3.5 Обоснование выбора технологического оборудования

На фабрике "Ферреро Руссия" при производстве вафельного полуфабриката к основному оборудованию относят: тестомесильную машину, печь для выпечки вафельного полуфабриката, камеру кондиционирования, машину для резки вафельного полуфабриката, арочный охладитель-стабилизатор вафельных листов.

· Тестомесильная машина

Тестомесильная машина (тестомес) - один из видов оборудования, используемого для замеса теста [42].

Основные функциональные элементы тестомеса - месильный орган, дежа и приводной механизм.

Месильный орган тестомесильной машины в зависимости от его функциональных особенностей может быть выполнен в виде спирали, петли (иногда двух), капли, вилки, z-образные месильные органы, лопатки, в той или иной степени имитирующий ручной замес теста. Наиболее эффективно происходит перемешивание ингредиентов при работе z-образного месильного органа.

В зависимости от конструкции тестомесильной машины, дежа во время замеса может быть неподвижная (тестомесы с месильным органом, совершающего планетарно вращательное движение), может вращаться во время замеса, реже она свободно укреплена на тестомесе и приводится в движение от вращения месильного органа. Тестомесы с неподвижными дежами, но имеющими месильные органы производят более качественный замес теста, чем другие конструкции, так как тесто, именно при работе этого тестомеса, получается более однородным по структуре.

На предприятии используется тестомесильная машина непрерывного действия марки СГЛ-1000 со стационарной емкостью и горизонтальной осью вращения месильного органа. В данном дипломном проекте остается тестомес этой марки [43].

Технические характеристики тестомесильной машины указаны в таблице 3.22

Таблица 3.22 - Технические характеристики тестомесильной машины СГЛ-1000

Наименование показателя	Значение показателя
1	2
Объем камеры смесителя	1000
Общая установленная мощность электродвигателя, кВт в т.ч. смесителя	17,5
Удельный расход энергии, кВт-ч/т	2,45
Габаритные размеры, мм	2700х 1600 х 2300
Масса, кг	1300

· Печи для выпечки вафельного полуфабриката

На фабрике для производства вафельного полуфабриката используют печи марки HAAS.

В данном дипломном проекте остается печь той же марки, но усовершенствованная. Все о печи и ее модернизации подробно описано в данном дипломном проекте в разделе специальная разработка.

· Машина для резки вафельного полуфабриката

Машина для резки вафельного полуфабриката предназначена для предания готовому изделию необходимой формы. Ножи в машине регулируются под необходимый размер готового вафельного полуфабриката.

Технические характеристики машины для резки вафельного полуфабриката указаны в таблице 3.23 [44].

Таблица 3.23 - Технические характеристики машины для резки вафельного полуфабриката

Наименование показателя	Значение показателя
1	2
Мощность привода	0,37кВт/380В/3фаза/50Гц
Потребление сжатого воздуха	0,6 mpa250м 3/мин

· · Арочный охладитель-стабилизатор вафельных листов

Арочный охладитель способствует процессу естественного остывания, снижает внутреннее напряжение свежеиспеченных вафельных листов, перед поступлением их на формовку. Благодаря специальной арочной форме охладителя, обслуживающему персоналу обеспечивается возможность проходить через производственную линию, и иметь свободный доступ к любой ее части [45].

Основные технические данные:

Габариты: 500х 1300х 254 (мм)

· Камера кондиционирования

При производстве вафельных изделий вафельные листы необходимо увлажнить до 4-5 % для предотвращения в дальнейшем трещин на готовой продукции.

Для этого применяются системы кондиционирования. Такая установка позволяет точно регулировать температуру и влажность в соответствии с требованиями технологического процесса. Наличие кварцевых ламп обеспечивает полную стерильность внутри кондиционера-увлажнителя. Для облегчения обслуживания и контроля за процессом работы кондиционер оснащен боковыми дверцами.

Кондиционирование осуществляется следующим образом: влажный теплый воздух по специальным каналам подается в камеру, где с помощью вентилятора осуществляется его непрерывное циркулирование и равномерное распределение по всему объему. Вафельные листы проходят через камеру, где происходит равномерное увлажнение.

Камеры кондиционирования классифицируются по типу на: башенные и туннельные.

На предприятии используется камера кондиционирования туннельная "KTU". В данном дипломном проекте остается камера кондиционирования этой марки [46].

Технические характеристики камеры кондиционирования KTU:

- Модульная конструкция для легкого повышения производительности;

- Рама из высококачественной стали - облицовка из высококачественной стали с изоляцией из полиуретанового пенопласта толщиной 40 мм;

- Температура воздуха, относительная влажность и скорость прохождения регулируются;

- Регулируемые заслонки для равномерного распределения подготовленного воздуха в интегрированных в кондиционере воздушных каналах.

3.6 Описание технологической схемы производства и оборудования

Производства вафельного полуфабриката начинается с доставки сырья на фабрику. Муку, сахар, соль и соду поставщики сырья привозят в мешках. Жир и лецитин поступает в герметичных упаковках.

Муку из мешков пересыпают в силос (1) и затем она направляется в просеиватель (2). После просеивания очищенная мука с помощью сжатого воздуха вырабатываемого станцией (3), направляется в бункер с дозатором (4) для хранения. Из бункера мука дозированно поступает в тестомесильную машину (9) с помощью шнекового транспортера (5) в уже приготовленную эмульсию.

Эмульсия готовиться из раствора растительного жира и лецитина, сахар-песка, соли, соды, воды. Растительный жир уже в растопленном виде из цеха подготовки дозировано с помощью шнекового насоса - дозатора (18) подается в танк с рубашкой (8),температура воды в рубашке 60 ^°С. В танк (8) кроме растительного жира также дозировано поступает уже предварительно растопленный лецитин из танка с рубашкой (7), температура воды в танке 55 ^°С. После естественного смешивания из танка (8) раствор растительного жира и лецитина шнековым насосом-дозатором (18) направляется в тестомесильную машину (9). Сахар-песок, соль, соду, в необходимых количествах насыпают из мешков в промежуточную тару, перемешивают и высыпают в тестомесильную машину (9) для приготовления эмульсии.

Когда все ингредиенты и вода (20 ^°С) для эмульсии поступят, тестомесильная машина с помощью лопастного месильного органа начинает, готовит эмульсию 5 мин. После приготовления эмульсии и последующего поступления муки тестомесильная машина приготавливает тесто для вафельных полуфабрикатов. Температура готового теста составляет 19 ^°С, а влажность теста 58 %..65 %.

Полученного тесто с помощью шнекового насоса (18) через фильтр (10) проходит в танк с рубашкой (11) для промежуточного хранения. В рубашке танка (11) температура воды поддерживается 18 ^°С. После охлаждения тесто с помощью насоса шнекового (18) направляется в промежуточный танк для теста (12) откуда подается на форсунки вафельной печи (13). Формование вафельных листов осуществляется путем отливки заданной порции теста непосредственно в формы печи. Выпеченные вафельные листы (при температуре печи 170-180 ⁰С в течение 2 минут). После выпекания готовый вафельный полуфабрикат по сетчатому конвейеру(17) попадает на люльки охладительной арки (14), где охлаждается до температуры воздуха в помещение цеха. Охлажденные вафельные листы по сетчатому конвейеру (17) отправляются в камеру кондиционирования (15), где происходит увлажнение полуфабриката в течение 1 минуты до 5 %, с помощью циркулирующего в камере водяного пара. Приобретя необходимую влажность, вафельный полуфабрикат поступает с помощью сетчатого конвейера (17) на машину для резки вафельных листов (16), где разрезаются листы до нужной формы. Готовый вафельный полуфабрикат отправляется в цех формовки.

