Проектирование размольного отделения мукомольного завода по обойному помолу пшеницы производительностью 300 т/с с подбором энтолейтора

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Одной из основных задач, стоящей перед пищевой промышленностью и пищевым машиностроением, является создание высокоэффективного технологического оборудования, которое на основе использования прогрессивной технологии значительно повышает производительность труда, сокращает негативное воздействие на окружающую среду и способствует экономии исходного сырья, топливно-энергетических и материальных ресурсов.

 Анализ современного  состояния и тенденций развития  пищевых и перерабатывающих отраслей АПК России свидетельствует о том, что технический уровень производств нельзя признать удовлетворительным. Лишь 19 % активной части производственных фондов предприятий соответствуют мировому уровню, около 25 % подлежат модернизации, а 42 % — замене.

     Потребность в важнейших видах оборудования для предприятий удовлетворяется в последние годы только на 60.. .70 %. Это является следствием того, что перерабатывающая промышленность была вынуждена в течение длительного времени закупать оборудование за рубежом. В результате этого на предприятиях почти треть (27 %) всего парка технологического оборудования составляет импортная техника.

Производительность труда на российских предприятиях, перерабатывающих сельскохозяйственное сырье, в 2...3 раза ниже, чем на аналогичных предприятиях развитых стран; более 50 % трудоемких операций на отечественных предприятиях выполняют вручную. Лишь 8 % действующего оборудования работает в режиме автоматических линий.

Более 1/3 парка машин и оборудования отработало уже два и более амортизационных срока. Степень износа основных средств составляет 70 %.

Недостаточные темпы обновления активной части основных производственных фондов привели к тому, что удельный вес изношенного оборудования, находящегося в эксплуатации свыше 10 лет, составил в целом по пищевой промышленности 35 %, а в сахарной, .масло-жировой, табачной, дрожжевой и кондитерской промышленности— 40.. .70 %. Обновление парка оборудования в настоящее время не превышает 3.. .4 % вместо необходимых 8... 10 % в год.

Общий уровень механизации производства пищевых и перерабатывающих отраслей АПК не превышает 44 %.

Эти цифры свидетельствуют о том, какое огромное значение для развития пищевой промышленности России имеет плодотворная деятельность инженеров-механиков. В этой деятельности важно не идти вслед, не копировать известное оборудование, а изыскивать свои пути, разрабатывать нровые конструкторские решения машин и аппаратов.

 Научно-технический прогресс  в агропромышленном комплексе - сложный динамический процесс. Он связан с формированием новых знаний и идей, технологическим освоением научных открытий, изобретений и результатов исследований и разработок, внедрением нововведений в виде прорывных, критически важных технологий, прогрессивной техники, новых видов сырья, полуфабрикатов, добавок, продуктов питания и непродовольственных товаров, выбором оптимальных форм организации производства и труда, а также с другими немаловажными видами научно-технической деятельности, составляющими в совокупности инновационный процесс.

 

 

 

 

 

 

 

 

   1. Технологическая часть

 

1.1 Технико-экономическое  обоснование размольного отделения мукомольного завода по обойному помолу пшеницы

В настоящее время продукты переработки растениеводческой продукции являются основой пищевого рациона человека. Зерно и продукты его переработки содержат все необходимые для организма человека вещества: углеводы, белки, жиры и т.д. Кроме того, высокие темпы роста плотности населения позволяют увеличить производство мучной продукции до максимальных значений. Это имеет особое значение для улучшения качества питания населения, поскольку продукты переработки зернового сырья служат наиболее доступным источником белка.

Улучшение структуры питания за счет наиболее ценных продуктов и устойчивое снабжение населения всеми видами продовольствия являются центральной проблемой развития экономики. Ее решение наряду с увеличением продукции сельскохозяйственного производства зависит от ускорения научно-технического прогресса, высокоэффективного использования производственного потенциала, укрепления материально-технической базы, а также высокого уровня проектирования предприятий мукомольной отрасли, что в конечном счете приведет повышению технического уровня отрасли, обеспечит рост производительности труда и способствует увеличению выпуска продукции широкого ассортимента.

