Кондитерская промышленность

Аппараты периодического действия для приготовления сиропов и их уваривания

Для растворения, уваривания или подогрева различных кондитерских масс применяются диссуторы, двухстенные открытые варочные котлы различной вме­стимости (150,60 и 12 л), опрокидывающиеся (с поворотной чашей, типа ДВ-41А и др.) и неопрокидываюшиеся (стационарные, типа 6-А, 5-А), без мешалок и с ме­ханическими мешалками, причем последние используются иногда в качестве рецеп­турных темперирующих сборников в конфетном и других производствах; вакуум-аппараты (типа 31-А, М-184 и др.).

Диссутор со змеевиковым обогревом

Эго простейшее оборудование для полу­чения сиропа. Обычно его изготавливают непосредственно в ремонтно-механи­ческих мастерских предприятия.

Диссутор цилиндрической формы представлен на рисунке 1. Он состоит из стальной обечайки 11, наклонного или сферического днища 12, люка 9 для загрузки сахара, паропровода 8 с барботером 13, змеевика 7 для подо­грева смеси, крышки 6, трубопровода 5 для подачи патоки или инвертного сиропа (при приготовлении сиропов) и трубы 4для отвода вторичного пара.

Наружная поверхность диссутора покрыта изоляцией 10. Через патрубок 3 отводится готовый сироп, через патрубок 2 и конденсато-отводчик 1 отво­дится конденсат.

Нагревание и перемешивание смеси производится открытым паром при помощи барботера, который устанавливается в нижней части резерву­ара отверстиями вниз. В схему паропровода обязательно включают об­ратный клапан во избежание попадания жидкости в паропровод при слу­чайном падении давления пара.

Существенными недостатками диссуторов являются применение ручного труда, шум, возникающий при выходе пара из отверстий барботе­ра, соприкосновение обогреваемого продукта с паром, а также снижение концентрации продукта вследствие конденсации в нем пара, поступаю­щего из барботера. Недостатком диссуторов при использовании их для приготовления сиропа является также невысокое качество получаемого в них продукта. Вместимость диссуторов колеблется в пределах 2—3 м3, про­изводительность по сиропу равна 3—6 т/ч.

Рисунок 1 - Диссутор со змеевиковым обогревом
Рисунок 1 — Диссутор со змеевиковым обогревом

Открытый варочный котел Д9-41А

Применяется для растворения саха­ра и уваривания сиропа.

Котел (рисунок 2) состоит из медной полусферической чаши 11 с отбортованным фланцем и цилиндрической обечайкой 4 с носиком для слива готового сиропа. Чаша котла помещена в стальную сварную паровую рубашку 12. При помощи стального кольца, прокладки и бол­тов фланцы медной чаши и стальной рубашки соединяются между со­бой. Полость между чашей и стальной рубашкой образует паровое пространство.

Котел монтируется с помощью пустотелых цапф 3 и 5 подшипников на чугунных стойках 1. Подача греющего пара производится через вентиль 8 и цапфу 5, а отвод конденсата по отводной трубке 2 — через цапфу 3; спуск конденсата производится через вентиль 14. Один конец отводной трубки 2 расположен в нижней части паровой рубашки для устранения возможности заполнения парового пространства конденсатом. К котлу подсоединяется конденсато-отводчик.

Продувка воздуха из парового пространства производится через спу­скной кран 15. На входной трубе для пара установлены предохранитель­ный клапан 7, срабатывающий в случае превышения давления против установленного, и манометр 6, для контроля за давлением пара.

Выгрузка готовой массы производится путем опрокидывания чаши при помощи червячной пары 9 и маховика 10 с рукояткой, смонтирован­ных на цапфе 5 и стойке. Выгрузка массы и слив промывных вод может производиться также через нижний сливной штуцер с помощью затвора 13 или крана.

При пуске котла перед загрузкой его подлежащими растворению ком­понентами или увариваемой массой открывают кран 15 для продувки и выпуска воздуха и вентиль 14 для спуска конденсата, открывают вентиль 8 для подачи греющего пара и производят продувку парового пространства, затем закрывают продувные краны, включают конденсато-отводчик и постепенно (во избежание гидравлических ударов) увеличивают подачу гре­ющего пара до достижения нормального давления.

В процессе работы котла контролируют давление греющего пара по манометру, не допуская повышения его сверх нормального, и периодиче­ски выпускают воздух через воздушный вентиль 14. По окончании работы после разгрузки котла прекращают подачу пара, спускают конденсат, ко­тел моют и высушивают.

У неопрокидывающихся котлов выгрузку готовой массы производят через сливной штуцер с затвором или краном.

Вместимость открытого варочного котла Д9-41А составляет 150 л.

Для интенсификации процессов растворения, нагревания или уварива­ния в открытых варочных котлах вместимостью 60 и 150л устанавливают меха­нические мешалки.

