Дизайн на вертикален автоклав. Проучване на устройството и принципа на работа Описание на чертежа на автоклава AV 2

ОПЕРАЦИЯ 1 ВЕРТИКАЛЕН АВТОКЛАВ “AV-2”

Технологична задача: топлинна обработка(стерилизация) на консерви.

Цел на работата:Оценка техническо ниво(състояние) на вертикалния автоклав “AV-2” и дават предложения за развитие на неговия дизайн за повишаване на ефективността на процеса на стерилизация.

Цели на работата:

1. Проучете структурата и принципа на работа на вертикалния автоклав "AV-2".

2. Обмислете характеристиките на процеса на стерилизация.

3. Определете теоретичните и експерименталните показатели, както и мощността на нагревателите на вертикалния автоклав "AV-2" при различни режими на работа и обработете резултатите от изпитването.

4. Дайте предложения за поддръжкавертикален автоклав "AV-2".

5. Разберете правилата безопасна работаи настройка на вертикален автоклав "AV-2".

Оборудване, инструменти и инвентар:вертикален автоклав AB-2, часовник, технически везнис тежести.

Продукти:консерви в кутии с общ обем 6,0 литра.

Изучаване на устройството и принципа на действие

Вертикалният автоклав АВ-2 (фиг. 5.9.1) е предназначен за стерилизация на консерви в условия на минипроизводство.

Автоклавът се състои от 11 стерилизационни и 4 водно-парни камери, които представляват единна конструкция, заварена от два изолирани контейнера. Стерилизационната камера е затворена отгоре с капак 12, снабден със скоба 14 в центъра отвън и имащ прорези по периферията за преминаване на скоби 14 (винтове с маховици). Водоиндикаторна колона 7 с горен 8 и долен 3 крана е свързана с водопарната камера в горната и долната си част чрез фитинги.

Фиг.5.23. Вертикален автоклав AB-2:

1 - корпус; 2 - маркуч; 3, 8 - долни и горни кранове; 4, 11 - водно-парни и стерилизационни камери; 5 - дъно; 6 - касета за консерви; 7 - водна индикаторна колона; 9 - фуния; 10 - рафт; 12 - капак; 13 - манометър за налягане и вакуум; 14 - скоба; 15 - електрически контактен манометър; 16, 22 - клапани за изхвърляне и филтър; 17, 20, 23 - клапани за вода, пара, конденз; 18 - ежектор; 19 - предпазен клапан; 21 - филтър; 24 - болт за закрепване на електрически нагревателни елементи; 25 - кутия; 26 - електрически нагревателен елемент; 27 - електрически панел; 28 - превключвател; 29 - сигнална лампа

Над горния кран е монтирана фуния 9, на долния кран е завинтен нипел гумен маркуч 2. Над дъното 5 на стерилизационната камера има долен кран на касетата 6 със стерилизационни обекти.

Към горната част на камерата с помощта на фитинги са свързани манометър за налягане-вакуум 13 и електрически контактен манометър 15, както и ежектор 18 с клапани 16 и 17. В долната част е снабден с блок с кондензен клапан 23, филтър 21 и филтърен клапан 22. Предпазният клапан 19 е свързан към горната част на камерата пара-вода, която е свързана чрез тръба с парен клапан 20 към стерилизационната камера 11. Автоклавът е оборудван с защитен корпус 1, поддържан от три опори. На корпуса в долната част има кутия 25, която покрива клемите на електрическите нагреватели 26 и техните закрепващи болтове 24. Електрическите нагреватели са разположени в долната част на водно-парната камера, под дъното на стерилизационната камера. Електрическо табло 27 с превключвател 28 и сигнална лампа 29 е закрепено към стената до автоклава от страната срещу предпазния клапан.

Автоклавът работи по следния начин.

Заредете касети 6 с консервирана храна в стерилизационната камера (препоръчва се първото зареждане да се извърши в предварително загрят автоклав). Затворете капака на стерилизационната камера 12, повдигнете винтовите скоби 14 и ги затегнете здраво с ръчните колела.

