Поточно-механізована лінія РЗ-ФВТ-1

Поточно-механізована лінія РЗ-ФВТ-1 призначена для витопки харчових жирів з жиру-сирцю (крім міздрового жиру й шийних зарізів) і використовується в жирових цехах м'ясокомбінатів.

Комплект обладнання лінії включає систему трубопроводів для пари й води, шафу керування, щиток приладів, конденсатор, машину для витопки жиру РЗ-АВЖ-245, бачки, покажчик рівня, контрольну ємність, центрифугу шнекового типу, відцентрові машини, відстійники жиру, охолоджувач жиру, електричну таль.

Технологічний процес виробництва харчових тваринних жирів на даній лінії складається з наступних основних операцій: здрібнювання й витопки жиру на машині РЗ-АВЖ-245, поділу жиромаси на центрифузі шнекового типу, очищення жиру на сепараторах, охолодження жиру й передачі його на пакування або безтарне зберігання, прийому шквари із центрифуги шнекового типу.

Машина РЗ-АВЖ-245 призначена для здрібнювання жиру-сирцю, витопки жиру, передачі отриманої жирової маси на наступні операції. Вона складається зі станини, бункера, корпуса, що обертається, перфорованого барабана, який є основним робочим органом машини. На циліндричній поверхні барабана розташовані 152 отвори діаметром 6 мм. У центрі барабана укріплений рухливий ніж для первинного здрібнювання жиру-сирцю й відкидання його на стінку перфорованого барабана. Усередині розташовані два нерухливих ножі для підрізання часточок жиру-сирцю, які потрапили й залишилися в отворах барабана. Їх кріплять до корпуса машини й за допомогою гайок регулюють зазор між внутрішньою стінкою барабана й ножами. Перфорований барабан з рухливим ножем приводиться в обертання електродвигуном. Барабан вмонтований у корпус із патрубками для підведення пари й вивантаження жиромаси. Сальник на валу барабана перешкоджає витіканню вмісту барабану в процесі роботи машини.

Таблиця 5.31

Технічна характеристика машини РЗ-АВЖ-245

Потрапивши в машину для витопки жиру РЗ-АВЖ-245, жир-сирець подрібнюється, відкидається відцентровою силою до стінок барабана, вдавлюється в перфоровані отвори, підрізується нерухливими ножами й попадає в простір, утворений внутрішньою стінкою корпуса й обертовим барабаном, куди подасться гостра пара тиском не менше 0, 15 МПа. Поряд з парою в бункер машини РЗ-АВЖ-245 подають гарячу воду температурою 90—95°С із розрахунку 300 дм³ на 1 т жиру-сирцю.

Шматочки жиру в зоні впливу гострої пари швидко нагріваються — жир переходить із твердого агрегатного стану в рідкий, білки оболонок жирових клітин денатурують. Через зруйновані оболонки нагрітий жир витікає й разом зі шкварою у вигляді жиромаси під напором, який створюється обертовим барабаном, по трубопроводу подається в покажчик рівня, звідки за допомогою відцентрової машини АВЖ-130 нагнітається в центрифугу шнекового типу ОГШ-321К-01, де відбувається відділення шквари (тверда фаза) від рідкої фракції (жир, вода й дрібні частки шквари). Тверда фракція через розвантажувальні вікна ротора центрифуги попадає в прийомний відсік кожуха, а з нього в напільний візок. Температура жиромаси з машини витопки жиру повинна бути не нижче 80°С.

Рідка фракція із центрифуги по трубопроводу зливається в контрольну ємність, звідки самопливом надходить у відцентрову машину АВЖ-130 і нагнітається в бачок покажчика рівня першого сепаратора. Покажчики рівня встановлені перед кожним сепаратором і призначені для підігріву жиро-водної емульсії до температури 95°С.

З бачка покажчика рівня жиро-водна емульсія надходить у барабан першого сепаратора, куди також подається гаряча вода. У сепараторі відбувається відділення жиру від води й дрібних часток шквари. Жир з першого сепаратора, призначеного для грубого очищення жиро-водної емульсії, подається центробіжною машиною послідовно в другий і третій сепаратори для остаточного (тонкого) очищення. Очищений жир із третього сепаратора надходить у відстійник, а потім в охолоджувач.

