Приемное и молокохранильное отделение предприятия

Сброс сточных вод осуществляется в собственные поля фильтрации и выборочно в сеть городских очистных сооружений, которая подлежит очистки на городских очистных сооружениях. Ливневые сточные воды через систему отстойников сбрасываются в речку. Локальных очистных сооружений нет, но на канализационных насосных станциях есть дробилки, на полях фильтрации есть песколовки, иловые площадки-отстойники.

4. Индивидуальное задание

Процессы сушки широко применяются в промышленности и сельском хозяйстве. Объектами сушки могут быть разнообразные материалы на различных стадиях их переработки (сырьё, полуфабрикаты, готовые изделия).

Сушкой называется процесс удаления из материала любой жидкости, в результате чего в нём увеличивается относительное содержание сухой части. На практике при сушке влажных материалов, в том числе пищевых продуктов, удаляют главным образом воду, поэтому под сушкой понимают процесс обезвоживания материалов. Т.о., хотя понятие сушка является более общим, однако практически термин «сушка» и «обезвоживание» являются идентичными.

Материалы сушатся с различной целью: для уменьшения массы (это удешевляет их транспортировку), увеличения прочности (керамические изделия, древесина), повышения теплоты сгорания (топливо), повышения стойкости при хранении и для консервирования (зерно, пищевые продукты, биопрепараты).

Большинство пищевых продуктов являются влажными телами, содержащими значительное количество воды. Вода входит в состав растительных и животных тканей и являются необходимой составной частью пищи человека. Однако избыток воды снижает питательную ценность пищевых продуктов, значительно удорожает их транспортировку и может вызвать порчу продуктов вследствие жизнедеятельности различных микроорганизмов в водной среде. Поэтому большинство пищевых продуктов подвергают сушке, в процессе которой их влажность значительно снижается.

Сушка - это сложный технологический (физико-химический) процесс, который должен обеспечить не только сохранение качественных показателей материала, но в ряде случаев и улучшение этих показателей.

Процесс тепловой сушки пищевых продуктов заключается в переводе влаги, находящейся в них, в парообразное состояние и удаление образующегося пара во внешнюю, окружающую продукты, среду.

Существуют различные методы сушки материалов. Можно выделить 2 основных принципа:

1) удаление влаги из материала без изменения её агрегатного состояния - в виде жидкости.

2) удаление влаги из материала с изменением её агрегатного состояния, т.е. при фазовом преобразовании жидкости в пар.

Повышение производительности сушильных установок может быть достигнуто как экстенсивным методом, т.е. путём увеличения габаритов сушильной камеры, сокращением простоев и т.п., так и более эффективными интенсивными методами, путём повышения скорости сушки и соответствующего сокращения продолжительности процесса. Повышение концентрации сухого вещества, в очень сложных системах путём выпаривания при многократном использовании тепла в многокорпусной выпарной установке является так же более экономичным, чем процесс сушки испарением. В настоящее время сухое молоко является стратегически важным продуктом и входит в продовольственную корзину многих стран. Одним из распространенных способов конвективной сушки жидких продуктов является сушка их в распыленном (тонкодиспергированном) состоянии, или, как обычно говорят, сушка распылением (распылительная сушка). Этот способ широко применяется для сушки истинных и коллоидных растворов, суспензий, эмульсий, пульп и «подвижных» паст в химической, пищевой, биологической, фармацевтической и других отраслях промышленности и, в частности, для сушки молока и молочных продуктов, яиц, фруктовых соков, кормовых дрожжей, витаминов, крови и кровезаменителей, мыла, синтетических моющих средств, томатных продуктов, кофе, крупяных отваров и т.п. При сушке распылением материал диспергируется на частицы (капли) весьма малых размеров (10-100 мкм), что значительно увеличивает поверхность контакта их с сушильным агентом (поверхность испарения) и соответственно повышает интенсивность сушки. При этом способе продолжительность сушки и время пребывания материала в сушильной зоне аппарата составляет 5-30 с. В этих условиях решающее значение приобретает гидродинамика распыления (характер, скорость движения частиц и т.п.), которая влияет на тепло- и массообмен в процессе сушки; при этом массообмен (уменьшение размеров и массы частиц в результате испарения) оказывает в свою очередь влияние на гидродинамику процесса.

