Проект поточной линии по сбору и производству технического жира. Отстойники и жироловки, сепараторы

Корпус подающего шнека имеет зеер из планок с прокладками, образующими зазор 0,9 мм, через которые отводится жир и фуза.

Зеерный цилиндр 6 состоит из двух половин, соединяемых болтами. Полуцилиндры литые, имеют внутренние полости, образующие паровую рубашку. Подвод пара и удаление конденсата осуществляются через штуцеры. На паровую рубашку укладываются 3 секции зеерных планок. Зазоры между планками в первой секции 0,9 мм, во второй 0,6 мм, в третьей 0,36 мм. Между секциями установлены ножи 9, предотвращающие вращение шквары и сообщающие ей продольное движение. Внутренний диаметр зеерного цилиндра 0,15 м.

Жир и фуза из зеерного цилиндра через решетку 15 поступают в корыто 8 и шнеком 11 выводятся из пресса. Выходной кран 10 служит для спуска жира и воды при мойке.

Регулировка производительности пресса и степени отжатия шквары проводится изменением зазора между конусной втулкой, установленной на валу при выходе его из зеерного цилиндра и подвижным конусом 7, вращающимся в подшипнике от червячного венца червяка и фланцевого электродвигателя. Зазор изменяется в пределах 2,5-11,0 мм.

Шквара поступает в пресс через магнитный сепаратор 4 в горизонтальный питатель 5. Они приводятся во вращение от одного электродвигателя через вариатор и цепные передачи. Диаметр шнека 0,182 м, шаг 0,116 м, частота вращения от 0,29 до 0,58 с-1. Далее шквара попадает в вертикальный шнек-подпрессовыватель, привод которого 17 состоит из фланцевого электродвигателя и червячно-цилиндрического редуктора.

Диаметр шнека подпрессовывателя 0,168 м, шаг 0,128 м, частота вращения 0,96 с-1.

Шквара, подаваемая в пресс, содержит 25-39% жира, 5-6% влаги, до 30% кости и имеет температуру 70-85°С. Размер кусков не должен превышать 25x25x6 мм. После отжатия шквара содержит 12% жира, 6-7% влаги, ее температура на выходе 70-85°С.

Контроль нагрузки в процессе прессования должен обеспечить постоянную, устойчивую, надежную и достаточную подачу шквары на шнек пресса. Ее непрерывность и равномерность без перегрузки главного электродвигателя наблюдают по амперметру. С целью создания условий для максимального отжатия жира в питательном горизонтальном шнеке имеется форсунка для распыления воды в шкваре.

Технические характеристики пресса Б6-ФОА представлены в таблице 14.

Габаритные и установочные размеры пресса показаны на рисунке 21. Пресс устанавливают горизонтально на бетонном фундаменте, глубина которого должна быть не менее 0,5 м [3, c. 60-62].

1 - электродвигатель шнекового прессующего вала; 2 - подпрессоаатель; 3 - магнитный сепаратор; 4 - конусный механизм; 5 - электродвигатель конусного механизма; 6 - электродвигатель магнитного сепаратора и питающего шнека; 7 - электродвигатель подпрессователя

Рисунок 21 - Габаритные и установочные размеры пресса Б6-ФОА

Отстойник жира (рисунок 12) - это вертикальная цилиндрическая емкость с водяной тепловой рубашкой2и коническим днищем 3. К корпусу отстойника 1 и к тепловой рубашке через соединительные патрубки подводятся трубопроводы для подачи воды в тепловую рубашку, подачи пара в нижнюю часть конического днища для нагревания воды втепловой рубашке, перелива вод, слива фузы (осадка) и воды из тепловой рубашки.

Трубопроводы перелива воды должны быть соединены с атмосферой, что исключает возможность образования избыточного давления в тепловой рубашке.

Для контроля за температурой воды на обечайке тепловой рубашки смонтирован термометрб. Внутри отстойника смонтирована шарнирная труба для улавливания и слива отстоявшегося жира. К цилиндрической поверхности корпуса приварены для установки отстойника четыре опорные лапы 5. Сверху отстойник накрывается решеткой 4.