3.7 Контроль производства

Для контроля качества сырья и готовой продукции на участке по производству вафельного полуфабриката используют оборудование и измерительные приборы, указанные в таблице 3.24.

Таблица 3.24 - Контроль производства

Стадия технологического процесса, требующая контроля измерения	Наименование средств измерений	Пределы показаний по шкале	Интервал измерения	Класс точности. Цена деления. Погрешность
1	2	3	4	5
1.Дозирование муки	Автомукомер МД-200	0-200кг	10-200кг	Цена деления основной шкалы 1кг, погрешность 2%
2. Определение плотности раствора	Ареометр общего назначения по гост 18481-81 типа АОН-3	1000-1400кг/см 3		10 кг/см 3 погрешность 1%
3. Контроль температуры охлаждения тесто	Тесто 108-2 стандартам EN13485, НАССР	-50 - 3000С	-50 - 3000С	0.50 С
4.Контроль температуры пекарной камеры печи	Датчик температуры от 50оС-190 оС, ТСМ Метран 204	50-1900С	50-1900С	Погрешность 50 С
5. Контроль параметров пара, подаваемых в печь	Манометр пружинного типа МОШ 1-100	0,1-1 МПа		Класс точности 2,5
6.Контроль влажности выпеченного полуфабриката до увлажнения	ВЧМ-2А	0-1800С	0-1800С	10С
7. Контроль влажности в увлажнителе	Канальный гигростат NKH-10	-10…+65 °С при влажности <95% (без конденсации)

3.8 Дефекты изделия и способы их устранения

Дефекты, которые могут возникнуть при производстве вафельного полуфабриката, представлены в таблице 3.25.

Таблица 3.25 - Дефекты изделия и способы их устранения

Дефект	Причина возникновения	Устранение дефекта
1	2	3
1. Сильная деформация охлажденных вафельных листов (непропечённые вафли)	Малое время выпечки	Выпекать дольше и увеличить температуру выпечки
2.Разная толщина вафельных листов и неравномерное их выпекание	Большая вязкость теста	- Готовить тесто из "слабой" муки, содержащей не более 32 % слабой клейковины; -Диспергирование и гомогенизация жиросодержащих компонентов
3.Увлажнение, потеря хруста	Нарушение технологии изготовления; хранения при повышенной влажности воздуха; колебания температур при хранении	Соблюдение технологических параметров
4.Прогорклый вкус и запах	Несоблюдение рецептуры	- уменьшить дозировку воды при условии, что при перекачивании и розливе теста на вафельницы оно сохранит свою текучесть; - уменьшить количество добавляемой соды, т.е. при этом вафельница должна хорошо заполняться и вес вафель не должен резко возрасти; - исключить из рецептуры те компоненты, которые впитывают слишком много воды; - перейти на муку, требующую меньше воды.
5.Растрескивание и расслаивание вафельного листа
6.Вафельные листы прогибаются в одну сторону	Одна из 2-х вафельниц горячее	Отрегулировать подачу газа
7.Вафельный лист перепечен, происходит его растрескивание	Долгое время выпечки, высокая температура	выпекать быстрее или уменьшить температуру выпечки
9.На вафельном листе заметные светлые пятна	Пекарная масса не создает достаточного давления в вафельнице.	- уменьшить паровые отверстия; - вафельную форму закрывать как можно быстрее; - закладывать больше соды и/или воды; - уменьшить ширину заливки теста; - увеличить температуру выпечки
10.Вздутие вафельного листа	Середина вафельного листа плохо пропечена, содержание воды в этом месте более 3% и поэтому при температуре выпечки середина листа остается мягкой. При открытии вафельной формы под давлением пара внешние поверхности вафельного листа коробятся.	Выпекать дольше и/или при более высокой температуре.

4. Расчетная часть

4.1 Материальный расчет

1) Расчет фонда рабочего времени по формуле 4.1 [47].

Т_эфф= 365-(В+П+О+К), (4.1)

где Т_эфф - количество рабочих дней в году;

В - выходные дни;

П - праздничные дни;

О - остановки на осмотр и текущий ремонт;

К - Остановки на капитальный ремонт.

Т_эфф=365-(104+8+14)=239 сут/год или 239·24=5736 ч/год.

2) Определяем часовую производительность цеха по производительности вафельной печи туннельного типа по формуле 4.2 [47].

Р_ч= (а·b·m·60)/(r ·1000), (4.2)

где Р_ч - часовая производительность цеха по готовому продукту, кг/ч;

a - число форм в печи;

b - число рядов в печи;

m - масса готового изделия, г;

r - время выпечки продукта, мин.

Р_ч = (88·1·72·60)/(2,07·1000)=184 кг/ч.

4.2 Расчет производственной рецептуры

1. Расчет производственной рецептуры [48]

Расчет представлен на расход сырья в (кг) на: загрузку, 4,56 (т) готовой продукции выпускаемой за сутки, 190 (кг) готовой продукции выпускаемой за час.

Производственная рецептура вафельного полуфабриката представлена в таблице 4.1

Таблица 4.1 - Производственная рецептура вафельного полуфабриката

Наименование сырья	Содержание сухих веществ в сырье, %	Расход сырья, кг
		На загрузку	На 4560 готовой продукции	На 190 готовой продукции
		в натуре	в сухих веществах	в натуре	в сухих веществах	в натуре	в сухих веществах
1	2	3	4	5	6	7	8
1.Мука высшего сорта	85,5	172	147,06	4859,0	4154,44	201,24	172,06
2.Растительный жир	99,8	8	7,984	226	225,54	9,36	9,34
3.Лецитин	99,8	5	4,99	141,25	140,96	5,85	5,83
4.Сода	50	1,5	0,75	42,37	21,18	1,75	0,87
5.Сахар-песок	99,85	12	11,982	339,0	338,49	14,04	14,01
6.Соль	96,5	1,5	1,4475	42,37	40,88	1,75	1,68
Итого		200	174,213	5649,99	4921,49	233,99	203,79
Выход	95	161,37	153,30	4560	4330,91	190	180,1

Пример расчета:

· Расчет расхода сырья на загрузку

1) Рассчитываем расход в сухих веществах, по формуле 4.3

СВ=в натуре · СВ_{(в сырье)}, (4.3)

где СВ - содержание сухих веществ, кг.

СВ _(муки) = 172·85,5=147,06 (кг).

Аналогично рассчитывается и по другому сырью.

2) Рассчитываем сумму расхода сырья по формуле 4.4 [48]

? СВ= ?СВ_i, (4.4)

где ?СВ - сумма сухих веществ всех компонентов, кг;

СВ_i - содержание сухих веществ, каждого компонента в рецептуре.

?СВ= 147,06+7,984+4,99+0,75+11,982+1,4475=174,2135 (кг).

? ВН= ? ВН_i, (4.5)

где ? ВН - сумма компонентов в натуре, кг;

ВН_i - содержание каждого компонента в натуре, кг.