Таблиця 5.32

Технічна характеристика поточно-механізованої лінії РЗ-ФВТ-1

Загальна тривалість переробки жиру-сирцю становить 6 хв 55 секунд, у тому числі тривалість витопки жиру на відцентровій машині РЗ-АВЖ-25 становить 5 секунд; відділення шквари на центрифузі шнекового типу – 15 секунд; трикратне очищення жиру на сепараторах – 4 хв 25 секунд; охолодження на охолоджувачі – 2 хв 10 сек.

Завдяки використанню машини РЗ-АВЖ-245, яка забезпечує виконання декількох технологічних операцій, тривалість основних стадій процесу (подрібнювання, витопки й відділення шквари) становить 5% загальної тривалості циклу переробки жиру-сирцю.

Технологічний процес переробки жиру-сирцю на даній лінії проводиться при наступних температурних режимах (табл. 5.33).

Таблиця 5.33

Температура проміжного продукту при переробці різного жиру-сирцю

Основні показники експлуатації поточно-механізованої лінії РЗ-ФВТ-1 наведені в табл. 5.34.

Таблиця 5.34

Основні експлуатаційні характеристики РЗ-ВФТ-1

Важливою обставиною при експлуатації поточно-механізованої лінії РЗ-ФВТ-1 є строге дотримання послідовності пуску й зупинки устаткування. Спочатку включають сепаратори й центрифугу і після досягнення паспортної частоти обертання пускають у роботу машину РЗ-АВЖ-245 і відцентрові машини або насоси. Прогрівання устаткування лінії здійснюють протягом 5—10 хв при досягненні температури води на виході із сепараторів у межі 90—95°С і наявності в системі необхідного тиску пари жир-сирець завантажують у машину РЗ-АВЖ-245.

Для контролю тиску пари передбачена сигналізація при зниженні його нижче 0, 15 МПа, для чого на магістральному паропроводі встановлений електроконтактний манометр. Аналогічний прилад доцільно встановлювати на магістральній лінії водопроводу, щоб контролювати тиск холодної води й сигналізувати при його зниженні нижче 0, 15 МПа. Для контролю за температурою гарячої води й жиру на трубопроводі й на жиропроводі перед сепараторами встановлюють електроконтактні термометри. У випадку зниження температури води нижче 90°С прилад сигналізує. Пуск і зупинку електроустаткування здійснюють із шафи керування.

З метою зниження забруднення навколишнього середовища відсепаровану воду перед спуском у каналізацію доцільно направляти в жироуловлювач. Пара, що виділилася з жирової маси й жиро-водної емульсії, направляється в конденсатор, де охолоджується холодною водою та у вигляді конденсату зливається в каналізацію. Фуз варто збирати в збірнику або передувочному баці й направляти в цех кормових і технічних продуктів на подальшу переробку. Якість очищення жиру на даній лінії визначають візуально. При надходженні із третього сепаратора мутнуватого жиру по зворотній лінії його направляють на повторне сепарування.

Для розбирання й чищення барабани за допомогою електроталі витягають із сепараторів і по монорейковому шляху, розташованому на відстані 300-500 мм від стелі, транспортують на стіл, де встановлюють пристосування для розбирання.

По закінченні роботи перед зупинкою сепараторів необхідно перекрити подачу сепарованого жиру, промити барабани кількаразовим заповненням їх гарячою водою, за допомогою триходового крана перекрити подачу води, промити всю лінію гарячою водою й продути парою, спустити воду, яка залишилася, із трубопроводів і машин, вимкнути електродвигуни.

Для розподілу жиромаси на тверду й рідку фракції в складі поточно-механізованої лінії РЗ-ФВТ-1 передбачена шнекова горизонтальна центрифуга відстійного типу ОГШ-321К-01. Вона складається зі станини, ротора, усередині якого поміщений шнек із планетарним редуктором, який отримує обертання безпосередньо від ротора (цапфи останнього перебувають у двох опорах). Основним вузлом центрифуги є ротор циліндричної форми, розташований горизонтально на двох опорах-підшипниках (правої й лівої). З торця ротор закритий цапфами-кришками, якими він опирається на підшипники.