В настоящей курсовой работе предложено размольное отделение мукомольного завода производительностью 300 т/сут. Высокопроизводительного оборудование, обеспечивает высокоэффективное использование зерна. В результате чистый годовой доход предприятия будет полностью оправдывать все расходы на производство.

 

1.2 Современная  технология организации технологического процесса

 

Мукомольные предприятия, как правило, размещаются в местах потребления продукции. Сущность мукомольного производства заключается в измельчении зерна и разделении его составных частей: оболочек, эндосперма и зародыша.

Зерно хлебных злаков имеет сложную твердую, плотную и прочную аморфно-кристаллическую структуру с различными прочностными характеристиками составных частей. Поэтому для переработки зерна применяют различные машины и аппараты, оказывающие механические и гидротермические воздействия на зерно и продукты его разрушения.

Наружную поверхность зерна очищают от приставшей пыли, отделяют бородки и частично снимают плодовые оболочки и зародыши на обоечных и щеточных машинах. В энтоленторах зерно и продукты его измельчения подвергают стерилизации путем ударных воздействий. В результате живые вредители уничтожаются, зерна с личинками разрушаются, а личинки в основном погибают.

При сортовых помолах зерна качество муки повышают путем его гидротермической обработки. В результате такого воздействия ослабляются связи между эндоспермом и оболочками; структура оболочек из хрупкого состояния переходит в пластично-вязкое. Все это в совокупности облегчает отделение плодовых и семенных оболочек зерна с минимальными потерями эндосперма. Кроме того, улучшаются хлебопекарные качества муки вследствие воздействия тепла на белковый комплекс увлажненного зерна. На многих этапах мукомольного производства из зерна и продуктов его измельчения удаляют металломагнитные примеси.

Зерно измельчают двумя параллельными цилиндрическими вальцами, вращающимися навстречу один другому с различными скоростями. Обычно применяют нарезные мелющие вальцы, на поверхности которых нанесены рифли. Профиль, уклон, количество и взаимное расположение рифлей выбирают в зависимости от требуемой крупности помола и прочностных характеристик измельчаемого зерна. Они должны обеспечивать максимальное количество крупок различных размеров при минимальном выходе порошкообразной муки. Частицы крупки, на поверхности которых сохранилась оболочка, дополнительно подвергают шлифованию — многократному механическому воздействию рабочих органов шлифовальных машин на продукт путем интенсивного трения частиц друг о друга и о рабочие поверхности машины. При шлифовании с поверхности крупок удаляют частицы оболочки.

Значительное место в мукомольном производстве занимают процессы разделения продуктов измельчения зерна. Сначала их просеивают на рассевах и разделяют на несколько фракций, отличающихся крупностью частиц. Затем производят сортирование фракций по качеству, т.е. разделяют на частицы, состоящие из чистого эндосперма, и частицы в виде сростков эндосперма с оболочкой. Такую операцию называют обогащением крупок и дунстов (промежуточные по крупности продукты между крупой и мукой). Для обогащения применяются ситовеечные машины, сортирующие сыпучие смеси по геометрическим и аэродинамическим характеристикам частиц. В этих машинах для сортирования по геометрическим признакам (крупности) служат сита, а по аэродинамическим (главным образом, по парусности) — потоки воздуха.

После сортирования крупки и дунсты подвергают дальнейшему измельчению на размольных вальцовых станках. Параметры рабочих органов станков и режимы их работы зависят от размеров измельчаемых частиц.

Прочность оболочки зерна значительно превышает прочность эндосперма, поэтому при сортовых помолах для разделения продуктов измельчения применяют ударные воздействия. Продукты размола дополнительно измельчают в быстровра-щающихся штифтовых и бичевых роторах энтолейторов и деташеров. На последних стадиях драного и размольного процессов осуществляют вымол в бичевых и щеточных машинах. В них исходный продукт подвергают удару и истиранию, в результате чего нарушаются молекулярные силы сцепления между эндоспермом и оболочкой. Происходит отделение эндосперма (в виде муки) от отрубянистых частиц при минимальном их дроблении.