Рисунок 2 - Открытый варочный котел Д9-41А
Рисунок 2 — Открытый варочный котел Д9-41А

Варочный котел 28-А неопрокидываюшийся с механической мешалкой

Котел благодаря наличию мешалки может быть использован для уваривания различных конфетных масс или в качестве темперирующего рецептурного сборника для кон­фетных и других масс.

Котел (рисунок 3) состоит из медной полусферической чаши 3 с мед­ной обечайкой 18. Чаша помещена в стальную паровую рубашку 4 и соеди­нена с ней на прокладке с помощью фланцев и болтов. Котел установлен на двух чугунных стойках 1.

Пар для подогрева подводится через вентиль 20. Конденсат отводится через вентиль 6, расположенный в нижней части паровой рубашки, спуск конденсата производится через кран 7. К вентилю 6 подсоединяется конденсато-отводчик.

Котел имеет крышку 10 с люком для загрузки и осмотра и штуцером 16 для отвода вторичного пара. Во время варки масса в чаше перемешива­ется якорной мешалкой 2, приводимой в движение электродвигателем 15 через червячный редуктор 14. Котел в нижней части имеет штуцер 5 для спуска готовой массы; во время варки штуцер перекрывается клапаном 8. При разгрузке котла отверстие штуцера открывается путем поднятия кла­пана 8 вверх при помощи вертикального винта 12 с маховичком 13.

Котел снабжен манометром 17, предохранительным клапаном 19, ма­нометрическим термометром 11 и краном для спуска воздуха 9.

Вместимость варочного котла 28-А составляет 150 л.

Рисунок 3 - Варочный котел 28-А
Рисунок 3 — Варочный котел 28-А

Правила эксплуатации варочных котлов

При обслуживании варочных котлов перед началом работы их прогревают и удаляют воздух и остатки кон­денсата из парового пространства. Для этого открывают продувочный кран, расположенный в самой верхней части парового пространства, и кран для спуска конденсата, находящийся в самой нижней части котла. Затем посте­пенно открывают запорный вентиль и паром под давлением 0,2—0,3 МПа продувают паровое пространство. Когда из кранов начнет поступать сухой пар, их закрывают, включают конденсатоотводчик, загружают в чашу сырье и постепенно повышают давление пара до рабочей величины.

Во время работы количество сиропа в котле необходимо поддержи­вать не ниже уровня греющей части, иначе возникнет значительный пере­грев внутренней чаши. Закончив варку, сначала закрывают запорный паровой вентиль, а затем сливают сироп. В течение смены необходимо по­стоянно наблюдать за температурой массы и давлением греющего пара, а также контролировать правильность работы предохранительного клапана и конденсато-отводчика. Периодически следует продувать паровое про­странство котла, чтобы удалить попавший с паром воздух.

По окончании работы после разгрузки котла и прекращения подачи пара, чашу варочного котла моют и просушивают, конденсат спускают по обводной линии, минуя конденсато-отводчик.

К обслуживанию варочных котлов допускаются лица, достигшие во­семнадцатилетнего возраста, обученные и сдавшие технический минимум, прошедшие инструктаж на рабочем месте по безопасной эксплуатации кот­лов и имеющие разрешение врача для работы на варочных котлах. На каж­дом аппарате, работающем под давлением, должны быть установлены проверенный манометр с красной отметкой на шкале и предохранитель­ный клапан, не позволяющий увеличить давление пара выше допустимого. Каждый аппарат должен быть снабжен запорным вентилем, продувным краном и краном для спуска конденсата.

Во избежание гидравлического удара впускать пар в паровое простран­ство следует постепенно. Необходимо регулярно следить за исправностью контрольных приборов, предохранительного клапана, конденсатоотводчика и состоянием поверхности паровой рубашки. Запрещается пользоваться неисправными приборами и предохранительными устройствами.

Наружные поверхности паровой рубашки и паропроводы должны быть закрыты теплоизоляцией. Все вращающиеся части (муфты, шкивы, передачи и валы) должны быть надежно ограждены. Недопустимо произ­водить подтяжку болтовых соединений во время работы котла.

Электродвигатель привода мешалки должен быть тщательно заземлен.

Для освещения внутренних поверхностей котла разрешается приме­нять электролампы напряжением не выше 36 В.

Сферические вакуум-аппараты

Эти аппараты предназначены преиму­щественно для уваривания различных начинок, а также для приготовле­ния конфетных, ирисных, мармеладных и других кондитерских масс. В целях снижения температуры кипения масс процесс в этих аппаратах осуществляется под разрежением, что способствует улучшению качества в сравнении с увариванием масс в открытых варочных котлах при атмо­сферном давлении.

