Vertikalni i horizontalni autoklavi. Dizajn vertikalnih autoklava Proučavanje uređaja i principa rada

Vertikalni autoklavi AV-2 AV-4

Dugotrajno očuvanje konzervirane hrane bez kvarenja postiže se suzbijanjem vitalne aktivnosti mikroorganizama u njima, što se može provesti razne metode, od kojih je najčešći način termičke obrade (u nekim slučajevima to je i kulinarska termička obrada sirovina).

Sterilizatori su serijski i kontinuirani Oni su vertikalni i horizontalni. U nekim dizajnima autoklava, limenke su stacionarne tokom procesa sterilizacije, u drugima (na primjer, u horizontalnim rotirajućim) se pomiču kako bi povećale brzinu prijenosa topline.

Proces suzbijanja mikroflore u proizvodu na temperaturama do 100°C naziva se pasterizacija, na 100°C i više - sterilizacija. Oprema koja se koristi za izvođenje ovih procesa naziva se pasterizatori, odnosno sterilizatori. Sterilizatori su serijskog i kontinuiranog djelovanja. Serijski sterilizatori se obično nazivaju autoklavi. Oni su vertikalni i horizontalni. U nekim dizajnima autoklava, limenke su stacionarne tokom procesa sterilizacije, u drugima (na primjer, u horizontalnim rotirajućim) se pomiču kako bi povećale brzinu prijenosa topline.

U tvornicama SSSR-a, a nakon Rusije, najčešći su bili vertikalni autoklavi AV-2 i AV-4.

Kontinuirani sterilizatori se dijele na hidrostatske, rotacijske i transportne. Od kontinuiranih hidrostatskih sterilizatora, fabrike konzervi u zemlji najčešće koriste uređaje marke OHS-1 "Hunister" (Mađarska) i A9-FSA. Za pasterizaciju određenih vrsta konzervirane hrane korišteni su trakasti ili transportni (A2-KPO, A9-KSZh) i pločasti pasterizatori.

Dizajn vertikalnog autoklava.

Vertikalni autoklavi AV-2 i AV-4 služe kako za sterilizaciju tako i za pasterizaciju konzervirane hrane u zatvorenim posudama. Uz njih, obavezno je u autoklav ugraditi softverske kontrolere za sterilizaciju koji omogućavaju automatizaciju procesa.

Vertikalni autoklav AV-2 (slika 1) sastoji se od kućišta 4, poklopca 1 sa protutegom 12, brzodjelujuće kopče za kaiš 2. Telo autoklava je zavareno od čeličnog lima debljine 6 mm
na ljusci i 8 mm - na dnu. Naslanja se na potporne grede ili nosače sa šapama 5. Unutar tijela, u donjem dijelu, zavareni su nosači za ugradnju korpe za autoklav. Još niže, u šupljini dna, nalazi se mjehur 6. Para ulazi u njega kroz cijev 7. Voda se odvodi iz autoklava kroz cijev 8. Vrlo često se otvor u centru dna iznad cijevi 8 zatvara na fabrike metalna mreža kako bi se spriječilo da mala slomljena stakla uđu u armature na odvodnoj liniji.

Rice. 1. Autoklav AV-2

Manometrijska kutija 10 zavarena je na omotač karoserije sa vanjske strane, spojena cirkulacijskom cijevi 9 sa donjim dijelom autoklava. U manometrijsku kutiju je zavaren rukavac za ugradnju
u njemu se nalazi termometar 11, zatvoren zaštitni poklopac. Dodatno, kutija sadrži i spojeve za spajanje manometra 16 i spajanje na kontroler programa sterilizacije.

U gornjem dijelu tijela nalaze se mlaznice kroz koje se autoklav puni vodom i odvodi u slučaju viška.

Na zglobnom sfernom poklopcu 1 nalazi se sigurnosni ventil 13 i ventil za probno ispuštanje 15. Ispod poklopca je postavljen prstenasti mjehur koji služi za ravnomjerno hlađenje limenki sa proizvodom nakon sterilizacije. Voda ulazi u prstenasti mjehur iz glavnog voda kroz fleksibilno crijevo pričvršćeno na mlaznicu 14. Protivteg sa teretom spojenim na poklopac služi da olakša njegovo otvaranje i zatvaranje. Prirubnice poklopca i tijela su čvrsto pritisnute jedna uz drugu pomoću petnaest sektorskih hvataljki, postavljenih na prsten od čelika za opruge. Krajevi kopče za kaiš 2 se povlače ručno pomoću sistema poluga.

