Технико-экономическое обоснование реконструкции комбината по выпуску молочных сгущенных консервов

Обоснование производственной мощности и разработка проекта по реконструкции комбината по выпуску молочных сгущенных консервов. Описание технологии и расчет функциональных схем производства. Расчет оборудования и автоматизация технологического процесса.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 11.01.2012
Размер файла 230,2 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.

Размещено на http://www.allbest.ru/

4

Дипломная работа

Технико-экономическое обоснование реконструкции комбината по выпуску молочных сгущенных консервов

Содержание

Введение

1. Обоснование производственной мощности реконструируемого предприятия

2. Технологическая часть

2.1 Характеристика сырья, вспомогательных пищевых и не пищевых материалов

2.2 Обоснование выбора технологических схем производства

2.3 Описание технологического процесса производства консервов

2.3.1 «Молоко сгущенное стерилизованное»

2.3.2 Производство сгущенного молока с кофе и сахаром

2.3.3 Производство какао со сгущенным молоком и сахаром

2.4 Продуктовые расчеты

3. Расчетная часть

3.1 Расчет и подбор оборудования

3.2 Автоматизация технологического процесса

3.3 Теплосиловое хозяйство

3.3.1 Тепловой хозяйство

3.4.2 Водоснабжение цеха

3.4.3 Пароснабжение

3.4.4 Электротехническая часть

4. Контроль производства

4.1 Технохимический контроль

4.2 Микробиологический контроль

4.2.1 Цель и задачи бактериологического контроля

4.2.2 Организация микробиологического контроля

4.2.3 Классификация консервов в зависимости от величины pH и рецептуры

5. Архитектурно - строительная часть

6. Санитарно - техническая часть

7. Охрана труда

7.1. Территория предприятия

7.2. Размещение технологического оборудования

7.3 Мероприятия по технике безопасности

7.3.1 Требования безопасности, предъявляемые к производственному оборудованию

7.4 Мероприятия по производственной санитарии.

7.4.1 Борьба с выделениями, палью и неблагоприятными условиями микроклимата в производственном помещении

7.4.2 Борьба с шумом и вибрацией

7.4.3 Производственное освещение

7.5 Пожаробезопасность

7.6 Промышленная экология

8. Экономическая часть

Описание графической части

Введение

Одной из актуальных задач народного хозяйства на современном этапе является рациональное использование растительного и животного 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 и сырью животного происхождения, такому как молоко, мясо, рыба.

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 учетом потребительского спроса, социальных демографических и ряда организационных и технических условий.

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

Консервная промышленность в стране занимает одно из ведущих мест по количеству перерабатываемого сельскохозяйственного сырья, по объему производства консервов находилась еще недавно на втором месте в мире. В бывшем СССР выпуск консервов достигал 15 миллиардов условных банок. Но в конце 80-х годов производство консервов упало до 3,5 миллиардов условных банок - распад СССР, переход к рыночным отношениям породили спад консервного производства, и в 1995 году выработано лишь 0,6 миллиардов условных банок консервов, т.е. состояние консервной промышленности характеризуется глубоким кризисом. Но в последние два года наблюдается небольшой рост производства (около 2%) на фоне общего экономического кризиса страны и промышленности, это дает надежды на перспективу развития консервного производства.

Основные цеха: цех восстановленного молока, цех пастеризации и стерилизации, цех плавленых сыров, сгущения и сушки, цех готовой продукции.

Реконструкция вызвана необходимостью увеличения мощности комбината по выпуску сгущенных молочных консервов.

реконструкция комбинат производство молоко консервы

1. Обоснование производственной мощности реконструируемого предприятия

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

Потребность населения в продукции определяется умножением общего количества потребителей на среднесуточную норму потребления продукции одним человеком, которая составляет для данной группы консервов 0,05 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 обычного предусматривается в размере 10% от потребности населения в продукции.

Затем следует изучить техническое состояние действующих консервных предприятий в данном городе, выявить экономическую и технологическую целесообразность их дальнейших эксплуатации, возможность реконструкции отдельных объектов.

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

В таблице 1.2 приведен расчет мощности цеха сгущенных молочных консервов. Численность города 1300 тысяч человек. В городе имеется ОАО «Уфамолзавод» мощностью по выпуску молочных сгущенных консервов 9000 туб в год. Следовательно, для покрытия дефицита необходимо выработать 14725 туб в год.

Таблица 1.2 Расчет производственной мощности

Показатели

Туб/сутки

I

II

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 счет реконструкции действующих

заводов

- за счет строительства нового завода

40,0

4,0

44,0

25,0

-

19,0

19,0

-

Обоснование ассортимента вырабатываемой продукции

При обосновании ассортимента необходимо руководствоваться следующими задачами:

- обеспечить население широкими ассортиментами изделий, пользующимися наибольшим спросом в данном городе;

- учесть местные вкусы и национальные традиции;

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

Пароснабжение, электроснабжение, водоснабжение, хладоснабжение и канализация

Паросиловой цех занимается пароснабжением производственных цехов. Пар получают с ТЭЦ-2, как теплоноситель, давлением 12кг/см. в цехе установлены три парогенератора, марки И-120-1, производительностью 8m/4. парогенератор из химически очищенной воды получает технологический пар с давлением 4 кг/см, который идет на технологические нужды. Одновременно обеспечивает и отопительную систему всех производственных помещений. Для этого в цехе имеются бойлеры.

Также готовят горячую воду. Из центральной сети поступает холодная вода, её нагревают и подают на технологические нужды.

Электроэнергией комбинат обеспечивается от сетей ТЭЦ-2, по двум кабельным линиям напряжением 10кВт (один находится в работе, другой в резерве).

На комбинате имеется 5 силовых трансформаторов, где напряжение с 10кВт понижается до 0,4кВТ.

Каждый цех имеет свой ввод напряжением 0,4кВт, оборудованный защитой и учетом.

Все установленные электродвигатели работают на напряжении 380В, электропитание 220В.

Водой комбинат снабжается от предприятия «МУП УТВИС», из центральных сетей. Вода поступает питьевая. Давление в сети 4 кг/см.

Комбинат от центральных сетей имеет три ввода диаметром 300 мм.

Общий расход воды по комбинату составляет до 1,5 тысяч м в сутки.

Водоканал полностью обеспечивает комбинат водой, поэтому запаса воды комбинате нет.

Комбинат полностью канализирован. Самостоятельных очистных сооружений комбинат не имеет, они у города имеются.

Все канализационные воды перед сбросом в городскую сеть проходят специальные отстойники.

Из выше перечисленного можно сделать вывод о том, что строительство цеха экономически целесообразно и технически возможно.

