1/ Thiết bị phối trộn
Thông số kĩ thuật Năng suất 1000 lít/h
Sử dụng khuấy bên hông 960 vòng /phút
Bốn chân gien có thể điều chỉnh nhiệt độ
2/ Thiết bị lọc
3/ Bồn cân bằng
4/ Thiết bị đồng hóa Thông số kĩ thuật: Năng suất 1000 lít/h Đồng hóa 2 cấp Cấp 1 : P1 = (230-250) bar Cấp 2 : P2 = (40-45) bar Áp suất đồng hóa là 2,1 bar
5/ Thiết bị trao đổi nhiệt
Thông số kĩ thuật: Năng suất 1000 lít/h
Thông số kĩ thuật: Dung tích 5500 lít
Độ bóng trong ruột thùng là 300 mesh, bên ngoài sử dụng chất liệu bóng mờ 2B Đồng hồ nhiệt độ hiển thị số,phạm vi hiển thị nhiệt độ từ 0OC - 100OC
Bốn chân gien có thể điều chỉnh nhiệt độ
7/ Thiệt bị lên men
Thông số kỹ thuật: Dung tích 5500 lít
Tốc độ khuấy 2000 vòng/ phút
Đồng hồ nhiệt độ hiển thị số,phạm vi hiển thị nhiệt độ từ 0-100OC Bộ chân gien có thể diều chỉnh nhiệt độ
8/ Máy rót combiblock Thông số kĩ thuật: Công suất 12000 hộp/h Nhiệt độ hàn 100 – 1200C Nồng độ peroxide : 23% - 25% Nhiệt độ rót 20 - 300C
Miêu tả thiết bị 1/ Thiết bị đồng hóa
Thiết bị đồng hóa sử dụng áp lực cao gồm 2 bộ phận chính: bơm cao áp và hệ thống tạo đối áp.
Bơm piston cao áp được vận hành bởi động cơ điện thông qua trục quay và bộ truyền động để chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của piston.
Các piston chuyển động trong xilanh ở áp suất cao. Chúng được chế tạo từ những vật liệu có độ bền cơ học cao. Bên trong thiết bị còn có hệ thống dẫn nước vào nhằm mục đích làm mát cho piston trong suốt quá trình làm việc.
Đầu tiên mẫu nguyên liệu được đưa vào thiết bị đồng hóa bởi piston. Bơm sẽ tăng áp lực cho hệ nhũ tương từ 3 bar lên đến 100 – 250 bar hoặc cao hơn tại đầu vào của khe hẹp. Người ta sẽ tạo một đối áp lên hệ nhũ tương bằng cách hiệu chỉnh khoảng cách khe hẹp trong các thiết bị giữa bộ phận sinh lực và bộ phận tạo khe hẹp. Đối áp này được duy trì bởi một bơm thủy lực sử dụng dầu. Khi đó, áp suất đồng hóa sẽ cân bằng với áp suất dầu tác dụng lên piston thủy lực.
Thông thường người ta chọn khe hẹp có chiều rộng khoảng 100 lần lớn hơn đường kính hạt của pha phân tán. Đi ngang qua khe hẹp, tốc độ chuyển động của hệ nhũ tương chỉ có thể tăng đến 100 – 400 m/s và quá trình đồng hóa chỉ diễn ra trong khoảng 10 – 15 giây. Trong suốt thời gian này, toàn bộ năng lượng áp suất được cung cấp từ bơm piston sẽ được chuyển thành áp suất để đẩy hệ nhũ tương đi tiếp sau khi rời khe hẹp. Một phần khác được thoát ra dưới dạng nhiêt năng. Theo tính toán chỉ 1% năng lượng sử dụng phục vụ cho mục đích đồng hóa: phá vỡ các hạt của pha phân tán.
Trong công nghiệp, máy đồng hóa có thể được thiết kế cấp bậc hạ cấp.
Thiết bị đống hóa 1 cấp ba gồm 1 bơm piston để đưa nguyên liệu vào máy, một khe hẹp và một hệ thống thủy lực tạo đối áp. Trong công nghiệp chế biến sữa, thiết bị đống hóa một cấp được sử dụng khi sản phẩm có hàm lượng chất béo thấp hoặc hệ nhũ tương sau đồng hóa có độ nhớt cao.
Thiết bị đồng hóa 2 cấp bao gồm 1 piston để đưa nguyên liệu vào máy, hai khe hẹp và hai hệ thống thủy lực tạo đối áp. Tuy nhiên người ta thường dùng chung một bể dầu cho hai hệ thống thủy lực trên. Sau khi qua khe hẹp thứ nhất, các hạt pha phân tán bị phá vỡ và giảm kích thước. Tuy nhiên chúng có thể bị kết dính với nhau tạo thành chum hạt. Việc thực hiện giai đoạn đồng hóa tiếp theo nhằm duy trì đối áp ổn định cho giai đoạn đồng hóa cấp 1, đồng thời tạo điều kiện cho các chum hạt của pha phân tán tách ra thành từng hạt phân tán riêng lẻ, chống lại hiện tượng tách pha trong quá trình bảo vệ hệ nhũ tương sau này.
Tiến trình đống hóa hai cấp rất phổ biển trong công nghiệp chế biến sữa, đặc biệt đối với nhóm sản phẩm có hàm lượng chất béo cao hoặc tổng hàm lượng chất khô cao và các sản phẩm yêu cầu có độ nhớt thấp.
2/ Thiết bị trao đổi nhiệt
Đây là loại thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm, được ứng dụng rộng rãi để thanh trùng hay gia nhiệt/ làm lạnh các loại chất lỏng trong công nghệ sữa, thức uống, thực phẩm dạng lỏng hay nhớt.
