Проект цеха по переработке молока произведению 3000 литров в сутки

При подборе оборудования необходимо стремиться к тому, чтобы обеспечить  бесперебойную работу завода или цеха и осуществление всех технологических процессов по принятой  технологической схеме, предусмотреть высокую производительность и максимальное использование оборудования, лучшие условия труда, хорошее качество и низкую себестоимость выпускаемой продукции.

Согласно нормам проектирования «Гипромолпрома», технологическое оборудование в  основном подбирают по производительности линий в соответствии с утвержденным параметрическими рядами по схемам, приложенным к нормам. В параметрические ряды  технологических линий входит   оборудование, серийно изготовляемое промышленностью, а также подлежащее разработке, изготовлению и освоению. Предусмотренные линии обеспечивают механизацию трудоемких операции, механизацию и автоматизацию технологических процессов, позволяют увеличить производительность труда.

Фильтр для молока ФМ-15

      Фильтр для молока ФМ-15 предназначен для очистки молока перед подачей его на обработку. Фильтр устанавливается автономно и представляет

собой вертикальную цилиндрическую емкость  с двумя встроенными сетками. Процесс фильтрации осуществляется при течении очищаемой жидкости  сверху вниз, а мойки при течении  раствора снизу вверх. Фильтрующая  сетка имеет ячейку размером 0,34 мм. Изготовлена из проволоки диаметром 0,11 мм. и способна удерживать различные механические примеси (шерсть животных, частицы корма и т.д.).

Таблица №10

                              Основные технические данные  ФМ-15

 

Наименование	ФМ-15
Объем номинальный, л Размер присоединяющих патрубков Диаметр внутренний, мм Диаметр наружный, мм Высота, мм Масса, кг.	15                  Ду 25Rd52                  227                  285                  720                  8,0

 

Насос 50МЦ25-31.

Этот насос  одноступенчатый  моноблочного типа предназначен для  перекачивания и нагнетания молока температурой   до 80⁰ С в технологические аппараты.

Таблица №11

Техническая характеристика насоса.

наименование	50МЦ25-31.
Подача, м/ч Напор, м жидк. Ст. Высота всасывания, м Число оборотов рабочего колеса в  мин. Диаметр, мм: Рабочего колеса Всасывающего патрубка Нагнетающего патрубка Габариты, мм: Длина Ширина Высота Вес (с электродвигателем), кг	25 31 4   2900   190 75 50   650 400 400 140

Необходимую мощность для работы центробежного  насоса определяют по формуле №18:

N=QHρ/3600*102η  (18)

Где Q – подача насоса, м/ч;

Н – напор жидкости, м жидк. Ст;

Ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м;

η  – механический  к. п. д. насоса,  η = 0,25-0,30 

25*31,5*1,027/3600*102*0,25=0,88 (кВт,)

 

Резервуары 10.013-1,5.

Резервуары для хранения молока представляют собой  изолированные  цилиндры из алюминия или стали со  сферическими днищами. Корпус резервуара покрыт термоизоляцией и защитным стальным кожухом, что предотвращает повышение температуры молока более чем на 1⁰С при хранении его в течение 12-20 ч. Резервуары снабжены механическими мешалками, которые обеспечивают равномерное распределение жира в молоке и предотвращает отстой жира. Техническая характеристика резервуара  приведена в табл. №12

Таблица №12

Техническая характеристика 10.013-1,5

 

Наименование	10.013-1,5
Полная вместимость, м3 Номинальная вместимость, м3 Частота вращения мешалки, об/мин. Диаметр трубопровода выхода продукта, мм. Диаметр трубопровода входа продукта, мм Диаметр наружный Частота, Гц Мощность привода, кВт Напряжение питания, В  Габариты, мм Длина Ширина Высота	1,6 1,5 2,3…2,8   Ду 25…Ду 35   Ду 25 1575 50 0,55…1,5 380   1548 1550 1760

 

 

 

Пластинчатая пастеризационно-охладительная установка ОПУ-10.

Установка для молока обеспечивает быстрый тонкослойный подогрев и  пастеризацию молока в закрытом потоке, выдержку в течение 15-20 с. При температуре  пастеризации и охлаждение. В установку  входят пластинчатый теплообменник, уравнительный бак, автоматический клапан для сброса непастеризованного молока на повторную пастеризацию, регулятор равномерности потока, бойлер, инжектор, пульт управления с выдерживателем, сепаратор-молокоочиститель,насос.

Таблица №13

Техническая характеристика ОПУ-10. 

Наименование

ОПУ-10

Производительность, л/ч  Температура молока, 0С Начальная Пастеризации Температура охлажденного молока, 0С Температура молока после секции водяного охлаждения, 0С Температура охлаждающей воды, 0С Коэффициент рекуперации Кратность охлаждающей воды Начальная температура горячей  воды, 0С Кратность горячей воды Начальная температура ледяной  воды, 0С Кратность леденой воды Удельная теплоемкость молока, Дж/(кг*К) Плотность молока, кг/м3 Удельная  теплоемкость холодной и горячей воды, Дж/(кг*К) Удельная теплоемкость ледяной  воды, Дж/(кг*К) Плотность ледяной воды,  кг/м3 Габариты, мм Длина Ширина высота данные для пластины ПЗ: рабочая поверхность пластины, м2 зазор между пластинами, м ширина проточной части, м толщина пластины, м коэффициент теплопроводности, Вт/ м2*К

1000   4 74 5 10   8 0,84 3 82   4 2   4 3880   1033   4590 3465   1175   3775 3600 1600   0,42 0,004 0,416 0,0014 16

Температура сырого молока в конце  секции рекуперации (при входе в  секцию пастеризации) определяют по формуле:

θ₂ = θ_н=( θ_п- θ_н)*ε; (19)

Где θ₂ - температура сырого молока в конце секции рекуперации, ⁰С

θ_н – начальная температура молока, ⁰С

θ_п – температура пастеризации, ⁰С

ε - коэффициент рекуперации.