2. Технологическая часть

2.1 Характеристика сырья, вспомогательных пищевых и не пищевых материалов

Молоко восстановленное - путем смешивания воды и сухого молока

При промышленной переработке молоко на единицу продукции зависит в основном от его состава. Средние данные о составе заготовляемого молока приведены в таблице 2.1. физические показатели сырья рассмотрены в таблицах 2.2 и 2.3. кроме того, ниже приведены размеры составных частей молока.

Величина отдельных компонентов молока

КомпонентДиаметр частиц, нн

Жир 100-10000

Казеин 5-100

Альбумин 5-15

Лактоза 1-1,5

Ионы 0,5

Таблица 2.1 Состав молока

Компонент

Массовая доля, %

среднее значение

пределы колебаний

Вода

Сухие вещества молока

В том числе:

жир

белки

казеин

сывороточные белки

лактоза

минеральные вещества

87,6

12,4

3,7

3,3

2,6

,07

4,7

0,7

84-89

11,0-16,0

2,7-6,0

2,0-3,8

2,2-4,0

0,3-0,9

4,5-5,0

0,6-0,85

В производстве молочных консервов используют молоко, заготовляемое по ГОСТ 13264-84, плотностью 1027 кгм.

К моменту переработки молока на молочные консервы его плотность не должна превышать кислотность 19Т, а для стерилизованных консервов - 18Т. Молоко должно быть термостойким. В зависимости от физико-химических и бактериологических показателей размешают два сорта молока. Характеристика заготовляемого молока приведена в таблице 2.2.

Обезжиренное молоко.

В молочно-консервном производстве обезжиренное молоко используют для нормализации цельного молока и для получения обезжиренных молочных консервов. Состав обезжиренного молока в расчете на 100г продукта приведен ниже.

Таблица 2.2 Органолептические, физические и микробиологические показатели молока.

Показатель

Сорт

первый

второй

Консистенция

Однородная жидкость без осадков и хлопьев

Вкус и запах

Чистый без посторонних привкусов и запахов

Цвет

От белого до слабо желтого

Кислотность, Т

16-18

16-20

Степень частоты по эталону, не ниже группы

1

2

Бактериальная обсемененность по редуктазной пробе, не ниже класса

1

2

Составные части обезжиренного молока

Витамины, мг

Вода, г 90-91

Белки, г 3,4-3,7

Жиры, г

Лактоза, г

Зола, г

ретинал

-каротин

тиамин

рибофлавин

Никотиновая кислота

Аскорбиновая кислота

Следы

Следы

0,04

0,15

0,1

0,4

Минеральные вещества, г

Натрий 52

Калий 152

Кальций 126

Магний 15

Фосфор 0,5

Железо 0,1

Энергетическая ценность, кДж (ккал) 130(31)

Сливки

Сливки, используемые для нормализации, должны иметь массовую долю жира не более 40%, кислотность плазмы сливок К п.с. (в град.Т) определяют по формуле.

где, Ксл - кислотность сливок, Т

Жсл - массовая доля жира в сливках, %

Кислотность плазмы сливок не должна превышать 26Т. Физические свойства сливок (плотность, теплоемкость и др.) зависят от температуры и массовой доли жира.

Пахта

В молочно-консервной промышленности используют пахту, полученную при производстве сладко-сливочного масла.

Основное отличие пахты от обезжиренного молока заключается в том, что она содержит сравнительно большое количество фосфолипидов, которые попадают в неё вместе с оболочками жировых шариков. Фосфолипиды - лецитин, кефалин, сфингомеилин - составляют в пакте 0,1872%, в обезжиренном молоке их содержится почти в 10 раз меньше - 0,0169%. Состав пакты в расчете на 100 г приведен ниже.

На нашем предприятии производство пахты не предусмотрено; масло сладко-сливочное не вырабатывается.

Углеводы и углеводные препараты.

Углеводы и углеводные препараты применяют в качестве затравки при кристаллизации лактозы, как желирующие или повышающие вязкость компоненты в производстве сухих смесей для мороженного и стерилизованных сливок

Лактоза

Сахар молочный мелкокристаллический (лактоза). Лактоза используется в качестве завтраки при охлаждении сгущенного молока с сахаром, в виде кристаллического порошка. Получают лактозу из сахара-сырца. Технологическая схема производства мелкокристаллической лактозы включает следующие основные операции: получения сахара - сырца - рафинация - размол - упаковывания. Лактоза - углевод, дисахарид. Эмпирическая формула С12Н22О11.

Требования, предъявляемые к завтраке, и показатели её качества по ОСТ 4963-73 приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3. Органолептические и микробиологические показатели завтраки

Показатель

Характеристика и норма

Внешний вид

Цвет

Запах

Влажность, %

Зольность

Массовая доля, %

хлоридов

сульфатов

кальция

молочной кислоты

Размер кристаллов, мкм

Упаковка

Масса одной упаковки, кг

Срок хранения, месс.

Кристаллический порошок

Белый в массе однородный

Без постороннего

0,5

0,3

0,1

0,1

0,1

0,1

3-4

Герметическая

1,3

6

Средние данные гранулометрического состава мелкокристаллического молочного сахара приведены ниже.

Размер частиц, мкм Массовая доля, %

до 210-35

2-415-30

4-635-40

6-810-15

более 10 менее 0,5

Молочный сахар упаковывают в полиэтилен и пленку ПЦ-2, герметически укупоренные банки из стекла и луженой жести. Срок хранения при температуре 202 С, составляет 6 месяцев.

Вкусовые наполнители.

Для придания молочным консервам специфического вкуса и запаха, и в целях расширения ассортимента используют разные вкусовые наполнители.

Кофе.

ГОСТ 6805-83. Кофе натуральный получают путем тонкого размола обжаренных плодов кофейного дерева (coffee) различных ботанических пород. Кофе натуральный жареный производится в зернах, молотый и молотый с добавлением цикория и винных ягод. Кофе натуральный жареный в зернах или молотый содержит 100% натурального кофе, а молотый с добавлением, содержит 80% натурального кофе и 20% жареного молотого цикория или жареных молотых винных ягод. Или их смеси в любых соотношениях. Нормативные показатели натурального кофе приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 Органолептические и физико-химические свойства натурального молотого кофе.

