при этом снимаются и проверяются отдельно, а места их присоединения закупориваются пробкой, отсоединяются от системы подачи воздуха воздушные краны; устанавливается блинда на выход из диффузора эжектора L4, исходный патрубок насоса откачки воды, выходной фланец коренного вентиля подачи воды V4, выходной фланец отделителя воды; закрываются краны присоединенные к внешним трубопроводам, а краны, которые имеют гайки крепления к продуктовым, другим трубопроводам откручиваются, что бы иметь возможность понимания целостности внутренних уплотнений (выходные штуцера можно вцепить небольшие шарики);
Работы целесообразно поводить при полной тишине на производстве, если это возможно.
В ручной распылитель набирается вода и добавляется жидкое мыльное концентрированное средство,
например "Пчелка". После блиндования и набора давления, распылителем проводится нанесение на поверхности системы и оборудования мыльного раствора.
Преимуществами такого способа являются:
- небольшие расходы раствора на единицу поверхности (за счет распыленности);
- визуальное проявление проблемы нарушения герметичности (надутый шарик, "кипение");
- внеочередная уборка оборудования (улучшение санитарного состояния);
- возможность быстро устранить проблему не герметичности
(давление быстро можно сбросить, трещину заварить, прокладку поменять, опять набрать давление) и продолжить поиск уже меньших отверстий, которые при наличии больших не проявлялись;
- хорошее настроение персонала (окунание некоторых персоналий в детство);
У данного метода есть и свои недостатки. Основным из которых является затрудненный поиск проблем под термоизоляцией, в том числе в местах соединения патрубков с аппаратами. Поэтому, при монтаже термоизоляции необходимо учитывать возможность нарушения герметичности сварочных швов, и по возможности оставлять их открытыми для обзора.
 
5. Альтернатива
Как уже оговаривалось, достаточно надежным кристаллизатором-охладителем может служить вакуум-выпарной аппарат МЗС 320.
Его конструкции и работа хорошо описаны в интернет ресурсах, а ряд особенностей при эксплуатации в качестве кристаллизатора-охладителя подано в данной публикациях ранее. Простота и
надежность, не высокая стоимость делают его доступным для широкого круга потребителей. К тому же, большое количество запасных частей ( в том числе - б/у, со складского хранения) на рынке, существенно сокращает расходы на его ремонт, а при правильной эксплуатации и техническом поддержании - сводят затраты к нулю. Единственное на что необходимо обратить внимание, это на правильный подбор сальникового уплотнения вала мешалки, с учетом требований системы пищевой
безопасности и обеспечения плотности.

На рис.1 (см. раздел первый) подключение вакуумной системы к кристаллизатору-охладителю производится с помощь дисковых затворов S1 или S2. В случае применения стандартных для систем
Виганд, необходимо обеспечить подачу воды на затвор ( см. Рис.1), с целью уплотнения и надежного поддержания вакуума.
Из практического опыта можно сказать , что установка системы в ее стандартной конструкции не всегда возможна. Многие малые предприятия не имеют больших площадей или не имеют возможности в их расширении и устанавливают оборудование в уже состоявшихся цехах с установленным ранее оборудованием.
За частую, необходимо обеспечить проход между кристаллизаторами-охладителями, что требует не опускать, а поднимать патрубки отвода соковых паров , а так же сдвинуть местоположение
пароструйного компрессора ( Рис.2). В таком случае, применение стандартных дисковых затворов входящих в комплект поставки (S1,S2) не всегда является возможным ( особенно если необходима вертикальная установка), а достижение вакуума является принципиально важным. Кроме того, подобное
оборудование для охлаждения сгущенного молока в большинстве своем является (поставляется) б/у (после капитального ремонта и восстановления) и наличие в его составе дисковых затворов с
сохранившимися показателями качества футировки под большим вопросом.
Решение данных задач возможно при использовании дисковых затворов SYLAX DANFOSS. С футеровкой EPDM, диском из нержавеющей стали они работают под вакуумом много лет, даже имея чугунный корпус.
Они не требуют обязательной подачи воды, могут быть установлены как вертикально, так и горизонтально, и показали высокую надежность.
Обратите пожалуйста внимание на вентиль V1 (рис. 2).
Если баттерфляй S1 и S2 установлены вертикально, обязательно установите данный вентиль.
Это защита от дурака.
Из опыта могу с уверенностью сказать, что один да найдется. Подаст воду на систему охлаждения и забудет включить центробежный насос. Или не отрегулирует, и воды пойдет на столько много ( если у Вас не ограниченная подача), что насос с ней не справиться.
Открывая вентиль, можно проверить наличие воды в системе (и ее слить).
Идеальным вариантом установить систему автоматики (датчик протока после насоса, датчик открытия на вентиль V4, реле времени). Такая простая система даст возможность защитить себя от попадания воды в продукт через пароструйный сгуститель из-за халатности оператора или по причине поломки
(остановки) насоса.
Изменено: Виктор Ратов - 27.07.2018 23:21:08
 
