Диссертация (1152216), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Охлаждениебаноквохладителях производится под душем вначале тѐплой водой, затем смесью тѐплойи холодной воды и, наконец, холодной водой. Данный вид стерилизаторов удобендля стерилизации продукции, где нежелательна принудительная циркуляцияпродукта вследствие вращения банок. Однако наличие дефектов (заусениц,подрезов) даже незначительного количества банок приводит к тому, что примногократных переходах в стерилизаторе они опрокидываются, а непрочныебанкиразрываютсяизаклиниваютаппарат.Приэтомнаустранениенеисправности тратится значительное время (до 4 часов), что приводит кнарушению режима стерилизации и браку продукции.Несмотрянаобозначенныепреимуществапередстерилизаторамипериодического действия, аппараты непрерывного действия используютсязначительнореже[28].Причинойменьшегоиспользованиянепрерывнодействующих стерилизаторов является то, что в них трудно организоватьстерилизацию продукта в стеклянной таре, так как она производится в воде,нагреваемой паром, при наличии противодавления, требуемое значение которогосложно создать в аппаратах непрерывного действия.
Кроме того, в стерилизаторахнепрерывного действия, стерилизацию в стеклянной таре опасно проводить, таккак разбитая банка может заклинить вращающиеся механизмыагрегата ипривести к бою последующих банок.Наконсервныхзаводахвосновномиспользуютсяавтоклавыпериодического действия, которые работают с противодавлением, посколькутакая технология позволяет стерилизовать продукт, упакованный в банки разных25типов.
В свою очередь аппараты периодического принципа действия поконструкции разделяют на горизонтальные и вертикальные.Корпусвертикальногоавтоклаваимеетцилиндрическуюформуивертикально установлен в углубление пола. Для загрузки в автоклав корзин сбанками используется монорельс с подъѐмным механизмом.Корпус горизонтального автоклава также имеет цилиндрическую форму, нона пол устанавливается в горизонтальном положении на лапы. Тележки с банкамив горизонтальный автоклав по рельсам закатываются с одной стороны, а послепроцесса термической обработки продукта выкатываются с другой.
Дляускорения процесса прогрева продукта в горизонтальных автоклавах иногдаприменяютвращениекорзин,чтообеспечиваетболееравномерноепроникновение теплоты к центру банок.Недостатком горизонтальных автоклавов является то, что они занимаютбольшую площадь помещения и в них трудно проводить стерилизацию консервовв воде. Так же степень использования объѐма горизонтального автоклава меньше,чем у вертикального автоклава.Недостатки периодически действующих автоклавов:сложность управления процессом без его автоматизации;трудоѐмкость загрузки и разгрузки аппарата;трудоѐмкость обслуживания;стадийность работы;продолжительность цикла стерилизации;при низкой автоматизации высокий процент брака продукции.Кроме обычной стерилизации применяют асептическое консервирование[98].
Для этого применяются инжекционные стерилизаторы, в которых продукт,протекаявтрубчатыхипластинчатыхстерилизаторах,подвергаетсякратковременной стерилизации при высоких (до 140 °С) температурах. Затем онбыстро охлаждается и фасуется в асептических условиях. Данный способ имеетследующие преимущества:26достигается почти полное сохранение органолептических качествпродукта;продолжительность процесса стерилизации сокращается;режим стерилизации остаѐтся постоянным независимо от вида тары;сокращается расход пара, воды, электроэнергии и производственныхплощадей вследствие непрерывности и кратковременности обработки.Однако данный вид стерилизации может применяться только дляпюреобразных и жидких продуктов.Таким образом, наиболее подходящим агрегатом для стерилизации нанебольшомпредприятиибольшойноменклатурыпродукцииявляетсявертикальный автоклав периодического принципа действия [56].Большинство недостатков, присущих аппаратам периодического действия,можетбытькомпенсированосредствамимеханизациииавтоматизации.Автоматизация того или иного вида стерилизаторов может быть осуществленаразличными способами путѐм использования разнообразных средств автоматики,отличающихся по свойствам, назначению, принципу действия, конструктивномуоформлению, точности, надѐжности и другим показателям.
