Главная База знаний "Allbest" Производство и технологии Проектирование консервного завода для Воскресенского р-на Московской области по производству консервов: "Компот черносмородиновый"; "Сок сливово-яблочный с мякотью"; "Пюре яблочное"

Проектирование консервного завода для Воскресенского р-на Московской области по производству консервов: "Компот черносмородиновый"; "Сок сливово-яблочный с мякотью"; "Пюре яблочное"

Технико-экономическое обоснование реконструкции действующего консервного завода. Характеристика сырья, вспомогательных пищевых и непищевых материалов. Обоснование выбора технологических схем производства консервов. Тепловые режимы автоклава в линии.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 03.05.2015
Размер файла 241,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1. Технико-экономическое обоснование проектирования предприятия

2. Технологическая часть

2.1 Характеристика сырья, вспомогательных пищевых и не пищевых материалов

2.2 Обоснование выбора технологических схем производства консервов

2.3 Описание технологического процесса производства консервов

2.4 Продуктовые расчёты

2.5 Использование отходов

3 Расчётная часть

3.1 Выбор и технологический расчёт оборудования

3.2 Расчёт количества рабочих

3.3 Автоматизация технологического процесса

3.4 Теплосиловое хозяйство

4.1 Технохимконтроль производства

4.2 Бакконтроль производства

5. Архитектурно-строительная часть

6. Охрана труда

7. Экономическая часть

Список литературы

Введение

Одной из актуальных задач народного хозяйства на современном этапе является рациональное использование растительного сырья, расширение ассортимента и производства продуктов питания повышенной биологической и пищевой ценности. В решении этой задачи важная роль принадлежит плодоовощному комплексу, который должен снабжать население в течение всего года полноценными пищевыми продуктами и полуфабрикатами в свежем и переработанном виде.

Целевой функцией пищевых отраслей является обеспечение населения продуктами питания в достаточном количестве и ассортименте. В настоящее время ассортимент отечественных продуктов складывается стихийно и не оптимизирован с учётом потребительского спроса, социальных демографических и ряда организационных и технически условий.

Новые условия в России определили создание сети частных предприятий малой мощности, активно работающих на рынке производства пищевых продуктов. При этом условии их эффективной работы является выпуск продукции, отвечающей требованиям потребителей.

Консервная промышленность в стране занимает одно из ведущих мест по количеству перерабатываемого сельскохозяйственного сырья, по объёму производства консервов находилась ещё недавно на втором месте в мире. В бывшем СССР выпуск консервов достиг 15 млрд. усл. банок. В конце 80-х годов производство консервов достигло 3,5 млрд. усл. банок, переход страны к рыночным отношениям, распад СССР охарактеризовался спадом консервного производства. В 1995 году выработано лишь 0,6 млрд. усл. банок консервов. Учитывая задачи, которые стоят перед работниками консервной промышленности в настоящее время, в проекте ставится задача: «Проектирование консервного завода для Воскресенского р-на Московской области по производству консервов: «Компот черносмородиновый»; «Сок сливово-яблочный с мякотью»; «Пюре яблочное».

1. Технико-экономическое обоснование строительства нового или реконструкции действующего консервного завода

Технико-экономическое обоснование (ТЭО) имеет целью установить техническую возможность строительства нового, реконструкции или технического перевооружения действующего предприятия консервной промышленности. От тщательности разработки ТЭО во многом зависят сроки строительства, размер капитальных вложений, производительность труда, себестоимость продукции и рентабельность производства на проектируемом или реконструируемом предприятии.

ТЭО строительства нового консервного завода включает:

-обоснование производственной мощности проектируемого завода;

-обоснование ассортимента вырабатываемой продукции;

-выбор места для строительной площадки и обоснование генерального плана застройки;

-обоснование источников получения сырья, материалов, топлива, электроэнергии и воды.

1.1 Обоснование производственной мощности проектируемого предприятия

Производственная мощность определяется в зависимости от количества потребителей консервов данного ассортимента и нормы потребления продукции на душу населения.

Численность населения района, города учитывается по категориям потребителей (табл. 1.1)

Воскресенского района Московской области

Расчёт численности потребителей

Категории потребителей продукции

Численность (тыс. чел.)

1. Коренное население района города

2. Население пригородов, покупающее продукцию в данном городе (10% от коренного населения)

3. Транзитное население (5% от коренного населения)

4. Естественный прирост населения за 5 лет (из расчёта 2% в год от коренного населения)

5. Прирост населения за счёт экономического и культурного развития за 5 лет (из расчёта 1% в год от коренного населения)

Общее количество потребителей продукции

48,0

4,8

2,4

4,8

2,4

62,4

Потребность населения в продукции определяется умножением общего количества потребителей на среднесуточную норму потребления продукции одним человеком, которая составляет для данной группы консервов кг.

Общая производственная мощность консервного завода определяется суммой потребности населения и резерва производственной мощности. Резерв производственной мощности определяется на период остановки отдельных предприятий для капитального ремонта или на период временного увеличения спроса на продукцию в предпраздничные дни. Величина резерва обычно предусматривается в размере 10% от потребности населения в продукции.

Затем следует изучить техническое состояние действующих консервных предприятий в данном района (городе) выявить экономическую и техническую возможность реконструкции отдельных объектов.

Дефицит мощности определяется разностью между необходимой производственной мощностью и мощностью предприятий, пригодных для дальнейшей эксплуатации. Если дефицит мощности окажется небольшим, то в этом случае наиболее экономичным средством покрытия дефицита будет реконструкция или техническое перевооружение предприятия. Если же путём реконструкции покрыть дефицит не представляется возможным, то необходимо предусмотреть строительство нового предприятия.

В табл. 1.2. приведён расчёт мощности консервного завода, проектируемого в Воскресенском районе Московской области.

Численность города 62,4 тыс. чел. (из табл. 1.1.). В районе не имеется ни одного консервного завода (или не имеется предприятия, производящего данный ассортимент консервов). Следовательно для покрытия дефицита в городе необходимо построить завод мощностью 11388 туб в год.

Расчёт производственной мощности завода.

Таблица 1.2

Показатели

Туб./сутки

1.Потребность населения в продукции

2.Резерв производственной мощности (10% от строки 1)

3. Необходимая производственная мощность (строка 1+ строка 2)

4. Производственная мощность действующих консервных предприятий

5. Мощность предприятий предназначенных к закрытию

6. Дефицит производственной мощности

7. Покрытие дефицита

-за счёт реконструкции действующих заводов

-за счёт строительства нового завода

50,5

5,05

55,55

-

-

55,55

-

61,5

В таблице 1.3. приведена программа предприятия по месяцам.

Программа предприятия (туб.)

Таблица 1.3.

Наименование

Январь

Февраль

Март

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Октябрю

Ноябрь

Декабрь

Итого

«Компот черносм.»

1620

«Пюре яблочное»

840

800

880

880

400

420

440

440

840

880

6820

«Сок сливово-яблочный»

840

800

880

880

400

840

880

5520

Итого:

1680

1600

1760

1760

800

1620

420

440

440

1680

1760

13960

1.2 Обоснование Ассортимента вырабатываемой продукции

При обосновании ассортимента необходимо руководствоваться следующими задачами:

-обеспечить население широким ассортиментом изделий, пользующимся наибольшим спросом в данном городе;

-учесть возможность специализации предприятия и не дублировать ассортимент, вырабатываемой другими консервными предприятиями, расположенными в данном городе.

1.3 Выбор места для строительной площадки

Выбор строительной площадки должен определять следующими соображениями:

-заводы должны располагаться в местах, отвечающих санитарным требованиям вдали от химических заводов, мест свалок и т.п.

-участок застройки должен иметь благоприятный рельеф, не затопляться паводковыми водами;

-с наименьшими затратами должна осуществляться постройка подъездных путей, электросети, водопровода, канализации.