Специфические условия сушки материалов в распыленном состоянии обусловливают ряд характерных достоинств этого способа сушки, к которым относятся:

1) высокое качество высушенного продукта, температура которого в

значительной части процесса не превышает температуры мокрого термометра, причем качественные и количественные показатели (величину частиц, насыпную плотность сухого порошка, конечную влажность и температуру) можно регулировать;

2) отсутствие необходимости дополнительного измельчения готового

продукта, высокая его растворимость;

3) значительная начальная влажность продуктов (растворов) и достаточно низкая конечная влажность (на сушку могут поступать и «липкие» аморфные продукты, например отвары в виде пульпы или пасты);

4) высокая стойкость ограждений сушильной камеры, так как влажный материал не соприкасается с ними;

5) достаточная надежность пылеулавливающих устройств (батарейные циклоны, рукавные фильтры, электрофильтры, скрубберы), что предотвращает попадание пыли в помещение и т.д.;

6) высокая производительность установок, что способствует повышению их технико-экономических показателей и т.д.

Наряду с этим следует отметить и недостатки, присущие сушке в распыленном состоянии:

1) значительные удельные габариты установок, работающих при мягких режимах;

2) сложность и высокая стоимость оборудования для распыления продуктов и улавливания пыли;

3) сравнительно высокие энергетические затраты (теплоты и электроэнергии).

В связи с этим важное значение приобретает интенсификация тепло- и массообмена при распылительной сушке, что будет способствовать лучшему использованию сушильного агента; применение в некоторых случаях рециркуляции сушильного агента; применение испарительно-сушильного способа обезвоживания растворов с низкой начальной концентрацией и сушка с многократным, распылением и рециркуляцией раствора.

Распыление жидкости в сушильных установках может производиться различными методами и при помощи разных устройств, из которых наибольшее применение получили следующие:

1) центробежные дисковые распылители;

2) механические (гидравлические) форсунки;

3) пневматические форсунки;

4) распыление ультразвуком.

Обычно процесс распыления жидкости, поступающей в сушильную камеру из щелевого сопла, состоит из ряда явлений: преобразование (деформация) струи жидкости в пленку (нити) в распыляющем устройстве; возмущения на поверхности этой пленки при выходе ее из распылителя, обусловленные изменением скорости и влиянием окружающей среды (воздуха); распад пленки на отдельные капли под действием поверхностного натяжения; коалесценция капель при соударении, характер которой обусловлен методом распыления и конструкцией распылителя. В соответствии с этим к распылителям предъявляется ряд требований и, в частности, обеспечение оптимальной формы факела распыла и однородности капель требуемых размеров, эксплуатационная надежность и простота обслуживания (предотвращение засорения выходных отверстий, особенно при распылении грубых суспензий), высокая пропускная способность при минимально возможных энергозатратах и др.

Энергозатраты при распылении обусловлены работой деформации жидкости, протекающей со значительной скоростью; преодолением сил поверхностного натяжения при образовании межфазной поверхности (капель) и сил вязкости; сообщением каплям кинетической энергии и преодолением гидравлических сопротивлений.

На гидродинамику струи распыляемой жидкости влияет целый ряд факторов, в частности свойства раствора, метод распыления, аэродинамические условия взаимодействия жидкости и газа, тепло- и массообмен в сушильной камере и др.

В настоящее время сухое молоко является стратегически важным продуктом многих стран, поскольку приносит немалый доход. Сухие молочные продукты широко распространены в области реализации пищевых продуктов. Их употребляют как взрослые, так и дети. Существует широкий ассортимент выпуска сухих молочных смесей. В основном они предназначены для кормления детей до года и старше. Но существуют смеси, которые употребляют беременные женщины и кормящие матери, а также спортсмены. На данный момент ассортимент таких продуктов постоянно увеличивается. Поэтому темой моего дипломного проекта является установка для сушки сухого молока, производительностью 1000 кг/ч.