Жиросодержащая масса через решетку подается в отстойник, где жир отстаивается при температуре не ниже 65°С. Эта температура поддерживается благодаря тепловой рубашке, в которой вода нагревается паром давлением не более 0,07 МПа. После отстаивания жира в течение 5-6 ч (в зависимости от чистоты жира) его сливают через шарнирную трубу и сливной патрубок в специальную тару. В процессе отстаивания шарнирная труба в отстойнике должна быть в вертикальном положении, таким образом, чтобы открытый конец ее был выше уровня жира. Фиксируют шарйирную трубу с помощью цепочки.

Слив жира производят опусканием (придерживают за цепочку) открытого конца шарнирной трубы. Технические характеристики отстойников жира приведены в таблице 9.

Жир из перетопочных котлов (в основном из горизонтальных вакуумных) перед дальнейшим направлением на переработку (фильтрация, сепарирование, отстаивание) поступает в приемники. [3]

Сепаратор жировой РТ-ОМ-4,6 - разделитель тарельчатого типа с с центробежной пульсирующей выгрузкой осадка предназначен для очистки и обезвоживания животных жиров.

Применяется на мясокомбинатах в составе комплекта оборудования поточно-механизированной линии для вытопки жиров.

В линии работают последовательно два или три сепаратора.

При производстве технического и кормового жиров, получаемых из непищевых отходов, в основном используют сепараторы РТОМ-4,6 открытого типа с центробежной пульсирующей выгрузкой осадка. Их применяют в установках непрерывного действия для вытопки пищевых животных жиров. Перед пуском сепаратор прогревают горячей водой (температура 80-85°С), а затем в него подают жир, нагретый в приемнике до 80-85°С, добавляя при этом 10-15% горячей воды. Отделившуюся при сепарировании воду сливают в канализацию через жироуловитель.

Для грубой очистки жиро-водной суспензии устанавливают сепараторы с межтарелочным зазором 2 мм, а для окончательной очистки и обезвоживания -- с межтарелочным зазором 0,75 мм. В первом случае пакет включает 57 тарелок, во втором -- 112 тарелок.

Сепаратор РТОМ-4,6 (рисунок 14) приводится в действие от фланцевого электродвигателя через фрикционно-центробежную муфту и винтовую пару. Верхней опорой вертикального вала является двухрядный радиально-сферический шарикоподшипник, заключенный в корпус, центрируемый шестью винтовыми пружинами. Нижний конец вертикального вала установлен в радиально-упорном шарикоподшипнике, работающем в комплексе с пружинным амортизатором.

На корпусе горловой опоры смонтированы три форсунки, предназначенные для управления разгрузочным механизмом барабана. Каналы, по которым подается вода к форсункам от трехходового крана, выполнены непосредственно на станине.

Верхняя часть вертикального вала, на котором установлен барабан, выполнена конической. В шлиц помещается поводок барабана. Барабан имеет основание с клапанной системой, поршень, направляющий конус, тарелкодержатель с пакетом тарелок, разделительную тарелку и крышку с регулировочными шайбами. Внутренние поверхности крышки, направляющие конуса и основания барабана снабжены съемной защитной плакировкой из нержавеющей стали. В шламовом пространстве помещена крыльчатка для равномерного распределения осадка. [2]

Малая жироловка (рисунок 15) состоит призматического резервуара с перегородками. Вода поступает в неё через патрубок 1 и, ударяясь о перегородку 2, меняет направление и скорость движения; здесь задерживаются самые крупные частицы сточной воды. Более мелкие частицы, уносимые потоком воды, через отверстие в перегородке 2 поступают в среднюю секцию, отличающуюся от первой большими сечением и длинной; здесь скорость движения жидкости невелика, что способствует лучшему выделению жира.

Ил, имеющийся в сточной воде, оседает на наклонное дно жироловки, а осветлённая вода через отверстие в нижней части перегородки 3 заполняет последнюю секцию, откуда патрубком 4 отводится в канализацию. Отвод жира, отделяемого в основном в средней секции, может быть переодическим или полунепрерывным.

