Продуктовый и энергетический расчет цеха по производству сухих овоще-зерновых смесей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 . Продуктовый расчет

1 Расчет производительности цеха и линии по производству сухих овоще-зерновых смесей

Выход гречневого и рисового порошков по экструдеру составляет 450 кг/ч. Влажность загружаемого сырья до сушки составляет 14 % , конечная влажность готового продукта 3 % .

Производительность линии по производству яблочного и других криопорошков рассчитываем из пропорции (с учётом отходов по сырью 5 %):

1500 кг/ч - 100 %

Х кг/ч - 5 %

кг/ч

Отходы по сырью составляют 75 кг/ч.

5,8г - 100г

Х кг/ч - 1500 кг/ч

кг/ч

Производительность линии по производству морковного криопорошка

кг/ч

Производительность линии по производству криопорошка топинамбура

кг/ч

Расчёт рецептуры

Рецептуру продукта рассчитываем, исходя из суточной нормы потркбления основных пищевых нутриентов, витаминов и минеральных веществ, необходимых для ребенка в возрасте с 4 месяцев с учетом заболеваний или врожденных патологий, а так же основываясь на химическом составе крупы, фруктов и овощей.

По анализу химического состава порошков для получения яблочно-гречневой смеси необходимо взять 1 часть гречневого порошка и 2 части свежих яблок (или эквивалентное количество криопорошка 11,6г), т.е. соотношение 1:2. Для морковно-гречневой смеси целесообразным будет так же соотношение 1:2 (на 100г гречневой крупы - 11,4г сухого криопорошка из моркови или 200г свежей моркови), для смеси риса с топинамбуром в соответствии с нормами суточного потребления пищевых веществ детьми в возрасте 4 месяцев это соотношение будет 1:1 (на 100г рисовой крупы приходится 6,3г сухого криопорошка из топинамбура, эквивалентного 100г свежего корнеплода).

Рецептуры сухих овоще-зерновых смесей на 100 кг готового продукта приведены в таблице;

таблица №1 Наименование сырья и массовая доля компонентов

Наименование смеси	Наименование сырья	Массовая доля компонентов, %
Сухая яблочно-гречневая смесь. Смесь №1	Сухой гречневый порошок	89,6
	Сухой яблочный криопорошок	10,4
Сухая морковно-гречневая смесь. Смесь №2	Сухой гречневый порошок	89,8
	Сухой морковный криопорошок	10,2
Сухая смесь риса с топинамбуром. Смесь №3	Сухой рисовый порошок	94,1
	Сухой криопорошок топинамбура	5,9
Сухая яблочно-рисовая смесь. Смесь №4	Сухой рисовый порошок	92,3
	Сухой яблочный криопорошок	7,7
Сухая смесь гречки с топинамбуром. Смесь №5	Сухой гречневый порошок	89,1
	Сухой криопорошок топинамбура	10,9

По данным таблицы производим расчет производительности цеха и линии по производству сухих овоще - зерновых смесей.

Для смеси №1

100кг/ч смеси №1 - 89,6кг гречневый порошок

250кг/ч смеси №1 - Х кг

 кг

Следовательно, для производства 250кг/ч смеси необходимо 224кг сухого гречневого порошка и 26кг яблочного криопорошка.

Для смеси №2

100кг/ч смеси №2 - 89,8кг гречневый порошок

250кг/ч смеси №2 - Х кг

кг

Следовательно, для производства 250кг/ч смеси необходимо 224,5 кг гречневого порошка и 25,5кг морковного криопорошка

Для смеси №3

100кг/ч смеси №3 - 94,1кг рисовый порошок

250кг/ч смеси №3 - Х кг

кг

Следовательно, для производства 250кг/ч смеси необходимо 235,3кг рисового порошка и 14,7кг криопорошок топинамбура

Для смеси №4

100кг/ч смеси №4 - 92,3кг рисовый порошок

250кг/ч смеси №4 - Х кг

кг

Следовательно, для производства 250кг/ч смеси необходимо 230,75кг рисового порошка и 19,3кг яблочного криопорошка

Для смеси №5

100кг/ч смеси №5 - 89,1кг гречневый порошок

250кг/ч смеси №5 - Х кг

кг

Следовательно, для производства 250кг/ч смеси необходимо 223кг гречневого порошка и 27кг криопорошок топинамбура

Линия работает 7часов в сутки, соответственно суточную потребность в сырье каждого вида для плодов и овощей найдём по формуле

(1.1)

где Н - часовая норма расхода компонента смеси, полученная из сырья данного вида, кг;

n - количество часов работы линии по производству инстантных смесей в сутки, n=7 ;

В - выход компонента из 100г сырья, г ;

При производстве смеси №1 суточная потребность в яблоках составляет:

кг

При производстве смеси №2 суточная потребность в моркови составляет:

кг

При производстве смеси №3 суточная потребность в топинамбуре составляет:

кг

При производстве смеси №4 суточная потребность в яблоках составляет:

кг

При производстве смеси №5 суточная потребность в топинамбуре составляет:

кг

Суточный расход сырья определяем по формуле

(1.2)

где П - суточная потребность в плодоовощном сырье каждого вида ;

а - потери сырья в процессе производства, принимаем для всех видов сырья 5 %;

Расход яблочного сырья для смеси №1:

кг

Расход морковного сырья для смеси №2:

кг

Расход сырья топинамбура для смеси №3:

кг

Расход яблочного сырья для смеси №4:

кг

Расход сырья топинамбура для смеси №5:

кг

Суточный расход зернового сырья каждого вида, рассчитывается по формуле:

(1.3)

где М - часовой расход данного вида сырья при переработке крупы данного вида;

= 450 кг/ч, производительность линии по переработке сырья;

п - количество часов работы линии по производству инстантных смесей в сутки, п = 7ч.;

- требуемая производительность линии по переработке крупы, кг/ч:

При производстве смеси №1, суточный расход гречневой крупы составит:

кг/сут.

При производстве смеси №2, суточный расход гречневой крупы составит:

кг/сут.

При производстве смеси №3, суточный расход рисовой крупы составит:

кг/сут.

При производстве смеси №4, суточный расход рисовой крупы составит:

кг/сут

При производстве смеси №5, суточный расход гречневой крупы составит:

кг/сут

Составление годового плана продукции и годовой расход в сырье

Годовой план производства продукции составляем из условия её ориентировочного потребления в ниже следующем процентном соотношении:

Смесь №1 - 35 %

Смесь №2 - 20 %

Смесь №3 - 15 %

Смесь №4 - 20 %

Смесь №5 - 10 %

Всего - 100 %

Количество суток занятых на производстве того или иного вида продукции определяем по формуле:

(1.4)

где Т - рабочий период, в год составляет 305 суток;

С - отношение количества выпускаемой продукции данного вида к общему количеству ( % );

Рассчитанное количество суток округляем до целого числа.

Для производства смеси №1 :

суток

Для производства смеси №2:

суток

Для производства смеси №3:

суток

Для производства смеси №4:

суток

Для производства смеси №5:

суток

Годовой выпуск продукции каждого вида рассчитываем по формуле:

(1.5)

где - часовая производительность линии, =250 кг/ч;

п - число часов производительности линии, п=7;

- количество суток занятых на предприятии;

Годовой выпуск продукции составляет:

кг

кг

кг

кг

кг

Годовой расход сырья каждого вида определяем по формуле:

(1.6)

где - суточный расход сырья каждого вида;

- количество суток занятых на производстве;

Смесь №1

кг

кг

Смесь №2

кг

кг

Смесь №3

кг

кг

Смесь №4

кг

кг

Смесь №5

кг

кг

Таблица № - Выпуск готовой продукции и расход сырья.

Количество суток занятых на выпуске смесей.	Смесь №1	Смесь №2	Смесь №3	Смесь №4	Смесь №5
расчетное
принятое
Вид и выход готовой продукции	Смесь №1	Смесь №2	Смесь №3	Смесь №4	Смесь №5	Итого
в час	250	250	250	250	250
в год	187250	106750	80500	106750	52500	533750
Суточный расход сырья
Гречневая	7212	7196			7244	21652
Рисовая			6838	6973		13811
Яблоки	11,2			8,2		19,4
Морковь		10,7				10,7
Топинамбур			6,8		12,6	19,4
Годовой расход сырья
Гречневая	771684	438956			217320	1427960
Рисовая			314548	425353		739901
Яблоки	1134,2			500,2		1634,4
Морковь		652,7				652,7
топинамбур			312,8		378	690,8

2 Энергетический расчёт

2.1 Теплоснабжение

По часовому расходу тепла определяется часовой расход пара на сушку, на отепление, на вентиляцию и кондиционированию воздуха, на подогрев горячей воды по формуле (2.1).

производительность цех сырье пар

(2.1)

где G- часовой расход пара, кг/ч.

Q- часовой расход тепла или на пастеризацию, или на отопление, или на вентиляцию и кондиционирование воздуха, или на подогрев воды, Вт;

Jn- энтальпия пара (берётся в таблице в зависимости от давления), кДж/кг;

Jk- энтальпия конденсата, кДж/кг, принимается Jk= 340.

Теплоснабжение проектируемого предприятия предусматривается от централизованной теплоцентрали или собственной котельной. Расчёт тепла, пара и топлива ведётся по форме таблицы 2.1.

Для обеспечения предприятия теплом предусматривает установку двух котлов ДКВР-2,5 с параметрами:

· Поверхность нагрева 95 м3

· Производительность 2,5 т/ч.

· Рабочее давление. 13 кг/см2

· Габариты 6600х4800х5200 мм.

Установка запасного котла не предусматривается в связи с тем, что в случае выхода из строя одного котла в зимний период при форсированной работе на газообразном топливе один котёл сможет обеспечить потребность предприятия в паре.

Годовой расход топлива на постоянные нужды определяется по формуле (2.2)

(2.2)

где G- часовой расход тепла на постоянные нужды, Вт;

m- число часов работы фабрики в сутки, (m=8);

n- число дней работы предприятия в год.

Qcп- теплосодержание единицы топлива, кДж/кг;

КПД- коэффициент полезного действия, (КПД= 0,8).

Годовой расход топлива определяется по формуле (2.3).

, (2.3)

где В отоп - годовой расход топлива на отопление, кг в год или Нм3 в год;

Qотопл - часовой расход тепла на отопление, Вт;

tв - средняя внутренняя температура воздуха в отапливаемых помещениях,°С;

tс.о - средняя температура наружного воздуха за отапливаемый период,°С;

tp.о - расчётная температура наружного воздуха за отапливаемый период,°С;

n- продолжительность отапливаемого сезона в сутках.

Годовой расход топлива на вентиляцию подсчитывается по формуле (2.4).

(2.4)

где В вент. - годовой расход топлива на вентиляцию, кг в год или Нм3 в год;

n- продолжительность работы вентиляции в сутках.

Расход тепла, топлива и пара на постоянные и сезонные нужды приведены в таблице 2.1

Таблица 2.1

Статьи расхода.	Расход тепла, Вт	Расход пара, кг/ч.	Расход топлива, Нм3 в год.
1.Постоянные нужды На сушку На горячее водоснабжение	1799000 720009	-	-
Итого:	2519009	-	-
На нужды котельной (15% от итого)	377851	-	-
Всего на постоянные нужды	2896860	4422	92790
2. На сезонные нужды На отопление На вентиляцию и кондиционирование воздуха.	82115 42500	121 636	27594 6329
Итого:	124615	757	33923
На нужды котельной (15% от итого)	18692	114	5088
Всего на сезонные нужды	143307	871	39011
Общий расход в отопительный период	3040167	5293	131801

Расход топлива, необходимого для производства пара на нужды котельной отдельно при работе котлов, обеспечивающих постоянные и сезонные нужды, ведётся по формуле (2.5).

(2.5)

По суммарному годовому расходу топлива определяется удельный расход топлива на 1 т. готовой продукции по формуле (2.6).

(2.6)

где Р- производственная программа предприятия, т. в год.

= Нм3/т.

Желательное отделение расхода условного топлива по формуле (2.7).

(2.7)

где Q с н. Усл.- теплотворная способность 1 кг антрацита, 29330 кДж/кг.

2.2 Холодоснабжение

Расход холода на кондиционирование воздуха определяется по формуле (2.8).

 (2.8)

где Qхол - расход холода, Вт.

Vк - суммарный объём по внутреннему замеру кондиционируемых

помещений, м3;

n- кратность воздухообмена, n=6;

1,3- объёмная теплоёмкость воздуха, кДж/(м3*град);

t- разность температур (рабочая между температурой помещения и температурой подаваемого воздуха, принимается равной 8°С.

Вт.

Годовой расход холода на кондиционирование воздуха определяется по формуле (2.9)

(2.9)

где m1- среднесуточная потребность холода с расчётной нагрузкой, принимается равной 8 часам;

m2- продолжительность потребления охлаждения воздуха в году в днях, принимается равной 3,5 месяца.

кВт

Потребность артезианской воды определяется по формуле (2.10)

(2.10)

где tкон- конечная температура воды, принимаемая равной 14°С;

tнач- начальная температура воды, принимаемая равной 7°С.

Годовая потребность артезианской воды определяется по формуле (2.11)

(2.11)

м3/год.

Установочная мощность моторов для артезианской скважины определяется по формуле (2.12)

(2.12)

где Hпод -высота подъёма воды, принимается от 50 до 100м;

1,02- коэффициент перевода;

0,4- коэффициент полезного действия электродвигателей.

Nуст = кВт.

Годовая потребность электроэнергии определяется по формуле (2.13)

Nгод = (2.13)

Nгод =кВт/ч

2.3 Электроснабжение

Для определения суммарной установленной мощности электродвигателей составляется таблица 2.2.

Таблица 2.2. Расчёт активной суммарной мощности.

Наименование оборудования.	Количество единиц оборудования	Количество электродвигателей на единицу оборудования.	Мощность электродвигателей на единицу оборудования, кВт	Общая мощность электродвигателей, кВт
1.Технологическое оборудование: Зерновой сепаратор	1	1	9	9
Вибрационная мельница	1	1	30	30
Экструдер ШТАК 72	1	1	3,5	3,5
Микроволновая сушилка	1	1	16,5	16,5
Аппарат для фасования	1	1	2,5	2,5
Итого				61,5
2.Санитарно техническое оборудование: Хозяйственный насос	1	1	1,1	1,1
Механическая приточно-вытяжная вентиляция	1	-	11,5	11,5
Противопожарный насос	1	1	11,2	11,2
Итого				23,8
3.Оборудование вспомогательных цехов:
Лаборатория	-	-	-	3,9
Насос для подачи артезианской воды	1	1	0,5	11,8
Итого				15,7
Всего				101

Расчет осветительной нагрузки сводим в даблицу

Таблица 2.3

Название помещения	Площадь помещения, м2	Минимальная освещённость, ЛК	Высота помещения, м	Тип светильника	Удельная мощность, Руд, кВт/м3	Установочная мощность, Руст, кВт.
Материальные склады.	100	20	6	У	6,2	0,62
Склад готовой продукции, котельная, трансформаторная подстанция	600	30	6	У	8,2	4,92
Помещения основного производства.	1008	50	4,8	У	8,2	8,26
Ремонтные мастерские.	216	50	6	У	10,2	2,20
Остальные помещения.	200	50	3	У	6,2	1,24
Второй этаж	432	50	4,8	у	8,2	3,5
Всего	2556					20,74

Расчёт нагрузки наружного и охранного освещения сводим в таблицу 2.4.

Таблица 2.4

Освещение	Длина дорог или периметр.	Удельная мощность освещения, вт/м	Установленная мощность, Руст кВт
Наружное Охранное	300 400	5 4	1,5 1,6

Потреблённая активная и реактивная мощность, и энергия рассчитывается по методике изложенной в литературе /5/

Активная суммарная мощность

? Рпотр =101+20,74+1,5+1,6=124,84 кВт

Суммарная реактивная мощность

? Qпотр = Квар.

Активная энергия, потребляемая предприятием

? Аакт= кВт/ч;

Реактивная энергия, потребляемая предприятием

? Ареакт= кВт/ч;

Удельный расход электроэнергии определяем по формуле (2.14)

, (2.14)

где G- годовой выпуск изделий, (т).

Ауд=

Определяем средневзвешенный tg цср.в:

tg цср.в =

cos цср.в = 0,764

Для повышения cos ц до 0,95 устанавливается компенсационное устройство. Потребная мощность статистических конденсаторов:

Sпотр ст.к=

кВар

Потребная мощность трансформаторов определяется по формуле (2.15).

Sпотр тр = М((?Рпотр 2 + (?Q потр- Qуст ст.к)2)1/2 , (2.15)

где М- коэффициент несовпадения максимальной нагрузки, принимается 0,8.

S= 0,8((124,842 +(112,36-74,64)2)1/2= 104 кВа

Выбираем для установки трансформаторы ТМ-100 в количестве 2-х штук.

Размещено на Allbest.ru

...