Кондитерская промышленность

Технологические насосы для приготовления сиропов и их уваривания

В конфетном и ирисном производстве широко применяются различ­ные насосы. В установках для уваривания кондитерских масс под разреже­нием используются поршневые и ротационные вакуум-насосы, для перекачки жидких и вязких полуфабрикатов — поршневые, плунжерные, шестеренные и ротационные.

Поршневые мокровоздушные вакуум-насосы

Предназначены для под­держания постоянного разрежения в змеевиках, сферических и других ва­куум-аппаратах, а также используются в установках для перекачки масс, подлежащих увариванию в вакуум-аппаратах периодического действия.

Поршневые мокровоздушные вакуум-насосы бывают вертикальные и го­ризонтальные. В кондитерской отрасли распространены вертикальные насосы.

Обычно они изготовляются совместно с конденсаторами смешения, которые предназначены для создания в вакуум-камере необходимого раз­режения путем конденсации вторичного пара, образующегося в аппарате в процессе уваривания продукта.

Конденсаторы бывают прямоточные и противоточные, с подачей ох­лаждающей воды разбрызгиванием через мелкие отверстия в трубе или подачей ее на полки (конденсаторы полочного типа).

На рисунке 1 показаны схемы двух разновидностей конденсаторов смешения.

В противоточном конденсаторе (рисунок 1,а) вторичный пар и воз­дух поступают из вакуум-камеры ап­парата через патрубок 7. Одновременно из расположенной в центре корпуса конденсатора 3 трубы 2 через боковые отверстия разбрызги­вается холодная вода, подаваемая из водопроводной сети; соприкасаясь совторичным паром, вода конденсирует его; смесь конденсата, воздуха и воды отсасывается вакуум-насосом.

На рисунке 1,б показан прямо­точный конденсатор полочного типа. Холодная вода в этом конденсаторе поступает сбоку на верхнюю полку, с которой затем струйками стекает на расположенные ниже полки, конден­сируя поступающий из вакуум-камеры вторичный пар. Смесь конденсата, воздуха и воды отсасывается вакуум-насосом через нижнее отверстие.

Конденсаторы смешения
Рисунок 1 — Конденсаторы смешения: а — противоточный; б — прямоточный

В кондитерской промышленности наибольшее распространение получил вертикальный поршневой мокровоздушный вакуум-насос типа ВНК-0,5М. Он состоит из конденсатора смешения 15 (рисунок 2, а), станины 2, цилиндра 4, внутри которого расположены поршень 3 с клапаном и два неподвижных кла­пана 7 и 5 (один над поршнем, второй под ним), и привода. Маховик 9 враща­ется от электродвигатели 6 через клиноременную передачу 7 и редуктор 8. К маховику эксцентрично крепится шатун 10, который приводит в возврат­но-поступательное движение крейцкопф 12, скользящий в направляющей 11. Через шток 13 возвратно-поступательное движение передается поршню 3, расположенному в цилиндре 4. Смесь воды, конденсата и воздуха выводится из цилиндра через патрубок 14.

Вакуум-насос работает следующим образом (рисунок 2,б). В цилинд­ре 3 расположены верхний клапан 4, поршень 2 и нижний клапан 1. Поршень 2также снабжен клапаном. Клапаны выполнены в виде дисков с отверстиями, которые сверху прикрыты резиновыми прокладками.

Из вакуум-аппарата в конденсатор 8 через патрубок 6 поступает вторич­ный пар, через патрубок 7— холодная вода. Вода перетекает по полочкам 9, разбрызгивается и, смешиваясь с паром, конденсирует его. При движении поршня 2 вверх (положение I) в нижней части цилиндра 3 и конденсатора 8 создается разрежение. Открывается всасывающий клапан 1 и через колено 10 воздушно-водяная смесь всасывается из конденсатора в цилиндр 3 под поршнем 2. При движении поршня 2вниз (положение 11) нижний клапан I под давлением воздушно-водяной смеси закрывается и засосанная смесь перемещается из нижней полости цилиндра в верхнюю, проникая через от­крывающийся при этом перепускной промежуточный клапан поршня 2 в надпоршневое пространство. При последующем движении поршня 2 вверх (положение III) открывается верхний клапан 4 цилиндра, и воздушно-водя­ная смесь, находящаяся в верхней полости цилиндра над поршнем, выталки­вается через верхний клапан 4 и нагнетательный патрубок 5 в отводную трубу, при этом клапан поршня 2 закрыт. Одновременно через нижний кла­пан 1 засасывается следующая порция смеси, и процесс повторяется.

Производительность насоса до 30 м3/ч, габаритные размеры 862x665x1725 мм, масса 560 кг.

а — устройство; 6 — схема работы Рисунок 2 - Вертикальный поршневой мокровоздушный насос ВНК-0.5М
а — устройство; 6 — схема работы
Рисунок 2 — Вертикальный поршневой мокровоздушный насос ВНК-0.5М

Ротационные мокровоздушные водокольцевые вакуум-насосы

Пред­назначены для удаления из конденсатора смеси воздуха, сконденсирован­ного вторичного пара и воды и поддержания разрежения в универсальных вакуум-аппаратах и других установках.

Насос работает исключительно на чистой воде, не загрязненной абра­зивными примесями.

Такие насосы изготовляются двух марок — КВН-8 и КВН-4.

Насос КВН-8 (рисунок 3,а) состоит из корпуса 3, крышки 1, рабочего диска-ротора 2, вала 4 и опорного кронштейна 5.

При вращении ротора, закрепленного на валу эксцентрично по от­ношению к крышке насоса, поступающая через конденсатор воздуш­но-водяная смесь, увлекаемая лопатками ротора, под действием центробежных сил отбрасывается к стенкам крышки, образуя водяное кольцо 3 (рисунок 3,б). Между ступицей диска и внутренней поверхно­стью водяного кольца создается разреженное пространство 1, обеспечи­вающее засасывание воздушно-водяной смеси через большой серповидный вырез в корпусе насоса.

При дальнейшем вращении происходит сжатие перемещаемой смеси, которая выбрасывается через малый серповидный вырез 2 в корпусе и на­гнетательный патрубок насоса.

Для поддержания постоянного объема водяного кольца и отвода теп­лоты необходимо, чтобы через насос непрерывно циркулировала вода (250—300 л/ч). Перед пуском насос необходимо залить водой.

Торцевые зазоры между диском и крышкой должны быть в пределах 0,1 мм. Регулирование зазора при эксплуатации насоса осуществляется торцеванием крышки. Температура сальника насоса не должна превы­шать температуру перекачиваемой жидкости более чем на 50°С.

Во избежание попадания в насос посторонних предметов и частичек увариваемой массы на всасывающем трубопроводе рекомендуется уста­навливать фильтр.

По окончании работы и в случаях продолжительной остановки остав­шуюся воду необходимо удалить через пробку 7 (см. рисунок 3,а), после чего залить насос маслом и повернуть вал за муфту 6 от руки на 2—3 оборота.

а - разрез; б - схема работы Рисунок 3 - Ротационный мокровоздушный водокольцевой насос КВН-8
а — разрез; б — схема работы
Рисунок 3 — Ротационный мокровоздушный водокольцевой насос КВН-8

Плунжерные сиропные продуктовые насосы

Благодаря возможности регулирования хода плунжера, насосы широко используются в качестве дозаторов для перекачки патоки, фруктово-ягодных масс, начинок, ка­као-масла и других густых, вязких кондитерских масс. Этими насосами комплектуются карамелеварочные, сиропные и начиночные станции, станции приготовления конфетных масс.

Плунжерный сиропный насос М-193 (рисунок 4, а) состоит из цилиндра 7 с плунжером 12 и клапанной коробки 14 с клапанами — всасывающим 15 и нагнетательным 13. К фланцу всасывающего отверстия присоединяется трубопровод, подводящий сироп или другой продукт, а к фланцу нагнета­тельного отверстия — трубопровод для подачи сиропа в змеевик ваку­ум-аппарата или для других целей.

Плунжер 12 через скалку скреплен со штоком 7, скользящим в на­правляющей 8. Между плунжером 12 и стенками цилиндра 7 установлено сальниковое уплотнение 11.

Производительность насоса можно регулировать с помощью кулис­ного устройства, приводимого в действие рукояткой 10 и винтом 9. На ку­лисе регулирующего устройства прикреплена шкала с делениями для установки необходимого хода плунжера. Насос смонтирован на вертикаль­ной стойке 2. Привод насоса осуществляется от электродвигателя 5 через редуктор 4, кривошип 3 и шатун 6.

Принцип работы плунжерного насоса-дозатора (рисунок 4,б) заключа­ется в следующем. Электродвигатель 9 через муфту 8 приводит в движение червячный редуктор 7. Выходной вал редуктора имеет кривошип 6, кото­рый посредством шатуна 5 приводит в колебательное движение рычаг 4, поворачивающийся относительно опоры, установленной на подвижной гайке 12. Положение гайки 12 можно изменять вращением винта 11 с помо­щью рукоятки 13 (тонкими линиями показано крайнее левое положение гайки). При изменении положения гайки 12 ползун 3, сквозь который сво­бодно проходит рычаг 4, может совершать большее или меньшее перемеще­ние в вертикальной плоскости (Smin и Smax — соответственно минимально и максимально возможный ход плунжера). С ползуном жестко связаны шток 10 и плунжер 2, скользящий в цилиндре 1. При движении плунжера вверх происходит засасывание жидкости через клапан 16 в цилиндр 1, а при об­ратном движении плунжера жидкость перетекает через нагнетательный клапан 14. Клапаны располагаются в клапанной коробке 15, которая подсо­единяется к патрубкам продуктового трубопровода.

а — устройство; 6 - схема работы Рисунок 4 - Плунжерный сиропный насос М-193
а — устройство; 6 — схема работы
Рисунок 4 — Плунжерный сиропный насос М-193

Плунжерный сиропный насос АПЛ

Плунжерный сиропный насос АПЛ имеет то же назначение, что и насос М-193. Общее устройство и принцип его работы аналогичны описанному выше, но конструктивное оформление несколько иное: насос снабжен стаканчатым фильтром на входном патрубке.

Насосная установка ШНК-18,5 с шестеренным насосом

Применяется для перекачивания готового сиропа и других кондитерских масс к местам потребления.

Установка состоит (рисунок 5, а) из насоса 2, редуктора 3 и электро­двигателя 4, смонтированных на станине 1. Принцип действия шесте­ренного насоса показан на рисунке 5,б. Перекачиваемый продукт всасыва­ется через патрубок 1 в корпус 5, в котором вращаются две шестерни 3 с зубьями крупного профиля. Шестерни плотно пригнаны к поверхности корпуса. Одна шестерня (ведущая) через вал 4 получает вращение от ре­дуктора, а вторая проворачивается за счет зацепления с ведущей. При вра­щении шестерен в патрубке создается разрежение, и происходит всасывание продукта. Продукт затекает во впадины между зубьями, пере­мещается вверх, где выдавливается из впадин входящими туда зубьями и выводится из насоса через нагнетательный патрубок 2.

Насосная установка ШНК-18,5
Рисунок 5 — Насосная установка ШНК-18,5 а — устройство; б — схема работы насоса

Производительность насосной установки ШНК-18,5 составляет 3,1 м3/ч, давление нагнетания — 0,4 МПа.