Формирование готовой продукции — муки — по сортам осуществляется путем весового дозирования и смешивания продуктовых потоков с отдельных этапов технологического процесса. Продукцию упаковывают в транспортную тару—тканевые мешки или в потребительскую тару — бумажные пакеты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Расчет потребного количества оборудования  с составлением перечня необходимого оборудования

 

 Подбор и расчет  количества необходимого  технологического  оборудования  определяют по заданной производительности  завода в сутки и нормам нагрузок на оборудование по формуле

 

                                                                                              (1)                               

 

n – количество оборудование данной марки

Qз – производительность завода в сутки

qm - производительность оборудования  в сутки

 

Расчётную суточную производительность берут в соотношении 1:1 т. к. продукт поступает из подготовительного отделения, где были удалены все ненужные примеси.

 

Основное технологическое оборудование мукомольного завода определяют по формуле

 

 

                                           (2)

 

24 – количество часов  работы оборудования в сутки

а) Необходимое количество магнитных сепараторов У1-БМП qm=11 т/ч

 

 

Принимаем 2 магнитных сепаратора

 

б) Необходимое количество вальцовых станков А1-БЗН  qm=84 т/с

 

                                           

 

Принимаем 1 машину

в) Необходимое количество рассевов РЗ-БРБ  qm=1330 кг / м2*сут. Производительность на 1 др. системе 42 т/ч

 

                                             

 

Принимаем 1 рассев

 

г) Необходимое количество магнитных сепараторов У1-БММ  qm=8т/ч

 

 

 

 

Принимаем 2 магнитных сепаратора

 

д) по предыдущим расчетам принимаем 1 машину

 

е) по предыдущим расчетам принимаем 1 машину

 

ж) Необходимое количество энтолейторов qm=2,3 т/ч

                      

 

                                        

 

 

Принимаем  6 энтолейторов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Расчет площадей  под необходимое оборудование

 

Определим производственную площадь оборудования

 Площадь необходимую  для размещения оборудования  технологической линии определим  по формуле.

 

 

                                      (3)

 

а – длина, b – ширина, n – количество однотипного оборудования, k – коэффициент, учитывающий технологические проходы (от 4 до 6). В учебных целях берем 5

 

а) Площадь, занимаемая магнитным сепаратором У1-БМП.

 

      а = 0,355 м 

      b = 0,370 м

     S1 = 0,355*0,370*2=0,26 м2

 

б) Определим  площадь, занимаемую вальцовым станком А1-БЗН

 

     а = 1,800 м

     b = 1,700 м

     S2 = 1,8 * 1,7 * 1 = 3,06 м2

 

в) Рассчитаем площадь под рассев РЗ-БРБ

   

    а = 3,730 м

    b = 1,085 м

    S3=3,73*1,085*1=4,04 м2

 

г) Магнитный сепаратор У1-БММ

  

    а = 0,700

    b = 0,340

    S4=0,7*0,34*2=0,47м2

 

д) по предыдущим расчетам S5=3,06 м2

 

е) площадь под рассев РЗ-БРБ S6=4,04 м2

 

ж) площадь под энтолейторы  РЗ-БЭЗ

 

    а = 0,665

    b = 0,651

    S7= 0,665*0,651*6=2,59 м2 

Определим общую площадь цеха

 

                                          (4)

S = (0,26+3,06+4,04+0,47+3,06+4,04+2,59)*5=87,6 м2

Производственная площадь отделения завода S = 87,6 м2

 

 

1.5 Правила размещения  оборудования в производственном помещении

 

Технологическое, транспортное и другое производственное оборудование, материало- и воздуховоды должны быть размещены так, чтобы их монтаж, ремонт и обслуживание обеспечивали безопасность и удобство, а также возможность поддержания необходимого санитарного состояния производственных помещений.

Отраслевые правила техники безопасности и производственной санитарии предусматривают определенные разрывы и проходы при установке оборудования. Допустимые проходы и разрывы — это минимальные расстояния между объектами, из которых один или оба представляют потенциальную опасность травмирования, если уменьшить расстояние между ними.

При размещении стационарного оборудования в производственных помещениях предприятий по хранению и переработке зерна необходимо предусматривать поперечные и продольные проходы, непосредственно связанные с выходами на лестничные клетки или в смежные помещения, разрывы между группами машин шириной не менее 1 м, а между отдельными машинами — шириной не менее 0,8 м ( кроме отдельно оговариваемых случаев).