На Рис.2, представлена альтернативная схема
 
Как видите, система эжектор-конденсатор отсутствует.
Ее вполне можно заменить на вакуумный насос с выносным эжектором. В данном случае, в системе , для создания вакуума с целью охлаждения сгущенного молока изготовленного по ГОСТ, в количестве 1100 кг с температуры 60 С до температуры 20 С, за 20 минут, был использован вакуумный водокольцевой насос ( моноблочная версия) серия V, производства компании SPECK ( V-430-35.0059).
В данном случае, был установлен насос с навеской , из тех, что были на складе, опять таки б/у, купленный на соседнем предприятии которое попросту вырезали на металлолом за 500 долларов США.
В системе добились достаточно хорошего вакуума - 0.99 кПа.
К положительным сторонам от такой модернизации можно отнести снижение влияния внешних факторов на показатель вакуума, а именно:
1) нивилирование повышения температуры охлаждающей воды в летний период;
2) снижение зависимости от колебания качества пара;
Кроме того:
- сокращается время поиска неисправностей;
- упрощается работа оперативного персонала;
- сокращаются затраты на выведение системы в рабочие параметры при цикличном использовании;
 
Для предприятий, которые внедряют проект по производству сладкого
сгущенного молока и молокопродуктов, первоначальные затраты могут быть
перерасппределены. Так, к примеру, стоимость одного эжектора (комплект
эжектор + сопло) достигает 1000 долларов США. Соответственно три
эжектора + стартовый (пусковой)= 4000 дол.США. К этому следует
добавить стоимость 2-х конденсаторов и поплавковой камеры.
Освободившиеся средства можно использовать на покупку вакуумного насоса.
Стоимость нового вакуумного насоса конечно может несколько расстроить, но если задаться целью, можно найти вполне нормальный б/у по достаточно сходной цене.
Единственное, необходимо убедиться то ли Вы покупаете. Это можно сделать быстро и бесплатно.
Для этого, обратитесь в представительство поставщика в стране, дайте заявку, заполните опросный лист и получите коммерческое предложение. Они Вам все посчитают и проверят. То, что Вы у них ничего не будете покупать им знать не обязательно.
При покупке б/у насосного оборудования убедитесь, что во время хранения у продавца в насосе не оставили воду. Это опять таки необходимо сделать самостоятельно, по месту нахождения насосов, и желательно не предупреждая о данной проверке заранее. Можно внести соответствующий пункт в контракт.
Проблема в том, что если насос хранился на складе в зимнее время, имеется большая вероятность , что он поврежден за счет замерзания воды (по опыту могу сказать - было).
К сожалению, полностью оказаться от всей системы охлаждения не представляется возможным. Если Вы хотите охлаждать продукт за 15-20 минут, главный конденсатор, пароструйный сгуститель Вам придется все таки купить оригинальный. Если время охлаждения до 20-22 минут для Вас не критично, то вполне можете попробовать отказаться от пароструйного сгустителя. Эксперименты, проведенные в производственных условиях показали результат во времени охлаждения 30-35 минут.
Изменено: Виктор Ратов - 01.08.2018 23:26:37
 
На рис.3 представлена схема сепаратора изготовленного кустарным способом из подручных материалов, который используется в настоящее время на одном из предприятий.
Если после покупки основного оборудования, совсем не осталось средств, его можно изготовить самостоятельно и быстро.
Изменено: Виктор Ратов - 28.07.2018 00:18:55
Страницы: 1
Читают тему
Для общения в Молочном клубе необходима авторизация
14.11.2018

Черная дыра информационных систем

Над рынком пищевой продукции встала тень очередного проекта властей по "прослеживаемости" на рынке. По итогам заседания Правительства, состоявшегося 31 октября, органам власти поручено проработать вопрос и обеспечить совместимость информационных систем в области качества продуктов питания, подконтрольных Минпромторгу, Россельхознадзору и Роспотребнадзору.
Маяк Высокое, ОАО
Адрес:  Беларусь, Витебская область, Оршанский район, деревня Купелка 
 
Колхоз Дружба, сельскохозяйственная артель
Адрес:  с. Ахрат, ул. Школьная, д. 31 
 
МОЛОЧАЯ ИНДУСТРИЯ, ООО
Адрес:  г. Белгород, бульвар Юности, д. 19 кв. 20