Ротор приводиться в дію від електродвигуна за допомогою клиноремінної передачі, огородженої кожухом. Усередині ротора розташований шнек, який призначений для транспортування шквари до розвантажувальних вікон ротора. Обертання передається через спеціальний планетарний редуктор, що забезпечує обертання шнека в одну сторону з ротором, але з деяким відставанням. Наявність різниці в частоті обертання шнека й ротора створює умови для примусового переміщення шквари уздовж внутрішньої поверхні ротора. Через порожні цапфи ротора й шнека проходить живильна труба, по якій підводять жиромасу у внутрішню порожнину барабана шнеку, звідки вона через вікна викидається у внутрішню порожнину ротора.

Ротор у зібраному вигляді складається із трьох основних частин: лівої й правої цапф і порожнього циліндричного барабана. Він обертається на двох опорних підшипниках. Цапфи ротора одночасно служать днищами, які закривають барабан з торця. На торцевій поверхні правої цапфи є зливальні вікна, які перекриваються зливальними півдисками. Через зазначені отвори зливається вода, яка відділяється. На торцевій поверхні лівої цапфи ротора є вікна для вивантаження віджатої шквари.

Шнек є одним з основних вузлів центрифуги. Він призначений для транспортування шквари й складається з порожнього циліндричного барабана, на зовнішній поверхні якого приварені витки спіралі. Усередині порожнього барабана зроблені перегородки, які утворюють три камери для прийому маси. Камери мають по вісім розвантажувальних вікон. До торців барабана шнека прикріплені цапфи, які утворюють опорні шийки шнека. Ліва цапфа шнека постачена шліцами, якими з'єднується з водилом другого ступеня планетарного редуктора. Шнек опирається цапфами на підшипники, вмонтовані в цапфи ротора. У праву цапфу ротора вмонтований радіальний шарикопідшипник, який сприймає осьові навантаження, що виникають при транспортуванні шнеком шквари від шнека до розвантажувальних вікон.

Планетарний редуктор призначений для передачі обертання від ротора до шнека. Редуктор складається з литого циліндра, до якого з торців болтами прикріплені кришки. Права кришка прикріплена до фланця, посадженого на ліву цапфу ротора. У кришці редуктора з боку ротора встановлені гумові манжети, які перешкоджають витоку масла з редуктора й попаданню в нього пилу й бруду.

У корпус редуктора вмонтовані два зубчастих вінці із внутрішнім зачепленням першого й другого ступенів редуктора. Вони встановлені на підшипниках. У водилі першого ступеня встановлено два, а у водилі другого ступеня – три сателіти, які перебувають у зачепленні одночасно з вінцями й центральними шестірнями.

Кожух служить захистом від попадання в обертові частини ротора сторонніх предметів. Крім того, він перешкоджає проникненню рідкої фракції в камеру твердої фази. Внутрішня частина кожуха має ліву й праву камери. У ліву камеру надходить тверда фракція, а в праву – рідка.

Ротор центрифуги опирається цапфами на дві опори, кожна з яких складається з корпуса, кришки, двох бічних кришок і радіального шарикопідшипника. Механізм захисту редуктора охороняє редуктор і шнек центрифуги від перевантаження й поломки. У корпусі механізму захисту встановлена пружина, яка сприймає зусилля при роботі центрифуги.

У випадку миттєвого значного перевантаження або заклинювання шнека важіль перекидає кулачковий важіль, і укріплена на останньому пластинка натискає на кнопку мікроперемикача, який встановлений на корпусі механізму захисту й зблокований з електродвигуном центрифуги. При цьому електродвигун вимикається й вмикається звуковий сигнал. Планетарний редуктор огороджений кожухом.

Пускання центрифуги до роботи починають після перевірки змащення в редукторі й підшипниках. Потім на нетривалий період вмикають електродвигун і перевіряють правильність його ввімкнення – обертання ротора повинне бути за годинниковою стрілкою, якщо дивитися з боку подачі жиромаси. При досягненні центрифугою встановленої частоти обертання подають жиромасу.

