Застосування титану в харчовій промисловості

Актуальність

Новітні технології в харчовій індустрії потребують використання альтернативних конструкційних матеріалів для технологічного оснащення, зміни і вдосконалення морально застарілих агрегатів. Специфіка сучасного харчового обладнання вимагає численних гостродефіцитних матеріалів: кольорових металів, нержавіючих сталей та ін. Потреба в них дуже важко задовольнити. Машини та обладнання зазвичай виготовляють з малолегированных сталей, які в умовах дії агресивних харчових середовищ мають малу міцність. Це призводить до значного зменшення експлуатаційної стійкості обладнання, збільшення матеріальних витрат на ремонт. Захист від корозії металів в харчовій індустрії характеризується рядом особливостей. Коли невелика кількість іонів металу, що переходить в агресивну середу, не має особливого значення для інших виробництв, то для харчової промисловості це недозволено.

Особливості технології

Технологія приготування харчових продуктів являє собою складний біохімічний процес. Вельми суворі санітарно-гігієнічні вимоги до матеріалів для обладнання. Недотримання вимог може призвести до значних втрат цінних продуктів харчування або зміни їх якості. У світлі цих проблем титан являє собою чи не ідеальний матеріал, який відповідає всім вимогам. Вивчення економічної доцільності використання сплавів титану проводилося у Всесоюзному науково-дослідному і експериментально-конструкторському інституті продовольчого машинобудування (ВНИИЭКИпродмаше), Інституті металургії АН СРСР та Інституті металургії АН ГССР, Інституті титану, ряді галузевих інститутів та СКБ.

Порівняльний досвід використання різних матеріалів

Харчова промисловість та продовольче машинобудування накопичили великий досвід виготовлення та експлуатації обладнання із сплавів титану. На Нежіночу, Болховском, Смілянському, Тбіліському заводах і співтоваристві «Роспищепромавтоматика», в останні роки почали випускати особливі види обладнання і машин. Крім всього цього широкий асортимент виробів випускається на машинобудівних заводах Минхиммаша Росії. Існує велика кількість прикладів взятих з зарубіжної практики за тривалого використання різноманітного титанового обладнання в харчовій промисловості. Приміром, з титану випускають котли в США, які служать для приготування розсолу, томатної продукції і соусів. Випробування показали, що титан не піддається дії харчових кислот. Холодильники, виготовлені з титану, дають можливість скоротити витрату хладореагентов і використовувати підвищені тиску. Фірма «Хайнц» (США) має великий досвід вживання титану в харчовій промисловості. Були порівняні близько трьохсот різних марок сплавів з нікелю і нержавіючої сталі. Але на звичайних консервних виробництвах вони показали малу витривалість при впливі виробничих розчинів, які містять хлористий натрій і оцтову кислоту.

Обладнання з титану

Внаслідок проведених випробувань були розроблені нові рекомендації зі зберігання і транспортування харчових продуктів, а також виготовлення обладнання для переробки овочів з використанням титанових сплавів. У радянський час застосування титану широко використовувалося у виноробній промисловості. Інститутом титану, Всесоюзним науково-дослідним інститутом виноробства і виноградарства «Магарач», а також Всесоюзним дослідницьких і експериментально-конструкторських інститутом продовольчого машинобудування був визначений перелік обладнання, який виготовляли з титану, а саме:

· центрифуги, посудини для зберігання і витримки, а також переробки виноматеріалів;

· мірні цистерни;

· ємності для перевезення продукції;

· бочки;

· дозатори;

· апарати призначені для обробки;

· фільтри.

Економічний ефект

Позитивною стороною застосування титанової тари дало свої плюси: значно знизився її вага, збільшилася ефективність вантажно-розвантажувальних робіт, зросла міцність тари, знизилися витрати на транспортування, ремонт та обслуговування. Ці плюси відбилися і на загальному економічному ефекті виробництва. Для титанових цистерн ємністю 25 м3 на заводах були розроблені рекомендації по застосуванню і технічна документація. Для витримки і транспортування різних марочних вин та коньячного спирту використовуються багатофункціональні ємності. Поставки цих ємностей здійснюються за кордон і дають значний техніко-економічний ефект. У 1969 р. на Тбіліському коньячному заводі комбінату «Самтрест» були виготовлені перші десять промислових ємностей для зберігання коньячного спирту і колера. Експлуатація їх триває і зараз. Пізніше Смілянським машинобудівним заводом були розроблені креслення та технічна документація різних по місткості ємностей для винопродуктов.

Зеєр

Це зварна конструкція, що мають у перерізі равностороннюю трапецію, що складається з прутів, набраних по колу. Абсолютно всі деталі зеера зроблені з титану марки ВТ1−0. Дослідження проводилося Сімферопольським заводом виноробного обладнання, де були виготовлені стекатели з титанового сплаву. Виробництво цінних продуктів з відходів займає великий обсяг промислової продукції у виноробстві. Виробництво виннокам’яної кислоти відрізняється наявністю агресивних середовищ. Для цього був виготовлений вакуумний апарат з титанового сплаву, який був з успіхом випробуваний у цеху виннокам’яної кислоти тбіліського виробничого комбінату «Самтрест». Протягом декількох років експлуатації доведено відсутність корозії матеріалу і накипу. Це значно покращує теплообмін і підвищує в 3 рази віддачу за упариваемому розчину. Отриманий продукт виходить високої концентрації та якості.