-учесть возможность комбинирования завода с заводами по производству стеклотары, таро материалов, первичными пунктами переработки сельско-хозяйственного сырья, заводами по переработке отходов и др.

1.4 Обоснование источников получения сырья, материалов, топлива, электроэнергии и воды

При обосновании источников получения сырья, материалов, топлива, электроэнергии и воды необходимо руководствоваться следующими соображениями:

-имеются ли в городе предприятия, вырабатывающие сырьё, материалы, топливо, электроэнергию;

-необходимо изучить и сопоставить размеры затрат, связанных с доставкой сырья, материалов и топлива на предприятие;

-учесть возможность подсоединения предприятия к городским транспортным магистралям, электропередачам, водопроводу.

1.4.1 Анализ сырьевой базы

В таблице 1.4. приведены данные по потребности завода в сырье, полученные при выполнении продуктового расчёта (р. 2.4).

Таблица 1.4.

Наименование сырья

Потребность в сырье, потребность, кг/см

Потребность т/год

Чёрная смородина

5097,0

412,86

Слива

3313,6

1129,9

Яблоки

4979,12

5035,8

В таблице 1.5. приведены данные сырьевой базы района на 1999 год.

Сырьевая база района.

Таблица 1.5.

Наименование сырья

Занимаемая площадь, тыс. га.

Средняя урожайность, ц/га

Сколько т. плодов (овощей) можно собрать

Чёрная смородина

5,0

100,0

500,0

Слива

6,0

250,0

1500,0

Яблоки

13,5

450,0

6000,0

Анализ сырьевой базы района показывает, что завод будет обеспечен сырьём полностью.

1.4.2 Электроснабжение

Электроэнергией завод будет снабжаться от городской электросети Высокого напряжения. На территории завода имеются электрокиоск, который оснащён основными трансформаторами типа ТМ-180/10 мощностью 180 кВт, ТМ-30/10 мощностью 30 кВт.

Потребность в электроэнергии 865841,1 кВт/год (по данным расчётной части).

1.4.3 Водоснабжение

Водоснабжение будет осуществляться от городской водопроводной сети. Потребность в воде на технологические нужды (по данным расчётной части) 1203,808 куб. м./год.

1.4.4 Пароснабжение

На территории завода проектируется котельная. Основным топливом для котельной будет являться природный газ. В качестве аварийного топлива применяется мазут марки 100. В котельной установлено три котла ДКВР-10-13 без паронагревателя с номинальной производительностью 27,9 кВт.

Годовой расход газа (по данным расчётной части) 4581,32 куб.м./год.

Котельная оснащена следующими питательными насосами: циркуляционный насос ИК-12 с электродвигателем, подпиточный насос 2к-6 с электродвигателем, сетевой насос: НДВ-60 с электродвигателем, а также насосы исходной воды и крепкого раствора соли.

Потребность в паре (по данным расчётной части) 15834,9 т/год.

1.4.5 Канализация

Сброс отработанной загрязнённой воды (от продувки котлов, стоки от мойки машин) через местные очистные сооружения.

1.4.6 Наличие строительных материалов

Из местных строительных материалов имеются глина, гравий, песок.

Выводы: из выше изложенного очевидно, что строительство завода экономически целесообразно и технически возможно в Воскресенском района Московской области.

2. Технологическая часть

2.1 Характеристика сырья, вспомогательных пищевых и не пищевых материалов

Смородина чёрная свежая ГОСТ 6829-69.

Свежие ягоды культурных сортов чёрной смородины (Ribes nigrum L).

Чёрная смородина по качеству должна соответствовать нормам, указанным в таблице.

Наименование показателей

Норма для ягод

Без кистей

В кистях

1.Внешний вид

Одного помологического сорта, свежие, чистые, сухие, съёмной зрелости, однородной окраски без механических повреждений вредителями и болезнями, без плесени, загнивания и запаривания. Без постороннего вкуса и запаха.

Одного помологического сорта с одновременным созреванием ягод в кистях, свежие, чистые сухие, однородной окраски, без механических повреждений, без повреждений вредителями и болезнями, без плесени, загнивания и запаривания, без постороннего вкуса и запаха.

Содержание ягод, % от массы, не более:

3

5

В местах заготовки :

Не достигших нормальной окраски, но не зелёных;

Отделившихся от кистей;

3

-

2

15

Содержание остатков кистей и листьев в % к массе, не более

0,3

0,2

Остаточные количества пестицидов в ягодах чёрной смородины не должны превышать максимально допустимых уровней, утверждённых Минздравом СССР.

Яблоки свежие ранних сроков созревания ГОСТ 16270-70. Заготавливаются до 1 сентября.

Яблоки свежие поздних сроков созревания ГОСТ 21122. Заготавливаются с 1 сентября.

Яблоки в зависимости от качества подразделяются на два товарных сорта : первый и второй.

Яблоки должны соответствовать требованиям и нормам указанным в табл. 2.1.1.

Наименование показателей

Норма для товарного сорта первого

Норма для товарного сорта второго

1. Внешний вид

Плоды здоровые, свежие, целые, чистые, вполне развившиеся, без механических повреждений, типичной для данного помологического сорта формы и окраски, с плодоножкой или без неё

Допускаются плоды нетипичной для данного помологического сорта формы и окраски

2. Запах и вкус.

Свойственный данному помологическому сорту без постороннего запаха и вкуса

То же, что и для 1-го сорта.

3. Степень зрелости

Техническая, потребительская. Плоды однородные по степени зрелости

То же, что и для первого сорта

4. Массовая доля растворимых веществ в соке плодов, % не менее:

для сортов ранних сроков созревания

10,0

9,0

для сортов поздних сроков созревания

12,0

11,0

5. Размер плодов по небольшому поперечному диаметру, см не менее:

6,0

не нормируется

6. Содержание плодов менее установленного размера, но не более чем на 1 см, % не более

10,0

не нормируется

7. Сетка на плодах слабая (тонкая, сетеподобная, не резко контрастирующая с окраской плода) сильная, шероховатая

не ограничивается

не ограничивается

8. Нажимы, градобоины

не допускается 3см. 2, в т.ч. не более 3 раз

не ограничивается 1/4 поверхности плодов в т.ч.

Слива и алыча крупноплодная свежие ГОСТ 21920-76. Свежая слива и алыча крупноплодная культурных сортов (Prunus domestica L, Prunus salicina Linde).

Плоды каждого товарного сорта должны быть одного помологического сорта, вполне развившимися, целыми, чистыми, здоровыми, без постороннего запаха и привкуса и соответствовать требованиям и нормам указанным в таблице.

Степень зрелости при заготовке должны быть такой, чтобы плоды могли выдержать транспортирование, а в местах назначения имели внешний вид и вкус, соответствующие потребительской зрелости.

В сливе или алыче крупноплодной, предназначенной для промышленной переработки, содержание плодов с зажившими механическими повреждениями в первом сорте не должно превышать 15% от массы партии.

Таблица 2.1.2.

Наименование показателей

Характеристика и норма для сорта первого

Характеристика и нормы для 2-го сорта

1. Внешний вид.

Плоды типичные по форме и окраске для данного помологического сорта

Плоды типичные и нетипичные по форме и окраске для данного помологического сорта

2. Зрелость

Плоды однородные по степени зрелости, но не зелёные и не перезревшие

Допускаются плоды неоднородные по степени зрелости, но не зелёные и не перезревшие

3. Зашившие механическое повреждения

До двух градобоин не уродующих форму плода.

Градобоины не более трёх на плоде

В местах назначения

Слабая потёртость и лёгкие нажимы площадью от 2 см 2

Нажимы, потёртость и сетка площадью не более 1/4 поверхности плода в том числе сетка, не более 1/8 поверхности плода

4. Содержание плодов со свежими механическими повреждениями (трещины у плодоножки и помятые), % от массы, не более в местах назначения

10,0

20,0

5. Содержание плодов с зарубцевавшимися повреждениями вредителями, % от массы, не более

5,0

10,0

В том числе повреждённых плодожоркой

2,0

5,0

6. Загнившие и зелёные плоды. Не допускаются.