Показатель

Характеристика и нормы

Кофе без цикория

Кофе с цикорием

Внешний вид

Порошок коричневого цвета с включением светлой золотистой оболочки зерен

Вкус и запах

Хорошо выраженные вкус и запах нормально обжаренных кофейных зерен

с привкусом цикория

Влажность, % не более:

при выпуске с производства

4,0

4,0

При хранении в течение гарантийного срока

7,0

7,0

Массовая доля экстрактивных (растворимых в воде) веществ в расчете на сухое вещество, %

30-30

20-40

Массовая доля кофеина в расчете на сухое вещество, % не менее

0,7

0,7

Степень помола (проход через сито №095), % не менее

90,0

90,0

Массовую долю кофеина определяют в случаях, когда количество кофе вызывает сомнение. Качество кофе устанавливают для каждой однородной партии на основании испытаний, предусмотренных ГОСТ 6805-66. из каждой изъятой упаковочной единицы отбирают средние пробы кофе, от которых после тщательного перемешивания выделяют по методу диагоналей образец для исследования массой 250-500г. Внешний вид и цвет кофе в размолотом виде определяют визуально. Цветность можно определить с помощью фотометра ФТ-2. Вкус - только в экстракте. Влажность определяют одним из следующих способов: высушиванием в сушильном шкафу при температуре 130 С; высушиванием с помощь прибора ВЧ; высушиванием в сушильном шкафу при температуре 100С.

Кофе молотый, предназначенный для промышленной переработки, упаковывают в четырехслойные бумажные непропитанные мешки с массой нетто до 20кг, вложенные в чистые джутовые или тканевые мешки массой нетто до 40кг. Срок хранения 3 месяца.

Хранить кофе необходимо в чистых, сухих (с относительной влажностью воздуха не более 75%), хорошо вентилируемых и не зараженных амбарными вредителями, складских помещениях. Гарантийный срок хранения кофе молотого, упакованного в бумажные коробки и комбинированные банки, не более 3-6 месяцев; в жестяные банки под вакуумом - не более 10 месяцев; в жестяной банке без вакуума и полимерные материалы - не более 5 месяцев.

Какао - порошок

ГОСТ 108-76. Какао-бобы представляют собой семена различных ботанических сортов (до 20 видов) шоколадного дерева Theobroma Cacao. Бобы пригодны в пищу после ферментации. Обеспечивающей исчезновения горького вкуса, приобретение коричнево-красной окраски, ослабление вяжущего привкуса, удаление не приятных на вкус и запах кетонов, летучих кислот, разрушение липазы. В коричневой массе (какао-жмыхе) после выделения какао-масла остаются теобромин, кофеин, танин, углеводы, ферменты, витамины. Декстрин, образующийся из крахмала при ферментации бобов, придает какао гигроскопичность. В какао мало экстрактивных веществ. Его порошок образует в воде прочную суспензию взвесь. Которая не должна оседать в течение 2 минут. Нормативные показатели какао-порошка приведены в таблице 2.5.

Таблица 2.5 Органолептические и физико-химические показатели какао-порошка.

Показатель

Характеристика и норма

Внешний вид

Порошок от светло- до темно-коричневого, серый оттенок не допускается

Вкус и запах

Свойственные продукту

Консистенция

Однородная, при растирании между пальцами не должно быть крупинок

Массовая доля, % не более

влаги

золы

6

9

Кислотность, рН

7,1

Степень измельчения - остаток после просеивания на шелковом сите №38 и на металлическом сите №016, составляет не более 15%. Дисперсность - количество мелких фракций - не менее 90%; срок хранения в пачках или пакетах из полимерной пленки 6 месяцев; в бумажных пакетах - 3 месяца, в жестяных банках - 1 год.

Состав какао-порошка (в г на 100г продукта)

Вода4,0-4,5

Белки24,2

Жиры17,5-18,0

Углеводы

моносахариды3,5

крахмал24,4

Органические кислоты4,0

Зола5,0-6,3

Энергетическая ценность, кДж (ккал) 1561(373)

Вода 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 7лиэкл/л. Вода применяется для мойки сырья, приготовления сиропов, охлаждения консервов после стерилизации.

Сахар - песок

Гост 21-78. однородные по форме кристаллы белого цвета, с бликом, сладкого вкуса. Хорошо растворяются в воде. Сыпучий, не мелкий, 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

2.2 Обоснование выбора технологических схем производства

Технологические схемы производства разрабатываемых в проекте консервов, выбраны на основании действующей нормативно-технической документации.

При выборе технологических схем руководствовались следующими принципами:

- необходимостью обеспечения поточности производства технологического процесса;

- необходимостью обеспечения безопасности технологического процесса производства;

- необходимостью обеспечения экономичности процесса производства;

- необходимостью обеспечения удобства обслуживания технологического оборудования;

В данных технологических схемах предусмотрен непрерывный способ производства продукции.

Предусмотрена механизация загрузки автоклавных корзин, механизация. Технологических операций фабрикатного цеха.

Технологическая схема производства консервов «Кофе со сгущенным молоком и сахаром»

Оценка качества молока

Очистка молока от примесей и микроорганизмов

Охлаждение молока для расчетов нормализации и добавок

Сахар приготовление экстра добавок

Получение, обработка, смешивание с экстрактом молочно-сахарной смеси

Резервирование для нормализации

Получение компонента нормализации

Пастеризация и выпаривание общей смеси

Охлаждение, внесение затравки

Резервирование для кристаллизации лактозы

Фасование Подготовка и подача банок

Укупоривание Подготовка и подача крышек

Фабрикатное оформление

Складское хранение

Технологическая схема производства консервов «Какао со сгущенным молоком и сахаром»

Оценка качества молока

Очистка молока от примесей и микроорганизмов

Охлаждение молока для расчетов нормализации и добавок

Приготовление экстракта добавок

Получение нормализованной смеси

Пастеризация

Сгущение

Охлаждение

Фасование Подготовка и подача банок

Укупоривание Подготовка и подача крышек

Товарное оформление

Складское хранение

Технологическая схема производства консервов «Молоко сгущенное стерилизованное»

Оценка качества молока

Очистка молока от примесей и микроорганизмов

Охлаждение молока для расчетов нормализации и добавок

Получение компонента

Резервирование для нормализации

Пастеризация и выпаривание

Гемогенизация

Охлаждение

Фасование Подготовка и подача банок

Встряхивание

Укупоривание Подготовка и подача крышек

Стерилизация

Товарное оформление

Складское хранение

2.3 Описание технологического процесса производства консервов

Общая технология обработки и подготовки сырья.

Характеристика технологических операций при обработке и подготовке сырья приведена в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Операция

Характеристика

Примечание

1

2

3

Приемка

Получение сырья, оценка его качества, сортировка молока на кондиционное и некондиционное, учет массы. Пересчета объема молока в массу, производится по фактической плотности молока.

Пригодность сырья устанавливается на основе органолептической оценки, результатов физико-химических и бактериологических анализов.

Очистка

Освобождение молока от механических примесей. Осуществляется при температуре восстановления молока или с предварительным подогревом.

В тех случаях, когда на комбинате сепарируют все восстановленное молоко, очистку его можно не проводить.