Малые жироловки используют также в качестве резервуаров, принимающих тёплую воду из барометрических конденсаторов и обеспечивающих постоянство уровня воды в последних. [4]

Охладитель жира Д5-ФОЖ (рисунок 17), предназначенный для охлаждения свиного и говяжьего жира, относится к таким аппаратам. Он состоит из трех рабочих цилиндров 1, 6 и 10, к торцам которых приварены фланцы. На внешней поверхности цилиндров крепят металлическую U-образную спираль 15, в которую вставляют и обжимают резиновую ленту 16. К торцам цилиндров болтами привинчены передняя 8 и задняя 18 стенки. Снаружи цилиндры закрыты кожухами 17, которые болтами прикреплены к передней и задней стенкам. Кожухи и стенки герметизируют резиновыми прокладками. Резиновые ленты, соприкасаясь с кожухами, образуют спиральные каналы, по которым течет охлаждающая вода. Вода поступает через вентиль 12 в рубашку верхнего цилиндра и далее по переходным резиновым патрубкам перетекает в средний и нижний, а затем выводится из аппарата.

Внутри цилиндров установлены барабаны-вытеснители 3, на поверхности которых на осях продольно закреплены лопасти мешалок. Лопасти центробежными силами прижимаются к внутренней поверхности рабочих цилиндров, счищая прилипший охлажденный жир. Вытеснитель имеет в передней части цапфу подшипника, а в задней -- втулку. Цапфа вращается во втулке крышки 4, которая прикреплена к передней стенке цилиндра и уплотнена резиновой кольцевой прокладкой 2. Втулку вытеснителя надевают на приводной вал 20, который вращается в трех подшипниках качения 19.

Рабочие цилиндры крепят на станине 28, на которой в нижней части устанавливают электродвигатель 29 и шестеренный насос 30 для подачи охлаждаемого жира. Насос приводится во вращение через клиноременную передачу 26 и промежуточный валик 25, который соединен с валом ременной передачи. Жир поступает по всасывающей трубе 31 в насос, из него нагнетается по трубе 27 в нижний цилиндр и далее по переходным патрубкам 5, 21 в средний и верхний. Таким образом, охлаждение происходит в режиме противотока.

Вытеснители цилиндров 4, 6, 8 (рисунок 18) приводятся во вращение от ведомого вала клиноременной передачи 11 последовательно через цепные передачи 9, 7 и 5, обеспечивая частоту вращения вытеснителей: верхнего 6,02 с-1, среднего 8,01 с-1 и нижнего 10,51 с-1. Мощность электродвигателя 1,5 кВт.

Общая площадь теплопередачи аппарата 1,2 м², температура охлаждающей воды 10°С, расход 1,5 м³/ч, что позволяет охлаждать говяжий жир до 42°С, свиной до 35°С от начальной температуры 76°С. Производительность охладителя 1350 кг/ч по свиному жиру и 1500 кг/ч по говяжьему. Масса аппарата 326 кг.

Инженерно-технологические расчёты

Производительность отстойника (кг/с) по осветлённой фазе

где - массовый расход исходной суспензии, кг/с;

- массовая доля твёрдой фазы в исходной суспензии, кг/кг;

- массовая доля твёрдой фазы в осадке, кг/кг.

Общая площадь (м²) поверхности осаждения

где - плотность осветлённой суспензии, кг/м³;

- объёмная подача суспензии, м³/с;

- скорость стеснённого осаждения, м/с.

Скорость (м/с) свободного осаждения частиц, которые не создают взаимных помех

где - коэффициент динамической вязкости осветлённой суспензии, Па*с;

- критерий Рейнольдса;

- диаметр частицы, м.

Критерий Рейнольдса определяют через критерий Архимеда в зависимости от режима осаждения. При ламинарном режиме (Re < 2) Re = 0,06Ar, при переходном (2 ? Re ? 500) Re = 0,152Ar0,715, при турбулентном (Re ? 500) Re = 1,72.

Критерий Архимеда

где - ускорение свободного падения, м/с²;

- кинематическая вязкость м²/с.

Предельные значения критерия Архимеда: для ламинарного режима Ar < 36, переходного 36 ? Ar ? 83000, турбулентного Ar > 83000.

Вычислив критерий Ar, определяют в каком режиме происходит осаждение, затем по соответствующей формуле вычисляют критерий Рейнольдса Ar и по формуле (4) - скорость свободного осаждения . Если форма частиц отлична от круглой, то в формуле (4) вводят эквивалентный диаметр частицы

где - коэффициент формы, для округлых частиц , угловатых , продолговатых , пластинчатых.

Скорость стеснённого осаждения определяют по эмпирическим формулам в зависимости от - объёмной доли жидкой фазы в суспензии.

При

При

Объёмная доля жидкой фазы

Где - плотность исходной суспензии, кг/м³.

Для определения площади поверхности осаждения в отстойниках непрерывного действия используют видоизменённую формулу (3)

После определения площади осаждения определяют объём и размеры аппарата в зависимости от его конструкции: периодический, одно- или многоярусный, непрерывный и т.д. Расчёт сепараторов. При расчёте сепараторов - распределителей и сепараторов - осветлителей производительность (м³/с) определяют по формуле Бремера.

где У - индекс производительности, м³;

- разделяемость смеси, с;

- число тарелок;

- угол наклона образующей тарелки к плоскости основания;

- наибольший и наименьший радиусы тарелки, м;

- разность плотностей дисперсионной фазы и дисперсной среды, кг/м³;

- диаметр частицы, м;

- динамическая вязкость дисперсной среды, Па•с.

С учётом экспериментальных данных формула Бремера для тонко дисперсных сред скорректирована Муркесом, и производительность (м³/с)

Предельный размер частиц назначают по требуемому остаточному содержанию дисперсной фазы в фугате. Связь между этими параметрами для ряда продуктов проставлена в виде таблиц и графиков, или её устанавливают экспериментально.

Если известна характеристика сепаратора, то в зависимости от его производительности определяют наименьший размер частиц, которые могут быть выделены в данных условиях

Мощность привода рассчитывают раздельно по пусковому и рабочему режимам (соответственно формулы (14), (15)).

где - мощность привода в период пуска, кВт;

- мощность трения ротора о воздух, кВт;

- мощность разгона поршневого ротора, кВт.

где - мощность привода в рабочем режиме, кВт;

Мощность кинетической энергии разделяемой суспензии, кВт.

Мощность и тап двигателя подбирают по Nрб с учётом пусковых перегрузок. При этом следует учитывать большую длительность разгона в следствие значительной инерционности ротора и высокой рабочей частоты вращения.

В сепараторах часто используют встроенные насосы и сопла для выгрузки жидких разделённых фракций и сгущённых осадков. Затраты мощности при выходе отсепарированной жидкой фракции через неподвижный напорный диск, размещённый во вращающейся напорной камере сепаратора, можно определить по следующей формуле

где = 0,30…0,42 - коэффициент потерь (гидравлический КПД насоса);

- давление в отводном патрубке, Мпа.

Значение влияет на размеры диска

где - наибольший радиус окружности напорного диска, м;

- радиус свободной внутренней поверхности жидкости в сепараторе, м.

Затраты мощности при выводе отсепарированной фракции через сопла или сливные отверстия определяют по формуле

Весьма существенны потери мощности (Вт) на трение ротора о воздух в сепараторах, которое можно рассчитывать по формуле

где - плотность воздуха, кг/м3;

- экспериментальный коэффициент;

- частота вращения ротора, с-1;

- наружный радиус и высота цилиндрической части ротора соответственно, м;

- угол подъёма образующей крышки. [2]

Заключение

Производство технического жира в пищевой промышленности является одним из источников сырья для других видов промышленностей.

Партия готового продукта должна иметь густую массу от светло-коричневого до темно-коричневого цвета со специфическим запахом.

Жир животный технический используется в производстве моющих и чистящих средств, биодизельного топлива, биогаза, технических смазок и другой продукции технического назначения.

Срок хранения технического жира не ограничен.

В результате работы над данным курсовым проектом была подобрана оптимальная технологическая линия по производству и сбору технического жира позволяющей переработать около 1500 кг/ч исходного сырья, подобрано и оценено различное оборудование, применяемое для данного технологического процесса.

Список используемой литературы

1. Бредихин А.С. технологическое оборудование мясокомбинатов. - М.: Колос, 2000, 392 с.

2. Ивашов В.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. Часть 1. - М.: Колос, 2001, 552 с.

3. Сницарь А.И. Справочник мастера цеха технических фабрикатов. - М.: Мясная индустрия, 1996, 96 с.

4. Шаршунов В.А. Технологическое оборудование мясоперерабатывающих предприятий. - Минск: Мисанта, 2012, 983 с.

5. ГОСТ 1045-73 Жир животный технический. Технические условия.

Размещено на Allbest.ru