Kako bi se isključila mogućnost otvaranja poklopca autoklava pod pritiskom, u njemu je predviđen sigurnosni uređaj 3 koji se sastoji od tijela, klipa, stakla, šipke, brtve i slavine za odvod. Okvir sigurnosni uređaj spojen na autoklav sa prirubnicom. Odvodni ventil je uvrnut u tijelo odozdo, staklo - odozgo.

Unutar stakla je klip spojen na šipku. Kada pritisak u autoklavu poraste na 0,005 MPa, klip sa šipkom se podiže i šipka zaključava ručku uređaja za stezanje. Zbog nepouzdanosti sigurnosnog uređaja, tvornice proizvode i ugrađuju mehaničke uređaje za zaključavanje na autoklave (na primjer, kao što je brava za pušku s oprugom).

Unutar autoklava, pomoću električne dizalice, utovaruju se metalne korpe, koje su perforirane cilindrične školjke sa zavarenim ili uklonjivim dnom.

Na gornji dio korpe pričvršćen je jaram od čelika za šipke, za koji se korpa hvata kukom. Izbočine koje se nalaze na gornjoj ivici školjke stvaraju razmak između dna gornje korpe i limenki u donjoj korpi.

Tehnički podaci autoklava AV-2 i AV-4 dati su u tabeli ispod:

Indikatori	AV-2	AB-4
Kapacitet autoklava, m3	1,57	2,75
Unutrašnji prečnik, m
ograničavajući radni pritisak, MPa	0,35	0,35
Broj napunjenih korpi
Dimenzije, mm
širina	1350	1350
dužine sa zatvorenim poklopcem	2200	2200
dužine sa otvorenim poklopcem	1870	1870
visina sa zatvorenim poklopcem	2410	4000
visina sa otvorenim poklopcem	3290	4790
Težina autoklava, kg
bez korpi		1317
sa korpama	1150	1750

Da bi se spriječilo lomljenje poklopaca od staklenih posuda i deformacija limenih posuda velikog kapaciteta ili napravljenih od tankog lima u autoklavu, potreban pritisak radnom okruženju, te je stoga u odeljak autoklava potrebno ugraditi pumpe sa električnim pogonom i parnu pumpu za slučaj nužde (u slučaju nestanka struje).

U skladu sa OST 18-344- 79 korpi za autoklav opremljeno je oprugama za fiksiranje klackalice pod uglom od 60°. Opruge su odabrane tako da klackalica viseće korpe bude u vertikalnoj ravni i kadastavljanje korpe na korpu (u autoklav) stane ispod težine gornje korpe.

Živin stakleni termometar na autoklavu treba da ima skalu do 200°C,manometar - do 0,6 MPa (6 kg / cm2).Autoklavi se postavljaju strogo okomito u jame dubine 2,2 mza AB-2 i 3 m za AB-4. Udaljenost između centara autoklava u jednom redu treba biti najmanje 2 m, između redova - najmanje 3,5 m.

Sa dvorednim na lokaciju autoklava, preporuča se montirati prednjim dijelom naprolaz (Protivtegovi ne bi trebali ići u prolaz). Oklop tijela viri iznad poda 0,8 m. Jama je opremljena dovodnom i izduvnom ventilacijom.Voda se odvodi iz autoklava uz obavezno prekidanje mlaza.

RAD 1 VERTIKALNI AUTOKLAV "AV-2"

Tehnološki izazov: termička obrada (sterilizacija) konzervirane hrane.

svrha rada: Procijeniti tehnički nivo (stanje) vertikalnog autoklava "AV-2" i dati prijedloge za razvoj njegovog dizajna radi poboljšanja efikasnosti procesa sterilizacije.

Radni zadaci:

1. Proučiti uređaj i princip rada vertikalnog autoklava "AV-2".

2. Razmotrite karakteristike procesa sterilizacije.

3. Odrediti teorijske i eksperimentalne performanse, kao i snagu grijača vertikalnog autoklava "AV-2" u različitim režimima rada i obraditi rezultate ispitivanja.