Трубопроводи

Всі виробництва в харчовій промисловості, використовують величезну кількість рідких засобів, які вимагають транспортування, фільтрації і перекачування. Раніше були широко поширені скляні трубопроводи, виготовлені на винозаводе «Виноградний». Вони гігієнічні, зручні, але не завжди задовольняють вимогам експлуатації. Із-за коливань температури вони руйнуються, вимагають більш частого очищення, так як покриваються опадами. Але індустрія не стоїть на місці, з титану були виготовлені багатокілометрові трубопроводи, дуже економічні, не потребують ніякого догляду при багаторічному використанні. Інститутом титану і Ніжинським механічним заводом були випущені у виробництво досвідчені зразки титанового віялового циліндра до пресу ВПО-20. Титанове обладнання поставляється в комплекті: трубопроводи і запірна арматура, насоси та фільтри. Правда, це досить дороге обладнання, однак його висока вартість окупається великим терміном служби, надійністю, а також біологічну інертність матеріалу, з якого воно виготовлене. В якості прикладу можна навести гідролізний завод р. Хорск Хабаровського краю, на якому і по сьогоднішній день успішно експлуатують титанові клапани, виготовлені у 1969 р. на заводі «Пензтяжпромарматура».

Сепаратори

Збільшення продуктивності рідинних сепараторів для розподілу багатофазних систем (фруктових соків, дріжджової суспензії, вина, поживних середовищ у медичній промисловості) безпосередньо пов’язане із збільшенням швидкості обертання барабана і його діаметром. При зростанні відцентрових сил в деталях може виникнути напруга, здатне призвести до руйнування. Так як титан володіє питомою вагою вдвічі меншим, ніж сталь і більш високим запасом міцності, його використання для виробництва таких сепараторів набагато доцільніше. Особливо це актуально при виробництві крохмалю, де рідкі середовища мають високу корозійну активність. Тому на даному виробництві барабани рідинних сепараторів краще всього застосовувати з титанових сплавів, замінивши ними наявні сепаратори з нержавіючої сталі.

Рибна промисловість

Для переробки риби задіяні цілі плавучі переробні заводи. Всі механізми машин, безпосередньо пов’язаних з переробкою, мають постійний контакт з морською водою, тому повинні володіти особливою корозійною стійкістю. Застосування механізмів, виготовлених із сплавів титану, на даному виробництві є ідеальним рішенням.

Цукрова промисловість

Ця галузь має великий досвід застосування титанового обладнання і трубопроводів. Титанові трубки, які використовують у выпарных апаратах, своєю тривалою експлуатацією довели не тільки високу корозійну стійкість матеріалу, але й дали можливість підвищувати концентрацію кислотного розчину, який використовують для періодичного видалення накипу. Це дозволило скоротити час простою обладнання і знизити трудовитрати.

Інші галузі

На Білгородському заводі лимонної кислоти протягом трьох років використовували випарні апарати з титанових сплавів. За цей строк експлуатації вони не піддалися корозії і не потребували ремонту. На маисовом комбінаті р. Беслана з успіхом експлуатують ємнісну апаратуру, яка виготовлена з титану марки ВТ1−0. На лікеро-горілчаному заводі р. Мелітополь успішно працює вугільна колона, виготовлена з титану ВТ1−0, призначена для фільтрації горілки. Вона для цих цілей була спеціально спроектована Інститутом титану. Також Інститутом титану спільно з Ленінградським інститутом «Роспищепромавтоматика» були спроектовані, виготовлені, випробувані і передані у серійне виробництво миючі головки, виготовлені з титанового сплаву ВТ1−0. Вони можуть протягом декількох хвилин очистити практично будь-яку ємність. Застосування титанового сплаву змогло забезпечити легкість головки, її виняткову стійкість в середовищі дезінфікуючих розчинів. Інститутом титану спільно з Одеським технологічним інститутом ім. Ломоносова, була розроблена з титанового сплаву конструкція для хересования вин в потоці, або прискорення дозрівання хересу. А так як цей процес занадто чутливий до найменшого присутності сторонніх іонів, то використання титану для цих цілей, виявилося найбільш прийнятним, щоб виготовляється херес був тільки високої якості.

Спеціалістами Сімферопольського інституту ефіроолійних культур спільно з Інститутом титану була розроблена і виготовлена з титанового сплаву ВТ1−0 дослідно-промислова колона для виробництва ірисового олії. Це було викликано необхідністю підвищити якість продукції, що виготовляється, так як стара колона зі сталі не змогла задовольняти вимогам виробництва. До виробам, виготовленим з титанових сплавів і пройшли численні випробування, слід також віднести диски для розрізання шоколаду; колеса турбодувок для перекачування сатураторного газу; головки молокоразливочных автоматів з пресованого титанового порошку; солодові сита у пивоварній промисловості і багато іншого.

Купити, ціна

Компанія Evek GmbH реалізує металопрокат за оптимальною ціною. Вона формується з урахуванням ставок на LME (Londonmetal exchange) і залежить від технологічних особливостей виробництва без включення додаткових витрат. Поставляємо вироби з титану і його сплавів в широкому асортименті. Всі партії виробів мають сертифікат якості на відповідність вимогам стандартів. У нас ви можете купити оптом саму різну продукцію для масштабних виробництв. Широкий вибір, вичерпні консультації наших менеджерів, доступні ціни та своєчасність поставки визначають обличчя нашої компанії. При оптових покупках діє система знижок