Предварительная

пастеризация

Тепловая обработка сырого молока на фермах, низовых заводах или на центральном комбинате сразу после поступления молока способствует сохранению и стабилизации технологических свойств молока, повышает его термостойкость.

Предварительно пастеризованное и охлажденное молоко можно хранить до переработки 24ч, а в крайнем случае - до 48ч.

Промежуточное

хранение

Резервирование (накапливание) молока на варку ил сушку. Хранят очищенное молоко при температуре 42С.

Обычно хранят молоко в течение 4-12ч, более длительное время предварительно пастеризованное

Сепарирование

Получение компонентов нормализации, а также получение сливок, перерабатываемые на молочные продукты повышенной жирности, и получение обезжиренного молока, из которого вырабатываются нежирные молочные продуты. Оптимальная температура 40-45С. При этом выделяется механические примеси и часть микроорганизма

Сепарирование при температуре 60С, сопровождается накоплением большого количества сепараторной слизи, вспениванием сливок и обезжиренного молока. При сепарировании холодного молока производительность сепараторов снижается.

Нормализация

Регулирование доли жира и обезжиренных сухих веществ исходного сырья в такое соотношение, которое должно быть между ними в готовом продукте в соответствии с требованиями стандарта или технических условий. Кроме того, нормализация имеет место устанавливать в молоке такое соотношение компонентов, предусмотренное требованиями.

Нормализация осуществляется смешиванием нормализуемого молока с обезжиренным молоком или сливками в емкостях; подачей потоков нормализуемого молока и нормализующего продукта последовательно, с применением сепаратора-сливкоотделителя.

2.3.1 «Молоко сгущенное стерилизованное»

Очистка. Охлаждение хранение.

Для очистки от механических примесей, восстановленное молоко из танка направляют в центробежный молоко-очиститель. В случае применения центробежного очистителя для снижения вязкости и улучшения очистки, молоко предварительно подогревают до 40-45С.

После очистки молоко охлаждают 42С, в зависимости от длительности предстоящего хранения, а затем оставляют в танках, где хранят до переработки. Молоко можно не охлаждать, если оно непосредственно после очистки направляется на пастеризацию. При этом необходимо следить, чтобы кислотность его повышалась.

При хранении охлажденного молока необходимо через каждые два часа изменять его температуру термометром (в металлической или деревянной оправе), или дистанционным методом и записывать её в «журнал по хранению молока». Перед измерением температуры молоко следует тщательно размешивать.

В случае повышения температуры молока до 4-2С, при которой возможно развитие молочно-кислотных бактерий, а следовательно и повышение кислотности, его необходимо вновь охладить. Категорически запрещается охлаждение молока путем внесением в него льда или снега.

Стандартизация исходного молока.

Для обеспечения стандартного состава сгущенного молока по содержанию жира и сухих обезжиренных веществ исходного молока, перед сгущением стандартизируют.

При стандартизации молока завода исходят из следующего планового состава сгущенного цельного молока с сахаром: жира - 8,8%; сухого обезжиренного вещества - 20,7%; сахара (сахарозы) - 44,6%; вода - 25,9%. Соотношение жира и других веществ при этом составляет 8,8 : 20,7 = 0,425, что соответствует требованиям ГОСТа. При определении расхода сырья на выработку продукта планового состава, пользуются нормами, установленными исходя из следующего состава молока: содержание жира - 3,65%; сухих обезжиренных - 8,23%; общих сухих веществ - 11,88%; плотность молока - 1,028. при ином составе исходного молока, нормы рахода сырья будут изменяться.

Пастеризация стандартизированной смеси.

Пастеризация молока позволяет резко сократить общее количество микрофлоры в нем, а также инактивировать или резко ослаблять действие ферментов, которые могут быть причиной различных пороков молочных консервов. Кроме того, нагретая во время пастеризации стандартизированная смесь сразу же закипает, попадая в вакуум-аппарат.

При выработке сгущенного молока с сахаром, пастеризацию стандартизированной смеси проводят при температуре 85-90С. Целесообразно применять моментальное нагревание молока при температуре 106-112С, так как это обеспечивает подавление жизнеспособных бактерий, инактивирование ферментов и способствует сохранению нормальной консистенции продукта.

Стандартизированную смесь на молочно-консервных комбинатах, пастеризуют на пластинчатых и трубчатых аппаратах, а также можно пастеризацию проводить на вакуум - пастеризаторах, которые входят в вакуум - выпарную установку.

Сгущение молока.

Сгущенность процесса сгущения заключатся, в частичном удалении свободной воды, при условии сохранения системы в текущем состоянии при заданной температуре.

Пастеризованную смесь или молоко, а также сахарный сироп, перед поступлением в вакуум - выпарной аппарат фильтруют.

Для сгущения молока, наиболее целесообразно применять вакуум - выпарные аппараты. В частности, двухкорпусную вакуум - выпарную установку.

Температура кипения молока в вакуум - выпарном аппарате циркуляционного типа, в течение всего процесса сгущения должна быть по возможности низкой и не превышать:

в первом корпусе - 755С.

во втором корпусе - 522С.

Это позволяет получать продукт высокого качества. Кроме того, скорость выпаривания в вакуум - аппаратах повышается из-за большого перепада температур греющего пара и молока под вакуумом.

Для сгущения молока в вакуум - аппарате можно применять отработанный и вторичный (соковый) пар. Вследствие пониженной температуры кипения и интенсивной циркуляции молока, на греющих поверхностях вакуум - аппаратах образуется меньше пригара, чем при выпаривании под атмосферным давлением, благодаря чему продолжительность его работы без чистки намного увеличивается.

При выпаривании молока под вакуумом при температуре 54-60 С, разрежение в аппарате должно составлять 600-650мм.рт.ст., что соответствует остаточному давлению примерно 0,2-0,15 кг/см (20-15 кн/м).

В вакуум - аппаратах температура кипения равна температуре 49С, что обусловлено разрежением примерно 673мм.рт.ст. (остаточное давление 0,12кг/см/15кн/м).

Гомогенизация сгущенного молока.

С целью предотвращения отстоя жира сгущенное молоко, после сгущения, гомогенизируют при температуре 55-60С и давлении 150-250ат (15-25Мн/м).

После гомогенизации проверяют стандартность проверяют стандартность продукта и проводят пробную стерилизацию, для определения термостабильности и уточнения количества и уточнения количества добавляемых стабилизаторов.

Для повышения термостабильности молока допускается добавление к нему следующих пищевых солей:

а) лимоннокислого натрия трехзамещенного

(NaCHO5HO) - по ГОСТ 3161-57

б) фосфорнокислого натрия двузамещенного

(NaHPO12HO) - по ГОСТ 4172-48

в) двууглекислого натрия (NaHCO) - по ГОСТ 4201-48

Охлаждение, расфасовка, стерилизация.