У процесі роботи центрифуги періодично стежать за нагріванням масла в редукторі, температурою корінних підшипників. Так, температура масла в підшипниках не повинна перевищувати 60—65°С. Працювати на машині можна тільки при закритій кришці, яка повинна бути щільно притиснута до кожуху.

Таблиця 5.35

Технічна характеристика центрифуги ОГШ-321К-01

До складу поточно-механізованої лінії для витопки жирів РЗ-ФВТ-1 входять три сепаратори марки РТОМ-4, 6М. Вони являють собою роздільник тарілчастого типу з відцентровим пульсуючим вивантаженням осаду.

Станина сепаратора лита, її зовнішній усічений циліндр утворює камеру для збирання й виведення осаду в спеціальний збірник. Верхня частина циліндра являє собою чашу, на якій встановлюється й кріпиться приймально-вивідний пристрій. У нижній частині циліндричний приплив закінчується фланцем, на ньому кріплять електродвигун. Привід сепаратора від електродвигуна здійснюється через горизонтальний і вертикальний вали. На вертикальному валу нарізана шестірня, що перебуває в зачепленні із гвинтовою шестірнею.

Барабан – основний робочий орган сепаратора – складається з підстави, тарілкотримача з пакетом тарілок і кришки.

Приймально-вивідний пристрій для подачі в барабан сепарованого жиру, виведення з барабана освітленого жиру, води й осаду, а також подачі, уловлювання й відведення відпрацьованої буферної рідини складається з верхньої й нижньої камер, стакана, що підводить і відводить магістралі буферної рідини.

В обертовий барабан після попереднього прогрівання гарячою водою через фільтр подається тваринний жир температурою вище 90°С. Обробка його в барабані сепаратора відбувається далі таким способом. Через центральну трубку по каналах тарілкотримача він надходить у сепараторну камеру барабана, заповнюючи простір між тарілками. Під дією відцентрової сили жир, як більш легка фракція, направляється по поверхні конічних тарілок до осі обертання барабана й під тиском нових порцій, піднімаючись по каналу, виводиться через отвори у верхній гайці розділової тарілки у верхню камеру прийомного посуду.

Вода, відділена від жиру, проходить нагору по каналах розділової тарілки й через нижній отвір у верхній гайці надходить у верхню частину нижньої камери прийомного посуду. Осад, який перебуває в жирі, під дією відцентрової сили відкидається до периферії барабана й накопичується в спеціальному грязьовому просторі. Його періодично вивантажують через прорізи в кришці барабана й видаляють через нижню частину камери й приймач станини в приймач осаду (фузу).

Таблиця 5.36

Технічна характеристика сепаратору РТОМ-4, 6М

Використовуваний у лінії РЗ-ФВТ-1 для охолодження очищеного жиру охолоджувач Д5-ФОП являє собою теплообмінний агрегат, принцип дії якого полягає в наступному. Зі збірника жиру (відстійника) призначеного для охолодження, жир надходить до насоса, що приводиться в дію від електродвигуна за допомогою клиноремінної передачі, і через трубопровід направляється в перший, а потім у другий теплообмінники. Теплообмінники складаються із циліндрів ізоляції й охолодження, витиснених барабанів і торців кришок. Радіальний зазор між циліндрами – гвинтовий канал прямокутного перетину, рівний перетину трубопроводу холодоносія. Витиснені барабани й багатократні скребкові пристрої при обертанні барабанів завдяки центральній силі притискаються до поверхні циліндра охолодження й знімають кристалізований шар жиру. Перемішуючись із іншою масою, кристалізований жир робить перенесення тепла, і завдяки цьому температура маси знижується.

Таблиця 5.37

Технічна характеристика охолоджувача жиру Д5-ФОП

Відстійник жиру, який входить до складу комплекту устаткування лінії РЗ-ФВТ-1, являє собою відкритий, вертикально встановлений циліндричний сосуд з пароводяною сорочкою, утвореною двома порожніми циліндричними посудинами (циліндрами). У міжстінний простір надходить гаряча вода або гостра пара тиском до 0, 07 МПа. До порожніх циліндричних посудин приварені конічні днища, до днищ – труба діаметром 80 мм із вентилем для спускання відстою (фузу) і труба діаметром 25 мм із вентилем для зливання води із сорочки. У сорочку воду й пару подають через відповідні вентилі.