? ВН = 172+8+5+1,5+1,5+12= 200 (кг).

3) Рассчитаем количество сухих веществ на выходе по формуле 4.6

СВ _(вых.)= (?СВ·(100-П))/100, (4.6)

где СВ _(вых) - количество сухих веществ на выходе, кг;

?СВ - сумма сухих веществ всех компонентов, кг;

П - потери на производстве, %.

Потери при производстве вафельного полуфабриката составляют 12 % [48].

СВ_(вых.) = (174,2135·(100-12))/100=153,30788 (кг).

4) Рассчитаем количество компонентов в натуре на выходе по формуле 4.7

ВН_(вых.)= (СВ _(вых.)·100)/(100-В), (4.7)

где ВН _(вых.) - количество компонентов в натуре на выходе, кг;

СВ _(вых.) - количество сухих веществ на выходе, кг;

В - влажность готового продукта,%.

Влажность готового продукта 5 % [48].

ВН_(вых.)=(153,30788·100)/(100-5)= 161,376 (кг).

· Расчет сырья на 4560 кг и 190кг готового продукта

1) Найдем коэффициент пересчета для сырья в натуре на 4560 кг и на 190 кг по формуле 4.8

Для 4560 кг, К=4560/ ВН_(вых.), (4.8)

где К - коэффициент пересчета;

ВН_(вых.) - количество компонентов в натуре на выходе, кг.

К=4560/161,376=28,25.

Для 190 кг, К=190/ ВН_(вых.), (4.9)

где К - коэффициент пересчета;

ВН_(вых.) - количество компонентов в натуре на выходе, кг;

К=190/161,376=1,17.

2) Пересчитаем количество компонентов в натуре на 4560 кг и на 190 кг готовой продукции о формуле 4.10

На 4560кг ВН_(муки)=К ·ВН_(загр.), (4.10)

где ВН - количество муки в натуре для 4400 кг, кг;

ВН_(загр.), - количество муки на загрузку в натуре, кг;

К - коэффициент пересчета.

ВН_(муки)= 28,25·172=4859,0 (кг).

На 190кг ВН_(муки)=К ·ВН_{(загр р.)}, (4.11)

где ВН - количество муки в натуре для 184 кг, кг;

ВН_(загр.), - количество муки на загрузку в натуре, кг;

К - коэффициент пересчета.

ВН_(муки)= 1,17·172=201,24 (кг)

Аналогично пересчитываем все остальные компоненты рецептуры.

Пересчитав все сырье в натуре, продолжаем расчет расхода сырья аналогично расчету расхода сырья на загрузку.

2. Расчет проектной рецептуры

В данном дипломном проекте были установлены дополнительные секции на вафельные печи HAAS. Данная установка способствует уменьшению производительности и потерь при выпечке вафельных полуфабрикатов. С учетом этого потери производства вафельного полуфабриката стали в целом составлять 10 %. Расход сырья в (кг) на загрузку стал рассчитываться на: 4,4 (т) готовой продукции выпускаемой за сутки, 184 (кг) готовой продукции выпускаемой за час.

Проектная рецептура вафельного полуфабриката представлена в таблице 4.2

Таблица 4.2 - Проектная рецептура вафельного полуфабриката

Наименование сырья	Содержание сухих веществ в сырье, %	Расход сырья, кг
		На загрузку	На 4400 кг готовой продукции	На 184 кг готовой продукции
		в натуре	в сухих веществах	в натуре	в сухих веществах	в натуре	в сухих веществах
1	2	3	4	5	6	7	8
1.Мука высшего сорта	85,5	172	147,06	4585,52	3920,6	190,92	163,23
2.Молочный жир	99,8	8	7,984	213,2	212,77	8,88	8,86
3.Лецитин	99,8	5	4,99	133,3	133,03	5,55	5,53
4.Сода	50	1,5	0,75	39,99	19,99	1,66	0,83
5.Сахар-песок	99,85	12	11,982	319,92	319,44	13,32	13,3
6.Соль	96,5	1,5	1,4475	39,99	38,59	1,66	1,6
Итого		200	174,213	5331,9	4644,42	221,99	193,35
Выход	95	165,04	156,792	4400	4179,97	184	174,01

Расчет проектной рецептуры с учетом потерь производится аналогично расчету производственной рецептуре. Данные по расходу сырья в натуре на час и сутки сведены в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 - Расход сырья в натуре на час и сутки.

Наименование сырья	Расход сырья в натуре, кг
	Производственная рецептура	Проектная рецептура
	На 1ч (на 190 кг)	На сутки (на 4560 кг)	На 1ч (на 184 кг)	На сутки (на 4400 кг)
1	2	3	4	5
1.Мука высшего сорта	201,24	4859,0	190,92	4585,52
2.Молочный жир	9,36	225,54	8,88	213,2
3.Лецитин	5,85	140,96	5,55	133,3
4.Сода	1,75	21,18	1,66	39,99
5.Сахар-песок	14,04	338,49	13,32	319,92
6.Соль	1,75	40,88	1,66	39,99
Итого	233,99	4921,49	221,99	5331,9
Выход	190	4330,91	184	4400

Как видно из таблицы 4.3 расход сырья в натуре на час и на сутки меньше в проектной рецептуре, чем в производственной рецептуре. Это говорит о том, что потери при установке аппаратов в проекте, способствует уменьшению расходов сырья при производстве вафельного полуфабриката, за счет чего увеличивается экономия энергетических ресурсов.

4.3 Расчет единиц оборудования

1. Рассчитаем коэффициент использования аппаратов. Необходимые для этого данные представлены в таблице 4.4 [49]

Таблица 4.4 - Длительность ремонта и технологических остановок

Вид ремонта и остановок	Норма ресурса между ремонтами, ч	Длительность ремонта, ч
Капитальный	4020	336
Текущий	625	9
Технологические остановки	240	3

Календарный фонд рабочего времени Т_эфф=239 суток;

Количество рабочих часов в смену КРЧ=12 ч;

Коэффициент использования рассчитаем по формуле 4.12

(4.12)

1) Рассчитаем количество силосов необходимых для хранения муки на 7 суток [49]

Количество аппаратов определяется по формуле 4.13

, (4.13)

где M_ч - часовой расход продукта, т;

К_исп - коэффициент использования.

Производительность силоса для муки Q= 5,4 т/ч.

N = (0,19·24·7) / (5,4·0,9) =6,56 - количество силосов принимаем 7.

2) Рассчитаем количество просеивателей для муки

Производительность просеивателя Q=5,4т/ч

N= (0,19·24) /(5,4· 0,9)=0,93,количество

просеивателей принимаем за 1.

3) Рассчитаем количество силосов (V=2т-3т) для хранения муки на сутки

Для определения количества силосов для просеянной муки найдем объем муки просеянной для выпечки 184 кг вафельного полуфабриката

V=m/p, (4.14)

где m- масса муки, кг;

p - плотность насыпная муки, кг/м ³.

V= 190,92/590=0,32(м ³) - объем муки на 1 час

На сутки V=0,32 ·24= 7,76(м ³)

m=7,76·590=4578,4 кг.

Для хранения просеянной муки на сутки не достаточно одного силоса

V=2т-3т, необходимо 2.