Сферические вакуум-аппараты бывают с механической мешалкой и без мешалки. Наиболее распространены аппараты с мешалкой. Сферический вакуум-аппарат 31 -А вместимостью 150 л с механиче­ской мешалкой (рисунок 4) представляет собой стационарный двутельный варочный котел, внутри которого установлена двухлопастная горизонтальная мешалка 16. Котел аппарата имеет медную чашу 1 с от­ бортованным фланцем. Чаша помещена в стальную паровую рубашку 2, на которой с правой стороны находится пароподводящий патрубок с вен­тилем 15, манометром 13 и предохранительным клапаном 14. С другой стороны паровой рубашки предусмотрен воздушный кран 3 для продув­ки парового пространства и патрубок 18 для спуска конденсата и присое­динения конденсато-отводчика.

К чаше с помощью фланцевого соединения с прокладкой и откидных болтов присоединяется медный колпак 6, на котором установлены вакуум­метр 11, термометр 7и воздушный кран.

Для наблюдения за ходом процесса предусмотрено два смотровых окна. Колпак заканчивается трубой 10, внутри которого перед входом в трубу пре­дусмотрен отбойник для предотвращения уноса массы в вакуум-линию. К трубе 10 при помощи накидной гайки 8 крепится трубопровод 9, соединяю­щий аппарат с конденсатором смешения микровоздушного вакуум-насоса.

Для загрузки аппарата увариваемой массой предусмотрен загрузоч­ный кран 5, для разгрузки — спускной штуцер 17 с затвором; для взятия проб служит кран 12. Мешалка 16 приводится во вращение электродвигателем через червячный редуктор и пару зубчатых колес 4.

При загрузке один конец всасывающего гибкого шланга присоединяют к загрузочному крану 5, другой помещают в емкость с массой, предназначенной для уваривания. Затем открывают кран 5 и включают вакуум-насос. Под воз­действием разрежения масса засасывается внутрь аппарата; при этом за про­цессом загрузки наблюдают через смотровые окна.

По окончании загрузки аппарата снимают шланг, закрывают загру­зочный кран 5, включают мешалку, открывают продувочные краны, об­водной вентиль у конденсато-отводчика и вентили, подающие греющий пар в паровое пространство и охлаждающую воду в конденсатор смешения вакуум-насоса. После того как воздух и конденсат удалятся из парового пространства и трубопроводов, закрывают продувочные краны, включа­ют конденсато-отводчик и подачу греющего пара.

Рисунок 4 - Сферический вакуум-аппарат 31-А
Рисунок 4 — Сферический вакуум-аппарат 31-А

Универсальный варочный вакуум-аппарат М-184 с автоматической разгрузкой

Аппарат предназначен для уваривания в небольших количе­ствах ирисной, карамельной и желейной масс, начинок и других конди­терских масс.

Универсальный аппарат (рисунок 5) состоит из двух котлов: верхнего с чу­гунной рубашкой 7и нижнего приемного 26, расположенных один над другим.

Верхний двутельный котел служит для уваривания массы (при атмосфер­ном давлении) и представляет собой полусферическую медную чашу, заключен­ную в чугунную паровую рубашку 7, в которую через вентиль 17 подается греющий пар. Конденсат отводится через патрубок 5.

Масса в чаше во время варки перемешивается якор­ной мешалкой 9, привод ко­торой осуществляется от электродвигателя 6 через ре­менную передачу 8 и ко­нической редуктор 11. Чаша верхнего котла закрыта крышкой 10 с приемной во­ронкой и штуцерами для за­грузки и для отвода вторичного пара. Через шту­цер 20, закрываемый клапаном 19, уваренная масса выпускается в нижний котел. Клапан 19 открывается с помощью вертикального штока, связанного с пневматическим клапаном 12.

Перед сливом массы нижний котел 26 прижима­ют к крышке 3 нижнего котла с помощью ножной педали.

Нижний приемный котел представляет собой медный сосуд с полусферическим днищем. Цапфы этого котла свободно лежат в гнездах поворотной вилки 1, которая находится на оси 2, укрепленной на левой стойке станины.

По окончании процесса варки вилка 1 с котлом 26 поворачиваются вокруг оси и нижний котел выводится из-под крышки 3 для разгрузки. В крышке 3 предусмотрены два смотровых окна для наблюдения за процессом спуска мас­сы из верхнего котла.

Аппарат снабжен манометрическим термометром 13, манометром 15, вакуумметром 14, предохранительным клапаном 16 и кнопочным управ­лением 4 электродвигателями.

Ротационный мокровоздушный вакуум-насос 23, откачивая через кон­денсатор 21 воздушно-водяную смесь, создает разрежение в нижнем котле 26 и в пневматическом клапане 12, открывающем отверстие для спуска массы в нижний котел 26. При этом благодаря разрежению ускоряется переход массы в котел и происходит процесс интенсивного самоиспарения, ведущий к до­полнительному удалению влаги из массы, отсасываемой из верхнего котла в нижний.