Воды питьевая ГОСТ 2874-82. Прозрачная жидкость без цвета, без запаха и какого-либо привкуса. По биологическим показателям вода должна иметь:

коли-титр - не менее 300, коли-индекс - не более 3.

Вода, применяемая для производства консервов, не должна содержать спор анаэробных микроорганизмов.

Общая жесткость воды не более 7 мгэк/л.

Вода применяемая для мойки сырья, приготовления сиропов, охлаждение консервов после стерилизации.

Сахар-песок ГОСТ 21-78. Однородные по форме кристаллы белого цвета, с блеском, сладкого вкуса. Хорошо растворяется в воде. Сыпучий, не липкий, сухой на ощупь.

Содержание (%) : сахарозы - 99,55 - 99,75

Влаги - 0,14 - 0,15

редуцирующих веществ - 0,05 - 0,065

золы - 0,03 - 0,05

Стеклобанки ГОСТ 5717.2-2003. Банки из бесцветного стекла. Не допускается: свиль, ощутимая рукой; частицы закристаллизировавшегося стекла твёрдые включения, вокруг которых появляются трещины; складки; двойные швы; загрязнения не удаляемые водой; сдвиг горловины на сторону вертикальной оси корпуса, притупленные уголки на сопряжении швов по корпусу. Стеклянные банки должны быть устойчивы на горизонтальной плоскости, должны быть кислотостойкими.

Крышки металлические для стеклянных банок с венчиком горловины типа 1. ОСТ 10 - 84 - 87. Не допускается : местные деформации ; наружные и внутренние поверхности должны быть лакированы. На внутренней поверхности не допускается наличие сквозных царапин лакокрасочного покрытия. Допускается на внутренней поверхности наличие не более 3-х точечных повреждений лакокрасочного покрытия. Крышки с вложенными в них резиновыми кольцами укладываются в стопку и легко отделяются от неё. Не допускается перекручивание, не полая вставка и образование петель резиновых колец вставленных в крышки.

Стеклянная тара ГОСТ 5711-70.

Для расфасовки консервов применяются стеклянные банки 1-32-500. Номинальная вместимость 500 мл, полная 500 -±10.

Стеклянная тара для консервов должна изготовляться из обесцвеченного и полубелого стекла. Обесцвеченное стекло может иметь зеленоватый или голубоватый оттенки.

Партия стеклянной тары принимают после испытания её на термическую устойчивость, механическую прочность и химическую стойкость, по линейным размерам, на чистку стекла, внешнему виду, выработке вместимости и массе, качеству отжима. Стеклянная тара, прибывающая на завод, должна храниться в упаковке до передачи в производственный цех.

Ящики из гофрированного картона ГОСТ 13516-72.

Ящики из гофрированного картона для консервов должны изготовляться из картона марки Т и укомплектовываться решётками из такого же картона. Допускается замена ошивки ящиков клейкой поливинилацетатной эмульсией по ГОСТ 18992-73 или любыми другими.

2.2 Обоснование выбора технологических схем производства консервов

Все технологические схемы выбирают на основании утверждённых нормативно-технических документаций.

Для этого учитывают общие требования:

-соблюдена поточность производства;

-обеспечены минимальные затраты на производство;

-обеспечено безопасное обслуживание;

-обеспечены минимальные потери.

2.3 Описание технологического процесса производства консервов

2.3.1 Доставка, приёмка, хранение сырья

Семечковые и косточковые плоды доставляют на завод и хранят в деревянных ящиках вместимостью 4-6 кг, чернику в ящиках или корзинах вместимостью 10-15 кг, бруснику, клюкву, красную смородину, калину, рябину, облепиху - в ящиках или корзинах вместимостью 10-15 кг или бочках вместимостью не более 50л. Допускается бестарная перевозка семечковых плодов в контейнерах. Ящики с плодами устанавливают штабелями в шахматном порядке с проходом между ними. Под нижний ряд ящиков подкладывают стеллажи или рейки. На каждую партию прикрепляют ярлык с указанием сорта и срока поступления сырья. При переработке необходимо соблюдать очерёдность поступления сырья и учитывать его качество.

Освобождённую от сырья тару моют горячей водой под давлением или хлорной водой (концентрацией 0,5-1%), а затем ополаскивают чистой водой. Сроки хранения сырья представлены в разделе 2.4. Продуктовые расчёты в табл. 2.2.

2.3.2 Описание технологического процесса производства консервов «Компот черносмородиновый»

Подготовка сырья. Отбирают от общей массы сырья некондиционные ягоды (битые, мятые, недозрелые, перезрелые, поражённые сельскохозяйственными вредителями и т.д.) и посторонние примеси.

Сырьё сортируют по степени зрелости и цвету вручную на ленточном транспортёре.

Приготовление сахарного сиропа. В двустенный котёл наливают воду в объёме, на 1% превышающий расчётный, т.е. необходимый для получения сиропа заданной концентрации, и нагревают до кипения. Затем загружают отвешенное количество сахара. После полного растворения сахара сироп осветляют, добавляя пищевой альбумин из расчёта 4 кг на 100 кг сахара. Предварительно альбумин растворяют в холодной воде (1 л воды на 4 г альбумина).

После добавления раствора альбумина смесь в котле нагревают при непрерывном помешивании до полного растворения альбумина и доводят до кипения. Затем нагрев прекращают, снимают образовавшуюся пену и фильтруют сироп через плотную ткань.

В случае отсутствия пищевого альбумина и яичных белков сироп отстаивают после кипячения не менее 1 ч и затем фильтруют через плотную ткань, цилиндрический сетчатый фильтр (сетка 0,5х0,5 мм) или капроновое сито №20.

Фасование, укупоривание, стерилизация. Фасование в зависимости от вида плодов осуществляют на наполнителе, заливают сиропом на наполнителе. Температура сиропа при заливке 80-85 оС.

Стерилизуют компоты в автоклавах по режиму: 4/см: 20-25-20 мин. при 90 оС КПа.

2.3.3 Пюре из яблок

Яблоки подаются на линию с помощью ящикоопрокидывателя.

Подготовка сырья. Поступающие в производство плоды моют в моечной машине, в чистой проточной воде до полного удаления механических загрязнений, микроорганизмов и ядохимикатов. Яблоки инспектируют по качеству на транспортёре, отбирая мятые, гнилые, плесневелые, загрязнённые и поражённые вредителями. Яблоки вторично моют под душем. Яблоки бланшируют в воде при температуре 90-100 оС в течении 3-8 мин., количество воды составляет 10-15% от массы. Бланширование проводят с целью размягчения сырья, которое происходит в результате коагуляции белков протоплазмы и стравливания осмотического давления, обуславливающего твёрдость яблок, что облегчает дальнейшее протирание. При этом также происходит инактивация ферментов, удаление воздуха их тканей и снижение обсеменённости сырья микроорганизмами. Яблоки после бланширования становятся мягкими (но не разваренными) и легко поддающимися раздавливанию.

Протирание. Разваренные яблоки протирают на сдвоенной протирочной машине. Первая из них имеет сита с отверстиями диаметром 1,5 мм, вторая - с отверстиями 0,5-0,8 мм. Качество протиранию контролируют по отсутствию в пюре дроблённых кожицы и грубых частиц плодовой мякоти.

Подогрев, фасование и укупоривание. После финиширования пюре подогревают в трубчатом подогревателе и фасуют в подготовленную стеклотару вместимостью 0,5 л. На автоматическом наполнителе. Температура пюре при фасовании должна быть не ниже 85 оС.

Наполненные продуктом банки укупоривают на вакуум-закаточной машине.

