Технология производства молочных продуктов

2.3 Технологическое оборудование

Подбор оборудования

Основная цель проводимых расчетов - определение возможности использования имеющего оборудования на заводе. Допускается использование имеющего оборудования и установка нового оборудования (для внедряемых в производство новых продуктов).

Технологическое оборудование подобрано и рассчитано на основании продуктового расчета, технологической части и графика организации производственных процессов, которые предопределяют необходимое количество машин и аппаратов. При подборе технологического оборудования в проекте учитывается необходимость стремления к тому, чтобы обеспечить бесперебойную работу участка и осуществить все технологические процессы по принятой технологической схеме, обеспечить высокое качество и низкую себестоимость продукции.

Оборудование для приемки молока

На молочном комбинате города Орск требуется принять 150000 кг молока в смену, для этого подбираем оборудование премно-аппаратного цеха марки Есса, производительностью 50000 кг/ч.

Принятое молоко необходимо немедленно охладить и разместить в емкости для временного хранения, для этой цели на молочном комбинате предусмотрены танки-охладители марки ОРМ-50, вместимостью 50000 л, нам потребуется:

Сепаратор-молокоочиститель

Необходимо очистить 38500 кг молока, для этого мы подбираем сепаратор-молокоочиститель марки Г9-ОЦМ-15, производительностью 15000 л/час. Время его работы составляет 2,5 часа.

Рассчитаем время работы данного оборудования:

Сепаратор - сливкоотделитель

На сепарирование направляется 111500 кг цельного молока, для этого подбираем сепаратор-сливкоотделитель марки А1-ОС2-Б, производительностью 50000 л/час.

Рассчитаем время работы данного оборудования:

Пастеризационно-охладительная установка

Необходимо подвергнуть пастеризации и охлаждению 150000 кг молока, поступившего на молочный комбинат, для этого подбираем пастеризационно-охладительную установку марки ОПУ-50, производительностью 50000 л/час.

Рассчитаем время работы данного оборудования:

Гомогенизатор

Необходимо подвергнуть гомогенизации 150000 кг молока, поступившего на молочный комбинат, для этого мы подбираем гомогенизатор марки А1-ОГА, производительностью 50000 л/час.

Рассчитаем время работы данного оборудования:

На молочном заводе требуется восстановить 8440 кг сухого обезжиренного молока. Для восстановления подбираем модуль восстановления сухого молока марки П8-ОРД-М, производительностью по воде 15000 л/ч, по сухим компонентам 2700 кг/ч.

Рассчитаем время работы данного оборудования:

Маслоплавитель

В наличие имеется 8750 кг сладкосливочного масла, которое необходимо расплавить. Подбирае маслоплавитель марки МП-5 вместимостью 5000 кг, нам потребуется:

Для производства питьевого восстановленного молочного напитка Персик требуется смешать такие компоненты как: восстановленное сухое обезжиренное молоко в количестве 2500 кг. Для производства питьевого рекомбинированного молочного напитка жирностью 2,5% требуется смешать такие компоненты как: масло сладкосливочное, молоко обезжиренное и восстановленное обезжиренное молоко в количестве 2500 кг.

Для производства рекомбинированной сметаны требуется смешать компоненты: восстановленное обезжиренное молоко, масло сладкослтвочное и молоко натуральное в количестве 2000 кг.

Для этого мы подбираем резервуар марки 10.02-2,5 вместимостью 2500 кг, в комплекте с насосом производительностью 10000 л/час, нам потребуется три резервуара.

Для производства рекомбинированного молочного напитка жирностью 3,2% требуется смешать такие компоненты как: масло сладкосливочное, восстановленное обезжиренное молоко и воду питьевую в количестве 5000 кг. Для этого мы подбираем резервуар марки 10.02-10 вместимостью 10000 л/час, нам потребуется только один резервуар.

Для восстановления сухого обезжиренного молока необходима питьевая вода в количестве 6800 кг. Для этого мы подбираем резервуар марки 10.02-7,0 (вместимость резервуара 7000 л) нам потребуется:

При производстве рекомбинированной сметаны используется закваска в количестве 100 кг, также при производстве кисломолочной продукции, такой как, ряженка, йогурт, бифидок масса закваски составляет 458 кг и для кефира масса закваски составляет 150 кг, для этого подбираем заквасочник марки ОЗУ - 0,63, вместимостью 630 кг для сметаны и кисломолочной продукции, кроме кефира, нам потребуется:

А для кефира подбираем заквасочник марки ОЗУ - 0,15, вместимостью 150 кг, нам потребуется:

Для производства кисломолочной продукции необходимы емкости, в которых непосредственно происходит главные технологические операции - заквашивание и сквашивание молока, для этого подбираем емкости:

вырабатывается кефира - 5068 кг, ряженки - 4958 кг, емкость марки РВО - 6,6, вместимостью 6600 кг, нам потребуется две емкости.

вырвбатывается йогурт - 3963 кг, бифидок - 4043 кг, емкость марки РВО - 4,0, вместимостью 4000 кг, нам потребуется две емкости.