Автоматизация жеавтоклавов периодического действия, как следует из вышесказанного, являетсянаиболее сложной задачей, но при этом крайне востребованной в настоящеевремя.1.4 Вертикальный автоклав как объект автоматизацииВертикальныеавтоклавыполучилиширокоераспространениенаконсервных заводах в нашей стране. Наиболее широко применяются моделивертикальных автоклавов с неподвижными корзинами марки АВ-2, АВ-4, Б6КАВ-2, Б6-КАВ-4, конструкции которых во многом идентичны.Автоклавы Б6-КАВ-2 и Б6-КАВ-4 используются для стерилизации широкойноменклатуры консервов при температуре свыше 100°C. В таблице 1.1 приведеныосновные технические характеристики данных автоклавов [40].27Таблица 1.1 – Технические характеристики автоклавов Б6-КАВПараметры автоклаваРазмеры аппарата, мм:длинаширинавысотаДиаметр внутренней поверхности аппарата, ммОбъѐм аппарата, лМасса аппарата, кгДопустимое рабочее давление в аппарате, МПаДопустимое число корзин с банками, шт.Числовые значенияБ6-КАВ-2Б6-КАВ-42200135027501000157023700,3522200135042001000275035340,354Автоклав Б6-КАВ-2 (рисунок 1.4) [40] состоит из корпуса 3, крышки 4 икорзин 10.
Корпус автоклава состоит из сваренных цилиндров толщиной 6 мм.Днище у автоклава толщиной 8 мм. В приваренную к цилиндрическому корпусуавтоклава камеру (термокарман) устанавливаются измерительные приборысистемы управления: датчик измерения давления 8 и температуры 7. Конструкциятермокармана выполнена таким образом, что в него из разных мест автоклаваобеспечивается постоянный приток теплоносителя и, следовательно, в нѐмизмеряется средняя температура теплоносителя по автоклаву [99]. Снизу корпусаавтоклава расположен паровой барботер 11 и патрубок слива.
При закрытииавтоклава фланцы корпуса и крышки прижимаются друг к другу при помощипоясного зажима 2, состоящего из секторных захватов и рычажной системы дляразведения и стягивания зажима. Для выпуска излишнего давления на крышкеавтоклава установлен предохранительный клапан 5 и вентиль запорный угловой6, предназначенный для ручного сброса остаточного давления в конце цикластерилизации. Для исключения недопустимого открытия крышки автоклава поддавлением в нѐм установлено механическое предохранительное устройство.
Дляоблегченияоткрыванияиуравновешивающее устройство 1.закрываниякрышкиавтоклаваимеется28Рисунок 1.4 – Автоклав марки Б6-КАВ-В2Автоклавныекорзинынаполняются банкамииустанавливаютсявнаполненный водой автоклав одна на другую. Крышка закрывается. Автоклавзаполняется водой до верхнего уровня и через барботер подается пар для нагрева.Компрессором создается и поддерживается постоянное давление в автоклаве. Поистечении времени стерилизации, горячая вода и пар постепенно вытесняются изаппарата поступающей сверху холодной водой. После охлаждения продукт вкорзинах при помощи электротельфера выгружаются из автоклава.
Корзины,захваченныекрюком за коромысло, перемещаются электротельфером поподвесному пути.Стерилизацию можно производить [68]:29в паровой среде без создания противодавления;в паровой среде с воздушным противодавлением;в воде, подогреваемой паром, с противодавлением, создаваемымвоздухом.Стерилизация в паровой среде без противодавления применяется редко(чаще в ручном режиме) и только для консервов в жестяной таре. При такойстерилизации процесс начинается с загрузки сеток с консервами и герметичногозакрытия крышки автоклава. Открывается продувочный клапан для подачи вавтоклав греющего пара, с целью вытеснения из автоклава воздуха черезоткрытый продувочный клапан. Продувочный клапан закрывают после того, каквоздух вытеснен и автоклав заполнен паром.