Включете електрическите нагреватели, като завъртите копчето на превключвателя 28 в положение ON (сигналната лампа 29 трябва да светне). След достигане на необходимото налягане в камерата за вода и пара, отворете парния клапан 20, измествайки въздуха заедно с част от парата през предварително отворения кондензатен клапан 23. След 2...3 минути затворете вентила 23. След това изчакайте, докато се достигне горната стойност на стерилизационното налягане на електрическия контактен манометър 15, запишете началното време на стерилизацията. По време на стерилизацията е необходимо да се отвори вентил 23 2-3 пъти за 10...15 s за отстраняване на кондензата от стерилизационната камера, както и за по-добро измиване на стерилизираните обекти с пара. След изтичане на определеното време за стерилизация, затворете клапан 20, отворете трипътния клапан на вакуумметъра за налягане и обезвъздушете сифонната тръба, изпуснете парата и кондензата от стерилизационната камера чрез отваряне на клапан 23 и източете стерилизираната консервирана храна. За да направите това, отворете вентил 17 за вход на вода в ежектор 18 и клапан 16 за изсмукване на пара от стерилизационната камера. Извършете изтласкването в продължение на 10 минути, докато вакуумът, измерен чрез налягане и вакуумметър 13, трябва да достигне поне 44 kPa. В края на изхвърлянето затворете клапан 16, след това клапан 17 и отворете клапан 22, за да свържете стерилизационната камера с атмосферата, отворете капака 12, затворете клапан 22 и разтоварете консервираната храна.

Вертикалните автоклави се изработват с две и четири мрежи, като се различават само по височината на тялото.
Вертикалният автоклав с двойна мрежа от марката AB-2 на Батумския машиностроителен завод (Фигура 1) има заварено цилиндрично тяло, изработено от въглеродна стоманаИзкуство. 3. Херметичността на връзката между капака и корпуса се осигурява от уплътнение от омаслен азбест. Вътре в автоклава има барботер, разположен над дъното. Монтирайте върху опорния пръстен стоманена мрежас отвори по цялата странична повърхност. На капака на автоклава е монтиран продухващ клапан. Под капака на автоклава е монтиран пръстенов душ. Тръбата за оттичане на водата е прикрепена към дъното на автоклава в центъра. Към цилиндричната част на автоклава е заварена кутия, върху която са поставени термометър (до 150°C), манометър (до 0,6 MPa) и предпазен клапан. За да циркулира водата в кутията, тя е свързана с тръба към дъното на автоклава; Това гарантира, че термометърът отчита правилно.
Батуми машиностроителен заводпроизвежда автоклави, при които капакът се притиска към тялото със специална скоба (вместо няколко крилчати гайки), което улеснява работата на автоклавистите и намалява времето за затваряне и отваряне на капака на автоклава.
На тялото на автоклава и на капака има пръстени (фланци) с трапецовидно сечение, между които има

A-клас AB-2: 1 - тяло на автоклав; 2-капак на автоклав; 3 и 4 - пръстени (фланци); 5 - уплътнение; 6 - скоба за колан; 7 - сегменти; 8- външен колан на автоклава; 9 - противотежест; 10 - решетки; 11- барботер за подаване на пара; 12 - дъно, b - клас AB-4; 1- опора; 2 - превръзка; 3 - циркулационна тръба; 4 - кутия с инструменти; 5 - въздушен клапан.
Фигура 1 - Вертикални автоклави

Уплътнение. Бързозакопчаващата щипка за колан има 15 секторни ръкохватки (сегмента), монтирани на пръстен от стоманена пружинна лента, и лостова система за затягане и разпъване на щипката. При завъртане на лоста щипката за колан затяга сегментите. Сегментите, събирайки се, влизат с вътрешните си изрези в издатините на пръстените и притискат капака към тялото на автоклава. Външният колан ограничава движението на сегментите и ги задържа в определена позиция при отворен капак.
Комуникационната схема на един автоклав е показана на фигура 2. Както се вижда от диаграмата, автоклавите за стерилизация с обратно налягане, в допълнение към конвенционалните тръбопроводи, имат и тръбопровод за вода сгъстен въздух(обикновено чрез парен барботер) или тръбопровод за вода, доставяна под налягане от центробежна или парна помпа. В допълнение, тръба, свързана с канализационната система, се простира от горната част на тялото на автоклава.

1,2 и 4 - тръбопроводи; 3 - центробежна помпа; 5 - компресор; 6 - приемник за сгъстен въздух.
Фигура 2 - Автоклавна комуникация