4) Рассчитаем количество тестомесов

Для определения количества тестомесов для приготовления теста для 184 кг вафельного полуфабриката найдем объем дежи тестомесильной машины.

V= (a·b·c)/10⁹, (4.15)

где a - длина дежи, мм;

b - ширина дежи, мм;

c - высота дежи, мм.

V= (3900·985·1780)/10⁹=6,83 м ³=6830 л.

Рассчитаем норму загрузки на 100л геометрического объема дежи

q=M_д·100/ V, (4.16)

где q - норма загрузки на 100л геометрического объема дежи, кг;

M_д -количество муки, загружаемой в дежу для замеса, кг;

V - объем дежи, л.

q=(190,92·100)/ 6830=2,79 кг.

Рассчитаем количество деж

Д= (M_д·100)/(q·V) (4.17)

Д=(190,92·100)/(2,79·6830)=1,00 - количество тестомесильных машин принимаем 1.

5) Рассчитаем количество промежуточных резервуаров (V=1,5т) для охлаждения теста на сутки

Для расчета количество промежуточных резервуаров предварительно рассчитаем объем занимаемый тестом для 42 кг/час готового вафельного полуфабриката.

V=V_муки+ V_воды, (4.18)

где V_муки - объем загружаемой муки, м ³;

V_воды - объем воды необходимый для замеса, м ³.

V_воды=m_воды=M_муки·100/(100-В) - ? ВН, (4.19)

где m_воды - масса воды пошедшая на замес, кг;

M_{муки -} масса муки пошедшая н замес, кг;

В - влажность теста,%;

? ВН - сумма расхода сырья в натуре, кг.

V_воды=(190,92·100/(100-63))-221,99=294,01 м ³.

V=0,32+294,01 =294,33 м ³- объем для теста необходимый на час,

V=294,33·24=7063,92 м ³-объем для теста необходимый на сутки,

m=V·p, (4.20)

где m -масса теста приготовленного на сутки, кг;

p - плотность теста, кг/ м ³.

m=7063,92·1,2=8476,7 кг - количество промежуточных резервуаров (V=1,5т) для охлаждения теста на сутки принимаем 6.

6) Рассчитаем количество охладительных арок

Рассчитаем нужную производительность охладительной арки для 184 кг готового вафельного полуфабриката.

Q = М/g, (4.21)

где М - количество готового вафельного полуфабриката, кг;

g - масса одного вафельного листа, кг.

Q = 184/0,072=2556 лист/час.

Производительность установленной охладительной арки Q=1280 лист/час - поэтому двух охладительных арок будет достаточно.

7) Рассчитаем количество увлажнительных камер для вафельных полуфабрикатов

Необходимая производительность камеры кондиционирования будет такая же, как и у охладительной арки Q=2556 лист/час.

Производительность установленной в цеху камеры кондиционирования составляет Q=1300 лист/час - поэтому двух камер кондиционирования будет достаточно.

4.4 Теплоэнергетический расчет

Рассчитаем теплообменник - подогреватель [50] предназначенный для подогрева лецитина до температуры 55 ⁰С.

Производительность теплообменника - m= 595кг/ч;

Масса воды в рубашке - m=30 кг/ч;

Начальная температура лецитина на входе - t_н= 40 ⁰С;

Конечная температура лецитина на выходе - t_к= 55 ⁰С;

Температура воды на входе - t_в.н= 65 ⁰С;

Температура воды на выходе - t_в.к= 50 ⁰С;

Удельная теплоемкость лецитина с=2,18 кДж/(кг·К);

Удельная теплоемкость воды - с=4,187 кДж/(кг·К);

Потери с окружающую среду составляют- П= 5 %.

1) Тепловая нагрузка на теплообменник - подогреватель

Q= c·m·(t_к- t_н) + c·m·(t_{в.н -} t_в.к)+(1-П/100), (4.22)

Q=2,18·595·(55-40)+4,187·30·(65-50)+(1-5/100)=

=19456,5+1884,15+0,95=21341,6кДж=5928,22кВт-за час

Q=5928,22·23=136349,06к Вт- за сутки

2) Рассчитаем, сколько энергии тратиться на приготовление 1кг готового вафельного полуфабриката данным теплообменником.

Q _п=Q/966=136349,06/966=141,14 кВт/кг.

5. Специальная разработка

В данном дипломном проекте модернизирована технологическая линия по производству вафельного полуфабриката, действующая на ЗАО "Ферреро Руссия".

В отличие от действующего производства в работе внесен ряд изменений: введены две дополнительные секции для печей (по одной секции на каждую печь), с целью улучшения качества производимого изделия.

Рассмотрим, такое оборудование, как печь по производству вафельного полуфабриката поподробнее.

Печи по ряду признаков могут быть следующих видов [51]:

- в зависимости от обогрева пекарной камеры печи подразделяться на канальные, в которых теплота в пекарную камеру от продукта сгорания топлива - дымовых газов передается излучением через стенки каналов; с пароводяным обогревом и передачей теплоты через стенки нагревательных трубок; с обогревом пекарной камеры паром высокого давления, движущимся по паропроводам; с газовым обогревом, в которых газ сжигается в пекарной камере; с электрическим обогревом.

Наиболее распространены и удобны в обслуживание и с экономической точки зрения выгодные печи с электрическим обогревом.

- в зависимости от конструкции пекарной камеры печи делятся на тупиковые, в которых посадка тестовых заготовок и выгрузка выпеченного вафельного полуфабриката идут с одной стороны; сквозные (тоннельные), в которых эти операции осуществляться с разных сторон;

- в зависимости от площади пода печи делятся на поды с площадью до 10м², до 25м², свыше 25 м². Большую производительность дают печи, имеющие под площадью свыше 25 м².

- в зависимости от конструкции пода печи делятся на печи с конвейерным подом, выполненным в виде металлической сетки (ленты), а также в виде цепных конвейеров с подвешенным к цепям люльками-подиками. Под может быть стационарным и выдвижным.

На некоторых заводах используют конвейерные тупиковые печи, в которых можно выпекать практически все виды вафельных изделий. Недостатком этих печей является то, что их трудно устанавливать в автоматичные паточные линии. Поэтому большинство производителей вафельной продукции выбирают печи конвейерные тоннельные. Эти печи относятся к печам средней и большой производительности и очень удобны для установления в автоматически паточные линии [51].

На фабрике используют печь марки НААS. В данном дипломном проекте остаются печи данной марки.

Печь НААS имеет следующие технические характеристики:

- с газовым обогревом, 112 - 176 пар пекарных плит, форматы до 350 x 730 мм;

- самонесущие пекарные плиты из серого чугуна для длительного срока службы, оптимальное энергопотребление и равномерная окраска вафельного листа;

- двухкамерная система нагрева обеспечивает эффективный обогрев пекарных плит в изолированной внутренней камере и увеличивает жизненный цикл механических частей во внешней камере;

- съем вафельных листов осуществляется приемным барабаном при использовании пониженного давления;

- автоматическая регулировка температуры и регистрация производственных данных;

- интегрированная система отвода отработавших газов;

- производительность - до 3000 ваф. листов/час;

- расход газа - 816 МДж/час;

- габаритные размеры Д х Ш х В: 12418х 1705х 2050 мм;

- масса: 10000 кг.

