Расчет оборудования линии производства многослойных конфет

Размещено на http://www.allbest.ru/

Машинно-аппаратурная схема механизированной поточной линии производства многослойных неглазированных конфет с валковыми формующими механизмами

Сахар-песок из мешков загружается в бункер элеватора 4, которым подается на просеиватель 5 для очистки от посторонних примесей и крупных частиц. Проходя мимо магнитов, сахар-песок очищается от металлических примесей. Просеянный сахар поступает в барабанный дозатор 6 сиропной станции.

В смеситель и растворитель 8 с помощью двухплунжерного насоса-дозатора 1 дозируются горячая вода из бачка 7, патока из бачка 3 или инвертный сироп из бачка 2. Плунжерным насосом 9 раствор подается в змеевик варочной колонки 10.

В пароотделителе 11 отделяется вторичный пар. Сироп поступает в сборник 12, а из него через фильтр 13 насосом 14 подается в одну из секций трехсекционного бака-сборника 15. В остальные две его секции подаются патока и пюре.

Плунжерными насосами-дозаторами 16 компоненты дозируются в смеситель непрерывного действия 17. После перемешивания смесь плунжерным насосом 18 подается на уваривание в варочную колонку 19.

В пароотделителе 20 удаляется вторичный пар, а уваренный сироп поступает в помадосбивальную машину 21. Готовая помада самотеком поступает в резервуар 22, на дне которого установлен шнек, подающий помаду к шестеренному насосу 23.

Этим насосом помада подается в два смесителя 24 и 26 с Z-образными лопастями.

Два смесителя установлены в линии с целью приготовления двух- или трехслойных конфет. Рецептурное количество помады и тертого ореха отмеряется по массе. Спирт, вино, эссенции загружаются последними. Затем все компоненты тщательно перемешиваются, после чего корпус смесителя 24 опрокидывается и масса стекает в приемный резервуар со шнеком и обогреваемым корпусом. Шнек нагнетает массу в насос 25, подающий ее по трубопроводам в приемные воронки первого и третьего формующих механизмов 30.

Аналогично из смесителя 26 масса поступает в резервуар 27 со шнеком, нагнетается в наклонный 28 и горизонтальный 29 шнеки и подается ими в воронку второго формующего механизма.

Формование бесконечного конфетного пласта на движущейся транспортерной ленте осуществляется валковыми формующими механизмами, имеющими по два гладких вращающихся навстречу друг другу валка. Валки, полые изнутри, охлаждаются рассолом.

Для снятия пласта с валков снизу установлены ножи. При движении транспортерной ленты 32 пласты накладываются один на другой, образуя двух- или трехслойный пласт.

Двигаясь вместе с транспортерной лентой, конфетный пласт поступает в охлаждающую камеру 31, а затем на резательную машину непрерывного действия 33. Для продольной резки установлены дисковые ножи, для поперечной - гильотинный нож, совершающий сложное движение.

Конфеты после резательной машины укладываются на жесткие листы из прессованного картона, которые подают поштучно вручную из стопки 34 в щель между транспортером резательной машины и транспортером 35. Этим транспортером листы с конфетами подаются на круговой транспортер 36, предназначенный для плавного поворота листов под углом 90°, если длина помещения не позволяет расположить всю линию по прямой.

Далее поток конфет на листах поступает на трехъярусный ленточный транспортер 40 для непрерывной выстойки. Листы с конфетами с верхнего яруса на нижний передаются с помощью механизма 39.

С нижнего яруса наклонным транспортером 41 и горизонтальным транспортером 37 листы с конфетами поступают к заверточным машинам 38. Машинистки заверточных машин вручную снимают листы с конфетами с транспортера и укладывают их на стол машины. Завернутые конфеты транспортерами 42, 43 и 44 подаются на автоматические весы 45. Здесь происходит порционное автоматическое взвешивание и засыпка конфет в короба из гофрированного картона, которые транспортером 46 подаются на машину 47 для оклейки их гуммированной лентой. Заклеенные короба на тележках поступают в экспедицию фабрики.

Расчет технологического оборудования

многослойный конфета производство

Расчет просеивателя с плоским ситом для сахара-песка

Производительность просеивателя с плоским ситом П (кг/с)

,

кг/с.

где В - ширина сита, м (В = 0,6 м); h - толщина слоя материала на сите, м (h = 0,04 м); - скорость перемещения материала по ситу, м/с ( = 0,1 м/с); - объемная масса материала (сахара-песка) кг/м3 ( = 800 кг/м3); K - коэффициент заполнения сита (K = 0,6).

Расчет барабанного дозатора для сахара-песка

Производительность барабанного дозатора для сахара-песка П (кг/с)

,

кг/с.

