Молочний сепаратор пристрій, принцип роботи, застосування, Міасскій завод доїльного обладнання
Незбиране молоко, яке ще не проходило будь-якої обробки, містить в собі безліч компонентів, серед яких одне з найважливіших значень має жир. І цей жир можна виділити з молока з мінімальними витратами. Наприклад, банку з молоком можна просто поставити в холодильник, і вже через один-два дня в її верхній частині утворюється білий шар ніжних вершків, які є нічим іншим, як жиром. Однак виділення вершків з молока можна провести набагато швидше і простіше, для цього потрібно використовувати відцентровий сепаратор для молока.
Перший відцентровий сепаратор з'явився в далекому 1878 році цей пристрій виявилося дуже зручним і ефективним, тому в короткі терміни отримало найширше розповсюдження. У наш час молочні сепаратори відцентрового типу активно застосовуються і в харчовій промисловості, і в домашньому господарстві. Важливу роль в цьому зіграли нескладний пристрій, розумна вартість і вкрай проста експлуатація сепараторів, особливо побутових. Тому сьогодні практично кожен фермер, який містить навіть одну корову, може без проблем отримувати з молока вершки, виробляти масло і багато інших продуктів.
Типи сепараторів і продукти сепарації
На сьогоднішній день існує кілька типів сепараторів, які відрізняються за призначенням, області застосування, конструкції і характеристиках.
Промислові сепаратори, як неважко зрозуміти, використовуються в харчовій промисловості, вони дозволяють виробляти різну переробку молока у великих обсягах (десятки тонн на добу), це складні апарати, що займають цілі цехи. Побутові сепаратори знаходять найширше застосування серед приватних фермерів, це прості за конструкцією і експлуатації апарати, які дозволяють без зайвих витрат часу і сил переробляти відносно невеликі обсяги молока.
За своїм призначенням та сфери застосування сепаратори діляться на досить велику кількість типів:
• сливкоотделитель - для поділу незбираного молока на вершки і обрат (або, що те ж саме, знежирене молоко);
• Нормалізатори - для виробництва молока з необхідною жирністю;
• Очищувачі - для видалення з молока пилу, сторонніх домішок і різних забруднень без поділу молока на складові його продукти;
• Універсальні - сепаратори, що забезпечують відділення вершків, видалення забруднень і виконання інших операцій;
• Сирні сепаратори - для поділу сирного згустка на сир і сироватку;
• Кларіфікатори - для освітлення і гомогенізації молока;
• Сепаратори для освітлення сироватки;
• Сепаратори для знежирення сироватки.
У харчовій і молочної промисловості знаходять застосування всі ці та деякі інші (спеціалізовані) типи сепараторів, в побуті ж використовуються тільки звичайні сепаратори для отримання вершків і сепаратори з функцією видалення з молока всіх сторонніх домішок (тобто, універсальні). Хоча де-факто, всі побутові сепаратори сьогодні є універсальними, так як вони дають можливість отримувати вершки різної жирності і одночасно очищають молоко.
За конструкцією сепаратори діляться на три типи:
• Відкриті сепаратори - в цих апаратах молоко на вході і отримані продукти на виході контактують з повітрям. Такі сепаратори найбільш прості за конструкцією, вони можуть бути автономними і переносними, проте в них є один недолік - через контакт з повітрям молоко піниться, що погіршує роботу сепаратора;
• Напівзакриті сепаратори - в апаратах цього типу молоко подається відкритим способом (контактує з повітрям), а одержувані продукти сепарації по герметичним трубопроводах надходять в закриті ємності. Перевагою сепараторів такого типу є чистота продуктів сепарації;
• Закриті сепаратори - найбільш складні сепаратори, в яких подача цільного молока і відведення продуктів сепарації здійснюється без доступу зовнішнього повітря по герметичним трубопроводах. Такі сепаратори не є самостійним обладнанням, а обов'язково входять до складу ліній з переробки молока і виробництва молочних продуктів.
Всі побутові сепаратори мають відкриту конструкцію, а напівзакриті і закриті сепаратори застосовуються тільки на молокозаводах та інших підприємствах харчової промисловості.