4+(74-4)*0,84≈63, ⁰С

Температура  пастеризованного молока после секции рекуперации (при входе в секцию охлаждения водой)

θ₄ = θ_н=( θ_п- θ₂) ; (20)

Где θ₄ - температура пастеризованного молока после секции рекуперации, ⁰С

4+(74-63)=15, ⁰С

Средний температурный напор в  секции   рекуперации при характерной для нее постоянной разности температур.

∆ θ_рек = θ_п- θ₂; (21)

Где  ∆ θ_рек - средний температурный напор в секции   рекуперации, ⁰С

74-63=11, ⁰С

тогда симплекс

Σрек= θ₂- θ_н/∆ θ_рек; (22)

63-4/11=5,36

в секции пастеризации:

температура горячей воды при выходе из секции пастеризации молока

θ₂₂ = θ_г1-с_м/ с_гn_г(θ_п- θ₂); (23)

Где  θ₂₂ - температура горячей воды при выходе из секции пастеризации молока, ⁰С

θ_г1 - начальная температура горячей воды, ⁰С

с_м - Удельная теплоемкость молока, Дж/(кг*К)

 n_г  - Кратность охлаждающей воды

82-3880/4186*3(74-63)=78,6  ⁰С

В секции охлаждения ледяной водой:

Температура ледяной воды на выходе из аппарата

θ_л2 = θ_л1+ с_м/с_лn_г (θ_п- θ₂);  (24)

Где  θ_л2 - температура ледяной воды на выходе из аппарата,  ⁰С

θ_л1 - удельная теплоемкость ледяной воды, Дж/(кг*К)

2+3880/4186*3(10-5)=3,2 ⁰С

Фасовочный аппарат  АО-111.

Аппарат состоит из станины, механизма  для образования рукава, устройств  для наполнения полимерных пакетов  кисломолочным продуктом.

Лента бумаги с полимерной пленкой  сваривается лишь после ее бактерицидной обработки. Далее образуется поперечный шов, пакет заполняется кисломолочным продуктом до определенного уровня и сваривается продольный шов.

Таблица №14

Техническая характеристика АО-111.

наименование	АО-111
Производительность, пакетов в минуту Масса пакета, кг Точность дозировки, % Наружный диаметр рулона, мм Ширина рулона для пакетов, мм Габариты, мм Длина Ширина Высота Масса, кг	32-35 0,5 ±2 260 250   3200 1340 1700 1500

 

Производительность упаковочного автомата находят по формуле №25:

Q_m = aK₁K₂m; (25)

Где Q_m – производительность упаковочного автомата, шт/с

а – количество упаковок, вышедших из автомата в секунду

K₁, K₂ – коэффициенты возврата упаковок и использования

          производительности (K₁=0,99; K₂= 0,9)

m – масса фасованного продукта, кг.

0,017*0,99*0,9*0,5=0,0074 (кг/с)

 

3.6. Расчет площадей  основного цеха и вспомогательных  помещений.

Чтобы рассчитать цех по производительностью 1000 кг/сут., необходимо  учесть размер оборудования, вспомогательных помещений и 30% площади взять на коридоры и промежутками между стенами и оборудованием.

При расчете площади  цеха необходимо использовать следующие формулы:

S_цех=S_{оборуд.}К; (26) 

Где  S_цех – площадь цеха, м²

S_оборуд – площадь оборудования, м²

К – коэффициент (К=5)

Таблица№15

наименование	Кол-во оборудования	Длина,мм	Ширина, мм	Высота, мм	Площадь, м2
резервуар                 10.013-1,5 Пластинчатая пастеризационно-охладительная  установка ОПУ-10. Фасовочный аппарат АО-111.	3       1     1	1548       3775     3200	1550       3600     1340	1760       1600     1700	23994       13590     42880

 

S_оборуд = 3*23994+1390+42880/1000=116,252 (м²)

6397,82*5=319,8 (м²)

Площадь вспомогательных помещений  рассчитывается по формулам:

S_кх=G*C/m*K; (27)

Где S_кх – площадь камеры хранения, м²

G – продукция для хранения, кг

С – продолжительность хранения, сут.

m – норма загрузки на 1 м²

К – коэффициент (К = 0,7)

1000*1/346*0,7=4,1 (м²)

Расчет площадей вспомогательных  помещений.

S_вс = S_цех*0,2; (28)

Где S_вс – площадь вспомогательных помещений,  м²

116,252*0,2=23,25 (м²)

Расчет общей площади всего  цеха.

S_общ = S_цех+S_кх+S_вс; (29) 

Где S_общ- общая площадь, м²

319,8+4,1+23,25=347,15 (м²)

 

 

 

3.7. Расчет электроэнергии.

 

Молочный завод относятся к потребителям электроэнергии второй категории, так как перерыв в электроснабжении не влечет за собой опасности для жизни работающих, хотя и приводит к простою оборудования и рабочих