Notiuni Introductive din Industria Laptelui

CUPRINS

CUPRINS

CAPITOLUL 1

GENERALITĂȚI

1.1. Noțiuni introductive din industria laptelui

Pentru fiecare operațiune de încărcare-descărcare a materialelor din mijloacele de transport, unitatea este obligată să stabilească procesul tehnologic, în funcțiile de lucrările ce urmează a fi executate și să asigure utilajele corespunzătoare, dispozitivele și uneltele necesare, precum și echipamentul de protective și de lucru prevăzut în normative, pentru a asigura securitatea optimă a angajaților.[14]

Angajarea cailor de circulație din incinta unităților se va face potrivit mijloacelor de transport utilizate,ținând cont de condițiile de securitate ce se impun,respectându-se reglementările în vigoare.

Conducerea operațiunilor de conservare a materialelor și produselor va fi încredințată unei persoane cu experiență și competență,care va stabili în prealabil modul de lucru pentru executarea acestor operații și care răspunde de respectarea regulilor de securitate a muncii,pentru această operație.[14]

Dotarea unităților cu utilaje,instalații și mijloace de transport pentru manipularea,depozitarea materialelor vor fi corespunzătoare operațiilor pe care le urmează la execuție,suficient de rezistente,astfel încât să se asigure o exploatare eficientă și fără pericol de accidentare.

În toate secțiile vor fi așezate la locuri vizibile extrase din măsurile de prevenire și stingerea incendiilor specifice locului de muncă.

Vor fi organizate echipe de pază contra incendiilor,care să poată intervenii în caz de incendiu.

De cele mai multe ori aceste companii se înființează și se găsesc în zone unde se cresc multe animale, iar dimensionarea capacității de producție se face în funcție de materia prima existența în zona respectivă.

Amplasarea și construirea spațiilor de producție necesită o serie de avize printre care și avizul sanitar-veterinar.

Principalele condiții sanitare-veterinare de care trebuie să se țină cont în amplasarea și construirea unui punct de procesare a laptelui sunt:

• trebuie prevăzut cu o zona de protecție sanitară pentru evitarea poluării și creării unui microclimat corespunzător atât în incinta cât și în spațiile de producție;

• poziționarea produsului să fie făcută în așa fel încît acesta să poată fi racordat la o rețea de apă potabilă care să asigure necesarul tehnologic pentru producție dar și pentru păstrarea unei stări de igienă corespunzătoare;

• trebuie prevăzut cu sisteme de ventilație pentru împrospătarea aerului și asigurarea unui microclimat optim pentru personalul lucrător, dar în special pentru obținerea unor produse lactate salubre;

• toate instalațiile folosite la transportul și prelucrarea laptelui, inclusiv conductele de apă și abur trebuie să fie făcute din materiale inoxidabile astfel încât acestea să nu influențeze calitativ salubritatea laptelui și a produselor lactate;

• indiferent de capacitatea fabricilor de prelucrare a laptelui trebuie să fie astfel proiectate pentru a respectă următoarele principii generale:

Să existe spații separate de producție, depozitare, filtru.

Sptiile destinate producției trebuie să fie separate în spații pentru materia prima nepasteurizata și spații pentru prelucrarea produselor pasteurizate.[1]

Personalul care lucrează în sectoarele de prelucrare și depozitare vor avea acces numai la filtru sanitar dotat cu vestiare, dușuri, chiuvete și wc-uri.

Spațiile administrative, spălătoria și uscătoria, atelierele mecanice, grupurile frigorifice, termocentrală și depozitul de materiale se vor grupa separat de sectorul de prelucrare a laptelui.[1]

Depozitele de lapte și de produse lactate să fie dimensionate în funcție de producția zilnică și trebuie să fie dotate cu instalații de frig și ventilatii în scopul asigurării unei temperaturi de 0 ̊C – +4 ̊C și separat depozite răcoroase amenajate cu rafturi pentru păstrarea produselor care nu au nevoie de un regim termic special.[1]

Este necesară confirmarea calității produselor și salubritatea acestora printr-un laborator propriu,ce trebuie să efectueze determinarea parametrilor fizico-chimici și bacteriologici pentru fiecare șarja de produs finit.[10]

Să asigure spațiu pentru recepția calitativă și cantitativă a produsului.

Să asigure o rampă pentru dezinfecția mijloacelor de transport a laptelui și altor produse lactate.[10]

Trebuie amintit că salubritatea produselor lactate depinde în cea mai mare măsură de utilajele de lucru din dotare și modul cum ele sunt igienizate fiind astfel necesar a se asigura:

• înregistrarea prin termografe automate a temperaturii de pasteurizare și de răcire a laptelui. Termogramele se păstrează și se prezintă la controlul sanitar-veterinar.

• instalarea între sistemul de pasteurizare și tancurile de păstrare a produsului pasteurizat a unui dispozitiv de control al pasteurizării conform standardelor în vigoare.

• posibilitatea spălării și dezinfectării după întrebuințarea utilajelor și ambalajelor din dotare cu apă fierbinte sau aburi supraîncălziti cu soluții clorigene. Este necesară spălarea și dezinfectarea zilnică a spațiilor de producție.[1]

Noțiuni teoretice cu referire la compoziția și caracteristicile fizico-chimice ale laptelui, microorganismele din lapte și din produsele lactate:

Laptele crud,de obicei,este produsul recoltat manual sau mecanic din ugerul de vacă, bivoliță, oaie și capra doar când acestea sunt în lactatie și sunt considerate foarte sănătoase.Este indicat că laptele să fie muls în condiții igienice pentru a nu-și modifice aspectul sau caracteristicile generale.

În funcție de procesul de prelucrare, laptele poate fi integral atunci când își păstrează compoziția, laptele smântânit când se extrage grăsimea, laptele parțial smântânit când se extrage o parte din grăsime și laptele normalizat.

La sfârșitul procedeului de tratare termică laptele poate fi de obicei:crud, pasteurizat, sterilizat, concentrat și lapte praf.

Acestea sunt denumirile comerciale ale laptelui după prelucrarea pentru laptele de vacă, iar la bivoliță, oaie și capra se adaugă și denumirea speciei de unde provine.[1]

1.2. Clasificare separatoarelor

Separator în industria alimentară se definește că fiind un dispozitiv care separă fracțiunea a produsului.Sub acțiunea forței centrifuge separarea impurităților are loc foarte rapid și direct proporțional cu pătratul vitezei de rotație, rază tobei separatorului,cu pătratul vitezei particulei ,în suspensie cu diferența dintre greutatea specifică a mediului de dispersare și greutatea particulei în suspensie și invers proporțional cu vîscozitatea mediului de dispersare.[18]

Separarea amestecurilor eterogene sub acțiunea forței centrifuge apărute când în amestec se realizează viteze de rotație mari,poartă numele de separare centrifugală că centrifugare. Separarea amestecurilor eterogene sub influență forței centrifuge a devenit una din metodele cele mai răspândite. Astăzi, în aproape toate subramurile industriei alimentare este utilizat pentru separare efectul forței centrifuge. Utilajele utilizate pentru separarea sub efectul forței centrifuge poartă numele generic de centrifuge, centrifugele care sunt caracterizate prin elemente în mișcare la turație mare. De obicei,centrifugele au denumiri speciale, determinate de operația pe care o îndeplinesc sub acțiunea forței centrifuge că: separator, clasificator, concentrator, rămânând însă utilaje de separare sub influență forței centrifuge.[7]

Se cunosc și separări sub acțiunea forței centrifuge, când doar amestecul de separat este pus în mișcare de rotație, mecanismul neavând elemente în mișcare. Aceste aparte au nume specifice și speciale: cicloane, hidrocicloane, în funcție de tipul de amestec care îl separă sub influență forței centrifuge.[7]

Separarea sub acțiunea forței centrifuge la utilajele în mișcare de rotație, realizează separări cu consum mare de energie. Există posibilitatea că din acest motiv pe viitor utilizarea lor să se strângă.[7]

Separarea amestecurilor eterogene sub influență forței centrifuge, se realizează pe două principii:

– Sedimentare, când separarea sub influență forței centrifuge se realizează pe baza de diferența de viteză de sedimentare. Separarea componenților se realizează prin stratificarea lor.Această se aplică amestecurilor eterogene lichid – lichid, solid – solid, solid – lichid, solid – gaz. Locul în care se efectuează separarea este în mișcare de rotație și are pereți plini sau spațiul este fix dar crează pentru amestecul de separat viteze periferice de rotație mari. Separarea centrifugală pe principiul sedimentării, de cele mai multe ori ia denumiri speciale, în funcție de faza tehnologică pe care o efectuează, de exemplu: limpezire, concentrare. Sedimentarea sub influență forței centrifuge se realizează în două faze:

a. depunerea fazei cu viteză de sedimentare și cu densitatea mare, care se supune legilor hidrodinamice, în cazul sedimentelor solide iar apoi tasarea sedimentului, care se supune legilor mecanicii solului. Sedimentarea sub influență forței centrifuge se diferențiază de sedimentarea sub acțiunea forței gravitaționale printr-o număr mare de elemente și în primul rând prin faptul că se realizează sub influență accelerației centrifugale.[7]

b. prin filtrare, care se aplică de cele mai multe ori amestecurilor eterogene solid – lichid. Lichidul străbate suprafață filtrantă sub acțiunea forței centrifuge, iar particulele solide din amestec, acționate și ele de forță centrifugă apar la suprafață masei filtrante, că și în cazul filtrării obișnuite. Filtrarea sub influență forței centrifuge se definește că fiind un proces mai complex decât filtrarea obișnuită. La filtrarea sub influență forței centrifuge apar trei faze: formarea sedimentului, tasarea lui și eliminarea lichidului reținut din porii sedimentului. Faza de formare a sedimentului seamănă cu cea de la filtrarea normală, însă în cadrul filtrării sub acțiunea forței centrifuge, presiunea cu care trece lichidul prin stratul de sediment este provocată de forță centrifugă iar în mod normal este mai mare decât filtrarea obișnuită. Umiditatea din sediment este înlăturată mai intens. Faza de tasare și cea de eliminare a lichidului reținut de forțele capilare la filtrarea normală nu există. Faza de tasare se supune legilor mecanicii solului. Faza de eliminare a umidității reținute în porii sedimentului seamănă cu o uscare mecanică. Viteză de eliminare a lichidului scade ușor, aproape de 0. O parte din lichid nu se poate elimina. În cazul filtrării sub influență presiunii creată de forță centrifugă se elimina mai mult din faza lichidă decât la filtrarea normală și se va obține un precipitat cu umiditate redusă. Durata filtrării în ansamblu și pe faze – în cazul intervenției forței centrifuge, depinde de un număr mare de factori. În cazul suspensiilor diluate faza de formare a sedimentului – faza propriu zisă de sedimentare – este cea mai lungă, în cazul filtratelor cu procent mare de particule faza de formare a sedimentului nu există datorită faptului că apare sedimentarea instantanee. Că și la filtrarea normală și în cazul filtrării centrifugale, dacă este necesar se efectuează faze de spălare. [7]

Centrifugele sunt utilaje care efectuează separarea prin rotirea unui tambur cilindric sau tronconic montat orizontal sau vertical. În funcție de operația de separare, filtrare sau sedimentare, tamburul este perforat sau este din tablă compactă.

Separarea centrifugală se clasifică în funcție de mai multe criterii:

După metodă de încărcare în separatoare a soluției de limpezit și evacuării din ele a lichidului limpezit:

– separatoare deschise: introducerea soluției inițiale și evacuarea lichidului limpezit se realizează la presiunea atmosferică;

– separatoare semiermetice: încărcarea soluției de limpezit se realizează la presiunea atmosferică,iar evacuarea lichidului limpezit la presiunea creată de forță centrifugă;

– separatoare ermetice: încărcarea soluției de limpezit și evacuarea lichidului limpezit se realizează în sistem închis sub presiunea excedentară.

După elementele constructive:

-separatoare cu talere cilindrice concentric

-separatoare cu talere tronconice

După operația tehnologică realizată:

– separatoare centrifugare clarificatoare(de limpezire);

– separatoare centrifugare concentratoare;

– separatoare centrifugare pentru separarea a două faze lichide.

Separatoarele cu talere cilindrice concentrice sunt întrebuințate numai pentru operații de clarificare,în timp ce separatoarele cu talere troconice pot fi clarificatoare, concentratoare, pentru separare de faze lichide etc.

Clarificarea se utilizează pentru înlăturarea impurităților solide din suspensie , în faza lichidă. O condiție foarte importantă este că faza solidă să fie în proporție redusă.

În industria alimentară clarificarea centrifugă și-a găsit multe aplicații pentru că substitue cu succes o filtrare dificilă, la care stratul de precipitat se depune greu.Această clarificare are și efect de sterilizare,fiindcă separă o parte dim microorganisme prin sedimentarea lor.[5]

1.2.1. Separatoarele cu talere tronconice

Separatoarele cu talere tronconice sunt cele mai vechi și cu cele mai variate utilizări, având elemente adaptate situației specifice. Prototipul separatorului centrifugal este acel pentru separarea în sistem eterogen lichid – lichid la separarea smântânii din lapte fără de care industria laptelui de consum nu poate fi concepută. [5]

Acest tip de separator funcționează în sistem deschis, semiermetic sau ermetic.[5]

În cazul separatoarelor ermetice din aceiași gama, care funcționează cu doi efluenti, pentru asigurarea alimentării sub presiune apar noi modificări.[5]

În clasa separatoarelor ermetice există două tipuri de utilaje. Unele la care alimentarea se realizează pe la partea superioară, de exemplu tipul separatoarelor Titan, altele cu alimentarea pe la partea inferioară.[5]

La separatoarele ermetice cu alimentare pe la partea superioară singură modificare este de principiu, este cea a înlocuirii rezervorului de alimentare și conductei respective cu o conducta prin care se efectuează alimentarea în sistem închis, sub presiune. Această nu aduce nici o modificare constructivă de principiu tobei de la separatorul semiermetic.[5]

Separatoarele ermetice cu alimentare pe la partea inferioară a tobei, din cauza acestui sistem de alimentare apar diferențe constructive și la partea inferioară și la partea superioară, diferențiindu-se atât de separatoarele deschise cât și de cele semiermetice. Alimentarea se realizează datorită arborelui de antrenare care este un arbore tubular. El se deosebește de arborele celorlalte separatoare pentru că are la partea superioară un dispozitiv cu orificii care permite pulverizarea lichidului de alimentare în interiorul tobei centrifugei, iar la partea inferioară apare dispozitivul de alimentare și reglarea debitului.[7]

În interiorul tobei talerul de alimentare este modificat la partea inferioară fiind închis, și la partea superioară modificarea fiind necesară pentru a permite lichidului cu densitate mai mică să se ridice pe același ax vertical cu sistemul de antrenare și să se evacueze sub presiunea imprimată de forță centrifugă. Evacuarea lichidului cu densitate mai mare se realizează printr-un stator care este împins sub presiune în conducta de evacuare.[7]

Separarea în interiorul tamburului, atât la separatoarele semiermetice cât și la cele ermetice, la separarea lichid – lichid se realizează în același principiu că la separatoarele deschise. [7]

În categoria separatoarelor ermetice cu talere tronconice există și separatoare clarificatoare în care se realizează limpezirea unui lichid că în cazul separatoarelor cu talere cilindrice. La acest tip de separatoare tobă are o serie de modificări. Talerele curente de separare nu mai au orificii să formeze canale de distribuție între talere. Distribuția se efectuează la marginea talerelor lângă carcasa și lichidul limpezit este împins spre partea centrală. Eliminarea lichidului clarificat se realizează la partea superioară. Fiind un singur efluent la evacuare, acesta atrage modificări la partea superioară, modificând talerul central care era taler de alimentare și practic făcând să dispară al treilea tip de taler: talerul superior.

Pentru cazul lichidelor bogate în sediment, separatoarele clarificatoare nu sunt utilizate din cauza cantității mari de sediment. Prin separare se urmărește îmbogățirea unei faze în particule solide, atât cele care interesează, cum apare în industria alimentară în cazul industriei amidonului și a drojdiei.[7]

Anularea fazei concentrate în particule solide prin intermediul separatoarelor concentrice pune probleme speciale, ceea ce a atras unele modificări în construcția separatoarelor respective.O condiție importantă care se impune pentru separate este că particulele solide să aibă densitate mai mare decât faza fluidă.[7]

Scoaterea lichidului bogat în sediment impune că pantă unghiului de evacuare să fie mai mare decât unghiul de taluz natural sau unghiul de alunecare al sedimentului. El este atras de nevoia evacuării concentratului prin porțiunea cu diametru mai mare din tobă, a atras mărirea diametrului tobei și că o consecință reducerea turației și a eficacității de evacuare.[7]

La separatoarele concentratoare alimentarea cu suspensie și evacuarea lichidului limpezit se fac pe la partea superioară, în timp ce eliminarea efluentului bogat în sediment, printr-o serie de canale sau orificii care se găsesc în peretele carcasei în porțiunea cu diametrul maxim.Acestea au adus modificările corespunzătoare în construcția tobei și a părții superioare a separatorului. Talerele curente nu mai au orificii de distribuție, funcționând că la separatoarele clasificatoare, talerul superior nu mai există, talerul de alimentare este modificat, carcasa tobei este modificată pentru aparearea canalelor,dar și orificiile de evacuare și a respectă condiția de unghi impusă de curgerea concentratului.[7]

1.3. Domenii de utilizare

Acțiunea de a centrifugă este o operație de separare prin sedimentare sau prin filtrare, sub acțiunea forței centrifuge, a componenților cu densități diferite dintr-un lichid eterogen [6].

Centrifugarea se execută:

• cu mașini de rotație numite centrifuge, între care se disting: decantoarele centrifugale, separatoarele centrifugale și storcătoarele centrifugale;

• cu mașini care nu execută nici o mișcare de rotație, numite hidrocicloane.

Unele centrifuge nu pot separă decât două faze: o faza solidă și una lichidă, cazul storcătoarelor. Altele asigura separarea a două faze lichide.

Diverse separatoare pot separă două faze lichide și o faza solidă. Hidrocicloanele pot separă doar o faza lichidă și una solidă.

În timpul rotirii tobei (recipientul centrifugei) în care se introduce suspensia, forță centrifugă tinde să lipească substanță solidă de peretele interior al tobei formând sedimentul. Acest sediment este apoi evacuat prin mecanisme specifice de extracție, de regulă, mecanizate.

Prima aplicație a separării centrifugale în industria alimentară a fost în procesul de smântânire a laptelui, iar în biotehnologie la recoltarea masei celulare în fabricarea drojdiei de panificație.[6]

1.4. Tendințe actuale în construcția separatoarelor

Pentru a asigura o bună calitate,dar și valori nutritive constante a laptelui de consum, conținutul în grăsime trebuie adus la o valoare constanța,în funcție de conținutul de grăsime al sortimentului dorit (lapte smântânit, parțial smântânit, ex. 1.8% grăsime sau lapte integral: 3,5…4% grăsime). El presupune o reducere a conținutului inițial de grăsime, cu ajutorul separatorului centrifugal, care asigura separarea grăsimii din lapte sub acțiunea forței centrifuge, pe baza diferenței de greutate specifică a componentelor laptelui integral, și anume smântână și laptele smântânit. [6]

Elemente de luat în considerare la construirea centrifugelor:

Datorită condițiilor deosebit de variate de lucru precum și a caracteristicilor materiei prime și a produselor rezultate s-a construit o mare varietate de tipuri de centrifuge deosebindu-se atât din punctul de vedere constructiv, cât și al modului de funcționare și exploatare

La construirea centrifugelor așa cum a apărut din analiză factorilor care influențează operația trebuie să se țină seama de elementele impuse:

– Materialul supus centrifugării;

– Materialul din care este construită centrifugarea;

– Construcția centrifugei;

pe care le putem stabilii în:

– Limitarea razei și turației centrifuge;

– Limitarea volumului ocupat de produs în centrifugă datorită formei pe care o ia produsul în timpul mișcării de rotație;

– Turația critică care apare la centrifugare; [7]

1.5. Factori care influențează centrifugarea

Centrifugarea se aplică mediilor lichide fie pentru separarea de biomasă atunci când ne interesează acest lucru, fie pentru eliminarea celulelor dintr-un anumit mediu.[7]

Separarea este determinată de forță centrifugă care ia naștere la rotirea unui corp în jurul axei sale.

CAPITOLUL II

PREZENTAREA SOLUȚIILOR CONSTRUCTIVE

2.1. Separatorul centrifugal din industria laptelui

Operație hidrodinamică necesară separării unor amestecuri eterogene, centrifugarea se derulează cu ajutorul forței centrifuge dezvoltată de rotirea amestecului cu viteză mare. Aparatele se numesc generic centrifuge și sunt caracterizate prin elemente mecanice, aflate în stare de rotație, la turație mare. În 1864, [NUME_REDACTAT] a inventat prima centrifugare a produselor lactate în scopul de a separă smântână de lapte, iar în 1879, Gustaf de Laval a prezentat prima centrifugă continuă. În prezent, centrifugele se caracterizează prin scopul operației: separator, clarificator, concentrator etc.

Centrifugarea laptelui:

Curățirea laptelui, că operație preliminară în fluxul tehnologic, este efectuată pentru înlăturarea impurităților mecanice din lichid, rămase în conținutul acestuia că urmare a filtrării succesive, din cursul colectării, transportului, depozitării. Procedeul cel mai eficient de eliminare a impurităților din lapte, care depășește nivelul tehnic al curățirii mecanice prin filtrare, îl constituie curățirea prin centrifugare.

Separatorul centrifugal este inserat în fluxul de pasteurizare-răcire lapte, smântânirea având loc după preancalzirea laptelui în zona de preancalzire a pasteurizatorului.

Pentru separarea grăsimii, laptele se încălzește în zona de preancalzire a pasteurizatorului la temperatura de 35-45°C și este introdus în tamburul de separare al separatorului centrifugal. Odată cu separarea grăsimii are loc și o curățire a laptelui, impuritățile din lapte adunându-se pe pereții capacului tamburului și se elimina prin demontarea și curățirea manuală a tamburului.

Datorită faptului că o parte din cantitatea laptlui este prelucrat, maxim 2000 litri /zi, iar conținutul de grăsime dorit în laptele de consum este, în general, mai mic decât conținutul de grasime al laptelui integral,procesul de standardizare are loc prin combinarea laptelui integral cu lapte smântânit, ce a fost obținut prin extragerea grăsimii din laptele integral cu ajutorul separatorului centrifugal.

Așadar, se introduce în vană de lapte de consum ,o anumită cantitate de lapte integral , la care se adaugă apoi cantitatea de lapte smântânit necesară, rezultată din calcul (bilanț de materiale), pentru a se atinge conținutul de grăsime dorit.[6]

2.2. Soluții constructive

Separatorul de lapte

Invenția se referă la separarea centrifugală și este folosită în industria laptelui.

Scopul separatorului de lapte:

-înbunatatirea calității separării și balansării tamburului.

Instalațiile au un mare randament, ce asigura astfel un grad înaintat de separare.

Construcție modernă, iar parametrii de lucru sunt ideali.

Ne sunt oferite instalații de diferite complexități din punct de vedere constructiv și tehnologic:

-separatoare deschise(semiermetice);

-separatoare ermetice, cu descărcare manuală;

-separatoare ermetice cu descărcare automată- cu mantaua vopsită sau mantaua din inox.[16]

Separator deschis

Separator de smântână centrifugal Capacitate 80 l / h

Se folosește la separă laptelui integral în smântână și lapte degresat;

-este realizat din componente metalice;

-este fiabil, compact, economic;

-are consum doar 60w pe ora, 10500 rotații pe minunt, reglare a grăsimii și a procentului de smântână până la 1/4;

-are viteză de rotație 10500 Rpm;

-are cantitate discuri în centrifugă 12;

-are capacitate recipient lapte 12 litri;

-conținutul grăsimii în latele degresat(zer) max 0.5% [16]

b ) Separatoare ermetice cu descarcare automata

Acest separator asigura separarea totală a grăsimii din lapte, rezultând lapte degresat, sau parțială, rezultând lapte standardizat (procent de grăsime dorit) precum și curățirea laptelui. Capacități între 1000 i 10.000 l/h ermetice cu autocurățire sau semiermetice și se pot asocia în circuit închis cu instalația de pasteurizare [16]

Separator centrifugal deschis si manual

Separator centrifugal pentru separarea smantanei de lapte, deschis și manual, cu capacitatea până la 500 lt/h, ideal pentru standardizarea laptelui.

Părțile în contact cu produsul sunt executate din oțel inox AISI 304, structura de susținere din oțel vernisat și prevăzută cu amortizoare și motor îmbrăcat în oțel inox.

Putere electrică 0,18 Kw [16]

Separator centrifugal cu talere

Că și principiu de funcționare al separatorului centrifugal, pentru separarea laptelui integral în smântână și lapte smântânit este redat în figura de mai jos:

1-racorduri ieșire faze separate: smântână, respectiv lapte smântânit;

2-tambur talere;

3-zona distribuție;

4-talere;

5-inel de blocare;

6-distribuitor;

7-canal colectare;

8-corp tobă;

9-ax; racord intrare lapte integral [6]

2.3. Elemente componente, principiul de funcționare

Talerul de separare

Elementul principal al separării este talerul de separare, el se comportă că un decantor. Sub acțiunea forței centrifuge,cele mai grele particule vor fi aruncate spre periferia talerului alunecând pe pantă în jos particolele ușoare vor urcă pe taler în sus. Talerele se montează în pachet în felul următor: pe talerul suport care are o construcție deosebită se așează succesiv talerele cu orificii de separare, după aceea talerul fără orificii.Talerul are o prelungire cilindrică spre partea superioară pentru dirijarea fazei ușoare, și pe periferia conică are trei sau patru nervuri, care, în timpul rotirii, conduc faza grea de la marginea talerului spre centru de unde apoi este evacuată.

Pachetul cu talere se amplasează și montează în tobă, care se închide cu un capac, după ce mai întâi s-a montat garnitură de etanșare. La această tobă, se atașează apoi capacul sau pâlniile de evacuare.

Tobă astfel fixată se așează pe axul care străbate prin lagăr. La seperatoarele ermetice sau semiermetice, tobă se închide cu capac și este puternic strâns cu șuruburi. Cât timp separatorul este deschis pentru curățare, capacul stă rabatat în jurul boltului.

Axul pe care se montează tobă este gol la tipurile de separatoare ermetice, unde alimentarea se realizează sub presiunea dată de o pompă. Pentru creșterea presiunii necesare învingerii rezistenței în talere pe axul de antrenare se montează un rotor, și primește laptele din conducta de alimentare. Acest rotor refulează laptele în axul gol și de aici, pe talerul suport, ajunge în zona de separare de sub talere iar pe partea superioară a axului se montează două rotoare ce evacuează-sub presiune menținând în conducta laptele degresat.

Partea inferioară a carcasei susține mecanismul de transmitere a mișcării format din melcul ce face corp comul cu axul și roată melcată. În această parte a carcasei se află și baia de ulei pentru ungerea tuturor pieselor în mișcare.

Motorul este montat în consola pe carcasa, iar întreg ansamblu se sprijină pe suporți.

Modelele de separare diferă între ele, iar deosebirile sunt esențiale pentru construcția talerelor și a tobei. Tobă poate avea forme diferite, după cum talerele care se montează în pachet în interiorul ei sunt diferite construcții. Talarele sunt cilindrice închise la un capăt așezate concentric cu deschiderile alternând.Talerele pot fi conice fără orificii efectuând în acest caz separarea unei faze lichide și a unui sediment.

Aceste separatoare realizează o concentrare în sediment a fazei grele pentru că nu trebuie să realizeze separarea în două faze cu densități apropiate, nu mai este necesar talerul superior.[8]

[NUME_REDACTAT] impune urătorul proces:

– Controlul stării generale a centrifugei: tambur rotativ, jocul în lagăre, întinderea curelelor, cuplajelor, starea asamblărilor demontabile, existența ungerii, sistemele de blocare a capacului în timpul funcționarii, fixarea centrifugii pe fundație, starea etanșărilor la tobă exterioară, racordările la conducta de evacuare a filtrului și de alimentare cu suspensie, funcționarea sistemelor de spălare și desprindere a precipitatului, legăturile corecte la rețeaua electrică de alimentare, existența apărătorilor de protecție a tuturor dispozitivelor de tehnică a securității muncii.

La supercentrifuge se urmărește: starea interioară a tubului, sprijinirea tamburului în lagărul axial, legăturile electrice corecte, dispozitivele de protecție a muncii, curelele de transmise, legăturile la conductele de evacuare a lichidelor, legături la conducta de alimentare cu suspensie, starea lagărelor, ungerea sistemului de acționare.

La filtre se are în vedere:

– Controlul stării generale a utilajului ( corp, sisteme de fixare a corpului, grătare );

– Controlul stratului filtrant; prinderea stratului pe grătar, starea țesăturii, curățenia stratului filtrant;

– Controlul echipamentelor anexe ale filtrului;

– Deschiderea robinetului la conducta de evacuare-filtrant;

– Deschiderea robinetului la pompă de vin și punerea în funcțiune a pompei de vid;

– Punerea în funcțiune a sistemului de alimentare cu suspensie;

Alimentarea cu suspensie se face după pornirea motorului electric și continuă să se desfășoare concomitent cu descărcarea precipitatului. În timpul funcționarii se supraveghează turația la rotor, temperatura lagărelor, consumul specific de energie electrică și lubrifiant, temperatura motorului, funcționarea sistemelor de acționare, a curenților de descărcare și a pistonului pulsator, starea etanșărilor, calitatea filtrantului și a precipitatului, funcționarea liniștită, comportarea sistemelor de frânare, centrarea arborilor în lagăre, sistemele de sprijin ale carcasei, fixarea mașinii pe fundație.[11]

Oprirea utilajelor de centrifugare-filtrare

Dacă în tipul exploatării utilajelor este necesară întreruperea funcționarii, prima operație este întreruperea alimentării. Funcționarea mașinii se continuă până la eliminarea completă a precipitatului din tobă interioară. În cazuri grave de avarii sau defecțiuni se întrerupe motorul electric, chiar dacă filtrare sau operațiile secundare nu sunt încheiate.[11]

Lagăre cu rulmenți

Lagărele cu rulmenți folosite pentru susținerea arborilor, trebuie să fie concepute și combinate în montarea lor, încât să asigure în funcționare următoarele condiții:

– Preluarea sarcinilor care încearcă arborele;

– Să realizeze fixarea radială a arborelui;

– Să asigure arborele contra deplasărilor axiale, fie sub acțiunea unor sarcini exterioare, fie datorită dilatărilor termice, respectiv a deformatiilor de încovoiere produse de forțele radiale;

– Să permită un reglaj a jocurilor din rulmenți atunci când este cazul;

– Să admită o montare și demontare ușoară;

– Să creeze posibilitatea unei ungeri cât mai ușoare și în același timp să împiedice pătrunderea impurităților care ar afecta funcționarea rulmenților.

Aproape în totalitatea cazurilor pentru susținerea arborilor se folosesc cel puțin două lagăre. Alegerea soluției de realizare a celor două lagăre este în strânsă corelare, astfel încât cele două lagăre considerate funcțional împreună formează un montaj cu rulmenți. [3,11]

Asigurarea simultană a fixării radiale și axiale a arborilor de către lagărele cu rulmenți se poate face în două feluri:

– Fixarea radială a arborelui se face în ambele lagăre, iar fixarea axială se face pentru ambele sensuri într-un singur lagăr;

– Fixarea radială se face în ambele lagăre, iar fixarea axială se face pentru un singur sens în fiecare lagăr;

Prima soluție are un rulment astfel ales și montat încât să permită deplasarea axială ( fie se deplasează tot rulmentul odată cu arborele, fie se deplasează numai arborele cu inelul interior) se utilizează în cazul arborilor lungi, care prezintă dilatări termice mari și deformații de încovoiere de valori mari, sau în cazul arborilor care se reazemă pe mai mult de două lagăre. [3]

Cea de-a două soluție se folosește în cazul arborilor scurți, care au deformații termice și de încovoiere mici, care se încadrează în jocurile admise are rulmenților.

Alegerea tipurilor de rulmenți folosiți pentru cele două tipuri de montaje nu poate fi arbitrară ci este condiționată de modalitatea de fixare axială. Astfel pentru prima soluție în lagărul care asigura fixarea axială a arborelui în ambele sensuri se pot folosi rulmenți: radiali cu bile, oscilanti cu bile sau role, radial-axiali cu bile sau role conice grupați în montaj O sau X, sau în ansamblul rulment radial cu un rulment axial. Pentru lagărul din dreapta se folosesc rulmenți cu bile sau role sau rulmenți oscilanti. Pentru cea de a două soluție pentru lagărele din ambele părți se pot folosi rulmenți: radial cu bile sau role, rulmenți radiali-axiali cu bile sau role conice.[11]

Din montajele posibile prezentate mai sus, apare necesitatea că unul sau ambele inele ale rulmenților să fie blocate pentru a execută deplasări axiale. Acest lucru se poate realiza în două moduri:

– Fie prin folosirea unui ajustaj cu strângere între inelul în cauza și piesă conjugată, soluție utilizată când nu sunt forțe axiale exterioare, care să încarce inelul.

– Fie prin folosirea unor umere de sprijin sau piese suplimentare: bucse, piulițe, inele capace.

– Din construcție inelele rulmenților după ce au fost montate în fabrică pot avea deplasări fie în direcția radială, fie în direcția axială în funcție de tipul lor. Această deplasare maximă se numește joc radial sau joc axial. Acest joc poate fi:

– Joc inițial, când există în rulment, înainte de montarea să în lagăr;

– Joc de montaj acestea fiind jocul care există după montarea rulmentului;

– Joc de funcționare, care este valoare măsurată în rulmentul montat în lagăr în funcționare sub sarcina la temperatura de regim;

Majoritatea tipurilor de rulmenți au jocul inițial realizat în procesul de montare al rulmenților în întreprinderea producătoare, în urmă unei operații de sortare. Fac excepții de la acestea tipurile de rulmenți radiali-axiali și axiali care au în joc determinat numai la montarea în lagăr. Jocul pe care trebuie să îl aibă rulmenții după ce au fost montați în lagăr, este impus de locul de utilizare și condițiile de funcționare.[11]

Pentru lagărele, care folosesc rulmenți radiali-axiali și rulmenți axiali, trebuie asigurată constructiv problema reglării și verificării jocului la montaj. Această reglare se asigura prin adaosuri puse între carcasa și capacul lagărului, inele și capace filetate, piulițe, etc.

Jocul de montaj la rulmenți care au jocul inițial rezultat din fabricație, se asigura prin alegerea unor ajustaje cu strângere, atât inelul interior cât și pentru cel exterior la montarea în lagăre ajungându-se astfel la jocuri nule sau chiar pretensionări.

Alegerea ajustajelor de montaj ale rulmenților este determinată de factorii:

– Tipul și mărimea rulmentului;

– Modul de încărcare a inelului de către sarcina;

– Felul și mărimea sarcinii de încărcare a rulmentului;

– Condițiile de exploatare a rulmentului;

Conform recomandărilor din STAS, luând în considerare tipul rulmentului pentru rulmenții cu role se aleg ajustaje cu strângere mai mari decât pentru rulmenții cu bile. Pentru rulmenții de dimensiuni mai mari se aleg ajustaje cu strângere mai mare decât pentru rulmenții cu dimensiuni mai mici, care lucrează în condiții similare.[3]

După modul de încărcare a inelului de către sarcina se identifica trei cazuri:

– Încărcare cu sarcina fixă, când sarcina este îndreptată permanent sub același punct de pe calea de rulare. În acest caz inelul supus sarcinii fixe poate fi montat cu ajustaje cu joc.

– Încărcare cu sarcina rotitoare, când sarcina este preluată succesiv de toate punctele de pe periferirea cailor de rulare, sau numai de o porțiune din această periferie. În această situație inelul supus sarcinii rotitoare trebuie montat cu ajustaj cu strângere.

– Încărcare neterminată, când sarcina nu are o direcție contanța situație ce impune, că ambele inele ale rulmentului să fie montate prin ajustaje cu strângere.

Luându-se în considerare felul și mărimea sarcinii, se recomandă să se aibă în vedere cu cât sarcinile sunt mai mari și cu șocuri pe inelul cu sarcina rotitoare pe periferia caii de rulare, cu cât ajustajul de strângere ales să fie mai mare.

Condițiile de exploatare ale rulmenților iau în considerare: temperatura de lucru, construcția și materialul arborilor, a carcasei lagărului, modul de montare, demontare, posibilitatea de deplasare axială a rulmentului.[11]

Materiale utilizate pentru construcția rulmenților.

Corpurile de rostogolire și elementele caii de rulare (inelul în¬terior și cel exterior) se execută din oțel special pentru rulmenți, cunoscut sub denumirea de RUL l RUL 2 (STAS 1456-75).

Colivia rulmentului se execută din oțeluri obișnuite, bronzuri, duraluminiu sau materiale plastice , [11]

Descrierea proceselor tribologice

Influență temperaturii de lucru se va lua în atenție în cazul valorilor mai mari prin mărimea strângerii pentru inele montate cu ajustaj de strângere, respectiv mărimea jocului pentru ajustajele libere în vederea menținerii posibilității de deplasare axială a rulmentului.

Construcția și materialul arborilor, carcase lagărelor impun respectarea următoarelor reguli:

– La carcasele separabile se va alege un ajustaj cu joc de simbol H și în mod excepțional de simbol J.

– La carcase cu pereți subțiri sau din materiale ușoare și la arbori tubulari, se aleg ajustaje cu stangeri mai mari decât pentru carcase masive și arbori plini.

– În cazul sarcinilor rotative la inelul exterior se va evita folosirea carcaselor separabile.

În vederea păstrării unor posibilități de montare-demontare ușoară a rulmenților, se alege un ajustaj cu stangere numai pentru inelul care are o sarcina rotitoare. Când se impune folosirea unor ajustaje cu stangere pentru ambele inele se vor slege rulmenți demontabili sau rulmenți cu azelej conic, cu bucșa de strângere sau de extracție.

Câmpurile de toleranțe ale arborilor și ale carcaselor în care se montează rulmenții și prin combinarea cărora se vor forma ajustaje folosite sunt:

– Pentru arbori: f5, k5, m5, g6, h6, f6, k6, m6, n6, p6, r6, r7, h9, hlo.

– Pentru alezaje: J6, K6, M6, N6, P6, G7, H7, J7, K7, M7, N7, P7, H8.

La proiectarea lagărelor cu rulmenți la faza alegerilor ajustajelor cu montaj se va consulta neapărat STAS 6671-77 “Rulmenți – Tolerante și ajustaje de montaj”. Pentru a marii certitudinea alegerii unor rulmenți potriviți, a unor soluții constructive corecte și a unor ajustaje normalizate pentru proiectele noi de utilaje ce se asimilează la noi în țară este necesar

a se proceda la o verificare a acestora de către “Serviciul de Îndrumare și Control în [NUME_REDACTAT]”(STCR)din cadrul M.I.C.M. care eliberează un aviz de folosire, aviz cerut în operația de omologare a produsului.

Ungerea lagărelor se face cu uleiuri sau cu unsoare consistentă. Prin asigurarea unei mișcări corespunzătoare, se va obține reducerea coeficientului de frecare, micșorarea zjomotului produs în funcționare, protecția anticorozivă a elementelor rulmentului, etc.

La alegerea lubrifiantilor folosiți se va ține seama de calitățile fizico-chimice ale acestora și de condițiile de lucru ale rulmenților. Se pot întâlnii două situații:

– Rulmenții aparțin unor ansamble, care conțin o baie de ulei folosită la ungerea angrenajelor (cazul cutiilor de viteză, reductoare, virgulă).

În această situație se folosește ungerea asigurată prin stropire de către baia de ulei și pentru rulmenți.

– Rulmenții aparțin unor ansamble în care nu se fac alte ungeri respectiv în locuri greu accesibile. În această ipoteza se poate folosii fie ungerea cu ulei, fie cea cu unsoare consistentă, obținea pentru un lubrifiant, sau altul făcându-se în funcție de cea cu unsoare consistentă, opțiunea pentru un lubrifiant, sau altul făcându-se în funcție de viteză periferică medie a rulmentului, temperatura medie de funcționare a lagărului. Soluțiile constructive prin care lubrifiantul ajunge la rulment sunt diverse: circulație de ulei, stropiri, picurare, ceață de ulei. Că mărci de uleiuri folosite pentru ungerea rulmenților se pot aminti: Te 14; M 20; I 42; K 40; I 70; K 65; K 90; K 120; K150; M 50.

Unsorile consistente pregătite pentru a fi folosite la ungerea rulmenților sunt: RUL 100 Că 3; RUL 145 Na3; RUL 165 Na4; RUL S !40 NaCa3; UM 160 LiCaPb1.

Este important de știut pentru fiecare lagăr intervalul de timp, la cere trebuie schimbat uleiul respectiv unsoarea fiind cunoscut faptul, că acestea au o durata de funcționare determinată după care își pierd calitățile de ungere.

O problema care are o influență evidență asupra modului și a duratei de funcționare a lagărelor cu rulmenți este montarea și demontarea corectă a rulmenților.

Efectuarea acestor operații trebuie făcută prin folosirea unor scule și dispozitive adecvate respectându-se următorul principiu: aplicarea forțelor din exterior asupra rulmentului să nu fie făcută decât pentru repartizare uniformă pe suprafață inelelor montate cu strângere, corpurile de rulare să nu participe la prelucrarea de forță. Aplicarea forțelor de presare să se facă cât mai lin fără șocuri mari. Dacă ambele inele sunt presate se va aplică forță de presare pe ambele inele. În acest scop se vor folosi bucse de montare acționate prin lovire cu ciocanul din bronz sau presate. Se interzice lovirea cu ciocanul direct a inelelor rulmentului sau rezemarea numai pe inelul exterior, la extragerea rulmentului. Pentru rulmenții cu alezaj mai mare care nu mai pot fii presați la rece, deoarece ar fi necesare forțe de presare prea mari, se va proceda la încălzirea prealabilă a rulmenților la temperaturi sub 120 prin imersarea rulmentului în baie de ulei, introducerea în dulap de încălzire sau pe plită electrică.

Rulmenții de tip nedemontabil se vor notă mai întâi pe zona cu ajustaj cu strângere. La rulmenții demontabili se vor monta separat cele două părți ale rulmentului pe piesele conjugate și apoi se vor monta separat cele două părți ale rulmentului pe piesele conjugate și apoi se vor monta piesele cu rulmenți introduși.

După montare rulmenții se vor unge și se vor verifică, dacă se rotesc cu ușurință fără producere de zgomot și încălzire.

La demontare se va respectă aceleași principii că și la montare în ceea ce privește modul de aplicare al forței. Sunt folosite în mod frecvent diverse piese cu șurub. Se procedează la început la scoaterea rulmentului de pe suprafață unde strângerea este mai mică, iar la rulmenții demontabili se va face separarea părților rulmentului, care apoi se scot separat. [10,11]

La proiectarea lagărelor cu rulmenți se impune asigurarea spațiului necesar montării și demontării ușoare funcție de tipul de rulment folosit, prevederea unor umere, găuri, filetare, canale. [11]

Angrenaj cu roată melcată

Angrenajul melcat este un angrenaj cu axele încrucișate format dintr-un melc și o roată melcată conjugată.

Prin noțiunea de melc se înțelege o roată dințată cilindrică cu dintîi înclinați, care are de la 1 la 4 dinți, conjugată roții melcată pe care o definește.

Roată melcată este o roată dințată a cărei dantură este definită cu ajutorul unui melc generator cu care roată formează un angrenaj încrucișat. Dat fiind numărul mic de dinți ai melcului cu acest tip de angrenaj pot fi obținute rapoarte mari de transmitere (1:100) în gabarite relativ restrânse. Aceste angrenaje pot fi utilizate pentru transmiterea puterii fie, în cazul când puterea este un factor neglijabil, pentru transmiterea mișcării situație în care angrenajul se numește angrenaj melcat cinematic.

Din punct de vedere constructiv angrenajele melcate pot fi:

– Angrenaje melcate cilindrice-la care specific este faptul că melcul are formă cilindrică.

– Angrenaje melcate globoidale, la care melcul are formă globoidala.

– Angrenaje melcate speciale-la care fie melcul, fie roată au forme speciale.

Din cele exprimate mai sus la definirea melcului se arată că acesta este un caz particular de roată dințată cilindrică cu dinți înclinați la care numărul de dinți scade foarte mult. Legat de această crește unghiul de înclinație al dinților pentru a nu apărea fenomenul de interferență, astfel pentru patru dinți unghiul de înclinate este de 75 iar pentru un dinte unghiul de înclinare este 86 .

Dintîi roților dințate cilindrice cu dintîi înclinați se consideră că făcând parte dintr-o elice înfășurată pe un cilindru. Prin creșterea unghiului de înclinare a dinților și prin mișcarea numărului de dinți, chiar pentru o lățime relativ redus de odată, aceștia se vor înfășură pe roată cu doi sau mai mulți pași, roată având aspectul unei piese filetate cu unul sau mai multe începuturi. Acest lucru explică și denumirea care se întâlnește în literatură de „șuruburi fără sfârșit”.

Formă coloidală a dinților, și legat de această procedeele de prelucrare posibile de folosit, a făcut că melcul să nu mai fie considerat o roată dințată cu dintîi înclinați, care are că element de generare o cremalieră de referință, ci să fie considerat că un șurub ale căror profile și parametre geometrici se definesc în mod specific fără a se folosi o cremalieră de referință.

Pentru angrenajul melcat unghiul e înclinare al elicei determina dacă angrenajul este revesibil: adică dacă mișcarea se poate transmite de la roată melcată la melc cât și de la melc spre roată melcată sau ireversibil, adică mișcarea se poate transmite numai de la melc la roată melcată. La angrenajele ireversibile unghiul de înclinare al elicei este cuprins în intervalul 4 , iar al angrenajele reversibile unghiul elicei este în domeniul: 35 . De acest fapt trebuie ținut cont când se pune problema locului de utilizare a angrenajului melcat.[11]

Mecanisme cu roți dințate.

Angrenajul a fost definit că un mecanism elementar format din două roți dințate care execută o mișcare de rotație în jurul a două axe a căror poziție relativă este invariabilă, una dintre roți antrenând-o. Rezolvarea diverselor probleme propuse de practică a impus realiyarea unor mecanisme care conțin mai multe angrenaje. Aceste mecanisme cu roți dințate pot avea atât angrenaje cu axe fixe în spațiu cât și angrenaje cu axe mobile în spațiu.

Elementele care au determinat dezvoltarea mecanismelor cu roți dințate sunt obținerea de rapoarte mari, de reducere a turației a unor sensuri de rotație impuse precum și necesitatea însumării simultane a două sau mai multor mișcări separate.[11]

Materiale utilizate pentru construcția de roți dințate.

Pornindu-se de la destinația lor, roțile dințate se execută din diferite materiale și anume:

– Oțeluri netratate termic;

– Oțeluri îmbunătățite;

– Oțeluri tratate termic în stratul superficial;

– Fontă și oțeluri turnate;

– Aliaje neferoase;

– Materiale plastice; [11]

Elementele care se iau în considerare la alegerea materialelor sunt: calitățile de rezistență mecanică, rezistență la agenți chimici și atmosferici, silențiozitatea în funcționare, tehnologia de prelucrare și alte considerente economice. Pentru puteri de lucru reduse se folosesc că materiale oțeluri carbon, sau otelurile slab aliate care sunt supuse numai unui tratament de recoacere de normalitate. Rezistență mecanică a acestor oțeluri este în funcție de conținutul de carbon.

În situația când se cer condiții de rezistență la oboseală și tenacitate sporită se folosesc otelurile în stare îmbunătățită. Mărcile de oțeluri care în stare îmbunătățită, fără un alt tratament se comportă bine când sunt folosite la executare roților dințate sunt: 33 MoC 11(cu HB maxim 217), 41 MoC 11(cu HB maxim 217), 36 MoCN 10 (cu HB maxim 229), 36 MoCN 15 (cu HB maxim 229), 30 MoCn 20(cu HB maxim 235).

S-a constatat că roțile dințate executate din semifabricate forjate au o comportare mai bună în funcționare decât cele executate din semifabricate laminate, acest lucru fiind determinat de structura fibrelor, de material diferită existența la cele două categorii de semifabricate.

În vederea îmbunătățirii comportării flancurilor danturii de uzură și la solicitarea de încovoiere la baza dintelui se folosesc pe scară largă procedeele de durificare ale straturilor superficiale ale flancurilor dinților. Aceste durificări superficiale se obțin prin: cimentare, ceanurare, nitrourare, călire CIF, sau cu flacăra.

La executarea roților dințate din oțeluri de cimentare, după ce dantură a fost executată, se execută operația de cimentare pe o adâncime prescrisă., după care se execută o călire, fapt care conduce la durificarea flancurilor.

Pentru roți dințate de dimensiuni mari se folosește că material fontă și oțeluri turnate.

Roțile executate din fontă se bucură de calitatea de a avea o funcționare silențioasă, fontă având proprietatea de a amortiza șocurile și vibrațiile. Se întâlnesc roți dințate executate din Fc 200, Fc 250, Fc 350, Fgn 700-2.

La roțile dințate cu gabarit mare la care condițiile de rezistență pe care le oferă fontă nu satisfac se folosesc otelurile turnate din marca: OT 55 și OT 60.

Angrenajele care trebuie să funcționeze în condiții silențioase, să prezinte calități bune de antifrictiune se utilizează că materiale, bronzuri, alame, aliaje de aluminiu. Cu utilizare frecvența pot fi utilizate bronzurile că: CuSn 12, CuSn 14, CuSn 10 Zn 2, în special la executarea roților melcate unde se pune problema evitării gripărilor. [11]

Solicitări pentru angrenaje. Descrierea proceselor tribologice

Angrenajele prin rolul pe care îl îndeplinesc, acela de elemente de transmisie mecanică, sunt supuse unor solicitări care diferă de la un tip la altul și care după o funcționare în timp vor avea că efect deteriorarea danturii. Chiar și în cazul unor condiții normale de exploatare (în solicitare, material, execuție, montaj, ungere), dantură angrenajelor suferă un proces mai mult sau mai puțin intens de deteriorare.

Fenomenele care au că defect deteriorarea danturii pot fii grupate în cinci categorii:

– Uzarea;

– Oboseală superficială;

– Deformare plastică;

– Ruperea;

– Fisurarea;

Fiecare din categoriile menționate include forme și tipuri distincte care prezintă elemente specifice.

Prin uzarea danturii se înțelege în general fenomenul de pierdere de material de pe flancurile active ale danturii.

Funcție de intensitatea cu care se produce fenomenul se pot identifica următoarele tipuri:

– Uzarea normală la care pierderea de material nu influențează sensibil funcționarea angrenajului

– Uzarea moderată care în mod obișnuit duce la apariția unor zgomote în funcționare

– Uzarea destructivă care face că flanoul dinților să se distrugă, fapt ce are că efect scăderea rapia a durabilității, funcționarea cu zgomot și vibrații puternice

Din punct de vedere al cauzelor și al aspectului, fenomenul de utilizare poate fi întâlnit la următoarele forme:

– Sarea abrazivă-această se produce sub acțiunea unor particule fine ( nisip, zgura, impurități, metal desprins de piese ), care au intrat în zona de angrenare.

– Zgârierea are că element specific apariția unor rizuri liniare, paralele, a căror lungime diferă și care sunt orientate pe direcția alunecării. Producerea ei de datorează unor particule pure fixate pe unul din flancuri. Înlăturarea cauzei duce la eliminarea fenomenului.

– Griparea constituie o uzare intensivă a flancurilor produse de smulgerea unor particule în contact de pe flancurile conjugate că urmare a sudărilor la contactul metal pe metal. Pe suprafață flancului vor apărea brazde în direcția alunecării. În mod uzual griparea se produce datorită eliminării peliculei de lubrifiant prin încărcarea cu sarcini excesive. Pentru înlăturarea fenomenului se procedează la prelucrarea fină a suprafețelor ( rectificare, lepuire ) sau prin schimbarea lubrifiantului utilizat.

– Uzarea de interferență se produce că urmare a contactului necorespunzător care are loc în punctul de început sau de sfârșit al agregării flancurilor conjugate contact în timpul căreia întreagă sarcina se concentrează în acel punct. Că formă se poate manifestă că linii subțiri de uzură sau ciupituri care produc doar zgomote în timpul agregării dar se poate ajunge și la distrugerea completă a danturii prin subțierea flancului și deformarea plastică a vârfului dintelui conjugat.

– Uzarea corozivă este fenomenul de distrugere superficială produsă că urmare a acțiunii chimice a unor acizi, umezeală. Se poate identifica prin aceea că apar fenomene de coroziune și pe alte suprafețe metalice decât pe flancurile active.

O cauza a uzurii corozive o poate constitui acțiunea unor aditivi puternici din lubrifiantii pregătiți să lucreze la presiuni ridicate. Temperatura ridicată poate accelera fenomenul.

-Cojirea se manifestă prin desprinderea de metal din zonele active ale flancurilor sub formă unor lamele mici și foarte subțiri, dantură având un aspect mat și rugos. În principal cojirea se produce datorită oboselii superficiale a materialului dar aceiași măsură poate fi cauzată de cedarea materialului sub acțiunea combinată alunecării și rostogolirii flancurilor. Fenomenul se produce la roți din oțel moale sau bronz dar se poate identifica și în cazul existenței unui strat superficial de carburat la oțeluri tratate termic.

– Arsură se produce prin creșterea excesivă a temperaturii printr-o încălzire din exterior, fie datorită unor frecări puternice în condiții de suprasarcină și lubrifiere necorespunzătoare. Că efect al încălzirii duritatea scade și apar zone decolorate pe flancurile active. Principalul efect al arsurii îl constituie scăderea rezistenței la oboseală. Arsură se poate datora și unei supraîncălziri produse la rectificarea danturii.

– Decolorarea este modificarea culorii zonelor învecinate cu flancurile active că rezultat al alterării lubrifiantului în urmă unor încălziri puternice. Este o faza premergătoare arsurii.

A două categorie de fenomene care produc deteriorarea danturii este oboseală superficială. Prin această se înțelege ruperea materialului în urmă unor eforturi locale superficiale care se repetă și în care depășește limita de oboseală a materialului. Se manifestă prin îndepărtare de material și formarea unor cavități.

După caracterul ei se pot menționa trei tipuri de oboseală superficială: ciupituri incipiente, ciupituri progresive și sfărâmare. Uzură sub formă de ciupituri mai este cunoscută sub denumirea de pitting.

– Ciupiturile incipiente apar la începutul funcționarii angrenajului pe zona din jurul liniei corespunzătoare diametrului de rulare la roți. Fenomenul se oprește după ce toate proeminențele de pe suprafață flancurilor au fost reduse.

– Ciupiturile progresive apar deobicei sub linia de rulare a fancului. Dimensiunile și numărul ciupiturilor cresc permanent simțindu-se electul lor printr-o funcționare nelinstita a angrenajului. Până la urmă de distruge tot flancul dintelui

– Sfărâmarea se caracterizează printr-o desprindere de particule și așchii de pe flancul activ. Cavitatile rămase sunt mai mari și mai adânci decât ciupiturile. Cauza acestui fenomen o constituie prezența unui defect superficial sau a unor tensiuni interne excesive rămase în urmă unui tratament termic.

O altă categorie de fenomene distructive ale danturei o constituie deformațiile plastice.

Deformarea plastică este un fenomen de curgere a metalului care se produce datorită cedării materialului din zona flancului activ al dintelui sub efectul unor sarcini mari. Fenomenul se produce în mod obișnuit la oțeluri moi și mai rar la danturile călite. Se disting trei tipuri de deformare plastică: laminarea și ciocănirea, încretirea și ridarea.

Laminarea și ciocănirea se produc simultan că efect al alunecării flancurilor aflate în angrenare sub acțiunea unei sarcini mari și a șocurilor produse de o angrenare incorectă. Apar muchii preminente la vârful dintelui sau depresiuni pe flancul roții conducătoare în zona punctului de antrenare, în agrenare, precum și val ridicat în apropierea liniei de rostogolire a flancului roții conduse.

Încretirea este o deformație plastică care are formă ondulată având o orientare perpendiculară față de direcția de alunecare. Încretirea are un aspect de solzi de peste și apare în special la pinioanele hipoide, datorîndu-se cedării suprafeței în urmă frecării în condiții de ungere corespunzătoare sub sarcini mari.

Ridarea constituie o formă specială a deformării plastice ce apare la pinioanele hipoide comentate și călite, și la roțile melcate din bronz. Apare sub fora de riduri liniare în diagonală flancului sub formă de V în direcția alunecării.

Cauzele apariției o constituie sarcinile excesive sau lucrul în condiții de ungere necorespunzătoare.

Deteriorarea externă a dintelui o constituie ruperea acxestuia. Se pot distinge tri tipuri de rupere: rupere la oboseală, rupere prin suprasarcină și rupere prin uzare internă.

– Ruperea la oboseală constituie modul cel mai des înâlnit de rupere a dintelui. Cauza acestei ruperi este solicitarea la încovoiere peste limita de oboseală a materialului. Ruperea se produce datorită subdimensionării danturii, suprasarcinilor, erorilor de montaj, concentratorilor de tensiune. Începutul ruperii de oboseală se face în zona de racod la fundul dintelui, la marginea laterală a danturii, fisură propagadu-se de-a lungul piciorului dintelui sau pe diagonală spre vârful din partea opusă. Examinându-se aspectul ruperii datorate oboselii se vor vedea o serie de linii de contur și un pol de rupere. Dacă pornirea fisurii de rupere este superficială, polul de rupere va avea o suprafață lustruită.

– Ruperea prin suprasarcină se produce sub acțiunea unor șocuri puternice. Suprafață rupturii este rugoasă și se deosebește de aspectul rupturii de oboseală. Apariția șocurilor este legată de erorile de montaj sau de pătrunderea de corpuri străine în dantură angrenajului.

– Ruperea prin uzare intensă care se poate manifestă sub formă ruperii la oboseală sau a ruperii pri suprasarcină se produce datorită scăderii rezistenței dintelui la încovoiere sub acțiunea unei uzări foare intense care îi produce secțiunea.

Ultima categorie de deteriorare a danturii o constituie fisurarea. Se remarcă după două forme imprtante: fisurarea de călire și fisurarea tehnologică. – Fisurarea de călire rezistă în urmă tratamentului termic în situația cans în piesă se produc tensiuni ijnterne excesive. Fisurile care sunt filiforme se pot observă pe zona capului dintelui sau pe zona de racordare a piciorului dintelui.

Aceste fisuri por constitui amorse pentru ruperea la oboseală și dacă sunt mari pot cauza ruperi similare cu ruperea prin suprasarcină.

– Fisurarea de rectificare se produce în special în timpul operației de rectificare datorită unor condiții tehnologice neadecvate.

Aceste fisri se pot observă sub formă unor rețele sau linii cu direcții definite. Prezența lor constituie amorse pentru producerea ruperii prin oboseală. [11]

[NUME_REDACTAT] scopul urmărit, șuruburile se împart în șuruburi de fixare și șuruburi de mișcare.

Materialele pentru șuruburi și accesoriile lor de montaj sunt indicate în standardele de formă și dimensiuni. Condițiile generale sunt prezentate în STAS 2700/3-80. În general, materialul de baza este oțelul laminat ( OL ) și otelurile carbon de calitate ( OLC ), sau uneori chiar oțeluri aliate, tratate termic. În medii corozive se utilizează oțeluri speciale. [3]

Degradarea pieselor prin solicitări termice

La temperaturi mai ridicate de 200°C, acțiunea temperaturii asupra materialelor trebuie serios luată în seama. O caracteristică a oțelurilor este creșterea rezistenței de rupere în intervalul de temperatura de 200 – 300°C, după care această scade. Creșterea rezistenței la rupere a oțelurilor, în acest interval de temperatura, este însoțită de mărirea fragilității.

S-a observat că metalele au proprietatea de a se deforma plastic în mod lent și continuu

la solicitările constante, indiferent de temperatura, fenomen numit fluaj. Fluajul se manifestă însă deosebit de intens la temperaturi ridicate. Viteză de fluaj crește mult mai repede atunci cînd crește temperatura, solicitarea rămânând constanța.

Evitarea degradării prin solicitări termice se poate realiza prin:

– alegerea materialelor pentru construcția utilajelor și instalațiilor să se facă în funcție de destinația și de temperatura la care vor lucra diferitele părți componente ale lor;

– în timpul exploatării utilajului, trebuie avut grijă că temperatura lui sau a diferitelor părți componente să nu depășească temperatura de regim prescrisă; creșterea temperaturii de regim duce la distrugerea pieselor și a utilajului.

Păstrarea temperaturii constante se face prin control, cu aparatură de automatizare.[8]

2.4. Prezentarea si justificarea tehnico-economică a soluției propuse și alegerea variantei optime

2.4.1. Cerințe ale unei valorificări eficiente a producției de lapte

În actualele condiții datorită privatizării economiei în general, industrializarea laptelui se face de către producătorii particulari sau asociații de producători particulari.[9]

Având în vedere această situație, rezultă o serie de efecte economice:

– asigurarea unei prelucrări rapide a laptelui,

– asigurarea unei utilizări raționale și eficiente a utilajulul, corelată cu o aprovizionare constanța.[9]

Din condițiile de mai sus rezultă pentru acești producători o medie de 1000 – 3000 l/zi, cantitate separabilă cu un separator de capacitate mică. Separatorul de 400 l/zi poate fi excutat în producție de serie de întreprinderile specializate și poate fi livrat pe piață la un preț accesibil producătorilor particulari, având În vedere gabaritul relativ redus, simplitatea construcției și consumului redus de energie electrică.[9]

2.4.2. Prezentarea soluției propuse pentru proiect

Ținând seama de soluția propusă mai sus, capacitatea separatorului proiectat va fi de 400l/h.

Separatorul se compune din: mecanism de antrenare cu motor electric, rotorul de separare, sistemul de alimentare și evacuare, staiv.

Sistemul de antrenare este format dintr-un ax vertical antrenat printr-o transmisie cu curea lată, de un motor electric. Axul vertical este susținut la capătul inferior de un lagăr oscilant. Mai are în compunere: carcasa rulmentului, arcurile elicoidale cu șuruburile de fixare așezate radial în suportul lagărului, rezolvând parțial problema amorfozarii vibrațiilor ce apar în funcționare și asigura totodată rotorului posibilitatea de a se autocentra.

Rotorul de separare se compune din: discul dinamic, capac rotor, talere de separare , distribuitor, taler superior, strânse între ele cu o piulia de strângere-închidere. Etanșeitatea rotorului este asigurată de o garnitură de cauciuc. Reglajul conținutului de grăsime în smântână se realizează cu ajutorul șurubului special. Rotorul este elementul principal al unui separator de lapte centrifugal, construcția clasică a acestuia asigurând o bună funcționare.

Sistemul de alimentare, montat în partea superioară a suportului, este compus din rezervorul de lapte împreună cu robinetul cu cep ce permite scurgerea laptelui în tambur. Sistemul de alimentare asigura ,datorită construcției sale, o alimentare a rotorului la un debit aproximativ constant și o micșorare a timpului de umplere cu laptele integral a rezervorului.

Receptorul de lapte degresat și receptorul de smântână împreună cu conductele respective de evacuare, sunt montate pe carcasa separatorului unul deasupra celuilait. Deasupra acestora se află vasul de alimentare prevăzut cu plutitor de menținere constanța a debitului.

Adaptarea sistemului energic în funcție de puterea necesară a arborelui vertical se realizează cu un motor electric monofazat.

2.4.3. Determinarea nivelului tehnic al produsului

Pentru determinarea nivelului tehnic al produsului se va face analiză comparativà a trei tipuri de separatoare centrifiagale de lapte dintre care, două provenind de la producători străini.

Relația de ierarhizare este urmatoarea

[K1PK5PK4PK2PK3]

Submulțimea caracteristicilor care trebuie sa aibă valori cat mai mari:

S1={K2;K4}

Submulțimea caracteristicilor care trebuie sa aibă valori cât mai mici:

S2={K1;K3;K5}

Se alcătuiește matricea coeficientilor,atribuind liber un nr. de puncte corespunzătoare cu grad de importantă a parametrilor reprezentați în relație interdependență și se calculează nr total de puncte.

Total:42

Se determină ponderile caracteristice în nivelul tehnic cu relațiile:

Formula folosită la determinarea niveluluitehnic este urmatoarea:

Nivelul ethnic pentru utilajul din proiect prezentat este:

Determinarea nivelului tehnic al utilajului 2 fața de utilajul 1:

Din compararea valorilor nivelurilor tehnice ale celor trei utilaje se constată că cel mai mare nivel tehnic îl are SECEL 4, celelalte niveluri tehnice fiind mai scăzute deci nerentabile.

Rezultă că pentru condițiile de producție impuse , proiectarea unui separator centrifugal de lapte pentru debitul de 400 l/h este justificată.

CAPITOLUL 3

PROCESUL DE PRELUCRARE AL LAPTELUI

[NUME_REDACTAT] totalã de lapte în lume a reprezentat în anul 1997, 545,6 mii. tone, înregistrând o creștere fătã de anul 1995 cu 1,45 % (FAO, 1998 ).[18]

Din aceastã cantitate, laptelui de vacă îi revine 471,8 mii. tone (86,5 % ), laptelui de bivoliță – 55,9 mii. tone (10,2 %), laptelui de oaie și caprã 1,5 % și 1,8 % corespunzãtor. Producția de lapte de vacã a crescut în ultimii 3 ani numai cu 0,8 %, a laptelui de bivoliță – cu 9,9 %, de oaie cu 5,2% și de caprã . cu 4,8%.Sub aspect cantitativ cca. 40 % din cantitatea totalã de lapte se produce în Europa, 27,5 % în Asia ºi 16,5 % în America de Nord.[18]

Principalele țări producãtoare de lapte din lume sunt S.U.A., India, Rusia. Germania, Franța, Pakistan, Ucraina.[18]

[NUME_REDACTAT] se obțin și cele mai mari cantități de produse lactate . 54,4 % brânzeturi, 40,2 % unt și 49 % lapte uscat și condensat. A două poziție, dupã cantitatea de brânzeturi, o ocupã America de Nord (27,4 %) apoi Asia (6,7 %) și America de Sud (4,5 %). În producția untului poziþia a două îi revine Asiei 37,1 %, apoi America de Nord 10,1 %.[18]

În majoritatea zonelor globului s-a înregistrat o creștere a producției de lapte,creșterea fiind mai accentuatã în Asia, America de Sud, Oceania,Australia și Nouă Zeelandã. [NUME_REDACTAT] producția totalã de lapte s-a redus cu 3,5 %. În ceea ce privește industrializarea laptelui, se observã o creștere a cantității de brânzeturi în ultimii 3 ani cu 4,3 %, fabricarea untului practic a rãmas la același nivel, iar fabricarea laptelui uscat și condensat s-a redus aproximativ cu 7 %.[18]

Obiectiv, relații despre nivelul de producere și industrializare a laptelui în diferite zone geografice și în unele țări se pot conclude analizând cantitatea de produse pe locuitor, din datele prezentate în tabelul 3.1. [18]

Nivelul de producție a laptelui integral și a unor produse lactate în unele zone geografice (calculat conform datelor FAO, 1997, kg/om/an) [18]

Tabelul 3.1[18]

Dupã cum reiese din datele tabelului 0.1 în medie, la un locuitor, revine 93 de kg lapte, acest indice fiind mai redus în Asia și Africa. Cea mai mare cantitate de lapte și brânzeturi pe locuitor se produce în Nouă Zelandã, iar untul, laptele uscat și condensat-în Australia.[18]

[NUME_REDACTAT], dupã cum se observã din tabelul 3.2, cea mai mare cantitate de lapte și brânzeturi pe cap de locuitori se produce în Danemarca și Olanda.[18]

A treia poziție, dupã cantitatea de brânzeturi pe cap de locuitori o ocupã Franța, dupã care urmeazã Germania, Italia și Austria. Primele trei poziții dupã cantitatea de unt pe cap de locuitor le ocupã Danemarca, Lituania și Olanda, iar dupã cantitatea de lapte uscat și condensat – Olanda, Belarus, Germania.[18]

Nivelul producției de lapte integral și a unor produse lactate în unele țări ale Europei (calculat dupã datele FAO, 1997, (kg,om,an)

Tabelul 3.2[18]

. Proprietățile laptelui

Proprietățile laptelui:

Laptele este un lichid opac de culoare albă până la alb-gălbuie, în funcție de specie, rasă, alimentație și sezon.[15]

Laptele obținut de la vacă vara, când se hrănește cu furaje verzi este mai gălbui, datorită conținutului ridicat de caroten.[15]

Mirosul laptelui prospăt este plăcut, diferențiat după specie.

Gustul este dulceag, plăcut, datorită lactozei; gustul sărat indică afecțiuni ale ugerului, gustul amar indică afectarea cu microorganisme sau consumul de sfeclă, ceapă, varză; gustul de acru este dat de transformarea lactozei în acid lactic.[15]

Densitatea minimă a laptelui de vacă proaspăt este de 1.029, iar PH-ul – 6.3-6.9.

Microorganismele din lapte:

În laptele proaspăt se pot găsi atât microorganisme nepatogene cât și patogene, iar în tehnologia de preparare a produselor lactate se folosesc microorganisme dirijate.

Microorganismele nepatogene mai frecvente din lapte sunt bacteriile lactice, propionice, butirice, acetice.

Microorganismele patogene din lapte pot produce îmbolnăviri consumatorilor atunci când nu sunt respectate normele sanitar-veterinare referitoare la recoltare, manipulare și prelucrare a laptelui. Prin lapte se pot transmite boli ale animalelor producătoare (antrax, tuberculoză, bruceloză, mastită, febra aftoasă, leucemie). Tot prin lapte se pot transmite boli ale mulgătorilor sau preparatorilor (afecțiuni gastro-intestinale, staficolocii cutanate, etc).[15]

3.3. Valoarea nutritivă a laptelui

Laptele este folosit în alimentația omului încă din timpuri străvechi.Datele asupra creșterii animalelor și implicit folosirea laptelui au fost lăsate de pe vremea sumerienilor cu 3100 de ani i.H.

Compoziția chimică:

     – substanțe proteice 3.4 % (vacă); 4.2 % (capră); 6,7 % (oaie).

     – glucide 4.5 % (vacă); 4.6 % (capră); 5 % (oaie și bivoliță)

     – substanțe grase 3.5 % (vacă); 4.1 % (capră); 6.8 % (oaie); 8.2 % (bivoliță)

     – săruri minerale 7.8

     – vitamine

     – enzime

[NUME_REDACTAT] formate din:

     – cazeină 80-85 %

     – lactoalbumină 10-12 %

     – lactoglobulină 5-8 %

Cazeină este o fosfoproteina liberă sau sub formă de cazeinat de calciu.[15]

Lactoglobulinele și lactoalbumina formează proteinele serice ale laptelui (ele nu precipită sub acțiunea acizilor sau enzimelor coagulante și rămân în soluție de zer).[15]

Glucidele sunt reprezentate în principal de lactoză un dizaharid care prin hidroliză formează glucoză și galactoză. Datorită lactozei laptele este diuretic și laxativ.[15]

Grăsimile din lapte sunt formate din trigliceride – bogate în acizi grași saturați și mai puțin acizi grași nesăturați, fosfatide (bogate în fosfor și lecitină – 0.03-0.04 %) și o cantitate mai mică de steroli sub formă de colesteroli (0.07-0.4 %).Conținutul în colesterol al laptelui și al produselor lactate este mai redus decât în alte alimente.[15]

În lapte grăsimea se află emulsionată în globule mici și în cantitate mai mică decât în produsele lactate.Grăsimile din lapte se adună la suprafață laptelui, formând caimacul (complex lipoproteic), greu digerabil, fiind dificil de emulsionat de către bilă.

În alimentație grăsimea din lapte se folosește sub formă de unt, smântână sau la prepararea diferitelor brânzeturi, înghețate și a prăjiturilor.

Sărurile minerale din lapte sunt alcătuite din macroelemente (Că, K, S, Na, Cl, Mg) și microelemente (Fe, Cu, Zn, Al, I, F).[15]

Laptele conține 135 mg/100g Că (față de 250 mg/100g în brânză de vaci, 500 mg/100g în brânză telemea, 700 mg/100g în cașcaval).

Fosforul este conținut în laptele de vacă în cantitate de 93 mg/100g (150 mg/100g în laptele de oaie, 103 mg/100g în laptele de capră).

Sodiu este prezent în laptele de vacă în cantitate de 75 mg/100g.

Potasiul se găsește în cantități mari în lapte – 1300-1500 mg/100g, iar magneziu în cantitate de 90-240 mg/100g.

Fierul este prezent în cantități mici, insuficiente în lapte – 0.1 mg/100g și trebuie compensat prin consumarea altor alimente bogate în Fe.[15]

[NUME_REDACTAT] conține aproape toate vitaminele în cantități moderate. Conținutul de vitamine din lapte este diferit în funcție de specie, rasă, perioada de lactatie, alimentație, temperatura de prelucrare a laptelui și sortiment.

În smântână și unt se găsesc vitaminele liposolubile (A, D, E, K) în cantitate mai mare, iar în laptele degresat se găsesc vitaminele hidrosolubile (grupa B și PP) în cantități mai mari.[15]

[NUME_REDACTAT] lapte există identificate 19 enzime, cele mai răspândite fiind lipazele, fosfatazele, proteazele și oxido-reductazele (catalază, reductază și lactoperoxidaza).[15]

Valoarea nutritivă a laptelui

Valoarea nutritivă a laptelui și a produselor lactate prezintă unele avantaje comparativ cu alte alimente:

– proteinele componente cu valoare biologică mare (sunt bogate în lizină);

– au conținut crescut în vitamine (A, D, B2, B6, acid pentotenic);

– conțin calciu ușor asimilabil

– au digestibilitate bună (ușoară)

Pentru aceste calități laptele este un aliment valoros, care asigura o stare de sănătate bună și mărește durata de viață a persoanelor care îl consumă (ex.: numărul crescut de centenari din Bulgaria, care se hrănesc cu iaurt, lapte acru și derivate; marea vigoare fizică și rezistență crescută la infecții a nordicilor, arabilor, popoarelor orientale care sunt mari consumatori de lapte).[15]

3.4. Fluxul tehnologic de prelucrare a laptelui

Procesul tehnologic de fabricare a laptelui de consum trebuie să asigure obținerea unui produs „gata de consum”, fiind pasteurizat și normalizat la un conținut de grăsime constant.

Laptele-materie primă este transferat de la fermă, cu ajutorul autocisternelor izoterme, la fabrica pentru prelucrare.

Recepția calitativă și cantitativă

Ținând seamă de rolul hotărâtor al calității materiei prime în ceea ce privește obținerea unui produs de calitate, o deosebită atenție se acordă determinării caltatii laptelui-materie primă.

Fig.3.1. Schema tehnologică de recepție a laptelui

1- cisternă auto pentru lapte, 2- pompă, 3- cîntar, 4- vană de recepție a laptelui, 5- filtru,

6- refrigerent, 7- instalație pentru obținerea apei glaciale , 8- tanc de păstrare

Aspectul calitativ al desfășurării procesului tehnologic este urmărit prin determinarea pe parcursul întregului flux tehnologic a principalilor indici fizico-chimici și bacteriologici ai materiei prime și ai produsului finit, prin analize de laborator.

Recepția calitativă constă în analiza organoleptică și examenul fizico-chimic și microbiologic, prin analize de laborator.

Transportul laptelui

Cisternele – sunt de obicei împărțite în două sau trei compartimente separate între ele;

– în unele cazuri, umplerea cisternelor se face cu ajutorul vidului, ceea ce permite evitarea folosirii pompei și simplificarea conductelor, care constituie o serioasă sursă de contaminare a laptelui.

– atât cisterna propriu-zisă cât și accesoriile ei trebuie să fie astfel construite și montate încât să permită o ușoară spălare și eficientă.

Spre deosebire de transportul laptelui în bidoane, utilizarea autocisternelor izoterme prezintă mari avantaje, și anume:

menține aproape constantă temperatura laptelui

simplifică munca și reduce timpul de încărcare și descărcare;

asigură condiții igienice superioare;

Singurul dezavantaj constă în faptul că introducând într-o cisternă o cantitate mică de lapte puternic contaminat, se contaminează întregul conținut.

Recepția cantitativă se realizează volumetric, prin măsurarea volumului de lapte din bazinul de recepție cu ajutorul unei tije gradate.

În cazul măsurării cu un aparat de măsurare volumetrică (debitmetru – galactometru) pentru evitarea erorilor de măsurare se previne pătrunderea aerului în conductele de transport al laptelui.

După recepție, laptele este păstrat în tancuri de stocare.

Fig. 3.2. [NUME_REDACTAT]. 3.3. Tanc de stocare

În cadrul întreprinderilor foarte mari se construiesc tancuri – siloz, de capacități foarte mari 20000- 40000l , montate în aer liber, în afara spațiilor productive, și izolate în exterior contra variațiilor de temperatură și a intemperiilor. Acestea sunt prevăzute cu sisteme de conducte și dispozitive automate de spălare și control.

Curățire și filtrare

În prima fază a procesului tehnologic propriu-zis se urmărește îndepărtarea impurităților mecanice pătrunse în lapte pe diferite căi, înainte de umplerea bazinului de recepție, chiar dacă a fost filtrat la locul de producere, în fermă.

Impuritățile sunt reținute prin montarea unor site la ștuțurile de golire a laptelui din autocisterne și în timpul prelucrării ulterioare, în separatorul centrifugal.

Standardizarea continutului de grăsime – pasteurizare

Pasteurizarea laptelui se realizează printr-un regim termic care asigură distrugerea microorganismelor patogene, eventual prezente în laptele –materie primă. Tratamentul termic aplicat laptelui trebuie să asigure distrugerea bacilului tuberculozei (Mycobacterium tuberculosis) și a tuturor germenilor patogeni, precum și a florei banale, în proportie de peste 99,9%, astfel încât laptele să corespundă normelor igienico – sanitare prevăzute în standardele nationale și europene, fără să fie afectată structura fizică a laptelui, echilibrul său chimic, cât și elementele biochimice – enzime și vitamine. [6]

În concordantă cu reglemetările UE, instalatia de pasteurizare a laptelui este

echipată cu:

-control automat al temperaturii;

-înregistrare temperatură;

-deviator automat în caz de temperatură insuficientă de pasteurizare;

-sistem pentru prevenire amestec lapte pasteurizat cu lapte nepasteurizat;

-sistem automat de înregistrare.[6]

Instalația de pasteurizare (prezentată in figura nr.3.4. ) este formată din 5 zone, în care au loc următoarele faze tehnologice: preâncălzirea laptelui (4), urmată de separarea centrifugală, realizată cu ajutorul separatorului centrifugal (5); încălzirea la temperatura 78̊C în contracurent cu laptele pasteurizat, având temperatura de 85 ̊C; pasteurizarea laptelui la 85 ̊C (6) , cu apă fierbinte având temperatura de 95 ̊C; menținerea laptelui pasteurizat timp de 20 secunde (7) și prerăcirea laptelui cu apă de la rețea (11).[6]

Laptele materie primă, răcit și netratat termic este pompat prin prima și a doua zonă (4) a schimbătorului de căldură –figura nr. 3.4, unde are loc preîncălzirea, respectiv încălzirea laptelui. Aici are loc o recuperare de căldură prin faptul că laptele materie primă este încălzit prin trecerea laptelui pasteurizat pe cealaltă parte a plăcilor, astfel încât în același timp are loc și prerăcirea laptelui pasteurizat.[6]

Încălzirea la temperatura de pasteurizare cu apă caldă are loc în zona (6). După încălzire, temperatura laptelui este verificată cu un senzor montat în circuit.

Acesta transmite un semnal continuu regulatorului de temperatură din panoul de control al instalatiei (13). Același semnal este de asemenea, transmis instrumentului de înregistrare, care înregistreaza temperatura de pasteurizare. In același timp, daca nu este atinsă valoarea temperaturii de pasteurizare, regulatorul de pe panoul de comandă transmite semnal de deschidere valvă deviere flux (12) pentru circuitul de recirculare, până în momentul în care se va atinge valoarea temperaturii de pasteurizare.[6]

Fig. 3.4. Schema instației de pasteurizare[6]

1. Tanc tampon; 2. Pompă alimentare;3. Control debit;4. Zona de preâncălzire

5. Separator centrifugal; 6. Zona de încălzire; 7. Zona de menținere

8. Pompa de traseu (pentru evitarea pierderilor de presiune)

9. Sistem de producere a apei de încălzire; 10. Zone de prerăcire

11. Zone de răcire;12. Valvă de deviere flux; 13. Panou de control

Fig. 3.5. Instalația de pasteurizare a laptelui, montată în linia de

Fabricație a laptelui de consum la Balotești[6]

După zona de menținere la temperatura de pasteurizare, laptele este răcit pentru

depozitare, prin parcurgerea zonelor 10 și 11.[6]

Deoarece secția nu este dotată cu instalație de apă gheață, răcirea finală (11 –figura nr. 4) a laptelui la temperatura de maxim 4o C se realizează în vana tampon pentru laptele de consum, prevăzută cu instalație proprie de răcire.[6]

Depozitare tampon lapte pasteurizat – răcire

Depozitarea laptelui pasteurizat se realizează în vană tampon pentru lapte de consum, unde se realizează și răcirea finală a laptelui la temperatura de maxim 4o C, deoarece sectia nu este dotată cu instalație de apă gheață.[6]

[NUME_REDACTAT] utilizat asigură protecția produsului, îi conservă valoarea nutritivă și conținutul de vitamine pe toată durata de valabilitate.

Funcțiile principale ale ambalajului sunt:

-asigură distribuția eficientă a produsului;

-mentine igiena produsului;

-protejează componentele nutritive și aromă;

-marește termenul de valabilitate al produsului;

-transmite informații despre produs.[6]

Deoarece laptele este un produs ușor perisabil, iar expunerea la lumină are un efect de distrugere a vitaminelor și de a influența aroma produsului, ambalajul trebuie să-l protejeze de șocurile mecanice, de lumină și oxigen.[6]

Laptele pasteurizat pentru consum se ambalează în pungi din folie de polietilenă multistrat, imprimată. Ambalarea se face cu o mașină automată de ambalare lapte la pungă, tip ML 1800 (figura nr. 6), cu o productivitate de maxim 1800 buc./h.[6]

Cantitatea dozată poate fi reglată pentru gramaje de 0,500 litri și 1 litru. Mașina asigură dozarea volumetrică a laptelui, cu o eroare maximă admisă de 1,5%, urmată de termosudarea pungilor. Operațiile de dozare și de sudare a pungilor sunt comandate și controlate electronic.[6]

Depozitare, transport și livrare lapte de consum.