С этого момента по заданнойформуле начинается сам процесс стерилизации. Температура в автоклавеподдерживается клапанами подачи и спуска пара (верхнего слива). Излишнеедавлениепринеобходимостисбрасываетсяклапаномверхнегослива.Охлаждение продукта производится из трубопровода, расположенного в верхнейчасти автоклава, подачей охлаждающей воды. Вода стремится вниз автоклава иравномерно охлаждает все банки, одновременно вытесняя из автоклава пар.Чтобы не было боя банок, в некоторых конструкциях автоклавов холоднуюводу подают сверху через барботѐр в крышке аппарата так, чтобы она не попадаланепосредственно на банки.Стерилизация в паровой среде с воздушным противодавлением такжеприменяется в основном для консервов в жестяной таре. При такой стерилизациипроцесс начинается с загрузки сеток с банками в автоклав и герметичногозакрытия крышки. После этого одновременно открывают паровой и продувочныйклапан.
Начинается время продувки (параметр a в формуле 1.2), по истечениикоторого начинается непосредственно процесс стерилизации по заданнойформуле стерилизации. В этом случае внутри автоклава дополнительно сжатымвоздухом поддерживается давление, который подаѐтся компрессором черезресивер. Давление воздуха в ресивере выше давления в автоклаве. Регулировкудавлениявавтоклаве,согласноформулестерилизации,обеспечивают30регулирующие воздушные клапаны на впускных и выпускных трубопроводах.Охлаждение продукта производится, как в первом случае, подачей сверхуохлаждающей воды. Во время охлаждения происходит конденсация пара и резкоеснижение давления. Для создания необходимого противодавления в автоклавподают сжатый воздух и тем самым постепенно снижают давление согласноформуле стерилизации.Стерилизация консервов в воде, подогреваемой паром, с противодавлением,создаваемым воздухом, применяется для консервов как в жестяной, так и встеклянной таре.
При такой стерилизации процесс начинается с загрузки сеток сбанками в автоклав с тѐплой водой (температура воды выше температурыпродукта на10-15 °С). Уровень воды должен быть выше верхнего рядаконсервов. Затем крышку автоклава закрывают, и пускается пар. Температура идавление регулируются согласно формуле стерилизации (1.1). Давление вавтоклаве поддерживается подачей воздуха под давлением. В отличие от первыхдвух способов стерилизации воздух из автоклава перед стерилизацией неудаляется и собирается под крышкой автоклава, образуя воздушную подушку.Подушка способствует сглаживанию резких перепадов давления внутри автоклавав процессе стерилизации консервов.
По окончанию цикла стерилизациивыполняется слив воды из автоклава через нижний патрубок слива и выгрузкасеток с продуктом.Поокончаниюпроцессастерилизацииинформациязаносятсявспециальный журнал, а графики регулирования (термограммы) проверяюттехнологипроизводства,отвечающиезаконтролькачествапродукции.Термограммы и стерилизационный журнал являются основными документамиоценки качества выпускаемой продукции [68].Автоматический контроль и регулирование процесса стерилизации имеетпервостепенное значение, так как при этом резко снижается брак, сокращаетсявремя действия повышенной температуры в автоклаве, снижается расходэлектроэнергии, а также уменьшается численность обслуживающего персонала[78].31Для успешного внедрения на участок стерилизации консервов системавтоматизации предварительно должна быть реализована схема коммутациистерилизационного оборудования [29], которая приведена на рисунке 1.5.Вода 77Вода3-4 атм.Воздух12354 77 87 8 Верхнийслив673-4атм.7 8Воздух 7 8Пар3-4 атм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