Фасовочный автомат

Необходимо расфасовать 2500 кг восстановленной смеси, 2500 кг рекомбинированной смеси жирностью 2,5% ии 5000 кг жирностью 3,2%, рекомбинированную сметану 2000 кг. Для этого мы подбираем фасовочный автомат марки Sbi-150F, производительностью 2500 упак/час, для фасовки молочных напитков, в количестве 2 шт., фасовка по 0,5 л. Для фасовки сметаны, подбираем автомат фасовки марки MONOPAK 1500/05S (производство Сербия), производительностью 1500 уп/ч, фасовка по 0,25г в пластмассовые стаканчики в количестве 2 шт.

Время работы данных видов оборудования составляет:

для восстановленного молочного напитка

для рекомбинированного молочного напитка жирностью 2,5%

для рекомбинированного молочного напитка жирностью 3,2%

для рекомбинированной сметаны

Необходимо расфасовать 18032 кг кисломолочной продукции, подбираем автомат фасовки марки MONOPAK 3200/05S (производство Сербия), производительностью 3200 уп/ч, фасовка по 0,5 л в Pur-pack, в количестве 3 шт.

Санитарная обработка технологического оборудования

Санитарную обработку на предприятиях молочной промышленности выполняют в следующем порядке:

механическая очистка обрабатываемой поверхности от остатков сырья и загрязнений. При механической очистке используют холодную и теплую воду, которую спускают в канализацию только через жироловки;

мойка с использованием моющих средств;

дезинфекция с применением дезинфицирующих средств;

ополаскивание.

Если применяются моющие - дезинфицирующие средства, то процесс мойки и дезинфекции совмещается.

Качество выпускаемой молочными предприятиями продукции в значительной мере определяется качеством мойки и дезинфекции технологического оборудования, тары, инвентаря, с которыми соприкасаются молоко и молочные продукты. Каждый цех должен иметь утвержденный начальником цеха график санитарной обработки оборудования. Мойку и дезинфекцию оборудования производит специально выделенный персонал.

Наиболее перспективна в молочной промышленности автоматическая система мойки и дезинфекции, когд каждая емкость после ее опорожнения немедленно включается в цикл мойки. Циркуляционная мойка - это безразборная мойка по замкнутому контуру, который включает в себя:

объект мойки;

емкости для моющих растворов и воды;

насосы для подачи на мойку растворов и возврата его;

теплообменник для подогрева моющих растворов и воды;

связывающие трубопроводы.

Функциональные возможности установки позволяют:

задавать технологические параметры и режимы процесса мойки.

осуществлять в автоматическом режиме приготовление моющих растворов с заданными параметрами концентрации и температуры.

автоматически поддерживать в процессе мойки температуру и концентрацию растворов, что позволяет выполнять мойку трубопроводных магистралей практически любой длины.

автоматически поддерживать время выполнения технологических операций.

гибко менять последовательность подачи моющих растворов, продолжительность операций, температурные режимы и концентрации моющих растворов.

измерять, контролировать и корректировать технологические параметры.

циркуляционным способом моется все оборудование кроме открытых емкостей.

Санитарную обработку оборудования, трубопроводов, инвентаря и тары осуществляет персонал не моложе 18 лет, прошедший инструктаж по технике безопасности технологического оборудования и ознакомленный с требованиями Инструкции по техники безопасности для работающих с вредными веществами.

Персонал, выполняющий санитарную обработку оборудования, обеспе чен спецодеждой, обувью и защитными средствами.

Выбор и режимы мойки определяются группой загрязнений, остающихся на поверхности оборудования.

На Орском молочном комбинате предусматривается проводить мойку и дезиифекцию борудования и посуды путем обработки их поверхности препаратами, содержащими активный хлор (хлорная известь, хлорамин, гипохлорит кальция и натрия), горячей водой, паром, также новейшими моющими и дезинфицирующими препаратами, такими как, Алкадекс СИП, предназначено для безразборной (внутренней) мойки пищевого оборудования (CIP-мойка) методом циркуляции, рециркуляции, распыления. Удаляет загрязнения органического и неорганического характера (денатурированный белок, жиры, масла, дрожжи, пригары сахара) с поверхностей из нержавеющей стали, стеклоэмали, керамики, резины, щелочеустойчивых пластмасс.

Дезинфицирующее средство БРИЛЛИАНТОВЫЙ РАЙ-2 представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с характерным запахом, хорошо растворяющуюся в воде. Рабочие растворы средства прозрачные, практически без запаха, не агрессивны, не портят обрабатываемые поверхности из различных материалов (нержавеющая сталь, алюминий, низкоуглеродистая сталь, медь, латунь, пластмассы, стекло и другие материалы), не вызывают отрицательных реакций при контакте с резиной, бетоном и деревом. Является эффективным дезинфектантом в отношении грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, в том числе бактерий группы кишечных палочек, стафилококков, стрептококков, сальмонелл, дрожжей и плесневых грибов, а также спорообразующих бактерий (вегетативная форма). Также Бриллиантовая сестричка 2 микробиостатическое жидкое мыло для гигиенической обработки рук в учреждениях с высоким гигиеническим стандартом, оптимальная совместимость с кожей вследствие благоприятного сочетания активных ингредиентов; предотвращает сухость кожи; содержит специальные кожные поверхностно-активные вещества; свободно от щелочи.

Средство Сконвел разработано для очистки, смазки и профилактической дезинфенкции конвейерных лент, предназначенных для транспортировки упаковок с продуктом (упаковочный материал Тетра Пак, ПЭТ) от расфасовочного оборудования.

Пенталюкс БП2. Беспенное. Мойка оборудования, емкостей, резервуаров, доильных аппаратов, танков, трубопроводов, молокопроводов, пастеризационно-охладительных установок, выпарных и варочных аппаратов, теплообменников. Удаляет молочный камень, минеральные отложения.

Оптимальные концентрации и параметры мойки подбираются в каждом конкретном случае в зависимости от характера и степени загрязнения поверхности, условий мойки и типа оборудования.

В настоящее время ассортимент моющих и дезинфирующих средств для оборудования молочной отрасли многообразен.

Моющие средства Вимол, РОМ-АЦ-1, Катрил, Катрил-А и Рапин А и моющее дезинфицирующее средство МД-1 являются препаратами низкощелочного характера и разработаны для удаления загрязнений, состоящих из нативного белка и жира.

Препарат Стекломой, моюще-дезинфицирующие средства Катрил-Д, Русан-Дез, Рапин Б, Дезмос и Агросил-101 относятся к средствам средней щелочности и рекомендованы для очистки оборудования, поверхность которого соприкасается с денатурированным белком (растительного или животного происхождения) и жирсодержащими добавками.

Препараты Катрил-В, Рапин-В и Русан-Т марки Н обладают высокой щелочностью и низким пенообразованием и разработаны специально для мойки пастеризационных, стерилизационных установок вакуум-аппаратов и термокамер циркуляционным способом.

Моющие средства Катрил-С, Русан-Т, Рапин-В марок П относятся к высокощелочным и высокопенным препаратам и созданы специально для пенной мойки термокамер и внешних поверхностей оборудования механизирова нным способом с применением пеногенераторов.

Жидкие кислотные очищающие средства Агросил-201, серия РОМ-ФОС, Каскад, Русан-К и Рапин-К являются комбинациями неорганических и органических кислот, а также поверхностно-активных веществ и рекомендуются для удаления минеральных отложений, неорганических составляющих молочного камня, продуктов коррозии, извести и накипи.

Средство Сконвел разработано для очистки, смазки и профилактической дезинфенкции конвейерных лент, предназначенных для транспортировки упаковок с продуктом (упаковочный материал Тетра Пак, ПЭТ) от расфасовочного оборудования.

Для удаления молочных пригаров с поверхностей теплообменного оборудования (пастеризаторов и стерилизаторов) были разработаны очищающие добавки РАМП и РОМ-АЦ-2, значительно интенсифицирующие процессы мойки.

С целью усиления качества мойки и очистки поверхностей оборудования на предприятиях молочной промышленности сектором санитарной обработки разработаны моющие добавки для внесения их в рабочие растворы каустической или кальцинированной соды, а также в растворы кислот (Дуксан-Щ, Дуксан-Фа, Дуксан-ЧАС, Дуксан-К и другие)

2.4 Организация труда рабочих

Форма организации труда

Организация производства - соединение труда (рабочей силы) со средствами производства (предметами труда). Ее основная задача заключается в рациональном использовании производства и направлена на достижение полезного эффекта трудовой деятельности.

Для более полного использования возможностей коллективных форм организации труда и стимулирования в достижении высокой производительности и максимальной экономии производственных ресурсов, а также для развития чувств хозяйственного отношения к собственности предприятия в проекте предусматривается бригада.

Бригадная форма организации труда создает условия для интенсификации общественного производства, ускорения темпов роста производительности труда, улучшения использования рабочего времени и оборудования; способствует экономическому использованию трудовых, материальных и топливо-энергетических ресурсов; открывает возможность для укрупнения трудовой дисциплины. Бригадная форма отвечает требованием современного производства, научной организации труда, возросшему образовательному и культурному уровню трудящихся.

Численность рабочих и их заработная плата

Численность рабочих в проекте определяется количеством рабочих мест. Планируется организовать двухсменный рабочий день, продолжительность смены составляет 8 часов. Подготовительно - заключительные работы включают сборку, санитарную обработку, пуск, остановку, разборку, чистку, мойку и дезинфекцию оборудования, затраты на выполнение которых не зависят от объёма производства.

Оплата труда и материальное стимулирование

Заработная плата - это часть национального дохода, выраженная в денежной форме, которая выплачивается для удовлетворения их материальных и духовных потребностей в соответствии с количеством и качеством затрат труда. Она является главным источником, определяющим материальное состояние работников. Оплата труда по его количеству и качеству предполагает усилие зависимости заработной платы от конечных результатов работы коллектива и каждого работника. Заработная плата на предприятии - фиксированная и плюс премия. Оплата труда рабочих осуществляется в соответствии с действующими тарифными ставками, нормами труда и положениями о премировании и оплате труда.

Расчет заработанной платы всех рабочих приведен в разделе 8.