Способ работы печи НААS

Тесто в печь поступает в промежуточный резервуар, откуда непрерывно идет потоком на распределяющиеся форсунки. С форсунок тесто равномерно наливается на плату для выпечки вафельных полуфабрикатов необходимой формы. После этого форма автоматически закрывается и отправляется на выпечку по конвейеру туннельной печи. Выпеченные готовые вафельные листы после раскрытия платы на выходе печи направляются дальше по конвейеру на увлажнение, а плата снова направляется на заполнения тестом.

Обогрев печи осуществляется с помощью природного газа подпитанного воздухом. Газ поступает на горелки для обогрева форм. Продукты сгорания газа выходят из печи с помощью местной вытяжной системы.

В данном дипломном проекте происходит усовершенствование печи, установленной на ЗАО "Ферреро Руссия", с помощью добавления еще одной дополнительной секции. Необходимость еще одной секции для печи обусловлена тем, что на выходе из печи вафельный полуфабрикат имеет не равномерное пропекание. Происходит это из-за того, что форма нагревается гораздо больше, чем плата, посаженная на форму, но так как форма закрывает не всю плату, то происходит неравномерность пропекания. Дополнительная секция поспособствует снижению разности температур формы и платы за счет снижения температуры печи, да оптимальной, что ведет к увеличению времени выпечки полуфабриката.

Улучшение качества пропекания вафельного полуфабрикат, ведет не только к тому, что улучшиться качество выпускаемого кондитерского изделия, но и сократиться брак при производстве вафельного полуфабриката.

Ниже представлены расчетные доказательства необходимости установки еще одной секции для печи HAAS.

1) Рассчитаем излучение между газом и поверхностью твердого тела (формы) по формуле 5.1 [52].

q_ИЗ= Q/F= 4,90· ?э·?г·(Tг/100)⁴- Aг·(Tс/100)⁴] (5.1)

где: Tг, Tс- абсолютные температуры газа и поверхности стенки в ⁰К;

Так как степень черноты ограничивающей газ поверхности ?_с=0,7,то эффективная степень черноты поверхности

?э= (?_с+1)/2 (5.2)

Степень черноты газа

?г= ?_{СО 2}·(с _{СО 2}·l, t_г)+ ?_H2O·(с_H2O·l, t_г)·(с_H2O· l, с_H2O) - Д ?г (5.3)

(Все степени черноты находятся по диаграммам в [54])

Поглощающая способность газа при температуре стенки t_c ⁰C,

Aг=A _{СО 2}+ A_H2O+ ДAг (5.4)

(значение поглощательных способностей газа определяются по диаграммам в [52]).

?г=0,175+0,33·1,075=0,5298;

Aг=0,45+0,261=0,711;

q_ИЗ=4,90·0,85·[0,529·(1159/100)⁴0,71·(443/100)⁴]=4,9·0,85·[9545,29-

- 273,44]=38617,25(ккал/м ²час) - 39 форм,

для 1 формы нужно q_ИЗ= 990,18(ккал/м ²час).

2) Рассчитаем количество теплоты, которое передается от формы к тесту по формуле 5.5 [52].

Q=(c₀+щ/100)G_сухdt+a(t-t_B)Sdr+q_K+q^| r^xlSdr, (5.5)

Где: c₀ - Теплоемкость абсолютно сухого материала, ккал/кг*град;

щ - Влажность материала, %;

G_сух- вес абсолютно сухого материала, кг;

q_K - передача тепла контактным путем;

q_K= ?/р·F_kДt

где: F_k-поверхность контакта;

? и р- коэффициент теплопроводности и толщина паровоздушного слоя, определяемые экспериментально;

Дt- соответствующий перепад температур;

а - суммарный коэффициент теплообмена, ккал/м²град;

t и t_B- температура тела и окружающего воздуха, ⁰С;

S- площадь облучаемой поверхности, м²;

q^|- начальная интенсивная скорость испарения, кг/м ²ч;

x - показатель поглощения излучения,1/м;

l - глубина проницаемости вещества лучистым потоком от его наружной поверхности, м.

Q=(0,55+1/100)·0,072+17·(170-17)·0,15+ (56·2)/3,5·0,15·(170-17)=

=354, 25 (ккал/м ²ч) - количество тепла передаваемого от формы - тесту.

3) Рассчитаем количество теплоты, передаваемой от платы - тесту по формуле 5.6 [53].

0,86АЕS₀dr=Gcdt+a_K(t-t_B)Sdr+4,9?_пр[(T/100)⁴-(T_c/100)⁴]·Sdr+q^|rl (5.6)

где: А-коэффициент поглощения излучения облучаемым телом;

Е- плотность облучения-плотность лучистого потока по облучаемой поверхности, вт/м ²;

S₀ и S - площадь облучаемой и полной поверхностей тела, м ²;

r- время от начала облучения, ч;

G- вес облучаемого тела, кг;

с- теплоемкость облучаемого тела, ккал/кг·град;

?_пр- приведенная степень черноты облучаемого тела и внутренних ограждений сушилки;

а_к - коэффициент теплоотдачи конвекции, ккал/м ² ч град;

t и t_B- температура тела и окружающего воздуха, ⁰С;

q^|- начальная интенсивная скорость испарения, кг/м ²ч;

x - показатель поглощения излучения,1/м;

l - глубина проницаемости вещества лучистым потоком от его наружной поверхности, м.

После различных преобразований уравнение примет следующий вид:

0,86АЕdr=сг/уЉdt+аЉ(t-t_B)dr+ q^|rЉ dr (5.7)

где:

Љ - отношение площадей полной поверхности и облучаемой ее части;

Љ= S/S₀

у - отношение площадей полной поверхности облучаемого тела к его объему;

у= S/V

г- удельный вес облучаемого тела, кг/м ².

Разделив переменные в полученном дифференциальном уравнении и заменив в нем:

В= (0,86АЕ - q^|rЉ) у/ сг Љ и D= - уа / сг;

Получим окончательный вид уравнения теплового баланса облучаемого тела:

e^Dri = (B+D(t_i-t_B))/(B+D(t_H-t_B))= (t_i-t_B)/(t_H-t_B) (5.7)

где:

t_{i -} температура готовности изделия, ⁰С;

t_B и t_H - температура воздуха и начальная температура теста, ⁰С.

t_i=127 ⁰С

Найдем q_ИЗ=0,86АЕ S₀:

В= (0,86АЕ - q^|rЉ) у/ сг,

в данном уравнении значение q^|rЉ- очень мало и мы им пренебрегаем, с учетом этого преобразовывая уравнение (5.7) получаем:

0,25=(B+D(127-170))/(B+D(17-170));

0,25B+0,25 D(17-170)= B+D(127-170);

Зная, что D= - уа / сг, то получаем D=- 41, 18;

Подставляем в уравнение, получаем:

0,25В - В=+41,18(17-170)-41,18(127-170);

-0,75В= -6300,54+1770,74;

-0,75В=-4529,8;

В=6039,73.

Получившееся значение подставим в уравнение:

6039,73=(0,86 АЕ · у) / сг Љ;

6039,730,86·24·1/50= 0,86 АЕ;

2493,20= 0,86 АЕ;

q_ИЗ=0,86АЕ S₀,

значит q_ИЗ=2493,20·0,15=374,98 (ккал/м ²ч)

Разница между Q от платы к тесту и Q от формы к тесту составляет 19,73 ккал/м ²ч, для того чтобы снизить разницу между значением необходимо понизить подачу газа в печи, тем самым понизить температуру в печи до оптимальной. При этом соблюдая, тот факт, что продукт должен быть в конце процесса пропеченным.

После проверочных расчетов была найдена оптимальная температура процесса 158 ⁰С.

Подставив данное значение в уравнение (5.5) получили, что Q=374 ккал/м ²ч, количество теплоты, переданное от формы к тесту. Как видно данное значение практически равно количеству теплоты переданное от платы к тесту.

Найдя оптимальную температуру равномерного пропекания вафельного полуфабриката, необходимо проверить, сколько времени потребуется на процесс при данной температуре. Для этого воспользуемся уравнением (5.7):

e^Dri = (128-158)/(17-158)=0,21

r=2,25 (мин), для того, чтобы вафельный полуфабрикат находился именно столько времени в печи нужно удлинить печь. Для того на сколько секций нужно удлинить печь произведем расчеты по формуле:

L=Р(l+д)·r/ZnF (5.8)

Где: Р - производительность сушилки, м ²/ч;

r-продолжительность сушки, ч;

l - длина листа, м;

д - расстояние между листами по длине сушилки, м;

Z - число ярусов в сушилке;

n - число листов по ширине сушилки;

F - площадь одного листа, м ².

L=200·(0,5+0,02)·0,0375/1·1·0,15=13 м.- установленная печь на фабрике в длину составляет 11,5 м для того, чтобы она была необходимой длины нужно установить еще одну секцию.

В данном дипломном проекте усовершенствование печи HAAS установленной на фабрике ЗАО " Ферреро Руссия" осуществляется за счет установки еще одной дополнительной секции. Такого рода модернизация способствует:

1) улучшению качества готового вафельного полуфабриката, за счет того, что установка секции поспособствует не только сбалансированию температурного режима внутри уже существующей печи, что приведет к равномерному пропеканию,

2) возможности вести процесс при тоже скорости линии, гарантируя выпекания готового вафельного полуфабриката.

6. Автоматизация технологических процессов

В проекте рассмотрена система автоматического управление печи для выпечки вафельного полуфабрикат с применением микропроцессорного контроллера МФК. Печь для выпечки вафельного полуфабриката представляет собой ротационную печь туннельного типа.

В печь тесто поступает из промежуточных танков на распределительные форсунки, откуда подается на формы. Расход теста на подачу, составляет 903 ± 0,5 л/ч. Выпекается вафельный полуфабрикат в течение 2,5 минут, при выпечке ведется контроль температуры на нижней и верхней плате печи (17010) ⁰С, а также за скоростью движения пода (1020 м/ч). Для поддержания необходимой температуры в печи происходит регулирование на линии подачи газа (13 кПа), и в соотношении 1:3 к природному газу регулируется давление на линии подачи воздуха (0,020,07 МПа). Перечень контролируемых и регулируемых параметров представлен, в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Перечень контролируемых и регулируемых параметров

Наименование параметра	Заданные значения	Отображение показателей
		показание	регистрация	суммирование	Сигнализация	РК	Наименование РК
1.Расход теста на подачу	903±0,5 л/ч	+	-	-	-	+	Управление насосом подачи теста (М 1)
2. Температура нижней платы	17010 0С	+	+	-	-	-	-
3. температура верхней платы	17010 0С	+	+	-	-	-	-
4. Давление на линии подачи природного газа(с коррекцией по температуре нижней и верхней платы)	13 кПа	+	-	-	+	+	Изменение подачи природного газа
5.Давление на линии подачи воздуха (в соотношение 1:3 к природному газу)	0,020,07 МПа	+	-	-	+	+	Изменение подачи воздуха
6. Скорость движения пода	1020 м/ч	+	-	-	+	-	-

Автоматическая система управления технологическим процессом включает в себя 3 контура регулирования и 3 контура контроля. Контуры регулирования:

1. Регулируется расход теста на подачу путем изменения подачи теста.

2. Регулируется давление на линии подачи природного газа путем изменения подачи природного газа.

3. Регулируется давление на линии подачи воздуха.

Контуры контроля:

1. Контролируется температура нижней платы.

2. Контролируется температура верхней платы.

3. Контролируется скорость движения пода.

Разберем работу контура регулирования, а именно контур регулирования давления на линии подачи воздуха. Давление воздуха измеряется датчиком Метран-150-CGR (позиция 5а). Клапан КМР ЛГ 101 НЖ 50 40,0 НЗ УХЛ(1) (позиция 5в), установленный на линии подачи воздуха в печь, регулирует подачу воздуха и тем самым стабилизирует давление воздуха и регулирует соотношение газ: воздух (1:3).

Типы выбранных приборов и средств автоматизации, сгруппированные по параметрам, представлены в таблице 6.2 [54].

Таблица 6.2 - Спецификация на проборы и средства автоматизации

Номер позиции	Наименование	Тип	Количество	Примечание
1	2	3	4	5
Многофункциональный контролер МФК 1500 шасси 8 посадочных мест ЗАО "Теколн" г. Москва
1а	Датчик для измерения перепада давлений (расхода), фланцевое исполнение. Пределы измерений 0,025 кПа ч 10 Мпа. Измеряемая среда: тесто.	Метран - 350	1	-
2а,3а	Датчик температуры с пределом измерений -50оС-180 оС, Измеряемая среда: газ, жидкость	ТСМ Метран 204	2	-
4а,5а	Датчик для измерения избыточного давления, компланарное исполнение. Верхний предел измерений: 0,025 кПа ч 10 МПа	Метран-150-CGR	2	-
6а	Цифровой тахометр предназначен для измерения линейной (м/мин) и круговой (об/с; об/мин) скорости.	М-21	1	-
1б	Частотный преобразователь. Диапазон мощностей 0,75 кВт - 315 кВт, Питание 380 В, 50 Гц	ВЕСПЕР EI-7011	1	-
4б, 5б	Пускатель бесконтактный реверсивный	ПБР-2М	1	-
4в, 5в	Клапан малогабаритный регулирующий с электропневмопозиционером Sipart PS2	КМР ЛГ 101 НЖ 50 НЗ УХЛ(1)	2	-

7. Охрана труда

7.1 Анализ степени опасности технологического процесса

Оценка степени опасности технологического процесса производства вафельного полуфабриката, для кондитерских изделий представлена в таблице 7.1