4. Dajte prijedloge za održavanje vertikalni autoklav "AB-2".

5. Naučite pravila siguran rad i podešavanje vertikalnog autoklava "AV-2".

Oprema, alati i inventar: vertikalni autoklav AV-2, sat, tehnička vaga sa tegovima.

Proizvodi: konzervirana hrana u limenkama ukupne zapremine 6,0 litara.

Proučavanje uređaja i principa rada

Vertikalni autoklav AV-2 (Sl.5.9.1) je predviđen za sterilizaciju konzervirane hrane u mini proizvodnji.

Autoklav se sastoji od 11 sterilizacionih i 4 vodeno-parne komore, koje su jedna struktura zavarena od dva izolirana kontejnera. Komora za sterilizaciju je odozgo zatvorena poklopcem 12, koji je u sredini sa vanjske strane opremljen stezaljkom 14 i ima proreze duž periferije za prolaz stezaljki 14 (vijci sa zamajcima). Vodoindikatorski stub 7 sa gornjim 8 i donjim 3 slavina je spojen na vodeno-parnu komoru u gornjem i donjem dijelu sa spojnicama.

Sl.5.23. Autoklav vertikalni AV-2:

1 - kućište; 2 - crijevo; 3, 8 - donje i gornje slavine; 4, 11 - vodena para i komore za sterilizaciju; 5 - dno; 6 - kaseta za konzerviranu hranu; 7 - kolona indikatora vode; 9 - lijevak; 10 - polica; 12 - poklopac; 13 - manometar; 14 - stezaljka; 15 - elektrokontaktni manometar; 16, 22 - ventili za izbacivanje i filter; 17, 20, 23 - ventili za vodu, paru, kondenzat; 18 - izbacivač; 19 - sigurnosni ventil; 21 - filter; 24 - vijak za pričvršćivanje električnih grijaćih elemenata; 25 - kutija; 26 - električni grijač; 27 - električna ploča; 28 - prekidač; 29 - signalna lampica

Iznad gornje slavine je postavljen lijevak 9, na donju slavinu pričvršćena je nazuvica gumenog crijeva 2. Iznad dna 5 komore za sterilizaciju nalazi se donja slavina kasete 6 sa predmetima za sterilizaciju.

Na gornji dio komore su uz pomoć fitinga spojeni tlačno-vakummetar 13 i elektrokontaktni manometar 15, kao i ejektor 18 sa ventilima 16 i 17. Odozdo je opremljen blokom sa kondenzatni ventil 23, filter 21 i filter ventil 22. Sigurnosni ventil 19 povezan je sa gornjim delom parno-vodene komore, koji je preko razvodne cevi sa parnim ventilom 20 povezan sa komorom za sterilizaciju 11. autoklav je opremljen zaštitnim kućištem 1, zasnovanim na tri nosača. Na dnu kućišta nalazi se kutija 25, koja pokriva terminale električnih grijača 26 i zavrtnje za njihovo pričvršćivanje 24. Električni grijači se nalaze u donjem dijelu vodeno-parne komore, ispod dna komore. komora za sterilizaciju. Električna tabla 27 sa prekidačem 28 i signalnom lampom 29 pričvršćena je na zid pored autoklava sa strane suprotne sigurnosnom ventilu.

Rad autoklava izvodi se na sljedeći način.

Stavite kasete 6 sa konzerviranom hranom u komoru za sterilizaciju (prvo punjenje se preporučuje da se izvrši u prethodno zagrejanom autoklavu). Zatvorite poklopac komore za sterilizaciju 12, podignite i čvrsto zategnite vijčane stezaljke 14 pomoću ručnih kotačića.