Распылительная сушилка

Назначение, техническая характеристика распылительной сушилки.

Оборудование представляет собой распылительную сушильную установку, с псевдоожиженным слоем, предназначенную для сушки детского питания, обезжиренного и цельного молока.

Так же установка предназначена для сушки распылением концентратов для производства сухих молочных основ «Малыш» и «Малютка».

Необходимые энергоресурсы:

1) Установленная мощность: 225кВт

2) Энергоносители:

- пар 16 бар: 3000 кг/час

- пар 3 бар: 220 кг/час (имеется постоянно)

- сжатый воздух 6 бар: 15,8 Н?м³/час

- вода пожаротушения: 104 м³/час (имеется постоянно)

- холодная вода: 1,4 м³/час (пуск)

Техническая характеристика:

Температура воздуха сушки:

1) На входе в сушильную башню: 180 ?С.

2) На выходе из сушильной башни: 80 ?С.

3) На входе в инстантайзер: 60 ?С.

4) Центральная часть инстантайзера: 30?С.

5) На выходе из инстантайзера: 10?С.

Производительность сушильной установки: 1000 кг/ч.

Принцип работы:

Из существующих питательных сборников продукт прокачивается через подогреватель в гомогенизатор / насос высокого давления, а затем в форсуночный атамайзер, где он распыляется на мелкие капли.

Процесс прямоточной сушки контролируется двумя регуляторами температуры. Один обеспечивает постоянную температуру воздуха на входе путём контроля парового воздухонагревателя, а другой контролирует температуру воздуха на выходе через дозу загрузочного материала, закачиваемого в атамайзер. Таким образом, выпаривание воды сохраняется постоянным. Окончательная сушка происходит во внутреннем и внешнем псевдоожиженных слоях путём контроля температуры воздуха на входе посредствам косвенного нагрева воздуха паром. Порошок охлаждается в существующей охлаждающей транспортной системе. Воздух через сушилку сохраняется постоянным, с помощью контролируемого воздушного потока из вентилятора подачи и постоянного давления воздуха в установке, автоматически регулируемого вытяжным вентилятором.

Отработанный сушильный воздух и мельчайшие частицы выходят из сушильной камеры через два канала в потолке сушильной камеры. Воздух и мельчайшие частицы разделяются в существующей системе циклонов.

Мелкие фракции могут возвращаться в зону распыления и агломерирваться с влажными частицами порошка для получения агломерированного порошка. В качестве альтернативы мелкие фракции могут направляться в систему охлаждения порошка. Воздух из циклонов вводится в атмосферу с помощью существующего всасывающего вентилятора и вытяжного канала.

Вторичный сушильный воздух нагревается в паровом воздухоподогревателе косвенного нагрева.

Установка для производства сухого быстрорастворимого молока снабжена инстантайзером. Инстантайзер имеет перфарированную вибрирующую пластину, образующую три секции, через которые снизу вверх проходит воздух: в первых двух горячий, а в третей холодный, нагнетаемый вентилятором.

Принцип работы распылительной сушилки по технологической схеме:

Продукт с помощью продуктового насоса подаётся в сушильную башню на форсуночный распылитель, где распыляется на мелкие капли. В зону распыления продукта подаётся греющий воздух. Нагнетательным вентилятором воздух продувается через паровой калорифер, где нагревается до температуры 160 - 180 ?С. В калорифере нагревается воздух с помощью острого пара (Р=16 бар) (t=220 ?С).

Распылённый продукт, смешиваясь с горячим воздухом мгновенно высушивается. Температура входящего воздуха при этом мгновенно падает до температуры выходящего воздуха, за счёт испарения влаги из сгущёнки, после соприкосновения с продуктом. Перед сушильной башней расположена улитка, в которой воздух приобретает определённое движение (круговую траекторию).

Высушенный порошок опускается в конусную часть сушилки (сушильной башни). Часть воздуха отсасывается вытяжным вентилятором. При этом воздух проходит через циклон, в котором происходит отделение сухого порошка от воздуха, за счёт центробежной силы, возникающей в циклоне. Основная масса порошка из сушильной башни попадает в инстантайзер. Всего в установке насчитывается три циклона: два на сушильную башню; один на инстантайзер.

В сушильной башне постоянно поддерживается разряжение, которое необходимо для сохранения свойств молока (сохранение молочного белка, витаминов, минеральных веществ и т.д.). Разряжение в башне создаётся за счёт разности производительности вентиляторов (вытяжной более производительный, чем нагнетательный).

Порошок из сушильной башни попадает в инстантайзер. Во время работы инстантайзер вибрирует. Вибрация создаётся за счёт двух валов эксцентриков. Инстантайзер разделён на две половины перфорированным листом. Отверстия в нём насверлены таким образом, чтобы придать движение порошка к выходу (под углом). За счёт вибрации и нагнетания воздуха под перфорированный лист, порошок находится в псевдоожиженном слое (кипит).

Псевдоожиженный слой, двигаясь к выходу проходит через зоны, с различной температурой воздуха (всего три зоны): 1 - t = от 80 до 60?С, 2 - t = 50 до 30 ?C, 3 - t=30 - 10 ?C. Температуры достигаются с помощью калориферов в которые подаются: в первой зоне - пар; во второй - горячая вода, либо пар; в третей - ледяная вода - для окончательного охлаждения. Температура выходящего продукта приблизительно 15 - 20 ? С.

После инстантайзера установлено вибросито, которое способствует разделению нерастворимых частиц.

В циклоне также поддерживается разряжение за счёт более производительного вытяжного вентилятора, который протягивает воздух через циклон, в котором в свою очередь происходит отделение порошка от воздуха.

Из всех трёх циклонов порошок через шлюзовой затвор попадает в пневмотрассу, а затем транспортируется в зону распыления сгущёнки, с помощью газодувки (либо компрессора).

Попадая в зону распыляемого сгущённого молока, на частичку сухого порошка налипают капельки жидкого молока, образуя твёрдые гранулы высушенного продукта. Таки образом происходит гранулирование сухого молока, которое способствует быстрому растворению в жидкой среде.

Список используемых источников

1 Твердохлеб, Г.В. Технология молока и молочных продуктов: Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений/ Г.В. Твердохлеб, З.Х. Диланян, Л.В. Чекулаева, Г.Г. Шиллер. - М.: Агропромиздат, 1991. - 463 с.

2 Дьяченко, П.Ф. Технология молока и молочных продуктов: Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений/ П.Ф. Дьяченко, М.С. Коваленко, А.Д. Грищенко, А.И. Чеботарев. - М.: Пищевая промышленность, 1974. - 447 с.

3 Крусь, Г.Н. Технология молочных продуктов: Учебники и учеб. пособия для учащихся техникумов/ Г.Н. Крусь, Л.В. Чекулаева, Г.А. Шалыгина, Т.К. Ткаль. - М.: Агропромиздат, 1988. - 367 с.

4 Крусь, Г.Н. Технология молока и молочных продуктов: Учеб. пособие для студентов вузов / Г.Н. Крусь, А.Г. Храмцов, З.В. Волокитина, С.В. Карпычев. - М.: КолосС, 2004. - 455 с.

5 Программа и методические указания второй технологической практики для студентов специальности 49 01 02 - «Технология хранения и переработки животного сырья» специализации 49 01 02 02 - «Технология молока и молочных продуктов»/ Т.Л. Шуляк, А.А. Алексеенко, 2006.

6 Выписки из технологических инструкций ОАО «Беллакт».

7 Золотогоров, В.Г. Организация и планирование производства: практическое пособие/ В.Г. Золотогоров. - Мн.: ФУАинформ, 2001 - 528 с.

8 Кожекин, Г.Я. Организация производства: Учебное пособие/ Г.Я. Кожекин, Л.М. Синица. - Мн.: ИП «Экоперспектива», 1998. - 334 с.

Размещено на Allbest.ru