Тръбопроводите, подаващи пара и вода към автоклава, имат възвратни клапани; те предотвратяват движението на водата от автоклава в мрежата, ако налягането там намалее. На паропровода са монтирани два спирателни крана.
Преди работа проверете състоянието на автоклава, изправността на всички клапани, инструменти и уплътнения.
Стерилизирането на консерви в калаени съдове в парна среда се извършва по следния начин. С помощта на електрически подемник заредете кошници с буркани в автоклава, затворете капака и използвайте щипка за колан, за да натиснете капака към автоклава, като завъртите лоста. След това отворете вентила за продухване и вентила за пара; въздухът се измества от пара от автоклава. Когато се появи струя пара от продухващия вентил, затворете го и продължете нагряването до зададената температура в автоклава. Продължителността на нагряване се задава от режима на стерилизация. Скоростта на повишаване на температурата се контролира чрез подаване на пара към автоклава. След достигане на температурата на стерилизация, тя се поддържа през цялото време на стерилизация, като се следи с термометър и се регулира подаването на свежа пара.
След изтичане на времето за стерилизация, парният клапан се затваря и налягането и температурата постепенно се намаляват, освобождавайки парата през изпускателния клапан за времето, определено от режима на стерилизация. След това бурканите се охлаждат. За да направите това, автоклавът се подава под налягане. студена водаили решетките се изваждат от автоклава и бурканите се охлаждат под воден душ или на въздух. Бурканите се охлаждат до температура на повърхността 40-45° C. Ако не са охладени, продуктът в буркана продължава да ври. Когато се охлади до повече ниски температурибурканите не изсъхват и могат да станат ръждясали.
Стерилизирането на консерви в стъклени буркани във вода с противоналягане на водата се извършва по следния начин. Напълнените кошници се зареждат в автоклав, пълен с вода, чиято температура се различава с 10-15 ° C от температурата на кутиите. Капакът се затваря херметически и автоклавът се напълва с вода, оставяйки малко въздушна междина. Слоят е буфер, който предотвратява внезапни колебания на налягането, когато част от водата се освободи. След това в автоклава се подава пара, като температурата и налягането в него постепенно се повишават до зададените стойности.
Налягането в автоклава се увеличава поради кондензата, образуван от парата. Ако налягането в автоклава стане по-високо от допустимото и температурата все още не е достигнала желаната стойност, тогава налягането се намалява чрез внимателно изпускане на част от водата през дренажната тръба.
Задайте температуранепрекъснато се поддържа през цялото време на стерилизация, като същевременно се поддържа постоянно наляганев автоклав. След приключване на стерилизацията бурканите се охлаждат. За да направите това, студената вода се вкарва в автоклава отгоре и същото количество вода се освобождава през дренажната тръба.
Проучванията показват, че при охлаждане топлоустойчивостта на цвеклото е значително по-ниска, отколкото при нагряване. Това се обяснява с факта, че при нагряване външните слоеве на стената на стъклен буркан изпитват сили на натиск, а при охлаждане в тях възникват сили на опън, в резултат на което се получават пукнатини и бурканите се разрушават. Както показва опитът, най-опасният етап е етапът на охлаждане на консервите от температурата на стерилизация до 70 ° C. В този температурен диапазон, особено високо напрежение, което понякога води до тяхното унищожаване. За да се предотврати счупването на кутиите по време на охлаждане, температурата в автоклава трябва да намалява постепенно и равномерно. За да направите това, охлаждащата вода се подава на малки потоци през барботер или душ, монтиран под капака на автоклава. Този метод показа добри резултати в заводски условия.
Когато температурата в автоклава достигне крайната температура, налягането постепенно се намалява, докато охлаждането продължава. В края на охлаждането затворете всички клапани, отворете вентила за издухване или дренажна тръбаи доведете налягането в автоклава до атмосферно. След това се пуска част от водата и се разтоварват кошниците с бидони.
Устройствата за зареждане на автоклавни мрежи с кутии и разтоварването им от мрежите значително улесняват работата на работниците, повишават производителността на труда и намаляват счупването на консервите. Най-лесният начин за изтегляне тенекиив решетки - това е натоварване с помощта на водна възглавница. При този метод празна мрежа се потапя с помощта на електрически подемник в съд с вода, чието ниво е малко по-високо от ръба на мрежата. От конвейера кутиите се подават във вода, което ги предпазва от деформация или счупване. Когато мрежата се напълни с буркани, тя се разтоварва от съда с вода и се зарежда в автоклава.
За разтоварване на мрежите след стерилизация може да се използва същия съд, но напълнен с разтвор с по-голямо специфично тегло специфично теглокутии.
За зареждане на кутии в мрежи и разтоварване от мрежи се използват и инсталации с хидравличен повдигач, както и с електромагнитна глава.
Качеството на консервите и възможността за дългосрочно съхранениедо голяма степен зависи от точността на спазването на режима на стерилизация. Най-надеждни са автоматичното управление и автоматично регулиране на температурата в автоклава и продължителността на самата стерилизация. В периодичните автоклави се използват различни автоматични схеми за регулиране и контрол на повишаването на налягането и температурата, продължителността и температурата на самата стерилизация, автоматично издухване на въздуха от автоклава, обратното налягане, продължителността на намаляване на налягането и охлаждане с вода.
За автоматично управлениеи регулиране използват пневматични и електрически програмни термостати с помощта на реле за време, звукови и светлинни аларми, с автоматично записване на температурата и налягането в автоклава във времето.
При стерилизиране на консерви в калаени и стъклени съдове с пара в периодично работещ автоклав, работещ с обратно налягане, се използват програмни контролери за температура и налягане на системите PRP-2 и PRP-2U. Тези регулатори осигуряват стабилен процес на стерилизация по зададен режим с температурно отклонение от зададената ±1,5°C.
Хоризонтален автоклав. Корпусът на автоклава (Фигура 3) е монтиран в хоризонтално положение на крака.