Таблица 7.1 - Оценка степени опасности технологического процесса

Наименование отделения или стадии технологического процесса	Наименование оборудования	Кол-во оборудования	Производительность, технологической линии ед. продукции /ед. времени	Технологические параметры (t, P и др.)	Перечень обращающихся веществ	Кол-во людей, обслуживающих оборудование	Вредные и опасные факторы
1	2	3	4	5	6	7	8
Участок подготовки сухих компонентов	Открытый силос для муки	1	184 кг/час	tР.З	Мучная пыль	1	физические перегрузки: поднятия груза более 10кг. Взаимодействие с веществами 3 класса опасности, с взрывоопасными веществами, шум, электрический ток, статическое электричество
	Мукопросеивательная машина	1		tР.З	Мучная пыль	1
	Смешение вручную сухих компонентов			tР.З	Пыли сахара, соли, соды	1
Участок приготовления вафельного полуфабриката	Силос промежуточный для муки	1	184 кг/час	tР.З	Мучная пыль	1	вещества 3 класса опасности. Взрывоопасные вещества, электрический ток, статическое электричество
	Танк с лецитином	1		510-470	Лецитин	1	нагретые стенки оборудования, взаимодействие с горючим веществами
	Танк с растительным жиром и лецитином	1		530-500	Растительный жир	1
	Кнеттер (смеситель для теста)	1		20 0С	Эмульсия и мука	1	Вибрация, электрический ток, взрывоопасные вещества
	Танк для теста	1		190-170	Тесто	1	-
	Промежуточные танки с тестом	2		190-17 0	Тесто	1	-
	Печи для выпечки вафельного полуфабриката	2		1580-1840	СО, природный газ	2	шум, взрывоопасные вещества, нагретые стенки оборудования.
	Арка охлаждения и стабилизации	2		tР.З	-	1	Вибрация, электрический ток
	Камера увлажнения	2		tР.З	-	1	вибрация, электрический ток.
Участок приготовления вафельного полуфабриката	Стол для обрезки вафельного полуфабриката	4	184 кг/час	tР.З	-	2	вибрация, электрический ток, движущие части технологического оборудования
Вспомогательное оборудование	Вентовые насосы	7		tР.З	-	1	вибрация, электрический ток, шум
	Вентовые насосы дозаторы	2		tР.З	-	1	вибрация, электрический ток, шум
	Ленточный конвейер	10		tР.З	-	3	Вибрация, электрический ток, движущиеся части технологического оборудования
	Станция для сжатого воздуха	1		Р=0,3 Бар, tР.З	-	1	Вибрация, электрический ток

7.2 Микроклиматические условия

Метеорологические условия - это совокупность физических параметров воздуха, таких как температура, влажность, скорость движения и давление.

В соответствии с ГОСТ 12.1.05-88 [55] и СанПиН 2.2.4.548-96 [56] для создания здоровых безопасных условий труда необходимо предусматривать мероприятия, обеспечивающие санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к микроклиматическим условиям воздуха рабочей зоны. Эти требования зависят от тяжести выполняемых работ и периода года.

На участке подготовки сыпучих компонентов выполняются работы, связанные с ходьбой, перемещением и переносом тяжести свыше 1кг до 10кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением. Данный вид работ относят к работам 2б категории тяжести.

На участке приготовления вафельного полуфабриката выполняются работы связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие физических усилий. Данный вид работ относят к работам 3-ей категории тяжести.

Зависимость метеорологических условий от категории тяжести выполняемых работ и периода года представлены в таблицах 7.2 и 7.3.

Таблица 7.2 - Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах [56]

Период года	Категория тяжести выполняемых работ	Темпера-тура воздуха, 0С	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, не более, м/с
1	2	3	4	5
Участок подготовки сыпучих компонентов
Холодный	3	16-18	60-40	0,3
Теплый	3	18-20	60-40	0,3
Участок приготовления вафельного полуфабриката
Холодный	2б	17-19	60-40	0,2
Теплый	2б	19-21	60-40	0,2

Таблица 7.3 - Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах [56]

Период года	Категория тяжести выполняемых работ	Температура воздуха, 0С	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, не более, м/с
1	2	3	4	5
Участок подготовки сыпучих компонентов
Холодный	3	13-21	15-75	0,4
Теплый	3	15-26	15-75	0,5
Участок приготовления вафельного полуфабриката
Холодный	2б	15-22	15-75	0,4
Теплый	2б	16-27	15-75	0,5

Для обеспечения нормативных значений метеорологических условий предусматриваем следующие меры:

1)установление комбинированной системы механической вентиляции;

2) осуществление отопления в холодный период года;

3)обеспечение теплоизоляции стенок нагретого оборудования (печей, танков с лецитином и растительным жиром).

7.3 Оценка уровня загрязнения воздушной среды вредными веществами

Технологические процесс производства вафельного полуфабриката для кондитерских изделий связан с использованием вредных веществ, которые могут поступить в воздух рабочей зоны в момент загрузки ингредиентов в оборудование и при неисправности вентиляционной установки.

Для снижения нежелательных последствий, которые могут возникнуть при контакте человека с вредными веществами, необходимо провести оценку степени опасности веществ, используемых в технологическом процессе.

Показатели, характеризующие степень опасности веществ и материалов, представлены в таблице 7.4.

Таблица 7.4 - Показатели, характеризующие степень опасности веществ и материалов [57-58]

Наименование участка, оборудования	Выделяемые вещества, причины их выделения	Агрегатное состояние веществ	ПДК, мг/м3	Класс опасности	Воздействие на организм человека
1	2	3	4	5	6
Участок подготовки сыпучих компонентов	Просеивание сахара-песка	Органическая пыль	6	3	Раздражающе, аллергическое
	Просеивание муки	Органическая пыль	6	3	Раздражающе, аллергическое
	Просеивание гидрокарбоната натрия	Неорганическая пыль	5	3	Раздражающе, аллергическое
	Просеивание соли	Неорганическая пыль	5	3	Раздражающе, аллергическое
Печи для выпечки вафельного полуфабриката, HAAS	Утечка лецитина в связи с разгерметизацией оборудования	Жидкость	10	4	Раздражающе, аллергическое
	Утечка природного газа	газ	7000	4	Токсическое, раздражающие
	Утечка углерод оксида	газ	20	4	Сильное токсическое, раздражающие
	Утечка углекислого газа	газ	30	4	Токсическое, раздражающие
	Образование углерод (Сажа)	Неорганическая пыль	4	3	Раздражающе, аллергическое
Мойка и дезинфекция оборудования	С 2Н 4ОН	Пары (быстро испаряющаяся жидкость)	2000	4	Общетоксическое

Для снижения степени воздействия вредных веществ на человека и окружающую среду нужно предусмотреть комплекс мероприятий способствующие этому, а именно: механизация и автоматизация технологического процесса на участке подготовки сыпучих компонентов, герметизация и укрытие оборудования, использование эффективной системы вентиляции, применение СИЗ. Предусмотренные в проекте мероприятия представлены в виде таблицы 7. 5.

Таблица 7.5 - Мероприятия по обеспечению безопасности при работе с вредными веществами

Название веществ, поступающих в воздух рабочей зоны	Средства коллективной защиты	Методы контроля [63]	Периодичность контроля	СИЗ [59-62
1	2	3	4	5
Мучная пыль	Комбинированная система механической вентиляции, герметизация оборудования	Весовой метод, с использованием специальные аэрозольные фильтры АФА-В-18 и АФА-В-10.	1 раз в квартал	противопыльная одежда, обувь, рукавицы, маски, очки, респираторы (типа "лепесток - 200,У 2 - К, РПГ- 67"). При больших выбросах токсичных веществ
Сахарная пыль	Комбинированная система механической вентиляции, герметизация оборудования	Весовой метод, с использованием специальные аэрозольные фильтры АФА-В-18 и АФА-В-10.	1 раз в квартал	используется противогаз с маркой фильтрующей коробки СО, имеющей белый окрас.
Пыль хлорида натрия
Пыль гидрокарбоната натрия
Оксид углерода		С помощью газоанализатора (полупроводниковые и электрохимические датчики)
Диоксид углерода
Природный газ

7.4 Выбор и расчет системы вентиляции

Основное назначение вентиляционных систем на предприятии - поддержание нормативных параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха) и чистоты воздуха рабочей зоны. С этой целью предусматриваем общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию в каждом цеху и местную вытяжную вентиляцию в цеху производства вафельного полуфабриката (над печами) и подготовки сыпучих компонентов (над открытым силосом с мукой).

