Антикорозійний захист обладнання для виробництва морозива

Підлоги та їхні деталі

Хімічно стійкі підлоги запобігають потраплянню агресивних рідин у грунт або в міжповерхові перекриття. Проникнення агресивних рідин (навіть тільки забруднених) загрожує підземним частинам будинку, веде до забруднення ґрунтових вод і руйнування бетону і сталевої арматури.

Конструкція підлоги по ґрунту складається з ущільненого ґрунтової основи, шару гідроізоляції від ґрунтових вод, , хімічно- стійкої гідроізоляції, підстилаючого шару і покриття. Покриття може влаштовуватися з м'яких плиток реліну або рулонного лінолеуму, перхлорвінілового пластикату в тому випадку, якщо середовище слабо агресивна і механічні навантаження незначні. При значних механічних навантаженнях покриття проектують з кислототривких керамічних плиток або кислототривкої цегли, плиток з кам'яного лиття або у вигляді монолітного шару.

Монолітне покриття підлоги здійснюється звичайним бетоном, підвищеної щільності при впливі на нього лужного середовища, кислотостійким бетоном на основі рідкого скла, кислотостійким асфальтом або асфальтобетоном, а також пластбетони на основі фуранових, епоксидних, поліефірних або інших смол при впливі кислої середовища.

В останні роки широко впроваджуються монолітні хімічно стійкі покриття підлог на основі епоксидних і поліефірних сполучних-епоксикарбамідні, епоксиполіамідні, епоксікаучукові завтовшки 5-10 мм .

2.5Характеристика рекомендованого обладнання

Як вже зазначалося вище, виробництво морозива ведуть по єдиною технологією з використанням різного обладнання і режимів. Визначимо провідне обладнання. До нього зазвичай відноситься обладнання, на якому сировина стає готовим продуктом або напівфабрикатом з великим ступенем готовності, або де виконуються основні технологічні процеси. Враховуючи технологію виробництва, в якості ведучого при виробництві пломбіру вибираємо наступне обладнання. Це вершководозрівальна ванна марки ВГСМ, фільтр марки А1-ОШФ, пластинчаста пастеризаційно-охолоджувальна установка, гомогенізатор марки А1-ОГМ, автоматизований пластинчастий охолоджувач марки А1-00Я-1,2, резервуар для дозрівання суміші марки РМВЦ-6, фризер марки ОФИ, екструзійно - формувальний апарат WN055, стрічковий швидкоморозильних апарат АПС-450, горизонтальна пакувальна машина «Лінепак ФА».

Перелік та призначення устаткування представлені в таблиці 2.2

Таблиця 2.2 - Перелік і призначення обладнання

Назва обладнання	Тип, марка обладнання	Продуктивність	Назва обладнання
1	2	3	4
Вершководозрівальна вана	ВГСМ - 2000	2000 літрів /год	Перемішування сировини
Фільтр	А1-0ШФ	2500 кг/год	Фільтрація суміші
Автоматизована пластинчаста пастеризаційно-охолоджувальна установка		1200 літрів	Пастеризація суміші
Гомогенізатор	А1-ОГМ	1200 літрів	Гомогенізація суміші
Автоматизований пластинчастий охолоджувач	А1-ООЯ-1,2	2500 кг	Швидке охолодження суміші
Резервуар для дозрівання суміші	РМВЦ-6	6000 літрів	Дозрівання суміші
Фризер	ОФИ	250 кг/год	Фризерування суміші
Екструзійно-формувальний автомат	WN055	360 кг/год	Фасування
Стрічково скороморозильний апарат	АПС - 450	450 кг/год	Гартування і зберігання морозива
Горизонтальна пакувальна машина	«Линепак ФА»	30 шт/хв	Пакування

Автоматизована пластинчаста пастеризаційно-охолоджувальна установка ОПУ-2М

Автоматизована пластинчаста пастеризаційно-охолоджувальна установка (рисунок 2.1) складається з пластинчастого теплообмінника 6, зрівняльного бака 2 з поплавковим регулятором, насоса 1 для подачі суміші з зрівняльного бака в секцію регенерації, бойлера 10 для гарячої води, інжектора 11 для нагріву води паром, насоса 9 для подачі гарячої води з бойлера в секцію пастерізаціі, перепускного клапана 3, циліндричного витримувача 7, пульта управління 4. Установка з'єднується трубопроводами з необхідною арматурою і укомплектовується електро¬гідравлічними регулюючими клапанами подачі пари. У схему установки входить гомогенізатор марки А1-ОДА-2.5, розміщений між секціями пастеризації і регенерації. Установка займає площу 13,5 м2.