• З ручним приводом;
• З електричним приводом.
Найбільш сучасні, зручні і продуктивні сепаратори, обладнані електричним приводом. Однак навіть в наш час не втрачають актуальності сепаратори з ручним приводом, так як вони мають більшу автономністю, абсолютно не залежать від наявності або стабільності електропостачання, а головне - мають дуже доступну вартість. Хоча ручні сепаратори вимагають певних витрат сил і стомлюють оператора, але іноді це єдина можливість переробити молоко.
Надалі ми будемо говорити тільки про побутові сепараторах, які становлять найбільший інтерес для фермерів.
Пристрій і принцип дії типового побутового сепаратора
В основу роботи сепаратора покладений процес поділу (або сепарації, чому, власне, апарат і отримав свою назву) молока за допомогою відцентрових сил. Сепарація молока можлива завдяки тому, що цей продукт є не гомогенної рідиною, а дисперсної сумішшю ряду компонентів, що мають тонкодисперсное стан. Простіше кажучи, речовини, що становлять молоко, збираються в мікроскопічні кульки, які більш-менш вільно плавають в розчині.
В першу чергу, дисперсне стан має входить до складу молока жир (який становить основу вершків), тому кульки жиру найбільш просто відокремити від молока. Це можливо завдяки тому, що жир і обрат мають різну щільність - завдяки цьому, зокрема, відбувається накопичення вершків у верхній частині банки з молоком, так як кульки жиру легше молока і з плином часу просто-напросто спливають.
Однак процес поділу молока на вершки і обрат буде йти швидше, якщо молоко обертати з великою частотою в спеціальній ємності. Під впливом відцентрових сил обрат, що має високу щільність, буде концентруватися під стінами обертового судини, а більш легкі кульки жиру будуть прагнути до осі обертового судини. Через якийсь час молоко в цій ємності розділиться на два помітних шару різної товщини, більш широкий шар белесоватой рідини - це обрат (знежирене молоко), тонкий шар білої густої маси - вершки.
Власне, в цьому і полягає принцип роботи молочного сепаратора, проте в ньому поділ молока на вершки і обрат здійснюється не простий ємністю, а за допомогою обертового дуже швидко (від 10 до 13 і більше тисяч обертів на хвилину) барабана. Також в сепараторі реалізований відведення вершків і відвійок, що виключає змішування цих продуктів.
Як влаштований барабан? Чи не занадто складно. Основу барабана становить пакет конусоподібних розділових тарілок, що мають перфорацію і розташовані по колу шипи невеликої довжини. Тарілки укладаються один на одного, утворюючи пакет, шипи не дають їм злипнутися і утворюють міжтарілочний простір, в якому якраз і відбувається поділ молока. Перфорація в тарілках виконана таким чином, що при зборі їх в пакет утворюється шість вертикальних каналів. Пакет розділових тарілок надаватися на склянку, який встановлений на підставі, і зверху вся ця конструкція через ущільнювальні прокладки закривається кришкою.
У верхній тарілці (яка називається розподільної) і в кришці передбачені отвори для відводу вершків і відвійок, у верхній тарілці також вбудований гвинт регулювання жирності вершків. Тут же знаходиться грязьова порожнину сферичної форми, в якій накопичуються сторонні домішки, присутні в молоці, казеїн і т.д.
Барабан розташовується у верхній частині корпусу (станини) сепаратора, він встановлюється на шпиндель редуктора, за допомогою якого приводиться в обертання з необхідною швидкістю. На барабан надівається нескладна конструкція, в якій об'єднані приймачі вершків і відвійок - в них з барабана надходять продукти сепарації. З приймачів виходять відвідні ріжки, через які продукти сепарації стікають в підставлені ємності.
Сепаратор закривається кришкою, у верхній частині якої знаходиться поплавкові камера, яка забезпечує дозовану подачу молока в барабан. На кришку встановлюватись молочна чаша великої місткості - в неї наливається молоко, яке через отвір в нижній частині надходить камеру поплавця і в барабан.