Стерилизация. Укупоренные банки с пюре стерилизуют в автоклавах периодического действия, по режиму: 20-20-20 мин. при 100 оС, противодавление в автоклаве 147 КПа.

После стерилизации банки охлаждают водой в автоклаве до 40 оС.

2.3.4 Заготовка пюре-полуфабриката в асептических условиях

Перед началом работы установки все входящее в неё оборудование, коммуникации и тару (ёмкости) проверяют на герметичность, подвергают санитарной обработке моющими растворами, горячей водой и стерилизуют паром для обеспечения в ней полного отсутствия жизнеспособных микроорганизмов, которые могут вызвать порчу консервированного полуфабриката. Ёмкости оснащены бакфильтрами. Наличие индивидуальных бакфильтров на каждой из ёмкостей и трёхходовых кранов с паровой защитой даёт возможность не только их частичных загрузок но и обеспечивает хранение консервированных полуфабрикатов в асептических условиях.

Фруктовое пюре подаётся в сборник предварительного резервирования, откуда винтовым насосом направляется в стерилизатор, в котором производится подогрев продукта до температуры стерилизации путём смешения его с паром. Подогретый продукт поступает в постоянный выдерживатель, где производится выдержка продукта в течение одной минуты. В это время происходит полная стерилизация продукта. Стерильный продукт за счёт разности давления в выдерживателе и вакуум охладителе передавливается в вакуум-охладитель, где из продукта выпаривается вода и происходит охлаждение, сопровождающееся восстановлением исходной концентрации сухих веществ.

Вторичные пары из вакуум охладителя отсасываются в вакуумную систему, состоящую из двух ступеней эжекторов с полубарометрическим конденсатором первой ступени и второй ступени. Охлаждённый стерильный продукт из вакуум охладителя одним из винтовых насосов направляется в предварительно подготовленные и простерилизованные ёмкости. Выгрузка пюре из ёмкостей производится одновинтовым насосом, который направляет пюре по трубопроводу в мерную ёмкость, из которой продукт может откачиваться на дальнейшую переработку.

Установка А9-КСК предназначена для асептического консервирования пюре с содержанием 10-12% сухих веществ. Производительность установки 2т/ч, в комплект входят 24 ёмкости вместимостью по 15т. каждая.

2.3.5 «Сок сливово-яблочный»

Снятое с хранения пюре финишируют для получения однородной консистенции на протирочной машине.

Пюре загружают в сборник с мешалкой, куда добавляют требуемое по рецептуре количество сахарного сиропа, и смесь тщательно перемешивают.

Гомогенизация. Сок подвергают деаэрации в вакуум-аппарате при температуре 45-50 оС и остаточном давлении 16,9-10,4 кПа. Продолжительность деаэрации не должна превышать 10 мин.

Цели деаэрации: удаление воздуха из продукта для предупреждения окислительный процессов органических веществ, в особенности витамина С, интенсивно протекающих в присутствии кислорода, предупреждение возможного срыва крышек при стерилизации в воде с противодавлением. После деаэрации сок подогревают до 70-80 оС и направляют на фасование.

Пастеризация. Пастеризуют сок в автоклавах периодического действия по режиму: 20-20-15 мин. при 85 оС, противодавлением 118 кПа.

Подготовка сахара и приготовление сиропа. Сахар-песок просеивают через сито с отверстиями размером 2х2 мм с магнитным уловителем и растворяют в таком количестве воды, чтобы получить сироп требуемой концентрации. После растворения сироп кипятят 5 минут и фильтруют через хлопчатобумажную или редкую капроновую ткань. Готовый сироп должен быть прозрачным и не содержать механических примесей.

2.3.6 Подготовка банок

Замочка. В воде температурой 45-50 оС в течении 1,4-2,8 мин. в зависимости от типа моечных машин.

Мойка. В горячем (180 оС) щелочном растворе в течении 3,0-3,8 мин. Концентрация раствора зависит от типа применяемого моющего средства.

Шприцевание щелочным раствором. В горячем (80 оС) щелочном растворе в течении 0,45-0,84 мин. в зависимости от типа моечных машин.

Ополаскивание чистой водой температура воды 90 оС, продолжительность обработки 0,23-0,42 мин., в зависимости от типа моечных машин.

Дезинфекция. Погружение в раствор хлорной извести или хлорамина, содержание активного хлора в которых не менее 100 мг/л. Температура раствора 50 оС, продолжительность обработки 5 мин.

Ополаскивание водой. Температура воды 90-95 оС, продолжительность обработки - до полного удаления следов хлора.

Контроль качества мойки. Проводится визуально при помощи светового экрана.

2.3.7 Подготовка крышек

Металлические крышки для банок с кольцами тип 1, протирают, вразброс укладывают в металлические сетки внешней стороной кверху, промывают струёй тёплой воды, затем в течение 2-3 мин.

2.3.8 Оформление готовой продукции

Проводится на комплексной линии оформления консервов в стеклянных банках. Банки выгружаются из автоклавах, моются и сушатся в моечно-сушильном агрегате, затем проводится подлакировка венчика, этикетировка, сушка этикеток, укладка банок в короба, зашивка коробов и заделка их. Готовые короба с продукцией с помощью рольганга отправляются на хранение.

2.4 Продуктовый расчёт

Темой проекта является: «Проектирование консервного завода для Воскресенского района Московской области по производству консервов: «Компот черносмородиновый», «Сок сливово-яблочный с мякотью», «Пюре яблочное». Производительность по 20 туб/см, с/б I - 82 - 500.

Таблица 2.1.

График поступления сырья.

Сырьё

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Чёрная смородина

Слива

Яблоки

Сроки хранения сырья.

Таблица 2.2.

Сырьё

Продолжительность хранения на сырьевой площадке, ч, не более

Продолжительность хранения в холодильной камере, сут.

Чёрная смородина

5

2

Слива

12

4

Яблоки летних сортов

2 сут.

4

Яблоки осенних сортов

2сут.

30

На основании графика поступления сырья и сроков его хранения выбираем следующий режим работы цеха:

- в период поступления чёрной смородины с 01.07 по 31.07 в три смены по шестидневной рабочей неделе, продолжительность смены 7 часов;

- в остальное время - в две смены по пятидневной рабочей неделе, продолжительность смены 8 часов.

В таблице 2.3. представлен график работы цеха.

Ремонт цеха планируется с 15.05 по 30.06. Санитарные смены в конце рабочей недели, санитарная обработка оборудования и помещений в конце каждой рабочей смены по 0,5 ч.

Таблица 2.3.

Программа цеха.

Наименование

Сроки работы, количество смен (количество дней)

Итого

Месяцы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

«Компот черносмородиновый»

20-20-20

90 оС

27/

81

27/81

«Пюре яблочное полуфабрикат»

21/

21

22/

22

22/

22

65/65

«Пюре сливовое полуфабрикат»

21/

42

22/

44

22/

44

65/30

«Сок сливово-яблочный с мякотью»

21/

42

20/

40

22/

44

22/

44

10/

20

21/

42

22/

44

138

/276

«Пюре яблочное»

21/

42

20/

40

22/

44

22/

44

10/

20

21/

21

22/

22

22/

22

21/

42

22/

44

203

/341

В таблице 2.4. Представлена программа цеха.

Таблица 2.4.

Программа цеха.

Наименование

Объём производства туб.

Итого

Месяцы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

«Компот черносмородиновый»

1620

1620

«Пюре яблочное»

840

800

880

880

400

420

440

440

840

880

6820

«Сок сливово-яблочный с мякотью»

840

800

880

880

400

840

880

5520

Итого

1680

1600

1760

1760

800

1620

420

440

440

1680

1760

13960

Рецептуры консервов и нормы расхода сырья.

Таблица 2.5.

