Диаграмма безопасности (7 мин)

Для упрощения определения условий самовозгорания сухих молочных продуктов в распылительных сушилках, разработана диаграмма безопасности.

рассматриваемом примере критические толщины отложений сухих казеинатов, молока и ЗЦМ (заменитель цельного молока) соответственно равны: 22, 12 и 8 мм.

Рис. 2. Номограмма критических условий самовозгорания сухих ЗЦМ-заменитель цельного молока (I), сухого цельного (2) и обезжиренного (3) молока; сухих казеинатов (4).

Анализ условий самовозгорания молочных продуктов в распылительных сушилках

Руководствуясь результатами теоретических и лабораторных исследований, в качестве примера рассмотрим условия самовозгора­ния молочных продуктов в распылительных сушилках. При анализе использованы результаты исследования причин пожаров и взрывов, происшедших в 1962 г. на Горьковском молоч­ном комбинате Омской области, в 1971 - на Истринском, в 1973 -на Гагаринском и Волковыском молочно-консервных комбинатах. Ис­следованы также пожары и взрывы, происшедшие на Гагаринском (повторный) и Хорольском комбинатах, а также на заводе сухого молока в г. Вильдери (США, 1923 г.).

Характерно, что все известные случаи загораний, пожа­ров и взрывов в сушильных установках были вызваны самовозгорани­ем отложений продуктов.

Номограмма безопасности. Для удобства анализа, крити­ческие условия самовозгорания сухих молочных продуктов в распы­лительных сушилках представим графически в виде номограммы (рис. 2., слайд 5).

В прямоугольной системе координат t^оС; построены графики температурной зависимости адиабатических ско­ростей самонагревания в атмосфере воздуха заменителя цельного молока ЗЦМ (1), сухого цель­ного (2), сухого обезжиренного молока (3) и сухих казеинатов (4). Крайняя левая вертикальная шкала является шкалой адиабати­ческого (минимального) времени самовозгорания. Шкала, размещенная правее координатной плоскости - шкалой критических толщин отложений сухих молочных продуктов при плоском слое и коэффициенте теплоотдачи, равном 10 Вт/м²К.

Порядок пользования номограммой поясним на примере.

Пусть температура окружающего воздуха, воздействующего на от­ложения, равна 180°С. Определить критическую толщину отложений сухих молочных продуктов и время, через которое эти отложения могут самовозгореться.

Для нахождения нужных величин на оси абсцисс находим точку, равную 180°С. Из этой точки восстанавливаем перпендикуляр до пе­ресечения с графиками адиабатических скоростей самонагревания сухих казеинатов, сухого цельного и обезжиренного молока, ЗЦМ. Через точки пересечения проводим горизонтальные линии до пересе­чения с левой и правой шкалами, на которых считываем интересующие нас критические величины. В рассматриваемом примере критические толщины отложений сухих казеинатов, молока и ЗЦМ соответственно равны: 22, 12 и 8 мм.

Минимальное время, через которое следует ожидать самовозго­рания этих продуктов, равно: 45, 13 и 9 мин.

Пользуясь номограммой, обсудим, может ли инициальная темпера­тура загораемости или другая температурная "константа" служить критерием, определяющим предельно допустимую температуру сушиль­ного агента? Напомним, что инициальная температура загораемости, определенная М.Г. Годжелло и С.Ф. Кивенко, для сухого цельного мо­лока равна 166, обезжиренного - 185 и подгоревшего молока, взято­го с жалюзи - 144°С. Как следует из наших данных, точки на гра­фиках, соответствующие температурам 166 и 185°С, не являются ха­рактерными. Самовозгорание возможно и при более низких темпера­турах, если толщина слоя отложений и время действия температуры будут превышать критические величины. В то же время, если толщина отложений будет, например, меньше 2 мм, то для 3ЦМ безопасна температура до 240°С, цельного молока до 255 и обезжиренного - до 270°С.

Представление об инициальной температуре загораемости как константе притупляло бдительность технологов о фактической опасности самовозгорания и, как результат, приводило к пожарам. Одновременно эти ошибочные представления сковывали инициативу технологов и конструкторов по интенсификации процесса сушки и разработке сушильной техники, рассчитанной на использование бо­лее высоких температур сушильного агента. По нашим рекомендациям температурные ограниче­ния сушильного агента были сняты. Благодаря этому в настоящее время при прямотоке используется сушильный агент с температурой до 200°С.

Если принять рекомендации ВНИИПО и руководствоваться темпера­турой тления, определяемой по методике, предложенной С.И. Таубкиным, то температуру сушильного агента при производстве сухого цельного и обезжиренного молока надо снизить до 152 (190x0,8) и ЗЦМ до 140°С (175x0,8). Естественно, что с экономической точки зрения, на современном этапе производства сухих молочных продуктов это неприемлемо.