После гомогенизатора продукт охлаждают до температуры 10-12С и расфасовывают в жестяные банки №7. после закатки все банки проверяют на герметичность. Негерметичные банки отбраковывают.

Затем сгущенное молоко в банках стерилизуют в аппаратах периодического или непрерывного действия при температуре 115-118 С с выдержкой 15-20мин. После стерилизации во избежание уплотнения пристенного слоя содержимое банки встряхивают в течение 1-2мин. На специальных машинах. Для определения стерильности продукта проводят термостатирование партий при температуре 37 С в течение 10 дней, после чего банки сортируют. Банки без дефектов этикетируют и отправляют на реализацию.

Гарантийный срок хранения сгущенного стерилизованного молока при температуре от 0 до 10С - 18 месяцев. Сгущенное стерилизованное молоко нельзя хранить при температуре ниже 0.

Производство сгущенного молока с сахаром и наполнителями (какао и кофе)

технологический процесс производства какао и кофе со сгущенным молоком и сахаром в основном аналогичен процессу производству сгущенного молока с сахаром. Дополнительными операциями в них являются обработка порошка какао, получение экстракта кофе и введение их сгущенное молоко с сахаром. В связи с этим ниже изложены лишь особенности производства консервов.

2.3.2 Производство сгущенного молока с кофе и сахаром

Для приготовления экстракта определенное количество кофе и цикория вносят в двустенный котел с мешалкой. Затем вливают горячую воду в количестве 4,5-5 частей (по массе) на одну часть кофейной смеси и тщательно размешивая, доводят массу до кипения. Кофейная масса, закипая, бурно вспенивается, поэтому, сначала в котел вливают лишь часть воды, а остальную воду доливают после окончания бурного кипения.

Кофейную массу выдерживают при температуре кипения 4-5мин., затем подогревание прекращают и дают кофейной массе осесть на дно котла. После 30 минутной выдержки экстракт сливают через марлю, а осадок, оставшийся в котле, промывают небольшим количеством горячей воды или отпрессовывают. Экстракт, полученный из-под пресса или после промывки кофейного осадка, присоединяют к экстракту, слитому из котла. В вакуум - аппарат экстракт вводят в самом конце сгущения, непосредственно после поступления последних порций молока и сахарного сиропа. В этом случае аромат кофе сохраняется в готовом продукте. Кофейный экстракт можно вводить в сгущенное молоко и в процессе его охлаждения, учитывая, что при этом в продукт попадает значительное количество воды.

Кофейную массу после промывки или отжатия на прессе вываривают вторично. Полученный вторичный экстракт используют вместо воды для приготовления последующих партий экстракта.

2.3.3 Производство какао со сгущенным молоком и сахаром

Порошок какао получают из бобов тропического дерева Theobroma cacao. Сырые бобы подвергают сначала ферментации, в результате которой они приобретают специфический аромат их обжаривают при 130-140С, прессуют для частичного удаления жира и измельчения до порошкообразного состояния.

Количество вносимого порошка какао должно составлять 73-74,5г на 1кг готового продукта при влажности порошка какао 5-6%. Исходное молоко стандартизируют, принимая следующий плановый состав готового продукта (%): влаги 26,8; жира молока 7,2; сахара 44,8; сухих обезжиренных веществ молока 14,1; сухого вещества какао 7,1.

Вносят порошок какао в сгущенное молоко следующим образом: чистый сахарный сироп и какао - сахарный сироп вводят в вакуум - аппарат, в конце сгущения молока.

Для приготовлении какао - сахарного сиропа, порошок какао смешивают с сахарным песком, тщательно перетирают смесь до полного уничтожения комочков какао, а затем варят в сыроварочном котле, добавляя воду (не более 30% от массы сахара и какао). Следует избегать длительного нагрева при высоких температурах (95-98С), так как крахмальные зерна, имеющиеся в порошке какао, могут разбухнуть, в результате чего продукт приобретет излишне густую желатиноподобную консистенцию.

Охлаждение сгущенного молока и кристаллизация лактозы.

Охлаждение сгущенного молока проводят при температурном режиме, обеспечивающим кристаллизацию молочного сахара (лактозы). Кристаллизация лактозы должна быть полной и проходить с образованием мелких кристаллов. При неполной кристаллизации во время хранения сгущенного молока при пониженной температуре могут образовываться крупные кристаллы. Вследствие чего консистенция его становится мучнистой и песчанистой. Длительное выдерживание при охлаждении может вызвать загустевание продукта при хранении.

Массовому образованию центров кристаллизации способствует внесение, так называемой затравки лактозы в виде пудры с размером кристаллов 3-4мкм в количестве не менее 0,02% к массе охлаждаемого сгущенного молока. С увеличением количества затравки интенсивность кристаллизации лактозы повышается. Пудру из лактозы перед использованием прокачивают в сушильном шкафу при температуре 100-105 С, в течение 1 часа. В качестве затравки используют также сгущенное молоко с сахаром, предыдущих варок с нежной, бархатистой консистенцией. Количество затравки должно составлять не менее 1% от объема охлажденного молока, для ускорения процесса кристаллизации при охлаждении сгущенного молоко непрерывно перемешивают.

Расфасовка сгущенного молока.

Сгущенное молоко следует расфасовывать непосредственно после охлаждения. При хранении продукта в охладителе, в течение 3-5ч перед расфасовкой сгущенное молоко тщательно перемешивают для равномерного распределения жира и кристаллов лактозы. При расфасовке необходимо строго следить за санитарным состоянием помещения и оборудования.

Сгущенное молоко расфасовывают в жестяные банки №7 (емкостью 325мл и количеством сгущенного молока 400г).

Подготовка банок, крышек.

Банки№7 проходят вначале через банкомоечную машину. В которой находятся на конвейере в несколько рядов отверстием вниз. По мере движения конвейера банки обрабатываются сначала горячей (80-90С) водой в течение 38 секунд, затем острым паром в течение 22 секунд и обсушиваются горячим (120С) воздухом в течение 1 минуты. Крышки банок подвергают такой же обработке. Чистые сухие банки по выходе из банкомоечной машины переворачивают в течке на 180.

Упаковывание сгущенных молочных консервов.

При упаковывании сгущенных молочных консервов с сахаром, банки вначале пропускают через банкомоечную машину, в которой они находятся на конвейере в несколько рядов отверстием вниз. По мере продвижения конвейера банки обрабатываются сначала горячей (80-90С) водой в течение 38-40с, затем острым паром в течение 20-22с и обсушиваются горячим воздухом (110С) или в пламени газовых горелок. Крышки банок подвергаются такой же обработке.