Наименова ние сырья

Содержание сухих в-в, %

Рецептура,

%

Концент

рация сиропа

Отходы

и потери, %

Норма расхода на 1000 кг консервов, кг

1

2

3

4

5

6

«Компот черносмородиновый ГОСТ 816-81»

Чёрная смородина

13,0

65,0

10,0

722

Сахар

35,0

1,5

220

Сахарный сироп

62,0

Основание: Технологическая инструкция по производству консервов «Компот из плодов, ягод, ревеня и дыни»

20-25-15 0,12 МПА

85 оС «Сок сливово-яблочный с мякотью с сахаром»

ГОСТ 16366-78

Яблоки

10

30

571

Пюре яблочное

40

Слива

12

21

380

Пюре сливовое

30

Сахар

1,5

Сахарный сироп

30

37

Основание: Технологическая инструкция по производству плодово-ягодных соков с мякотью, утв. Минпищепромом СССР 31.05.79

«Пюре яблочное» ОСТ 18-268-76

20-20-20 , 0,15Мпа

100 оС

Яблоки

9,5

12,0

1136

Пюре

11

Основание: Технологическая инструкция по производству пюре плодово-ягодного стерилизованного

Пересчёт норм расхода сырья на заданную производительность.

Производительность линии 20 туб/см или при 7-ми часовой смене («Компот черносмородиновый») - 2,857 туб/ч; при 8 - ми часовой смене («Сок сливово - яблочный с мякотью с сахаром», «Пюре яблочное») - 2,5 туб/ч.

Расход сырья приведён в таблице 2.6 с учётом заготовки пюре - полуфабрикатов в асептических условиях.

Таблица 2.6.

Сырьё

кг/туб

кг/ч

кг/смену

т/год

«Компот черносмородиновый»

Чёрная смородина

722*353/1000=

254,86

728,15

5097,01

412,86

Сахар

220*353/1000= 77,66

221,87

1553,1

125,8

Сахарный сироп

(221,87*1002)/

(62*(100-0,5))

= 359,65

«Сок сливово - яблочный с мякотью с сахаром»

Слива

(380*400*109)/(1000*100)= 165,68

414,2

3313,6

1129,9

Яблоки

(571*400*109)/(1000*100)= 248,95

622,39

4979,12

1657,87

Сахар

113*400/1000= 45,2

113

904

308,26

Сахарный сироп

(113*1002)/(37*(100-0,5)= 306,94

«Пюре яблочное»

Яблоки

(1136*400*109)/(1000*100)= 495,296

1238,24

9905,92

3377,92

В таблицах 2.7, 2.8, 2.9 представлено движение сырья по стадиям технологического процесса производства консервов.

Движение сырья по стадиям технологического процесса производства консервов «Компот черносмородиновый».

Таблица 2.7.

Наименование операций

Расход, кг/ч w

Чёрная смородина

Сахарный сироп

Сортировка

Отходы и потери %

кг

728,15

2,0

14,56

359,65

Мойка

Отходы и потери %

кг

713,59

1,0

7,28

Очистка

Отходы и потери %

кг

706,31

6,0

7,28

Фасование

Отходы и потери %

кг

662,62

0,5

5,1

+359,65

Укупоривание

Отходы и потери %

кг

1017,17

0,3

3,05

Стерилизация

Отходы и потери %

кг

1014,12

0,2

2,03

Выработано

туб/ч

физ.б/ч

1012,09

~ 2,857

(2,857*353)/(0,5*1,08)= 1867 шт/ч

Движение сырья по стадиям технологического процесса производства консервов «Сок сливово - яблочный с мякотью с сахаром».

Таблица 2.8.

Наименование операций

Расход, кг/ч

Слива

Яблоки

Сахарный сироп

Сортировка

Отходы и потери %

кг

414,2

2,0

8,28

622,39

2,0

12,45

306,94

Мойка

Отходы и потери %

кг

405,92

1,0

4,14

609,94

1,0

6,22

Разваривание Отходы и потери %

кг

401,78

1,0

4,14

603,72

24,0

149,37

Протирание

Отходы и потери %

кг

397,64

15,0

62,13

597,5

24,0

149,37

Асептическое консервирование и хранение пюре п/ф

Отходы и потери%

кг

335,51

9,0

37,28

448,13

9,0

56,0

Смешивание, гомогенизация деаэрация, подогрев

Отходы и потери %

кг

298,23 +392,13 +306,94

997,3

1,0

9,97

Фасование, укупоривание, стерилизация.

Отходы и потери %

кг

987,33

1,0

9,97

Выработано консервов, кг/ч 977,36; туб/ч ~ 2,5

Физ. б/ч (2,5*400)/(0,5*1,08) = 1852 шт./ч

Движение сырья по стадиям технологического процесса производства консервов «Пюре яблочное».

Таблица 2.9.

Наименование операций

n Расход кг/ч

Яблоки

Сортировка

Отходы и потери %

Кг

1238,24

2,0

24,76

Мойка

Отходы и потери %

Кг

1213,48

1,0

12,13

Разваривание

Отходы и потери %

Кг

1201,1

1,0

12,01

Протирание

Отходы и потери %

Кг

1188,72

6,0

71,32

Асептическое консервирование и хранение

Отходы и потери %

Кг

1114,43

9,0

100,29

Деаэрация, подогрев

Отходы и потери %

Кг

1002,99

1,0

10,03

Фасование, укупоривание, стерилизация

Отходы и потери %

Кг

992,96

1,0

9,92

Выработано консервов, кг/ч туб/ч

Физ. б/ч

983

~ 2,5

(2,5*400)/(0,5*1,08) = 1852 шт/ч

Расход тары и тароматериалов.

Наименование

Норма расхода

шт (кг)/туб

шт(кг)/ч

шт(кг)/см

Тыс. шт(т)/год

«Компот»

«пюре, сок с мякотью»

«компот»

«пюре, сок с мякотью»

«Компот»

«пюре, сок с мякотью»

«Компот»

«Сок»

«Пю-ре»

На 1000 банок

Стеклобанки, шт.

1020

666,4

755,6

1904

1889

13328

15112

1079,5

4171

5153

Этикетки, шт.

1020

666,4

755,6

1904

1889

13328

15112

1079,5

4171

5153

Крышки, шт.

1005

656,6

744,4

1876

1861

13132

14888

1063,7

4109

5076

Коробки №32, шт.

42

27,4

31,2

78,4

78,0

548,8

624

44,5

172

213

На 1000 коробов

Комплект перегородок, шт.

1040

28,5

32,4

81,5

81,1

570,5

648,8

46,2

179

221

Картон, кг

44

1,2

1,4

3,45

3,4

24,15

27,2

1,96

7,5

9,3

Контрольные талоны, шт.

1010

27,7

31,5

79,2

78,8

554,4

630,4

44,9

174

215

Этикетки, шт.

1015

27,8

31,7

79,6

79,2

557,2

633,6

45,1

175

216

Лента, кг

5

0,14

0,2

0,4

0,4

2,8

3,2

0,2

0,9

1,1

Клей, кг

8

0,21

0,24

0,6

0,6

4,2

4,8

0,34

1,3

1,6

2.5 Использование отходов

В консервном производстве одновременно решаются проблемы увеличения объёмов производства и рационального использования сырья, материалов, снижения их потерь.

Отходами, остающимися после переработки, являются отдельные экземпляры некондиционных плодов и овощей, которые можно разделить на две группы:

-сырьё, которое по своему внешнему виду, форме, размерам, зрелости не подходит для производства данного вида консервов;

-сырьё, полностью непригодное в пищу.

Наиболее рациональный путь использования некондиционного сырья - это переработка его на другие виды консервов.

При выработке данных видов консервов могут быть использованы вытерки для производства пектина, косточки от слив на производство масел, активированного угля, в кондитерскую промышленность.

Остальные отходы, учитывая их высокую питательную ценность, можно использовать как корм для скота и птицы.