Uključite električne grijače okretanjem prekidača 28 u položaj UKLJUČENO (u tom slučaju signalna lampica 29 treba da se upali). Nakon postizanja potrebnog pritiska u vodeno-parnoj komori, otvorite ventil za paru 20, istiskujući vazduh zajedno sa delom pare kroz prethodno otvoreni ventil za kondenzat 23. Nakon 2...3 minuta zatvorite ventil 23. Zatim sačekajte da se dostigne gornja vrednost pritiska sterilizacije na elektrokontaktnom manometru 15, fiksirajte vreme početka sterilizacije. Tokom sterilizacije potrebno je otvoriti ventil 23 2-3 puta po 10...15 s da bi se uklonio kondenzat iz komore za sterilizaciju, kao i da bi se sterilisani predmeti bolje oprali parom. Nakon isteka zadatog vremena sterilizacije, zatvorite ventil 20, otvorite trosmjerni ventil manometra i vakumom i duvajte kroz sifonsku cijev, otpustite paru i kondenzat iz komore za sterilizaciju otvaranjem ventila 23 i ispustite steriliziranu konzerviranu hranu . Da biste to učinili, otvorite ventil 17 za dovod vode u ejektor 18 i ventil 16 za usis pare iz komore za sterilizaciju. Izbacivanje vršiti 10 minuta, pri čemu razrjeđivanje, mjereno tlačno-vakum manometrom 13, mora dostići najmanje 44 kPa. Na kraju izbacivanja zatvorite ventil 16, zatim ventil 17 i otvorite ventil 22 da povežete komoru za sterilizaciju sa atmosferom, otvorite poklopac 12, zatvorite ventil 22 i ispraznite konzerviranu hranu.

Vertikalni autoklavi se izrađuju sa dve i četiri mreže, razlikuju se samo po visini tela.
Vertikalni autoklav sa dvostrukom mrežom marke AB-2 Inženjerske tvornice Batumi (slika 1) ima zavareno cilindrično tijelo od ugljičnog čelika St. 3. Nepropusnost spoja poklopca i kućišta osigurava se zaptivkom od nauljenog azbesta. Bubler se nalazi unutar autoklava iznad dna. Na potpornom prstenu postavljene su čelične mreže s rupama na cijeloj bočnoj površini. Na poklopac autoklava je postavljen ventil za pročišćavanje. Ispod poklopca autoklava je fiksiran prstenasti tuš. Cijev za odvod vode spojena je na dno autoklava u sredini. Na cilindrični dio autoklava je zavarena kutija na koju su ugrađeni termometar (do 150°C), manometar (do 0,6 MPa) i sigurnosni ventil. Da bi voda cirkulisala u kutiji, ona je povezana cijevi s dnom autoklava; ovo osigurava ispravno očitavanje termometra.
Inženjerska fabrika Batumi proizvodi autoklave, u kojima je poklopac pritisnut uz tijelo posebnom stezaljkom (umjesto nekoliko krilnih matica), što olakšava rad autoklava i skraćuje vrijeme za zatvaranje i otvaranje poklopca autoklava.
Prstenovi (prirubnice) trapeznog presjeka pričvršćeni su na tijelo autoklava i na poklopac, između kojih se nalazi

A-brendovi AV-2: 1 - tijelo autoklava; 2 poklopca za autoklav; 3 i 4 - prstenovi (prirubnice); 5 - zaptivna brtva; 6 - kopča za pojas; 7 - segmenti; 8- spoljni pojas autoklava; 9 - protivteg; 10 - mreže; 11- mjehur za dovod pare; 12 - dno, b - marka AV-4; 1- podrška; 2 - zavoj; 3 - cijev za cirkulaciju; 4 - instrument kutija; 5 - slavina za vazduh.
Slika 1 - Vertikalni autoklavi

Zaptivna brtva. Obujmica za remen sa brzim djelovanjem ima 15 sektorskih hvataljki (segmenata) montiranih na prsten od čelika za opruge, i sistem poluga za zatezanje i širenje kopče. Kada se poluga okrene, kopča za pojas zateže segmente. Segmenti, konvergirajući, ulaze svojim unutrašnjim izrezima u izbočine prstenova i pritiskaju poklopac na tijelo autoklava. Vanjski pojas ograničava kretanje segmenata i drži ih u određenom položaju kada je poklopac otvoren.
Komunikacioni dijagram jednog autoklava prikazan je na slici 2. Kao što se iz dijagrama vidi, autoklavi za sterilizaciju sa protivpritiskom, pored konvencionalnih cevovoda, imaju i cevovod za napajanje komprimirani zrak(obično kroz parni balon) ili cevovod za vodu koja se dovodi pod pritiskom centrifugalnom ili parnom pumpom. Osim toga, od gornjeg dijela tijela autoklava polazi cijev koja je povezana sa kanalizacijom.

1,2 i 4 - cjevovodi; 3- centrifugalna pumpa; 5 - kompresor; 6 - prijemnik sa komprimiranim zrakom.
Slika 2 - Komunikacija u autoklavu

Na cjevovodima koji dovode paru i vodu u autoklav postoje nepovratni ventili; sprečavaju kretanje vode iz autoklava u mrežu ako dođe do smanjenja pritiska. Na parnoj cijevi su ugrađena dva zaporna ventila.
Prije rada provjerite stanje autoklava, ispravnost svih ventila, instrumentacije i brtvi.
Sterilizacija konzervirane hrane u konzervi u okruženju na pari provodi se na sljedeći način. Uz pomoć električne dizalice korpe sa limenkama se utovaruju u autoklav, poklopac se zatvara i zatvaranjem poluge poklopac se pritiska na autoklav pomoću kopče za kaiš. Zatim otvorite ventil za pročišćavanje i ventil za paru; vazduh se istiskuje parom iz autoklava. Kada se iz ventila za pročišćavanje pojavi mlaz pare, zatvorite ga i nastavite zagrijavanje do zadate temperature u autoklavu. Vrijeme zagrijavanja je podešeno režimom sterilizacije. Brzina porasta temperature kontroliše se dovođenjem pare u autoklav. Po dostizanju temperature sterilizacije održava se tokom čitavog vremena sterilizacije, kontroliše se termometrom i reguliše dovodom sveže pare.
Nakon isteka vremena sterilizacije, ventil za paru se zatvara i tlak i temperatura se postepeno smanjuju, ispuštajući paru kroz ventil za pročišćavanje za vrijeme predviđeno režimom sterilizacije. Tegle se zatim ohlade. Da biste to učinili, autoklav se napaja pod pritiskom hladnom vodom ili se mreže istovaraju iz autoklava i tegle se hlade pod tušem ili na vazduhu. Banke se hlade do temperature na njihovoj površini od 40-45 °C. Ako se ne ohlade, onda proizvod u limenci nastavlja da ključa. Kada se ohladi na više niske temperature tegle se ne suše i mogu zarđati.
Sterilizacija konzervirane hrane u staklenim posudama u vodi sa povratnim pritiskom vode izvodi se na sljedeći način. Napunjene korpe se stavljaju u autoklav napunjen vodom, čija se temperatura razlikuje za 10-15°C od temperature limenki. Poklopac se hermetički zatvara i autoklav se puni vodom, ostavljajući mali razmak ispod poklopca. vazdušni sloj. Međusloj je pufer koji sprečava nagle fluktuacije pritiska kada se deo vode pusti. Zatim se para dovodi u autoklav, postepeno povećavajući temperaturu i pritisak u njemu do zadatih vrednosti.
Pritisak u autoklavu se povećava zbog formiranog kondenzata iz pare. Ako tlak u autoklavu postane veći od dopuštene vrijednosti, a temperatura još nije dostigla željenu vrijednost, tada se pritisak smanjuje pažljivim ispuštanjem dijela vode kroz odvodnu cijev.
Zadata temperatura se kontinuirano održava tokom čitavog vremena sterilizacije, uz održavanje konstantnog pritiska u autoklavu. Na kraju sterilizacije tegle se hlade. Da bi se to postiglo, hladna voda se pušta u autoklav odozgo i ista količina vode se ispušta kroz silazni otvor.
Istraživanja su pokazala da je kod hlađenja otpornost na toplotu repe znatno manja nego kada je zagrejana. To se objašnjava činjenicom da kada se zagrije, vanjski slojevi zida staklena tegla doživljavaju tlačne sile, a kada se ohlade, u njima nastaju vlačne sile, uslijed čega nastaju pukotine i limenke se uništavaju. Kao što iskustvo pokazuje, najopasnija faza je hlađenje limenki sa temperature sterilizacije na 70°C. U ovom temperaturnom opsegu posebno se javljaju visoki naponi u materijalu limenki, koji ponekad dovode do njihovog uništenja. Kako bi se spriječilo lomljenje tegle tokom hlađenja, temperatura u autoklavu treba postepeno i ravnomjerno snižavati. Da biste to učinili, rashladna voda se dovodi u malim mlaznicama kroz balon ili tuš, pričvršćen ispod poklopca autoklava. Ova metoda u fabrici je pokazala dobre rezultate.
Kada se temperatura u autoklavu približi krajnjoj temperaturi, pritisak se postepeno smanjuje uz nastavak hlađenja. Na kraju hlađenja zatvorite sve ventile, otvorite slavinu za pročišćavanje ili ventil na odvodnoj cijevi i dovedite tlak u autoklavu na atmosferski tlak. Tada se dio vode pušta i istovaruju se korpe sa limenkama.
Uređaji za punjenje autoklavnih mreža limenkama i njihovo istovar iz mreža uvelike olakšavaju rad radnicima, povećavaju produktivnost rada i smanjuju lomljenje limenki. Najlakši način za preuzimanje limenke u rešetkama - ovo je punjenje pomoću vodenog jastuka. Ovom metodom prazna mreža se električnom dizalicom uranja u posudu s vodom čiji je nivo nešto viši od ruba mreže. Iz transportera se limenke dovode u vodu, što ih štiti od deformacije ili loma. Kada se rešetka napuni teglama, istovaruje se iz posude sa vodom i stavlja u autoklav.
Za istovar mreža nakon sterilizacije može se koristiti ista posuda, ali napunjena rastvorom čija je specifična težina veća od specifična gravitacija limenke.
Za utovar limenki u rešetke i istovar iz rešetki koriste se i instalacije sa hidrauličnim liftom, kao i sa elektromagnetnom glavom.
Kvaliteta konzervirane hrane i mogućnost njihovog dugotrajnog skladištenja uvelike ovise o točnosti poštivanja režima sterilizacije. Najpouzdanije su automatsko upravljanje i automatska regulacija temperatura u autoklavu i trajanje stvarne sterilizacije. U serijskim autoklavima koriste se različita automatska kola za regulaciju i kontrolu povećanja pritiska i temperature, trajanja i temperature stvarne sterilizacije, automatskog pražnjenja autoklava iz vazduha, protiv pritiska, trajanja smanjenja pritiska i hlađenja vodom.
Za automatska kontrola i regulaciju koriste pneumatske i električne softverske termostate sa upotrebom vremenskih releja, zvučnih i svjetlosnih alarma, sa automatskim snimanjem vremena temperature i pritiska u autoklavu.
Prilikom sterilizacije konzervirane hrane u konzervi i staklena posuda Koriste se para u periodično radećem autoklavu koji radi sa protivpritiskom, softverskim regulatorima temperature i pritiska sistema PRP-2 i PRP-2U. Ovi regulatori obezbeđuju stabilan proces sterilizacije prema podešenom režimu sa temperaturnim odstupanjem od zadate ± 1,5°C.
Horizontalni autoklav. Telo autoklava (slika 3) je postavljeno u horizontalnom položaju na stopala.

1 - tijelo; 2 - poklopac; 3- stezni točak; 4-Sgrboter.
Slika 3 - Horizontalni autoklav

Završne strane tijela sa jedne ili obje strane su hermetički zatvorene poklopcima na šarkama. Unutar autoklava ugrađen je balon za dovod pare i šine po kojima se kreću kolica sa limenkama. Horizontalni autoklavi su napravljeni za jednu, četiri i šest kolica; razlikuju se samo po dužini tela. Ovi autoklavi su opremljeni istom instrumentacijom i komunikacijama kao i vertikalni autoklavi.
Za horizontalne autoklave (za razliku od vertikalnih; kanali (osovina) nisu potrebni prilikom njihove ugradnje, kao i monošine sa električnom dizalicom ili dizalice za utovar limenki. Prisutnost poklopaca omogućava vam da autoklav utovarite s jedne strane i istovarite sa druge strane; to omogućava protok kretanja limenki, posebno ako se autoklav puni u radnji za sterilizaciju i istovara u skladištu gotovih proizvoda. Međutim, horizontalni autoklavi zauzimaju veliku površinu i u njima je teško sterilizirati konzerviranu hranu u vodi, osim toga, stupanj korištenja njihovog volumena je manji. Istraživanja su pokazala da je kraćim vremenom sterilizacije kvalitet konzervirane hrane veći.