Местная вытяжная вентиляция

Объем удаляемого воздуха (L_уд^МВ, м ³/ч) рассчитывают по формуле 7.1:

L_уд^МВ = 3600 ·S·щ, (7.1)

Где S - площадь открытых проемов местных отсосов, м ²;

щ - Средняя скорость движения воздуха в плоскости сечения местного отсоса м/с.

Над бункером сыпучих компонентов (муки) - 1 штука

L_уд^МВ= 3600 ·0,5 · 1,5 = 2700 м ³/ч

Над печами HAAS - 2 штуки

L_уд^МВ = 3600 ·1· 0,3 =1080 м ³/ч

Общеобменная вытяжная вентиляция

Объем удаляемого воздуха (L_уд, м ³/ч) рассчитывают по формуле 7.2:

L_уд^ОВ = К_н·V_св, (7.2)

Где К_н красность воздухообмена ч^-1.

В соответствии с [66] К_н = 3 ч^-1;

V_св - свободный объем помещения

V_св = 0,8· V_геом;

V_геом-геометрический объем производственного помещения, м ³;

V_геом=L·B·H м ³,

где L, B, H -соответственно, длина, ширина, высота производственного помещения, м;

1. Цех для подготовки сыпучих компонентов

V_св = 0,8· 976,42 =781,14 м ³

L_уд^ОВ =3·781,14=2343,42 м ³/ч

2. Цех для производства вафельного полуфабриката.

V_св = 0,8· 3195,2 =2556,16 м ³

L_уд^ОВ = 3·2556,16=7668,48 м ³/ч

Приточная общеобменная вентиляция

При отрицательном вентиляционном и воздушном балансе:

L_уд^ОВ = (0,9 ч 0,85) L_сум,

где L_сум= L_уд^ОВ+ nL_уд^МВ

n- количество местных вытяжных установок в помещении;

получим:

- для участка подготовки сухих компонентов

L_уд^ОВ= 0,9 ·(2343,42+2700) =4539,07м ³/ч

- для участка приготовления вафельного полуфабриката

L_уд^ОВ= 0,9 ·(7668,48+2·1080)=8845,63м ³/ч

Характеристика вентиляционных систем, представлена в таблицах 7.6 и 7.7 [64,65].

Таблица 7.6 - Характеристика вытяжной вентиляционной системы

Наименование участка, помещения	Предлагаемая система вентиляции	Требуемый объем воздуха тыс. м 3/ч	Характеристика вентилятора	Дополнительное оборудование	Место размещения
			Марка	Тип исполнения	Производительность, тыс. м 3/ч	Кол-во
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Участок подготовки сыпучих компонентов	Местная	2,7	ВЦ 14-46 №3,15	взрывозащищенного	3,85-5,2	1	Электродвигатель, фильтр	Технический этаж
	Общеобменная	2,343	ВЦ 14-46 №3,15	взрывозащищенного	3,85-5,2

Подобные документы

• Производство вафельного полуфабриката для кондитерских изделий на примере конфет "Раффаэлло"

  Общая характеристика и история развития исследуемого предприятия, ассортимент выпускаемой им продукции. Используемое сырье и технология производства, требования к оборудованию и инструментарию. Контроль производства и качества продукции, дефекты.
  
  отчет по практике [266,5 K], добавлен 04.04.2015
  

• Разработка полуфабриката и полуфабриката высокой степени готовности из бездрожжевого теста "Маффин с горячим шоколадом" и расчет пищевой ценности

  Система контроля качества сырья, полуфабрикатов и кондитерских изделий на заготовочных предприятиях общественного питания. Расчет пищевой и энергетической ценности кондитерских изделий. Составление технологической карты "Маффин с горячим шоколадом".
  
  курсовая работа [538,3 K], добавлен 03.10.2014
  

• Технология изготовления кондитерских изделий

  Подготовка сырья к производству мучных и кондитерских изделий. Технологический процесс приготовления кексов на дрожжах и без разрыхлителя. Технологический процесс приготовления полуфабрикатов для кондитерских изделий. Производство карамельного сиропа.
  
  контрольная работа [26,5 K], добавлен 18.01.2012
  

• Проект кондитерской фабрики, вырабатывающей 11,5 тыс. т/год конфет и мармеладных изделий

  Технико-экономическое обоснование строительства фабрики по производству кондитерских изделий - конфет и мармелада. Описание работы производственных цехов. Использование нетрадиционных видов сырья при производстве пралиновых и желейных конфет, помад.
  
  дипломная работа [469,3 K], добавлен 30.08.2008
  

• Технология производства вафель с начинкой

  Подготовка сырья к производству. Приготовление вафельного теста. Выпечка вафельных листов. Охлаждение вафельных листов. Приготовление начинки для вафель. Формование вафель. Упаковка и маркировка готовой продукции. Производство мучных кондитерских изделий.
  
  курсовая работа [31,0 K], добавлен 12.01.2005
  

• Пирожное бисквитное с белковым кремом. Муссы

  Ассортимент и показатели качества мучных кондитерских изделий. Пищевая ценность кондитерских изделий. Сырье для производства кондитерских изделий. Технология приготовления мучных кондитерских изделий. Десерты.
  
  курсовая работа [2,4 M], добавлен 09.09.2007
  

• Технология кондитерских изделий

  Физико-химические процессы, происходящие при расстойке, выпечке изделий из дрожжевого теста, влияние их на качество готовых изделий. Порядок замеса вафельного теста и выпечки полуфабрикатов из него. Технологические карты приготовления слоеных пирожных.
  
  контрольная работа [3,6 M], добавлен 20.11.2014
  

• Проект цеха кондитерской фабрики по производству трехслойного мармелада, конфет куполообразной формы и зефира производительностью 3,260 тыс. т/год

  Выбор ассортимента кондитерских изделий. Расчет выработки товарной продукции, расхода сырья и полуфабрикатов, вспомогательных материалов, площадей складов, количества технологического оборудования. Описание машинно-аппаратурной схемы производства.
  
  курсовая работа [151,2 K], добавлен 02.04.2015
  

• Технология приготовления заварного теста и изделий из него (профитроли, булочки заварные со сливками, кольцо заварное)

  Значение заварных кондитерских изделий в питании населения. Виды сырья при производстве заварного теста. Способы приготовлении, разделка и выпечка заварного полуфабриката. Требования к качеству изделий. Организация рабочих мест в кондитерском цехе.
  
  курсовая работа [527,7 K], добавлен 27.03.2013
  

• Производство кондитерских изделий в ООО "Южуралкондитер"

  Характеристика предприятия кондитерских изделий, история его возникновения и модернизации. Описание основных цехов и складов готовой продукции. Основы метрологии, стандартизации и сертификации производства. Научная организация и планирование труда.
  
  отчет по практике [108,6 K], добавлен 13.10.2015
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам