Фільтри для очищення молока та молочних продуктів - Інформаційний портал
Для очищення молока, крім відцентрових очисників, застосовують фільтри. Дія їх ґрунтується на затриманні сторонніх частинок при пропусканні рідини через пористу перегородку: сітку з дрібними осередками або тканину. Якість очищення при фільтрації залежить від розмірів осередків або пір. При безперервному проходженні рідини через перегородку частинки, що осідають на ній, утворюють пористий шар, який надалі надає затримуючу дію, тобто сам є фільтруючою перегородкою. Одночасно з цим зростає опір, який чинить перегородка проходженню рідини, і збільшується напір, необхідний проштовхування рідини через фільтр при постійній продуктивності. При постійному натиску, навпаки, знижується продуктивність результаті зменшення швидкості фільтрації. Коли рідина, що фільтрується, протікає через капілярні канали сітки або тканини, то рух рідини має ламінарний характер. Можливі два режими фільтрації: при постійному тиску з постійною швидкістю при зростанні тиску. Якщо фільтрація відбувається при постійному тиску, швидкість фільтрації безперервно зменшується через збільшення опору фільтра. Чим коротше процес фільтрації, тим більша середня швидкість фільтрації за відповідний проміжок часу (цикл). Тому, як правило, вигідніша робота на коротких циклах. Після закінчення циклу фільтр необхідно розібрати і змінити забруднену тканину, що фільтрує, на вимиту і простерилізовану, а тканину з осадом вимити. Так як розбирання та заміна тканини пов'язані з перервою в роботі фільтра, то для безперебійної роботи установки комплектують з двох фільтрів, які мають паралельно. Працюють фільтри по черзі, причому під час роботиодного розбирають інший. Швидкість фільтрації зменшується зі збільшенням в'язкості рідини, тому збільшення продуктивності фільтра доцільно фільтрувати молоко нагрітим. Гідність фільтрів полягає у простоті їх конструкції та обслуговування. У фільтрах немає частин, що рухаються, і пов'язаного з цим, зносу деталей. Однак у фільтрів є свої недоліки. Так, фільтрувальна тканина вимагає частої заміни та миття. При роботі з постійною продуктивністю потрібний тиск підвищується і може статися прорив тканини, після чого бруд з фільтра буде частково змито і віднесено до профільтрованого молока. Як фільтруючі перегородки використовуються металеві сітки і тканини. Основною характеристикою металевих сіток є кількість отворів (осередків) на 1 см 2 поверхні. У молочних фільтрах використовуються сітки з кількістю отворів від 25 до 100. Сітки можуть бути плетені, так і пробивні. Плетені сітки засмічуються швидше за пробивні, їх важче мити і при експлуатації через зміщення дроту спостерігаються зміни в розмірах осередків. Тому в кращих конструкціях фільтрів використовують пробивні сітки з діаметром отворів 05-15 мм, виготовлені з листового нержавіючого металу. Застосування одних тільки сіток не дозволяє отримати високу ефективність фільтрації, зазвичай їх комбінують з тканиною, що фільтрує. У молочній промисловості використовують фільтри трьох видів: циліндричні, пластинчасті та дискові.
Циліндричний фільтр (рис. 1) складається з трьох основних частин: корпусу 1 з підставкою,сітчастого циліндра 2, на який натягується тканина, та кришки 8 з циліндричною склянкою. Під час роботи фільтр зібраний: тканина, зшита у формі циліндра, вкладена в сітчастий циліндр та її краї загорнуті назовні; сітчастий циліндр з тканиною вставлений в корпус, а кришка притиснута на прокладці гвинтами відкидними 6 до верхнього фланця 9 корпусу. Молоко подається у фільтр знизу через патрубок 4, заповнює кільцеве простір між тканиною і внутрішнім циліндром, проходить через тканину і сітку і виходить через патрубок 7. Усередині склянки 3 молоко стискає повітря до тих пір, поки його тиск не буде відповідати натиску, необхідному для прот молока через тканину. Таким чином, внутрішня склянка відіграє роль повітряного ковпака, що усуває пульсацію потоку молока через перегородку, що фільтрує. Завдяки цьому виявляється можливим підняти рівень молока між склянкою і сіткою до кришки і повністю використовувати поверхню фільтруючої тканини, не піддаючи її небезпечним напругам. Крім того, наявність повітряної подушки зумовлює малий залишок молока всередині фільтра після його роботи. У міру накопичення осаду на тканині рівень молока в склянці піднімається, стискаючи повітря дедалі більше. Сітчастий циліндр у своїй приймає він тиск і оберігає тканину від прориву. Для контролю тиску на кришці фільтра має бути встановлений манометр. Коли тиск досягне 20 000 кгс/м2 (приблизно через 1 год роботи), фільтр вимикають з роботи, спускають залишок молока через кран 5, фільтр розбирають і замінюють тканину. Щоб забезпечити безперебійне фільтрування молока, встановлюють паралельно два фільтри і триходовим краном по черзі включають в роботу.
Технічна характеристика циліндричних фільтрів
№1 №2 №3 Продуктивність, л/год 2500 5000 8000 Діаметр сітки, мм 120225380 Висота сітки, мм 800 800 800 Фільтруюча поверхня, м 2 0,3 0,6 0,9 Загальний діаметр фільтра, мм 250430530 Загальна висота, мм 1000 1000 1000
Дискові та пластинчасті фільтри
У дискових та пластинчастих фільтрах можна розмістити велику робочу поверхню. Принцип пристрою дискових фільтрів показано на рис. 1. Фільтр складається з ряду паралельних круглих дисків 1, проміжних рамок 2 з сітками і фільтрувальних прокладок 5, одягнених на центральну трубку 3 і разом стиснутих в один пакет, який поміщений в корпус фільтра. Молоко надходить у фільтр через патрубок 7, проходить через отвори в рамках і через фільтрувальні прокладки проходить в простір між сітками, а потім всередину центральної трубки і виходить назовні через патрубок 6. Число дисків може бути різним залежно від продуктивності фільтра. Розташування дисків буває вертикальне та горизонтальне.
Подібним чином влаштовані і пластинчасті фільтри, у яких фільтрувальна тканина надівається на прямокутні рамки з сітками. Рамки стискуються і утворюють пакети з паралельно працюючих плоских фільтрів. Завдяки паралельному компонування робочих елементів, поверхня, що фільтрує, в пластинчастих і дискових фільтрах може бути значною і їх продуктивність досягає 20 000 л/год.