Пара, яка надійшла в сорочку, підігріває воду, конденсується, і зайва вода виходить через патрубок переливної труби, а у випадку засмічення переливного трубопроводу – через запобіжний патрубок. Трубопроводи переливання безпосередньо з'єднані з атмосферою, і запірну арматуру на них не ставлять.

Після відстоювання жир зливається через шарнірну трубу. У складі лінії відстійник виконує функцію збірника, тому шарнірну трубу не застосовують, а жир зливають через зливальний кран у нижній частині конічного днища.

На корпусі відстійника жиру є термометр для контролю температури. Ззовні до відстійника приварені чотири опорні лапи. Зверху відстійник закривають ґратами. У комплект устаткування лінії РЗ-ФВТ-1 входить відстійник жиру ОЖ-0, 85 місткістю 0, 85 м³ .

Таблиця 5.38

Технічна характеристика відстійника жиру ОЖ-0, 85

Практика експлуатації поточно-механізованої лінії РЗ-ФВТ-1 показала можливість одержання на ній високоякісного харчового тваринного жиру, який відрізняється стійкістю при зберіганні, що обумовлено проведенням технологічного процесу короткочасно, виключенням тривалого контакту жиру з повітрям, тому що процес протікає в основному в закритій системі й передбачає негайне охолодження готового продукту, завдяки чому гальмуються окисні деструктивні явища.

Донедоліків даної лінії варто віднести те, що на ній не можна переробляти в потоці всі види жирової сировини. Так, для переробки міздрового жиру необхідно його попередньо подрібнити на вовчку й витопити у відкритому казані протягом 40-60 хв при температурі 80-90º С. Таким чином, обробка даної сировини двома ступенями спричиняє додаткові енерговитрати, використання устаткування, яке не входить у лінію, підвищення трудомісткості, розрив безперервності виробничого процесу.

Іншим недоліком є те, що в лінії відсутня механізована подача жиру-сирцю в машину для витопки жиру РЗ-АВЖ-245. Тому оператори змушені завантажувати цю машину вручну, що знижує продуктивність, погіршує умови праці й призводить до нерівномірного навантаження на електродвигун. Крім того, конструкція машини РЗ-АВЖ-245 не виключає проникнення конденсату й жиро-водної емульсії через сальник у статор електродвигуна, у результаті чого відбувається його передчасний вихід з ладу.

З огляду на це, на окремих підприємствах машину РЗ-АВЖ-245 модернізують – змінюють кінематичну схему приводу, тобто вал машини обертається через клиноремінну передачу, для чого електродвигун встановлюють на спеціальній площадці, на валу закріплюють шків. Інший шків встановлюють на валу, на якому укріплений барабан машини.

Для механізації завантаження й забезпечення рівномірної подачі сировини встановлюють також вовчок, куди по спуску або за допомогою підйомника завантажують жир-сирець. У цьому випадку, подрібнений через ґрати діаметром 7 мм він надходить у машину РЗ-АВЖ-245.

Істотним недоліком технології, яка використовується в даній лінії, є досить високий залишковий вміст жиру в шкварі, що негативно впливає на ступінь використання вихідної сировини. Тому одним з реальних шляхів організації маловідходного виробництва харчових тваринних жирів є застосування методів і устаткування для витопки жиру, які знижують рівень залишкового вмісту жиру в шкварі.

Крім того, недоліком даної лінії є також її укомплектованість трьома сепараторами, що підвищує енерго- і металоємність, збільшує потребу у виробничій площі, приводить до додаткових втрат жиру з водою, яка відходить. Звідси розробка й оснащення лінії новим сепаратором, який має відповідну продуктивність й забезпечує менший залишковий вміст жиру у воді, що відходить, є актуальним завданням виробництва харчових тваринних жирів, тому що його впровадження дозволить підвищити вихід товарної продукції й знизити забруднення стічних вод.