Непосредственное использование отходов в качестве корма имеет свои отрицательные стороны - низкое усвоение. Получение их в период года, тогда имеется в достаточном количестве зелёный корм, организационные трудности с ритмичным вывозом.

Силосование считается одним из самых экономичных способов использования отходов в качестве корма.

3. Расчётная часть

3.1 Подбор и расчёт оборудования

Расчёт количества машин и аппаратов.

1) Непрерывного действия

n= N/M

где: n - число машин, шт.

N - производительность линии, кг (шт.)/ч

M - производительность машины, кг (шт.)/ч

2) периодического действия

n = N*T/(60*V') (2)

где: T - время полного цикла работы аппарата,

V' - рабочая вместимость аппарата, кг

V'= V*g

V - вместимость аппарата, куб. м.

g - плотность продукта, кг/туб. м.

Расчёт количества автоклавов линии:

«Компот черносмородиновый».

n = 1867

с/б 1 - 82 - 500

Режим стерилизации: 20 - 20 - 20 мин. при 90 оС.

Количество банок, вмещаемых в одну сетку автоклава : 2 2

z = 0,785*(dc2/dv2)*a = 0,785*(0,946*0,089) = 443шт.

где : dc - диаметр сетки автоклава, 946 мм.

dv - диаметр банки, 89 мм.

a - отношение высоты сетки к высоте банки, а = hc/hб.

hc - высота сетки, 700 мм.

hб - высота банки, 118 мм.

a = hc/hб = 700/118 = 5,9 принимаем а = 5

Время наполнения одной сетки

T = z/n*60 = 443*60/1867 = 14 мин.

Устанавливаем 2-х сетчатый автоклав Б6КАВ-2, т.к. максимальная продолжительность выдержки укупоренных банок до их стерилизации 30 мин.

Количество банок, загружаемых в автоклав

nб = 2*443 = 886 шт.

Продолжительность полного цикла работы автоклава :

Т = 30+20+20+20+5 = 95 мин.

Производительность автоклава :

M = nб/G*600 = 559,5 шт/ч.

Число необходимых автоклавов :

na = n/m = 1867/559,5 = 3,3

Устанавливаем 4 автоклава Б6КАВ - 2

Линия «Сок сливово - яблочный с мякотью с сахаром».

Режим стерилизации 20-25-15 мин. при 85 оС

n = 1852шт./ч.

G = 30+20+25+15+5 = 95 мин.

M = nб/G = 886*60/95 = 559,5 шт./ч

Na = 1852/559,5 = 3,3

К установке 4 автоклава Б6КАВ - 2

Линия «Пюре яблочное» 20-20-20 мин при 100 оС

n = 1852 шт./ч, G = 30+20+20+20+5 = 95 мин.

na = 4 шт.

Всего устанавливаем 8 автоклавов.

Расчёт транспортных устройств.

Расчёт длин транспортёров в линиях:

1. Производство компота из чёрной смородины

Z = (5+1)/2*0,8+1,5*2 = 5,4 м

Число рабочих: 728,15/150 = 4,8 чел ~ 5 чел.

2. Производство сока с мякотью: инспекция слив: число рабочих: 414,2/150 = 2,7 ~ 3 чел.

Z = (3+1)/2*0,8+1,5*2 = 5 м

3. Производство пюре яблочного: число рабочих

1238,24/200 = 6,2 чел ~ 7 чел.

Z = (7+1)/2*0,8+1,5*2 = 6,2 м

Расчёт отделения асептики.

Расчёт количества танков для хранения полуфабрикатов.

Количество сливового пюре, подлежащее хранению: 335,51*130 = 43616,3 кг/год.

Кол-во яблочного пюре, подлежащее хранению: 1114,43*65 = 72437,95 кг/год.

Для хранения выбираем танки вместимостью по 15 т, габаритные размеры которых 2*4,7 м.

Количество необходимых танков:

Для хранения пюре сливового: 43616,3/15000 = 3шт.

Для хранения пюре яблочного: 72437,95/15000 = 5 шт.

Всего 8 танков.

Минимальные размеры отделения: 24*48 м.

Технические характеристики машин и аппаратов.

«Компот черносмородиновый».

Таблица 3.1.

Наименование

Тип, марка

Произво

дительность

кг (шт)/ч.

Габариты

Мм

Мас-са

кг

Рас-ход воды

м3/ч

Расход

пара

кг/ч

Расход эл. энергии кВт.ч

Расчёт кол-ва машин

Расчёт коэф использова-ния машин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Ящикоопрокидыватель

А9-КР2

20,0 шт./ч

2230х1790хх3300

1200

1,2

1

Моечная машина

3000

3790х1130хх1840

824

4,1

1

728,5/3000= 0,3

Транспортёр

ТСИ

1500

5400х1475х1975

1140

3,0

-

1,1

2

728,5/1500= 0,6

Наполнитель

АНП

3600

0,6х0,6х1,8 м

0,8

1

1867/3600 = 0,5

Наполнитель

ЯП

125 б/мин

1250х1600х1750

1380

1867/3600 = 0,5

Закаточкая машина

Б4К3К

125 б/мин

2010х1060х2060

1555

2,2

1

1867/7500= 0,3

Автоклав

Б6-КАВ-2

1350х2200х2410

940

3,092

257,2

4

Линия товарного оформл.

5760

21,42х1,95х1,53

6000

1,0

100

49,0

1

1867/5760 = 0,3

Банкомоечная машина

СП 72

6000

6500х3260х2400

10900

10,0

700

21,4

1

1867/6000=

0,3

Установка для санитарной обработки

А9-КХЛ

6м3/ч

2300х1700х1800

1500

6,0

1400

15

1

Просеиватель

пп-1

1500

1,0

1

Сироповарочная станция

Р3-КВГ

400

2900х3000х4200

1940

100,0

2,5

1

Итого:

26,09

2557,2

99,4

«Сок сливово-яблочный с мякотью с сахаром»

Ящик опрокидыватель

А9-КР2

20 шт./ч

2230х1790х3300

1200

1,2

2

Транс портёр

ТСИ

1500

6200х1475х1975

1140

3,0

-

1,1

2

622,39/1500= 0,4

Моечная машина

КУМ-1

3000

3790х1130х1840

824

3,0

4,1

2

622,39/3000= 0,2

Диистер

Р3-КВ

2000

200,0

2,2

4

622,39/2000= 0,3

Протирочная машина

Т1-КП2Д

3250

1535х612х1520

630

5,5

2

622,39/3250= 0,2

Напилнитель

ДН

125 б/мин

1250х1600х1750

1380

1

1852/7500= 0,2

Гомогенизатор

А1-ОГМ

5

1430х1110х1640

1710

40,0

1

2000/5000= 0,4

Вакуум-аппарат

М31-320М

1,0 м3

1300х1300х1170

910

2,7

4

Банкомоечная машина

СП 72

6000

1506х3260х2400

10900

10

700

21,4

1

1852/6000= 0,3

Линия товарн. оформл.

5760

21,42х1,95х1,53

6000

1,0

100

49,0

1

1852/5760= 0,3

Автоклав

Б6-КАВ-2

1350х2200х2410

940

3,092

257,2

-

4

Установка осептического консервирования пюре

А9-КСК

2000

19,5х17,92х9,62

97700

17,2

595

40

2

622,39/2000= 0,3

Закаточная машина

Б4-КЗК

125 б/мин

2010х1060х2060

1555

2,2

1

1852/7500= 0,3

Установка для санитарной обработки оборудования

А9-КХП

6 м3/ч

2300х1700х1800

1500

6,0

1400

15

1

Сироповарочная станция

РЗ-КВТ

400

2900х3000х4200

1940

100

2,5

1

Итого:

66,49

4547,2

253,5

«Пюре яблочное»

Ящик опрокидыватель

А9-КР2

20 шт/ч

2230х1790х3300

1200

1,2

1

Моечная машина

КУМ-1

3000

3790х1130х1840

824

3,0

4,1

1

1238/3000= 0,4

Транспортёр

ТСИ

1500

6200х1475х1975

1140

3,0

-

4,1

1

1238/1500= 0,8

Диистер

Р3-КВ

2000

200,0

2,2

2

1238/2000= 0,6

Протироч

ная машина

Т1-КП2Д

3250

1535х612х 1520

630

5,5

1

1238/3250= 0,4

Наполнитель

ДН

125 б/мин

1250х1600х1750

1380

1

1852/7500= 0,3

Закаточная машина

Б4-КЗК 75

125 б/мин

2010х1060х2060

1555

2,2

1852/7500= 0,3

Установка для санитарной обработки оборудов.