* nguyên lý hoạt động
Thiết bị trao đổi nhiệt nhiều tấm kim loại gợn song ghép chặt với nhau tạo thành 5 khu vực trao đổi nhiệt riêng biệt.
Hai vỉ liên tiếp ngăn cách nhau bằng một tấm kim loại dày gọi là tấm nối. Ngoài cùng thiết bị có 2 tấm kim loại dày hơn, to hơn tấm nối, gồm, thứ nhất là tấm khung được hàn chặt và bắt ốc vào bộ khung, thứ hai là tấm chịu áp. Người ta bố trí các thanh kim loại ở 2 bên thiết bị, có đai ốc ép chặt tấm khung và tấm chịu áp để giữ cho các tấm trao đổi nhiệt ép kín lại với nhau.
Các tấm truyền nhiệt được bố trí sao cho phân phối các dòng chảy vào giữa các khe song song ngược nhau.
Quá trình xảy ra trong thiết bị là truyền nhiệt gián tiếp qua tấm kim loại mỏng giữa 2 dòng lưu chất chuyển động ngược chiều theo 2 cơ chế:
Truyền nhiệt đối lưu trong lòng mỗi dòng lưu chất
Truyền nhiệt do dẫn nhiệt qua tấm kim loại
Các tấm được chế tạo dạng lượn sóng để tạo dòng chảy rối, làm tăng hiệu quả truyền nhiệt
* Chi tiết các thiết bị
Tấm trao đổi nhiệt là chi tiết quan trọng nhất trong thiết bị, đóng vai trò quyết định khả năng và hiệu quả truyền nhiệt của dòng chảy.
Tấm trao đổi nhiệt được làm bằng thép không rỉ, vật liệu thường sử dụng là thép không rỉ AISI 316 có pha titan hay SMO. Tấm này không chỉ cứng, chắc và tránh được ăn mòn mà
còn có khả năng truyền nhiệt tốt từ môi trường ấm hơn qua bề mặt kim loại đến môi trường kia.
Các tấm kim loại trao đổi nhiệt có 4 lỗ tròn ở 4 gốc tạo đường dẫn cho lưu chất chạy qua. Phần còn lại được gia công lượn sóng để:
Viền ngoài tấm trao đổi nhiệt có các rãnh để ghép vòng đệm cao su vào, khi ép chặt hai tấm (một tấm có miếng đệm và một tấm không có miếng đệm) thì đệm này vừa có tác dụng bịt kín vừa có tác dụng bịt kín vừa có tác dụng định hướng dòng chảy vào những kênh xen kẽ nhau.
Tăng khả năng chảy rối khi dòng chảy chuyển động qua các gờ và khe, nhất là các gờ hình chữ V đặt ngược chiều nhau (nếu để dạng tấm phẳng thì dòng lưu chất dễ chảy màng), làm tăng khả năng truyền nhiệt.
Giúp tăng cường (nhất là kết cấu hình chữ V), nâng cao độ bền của tấm kim loại dưới áp suất cao của dòng chảy.
Tăng diện tích bề mặt tiếp xúc để tăng hiệu quả truyền nhiệt
Giảm hiệu ứng thành
Tuy nhiên có nhược điểm là khó loại bỏ cặn bẩn
Có nhiều hình dạng của tấm trao đổi nhiệt đã được sử dụng: gờ ngang, gờ hình chữ V với góc nghiêng 600 C, 300C… Tấm trao đổi nhiệt được chia thành 2 loại:
Tấm A: có các rãnh hình chữ V đặt xuôi
Tấm B: có các rãnh hình chữ V đặt ngược
Do cấu tạo của 2 tấm A và B là hoàn toàn giống nhau nên khi đảo ngược tấm A ta sẽ được tấm B và ngược lại. Khi lắp ghép, người ta ghép tấm A và tấm B xen kẽ.
Số lượng tấm trong khu vực trao đổi nhiệt quyết định bởi diện tích bề mặt truyền nhiệt cần thiết, tốc độ dòng chảy, tính chất vật lý của lưu chất, độ giảm áp và chế độ nhiệt độ của quy trình công nghệ.
3/ Thiết bị lên men
* Nguyên tắc hoạt động
Quá trình lên men luôn được kiểm soát chặt chẽ bằng cách theo dõi liên tục trong quá trình lên men thông qua 2 thông số quan trọng là nhiệt độ và độ chua. Chất tải nhiệt thường dùng là hơi nước bão hòa. Bên trong thùng có cánh khuấy, ngoài ra còn có các thiết bị theo dõi và điều khiển nhiệt độ nhằm đảm bảo nhiệt độ trong quá trình lên men luôn ổn định ở mức 430C
Hai yêu cầu quan trọng của thùng lên men trong công nghệ sản xuất sữa chua là: thùng phải kín, đảm bảo lên men trong điều kiện yếm khí. Đồng thời phải có hệ thống điều khiển nhiệt độ thích hợp để giữ nhiệt độ lên men là 430C
* Chi tiết các thiết bị
Đối với môi trường, người ta sử dụng thiết bị lên men có dạng hình trụ đứng, được chế tạo từ vật liệu thép không rỉ. Bên trong có hệ thống cánh khuấy và các đầu dò nhiệt độ, pH… để có thể theo dõi trực tiếp các thông số công nghệ trong quá trình lên men. Trong sản xuất các sản phẩm lên men từ sữa, do không cần cung cấp oxy cho giống vsv khi lên men các thiết bị không có hệ thống sục khí. Motor cho cánh khuấy thường được đặt phía trên nắp thiết bị. Còn cửa nạp và tháo môi trường được bố trí phía đáy. Ngoài ra, thiết bị còn có của quan sát, van lấy mẫu…