1 - тяло; 2 - капак; 3- затягащ волан; 4-Sgrboter.
Фигура 3 - Хоризонтален автоклав

Крайните страни на корпуса от едната или от двете страни са херметически затворени с шарнирни капаци. Вътре в автоклава има барботер за подаване на пара и релси, по които се движат колички с кутии. Хоризонталните автоклави се изграждат за една, четири и шест колички; Те се различават един от друг само по дължината на тялото. Тези автоклави са оборудвани със същите инструменти и комуникации като вертикалните автоклави.
За хоризонтални автоклави (за разлика от вертикалните; не са необходими канали (шахти) при инсталирането им, както и монорелси с електрически телфери или кранове за товарене на кутии. Наличието на капаци ви позволява да зареждате автоклава от едната страна и да го разтоварвате от друга страна, това осигурява известен поток от кутии за движение, особено ако автоклавът се зарежда в цеха за стерилизация и се разтоварва в склада; Завършени продукти. Хоризонталните автоклави обаче поемат голяма площи е трудно да се стерилизират консерви във вода, освен това степента на използване на обема им е по-малка. Проучванията показват, че при по-малко време за стерилизация качеството на консервите е по-високо.

Вертикални автоклави AV-2 AV-4

Дългосрочното запазване на консервите без разваляне се постига чрез потискане на жизнената активност на микроорганизмите в тях, което може да се направи различни методи, от които най-разпространеният метод е термичната обработка (в някои случаи е и кулинарна термична обработка на суровините).

Има периодични и непрекъснати стерилизаториТе са вертикални и хоризонтални. В някои конструкции на автоклави бурканите са неподвижни по време на процеса на стерилизация, докато в други (например хоризонтални въртящи се) те се движат, за да увеличат скоростта на пренос на топлина.

Процесът на потискане на микрофлората в продукта при температура до 100°C се нарича пастьоризация, при 100°C и по-висока - стерилизация. Оборудването, използвано за извършване на тези процеси, се нарича съответно пастьоризатори и стерилизатори. Стерилизаторите могат да се използват периодично или непрекъснато. Партидните стерилизатори обикновено се наричат автоклави. Те са вертикални и хоризонтални. В някои конструкции на автоклави бурканите са неподвижни по време на процеса на стерилизация, докато в други (например хоризонтални въртящи се) те се движат, за да увеличат скоростта на пренос на топлина.

В заводите на СССР, а по-късно и в Русия, най-често срещаните вертикални автоклави са АВ-2 и АВ-4.

Стерилизаторите с непрекъснато действие се разделят на хидростатични, ротационни и конвейерни.От непрекъснати хидростатични стерилизатори до консервни фабрикиВ страната по-често от други се използват устройствата OHS-1 „Hunister” (Унгария) и A9-FSA. За пастьоризация отделни видовеза консерви са използвани лентови или конвейерни пастьоризатори (A2-KPO, A9-KSZH) и пластинчати пастьоризатори.

Дизайн на вертикален автоклав.

Вертикалните автоклави АВ-2 и АВ-4 се използват както за стерилизация, така и за пастьоризация на консерви в запечатани контейнери. Към тях е включено инсталирането на софтуерни стерилизационни регулатори в автоклава, които позволяват автоматизиране на процеса.