Доплату производят за работу в праздничные дни, за сверхурочные работы и работы в ночное время. Дополнительная заработная плата включает оплату очередных отпусков, декретных отпусков, отпусков по уходу за ребёнком.

Премирование рабочих проводится при выполнении следующих показателей: - выпуск высококачественной продукции;

выполнение договорных обязательств;

экономия сырьевых, материальных и энергетических ресурсов;

высокие санитарно-гигиенические показатели производства.

Размер премии на производстве составляет 20% тарифной ставки.

Распределение коллективного заработка между членами бригады производится в соответствии с присвоенными тарифными разрядами.

Режим труда и отдыха

Режим труда и отдыха работающих на заводе будет установлен в соответствии с Трудовым Кодексом и возможностями предприятия. Работники предприятия смогут воспользоваться всеми правами, касающиеся режима рабочего времени и отдыха, отпусков, социального страхования и обеспечения, которые установлены законодательством.

По проекту предусматривается двухсменный режим работы, по 8 часов каждая смена. Основным временем отдыха является обеденный перерыв продолжительностью один час.

Для персонала будут предусмотрены отдельные бытовые помещения: столовая, гардеробные, душевые.

Состояния помещения приема пищи должны удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям. В межсезонный период или в период ремонта работникам предоставляется отпуск, продолжительностью 28 рабочих дней. Отпуск предоставляется в соответствии с графиком.

Очередной отпуск предоставляется 1 раз в год или по частям, но не менее 2 недель.

Организация рабочих мест и их обслуживание

Организация рабочих мест - главное условие повышения производительности труда, она состоит из системы мероприятий направленных на их оснащение средствами и предметами труда.

Организация рабочего места включает в себя планировку, оснащение и обслуживания рабочих мест, условия труда, показатели оценки условия труда.

В производственных помещениях все оборудование будет размещено таким образом, чтобы рабочим было удобно работать и перемещаться по цеху, соблюдая нормы технологического проектирования и правил техники безопасности.

Предусмотрено свободное пространство для перемещения при эксплуатации оборудования; удобства и безопасных действий с сырьем, готовой продукцией и тарой, технического обслуживания, ремонта, уборки производственного оборудования; безопасного доступа к рабочему месту. Не допускается загромождение рабочего места сырьем, готовой продукцией и тарой.

2.5 Оценка организации производства по графику работы оборудования цеха производства восстановленных и рекомбинированных продуктов

График работы оборудования составляют для определения правильности расчета и подбора технологического оборудования, установления очередности и продолжительности работы машин и аппаратов, определения почасового расхода пара, электроэнергии, горячей и холодной воды, холода, для определения режима работы предприятия, продолжительности и последовательности операций.

График разработан на основании сводной таблицы продуктового расчета, аппаратурно-технологической схемы, подобранного оборудования. Проектом предусмотрен двухсменный режим работы завода, продолжительность смены составит 8 часов, что соответствует нормам технологического проектирования предприятий молочной промышленности.

График работы оборудования составлен в соответствии с требованиями технических инструкций на проектируемые продукты.

В графике предусмотрены время работы основного оборудования, время на подготовительно-заключительные работы, продолжительность которых применительно к конкретному оборудованию и отражена на графике. Продолжительность приемки молока зависит от мощности предприятия. На данном предприятии мощностью 150 тонн перерабатываемого молока в сутки, предусмотрена приемка по 3 часа каждые сутки.

На молочном заводе города Орска планируется безотходная технология: часть сыворотки, получаемую при производстве творога, будут реализовывать в сывороточные напитки; пахту, при производстве масла, будут направлять на выработку творога Столовый.

При подборе оборудования планировалась бесперебойная работа цеха, лучшие условия труда, хорошее качество выпускаемой продукции, экономичность расхода энергоносителей, высокий уровень автоматизации и механизации.

Фактические коэффициенты эффективного использования машин практически совпадают с рекомендуемыми (0,75-0,9), но, несмотря на небольшие расхождения, данное оборудование выбрано как наиболее прогрессивное и целесообразное для выработки таких продуктов как, восстановленные и рекомбинированные молочные продукты.



3. Автоматизация производства восстановленных и рекомбинированных молочных продуктов

3.1 Краткие теоретические сведения

Автоматизация молочного предприятия является важнейшим показателем уровня его технического развития. Обеспечивая технологические и экономические преимущества, которых невозможно достичь при традиционной организации производства, она является основой перспективного развития современной молочной индустрии. Углубление уровня автоматизации в молочной промышленности имеет огромное значение, проявляющееся через повышение эффективности труда, улучшение качества молочных продуктов, оптимальное использование производственных ресурсов. Автоматизация меняет качество труда, упрощая его физически, делает более содержательным, предъявляет повышенные требования к уровню технической подготовки персонала, высвобождает сотрудников, занятых на трудоемких и зачастую неквалифицированных работах. Традиционно автоматизацию в молочной промышленности подразделяют на частичную и комплексную. Первая заключается в автоматизации отдельных производственных и управленческих операций и осуществляется в случаях, когда качественное управление процессами и ведение операций недоступно человеку (например, из-за сложности или скоротечности) и когда автоматические устройства способны его эффективно заменить. Так, выполнение человеком операции розлива молочных продуктов в условиях массового и стандартизированного молочного производства крайне неэффективно. В то же время в силу постоянного повторения и сравнительной технической несложности операции ее целесообразно и легко автоматизировать. При комплексной автоматизации все предприятие, включая подразделения (участки, цеха, службы), функционирует как единый взаимосвязанный комплекс. Такая автоматизация охватывает все основные производственные и управленческие функции на предприятии. При этом роль человека сводится к общему контролю и управлению работой производственного комплекса. Выбор степени автоматизации во многом зависит от специфики молочного производства, экономической целесообразности, стратегии производителя и его финансовых возможностей. Понятно, что технические предпосылки для автоматизации производства, например, цельномолочной продукции и сыра весьма различаются независимо от финансового положения предприятия. Однако целесообразность внедрения именно комплексной автоматизации доказана опытом ряда успешных российских молокоперерабатывающих предприятий, использующих передовые комплексно-интегрированные системы автоматизации. Современный молочный рынок России характеризуется исключительно высоким уровнем конкурентной борьбы, и победителями в ней выходят компании, внедрившие в производство передовые управленческие и технологические схемы, важнейшими составляющими которых выступают автоматизированные системы управления производством и информационные системы. Технологии создания систем автоматизации для промышленности (в том числе для молочной отрасли), как и сами системы на стадии становления, отличались своей индивидуальностью и узкой спецификой, опирались преимущественно на отечественный опыт, т.е. являлись замкнутыми, закрытыми. Известно, что качество продукции на большинстве молочных заводов сегодня практически целиком зависит от человеческого фактора, например, от соблюдения оператором технологического регламента. В то же время по ряду причин (длительность процессов, широта ассортимента и т.д.) обеспечить полноценный контроль его работы практически невозможно. Современный отечественный и зарубежный опыт комплексной автоматизации молокоперерабатывающих производств позволяет максимально сократить участие человека в сложных технологических процессах, исключить его влияние на уровень соблюдения технологических инструкций, освободить работника от управления локальными операциями, оставляя за ним организацию взаимодействия оборудования. Таким образом, конечной целью автоматизации производственных процессов на молочных предприятиях является создание полностью автоматизированного производственного сектора, в котором функции работников сводятся к настройке производственного цикла на определенный режим работы, наблюдению за ним, наладке контрольных приборов, механизмов и устройств, профилактическому ремонту и устранению неисправностей. Результатом же становится внедренная комплексная автоматизированная система управления производственными процессами, п зволяющая:

поддерживать заданный технологический режим, обеспечивать высокую точность соблюдения параметров технологий, рецептур, дозировки компонентов;

контролировать качество продукции на основных этапах;

отслеживать количество и ассортимент продукции, оперативно изменять их;

выявлять отклонения, минимизировать потери сырья и материалов:

получать в оперативном режиме комплексную информацию о производстве для последующего технико-экономического анализа.

Поскольку комплексная автоматизация технологических процессов в молочной индустрии подразумевает использование специальных схем, устройств, систем и оборудования, то это весьма длительный и дорогостоящий процесс, реализуемый через следующие этапы: изучение специфики производства; выбор комплекта необходимых технических средств; разработку проектной документации; создание программ, содержащих алгоритмы управления технологическим оборудованием и алгоритмы сбора и обработки информации; монтаж системы и проведение предварительных испытаний.

Технология рекомбинированных и восстановленных молочных продуктов ведется по аналогичной технологической схеме, за исключением некоторых операций свойственным тому или иномц продукту.

Рекомбинированный и восстановленный молочные продукты производят в районах, где не развито молочное скотоводство, вследствие отсутствия благоприятных климатических условий.

3.2 Описание операций модели

Для реализации технологического процесса приготовления рекомбинированных и восстановленных молочных продуктов проводятся следующие операции:

)восстановление сухого обезжиренного молока при 35-40оС;

)выдержка восстановленной смеси 3-4 часа;

)очистка восстановленной смеси 35-40оС;

)охлаждение 6-8оС;

)дозирование;

)плавление сладкосливочного масла 80-100оС;

)смешение компонентов;

)гомогенизация смеси при 62-63оС, 12,5-15МПа;

)нормализация;

)пастеризация смеси при 76-80оС, 15-20 секунд;

)охлаждение до 4-6оС;

)фасование молочных продуктов;

)хранение при температуре 0-6оС.

Описание работы операторной модели

В соответствии со схемой операторной модели (рис.) сухое обезжиренное молоко подвергают восстановлению (1) при температуре 35-40оС и выдержки (2) в течение 3-4 часов. Затем восстановленное молоко подвергают очистке (3) от различных механических примесей, очистку проводят при температуре 35-40оС на сепараторах - молокоочистителях. Восстановленное молоко охлаждают (4) до температуры 6-8оС. Одновременно с восстановлением идет процесс плавления сладкосливочного масла (6) при температуре 80-100оС, масло плавится на специальных маслоплавителях. Следующей операцией при производстве данных видов продуктов является смешение и нормализация компонентов (7,8), необходимых для каждого вида продукта. В дальнейшем смесь из необходимых ингридиентов, согласно рецептуре, подвергают гомогенизации (8) при температуре 62-63оС и давлении 12,5-15МПа. Гомогенизацию проводят, чтобы предупредить появление на его поверхности капель вытапившегося жира. Затем смесь подвергают пастеризации и охлаждению (10,11) при температуре 76-80оС, 15-20 секунд и 4-6оС соответственно. Данный процесс обеспечивает снижение количества любых патогенных микроорганизмов, при которых эти микроорганизмы не наносят существенный вред здоровью человека. Конечной технологической операцией при производстве рекомбинированных и восстановленных молочных продуктов является их фасование (12) и в дальнейшем хранение (13) при температуре 0-6оС, не более 36 часов. Операторная схема процесса приведена на рисунке 3.1.

3.3 Функциональная схема автоматизации процесса производства восстановленных и рекомбинированных продуктов

Функциональная схема автоматизации является техническим документом, отражающим объем автоматизации, функции контроля и управление процессом и оснащения его средствами измерения, автоматизации и вычислительной техники. Схема автоматизации позволяет реализовать функции управления технологическим объектом. Для каждого технологического объекта автоматизации или линии должно быть обеспечено получение с заданными свойствами готового продукта. Любая схема автоматизации включает реализацию следующих элементов управления:

получение информации о состоянии объекта путем измерения выходной переменной и определения (задания) требований, предъявляемых к ее значениям;

обработка информации о состоянии выходной переменной и сравнение полученного результата с заданием;

принятие решений об изменении состояния объекта и выработка законов управления;

обработка исполнительными органами воздействия на объект в соответствии с выработанными законами управления.

На схеме автоматизации все средства измерения и автоматизации изображаются условными обозначениями по ГОСТ 21.404-85. При разработке схем автоматизации принята система буквенных обозначений контролируемых величин и функциональных признаков средств контроля и управления.

Приборы и средства автоматизации и их элементы, встраиваемые в оборудование и коммуникации или механически связанные с ними, изображают на схеме в непосредственной близости от оборудования. Приборы и средства, расположенные на пультах и мнемосхемах, показывают в прямоугольниках, изображающих пульт и мнемосхему. В каждом прямоугольнике с левой стороны приводят его наименование: Приборы по месту; Приборы на пульте управления, Приборы на мнемосхеме. Всем приборам и средствам автоматизации, изображенным на схеме, присваиваются позиционные обозначения. Они однозначно определяют тип устройства и место его установки. Позиционные обозначения приборов и средств автоматизации состоят из двух частей: цифрового обозначения, присваиваемого комплекту, и буквенного обозначения, присваиваемого отдельным элементам, входящим в комплект. Графическое изображение управляющего вычислительного комплекса дополняют буквенными обозначениями укрупненных функций, выполняемых комплексом. Автоматическое регулирование процесса осуществляется следующим образом.

Сухое обезжиренное молоко (-1-), поступая на предприятие, закачивается в модуль для восстановления 1, в этот же модуль поступает питьевая вода (-2-), расход регулируется при помощи датчиков расхода 1-1, 3-1, регулирующих вентилей 1-7, 3-7, средств автоматического регулирования 1-3, 3-3 и сигнализации 1-4, 3-4.

Одновременно с процессом восстановления проходит процесс маслоплавления в специальном маслоплавителе. Сладкосливочное масло подается в маслоплавитель 3, в котором масло под воздействием высокой

температуры расплавляется. Поддержание необходимой температуры осуществляется при помощи датчика температуры 5-1, также контролируется расход масла датчиком 5-1, средства автоматического регулирования 5-3 и сигнальной лампы 5-4 расположенной на мнемосхеме.

После восстановления сухого обезжиренного молока и плавления масла сладкосливочного смесь подается в емкость для смешения 2, расход регулируется при помощи датчиков 7-1, 9-1, регулирующих вентилей 7-7, 9-7, средств автоматического регулирования 7-3, 9-3 и сигнализации 7-4 и 9-4.

3.4 Технико-экономические преимущества

В операторной схеме производства молочных продуктов предусматривается контроль температуры различных ингредиентов на всех этапах производства, микробиологический контроль сырья, готового продукта и вспомогательных материалов, что обеспечивает получение продукта с низкой бактериальной обсемененностью.

В функциональной схеме автоматизации регулирование технологических параметров осуществляется по программе, с коррекцией её по времени в зависимости от изменяющихся свойств перерабатываемого продукта. Схемой предусматривается автоматическое управление следующими операциями: заполнение модуля восстановления сухим обезжиренным молоком и питьевой водой, заполнение маслоплавителя сладкосливочным маслом их смешение в дальнейшем. Переход от одной технологической операции к другой осуществляется автоматически с помощью технических средств автоматизации. Схемой предусмотрен автоматический контроль температуры плавления масла.



4. Организация обеспечения производства различными видами энергии

4.1 Холодоснабжение

Основным назначением холода в пищевой промышленности, кроме использования его на технологические нужды, является создание условий, обеспечивающих сохранность и высокое качество продукции. При помощи холода создается искусственный климат в закрытых помещениях. При хранении молочной продукции необходимо соблюдение температурных режимов и наличие достаточной площади холодильных камер.

Расчет холодильных камер.

Площадь, Fк, холодильной камеры хранения готовой продукции определяют по нормам проектирования в соответствии с максимальным количеством при единовременном хранении готовой продукции и нормам загрузки складских помещений:

Для того чтобы подобрать компрессор нужной мощности, необходимо провести ряд расчетов.

Определим теплопритоки в камере хранения цельномолочной продукции с температурой воздуха внутри камеры tк=2 С.

Принимаем температуру кипения холодного агента t0 на 10 С ниже температуры воздуха в камере.

Температура воды, поступающей на конденсатор зависит от внешних условий, температура обратной воды tв на 3-4 С выше температуры мокрого термометра:

Температура воды в реках и озерах на 6-8 С ниже температуры наружного воздуха. Тогда температура воды на выходе из конденсатора будет равна t=26 С;

Найдем температуру конденсации tк=37 С.

Температуру переохлаждения жидкого холодильного агента принимаем на 5 С выше температуры обратной воды:

4.2 Архитектурно-строительная часть

Генеральный план

Проектирование молочного комбината ведется в городе Орск Оренбургской области. Архитектурно-планировочные решения генерального плана предусмотрены в соответствии с санитарными и противопожарными требованиями.

Все здания и сооружения на генплане расположены с учетом розы ветров и скорости ветра. Строительство молочного комбината планируется в зоне благоприятного климата. Рельеф местности ровный и спокойный.

Площадь территории, занимаемой предприятием, составляет 5,58 га.

На территории молочного комбината имеется два въезда: основной и запасной. Все проезды асфальтированны.

Для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий на территории имеются площадки, свободные от застройки и дорог. Вдоль ограды и в местах санитарных разрывов между зданиями посажены высокорастущие деревья и кустарники. Высота бетонного ограждения 2 м.

Коэффициент застройки показывает долю территории, занятой зданиями и крытыми сооружениями.

Площадь озеленения (Р3) принимают не менее 15 процентов от общей территории предприятия (коэффициент озеленения равен 0,3).

Площадь озеленения (при Ко= 0,3) составит:

При расчете производственных площадей принимаем сетку колонн 612 м, площадь строительного квадрата 72м2.

Расчет основных производственных площадей осуществляется путем нахождения суммарной площади технологического оборудования и коэффициенту запаса площади (К), величина которого зависит от размеров технологического оборудования.

Расчет площади производственного цеха по выработке молочных напитков и сметаны из восстановленного и рекомбинированного сырья ведется по формуле:

ц=К?Fоб, (2)

где Fц - площадь производственных цехов, м2;

К - коэффициент запаса площади, который в нашем случае равен 3-5; принимаем К=4;

Fоб - площадь отдельных машин и аппаратов, м2

Переведем площадь в строительные квадраты:

Принимаем 7 строительных квадрата.

Площади отдельных цехов, в которых проектом не предусматривается размещение технологического оборудования, определим по удельным нормам площади (в м2/т).

Площади камер хранения определяются по нормам проектирования в соответствии с количеством единовременно хранимой продукции и установленной нормой нагрузки.

Исходя из расчетов площадей, определяем рациональное размещение производственного цеха и вспомогательных помещений так, чтобы при компоновке помещения удовлетворяло следующему условию: соблюдение поточности движения сырья, полуфабрикатов, готовой продукции, тары и необходимых для производства материалов.

4.3 Конструктивные решения

Компоновка оборудования молочного производства учитывает размещение различных отделений или блоков с учетом специфики технологического процесса.

Здания молочного производства должны обеспечивать создание безопасной для производства среды, в частности:

защищать технологическое оборудование от примесей и загрязнения микроорганизмами;

обеспечивать безопасные и комфортные условия для работы персонала;

быть рентабельными при минимальной стоимости обслуживания.

Для достижения этих целей здания должны быть достаточно просторными, с проходами между элементами здания и оборудованием, с достаточным пространством между отдельными единицами оборудования. Конструкция зданий должна обеспечивать размещение оборудования и коммуникаций на необходимом расстоянии от стен (для обеспечения свободного доступа для обслуживания и ремонта). Обслуживание, мойка, ремонт технологического оборудования не должны оказывать вредного воздействия на материалы здания.

Этажность

Производственный корпус представляет собой одноэтажное здание бесподвальное, высотой 6,3 метра. Здание каркасное, так как имеются колонны, сетка колонн 6 на 12 метров.

Фундамент

Фундаментом называется подземная часть здания, на которую опираются стены и колонны. Фундамент воспринимает нагрузки от здания и передает их на основание (грунт). Нижняя часть фундамента, непосредственно опирающаяся на грунт, называется подошвой фундамента. Фундамент сооружают из бетона и железобетона, который состоит из блоков заводского изготовления и из монолитного бетона или железобетона, приготовляемого на месте строительства.

Каркас

Каркас промышленного здания выполняется полносборный из железобетонных конструкций. В него входят фундамент, балки и плиты, образующие пространственную структуру. Наиболее важными элементами здания - поперечные рамы каркаса здания, которые включают фундамент, колонны, балки и плиты покрытия. Роль распорок по колоннам выполняют балки перекрытия.

Плиты покрытия изготавливают из предварительно напряженного железобетона. Для придания им дополнительной жесткости плиты выполняют ребристыми. Внутри ребер плит располагают отверстия для пропуска коммуникации и оборудования.

Стены

Стены являются важным конструктивным элементом каркаса и составляют 10 процентов от объема конструкций в одноэтажных зданиях. Во всех случаях стены служат для защиты помещений от атмосферных осадков, ветра, и проникновения с улицы шума. Проектируем наружные стены из крупных блоков. Материалом для изготовления крупных блоков является керамзитобетон. Кладку блоков ведут с перевязкой, а для обеспечения непродуваемости вертикальных швов в блоках предусматривают пазы, которые при сборке проконопачивают внутри и снаружи, а образовавшийся вертикальный канал заливают раствором.

Внутренние поверхности должны быт облицованы эластичным материалом, препятствующим пузыреобразованию и росту плесени, устойчивым к воздействию молока, кислот и химикатов, применяемых при безразборной мойке. По всем поверхностям стен производственного корпуса выполнена улучшенная штукатурка цементно-известковым раствором, а в помещении централизованной мойки, отделении приемки и розлива молочных напитков, производственных цехах - панели из глазурованной плитки на всю высоту.

Полы

Полы в конструктивном решении в первую очередь должны удовлетворять санитарно-гигиеническим, эксплутационным и декоративным требованиям для данного производства. При эксплуатации полы должны удовлетворять следующим требованиям: иметь высокую механическую стойкость, ровную и гладкую поверхность, быть бесшумными, долговечными. Материалы покрытия пола должны быть легко моющимися, выдерживать моющие растворы, включая кислоты, быть нескользкими.

На заводе в производственных цехах применяют кислотоупорную плитку на жидком стекле, что обеспечивает не только механическую прочность полов, но и увеличивает срок их эксплуатации. Уклон полов составляет 2 градуса к приемникам для стока воды.

В камерах хранения готовой продукции, складских помещениях проектируют бетонированные полы, а в лабораториях, административно-бытовых помещениях, комнатах мастеров проектируют линолеум.

Покрытие и кровля

Крыша - это верхнее ограждение здания. Верхняя оболочка крыши называется кровлей, водоизоляционный слой из рулонных и листовых материалов.

Крыша состоит из двух частей: несущей и ограждающей. Ограждающая часть включает кровлю, представляющую собой верхнюю водонепроницаемую оболочку, и основание под кровлю в виде обрешетки из деревянных брусков. Несущей частью крыши служат балки, которые воспринимают внешние нагрузки и передают их на стены и другие опоры.

Применяют плоские крыши без уклона. Они имеют водоизоляционный ковер из водостойкого рулонного толевого материала на дегтевых мастиках. Сверху водоизоляционный ковер посыпают слоем мелкого гравия до 2 см, который защищает кровлю от механических повреждений. С крыш зданий устраивают водоотвод.

Потолки - затирка швов плит цементно-известковым раствором, известковая побелка, в зависимости от помещений.

Перегородки

Перегородки - ограждающие конструкции внутри корпуса промышленного здания, предназначены для разделения крупных помещений на более мелкие и относятся к внутренним конструкциям. Они могут быть сборными из крупных панелей заводского изготовления и возводимыми на месте из мелких элементов, или монолитными.

На проектируемом предприятии планируем установить железобетонные перегородки, их крепят к колоннам сваркой.

Окна и двери

Окна и двери представляют собой проемы в стенах и перегородках, куда вставляют оконные и дверные блоки (сочетания коробок и заполнения).

Оконные проемы заполняют остекленными переплетами изготовленные из металла. Стальные переплеты окон промышленных зданий изготовляют из специальных прокатных профилей и крепят к стальным оконным коробкам из уголков. Стальные переплеты обладают большой прочностью. Оконные проемы проектируем шириной 3 м, высотой 4 м, с таким расчетом, чтобы их площадь составляла 1/3 площади пола помещения, и создавали необходимую освещенность внутри здания.

Двери состоят из дверных коробок, укрепленных в дверных проемах, и открывающихся дверных полотен, навешенных при помощи петель на коробки. Двери изготавливаются, как и окна из металла. Ширина и расположение дверей определяются с учетом обеспечения безопасности эвакуации. Около наружных дверей размещают тамбуры глубиной на 0,4-0,5 м более ширины двери. Эвакуационные двери должны открываться наружу, быть шириной не менее 0,8 м.

Водосточные желоба

Водосточные желоба следует размещать вне наружной обшивки стен и значительно продлевать часть крыши за стену до перехода в желоб (для сведения к минимуму проникновения загрязнений в результате изменения давления ветра на стену и крышу). Следует избегать использования внутренних водосточных желобов, поскольку при их засорении загрязнения могут попасть внутрь здания.

Размещено на Allbest.ru

...