Чистые сухие банки по выходе из банкомата машины переворачиваются в течке на 180С, открытым концом вверх и поступают по транспортеру к разливочной машине. Важно, чтобы после горячей обработки не произошло бактериального загрязнения банок. Для наполнения банок применяют поршневые дозирующие машины производительностью 250-300 банок в минуту. Если консистенция продукта жидкая, может быть расплескивание при наполнении банок, тогда следует несколько уменьшить производительность машины до 240-200 банок в минуту.

Наполненные банки укупоривают на закаточной машине, после чего они обмываются в банкомоечной машине теплой водой и обсушиваются воздухом. Далее банки поступают на склад готовой продукции, где их этикетируют и упаковывают в ящики из гофрированного картона или досок.

Маркирование упаковки

Молочные консервы маркируют по ГОСТ 23651-79. сгущенные молочные консервы.

На дне металлической банки последовательно в один ряд штампуют 5-7 знаков: М (индекс молочной промышленности), номер предприятия - изготовителя, ассортиментный номер консервов. Например, молоко цельное сгущенное с сахаром, выработанное заводом №25, маркируется М2576.

На крышке металлической банки последовательно в один ряд штампуют 7 знаков: номер смены - одной цифрой; дату изготовления продукции - двумя цифрами (до девятого числа включительно, впереди ставится нуль); год изготовления, обозначенный двумя последними цифрами данного года. Например, консервы, выработанные в первую смену, 2 февраля 1998г, маркируются 1.02.02.98.

Допускается для специального потребителя наносить маркировочные знаки в 2 ряда в верхнем ряду слово «молоко», в нижнем ряду - номер смены одной цифрой, число изготовления двумя цифрами, месяц изготовления - двумя цифрами и год изготовления, обозначенный последней цифрой года.

2.4 Продуктовые расчеты

«Молоко сгущенное стерилизованное» ГОСТ 1923-60.

Состав молока, поступающего на производство:

массовая доля жира Жм = 3,7%;

сухого молочного остатка СМОм = 12,5%;

сухого обезжиренного молочного остатка СОМОм = 8,8%;

Плановый состав готового продукта

Жпр = 7,8%;

СМОпр = 25,5%;

СОМОпр = 17,7%;

Жпр/СОМОпр = 0,44 = Опр

Режим работы линии производства консервов «Молоко сгущенное стерилизованное»:

- количество условных суток максимальной загрузки в течение года - 120.

- расчетное количество смен в сутки максимальной загрузки - 2,7.

- в год - 325.

количество часов работы

в смену - 7

в год - 2275

мощность линии в смену 16 туб

в год - 5200 туб

Количество продукта в кг/смена и т/год

Мпр = 16400 = 6400 кг/см

или 2080000кг/год.

Количество нормализованного молока, требуемого для составления смеси:

Мн.ш. = Мпр (100-Пж) Жпр/Жн.с. 100,

где Пж - нормализуемые потери жира при нормализации Пж = 0,43%

Жн.с. - требуемая жирность нормализованного молока.

Жн.с. = 100ОпрСОМОм/(100-Жм)+ОпрСОМОм

Жн.с. = 1000,448,8/(100-3,7)+0,448,8

Жн.с. = 7,89%

Мн.м. = 64007,8(100-0,43)/7,89100

Мн.м. = 6299,79 кг/смену.

«Кофе со сгущенным молоком и сахаром»

Состав молока, поступающего на производство:

массовая доля жира = 3,7%

сухого молочного остатка СМОм = 12,5%

сухого обезжиренного оятатка СОМОм = 8,8%

Плановый состав готового продукта:

Жпр = 7,4%

СОМОпр = 14%

Жпр/СМОпр = 0,528 = Опр

САХпр = 45,5%

НАПпр = 5,6%

Режим работы цеха:

количество условных суток максимальной загрузки в течение года - 240

расчетное количество смен в сутки максимальной загрузки - 2,7

в год - 650

количество часов работы

в смену - 7

в год - 4550

мощность цеха в смену - 16туб

в год - 10400 туб.

Количество продукта в кг/смену и т/год

Мпр = 16400 = 6400 кг/смену

или 4160000кг/год

Количество нормализованного молока, требуемого для составления смеси:

Мн.м. = Мпр (100-Пж) Жпр/Жн.с. 100

Где, Пж - требуемая жирность нормализованного молока

Жн.с. = 100ОпрСОМОм/(100-Жм)+ОпрСОМОм

Жн.с. = 1000,5288,8/(100-3,7)+0,5288,8

Жн.с. = 4,6%

Мн.м. = 64007,4 (100-0,437)/4,6100

Мн.м. = 10251,4 кг/смену.

Количество свекловичного сахара:

Мсах = / (Мн.м.Жн.м/100) (САХпрС/Жпр) /кс,

где, С - коэффициент, учитывающий потери сахара при выпаривании и

фасовании продукта С=1

Кс - коэффициент, учитывающий общие потери сахара Кс = 1,0168

Мсах = / (10251,44,6/100) (45,51/7,4) 1,0168

Мсах = 2948,2 кг/смену.

Количество кофе и цикория:

Мк+ц = Ск.ц/0,3, где

Ск.ц. - масса сухих экстрактивных веществ кофе и цикория в продукте:

Ск.ц. = Мн.мЖн.мНАПпр/100Жпр

Ск.ц. = 10251,44,65,6/1007,4

Ск.ц. = 357 кг/смену

Мк+ц = 357/0,3

Мк+ц = 1189,53 кг/смену

Масса кофе:

Мк = Мк+ц - Мк = 198,2 кг/смену

Количество воды для приготовления экстракта:

Wb = Мк+ц (Ск - Сэ/Сэ).

где Ск - массовая доля экстрактивных веществ в кофе с цикорием Ск = 35%

Сэ - массовая доля экстрактивных веществ в экстракте Сэ = 35%

Wb = 39448,2 (35-25)/25

Wb = 1179,28 кг/смену

«Какао со сгущенным молоком и сахаром»

ГОСТ 718-84

Состав молока, поступающего на производство:

массовая доля жира Жм = 3,7%

сухого молочного остатка СМОм = 12,5%

сухого обезжиренного молочного остатка СОМОм = 8,8%;

Ом = 3,7/8,8 = 0,42

Плановый состав готового продукта:

Жпр = 7,5%

СОМОпр = 21,0%

СМОпр = 28,5%

Жпр/СОМОпр = 0,357 = Опр

Режим работы линии производства консервов «Какао со сгущенным молоком и сахаром»

количество смен в сутки максимальной загрузки - 2,7

в год - 325

количество часов работы

в смену - 7

в год - 2275

мощность линии в смену - 16туб

в год - 5200 туб

количество продукта в смену - 6400кг

в год - 2080000кг.