А9-КХП

6 м3/ч

2300х1700х1800

1500

6,0

1400

15

Линия товарного оформл.

5760

21,42х1,95х1,53

6000

1,0

100

49,0

1

1852/5760= 0,3

Автоклав

Б6-КАВ-2

1350х2200х2410

940

3,092

257,2

4

Установка осептического консервирования пюре

А9-КСК

2000

19,5х17,92х9,62

97700

17,2

595

40

1

1238/2000= 0,6

Банко моечная машина

СП 72

6000

1506х3260х2400

10900

10

700

21,4

1

1852/6000= 0,3

Вакуум - аппарат

М31-320

1,0 м3

1300х1300х1170

910

2,7

2

Итого:

43,292

3452,2

149,6

3.2 Расчёт количества рабочих

Расчёт количества рабочих выполнен на основании норм обслуживания оборудования и норм выработки одного рабочего.

Таблица № 3.2.

Наименование операций

Компот черносмородиновый

Сок сливово-яблочный с мякотью

Пюре яблочное

Подача сырья

1

2

1

Инспекция

5

7

7

Сортировка

5

7

7

Мойка

1

2

1

Очистка

5

-

-

Измельчение

-

2

1

Варка (сиропа)

2

2

-

Бланширование

-

2

1

Фасование

2

1

1

Укупоривание

1

1

1

Стерилизация

5

5

5

Подготовка тары

2

2

2

Подготовка крышек

1

1

1

Оформление консервов

9

9

9

Вспомогательные операции

2

2

-

Пресование

-

-

-

Заготовка и хранение продуктов

-

2

2

Итого:

41

47

39

Всего с учётом графика работы цеха и совмещенности на отдельных технологических операциях 69 в смену, итого - 138 чел.

3.3 Автоматизация технологического процесса

Для автоматического осуществления различных производственных операций использующиеся автоматические системы замкнутого цикла. Системы замкнутого цикла характеризуются взаимным воздействием регулируемого параметра (температуры, влажности, давления, уровня и др.) и автоматического регулятора, т.е. состояние автоматического регулятора зависит от мгновенного значения регулируемого параметра, который в свою очередь зависит от действия регулятора. В консервном производстве измерение, контроль и регулирование режима обработки пищевых продуктов способствует сохранению витаминозности, улучшению вкусовых качеств и внешнего вида консервов.

Тип регулятора выбирается в зависимости от регулируемого объекта. Одним из важнейших характеристик регулируемого объекта является его ёмкость, т.е. количество жидкости, которая содержиться в объекте в данный момент времени.

Тип регулятора выбирают в зависимости от характеристики регулятора и регулируемого объекта.

3.4. Тепловое хозяйство

консервный завод сырье автоклав

3.4.1 Тепловые режимы автоклава в линии «Сок сливово - яблочный с мякотью с сахаром». Первый период работы автоклава.

Q1 = G1*C1*(tc-t1) = 940*0,482 = 940*0,482*(85 - 35) =

= 22654 кДж

Где: G1 - масса автоклава, 940 кг.

С1 - удельная теплоёмкость стали, 0,482 кДж/кгК

t1 - температура, до которой охлаждается автоклав, 35 оС.

Q2 = G2*C2*(tc - t2) = 210*0,482*(85 - 35) = 5061 кДж

Где: G2 - масса сеток, 210 кг.

Q3 = G3*C3*(tc - t3) = 212,64*0,84*(85 - 60) =

3572,352 кДж

Где: G3 - масса банок, 886*0,24 = 212,64 кг.

С3 - удельная теплоёмкость стекла, 0,84 кДж/кг.

Q4 = G4*C4*(tc - t3) = 478,44*3,56*(85 - 600) =

42581,16 кДж

Где: G4 - масса продукта, 886*0,5*1,08 = 478,44 кДж

С3 - удельная теплоёмкость продукта, 3,56 кДж/кг.

Q5 = G5*Cв*(tc - t1) = 500*4,19*(85 - 35) = 104750 кДж

Где: G5 - масса воды в автоклаве, 500кг.

Св - удельная теплоёмкость воды, 4,19 кДж/кг.

Q6 = 0,001Fa*T2*do*(Tст - Тв) =

= 0,001*6,5*1200*10*(30 - 25) = 390 кДж

Где: Fa - поверхность автоклава, 6,5 м В кВ.

Т2 - продолжительность подогрева, 1200 С

Тст - температура наружной стенки автоклава с учётом термоизоляции, оС

do - суммарный коэффициент теплоотдачи, Вт/м2 . К

Тв - температура воздуха в цехе, 25 оС.

dO = 9,7+0,07[(85+35)/(2*2)-25] = 10,0 Вт/кв. м. к

Q6общ. = 22654+5061+3572,352+42581,16+104750+390 = = 179008,5 кДж.

Расход пара во время первого этапа автоклава

Д1 = Qобщ./(in - iK) = 79008,5/(2627 - 502) = 84,2 кг

Где Д1 - расход пара в первый период работы энтальпия пара, 2627 кДж/кг энтальпия конденсата, 502 кДж/кг

Ди1 = 84,2/0,33 = 255,2 кг/ч

Второй период работы автоклава.

0,7 = 0,001*Fa*TЗ*d1*(tсм - tв) = 0,001*6,5*1500*10,92*(42,5 - 25) = 1863,2 кДж

Где: ТЗ - продолжительность собственного стерилизации, 1500 оС

tсм - температура наружной стенки в автоклавах с учётом теплоизоляции, принимаем равной половине температуры стерилизации, 42,5 оС.

d1 - сумарный коэффициент теплоотдачи при стерилизации, Вт/кВ.м.к.

d1 = 9,7+0,07*(42,5-25) = 10,92 Вт/кВ.м

Расход пара во второй этап работы автоклава.

Д1 = Q/(in-ik) = 1863,2/(2627-502) = 0,87 кг.

Часовой расход пара

Дч = 0,87/0,42 = 2 кг/ч

Для определения среднечасового расхода пара строим график расхода пара (рис 3.2.)

Количество циклов работы автоклавного парка определяем по формуле:

М = (n*8)/nб = 1852*8/886 = 16,7 ~ 17 циклов.

Максимальный интервал времени между загрузками автоклавов:

?T = (60*nб)/n = 60*886/1852 = 28 мин.

Оптимальный интервал времени между загрузками автоклавов: ?J = 20 мин.

Принимаем ?J = 30 мин.

График работы автоклавного парка.

Таблица 3.2.

