От амфоры до тетрапака

Однако в начале нашего века наряду с установками для длительной тепловой обработки широкое распространение получили средства интенсивного типа: паровые пастеризаторы с мешалками или с вытеснительными барабанами (рис. 25, б). Такие аппараты долгое время применялись в цельномолочной промышленности, а в настоящее время они иногда используются при необходимости для пастеризации молока на отдельных животноводческих фермах.

Мы уже знаем, молоко надо не только нагревать, но и охлаждать, а для этого нужны свои методы и средства. Самые старые и простые в фермской практике, как отмечалось, — холодная проточная или со льдом вода, подвалы-ледники и т. п. С той же целью нередко используют ванны длительной пастеризации, в рубашку которых пускают холодную воду.

В конце прошлого века для охлаждения молока в потоке стали применять оросительные устройства. Сначала появились открытые плоские оросительные охладители Лоуренса (рис. 26, а). Они были изготовлены из двух медных, хорошо пролуженных с наружной поверхности гофрированных листов. Снизу в межстенное пространство подавалась под давлением холодная вода. Молоко наливали в верхний распределительный желоб, откуда оно сквозь мелкие отверстия в дне медленно стекало пленкой по гофрированным поверхностям, отдавая свое тепло через тонкие стенки движущейся противотоком холодной воде, и собиралось в нижнем приемном желобе. В более поздней конструкции Больда и Фогеля охладитель изготовлен не из волнообразных листов, а из горизонтальных трубок, расположенных одна под другой (рис. 26,6). При помощи перегородок в коллекторах концы трубок соединены попарно так, что образуется плоский змеевик, внутри которого перекрестным противотоком по отношению к молоку движется хладоноситель (вода или рассол).

Рис. 26.

Оросительные охладители молока:

а и б — схемы движения молока и хладоносителя соответственно при параллельном и перекрестном противотоках, в — двухсекционный трубчатый охладитель: 1 — секция охлаждения проточной водой; 2 — секция охлаждения ледяной водой или рассолом, г — цилиндрический охладитель 1 — распределительная воронка; 2 — регулирующий кран, 3 — крышка, 4 — рифленая охлаждающая поверхность, 5 — патрубок для отвода воды, 6 — приемный желоб; 7 — патрубок для холодной воды, 8 — внутренний цилиндр; 9 — молокосливной патрубок.

На молочных фермах чаще применялись односекционные трубчатые оросительные охладители. Предприятия же молочной промышленности преимущественно оснащались двухсекционными трубчатыми оросительными охладителями (рис. 26, в). Их верхняя секция обычно омывалась водопроводной водой, а нижняя — рассолом или водой, охлаждаемой льдом или с помощью холодильной установки. Такая система была экономичнее и позволяла доводить молоко до температур, близких к нулю. Если же возвратиться к установкам фермского назначения, имеющим необходимую производительность, следует упомянуть предложенную Шмидтом конструкцию круглого оросительного охладителя (рис. 26, г), в котором молоко распределялось по винтовой рифленой поверхности.

В 30—40-х годах нашего века были созданы многосекционные (пакетные) оросительные охладители, объединяющие несколько плоских охладителей на одной станине и под общим кожухом. Это позволило увеличить поверхность охлаждения в аппарате и добиться большей компактности конструкции: при промывке каждая секция поворачивалась на шарнирах подобно листам книги.

Несколько позже во Всесоюзном институте сельскохозяйственного машиностроения (ВИСХОМ) под руководством 3. Я. Жука были разработаны очистительно-охладительные установки ОХМ-500 и ООМ-1000 фермского назначения, в которых применялись центробежные очистители и четырехсекционные пакетные охладители оросительного типа (рис. 27). С появлением доильных установок, оснащенных молокопроводом, их стали комплектовать закрытыми оросительными охладителями, в которых молоко охлаждается, не выходя из закрытой вакуумной системы. Такие охладители получили название вакуумных. Их разработка велась под руководством Ю. В. Краснокутского.

Глубокие теоретические обоснования тепловых и гидродинамических процессов, протекающих в пастеризаторах с мешалками и с вытеснительными барабанами, а также в оросительных охладителях и рекуператорах, принадлежат видному советскому ученому Г. А. Куку, который разработал теорию движения жидкости в этих аппаратах, что позволило в 40— 50-х годах существенно улучшить подобные установки.