Количество нормализованного молока, требуемого для составления смеси:

Мн.м. = Мпр(100 - Пж)Жпр/Жн.с. 100

Жн.с. = 1000,3578,8/(100-0,43)/6,4100

Мн.м. = 64007,5/(100-0,43)/6,4100

Мн.м. = 7467,75 кг/смену.

3. Расчетная часть

3.1 Расчет и подбор оборудования

Расчет количества машин и аппаратов

1) непрерывного действия

n = N/M

где: n - число машин, шт

N - производительность линии, кг (шт)/ч

М - производительность машины, кг (шт)/ч

2) периодического действия

n = NT/(60V)

где: Т - время полного цикла аппарата, мин

V - рабочая вместимость аппарата, кг

V = Vg

V - вместимость аппарата, м

G - плотность продукта, кг/м

Расчет количества автоклавов

Линия «Молоко сгущенное стерилизованное»

n = 2434 шт/ч

ж/б; режим стерилизации: 20-20-20мин. При температуре 115С

количество банок, вмещаемых в одну сетку автоклава:

Z = 0.785 (dc/dv) a,

где: dc - диаметр сетки автоклава; 946мм

dv - диаметр банки, 76мм

a - отношение высоты сетки к высоте банки

a = hc/hб

hc - высота сетки, 700мм

hб - высота банки, 83,4мм

a = 700/83.4 = 8.3мм

принимаем а = 8

Время наполнения одной сетки

T = Z/n60

T = 97360/2432 - 24мин

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

Количество банок, загружаемых в автоклав

nб = 973шт

Продолжительность полного цикла работы автоклава:

T = 25+20+20+20+5 = 90мин.

Производство автоклава

М = nб60/Т = 97360/90 = 648 шт/ч

Число необходимых автоклавов

na = n/M = 2432/648 = 3.75 = 4т

Устанавливаем 4 автоклава Б6КАВ-2

Таблица 3.1 Технические характеристики машин и аппаратов

Наименование

Тип, марка

Производительность, кг(шт)/ч

Габариты мм

Масса, кг

Расход воды, м/ч

Расход пара, кг/ч

Расход электроэнергии кВТ/ч

Расчет количества м.

Расчет. Коэффициент использ. машин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Насос центробежный

36-3Ц3-5-10

10000 л/ч

520225503

5,5

2

Весы

Сепаратор - диспергатор

10000

150011321650

1300

2

Пластинный охладитель

ОСТ-М

3000 л/ч

13006551330

10,5

2

Пастеризатор

ОПЧ-3М

3000 л/ч

39003000

5,5

2

Фильтр

В9-ВФС

3

170078012250

476

4,0

2

Дозатор сахара

1,1

1

Вакуум - выпарная установка

400031008000

25

690

5,5

2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Гомогенизатор

А1-ОГМ-2,5

2500 л/ч

9256001610

40,0

2

Наполнитель

ДН

6000

125016001750

1380

2

Закаточная машина

Б4-КЗК-79

6000

201010602060

1555

3,0

2

Автоклав

Б6-КАВ-2

135022002410

940

1,9

476,7

4

Банкомоечная машина

МЖЧ-125

3600

255015001250

850

0,56

100

4,27

2

2432/3600 = 0,67

Линия товарного оформления

6000

343,12,4/5

8700

3

85

34,3

Подогреватель трубчатый

КТП-2

1800 л/ч

33005102350

600

1,0

2

Просеиватель

ПП-1

1500

1,0

1

Емкость для хранения молока

В-2-ОМВ-10

10000 м

5

Линия фасо-вания молоч. консервов

БЧ-ОКА-1

3000

34,3

2432/3000 = 0,81

Насос ротационный

НРМ-2,5

2500л/ч

650300285

3,0

Варочный котел

МЗС-244б

150л

100,0

0,6

2

3.2 Автоматизация технологического процесса

Для автоматического осуществления различных производственных операций используется 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 измерения, 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 емкость, т.е. количество жидкости, которая содержится в объекте в данный момент времени.

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

3.3 Теплосиловое хозяйство

3.3.1 Тепловой хозяйство

Тепловой расчет автоклава в линии «Молоко сгущенное стерилизованное».

Первый период работы автоклава

Q1 = G1C1 (tc - t1)

где, G1 - масса автоклава, 940кг

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

t1 - температура, до которой охлаждается автоклав, 35С

Q1 = 9400.482(115-35) = 36246,4кДж

Q2 = G2C2 (tc - t2)

где, G2 - масса сеток, 210кг

Q2 = 2100,482 (115-25) = 9109,8 кДж

Q3 = G3C3 (tc - t3)

где, G3 - масса банок, 9730,05 = 48,65кг

Q3 = 48,650,482 (115-35) = 1875,944кДж

Q4= G4C4 (tc - t3)

где, G4 - масса продукта, 9730,3161,08 = 332кг

С4 - удельная теплоемкость продукта, 3,56кДж/кгК

Q4 = 3323,56 (115-35) = 94553,6кДж

Q5 = G5Cв (tc - t1)

где, G3 - масса воды в автоклаве, 500кг

Св - удельная теплоемкость воды, 4,19кДж/кгК

Q5 = 5004,19 (115-25) = 188550,0кДж

Q6 = 0,001FaT2O (Tcт - Tв)

где, Fa - поверхность автоклава, 6,5м

T2 - продолжительность подогрева, 1200с

Tcт - температура наружной стенки автоклава с учетом термоизоляции, 37,5С

O - суммарный коэффициент теплоотдачи, Вт/мк

Tв - температура воздуха в цехе, 25С

O = 9,7+0,07/(115+35)/(22)-25/ = 10,575Вт/мк

Q6 = 0.0016.5120010.575(37.5-25) = 1031.06кДж

Qобщ = 36246+9109,8+1875,944+94553,6+188550,0+1031,06

= 331366,8кДж

Расход пара во время первого этапа автоклава

Д1 = Qобщ/(in-ik),

где, Д1 - расход пара в первый период работы

in - энтальпия пара, 2627кДж/кг

ik - энтальпия конденсатора, 502кДж/кг

Д1 = 331366,8/(2627-502) = 155,94кг

Дч1 = 155,94/0,33 = 472,5кг/ч

Второй период работы автоклава

Q7 = 0.001FaT31(tст - tв)

где: Т3 - продолжительность собственно стерилизации, 1200с

tст - температура наружной стенки в автоклавах с учетом

термоизоляции, принимаем равной температуры стерилизации, 57,5С

1 - суммарный коэффициент теплоотдачи при стерилизации, Вт/кВ.м.к

1 = 9,7+0,07(57,5-25) = 11,975Вт/мк

Q7 = 0.0016.5120011.975(57.5-25) = 3035.66rL;

Расход во второй этап работы автоклава

Д1 = Q7/(in-ik)

Д1 = 3035,66/(2627-502) = 1,4кг

Часовой расход пара

Дч = 1,4/0,33 = 4,2кг/ч

Для определения среднечасового расхода пара строим график расхода пара (рис. 3.2)Количество циклов работы автоклавного парка определяем по формуле: М = (n7)/nб = 24327/973 = 17.5 = 18

Максимальный интервал времени между загрузками автоклавов:

T = (60nб)/n, T = (60973)/2432 = 24мин.