где m - число карманов барабана, шт. (m = 10 шт.); F - площадь поперечного сечения кармана барабана, м2 (F = 0,004 м2); l - длина кармана барабана, м (l = 0,1 м); n - частота вращения барабана, с-1 (n = 0,1 с-1); - объемная масса сахара-песка, кг/м3 ( = 800 кг/м3); K - коэффициент заполнения кармана барабана (K = 0,9).

Расчет смесителя периодического действия

Производительность смесителя периодического действия П (кг/мин)

,

кг/мин.

где V - вместимость месильной камеры, м3 (V = 0,25 м3); - плотность конфетной массы, кг/м3 ( = 1300 кг/м3); K - коэффициент заполнения месильной камеры (K = 0,6); - длительность дозировки сырья, замеса и разгрузки месильной камеры, мин (длительность дозировки сырья 3 мин, длительность смешивания 15 мин, длительность разгрузки смесителя 5 мин, = 23 мин).

Расчет транспортирующего шнека

Производительность транспортирующего шнека П (кг/с)

,

кг/с.

где D - диаметр окружности шнека, м (D = 0,3 м); d - диаметр вала шнека, м (d = 0,05 м); n - частота вращения шнека, с-1 (n = 0,8 с-1); S - шаг витков шнека, м (S = 0,1 м); - плотность конфетной массы, кг/м3 ( = 1300 кг/м3) K - коэффициент заполнения шнека (K = 0,7).

Расчет валковой формующей машины

Производительность валковой формующей машины П (кг/ч)

,

где В - ширина пласта, м (В = 0,4 м); h - толщина слоя пласта, м (h = 0,012 м); - скорость ленты конвейера, м/с; - плотность конфетной массы кг/м3 ( = 1300 кг/м3); с - коэффициент, учитывающий возвратные отходы (с = 0,9).

Определим скорость ленты конвейера, полагая, что производительность валковой формующей машины равна производительности линии кг/ч.

;

м/с.

Расчет резательной машины комбинированного типа

Производительность резательной машины комбинированного типа П (кг/с)

,

где z - число ножей на скалке, шт. (z =20 шт.); F - площадь поперечного сечения конфетного корпуса, м2 (F = 0,00021 м2); - скорость ленты конвейера, м/с; - плотность конфетной массы кг/м3 ( = 1300 кг/м3); с - коэффициент, учитывающий возвратные отходы (с = 0,9).

Определим скорость движения ленты конвейера резательной машины, полагая, что производительность резательной машины равна производительности линии кг/ч.

,

м/с.

Расчет змеевиковой варочной колонки

Часовая производительность (кг/ч) линии по готовым изделиям

,

кг/ч.

где Псм - сменная производительность линии по готовым изделиям, кг/смену (Псм = 1600 кг/смену); - длительность работы смены, ч ( = 7,5 ч).

Часовой расход рецептурной смеси Gрс (кг/ч)

,

кг/с

где Wс - влажность помадного сиропа, % (Wс = 14 %); Wрс - влажность рецептурной смеси, % (Wрс = 18 %); Gс - часовой расход помадного сиропа, кг/ч (принимаем Gс = =213,3 кг/ч=0,059 кг/с).

Расход греющего пара и площадь поверхности теплообмена определим на основе уравнения теплового баланса, которое для змеевикового вакуум-варочного аппарата при уваривании рецептурной смеси имеет вид

,

где срс и сс - удельная теплоёмкость рецептурной смеси и помадного сиропа, Дж/(кгоК); tрс и tс - температура рецептурной смеси и помадного сиропа, оС (принимаем tрс = 90 оС и tс = 120 оС); Д1 - расход греющего пара, кг/с; Д2 - количество выпаренной влаги, кг/с; и - удельная энтальпия греющего пара и конденсата, Дж/кг; - удельная энтальпия вторичного пара, Дж/кг; Qп - потери теплоты аппаратом в окружающую среду, Дж/с (принимаем Qп = 2000 Дж/с).

Удельная теплоемкость рецептурной смеси или сиропа

,

где с - удельная теплоемкость рецептурной смеси или помадного сиропа, t - температура рецептурной смеси или сиропа; а - концентрация сахара в растворе, кг/кг (принимаем а = 0,55 кг/кг).

Удельная теплоемкость рецептурной смеси

Дж/(кгоК).

Удельная теплоемкость помадного сиропа

Дж/(кгоК).

Количество выпаренной влаги

,

где а1 и а2 - содержание сухих веществ в рецептурной смеси и сиропе, кг/кг (а1 = 0,82 кг/кг и а2 = 0,86 кг/кг).

кг/с.

Расход греющего пара для аппарата

.)