№ № автоклава

№ № цикла

Начало загрузки

Окон чание загрузки

Окончание подог рева

Оконча ние стерилизации

Окончание охлаждения

Окончание разгрузки

1

2

3

4

5

6

7

8

1

1

800

830

850

915

930

935

2

2

830

900

920

945

1000

1005

3

3

900

930

950

1015

1030

1035

4

4

930

1000

1020

1045

1100

1105

1

5

1000

1030

1050

1115

1130

1135

2

6

1030

1100

1120

1145

1200

1205

3

7

1100

1130

1150

1215

1230

1235

4

8

1130

1200

1220

1245

1300

1305

1

9

1200

1230

1250

1315

1330

1335

2

10

1230

1300

1320

1345

1400

1405

3

11

1300

1330

1350

1415

1430

1435

4

12

1330

1400

1420

1445

1500

1505

1

13

1400

1430

1450

1515

1530

1535

2

14

1430

1500

1520

1545

1600

1605

3

15

1500

1530

1550

1615

1630

1635

4

16

1530

1600

1620

1645

1700

1705

1

17

1600

1630

1650

1715

1730

1735

Расход воды на охлаждение консервов:

W = 2,3[G4*(C4/Cп)*Lg*[(tc-to)/(tk-to)]+

+[(G1*CK1)/Cв]*[Lg*(tc-to)/(tk-to)]]

Где: G4 - масса продукта в автоклаве, 478,44 кг.

Cп - уд. теплоёмкость продукта, 3,56 кДж/кг.

Св - уд. теплоёмкость воды, 4,19 кДж/кг.

tk = 40 оС.

tk1 = 35 оС.

to = 18 оС.

tс = 85 оС.

G1 - масса автоклава, сеток, банок и воды

G1 = 940+210+212,64+500 = 1862,64 кг.

W = 2,3*[478,44*(3,5/4,19)*Lg*[(85-18)/(40-18)]+

+[(1862,64*0,6)/4,19]*Lg*[(85-18)/(35-18)]] =

= 2,3*(406,5Lg3+266,73lg3,9) = 773 кг

Wr = W/Tn = 773/0,25 = 3092 кг/ч.

Среднечасовой расход воды находим из графика расхода воды (рис. 3.3).

Конструктивный расчёт основных элементов автоклава.

1. Толщина стенок автоклава.

G = (P-D)/2Lg + C = (0,3*100)/(2*0,7*120)+0,3 = 0,48 см.

Где: D - внутренний диаметр автоклава, 100 см.

коэффициент прочности сварного шва, 0,7.

Lg - допустимое напряжение стали на растяжение, 120 МПа.

С - запас на коррозию, 0,3 см.

2. Толщина сферического днища крышки.

G = (P*r)/(2*Eg)+C = (0,3*150)/(2*120)+0,3 = 0,48 см.

Где: r - радиус сферы, 150 см.

3. Размер патрубка для пара.

dr =

Где: D - расход пара 257,2 кг/ч.

Vn - скорость пара, 30 м/с.

gn - плотность пара, 2,125 кг/куб.м.

4. Диаметр патрубка для воды.

dб =

где: W - расход воды, 3092 кг/ч

Vв - скорость воды, 1,5 м/с

gв - плотность воды, 1000 кг/куб.м.

3.4.2 Водоснабжение цеха

Расход воды на хозяйственно - питьевые нужды определяем из санитарных норм.

Общий расход воды на одного рабочего в смену 25 л.

Количество человек в смену 69.

Расход воды на хозяйственно - питьевые нужды.

W x.n. = 20*69 = 1725 л

Максимальный часовой расход воды при коэффициенте неравномерности, равном 3:

W x.n. = 1725*3 = 5175 л = 5,2 м3 в смену; 0,65 м3/ч.

Расход воды на одну процедуру 40 л при коэффициенте неравномерности, равном 3:

Wб = м3/л.

Расход воды на мойку полов и оборудования.

Мойка полов и оборудования осуществляется холодной и горячей водой с помощью резиновых шлангов из расчёта 1 шланг на 100 м2 площади помещений.

Количество шлангов 11 шт. (18*60 = 1080 м2).

Расход воды одним шлангом:

Wш = м3/ч

Где: D - диаметр трубопровода, 0,025 м.

V - скорость истечения воды, 1,5 м/с.

Определяем расход холодной воды.

Мойка холодной водой осуществляется 2 раза в смену по 15 мин., т.е. 0,5 ч. В смену.

Wх.в. = м3.

Где : n - число шлангов в цехе, шт.

Т - продолжительность мойки, ч.

Определяем расход горячей воды.

Мойка горячей водой осуществляется в течение 20 минут, т.е. 0,33 ч.

Wг.в. = м3.

Сводный расход воды

Таблица 3.3.

Статьи расхода

Коэф-т неравномерности

Максимальный расход воды, м3/ч

Хозяйственно-питьевые нужды

3,0

0,65

Бытовые нужды

3,0

1,035

Мойка оборудования холодной водой

1,0

1,856

Горячей водой

1,0

1,22

Технологические нужды

«Компот»

«Сок»

«Пюре»

1,5

26,09*1,5 = 39,135

66,49*1,5 = 99,735

43,292*1,5 = 64,938

Удельный расход воды

«Компот» м3/туб.

«Сок» м3/туб.

«Пюре» м3/туб.

3.4.3 Пароснабжение

Распределение пара по потребностям осуществляется через общий коллектор. Расход пара на хозяйственно-бытовые нужды.

Dх.б. = кДж

Где: Св - уд. теплоёмкость воды, кДж/кг *К

- расход горячей воды на хозяйственно-бытовые нужды, кг.

- начальная температура воды, оС.

- конечная температура воды, оС.

Максимальный расход пара на хозяйственно бытовые нужды при коэффициенте неравномерности равном 3: 40,8*3 = 122,4 кг.

Расход пара на нагрев воды для мойки оборудования горячей водой:

Д = кг.

Расход тепла на нагрев воды:

Qz.в. = кДж.

Максимальный расход пара на нагрев воды для мойки оборудования горячей водой при коэффициенте неравномерности, равном 1:197,3

Сводный расход пара.

Таблица 3.4.3.

Статьи расхода

Коэф-т неравномерности

Максимальный расход пара, кг/ч

Хозяйственно-питьевые нужды

3,0

-

Бытовые нужды

3,0

122,4

319,7/2= 159,85

Мойка оборудования

1,0

197,3

Технологические цели

«Компот»

«Сок»

«Пюре»

1,5

1,5

1,5

2557,2*1,5= 3835,8

4547,2*1,5= 6820,8

3452,2*1,5= 5178,3

Удельный расход пара

«Компот» кг/туб.

«Сок» кг/туб.

«Пюре» кг/туб.

3.4.4 Электротехническая часть

Подсчёт установленной мощности.

Установленная мощность силового оборудования определяется по номинальной мощности отдельных силовых токоприёмников.

Pn - номинальная мощность электрического поля кВт.

N - число машин, шт.

Расчёт потребляемой мощности.

Потребляемая мощность силовых токоприёмников рассчитывается на основе данных табл. 3.1. по формуле:

Рпотр.сил. = Руст.сил.*К

Где К- коэффициент опроса данной группы потребителей, 0,8

«Компот» 99,4*0,8 = 79,52 кВт

«Сок» 253,5*0,8 = 202,8 кВт

«Пюре» 149,6*0,8 = 119,68 кВт

Реактивная потребляемая мощность определяется по формуле

Qпотр.сил. = Рпотр.сил.*tg? = 0,75

«Компот» 99,4*0,8 = 79,52 кВт

«Сок» 253,5*0,8 = 202,8 кВт

«Пюре» 149,6*0,8 = 119,68 кВт

«Компот» 79,52*0,75 = 59,64 кВт

«Сок» 202,8*0,75 = 152,1 кВт

«Пюре» 119,68*0,75 = 89,76 кВт.

Электрическое освещение.

В цехе используется люминесцентное освещение.

Для определения установленной мощности освещения расчёт производится методом удельной мощности в соответствии с действующими отраслевыми нормами

Наружное освещение подразделяется на освещение проездов и проходов, а также охранное освещение.

Освещение проходов и проездов рассчитывается исходя из установки одной лампы через каждые 40-50 м длины проходов и проездов.

Расчёт установленной мощности.

Таблица 3.5.

Наименование помещений

Основная площадь м2

Удельная мощность для данных помещений по нормам, Вт/м2

Установленная мощность освещения кВт.

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены