Автоматизация производства костной муки

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Автоматизация производства костной муки

Текстовая документация КП.260200.026-10.ВО

специальность - 260200 - технология мясных продуктов

Москва 2014



Содержание

Введение

Общая характеристика костной муки

Обработка и требования к качеству костной муки

Обзор современных технологических линий по производству костной муки и их особенности

Схема автоматизации костной муки

Спецификация

Заключение

Список используемых источников информации



Введение

На протяжении десятилетий серьезной проблемой, тормозящей развитие животноводства, являлась несбалансированность кормов, как по содержанию белка, так и по аминокислотному составу.

Это является ключевым фактором, ведущим к отставанию России по основным сельскохозяйственным показателям, касающимися животноводческой продукции, как в количественном, так и в качественном выражении. Основная часть несбалансированных кормов в России традиционно приходится на потребление крупного рогатого скота (КРС), свиней и других сельскохозяйственных животных. С этим, как, впрочем, и с иными факторами, связано негативное состояние данных секторов животноводства в России, сравнительно со странами с развитым сельским хозяйством.

Важным белковым компонентом комбикормов является костная мука. Костная мука производится в основном на мясокомбинатах, в технических цехах.

Целью курсового исследования является технология и линии производства костной муки. Актуальность данного исследования заключается в том, что являясь дополнительным ресурсом, прежде всего белкового питания, Костная мука обладает высокой пищевой ценностью и используются как в натуральном виде, так и в качестве премикса для изготовления комбикормов.



Общая характеристика костной муки

Костная мука является наиболее доступным сырьем животного происхождения при производстве комбикормов.

С помощью Костной муки хорошего качества (1 и 2 сорт) достигается балансирование незаменимых аминокислот в комбикорме, кроме метионина и цистина. У правильно изготовленной и с низким содержанием склеропротеидов переваримость белка составляет 85-90%.
Является хорошим источником макроэлементов: кальция содержит 6,5-11,6%, фосфора 3,3-5,9%, натрия 1,5-1,6%, при этом доступного фосфора в среднем содержится 4,2% (в рыбной муке - 2,5%). Имеет ряд полезных биологически активных веществ и неидентифицированных факторов.

Отрицательные факторы:

Имеет место поступление на комбикормовые предприятия недоброкачественной муки.
Доброкачественная костная мука должна иметь кислотное число жира не более 25 мгКОН/г, перекисное число жира - не более 0,5% J (42 ммоль/кг). Поступление на комбикормовые предприятия костной муки с неудовлетворительными показателями ее жировой фракции свидетельствует или о ее неправильном изготовлении (перегреве), или о плохих условиях ее накопления, хранения и транспортировки. Особенно опасен перегрев костной муки, при котором может произойти интенсивное разложение жира с образованием непредельного токсического альдегида акролина. А альдегиды, благодаря присутствию карбонильной группы и подвижного атома водорода, относятся к числу наиболее реакционноспособных органических соединений. Костная мука является хорошим источником витаминов В1 особенно: рибофлавина, холина, никотиновой кислоты, кобаламина.

В ней содержатся некоторые не идентифицированные экстрактивные полезные факторы, такие как кишечный ростовой фактор из желудочно-кишечного тракта свиней, фактор Аккермана, ростовой фактор, присутствующий в золе.

В костную муку вместе с мышечной тканью переходят некоторые соединения, играющие важную роль в обмене веществ. Это: аденозинтрифосфорная кислота (АТФ),креатин (в виде креатинфосфата), глутамин и глутаминовая кислота.

Свободная глутаминовая кислота, содержащаяся в мышечной ткани, является носителем группы Н2 . При ее недостатке может произойти депрессия роста цыплят, в рацион которым введены синтетические аминокислоты.

Другие ростостимулирующие и регулирующие обменные процессы вещества: желчные кислоты, карнитин, пигменты, серотонин, соматропный гормон, глюкокортикоидные гормоны, тироксин и некоторые другие попадают в костную муку вместе с: гипофизом, щитовидной и паращитовидной железами, яичниками, семенниками, слизистой оболочкой желудка, спинным и головным мозгом, сычугом жвачных животных, паренхиматозными органами (легкие, селезенка, почки, печень).

Ежедневное добавление в корм костной муки в кормлении животных позволит:

увеличить продуктивность, обогатить протеинами, аминокислотами, витаминами, минералами корма и увеличить их питательную ценность, нормализации обмена веществ, сократить затраты корма.

Оценку кормов животного происхождения проводят на основании показателей, заложенных в ГОСТы на эти кормовые продукты, а также ветеринарно-санитарных требований к этим продуктам. Согласно ГОСТам в этих продуктах не должно выявляться общая токсичность и патогенные микроорганизмы.

В зависимости от содержания белка, жира и минеральных солей костную муку подразделяют на три сорта, остальные ее виды вырабатывают одного сорта.

В ветеринарных лабораториях проводят следующие исследования: определение общей бактериальной обсемененности кормов; определение присутствия бактерий группы кишечной палочки; определение присутствия бактерий из рода сальмонелл; определения присутствия бактерий анаэробов.

Обработка и требования к качеству костной муки

Обработка муки заключается в проведении комплекса операций, направленных на подготовку ее к измельчению. Наиболее существенными из них являются охлаждение и выделение металлических примесей. Охлаждение муки и выделение из нее металломагнитных предметов и примесей. Муку перед измельчением охлаждают до температуры 25...30°С, выдерживая на тележках, поддонах, конвейерах и в бункере-нормализаторе. Перед дроблением от нее отделяют крупные металлические предметы, а полученную в результате измельчения шквары муку перед просеиванием обрабатывают в магнитных сепараторах с целью выделения металломагнитных примесей.

Измельчение шквары. Для измельчения шквары используют преимущественно молотковые дробилки, которые отличаются размерами корпуса и рабочих органов, их формой, конструкцией питающей части, способом транспортирования продуктов, размола и производительностью. Для измельчения костной шквары и сухой кости-паренки с транспортированием готовой продукции по трубопроводам на расстояние 100 м применяют дробильную установку В6-ФДА.



Дробильная установка В6-ФДА 1 -- тройник; 2 -- рама; 3 -- воздуходувка; 4, 7, 10 -- кожух; 5, 6, 9 -- электродвигатели; 8 -- раздробительные диски; 11 -- измельчитель; 12 -- циклон; 13 -- приемник; 14 -- трубы; 15, 20 -- колена; 16 -- бункер; 17 -- раздробитель; 18 -- вентилятор; 19 -- переходники; 21 -- дробилка; 22 -- загрузочная воронка.

Установка состоит из дробилок для грубого тонкого измельчения, воздуходувки, двух циклонов с бункерами накопителями. Дробилки соединены между собой бункером. Дробильно-просеиваюшая установка Я8-ФДБ предназначена для дробления и просеивания обезжиренной и высушенной кости-паренки при получении кормовой муки. Агрегатирование молотковой дробилки и сита позволяет комплексно решать две задачи - измельчение и просеивание, исключив использование транспортного средства для передачи материала от одной операции к другой, сократив занимаемую площадь и число электродвигателей благодаря их установке на одной раме. На основе модернизации установки Я8-ФДБ разработана дробильно-проссеивающая установка УДП-750, полностью заимствовавшая конструктивное решение по агрегатированию двух аппаратов для измельчения шквары и просеивания муки. В качестве сырья используется обезжиренная и высушенная кость.

Дробильно-просеивающая установка УДП-750

1 -- дробильная установка; 2 -- рама; 3 -- вибросито СВ-6.

Измельченную шквару просеивают с целью получения кормовой муки в виде готового продукта. Эффективность просеивания зависит от гранулометрического состава исходной шквары, ее физико-химических свойств, удельной нагрузки, размеров сита, материала его нитей и его живого сечения на единицу площади, частоты и радиуса траектории колебаний.

Для просеивания кормовой муки используют машину А1-ДСМ и бурат ПБ-1,5. Машина А1-ДСМ состоит из жесткой сварной рамы, рабочего короба с ситом, привода. Измельченная шквара подается в рабочий короб через патрубок диаметром 150 мм.



Просеивающая машина А1-ДСМ

1 -- рама; 2 -- привод; 3 -- вертикальный вал; 4 -- патрубок; 5 -- аспирационный патрубок; 6 -- короб; 7 -- разгрузочный патрубок; 8 -- лоток; 9 -- смотровые люки

Бурат ПБ-1,5 предназначен для просеивания кормовой муки. Его просеивающий барабан набран из пяти плоских сит с ячейками диаметром 3 мм. Мука, пройдя сито, просыпается через магнитоуловители, которые периодически очищают через люки на корпусе барабана, и шнековым разгрузчиком выгружается из установки.



Бурат ПБ-1,5 1 -- патрубок; 2 -- корпус; 3 -- станина; 4 -- люки; 5 -- шнековый разгрузчик; 6 -- окно; 7 -- магнитоуловитель; 8 -- сито; 9 -- просеивающий барабан.

Обработка костной муки антиокислителями. Для замедления окислительных процессов в жире кормовую муку из мясокостного сырья обрабатывают антиокислителями, для чего разрешены к применению синтетические окислители сантохин, ионол и нифлекс-Д. Муку обрабатывают двумя методами: добавлением в сырье или во влажную шквару перед высушиванием и в готовую муку. Костную муку обрабатывают сантохином или ионолом из расчета 0,02%, а нифлексом-Д - из расчета 0,012% от массы жира, содержащегося в сырье или муке.

Если при переработке жиросодержащего сырья антиокислитель вводят в костную шквару после слива жира, то требуемое количество антиокислителя определяют, исходя из нормы жира, установленной для мякотного сырья с небольшим его содержанием. Антиокислитель вводят в вакуумный котел. Данный способ позволяет одновременно обрабатывать антиокислителем вытапливаемый из сырья и остающийся в шкваре жир. Равномерное распределение антиокислителя в продукте обеспечивается перемешиванием массы в котле.Упаковывание, маркирование, хранение и транспортирование кормовой муки. Выработанную кормовую муку упаковывают или хранят бестарным методом. Ее упаковывают в бумажные трех- и четырехслойные непропитанные мешки или бывшие в употреблении плотные, прочные, чистые и продезинфицированные тканевые мешки. Масса одного мешка с кормовой мукой не должна превышать 50 кг. После заполнения мешки с мукой зашивают, завязывают или закрывают другим способом и маркируют.

Бестарная система хранения кормовой муки состоит из следующих структурных элементов: бункеров хранения, оборудованных шнеками разгрузки, которые при вращении в противоположную сторону (реверсировании) можно использовать для перемешивания муки в бункерах. В качестве бункеров-накопителей можно использовать бункер-нормализатор шквары. Вместимость его принимается равной сменной выработке цеха. В систему бестарного хранения входят транспортные загрузочные средства, включающие в себя подающий шнек, норию и раздаточный мешок с разгрузочными окнами, оборудованный шиберами с дистанционным управлением; транспортные разгрузочные средства, включающие в себя разгрузочный шнек, норию и специально оборудованный автомобиль для бестарной перевозки муки.

В отечественной и зарубежной практике получил распространение способ накопления и транспортирования кормовой муки в мягких специализированных контейнерах многооборотного использования. Их изготавливают из резинотекстильного нетканного однослойного капронового материала РН-1К или резинокордных материалов.

Обзор современных технологических линий по производству костной муки и их особенности

костный мука технологический автоматизация

Линии В2-ФЖЛ отечественного производства

Последовательность операций практически одинакова: силовое измельчение (40…100 мм), экстракция жира, сушка (40…45 мин), дробление (3…4 мм). В некоторых случаях, перед сушкой (К7-ФКЕ), применяют промежуточное дробление (до 25 мм).

Линия В2-ФЖЛ: 1 -- термокаталитический газовый реактор; 2 -- скруббер для очистки газов; 3 -- конденсатор; 4 -- баки для хранения жира; 5 -- центрифуга ОГШ-502-К-4; 6 -- нории для подачи шквары и муки; 7 -- бункера бестарного хранения муки; 8 -- горизонтальные шнеки; 9--дробилка для шквары: 10 -- вибросито; 11-- бункер для шквары; 12 -- пресс для обезжиривания шквары; 13 -- отстойник; 14 -- дренажное устройство;15 -- стерилизационный аппарат; 16 -- циклон для отделения частиц, уносимых паром; 17 -- наклонные шнеки для подачи сырья; 18 -- силовой измельчитель; 19 -- электромагнит; 20 -- бункер для сырья

Микроволны обладают стерилизующим эффектом в отношении стафилококков, кишечных палочек и других патогенных микроорганизмов. В некоторых случаях с помощью микроволн можно довести до кондиции испорченную продукцию. Значительное снижение энергоемкости обусловлено принципиально разными способами нагрева продукта. При использовании традиционных методов осуществляют передачу тепла от предварительно нагретого воздуха обрабатываемому продукту. Микроволновая сушка предполагает, что источником тепла является сам продукт и следовательно, тепловые потери практически отсутствуют. Кроме того, нагрев продукта происходит сразу во всем объеме, что обеспечивает равномерное распределение влаги.

Вышеизложенное позволяет предположить о возможности применения СВЧ-сушки в технологии приготовления костной муки. Исходя из этого, можно модернизировать технологический процесс: СВЧ-сушка, силовое измельчение (40…100 мм), экстракция жира, дробление (3…4 мм). Преимущества такого процесса очевидны: СВЧ-сушка более экономична и качественна, затраты энергии на измельчение сухого продукта гораздо ниже чем «мокрого». Что касается экстракции жира, нами были проведены исследования по обработке кости после обвалки СВЧ-полем (при мощности излучателей 800 Вт). При этом наблюдали интенсивное жировыделение из кости, что свидетельствует о возможности решения проблемы экстракции жира путем использования СВЧ-технологий. Обращает внимание тот факт, что принцип действия на продукт вибрационных жироотделителей, применяемых в существующих линиях, и СВЧ-поля очень схожи.

Используемые для операции конечного, или промежуточного, измельчения молотковые дробилки имеют ряд недостатков. Основным из них является то, что при ударной обработке продукта трудно обеспечить требуемую однородность измельчения. Решета в дробилках гарантируют только максимальный размер частиц, при этом часть продукта просто превращается в пыль, которая не пригодна к применению и ухудшает экологию процесса измельчения. К тому же значительная часть затрачиваемой энергии уходит на совершение абсолютно бесполезной работы по вентиляции воздуха в дробилке и излишнее измельчение материала.

Таким образом, на основе обзора современных непрерывных линий по приготовлению костной муки, можно предложить новую последовательность операций, для приготовления костной муки из обвальной кости: СВЧ-сушка, предварительное измельчение, экструдирование. Каждая из этих операций менее энергоемка, по сравнению с существующими в настоящее время (расход энергии на измельчение будет меньше, так как сырье будет предварительно высушенно), а качество продукта будет выше, из-за сокращения времени обработки.

Схема автоматизации костной муки

Автоматизация процесса дозирования компонентов кормовой муки

Дозировка компонентов кормовой муки осуществляется с помощью четырёх бункеров - дозаторов и двух горизонтальных шнековых транспортёров Каждый бункер имеет разравниватель и два шнека выдачи продукта из бункера.

Автоматизация процесса обеспечивает дозировку компонентов, движение разравнивателей «вперёд», « назад».

Схема автоматизации включает реле времени, промежуточное реле, путевые выключатели, ключи управления, кнопки управления, сигнальные лампы.

Реле времени настраиваются на необходимое время работы каждого шнека бункера. Путём поворота ключей управления установленных в схеме включения шнеков набирается заданная программа. Нажатием кнопки пуска 9КУ осуществляется пуск системы. При помощи путевых выключателей, установленных по краям бункера, разравниватели совершают поступательно-возвратное движение. Каждый шнек выдаёт из своего бункера предусмотренное программой и установкой реле времени количество продукта. После подачи продукта шнеки автоматически останавливаются. Шнековый транспортёр непрерывно подаёт смесь всех компонентов в дробильно-просеивающий агрегат. По окончании транспортировки полученной смеси шнеки выдачи продукта автоматически выключаются и цикл повторяется. Схема автоматизации предусматривает возможность работы одного или двух транспортёров путём установки ключей управления 1УП и 2УП в соответствующее положение



Автоматизация дозировки и дробления компонентов костной муки.

Функциональная схема автоматизации процесса дозирования компонентов кормовой муки: 1 контроль наличия напряжения 2 включение системы 3-опробование сигнализации 5-ключи выбора работающего шнека 6 7 8 9-ключи выбора разгруженных бункеров СТ- сетевое табло ЛС-сигнальная лампа К-конечный выключатель УП-кнопка управления МП-Магнитный пускатель

Схемой автоматизации предусмотрены: одновременная выдача из бункеров всех компонентов, необходимых для получения мясокостной муки нужной кондиции; обеспечение необходимого уровня заполнения бункеров; последовательность включения механизмов; контроль за работой мешалки; последовательное включение вибросита, дробилки и мешалки.

Компоненты костной муки попадают в бункера: обезжиренная шквара-в бункера 2а,2б,обезжиренная кость - в бункер 1, не жиросодержащая шквара - в бункер 3, роговая мука - в бункер 4.

Привод каждого бункера снабжён вариатором скоростей или многоскоростным двигателем. Измельчение частоты вращения двигателя шнеков регулируется количеством выдаваемой из бункера продукции, что обеспечивает дозировку компонентов.

Во всех бункерах установлены датчики верхнего и аварийного уровней. В качестве регулятора уровня использован уровнемер СНЗ-1063М.

Когда бункер заполняется сырьём до верхнего уровня, уровнемер включает сигнализацию, установленную у аппаратов загрузки данного бункера. При достижении аварийного уровня прибор прекращает подачу мяса в бункер. Датчики уровнемера устанавливаются также и в мешалке.



Функциональная схема автоматизации дозировки и дробления компонентов костной муки:1- бункер для обезжиренной кости кости 2,3-бункера для шквары 4-бункер для роговой муки 5-транспортёр нижний 6-транспортёр наклонный 7-загрузочная воронка 8- весы 9- смеситель 10-спуск 11- дробилка 12 13-нории 14-вибросито15-транспортёр.



При достижении аварийного уровня продукции в мешалке уровнемер останавливает транспортёры подачи компонентов в мешалку.

В цепи управления транспортёров, шнеков, бункеров, дробилки и вибросита установлены промежуточные реле ПЭ-21, которые обеспечивают последовательность включения указанных механизмов и их отключение в обратном порядке, т.е. при остановке транспортёра отключаются все шнеки бункеров; остановка вибросита вызывает отключение дробилки и мешалки.

Автоматизация сушки обезжиренной кости

Функциональная схема автоматизации этого процесса приведена на рисунке. Поступающая кость из диффузора транспортёром подаётся в бункер, откуда наклонным шнеком направляется в сушильный барабан.

Из сушильного барабана высушенная кость попадает на шнековый транспортёр, на норию и в бункер участка составления смеси и дробления. Автоматизация данного процесса обеспецивает регулирование температуры сушки в газовой печи, поддержание необходимого уровня в бункере, безаварийную работу нории и отключение газа в случае обрыва факела.

В схему автоматизации входят уровнемер, фотореле, задвижки с колонкой КДУ на газопроводе, реле скорости и регулятор температуры. Датчики верхнего и нижнего уровней уровнемера ЭСУ-2 установлены в бункере.

Когда кость достигает верхнего уровня бункера прибор отключает транспортёр и включает его, когда уровень опустился до нижнего датчика. На выходе из сушильного барабана в воздуховоде установлен платиновый термометр сопротивления, который при помощи электронного регулятора температуры регулирует подачу газа при помощи колонки КДУ.

Датчик фотореле ФР-2 установлен в камере сжигания газа. В случае обрыва факела он воздействует на электромагнитный клапан с защёлкой, установленный на газопроводе, и выключает подачу газа. Включение клапана производится путём нажатия на кнопку включения.

Схема автоматизации предусматривает блокировку работы отдельных элементов линии. Работа вентилятора сблокирована с подачей газа, вращение барабана - с подачей и отводом кости. К ленте нории прижат валик реле скорости РС-2М.При снижении скорости перемещения ленты нории реле скорости выдаёт сигнал.

Схема предусматривает возможность ручного и автоматического управления, которое осуществляется с помощью соответствующих ключей управления.

Спецификация

Уравнемер-льтразвуковые датчики серии LUC T фирмы Pepperl+Fuchs

Предназначены для бес контактного измерения уровня жидкостей и насыпных твёрдых сред. LUC Txx x5: для измерений с размерами структурныхкомпонентов материала от 4 мм гарантированный диапазон измерения составляет до 2 м, при измеренииуровня жидкостей до 5 м.

Основные особенности датчиков LUC T:

*Имеют встроенную систему компенсации влияния температурных колебаний на результаты измерений

*.Возможность считывания статуса датчика посредством светодиодных индикаторов.

*Возможность считывания показаний датчика в месте его установки с дисплея.

Регулятор температуры-ТАМ 103 для автоматизации холодильных и нагревательных установок (подвижных и стационарных), в т. ч. тепловозов. Общие пределы фиксированных уставок, °С Используется в различных средах.

· (4 модификации) -- от -50 до +170

· Габариты, мм -- 120х38х155

· Масса, кг, не более -- 0,45 кг

· Защита корпуса -- IP65

Манометр-X/ACT I высокоточный датчик давления с индикацией общепромышленного применения

· открытая мембрана

· шарообразный корпус из нержавеющей стали

· Hart - протокол

· температура измеряемой среды до 300 ос

· диапазоны давления от 0...170 мбар до0...35 бар от 0...17 кпа до 0...3,5 мпа)

· выходные сигналы: 4...20 ма / 2-х пров.

· влияние температуры менее 0,1% fso/10 к в диапазоне -20...80 ос

· штампованный алюминиевый корпус по классу защиты IP67 для работы в сложных условиях

· различные варианты расположения дисплея для датчика в корпусе из нержавеющей стали

· настройка прибора при помощи клавиш на модуле дисплея

· долговременная стабильность калибровочных характеристик

· искробезопасное исполнение

Электромагнитный клапан-15кч892п1М серии свв

· Диаметр, мм (Ду / DN): 25

· Нормальное давление, кгс/см2 (Ру): 16

· Таблица-фигура: 15кч892п1М

· Рабочая среда: любая

· Температура рабочей среды, C2: +5 до +150

· Материал корпуса: ковкий чугун

· L, мм: 160

· Масса, кг: 15,5

Механизм дистанционного управления типа КДУ применяются как исполнительный механизм в системах автоматического регулирования и дистанционного управления. У исполнительных механизмов типа КДУ используют трёхфазный асинхронный двигатель с редуктором, реверсивный магнитный пускатель с ключом управления и дистанционным указателем положения ДУП.



Заключение

В результате проведённого исследования по теме: «Технология производства костной муки» можно сделать ряд выводов:

1. Обработка костной муки заключается в проведении комплекса операций, направленных на подготовку ее к измельчению и само измельчение.

2. Были приобретены практические навыки анализа технологического процесса, выбора средств автоматического контроля согласно поставленным задачам.

3. Так же были получены навыки проектирования системы автоматического контроля технологических параметров.

4. Схема предусматривает возможность ручного и автоматического управления, которое осуществляется с помощью соответствующих ключей управления.

5. Процесс автоматизации производства костной муки очень трудоёмкий и требует больших познаний.



Используемая литература

1. Poгoв И.A. и дp. Texнология мяca и мяcoпpoдyктoв. М.: Aгpoпpoмиздaт, 1988.

2. Синдеев В. А. Переработка мяса и субпродуктов. -- Ростов-на-Дону: Издательство Феникс,2000.

3. http://www.pmpk.ru/about/chronicle

4. http://sankorma.ru/veterinarno-sanitarnaya-otsenka-16.html

5. Лемперт Л.Н., Михайлов Л.М. Автоматизация производственных процессов в мясной промышленности

Размещено на Allbest.ru

...