Вертикалният автоклав AV-2 (фиг. 1) се състои от корпус 4, капак 1 с противотежест 12, скоба за колан с бързо освобождаване 2. Корпусът на автоклава е заварен от листова стомана с дебелина 6 mm
на кората и 8 мм на дъното. На подпорни гредиили стойка, тя се поддържа от лапи 5. Вътре в тялото, в долната част, са заварени опори за монтиране на кошницата на автоклава. Още по-ниско, в кухината на дъното, има барботер 6. Парата влиза в него през тръба 7. Водата се източва от автоклава през тръба 8. Много често отворът в центъра на дъното над тръба 8 е затворен в фабрики метална мрежаза да предотвратите попадането на малки счупени стъкла във фитингите на дренажната линия.

Ориз. 1. Автоклав АВ-2

Кутия за манометър 10 е заварена от външната страна на корпуса на корпуса, свързана с циркулационна тръба 9 към долната част на автоклава. В притискателната кутия е заварена втулка за монтаж
съдържа 11 термометъра, покрити със защитен калъф. В допълнение, кутията съдържа фитинги за свързване на манометър 16 и свързване към контролера на програмата за стерилизация.

В горната част на тялото има тръби, през които автоклавът се пълни с вода и се източва, ако има излишък.

На шарнирния сферичен капак 1 има предпазен клапан 13 и пробно-изпускателен клапан 15. Под капака има пръстен барботер, който служи за равномерно охлаждане на кутиите с продукта след стерилизация. Водата навлиза в пръстеновидния барботер от магистралата през гъвкав маркуч, прикрепен към тръба 14. Противотежест с тежест, свързана с капака, служи за улесняване на отварянето и затварянето му. Фланците на капака и тялото са плътно притиснати един към друг от петнадесет секторни ръкохватки, монтирани върху пръстен, изработен от стоманена пружинна лента. Краищата на щипката за колан 2 се затягат ръчно с помощта на лостова система.

За да се предотврати отварянето на капака на автоклава под налягане, той е оборудван с предпазно устройство 3, състоящо се от тяло, бутало, стъкло, прът, уплътнение и изпускателен клапан. Кадър предпазно устройствосвързан към автоклава чрез тръба на фланци. Изпускателният вентил се завинтва в тялото отдолу, стъклото - отгоре.

Вътре в стъклото има бутало, свързано с прът. Когато налягането в автоклава се увеличи до 0,005 MPa, буталото с пръта се издига и прътът блокира дръжката на затягащото устройство. Поради ненадеждността на предпазното устройство, фабриките произвеждат и инсталират механични заключващи устройства(например вид затвор с пружина на пушка).

Метални кошници, които са перфорирани цилиндрични черупки със заварени или подвижни дъна, се зареждат вътре в автоклава с помощта на електрически подемник.

В горната част на коша е закрепена стоманена прътова греда, за която кошът се захваща с кука. Ръбовете, разположени на горния ръб на корпуса, осигуряват разстояние между дъното на горната кошница и кутиите в долната кошница.

Техническите данни на автоклавите АВ-2 и АВ-4 са дадени в таблицата по-долу:

Индикатори	AV-2	АВ-4
Капацитет на автоклава, m3	1,57	2,75
Вътрешен диаметър, m
Лимит работно налягане, MPa	0,35	0,35
Брой натоварени колички
Размери, мм
ширина	1350	1350
дължина със затворен капак	2200	2200
Дължина с отворен капак	1870	1870
височина при затворен капак	2410	4000
височина с отворен капак	3290	4790
Тегло на автоклава, кг
без кошници		1317
с кошници	1150	1750

За да предотвратите падане на кориците стъклени буркании деформация на контейнери с голяма вместимост или такива от тънък калай, необходимото налягане на работната среда се създава в автоклави, поради което в отделение за автоклав.

В съответствие с OST 18-344- 79 автоклавни кошници са оборудвани с пружини за фиксиране на кобилицата под ъгъл от 60°. Пружините са избрани така, че кобилицата на окачената кошница да е вътре вертикална равнина, и когатомонтажът на кошницата върху кошницата (в автоклав) беше в съседство под тежестта на горната часткошници.

Термометър от живачно стъкло в автоклав трябва да има скала до 200°C,манометър - до 0,6 MPa (6 kg/cm2).Автоклавите се монтират строго вертикално в ями с дълбочина 2,2 mза AB-2 и 3 m за AB-4. Разстоянието между центровете на автоклавите в един ред трябва да бъде най-малко 2 m, между редовете - най-малко 3,5 m.

С двоен ред местоположението на автоклавите се препоръчва да се монтират с предната част къмкоридор (Никакви противотежести не трябва да се простират в коридора). Обвивката на корпуса стърчи над пода с 0,8 m, оборудвана с приточна и изпускателна вентилация.Водата се източва от автоклава със задължително прекъсване на струята.