За счет самоиспарения влаги температура массы значительно понижается.

Встроенный в аппарат малогабаритный мокровоздушныи водоко­льцевой вакуум-насос 23 смонтирован на отдельной плите 24, укреп­ленной на стойках аппарата, и приводится в движение от электродвига­теля 25.

Конденсатор 21 представляет собой трубу, один конец которой под­соединен к крышке 3 аппарата, а другой — к насосу. Внутрь конденсато­ра через трубку 22 с отверстиями подводится холодная вода, которая вытекает тонкими струнками и созда­ет водяную завесу, конденсируя вто­ричный пар.

В верхний котел загружают ком­поненты смеси или предварительно приготовленную смесь увариваемой массы, пускают пар и включают ме­шалку. Контроль за температурой массы осуществляется по контакт­ному манометрическому термометру 13, термобаллон 18 которого погру­жен в увариваемую массу. Как только ее температура достигнет требуемого значения, автоматически включится перепускной клапан 19 перегрузки массы в нижний котел 26. Одновре­менно включается электродвигатель 25 ротационного вакуум-насоса 23, начинается подача воды в конденса­тор 21. Когда уваренная масса пол­ностью перетечет в нижний котел и из него будет удален весь вторичный пар, выключится электродвигатель 25 ротационного вакуум-насоса, прекратится подача воды в конден­сатор и осуществится выгрузка ува­ренной массы.

Рисунок 5 - Универсальный вакуум-аппарат М -184
Рисунок 5 — Универсальный вакуум-аппарат М -184

Вакуум-аппарат ВНИИКОП-2

Предназначен для уваривания конфет­ных масс на фруктово-ягодной основе, а также может использоваться в качест­ве сборника-подогревателя и смесите­ля. Аппарат (рисунок 6) представляет собой вертикальный цилиндрический корпус 8 с выпуклым эллиптическим днищем 18 и крышкой 15. Внутри корпуса на вертикальном валу 17 с частотой 40 об/мин вращается якорная мешалка 6, которая приводится во вращение электродвигателем с редуктором 10. Загрузка продукта производится через один из патрубков 9, выгрузка — через патрубок 3, снабженный отверстием 2, в котором устанавливается термобаллон манометрического термометра.

Нижняя часть корпуса снабжена паровой рубашкой 5, которая охваты­вает всю цилиндрическую часть днища корпуса. Через один из патрубков 7 в рубашку подается греющий пар под давлением не выше 0,4 МПа. Конден­сат отводится через патрубок 1. На рубашке предусмотрены патрубки для установки манометра, крана продувки воздуха и предохранительного кла­пана. К рубашке присоединяются три лапы — трубы 4, с помощью которых аппарат крепится к полу.

На верхней крышке, кроме привода мешалки, устанавливаются вакуум­метр 14, кран 13 для впуска в конце уваривания атмосферного воздуха, а так­ же патрубок 12, по которому из аппарата выводится вторичный пар.

С вторичным паром могут быть унесены капли увариваемой массы. Поэтому в трубопровод для вторичного пара, соединяющий конденсатор вакуум-на­соса с аппаратом, врезается цилиндрический сборник-каплеуловитель 11, предотвращающий унос увариваемой массы.

Крышка и корпус аппарата снабжены окнами для осмотра внутреннего пространства и подсветки лампой. На корпусе устанавливается люк-лаз 16, позволяющий проникать внутрь корпуса для очистки, мойки корпуса, его проверки, ремонта мешалки и т. п.

Аппарат может вмещать 750—1000л продукта. При уваривании в корпусе может быть создано разрежение 700-755 Па.

Рисунок 6 - Вакуум-аппарат ВНИИКОП-2
Рисунок 6 — Вакуум-аппарат ВНИИКОП-2

Правила эксплуатации вакуум-аппаратов периодического действия

Ваку­ум-аппараты периодического действия перед пуском должны быть прогреты.

Для этого сначала производят продувку конденсата и воздуха из паровой ру­башки. Она производится при незначительной подаче пара. После продувки и закрытия продувочных кранов включают конденсато-отводчик и постепен­но доводят давление греющего пара до рабочего.

При наличии мешалок проверяют исправность привода, наличие смазки в механических передачах, натяжение ремней и т. п.

Перед загрузкой аппарата продуктом включают вакуум-насос и открыва­ют вентиль подачи холодной воды в конденсатор.

Во время работы следят за давлением пара, не допуская его повыше­ния выше нормального, а также за разрежением в пространстве над увари­ваемой массой.

По окончании уваривания перед выгрузкой массы прекращают подачу пара в рубашку и охлаждающей воды в конденсатор, выключают вакуум-насос и мешалку, открывают кран, соединяющий вакуумное пространство с атмо­сферой и производят выгрузку продукта.