Принимаем температуру греющего пара равной 158 оС при давлении пара 0,6 МПа. Энтальпию греющего пара и конденсата определим по соответствующим таблицам для сухого насыщенного пара при указанном давлении и температуре. Энтальпию вторичного пара определим при остаточном давлении в вакуум-камере 0,02 МПа. Температуру конденсата принимаем равной 155 оС. Тогда энтальпии составят:

= 2,7106 Дж/кг; = 6,3105 Дж/кг; = 2,5106 Дж/кг.

кг/с.

Площадь поверхности теплообмена F (м2) змеевикового вакуум-варочного аппарата

,

где K - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 К) (принимаем K = 350 Вт/(м2 К)); tср - средний температурный напор между продуктом и греющим паром, оС.

Определим больший tб и меньший температурный напоры tм

tб = 155 - 90 = 65 оС;

tм = 158 - 120 = 38 оС.

Проверяем условие: (tб/tм) = 65/38 > 1,8, то tср определяем как среднелогарифмическую разность

.

.

м2.

Расчет помадосбивальной машины

Количество теплоты Qс (Вт), которое отдаёт помадный сироп при его сбивании в помадную массу

,

где сп - удельная теплоёмкость помады, Дж/(кг К) (сп = 2500 Дж/(кг К); tп - температура помады, С (tп = 60 С); Gтф - количество сахарозы в твёрдой фазе, кг/с (Gтф = 80%); q - скрытая удельная теплота кристаллизации сахарозы, Дж/кг (q = 4190 Дж/кг).

Количество сахарозы в твердой фазе

кг/с.

Вт.

Расход охлаждающей воды Gв (кг/с)

,

где Qв - количество теплоты, передаваемое водой при помадообразовании, Вт; св - удельная теплоёмкость воды, Дж/(кг К) (св = 4190 Дж/(кг К)); , - конечная и начальная температура охлаждающей воды, С ( = 15 С, = 20 С).

Теплота, выделяемая сиропом, в основном воспринимается водой. Поэтому пренебрегая потерями теплоты на нагревание конструктивных элементов машины и в окружающую среду, можно принять Qc = Qв.

кг/с.

Площадь общей поверхности теплообмена F (м2)

,

где K - коэффициент теплопередачи через стенку рубашки, Вт/(м2 К) (K = 400 Вт/(м2 К)); tср - средний температурный напор между охлаждаемой массой и охлаждающей водой, оС.

Средний температурный напор определяется как среднеарифметическая величина

,

где больший tб и tм - больший и меньший температурный напоры между помадной массой и охлаждающей водой в начале и конце поверхности теплообмена (tб = 120-20 = 100 С и tм = 60-15 = 45 С)

С;

м2.

Длина рабочей части машины L (м)

,

где D - внутренний диаметр корпуса, м (D = 0,3 м); d - средний диаметр шнека, м; (d = 0,26 м).

м.

Расчет плунжерного насоса-дозатора

Производительность плунжерного насоса-дозатора П (кг/ч) для перекачивания сиропа

,

где F - площадь поперечного сечения плунжера, м2 (F = 0,0028 м2); S - ход плунжера, м (S = 0,085 м); n - число двойных ходов плунжера в минуту (n = 62,5 двойных ходов плунжера в минуту); i - число рабочих полостей насоса, шт (i = 1); 0 - коэффициент подачи (0 = 0,7); - плотность сиропа, кг/м3 ( = 1300 кг/м3).

кг/ч.

Расчет заверточного автомата

Производительность заверточного автомата П (кг/ч)

,

где n - частота вращения ротора, мин-1 (n = 60 мин-1); z - число захватов на роторе, шт. (z = 7 шт.); C1 - коэффициент, учитывающий возвратные отходы при завертке (C1 = 0,99); C2 - коэффициент использования производительности автомата (C2 = 0,9); k - количество завертываемых изделий в 1 кг (k = 65 шт.).

кг/ч.

Таблица 1

Техническая характеристика оборудования

Список использованных источников

1. Драгилев, А. И. Основы кондитерского производства [Текст] / А. И. Драгилев, Г. А. Маршалкин. - М. : ДеЛи принт, 2007. - 532 с.

2. Драгилев, А. И. Сборник задач по расчету технологического оборудования кондитерского производства [Текст] / А. И. Драгилев, М. Д. Руб. - М. : ДеЛи принт, 2005. - 244 с.

3. Драгилев, А. И. Технологическое оборудование: хлебопекарное, макаронное и кондитерское [Текст] / А. И. Драгилев, В. М. Хромеенков, М. Е. Чернов. - М. : Академия, 2006. - 432 с.

4. Козлова А. В. Альбом условных обозначений технологического оборудования кондитерских предприятий [Текст] / А. В. Козлова. - М. : ДеЛи принт, 2005. - 108 с.

Размещено на Allbest.ru