У нижній частині корпусу сепаратора знаходиться електродвигун з муфтою і редуктором або ручний привід шестереночние типу. У разі електричного сепаратора на його корпус виведена кнопка включення, а іноді і інші органи управління. У ручних сепараторах на бічній частині корпусу передбачена знімна ручка.
Побутовий сепаратор має розбірну конструкцію, що потрібно, щоб очистити і промивання всіх деталей після сепарації молока.
Принцип роботи побутового сепаратора
Працює сепаратор просто. Молоко з чаші через камеру поплавця поступає в верхню частину барабана, де через порожнину в склянці стікає вниз, під пакет тарілок. Під впливом відцентрових сил молоко надходить у вертикальні канали пакета тарілок і розподіляється в межтарельчатого просторі. Тут воно розділяється на дві фракції - вершки, які рухаються в бік осі барабана, і відвійок, який збирається на периферії барабана. Потоки вершків і відвійок піднімаються у верхню частину барабана, і через відвідні отвори у верхній тарілці надходять в приймачі вершків і відвійок, а через них - в відвідні ріжки і в підставлені ємності.
Зміна жирності вершків досягається поворотом гвинта у верхній тарілці. При установці гвинта в те чи інше положення проводиться плавне або ступеневу зміна співвідношення кількість вершків і відвійок. У сучасних побутових сепараторах це співвідношення може змінюватися від 1: 4 до 1:10, іноді зустрічаються апарати з максимальним відношенням 1:12. Жирність вершків зростає зі збільшенням відношення кількості вершків і відвійок, однак на максимальну жирність продуктів сепарації в кінцевому підсумку впливає жирність використовуваного молока.
Принцип, закладений в регулювання жирності, дуже простий. По осі гвинта проходить отвір, через яке здійснюється відбір вершків з барабана і подача їх до приймальника вершків. При угвинчуванні гвинта вершки відбираються з найбільш близького до осі обертання барабана шару, де вони мають максимальну жирність - в цьому випадку вихід вершків зменшується, але їх жирність зростає. При вивінчіваніі гвинта відбір вершків проводиться з шарів, більш віддалених від осі барабана, а значить, і менш жирних. У цьому випадку вихід вершків зростає, але їх жирність падає.
Такий принцип роботи закладений у всіх сепараторах--слівкоотделітелях, сепаратори інших типів можуть дещо відрізнятися пристроєм і роботою, однак тут ми про них говорити не будемо.
Прийоми роботи з сепаратором
Головний принцип, яким слід керуватися при використанні сепаратора, дуже простий - потрібно слідувати тим рекомендаціям, які дані виробником апарату в інструкції по експлуатації. Однак є кілька загальних прийомів роботи з сепаратором, які підходять для апаратів всіх типів.
Перед роботою сепаратор потрібно зібрати - зібрати барабан, встановити його на шпиндель, поставити приймачі вершків і відвійок, закрити кришкою і встановити молочну чашу. Потім потрібно налити молоко, включити сепаратор, відрегулювати потік вершків і відвійок, і зробити сепарацію. При нормальній роботі сепаратор повинен давати рівний звук, в ньому не повинні виникати вібрації, удари і т.д.
Важливо відзначити, що в електричний сепаратор можна наливати молоко відразу після включення - звичайно потрібно від 4 до 10 хвилин на «розгін» барабана. Пов'язано це з наявністю муфти, яка запобігає поломку редуктора і двигуна при різкому включенні. Електродвигун відразу після включення починає обертатися зі значною швидкістю, але завдяки муфті редуктор і барабан спочатку обертаються досить повільно, і тільки через кілька хвилин виходять на робочий режим.
Щоб досягти найкращих результатів сепарації, потрібно використовувати або парне молоко, тільки що отримане від корови, або молоко, підігріте до температури 35 - 45 ° C.
Після переробки молока сепаратор розбирається, всі його деталі ретельно промиваються, і обов'язково очищається грязьова порожнину верхньої тарілки. Потім всі деталі просушують і кладуть на зберігання.
В цілому, молочний сепаратор - просте, надійне і ефективне пристрій, який допомагає на дому організувати переробку молока і отримувати різні молочні продукти без значних витрат часу, сил і засобів.