Таблица 3.3 График работы автоклавного парка

№ автоклава

№ цикла

Начало загрузки

Окончание загрузки

Окончание подогрева

Окончание стерилизации

Окончание охлаждения

Окончание разгрузки

1

2

3

4

5

6

7

8

1

1

8-00

8-25

8-45

9-05

9-25

9-30

2

2

8-25

8-50

9-10

9-30

9-50

9-55

3

3

8-50

9-15

9-35

9-55

10-15

10-20

4

4

9-15

9-40

10-00

10-20

10-40

10-45

1

5

9-40

10-05

10-25

10-45

11-05

11-10

2

6

10-05

10-30

10-50

11-10

11-30

11-35

3

7

10-30

10-55

11-15

11-35

11-50

12-00

4

8

10-55

11-20

11-40

12-00

12-20

12-25

1

9

11-20

11-45

12-05

12-25

12-45

12-50

2

10

11-45

12-10

12-30

12-50

13-10

13-15

3

11

12-10

12-35

12-55

13-15

13-35

13-40

4

12

12-35

13-00

13-20

13-40

14-00

14-05

1

13

13-00

13-25

13-45

14-05

14-15

14-30

2

14

13-25

13-50

14-10

14-30

14-50

14-55

3

15

13-50

14-15

14-35

14-55

15-15

15-20

4

16

14-15

14-40

15-00

15-20

15-40

15-45

1

17

14-40

15-05

15-25

15-45

16-05

16-10

2

18

15-05

15-30

15-50

16-10

16-30

16-35

Расход воды на охлаждение консервов:

W = 2,3/(G4(C4/Cв)lg{(tc - to)/(tk - to)}+{(G1Ck1)/Cв}{lg(tc - to)/(tk - to)}

где: G4 - масса продукта в автоклаве, 332кг

Cп - удельная теплоемкость продукта, 3,56кДж/кгК

Cв - удельная теплоемкость воды, 4,19кДж/кгК

tk = 40С

tk1 = 35С

to = 18С

tc = 115С

G1 - масса автоклава, стеок, банок и воды

G1 = 940+210+48.65+500 = 1698.65кг

W = 2.3/{332(3.56/4.19)lg[(115-15)/40-18)]+[1698.650.6)/4.19]lg[(115-18)/(35-18)]} = 2,3 (2823,7+2434,8) = 607кг

Wr = W/Tп = 607/0,33 = 1839кг

Среднечасовой расход воды находим из графика расхода воды (рис. 3.2)

рис. 3.1 График работы пара

рис. 3.2 График расхода воды

Конструктивный расчет основных элементов автоклава

1 Толщина стенок автоклава

G = (P - D)/2lg+C

где, D - внутренний диаметр автоклава, 100см

P - избыточное расчетное давление, Мпа

- коэффициент прочности сварного шва; 0,7

lg - допустимое напряжение стали на растяжение, 120МПа

С - запас на коррозию; 0,3см G = (0.3100)/(20.7120)+0.3 = 0.48см

2 Толщина сферического днища крышки

G = (Pr)/(2Eg)+C

где, Pr - радиус сферы, 150см

G = (0.3150)/(2120)+0.3 = 0.48см

3 Размер патрубка для пара

dr =

где, D - расход пара, 476,7кг/ч

Vn - скорость пара, 30м/с

Gn - плотность пара, 2,125кг/м

dr = м

4 Диаметр трубки для воды

dв =

где, W - расход воды, 1839 кг/ч

Vв - скорость воды, 1,5м/с

gв - плотность воды, 1000кг/м

dв = м

3.4.2 Водоснабжение цеха

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды определяем из санитарных норм. Общий расход воды на одного рабочего в смену - 25л

Количество человек в смену - 50 человек

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды Wх.п. = 2550 = 1250л

Максимальный часовой расход воды при коэффициенте неравномерности, равном 3:

Wх.п. = = 535,7л/ч

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

Wв = (40nk)/7 = 857л/ч

Расход воды на мойку полов и оборудования. Мойка полов и оборудования осуществляется холодной и горячей водой с помощью резиновых шлангов из расчета 1 шланг на 100м площади помещений.

Количество шлангов - 18шт.

Расход воды одним шлангом:

Wш = (ПDV)/4 = (3,140,0251,5360)/4 = 2,7кубм/ч

где, D - диаметр трубопровода; 0,025м

V - скорость истечения воды, 1,5м/с

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

Wх.в = (n2,70,5)/7 = 3,5м/ч

где: n - число шлангов в цехе, 18шт.

T - продолжительность мойки, ч

Определяем расход горячей воды. Мойка горячей водой в течение 20 мин, т.е. 0,33ч.

Wг.в = (n2.7Tч)/7 = 2,3м/ч

Таблица 3 Сводный расход воды

Статьи расхода

Коэффициент неравномерности

Максимальный расход воды, м/ч

Хозяйственно-питьевые нужды

3,0

0,535

Бытовые нужды

3,0

0,857

Мойка оборудования

холодной водой

1,0

3,5

горячей водой

1,0

2,3

Технологические нужды

1,5

30,461,5 = 45,69

Удельный расход воды (45,69+3,596)/2,285 = 21,56м/туб

3.4.3 Пароснабжение

Распределение пара по потребностям осуществляется через общий коллектор.

Расход пара на хозяйственно-бытовые нужды

Dх.б = Qх.б/(in - ik)

где, in - энтальпия пара, 2627кДж/кг

ik - энтальпия конденсата, 502кДж/кг

Dх.б = 78998,26/(2627-502) = 37,2кг

Расход тепла на нагрев воды

Qн. = Wх.бCв(tk - tn)

где, Cв - удельная теплоемкость воды, 4,19кДж/кгК

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

tn - начальная температура воды, C

tk - конечная температура воды, C

Qн = 8574,19(40-18) = 78998,26кДж

Максимальный расход пара на хозяйственно-бытовые нужды при коэффициенте неравномерности равном 3, составляет 111,5кг

Расход пара на нагрев воды для мойки оборудования горячей водой:


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.