Navetele cu pungi de lapte de consum sunt stivuite pe europaleti, care sunt transportați cu ajutorul unui cărucior tip liză în camera frigorifică a secției( dulap frigorific), la o temperatură de depozitare de 2 – 4o C.[6]

Transportul laptelui de consum, din momentul ieșirii din camera frigorifică și până în momentul ajungerii în rețeaua de distribuție, va trebui asigurat la o temperatură de maxim 4oC, cu ajutorul mijloacelor de transport auto dotate cu agregate frigorifice și termoizolate.[6]

Perioada de valabilitate a laptelui pasteurizat pentru consum, ambalat în pungi de folie polietilenă închise prin termosudare este stabilit de producător, pe baza testelor de stabilitate (analiza periodică a probelor menținute la o temperatură de maxim 4o C).[6]

CAPITOLUL 4

MEMORIU TEHNIC DE CALCUL

Calculul sistemului de alimentare

Alimentarea se realizează sub presiunea statică a coloanei de lichid din rezervorul de alimentare. Rezervorul este de fapt o cameră de nivel constant.Lichidul de separare străbate orificiul de scurgere al rezervorului,trece prin camera de nivel constant, prevazută cu plutitor, ajunge in interiorul talerului de alimentare fiind condus apoi la orificiile de distribuție in pachetul de talere.

Datorită construcției, plutitorul asigura menținerea unui nivel aproximativ constant de lichid în camera sa.

Fig 4.1. Reprezentarea schematică a camerei de nivel constant

4.1.1 Calculul conductei de alimentare

Diametrul d al conductei de alimentare a camerei de nivel constant se calculează pentru un debit cât mai mare. Debitul maxim de alimentare va fi:

Qmax=Q+0,5·Q

Qmax=420 l/h

Q-debitul de lucru al separatorului

Qmax=v·(πd2/4)ψ

v-viteza de scurgere a laptelui prin orificiul de alimentare,[m/s]

d-diametrul orificiului de alimentare

ψ-coeficient de debit ce depinde de nr. [NUME_REDACTAT] de alimentare se calculează în funcție de înaltimea de cădere cu relația:

unde: H-înalțimea de cădere în metri [m]

Se consideră că înalțimea minimă de cădere va fi cel puțin o treime din înalțimea bazinului de alimentare pentru a asigura debitul necesar.

Hmax=0.4 m , se adoptă Hmin=0.15 m

Debitul maxim de alimentare a camerei de nivel constant va fi:

Qmax=420 l/h =116.667·10-6 m3/s

Din relația Qmax=v·(πd2/4)ψ rezultă:

Coeficientul de debit ψ este în funcție de nr. Reynolds.Se adoptă ψ=0.57 urmând a se face verificarea numarului lui Reynolds.

Se calculează nr lui Reynolds cu relația:

Unde:

v-viteza de curgere a laptelui

d- diametrul conductei; in m

υ-vâscozitatea cinematică a laptelui

μ-vâscozitatea dinamică a laptelui.

ρ=densitatea laptelui ,

Rezultă:

deci:

Se calculează coeficientul de debit pentru Re>10000

Pentru o bună curgere, coeficientul de debit recalculat trebuie sa fie mai mic decât coeficientul de debit ales , cu cel mult doua sutimi .Valoarea calculată a coeficientului de debit îndeplinește această condiție , deci diametrul orificiului de alimentare este 12 mm.

Din STAS 530/2- 81 se alege țeava din oțel inoxidabil alimentar cu:

De=14 mm

df=12 mm

δ=2 mm (grosimea peretelui țevii)

Calculul camerei de nivel constant

Constructive se adoptă Hmin= 180 mm , înalțimea minimă de alimentare cu lapte a separatorului .

Viteza de curgere:

Deci:

Diametrul conductei de legatură a camerei de nivel constant cu rezervorul se calculează pentru un debit de alimentare minim:

Qmin=Q-0.05·Q

Qmin=400-0.05·400=380 l/h =105.555·10-6 m3/s

Exprimat în funcție de diametrul conductei:

De unde rezultă diametrul conductei:

Se adoptă ψ=0.57 ,rezultând:

Se calculează numarul Reynolds:

Se calculează coeficientul de debit pentru Re>10000

Pentru o bună curgere, coeficientul de debit recalculat trebuie sa fie mai mic decât coeficientul de debit ales , cu cel mult doua sutimi .Valoarea calculată a coeficientului de debit îndeplinește această condiție , deci diametrul orificiului de alimentare este 11 mm.

Din STAS 530/2- 81 se alege țeava din oțel inoxidabil alimentar cu:

De=14 mm

df=11 mm

δ=1.5 mm

Înaltimea maximă de alimentare cu lapte se calculează din relația vitezei și a debitului:

respectiv:

Egalând cele două relații rezultă:

Prin recalculare , cu valoarea coeficientului de debit ψ=0.057 rezultă:

Se calculează ψ:

Diferența dintre valoarea calculată a coeficientului de debit ψ și valoarea adoptată este mai mică de două sutimi , deci curgerea este corespunzatoare.

Calculul plutitorului

Pentru a asigura alimentarea cu un debit aproximativ constant este necesară menținerea unui nivel cat mai constant în vasul de alimentare cu ajutorul unui plutitor . În timpul funcționării , asupra plutitorului actionează urmatoarele forțe:

Fig 4.2. Schema forțelor ce acționează asupra plutitorului

Fh-forța de presiune datorată laptelui din rezervor

G-greutatea plutitorului

FA- forța lui [NUME_REDACTAT] datorată laptelui din rezervor se obține cu ajutorul relației:

Unde: d1= diametrul conductei de alimentare cu lapte a camerei de nivel constant [m];

d1=0.0123 m

ρ=densitatea laptelui

g=9.81m/s2

H-înalțimea de alimentare

H=0.2 m

Înlocuind în relație rezultă:

Forța arhimedică:

Unde: h-înalțimea plutitorului [m]

D- diametrul plutitorului ,[m]

Se adoptă constructiv:

h=0,005 m

D=0,10 m

rezultând:

Pentru a se asigura de un nivel constant , greutatea plutitorului trebuie să îndeplinească urmatoarele condiții:

FA>G+Fh sauG> FA-[NUME_REDACTAT]:

Gp<Glim=3.8-0.23=3.57 N

Calculul sistemului de evacuare

Calculul orificiilor de evacuare a laptelui degresat

Din bilanțul de material rezultă:

Qv=debitul de lapte integral

Qs=debitul de smântână

Qld=debitul de lapte degresat

qv=conținutul de grăsime de lapte integral

qs= conținutul de grăsime de smântână

qld= conținutul de grăsime de lapte degresat

qv=4.2%

qs= (10÷60)%

qld= 0.05%

Din ecuația de bilanț de material se obține sistemul de ecuații:

Înlocuind cu valorile numerice și ținând seamă de valorile extreme pentru conținutul de grăsime în smântână, se vor obține câte două valori, minim și maxim,pentru debitul de lapte degresat și pentru debitul de smântână.

Se adoptă constructiv:

r=12 mm

R=18 mm

Z=1

Viteza de curgere a laptelui este dată de relația:

ω-viteza unghiulară

n=8500 rot/min

Cu aceasta valoare , din relația debitului de lapte degresat rezultă:

Se obține diametrul conductei de evacuare a laptelui degresat:

Calculul orificiului de evacuare a smântânii.

Se adoptă constructiv:

r1=25 mm

R1=31 mm

Z1=1

Viteza de curgere a smântânii:

Introducând ψ=0.57 în relație rezultă:

Se recalculează Re și ψ:

Diametrul orificiului ales este de 2, 5 mm

Calculul rotorului separatorului

Rotorul unui separator are ca elemente component talerele și carcasă.

Talerul de alimentare are forma unui tub continuat cu o pâlnie tronconică cu înclinație de 500-600.

În mod normal la proiectarea separatoarelor , spațiu destinat sedimentării se adoptă între 40-90 cm3 pentru fiecare 100 l/h lapte separate.

Stabilirea turației rotorului

Turația rotorului se recomanda a fi cuprinsa între 6000-10000 rot/min , pentru o capacitate de 300-5000 l/h.

Se alege n=8500 rot/ min

Calculul diametrului interior al carcasei rotorului

Diametrul interior se determina cu relația:

Relația de calcul a volumului spațiului de depunere a impuritaților solide este:

t- timpul de funcționare continuuă. Se adoptă t=4 h.

Q-capacitatea de lucru a separatorului Q=400l/h.

c-conținutul de impuritați solide în laptele integral c=0.01%

Se obține:

Acest volum corespunde unei mărimi a diametrului interior cu 6 mm,

Se adoptă următoarele valori:

Di’=184+6=190 mm

Di=184 mm – diametrul calculat

h=50 mm-înalțimea

Rezultă ca majorarea făcută este acoperitoare pentru volumul necesar.Se adoptă De=206 mm.

Calculul diametrului maxim al talerelor

Talerele se confecționează din oțel rezistent la coroziune 7TiNiCr 180, STAS 3583-82 cu urmatoarele caracteristici:

-călire 1050-11000C cu răcier în ulei sau în apă.

-rezistența la rupere 50daN/mm

-alungirea relativă 40%

-gâtirea la rupere 55%

Jocul între carcasa talerelor se apreciază la valoarea j-18 mm,diametrul maxim obținându-se cu relația:

Alegerea unghiului de înclinare al talerelor , α

Unghiul de înclinare al talerelor separatoarului centrifugal de lapte este cuprins între 500 si 550.

Alegerea diametrului minim al talerelor

Pentru alegerea diametrului minim al talerelor se ține seama de orificiile din talere pentru circuitul de evacuare a smântânii.

Se adoptă constructiv: dt=70 mm

Calculul înăițmii unui taler

Înalțimea H a talerului se calculează cu relația:

Se adoptă H=50 mm.

Calculul numărului de talere

Numărul de talere se obține din relația de calcul a debitului:

Q=400l/h

β=0.6-0.8 (coeficientul tehnologic de debit)

d-diametrul globulei de grăsime

t=400C(are loc separarea)

n=8500 rot/min

Rt-raza maximă a talerului

rt-raza minimă a talerului

Verificarea criteriului Reynolds la curgerea între talere

Procesul de separare se produce în condiții optime dacă regimul de curgere în spațiul dintre ele este liniar.

Regimul de curgere este calculat cu relația:

vd-viteza de curgere a laptelui printre talere ,cm/s

de-diametrul echivalent al secțiunii, cm

υ-vâscozitatea cinematică , cm2/s

Relația este valabilă pentru conducte rectilinii și fără rezistențe hidraulice.

Suprafața de curgere are forma tronconică și se calculează la o distanță oarecare R față de axa de rotație.

Viteza de curgere:

Diametrul echivalent:

Raza hidraulică:

Ω-aria secțiuni udate

χ-perimetrul udat

χ=2·π·R+2·π·R=4·π·R

Ω=2·π·R·b

Raza hidraulică va fi:

Q-capacitatea de lucru,m3/s

R-raza până la secțiunea de calcul, m

z-vâscozitatea cinematică, m2/s

v-1.03·10-3 m2/s

υ-1.36·10-6 m2/s

Experimental s-a observant ca Re critic depinde de distanța între talere, relația experimental pentru lichide omogene fiind următoarea:

În concluzie curgerea este laminară deoarece Re<[NUME_REDACTAT] indicelui separării, S

Prin indicele criteria al separării se realizează o apreciere mai complexă a procesului de separare. Indicele criteric reprezintă raportul dintre numărul lui Froude și numărul lui Reynolds.

Unde indicele lui Froude este:

Rezultă:

Se obține:

Valorile extreme sunt:

Pentru R=0.02m , S=34.8

Pentru R=0.06 m, S=313.3

Verificarea diametrului de sedimentare a globulelor

Diametrul minim al globule de grăsime ce sedimentează se calculează cu relația:

Limita diametrului minim este intre 0.2·10-4 si 1·10-4.

Calculul timpului de sedimentare, τ

Timpul de sedimentare τ se obține cu relația:

Deci:

Calculul timpului de staționare în separator τ’

L-înalțimea rotorului , m, L=0.047m

Prin înlocuire se obține:

Pentru a realize separarea , trebuie ca τ ≤ τ’ dacă timpul de sedimentare este mai mic sau egal cu timpul de staționare a laptelui în laborator ,condiție care este îndeplinită.

CAPITOLUL5

CALCULULENERGETIC ȘI DE DIMENSIONARE

Calculul de rezistență al carcasei rotorului

Rotorul separatorului lucrează cu viteze mari. Forțele centrifuge care apar provoacă tensiuni mari în materialul din care sunt contruite părțile componente ale rotorului. Din acest punct de vedere poate fi considerat că o conductă cu pereți groși sau cu pereți subțiri.
Carcasa rotorului este realizată din oțel superior aliat 34MoCrNi15 stas 791-80, cu următoarele caracteristici:

σ0,2=9000daN/cm2
σr=11000daN/cm2
σt=4500daN/cm2
τ=l000daN/cm2
Folosind metoda generală de calcul a unei țevi cu pereți groși în mișcare de rotație, se poate obține următoarea expresie pentru determinarea tensiunii admisibile:

Forțele care acționează asupra carcasei sunt forțele masice uniform distribuite, datorate forțelor centrifuge și datorate presiunii lichidului pe pereți carcasei, de asemeni, uniform distribuite datoritä mișcării de rotație
Cele douä forțe provoacä întinderea, forfecarea și încovoierea carcasei.

Efortul unitar la întindere σ’t max datorat forțelor centrifuge, se calculează cu relația

Unde μ coeficient de contract transversal (coeficientul Poisson) pentru care contractul de oțel este μ = 0,3

Efortul unitar la întindere este datorat presiunii lichidului, și este dat de relația:

În care presiunea lichidului se exercită pe peretele interior, și este dat de relația:

Și deci:

Calcului lui σ”t max se face din condiția că viteză unghiulară să fie maximă

Considerând că:

-greutatea specifică a laptelui: y1 = 1 g/cm3
– greutatea specifică a oțelului: y = 7,85 g/ cm3

-coeficientul de contract transversal: μ = 0,3

-diametrul exterior al carcasei: D = 206 mm, r = 103 mm
– diametrul interior al carcasei: D = 184 mm, ri = 92 mm înlocuind în relația lui R rezulta

R= 1,18· r= 12,156cm

Se constatã că σt max = 1194,4 daN/cm2 < = 4500 daN/cm2, rezultând că peretele carcasei rezistă în solicitárile forțelor exercitate în funcționare.

Determinarea turației maxime din condiția de rezistență a carcasei

Din condiția de realizare a vitezei unghiulare maxime se poate scrie relația:

Înlocuind in relatie: ωmax = 1628,5 1/s
Deci turația maximă este urmatoarea:

Dimensionarea și calculul de rezistență pentru piulița de strângere-închidere

Forța datorată presiunii interioare ce se formează în lapte în timpul procesului de separare se manifestă în special asupra piuliței de strângere, a carcasei rotorului și asupra fundului carcasei:

Forța care acționează asupra piuliței, F , este:

FP= FS + [NUME_REDACTAT]: FS – foița de prestrangere, care, conform 2 are valoarea FS 300 600 daN

Fl -forța datorată presiunii laptelui

Relația de calcul a forței a fost determinată prin integrarea pe suprafața carcasei a presiunilor specifice de perete, unde:

ρl =densitatea laptelui, ρl = 1000 kg/m3

ω= viteză unghiulară a rotorului, ω = 890,12 s-1

R — raza interioară a carcasei rotorului, R = 0,095 m

Introducând valorile în relația de calcul a lui Fl , rezultä:

Fl =5068,5daN

Se alege FS =500 daN

FP =5068,5 + 500 = 5568,5 daN

Piulița este solicitată la încovoiere și forfecare. Dimensionarea se face la încovoiere și verificarea se face la forfecare.

Materialul din care se confecționează piulia este 0T40 cu următoarele caracteristici:

σr min =40 daN/mm2
σr incovoiere = 10 daN/mm2

τ= 8 daN/mm22

Di =22mm

De =30mm

H=14mm
Pentru dimensionare se folosește relația:

σi =efortul unitar la incovoiere in daN/mm2

Verificarea la forfecare se face:

Condiția este indeplinită, deci piulița rezistă la eforturile din timpul rotației. Numarul de spire necesar se calculează cu relația:
Unde σas -efortul admisibil la strivire. Pentru contact oțel pe oțel se recomandă
σas 70- 130 daN/cm2 . Se alege σas =100 daN/cm2
Din STAS 510-83 se aleg dimensiunile filetului, astfel:
D= 220 mm
Di =218 mm
D2 =216mm
P=1mm
Rezulta:

Se alege z = 10. Înălțimea este produsul dintre pasul filetului și numărul de spire
H=10 1=10mm
Rezultă că dimensiunea aleasă pentru înălțimea piuliței este corespunzătoare. Verificarea piulilei la întindere se face cu relația:

Echilibrarea rotorului

Funcționarea lină și silențioasă a separatorului depinde de raportul dintre turația de regim, turația criticã și de starea de echilibru. Dezechilibrärile produc inclinäri suplimentare neuniforme ale arborelui și lagărelor și vibrații ce duc la uzuri accentuate ale lagărelor și deformări premature ale organelor în mișcare.
Rotoarele sunt echilibrate dinamic în uzina constructoare. Datoritä imperfcțiunilorr ce nu pot fi evitate la echilibrare, rezultä o anumitä excentricitate a centrului de greutate, excentricitate care se aplicã în timp, determinând deformarea axei arborelui de susținere.
Condiția ce se impune pentru o funcionare linä a separatorului este:
unde:
n- turația de regim a motorului
ncr- turația critică, care este calculată din condiția de rezonanță a sistemului arbore-rotor de separare
Conform [2], valoarea recomandatä a raportului este cuprinsă între 10 și 20 deoarece atunci când valoarea raportului este mare trecerea rotorului prin turație de rezonanță se face într-un interval mic de timp, se alege:

din acest raport se calculează valoarea turației critice.

Dacă antrenarea rotorului se face în centrul său de greutate (fig. C5.4) turația critică se calculează cu relația: [3]
Unde:

G — greutatea rotorului plus gerutatea axului vertical, în daN/cm
K — rigiditatea totală a arcurilor de reazem, în daN/cm
rx , rz — raze de girație ale rotorului în raport cu axele OX și OY/cm

Calculul momentelor de inerție ale rotorului

Pentru a se calcula razele de inerție este necesar să se calculeze momentul de inerție și poziția centrulul de greutate al rotorului.
Aceste calcule implică împărțirea rotorului în corpuri simple ( cilindri și trunchi de con). Relațiile de calcul sunt următoarele:

Unde: XCG -coordonata centrului de greutate al rotorului măsuratã de la baza acestuia, în mm
di -distanta de la baza rotorului la centrul de greutate al fiecărui corp,mm
Mi -masa fiecärui corp detreminata cu relațiile:
– pentru corpuri cilindrice:

-pentru corpuri tronconice:

Unde: y- greutatea specificã a materialului,în kg/dm3 , y= 7,85 kg/dm3
R -raza exterioară a cilindrului,în mm
r – raza interioară a cilindrului, în mm
H – generatoare cilindrului, în mm
Re , Ri , re , ri – razele exterioare și interioare ale trunchiului de con, în mm
H’ – înălțimea trunchiului de con, în mm
Se determină coordonatele centrului de greutate pentru fiecare corp:
– pentru corpuri cilindrice:

– pentru corpuri tronconice, distanța față de baza mare

Dar corpurile nu sunt pline, deci coordonata se corectează cu relația:

Unde indicii p și g se referă la corp plin respectiv la corp gol

Schema înmulțirii rotorului în corpuri simple este dată în figură 5.1. Datele au fost sistematizate în programul de calcul tabelar EXCEL, iar rezultatele sunt prezentate în tabelul 5.4.

Din acestea se extrag valorile finale:
– greutatea rotorului:

-coordonata centrului de greutate a rotorului XCG:

Fig . 5.1. Schița rotorului împreună cu arborele de antrenare.

Momentele de inerție se calculează față de axa OX și față de axa OZ, cu urmatoarele

Relații:

Pentru corpuri cilindrice:

Pentru corpuri tronconice:

[NUME_REDACTAT] și ri sunt măsurate în dreptul centrului de greutate respectiv:

Se calculează apoi momentul de inerție față de axa care trece prin centrul de greutate al rotorului, cu relația:

Unde ci este distanța de la centrul de greutate al rotorului la centrul de greutate al

fiecărui corp.

Din datele sistematizate cu programul de calcul tabelar EXCEL se obțin momentele

de inerție totale, însumând valorile momentelor de inerție:

Fig . 5.2. Împarțirea rotorului în corpuri simple

Capitolul 6
Alegerea motorului de antrenare

Calculul puterii de pornire

Perioada de pornire-funcționarea în gol cu creșterea turației până la turația de regim.

Puterea de pornire se determină cu relația:

Unde:

Pd — puterea necesară pentru demarare, în W
Pa — puterea necesară pentru învingerea rezistenței aerului în W
ηt— randamentul transmisiei, ηt = ηr = 0,99
ηr — randamentul lagărului cu rulmenți
Puterea pentru demarare se determină cu relația:

Unde:

td —timpul de demaraj. Se recomandă td = 3 mm = 180s

Js — momentul de inerție al rotorului,
ω — viteza unghiulară a rotorului

Puterea necesară pentru învingerea rezistenței aerului Pa, se determină din relația

Unde:

A — aria laterală a suprafeței ce se rostogolește, în m2
v — viteza periferică a rotorului, în m/s
τ — efortul unitar tangenial pentru corpul care se rotește, efort ce se opune rotiri, în N/m2

Unde:

c — coeficientul de rezistență aerodinamică. c = 0.03
ya— greutatea specifică a aerului ya =1,23 kg/m3
v=ω·R = 890,12 ·0.07575 = 67,43m/s
Raza suprafeței care se rotește, luată în dreptul centrului de greutate.

Deci puterea de pornire este:

Pp = 267,7 W

Calculul puterii de mers în gol

Perioada de mers în gol — funcționare la turația de regim fără a fi încărcat.

Calculul puterii de mers în gol se realizează cu relația:

CaIculul puterii de mers în sarcină

Perioada de mers în sarcină — funcționare la turația de regim, încărcat.

Calculul puterii de mers în sarcină se realizează cu relația:

Unde:

Pa — puterea necesară pentru învingerea rezistenței aerului

Pe — puterea necesară pentru evacuarea subproduselor din separator
Ph — puterea necesară învingerii frecăriilor hidraulice din rotor
Unde:

M1/t — debitul de lapte evacuat, în kg
M1/t=Q1·ρ1 = 103,421· 10-6 ·987,2=0,102kg/s
V0 — viteza de curgere a laptelui prin orificiul de evacuare
V0=R0·ω
R0 — raza de dispunere a orificiului de evacuare a laptelui
R0 = 0,027m
V0 =0,027 ·890,12 = 24 m/s
P. =0.102·24/2=1,23W
Puterea necesară învingerii rezistențelor hidraulice este stabilită experimental și se consideră 10 -15 w pentru fiecare 1000 de litri de lapte degresat.

Din condiții de dimensionare se adoptă Ph = 15.
Puterea totală de mers în sarcină este:

Alegerea motorulul

Criteriul de alegere a motorului este durata de funcționare. Deoarece perioada de funcționarea în sarcină a separatonilui este mult mai mare în comparație cu celelalte perioade, pentru alegera motorului se utilizează puterea necesară pentru funcționarea în sarcină. Pentru siguranța în funcționare se ia o rezervã de putere de 1,1 — 1,2.

Pm=1.1· P8=1,1·150=165W

Se alege un motor electric monofazat cu urmãtoarele caracteristici:

– puterea nominală: 0,37 KW

– turația: 1450 rot/min

alirnentarea: 220 V. 50 [NUME_REDACTAT] caracteristică a variației cuplului cu alunecarea este reprezentată în diagrama următoare:

Fig. 6.1. Diagrama cuplu — alunecarea

Porțiunea stabilã de funcționare a cuplului prezintă o pantä foarte mare, cuplul crescând rapid cu mărimea alunecärii, deci turația motorului asincron monofazat variază puțin cu sarcina. Cuplul dinamic de accelerare este dat de relația:

Mj =Mp-Ms=j ·dΩ/dt

Acesta apare numai în momentul în care apare cuplul de pornire superior cuplului rezistent. J reprezintă momentul de inerție, adus la axul motor — mecanism acționat.
În aceste condiții motorul pomete cu accelerația dΩ/dt pozitivă, care depinde de Mj și turația sa crește deci alunecarea scade până ce cuplul rnotorului devine egal cu cuplul rezistent. .
După ce procesul pornirii s-a încheiat, motorul intră în regim stabil de funcionare cu turația n constantã, corespunzãtoare sarcinii sale.

Caracteristica mecanicä a motorului monofazat este următoarea:

Fig. 6.2. Caracteristica mecanică a motorului monofazat

Folosirea acestui tip de motor electric are avantajul unei simplificări a transmisiei separatorului, a unei bune adaptări la variațiile de sarcinã ce apar în timpul funcționării, al unui consum de energie proporțional cu puterea necesarã antrenärii rotorului, și al unui timp mic de pornire.
Calculul timpului de demaraj se face cu relația:

Calculul coeficientului de încarcare în lucru se face cu formula:

CAPITOLUL 7

Calculul transmisiei

Din motive de simplitate constructivă și costuri, având la dispoziție poțiunile de transmisie prin curea lată sau prin angrenaje cu roți dințate, se adoptă transmisia cu curea lată.

Transmisia separatorului centrifugal de lapte se compune din:

Motorul electric de antrenare

Arborele de antrenare

Transmisia cu curea lată

Arborele vertical este susținut de două lagăre cu rulmenți. Lagărul superior este un lagăr montat la carcasă prin intermediul unor resorturi elastice ce permit amortizarea vibrațiilor. Lagărul inferior constă dintr-un rulment oscilant cu role tip butoi.

Momentul de torsiune se transite de la axul motorului la arborele vertical prin cureaua lată.

Calculul arborelui

Predimensionarea arborelui

Întrucât nu se cunosc detaliat forțele de pe arbore, deoarece încă nu a fost proiectată transmisia, predimensionarea arborelui se face la torsiune, admițând însă valori reduse ale eforturilor unitare.

Arborele este confecționat din OLC45

Tat =1.5 – 3.5 daN/mm2

Datele inițiale pentru calculul transmisiei mecanice sunt viteză unghiulară ω și puterea arborelui.

Momentul de torsiune se determină cu relația:

Unde: PML – puterea necesară mașinii de lucru, în KW

ωML – turația mașinii de lucru , în rad/s

Cea mai mare putere pe care arborele trebuie să o transmită este puterea de pornire Pp.

Cu valoriile obținute introduse în relația de calcul a diametrului arborelui, se obține:

Din condițiile constructive și de execuție se alege d= 20mm.

Calculul reacțiunilor și al diagramei de momente

În figuriile următoare se indică poziția și orientarea forțelor ce acționează asupra arborelui:

Unde:

G – greutatea. G= m*g = 2.1 * 9.81 = 20.6 N

Fc – forța centrifugă. Fc = m*r*ω2=8.41*0.003*890.122=19990 N

R – excentritatea arborelui, din fabricație

Mt – momentul de torsiune, Mt = 240.4 N*mm

V- reacțiuni verticale

H – reacțiuni orizontale

Reacțiuni orizontale:

ΣMA =0

ΣMB = 0

Reacțiuni verticale:

V=G=20.6 N

Verificarea arborelui la solicitarea compusă

Verificarea constă în determinarea efortului echivalent maxim, ținând seamă de variația în timp a momentului de torsiune și a momentului de încovoiere echivalent.

Conform celei de-a III-a teorii de rezistență

Se poate considera că solicitarea compusa este o solicitare simplă de încovoiere, produsă de un moment de încovoiere.

Unde: σiech – efortul unitar la încovoiere echivalent

Σai max – rezistența admisibilă la încovoiere echivalentă maximă

Wy – modulul de rezistență la încovoiere al secțiunii arborelui cu moment de încovoiere maxim.

Momentul de încovoiere echivalent maxim se determina cu relația:

Rezultă prin calcul:

σiech=σai max= 1400÷1600daN/mm2

Arborele rezistă la solicitare compusă.

Determinarea turației critice

Determinarea turației critice se face cu relația:

Unde: Fj – Forța ce acționează asupra arborelui

Fj – săgeata maximă statică dată de fiecare forță în parte în dreptul forței [NUME_REDACTAT] turația critică:

Pentru turația 27.3 rot/min, sistemul rotor – arbore intră în starea de rezonanță, având oscilațiile cu amplitudinea cea mai mare de pe parcursul trecerii de la turație zero la turație nominală de lucru.Acest lucru se datorează imperfecțiunilor în echilibrarea rotorului.

Calculul transmisiei cu , curea lată

Elementul principal al transmisiei este cureaua de transmisie. Se alege curea de cauciuc, întărită cu țesătură textilă sintetică.

Elementele cunoscute sunt următoarele:

n1= 8500rot/min

n2=1450 rot/min

i1=5.87

Din relația:

d2=(1 – ξ)*d1*i1

unde ξ – coeficien de alunecare.ξ = 0.015

Rezultă următoarele diametre:

d1- diametrul roții de curea fixată pe axul rotorului separatorului

d1=28 mm

d2-diametrul roții de curea fixată pe axul motorului electric

d2=162 mm

Fig.7.1. Schita transmisiei cu curea lata

Grosimea curelei se determină cu relația:

h=d2*(h/d2)

Unde: h/d2=1/32 este raportul dintre grosimea curelei și diametrul roții motoare:

h=5mm

Alegerea distanței dintre axele celor două roți se face cu relația:

Aopt=2*(d1+d2)=2*(28+162)=380mm

Lungimea curelei se stabilește în funcție de geometria transmisiei, cu relația:

Calculul frecvenței îndoirilor:

Unde: VL- viteza liniară a curelei

Rezultă lățimea curelei:

Durabilitatea curelei este dată de limitarea funcționării în timp, datorită solicitărilor variabile la care este supusă în timpul funcționării.

Durabilitatea curelei se calculează cu relația:

Unde: Nb- numărul de cicluri de bază. Nb=107 cicluri

σb- efortul limită pentru un număr de cicluri de bază . σb=9N/mm2

q-coeficient dependent de raportul dinre tensiunile pe cele două ramuri

q=5

σmax- efortul maxim din curea, pe ramura conducătoare:

Kσ- coeficientul ce ține seamă de diferența efortului maxim la cele două roți.

σmax c- efortul din ramura condusă a curelei:

Se calculează durabilitatea curelei unde Lh=12148 ore de funcționare

Recomandarea fiind ca durabilitatea curelei să fie mai mare de 10000 ore de funcționare, în acest caz durabilitatea curelei este bună.

CAPITOLUL 8
Calculul reglajului CONCENTRAȚIEI de GRĂSIME ÎN smântâna

La separatorul centrifugal de lapte se poate obține reglarea procentului de grăsime în smântâna prin modificarea timpului de staționare a subproduselor în separator. Reglarea se poate face pe circuitul de lapte degresat sau pe circuitul de smântâna.
Dispozitivul de reglaj este construit dintr-un element prevăzut cu filet, având un orificiu de trecere cu diametru cunoscut. Pentru reglarea concentrației de grăsime an smântâna, pe baza faptului că acesta nu se poate face pe parcursul funcționării, ci înainte de alimentare cu lapte integral, se folosesc mai multe astfel de elemente, având diametre interioare diferite, în funcie de concentrația dorită.

Reglajul are la bază modificarea rezistenței hidraulice la evacuarea laptelui degresat ca urmare a modificării secțiunii de evacuare. Modificarea secțiunii se aflä în raport direct cu debitul de evacuare cu procentul de grăsime în smântâna,și În raport invers cu rezistena hidraulică.
Calculul urmărește trasarea unei monograme pe baza căreia sã se poatã determina cantitatea de smântâna cu un anumit conținut de grăsime, în funcție de diametrul de evacuare a laptelui.

Se va calcula debitul de lapte degresat în funcție de viteză de curgere a laptelui degresat.
Se cunosc:

R = 23 mm
r =26 mm
r0 = 2 mm
G=3mm

  Reglarea se efectueazã prin deplasarea piuliței de reglaj M1O cu alezaj interior. Din necesități de reglaj pasul filetului se adoptă 0,5.

Calculul ariei interstițiului minim de pătrundere a laptelui între gâtul talerului superior și orificiul de evacuare, când piulița atinge gâtul, se face prin aproximare. Pentru aceasta se calculează distanțele de la muchia orificiului piuliței la gât, cu un pas de 15o , prin proiectarea distanței de la axa piuliței pe planul de contact al piuliței cu gâtul și însumarea ariilor obținute.

Formula de calcul generală a segmentului este:

Unde R este raza suprafeței exterioare a gâtului cu care intră în contact piulia, iar α este unghiul dintre poziția zero, pentru care existá contact direct, și pasul multiplu de 150 pentru care se efectueazä calculul distanței.

Diviziunea de 150 de pe desfaurata ariei interstițiului este 1/24 din circumferința orificiului interior, sau:

unde α este diviziunea de 150

Deoarece aria minimă este simetrică pe cele 4 cadrane, pentru calcularea ei este necesar un singur cadran:

Table 8.1.

Suma totală a ariilor se obtine prin aproximare cu metoda trapezelor:

Suprafața orificiului:

La fiecare sfert de rotatie variatia de sectiune de curgere este:
Aria minima este 0,545 mm2:aria maximă (secțiunea prin orificiul piuliei)
Numărul de sferturi de rotatie ale piuliei în cadrul reglajului este:
În concluzie reglajul concentrației de grăsime în smântâna este eficient pe parcursul a douä rotații complete a piuliței, după care concentrația nu mai depinde de piuliță, deoarece secțiunea de evacuare este maximă, egală cu seciunea orificiului piuliței.
In=i·r·Δp distanța de la axa gâtului până la planul interior al orificiului.
Viteza de curgere a laptelui este dată de relația:

Se calculează Reynolds pentru viteza respectivă:

Se calculează apoi coeficientul de debit:

Deoarece se cunosc A si v, se calculează debitul de lapte degresat și debitul de smântână cu relațiile:

Valorile corespunzătoare se trec în tabelul de mai jos. Datele din tabelul 8.2 servesc Ia trasarea curbei debitului de smântâna în funcție de reglajul executat.

Tabelul 8.2.

Reglajul este funcțional în domeniul 0-1/ 1,6 rotații adică pe intervalul 0- 225° de rotație a piuliței, începând din poziția de concentrație maximă. La ieșirea din acest interval toată cantitatea de lapte integral introdus se evacuează pe la orificiul de lapte degresat.
Pentru un reglaj mai fin se impune reducerea diametrului orificiului.

Calculul procentului de grăsime în smântâna

Pornind de la ecuația de bilanț de materiale:

Se observă că conținutul de grăsime în smântânã este în funcție de debitul de smântâna Qs.

Procentul de grăsime qv din laptele integral variază în limite 3-5% iar laptele degresat admite un procent de grăsime qtl =0,05 %

Pentru un anumit conținut de grăsime în laptele integral și pentru un anumit procent de grãsime în smântâna se determină debitul de smântână și de lapte degresat.

Valorile lui qs în funcție de qr și Qs se gasese în tabelul 8.3 .

Tabelul 8.3.

Citirea nomogramei:

Pentru un procent de grăsime în laptele integral cunoscut, de exemplu

qv = 4,2 % și pentru un procent de grăsime în smântâna impus, de exemplu

qs = 40%, se determinã numărul de rotații optim ce trebuiesc date șurubului de reglaj.

Citirea are urmãtorul traseu: din punctul A pe abcisa în cadrul II corespunzător unui qs = 40%,se ridică o paralelă la ordonata până în punctul B. Din punctul B se duce o paralelă la abcisa până în punctul C pe ordonatä, în care se citețe debitul de smântâna în E, corespunzător numărului de 0,25 rotatiii ale piuliței de reglare respectiv 15o .

CAPITOLUL 9

NORME DE PROTECȚA MUNCII

9.1.Măsuri generale:

În întreprinderile de industrializare a laptelui se interzice:

folosirea de piese, scule, dispozitive deteriorate sau în pericol iminent de

      deteriorare;

stropirea sau spălarea pompei sau a tablourilor și conductorilor electrici cu apa, existând pericol de electrocutare;

intervenția la piesele și subansamblurile mașinilor sau gresarea acestora în timpul funcționării;

executarea de improvizații la instalațiile electrice, mașini, dispozitive și aparate de măsură și control;

folosirea pieselor aflate sub tensiune fără ca acestea să fie protejate împotriva atingerii directe (cu capace, aparatura. îngrădiri, etc);

folosirea de conducte de abur și apa caldă neizolate termic pentru a preveni pierderile de căldură și accidentele de natură tehnică;

exploatarea mașinilor, instalațiilor, utilajelor fără cunoașterea perfectă a instrucțiunilor de exploatare care trebuie afișate la fiecare loc de muncă;

prezentarea la locul de muncă a personalului muncitor și tehnic, care nu poartă echipamentul sanitar și de protecție conform normative lor în vigoare;

menținerea în funcțiune a pompelor, separatoarelor, altor utilaje, a instalațiilor la care se constată zgomote suspecte,etc.

9.1.1.Măsuri specifice la curățitoarele centrifugale

La curățitorul centrifugal se interzice:

punerea în funcțiune  fără:  rotirea manuală a tobei  după asamblare, verificarea șuruburilor de fixare a separatorului, verificarea nivelului de ulei, verificarea modului de fixare a pâlniei de alimentare, a se verifica dacă țeava de curgere din carcasa nu este înfundata;

pornirea separatorului fără umplerea prealabilă a tobei cu apă;

spălarea separatorului cu furtunul de apă;

curățirea tobei separatorului mai devreme de trei ore de la funcționare;

utilizarea separatoarelor sau a curățitoarelor cu tobe descentrate.

9.1.2.Măsuri specifice la operațiunile de depozitare și transport

Se interzice:

lipsa instrucțiunilor specifice care trebuie afișate la fiecare loc de muncă;

folosirea de personal neinstruit și fără echipament corespunzător;

      distanța mai mică de 1 m între două utilaje de transport ce se încarcă sau se descarcă cu produse finite;

circulația în întreprindere a mijloacelor de transport cu viteza de peste 5 km/h.

La depozitarea produselor finite se interzice:

      -stivuirea produselor finite fără a ține seama de formă geometrică și de rezistență

     – ambalajului, de greutatea produsului, înălțimea nedepășind de 1,5 ori latura mică a -bazei;

      -depozitarea produselor sub tablourile electrice și sub automatele de pornire, în dreptul ușilor de acces;

     -depozitarea și așezarea manuală a materialelor ambalate peste 3 m înălțime;

   -ca lățimea între stive să fie mai mică de 1,5 m;

    -atingerea instalațiilor de iluminat în timpul depozitarii.

La depozitarea materialelor se interzice:

stivuirea materialelor cu ambalaj deteriorat;

depozitarea de materiale pe rafturi care nu au etichetă cu precizarea sarcinii maxime admise;

formarea de stive cu ambalaje cu conținuturi diferite sau de dimensiuni diferite; depozitarea echipamentului de protecție și lucru în contact cu vapori de substanțe nocive, umezeala, rugina, etc..

La depozitarea și  manipularea materialelor  inflamabile,  explozive  și  toxice   se interzice:

manipularea acestor materiale în alte locuri decât cele special destinate, marcate pe o rază de minimum 100 m cu indicatoare de securitate;

servirea mesei și fumatul în aceste locuri;

spălarea echipamentului de lucru, a pieselor, a locului de muncă cu substanțe ușor inflamabile;

depozitarea materialelor respective în secțiile de lucru;

comunicarea depozitelor pentru substanțe inflamabile cu încăperile de lucru,

transportarea recipientelor sub presiune cu alte gaze comprimate, grăsimi, materiale inflamabile fără inele de cauciuc, nevopsite în culoarea convențională sau murdare de ulei;

depozitarea recipientelor de oxigen în locuri improvizate, împreună cu uleiuri sau

grăsimi;

depozitarea substanțelor inflamabile, explozibile în încăperi ce nu sunt prevăzute cu instalații electrice antiexplozive, iar întrerupătoarele sunt amplasate greșit în interiorul depozitului.

9.1.3.Măsuri igienico-sanitare privind proiectarea și construirea fabricii

La proiectarea unei întreprinderi de industrie alimentară se impune a se ține seama de legislația sanitara, de o serie de cerințe igienico-sanitare, care se referă la terenul destinat întreprinderii, la amenajarea clădirilor în teren, la aprovizionarea cu apa, cu energie electrică, la încălzire, iluminare, ventilație, etc.

La amplasarea fabricii este de preferat colaborarea cu alte întreprinderi, pentru a realiza exploatarea în comun a surselor de rețele energetice, alimentare cu apa, canalizare, drumuri de acces și dotări social-culturale. Terenul pentru amplasare trebuie situat în afara zonelor puternic locuite pentru a se putea deversa apele uzate, iar noxele emanate cer asigurarea unei zone de protecție sanitara.

În incinta unităților trebuie amenajate grupuri sanitare cu puncte de spălare, iar în curte apă potabilă pentru personalul auxiliar (șoferi, manipulanți) care nu are acces în secțiile de producție.

La proiectarea sălilor de producție trebuie avut în vedere realizarea fluxului tehnologic astfel încât să se evite contaminările încrucișate produse de contactul materiilor prime cu produsele finite de ambalajele murdare cu cele curate.

Pentru întreținerea corespunzătoare 646c28g , tavanul, pereții și pardoseala trebuie să fie din materiale corespunzătoare 646c28g , netoxice, netede ce să prezinte un grad de finisaj bun. Pentru tavane este indicat varul pentru pereți acoperirea cu faianță albă reprezintă o soluție bună, iar pardoseala trebuie protejată cu gresie rezistenta la un grad de uzură ridicat, la acizi și baze trebuind să fie antiderapanta.

9.2.Igiena încăperilor social-sanitare

Se referă la vestiare cu spălătoare cu dușuri, grupuri sanitare. Vestiarele vor fi de tip filtru sanitar, separate pe sexe și dimensionate la numărul cel mai mare de muncitori existent în schimbul respectiv. Nu se amplasează deasupra spațiilor de producție sau a depozitelor de produse finite. Vestiarele vor fi amenajate separat pentru bărbați și femei, fără a comunica între ele și vor cuprinde spații pentru haine de oraș, spații cu chiuvete și dușuri și spații pentru echipamentul de lucru; grupurile sanitare se amplasează la o distanță maximă de 75 metri de cel mai îndepărtat loc de muncă.

Încăperile social-sanitare vor fi deservite de personalul special instruit ce nu participa la igienizarea secțiilor de producție. Se interzice intrarea în grupurile sanitare cu echipament sanitar de producție.

9.2.1.Igiena personalului

Starea de sănătate și comportamentul igienic al persoanelor care lucrează în domeniul alimentar sunt factori importanți în obținerea unor produse de calitate, fără efecte nocive asupra consumatorilor. Din această cauză se impune respectarea unor cerințe cu privire la controlul medical la angajare și periodic, igiena corporală și a echipamentului de protecție, precum și însușirea de către angajați a unor cunoștințe și deprinderi igienice. Aceste norme sunt reglementate prin legislația sanitara în vigoare.

Orice persoană care urmează a fi angajată în sectorul alimentar trebuie supusă în prealabil unui riguros examen medical, ce consta din:

examinarea clinica completă;

examen radiologic pulmonar;

examen venerian și serologic;

examen coprobacteriologic, pentru depistarea stării de purtător al agenților patogeni Schigella și Salmonella;

      examen parazitologic, pentru punerea în evidență a bolilor parazitare.

După angajare, personalul are obligația să se supună examenului medical periodic, rezultatele controlului se înscriu într-un carnet de sănătate care rămâne la șeful de secție.

Normele obligatorii înainte de începerea lucrului sunt:

depunerea hainelor cu care s-a venit la lucru în vestiare;

trecerea prin baie sau dușuri pentru îmbaiere, spălare și dezinfecția mâinilor;

tăierea unghiilor scurt, strângerea părului sub boneta;

îmbrăcarea echipamentului de protecție sanitara.

Conform legislației toți muncitorii din sectorul de industrializare a laptelui trebuie să poarte în timpul lucrului un echipament pentru protecție sanitară a alimentelor, de culoare albă, compus din: halat, șorț, pantalon, boneta, basma, cizme de cauciuc ce se poartă în perfectă stare de curățenie. Spălarea echipamentului se face prin fierbere cu apă și soda la spălătoria întreprinderii, interzicându-se spălarea acasă.

9.2.2.Igiena secțiilor de producție

Se referă la curățenia pardoselilor, pereților și tavanelor precum și la curățarea, spălarea și dezinfecția utilajelor și ustensilelor de lucru.

Igiena tavanelor și pereților se asigura prin văruire periodica, înlăturarea prafului și a eventualelor pânze de păianjen.

Curățenia pardoselilor se face cu ajutorul periilor din material plastic de mai multe ori pe zi și constă în înlăturarea cu mătura a resturilor de materiale și transportului acestora în locuri special amenajate.

În secțiile de producție, după terminarea lucrului, după curățire și prespălare cu apă a pardoselii, se spăla cu soluție caldă cu detergent, după care se spală din nou cu apă rece pentru îndepărtarea detergentului. În secțiile unde pe pardoseala pot fi resturi de grăsime se folosește detergent în soluție 5% și apă cu temperatura de 55-60°C.

9.2.3. Igiena utilajelor, ustensilelor de lucru și a ambalajelor

La fabricarea laptelui praf , curățirea și dezinfecția utilajelor asigura condițiile sanitare corespunzătoare 646c28g în procesul de fabricație pentru obținerea unor produse de calitate.

Operația de spălare trebuie să asigure mai întâi îndepărtarea reziduurilor de pe diferitele suprafețe, iar dezinfecția trebuie să asigure distrugerea germenilor patogeni și reducerea celor nepatogeni, pentru a preîntâmpina apariția unor defecte la brânză sau contaminarea prin consumul acestor produse.

Fazele spălării și dezinfectării sunt:

demontarea unor utilaje ce necesită spălare;

îndepărtarea resturilor (materii grase) cu apa caldă;

spălarea propriu-zisă manuală sau mecanică;

controlul soluțiilor la spălare;

îndepărtarea urmelor de soluție prin spălare cu apa caldă;

clătirea cu apă rece potabilă;

controlul vizual și de laborator.

Eficienta spălării și dezinfecției depinde de:

calitatea soluțiilor folosite;

gradul de murdărire a ambalajelor;

temperatura soluțiilor folosite;

starea de funcționare a duzelor pentru soluții și seturilor de lichid;

exigența controlului tehnic de calitate.

Dezinfecția și deratizarea se execută pe cale chimică de personalul calificat în mod special.

dezinfecția se face la sfârșitul fiecărei zile de muncă după ce au fost evacuate toate produsele. Se folosesc soluții apoase 1-2% spațiile fiind închise timp de 3-4 ore pentru că insecticidul să-și facă efectul, după care se aerisește bine;

deratizarea se face pentru a împiedica pătrunderea rozătoarelor în secția de producție.

Preventiv, se astupă găurile din pardoseală din jurul conductelor și radiatoarelor, iar la subsoluri și la orificiile de ventilație se va monta plasa metalică cu diametrul de 1 cm.

9.2.4.Igiena mijloacelor de transport

Mijloacele de transport necesita spălare, dezinfecție după fiecare transport și, de aceea, secțiile de industrializare sunt dotate cu boxe și platforme, cu stații de spălare corespunzătoare 646c28g .

Mașinile ce transporta produsele finite, izotermele sau autofrigorificele se curăța inițial de materiale grosiere, se spăla cu apa caldă cu detergenți prin frecare cu o mătură din material plastic, mai întâi pe pereți și apoi pe pardoseală.

Pentru îndepărtarea detergentului se spăla cu apa caldă la 40-450C după care se dezinfectează cu soluție de clorura de var sau hipoclorit de sodiu. Se clătește cu apă rece și se îndepărtează cu mătura resturile de apă din interior.

9.3.Norme de prevenire și stingere a incendiilor

Aceste norme prevăd în principal următoarele:

toate clădirile de producție vor fi prevăzute cu hidranți de incendiu, interiori  și exteriori, având în dotare materialele și mijloacele de prevenire a incendiilor;

unitatea va dispune de o instalație de apă pentru stingerea incendiilor, separată de cea potabilă și industrială și va avea în permanență asigurată o rezervă suficientă pentru cazurile de întrerupere a alimentarii cu apă;

curtea întreprinderii va fi nivelată și împărțită în mod corespunzător, pentru a asigura un acces ușor la clădiri și a interveni rapid în caz de incendiu, în mijloacele de prevenire și stingere;

Ansamblul măsurilor ce se prevăd pentru asigurarea protecției muncii se referă atât la perioada de montaj, cât și la cea de exploatare a obiectivului, având ca scop asigurarea celor mai bune condiții de muncă, prevenirea accidentelor.

Toate locurile de muncă periculoase vor fi avertizate cât mai sugestiv prin panouri sau afișe care să atragă atenția asupra eventualelor pericole.

Se va prelucra cu întreg personalul fabricii legislația privind PSI.