Теплообмінник 6 складається з чотирьох секцій: пастеризації, регенераціі, охолодження холодною водою та охолодження розсолом. Теплопередавальні пластини (тип П-2) протягнуті через верхню і нижню штанги і в кожній секції зібрані в пакети. На кожній пластині вибитий порядковий номер. Пакет являє собою групу пластин, що створюють однаковий напрямок руху рідини. Секції відокремлюються одна від іншої проміжними плитами. По кутах плит розташовані штуцери для проходу рідини. По краях кожної пластини приклеєна гумова прокладка, щоб щільно затиснути пластини у всіх секціях нажимной плитою за допомогою гвинтових пристроїв, розташованих на кінцях верхньої та нижньої штанг.

Зрівняльний бак 2, через який суміш надходить в пластинчатий теплообмінник 6, повинен завжди бути заповнений сумішшю до певного рівня. Для автоматичної підтримки суміші на необхідному робочому рівні зрівняльний бак 2 обладнан поплавковим регулятором прямої дії.[16,12]

Витримувач 7 являє собою трубу великого діаметра, проходячи через яку пастеризована і гомогенізована суміш втрачає швидкість і, таким чином, ще 20-50 при температурі пастеризації.

Рис. 2.1 - Автоматизована пластинчаста охолоджувальна установка для сумішей морозива

1- ротаційний насос; 2 - зрівняльний бак;

3 - перепускний клапан; 4 - пульт управління;

5 - термометр опору; 6 - пластинчастий

теплообмінник; 7 - циліндричний видержіватель;

8 - гомогенізатор (в комплект установки не входить);

9 - насос для гарячої води; 10 - бойлер; 11- інжектор.

Перепускний клапан 3 служить для автоматичного повернення недопастерізованної суміші в бак 2.

Перед пуском притискають до стійки пластини в пластинчастому теплообміннику. Потім приєднують трубопроводи для суміші, води, пари, розсолу. Установку промивають і стерилізують.

Гомогенізатор ОГБ -М

Гомогенізатор ОГБ -М (рис.2.2) горизонтального типу з одноступінчастої гомогенізуючої голівкою складається зі станини , приводу , кривошипно- шатунного механізму, блоку,гомогенізуючої голівки і манометричного пристрою.

Рис. 2.2 Гомогенізатор ОГБ - М

а - загальний вигляд: 1- станина; 2 - електродвигун; 3 - клинові ремені;

4 - натяжна гвинт; 5 - шків; 6 - колінчастий вал; 7 - гомогенізуюча голівка;

12 - змиваючий пристрій;

б - розріз блоку циліндрів і гомогенізуючої головки:

1 - всмоктуючий канал; 2 -всмоктуючий клапан;4 - нагнітальний канал;

5 - манометр; 6 - гвинт; 7- пружина; 8 - стрижень; 9 - клапан; 10 - сідло.

Привід розміщений в нижній частині станини. Від електродвигуна 2 через клиноременну передачу 3 приводиться в рух кривошипно -шатуний механізм 8 , який забезпечує зворотньо- поступовий рух плунжерів . Плунжери (їх 3 ) рухаються в трьох камерному блоці 5 , встановленому на передньої верхньої частини станини. У кожній камері є всмоктуючий і нагнітальний клапани [9] .

Гомогенизуюча голівка складається з корпусу 3 , гомогенізуючого клапана 2 , сідла клапана і розпилювача 4 . Манометричний пристрій 1 має корпус , в якому розміщений манометр з трубкою , заповненою трансформаторним маслом.

Гаряча суміш ( 60-80 ° С) фільтрується ( фільтр розташовується на всмоктуючої лінії перед гомогенізатором ) і надходить у гомогенізатор .

При поворотному ході плунжера суміш піднімає всмоктуючий клапан і проходить в робочу камеру. Коли плунжер робить нагнітальний хід , суміш проштовхується і , піднімаючи нагнітальний клапан , проходить в нагнітальний колектор плунжерного блоку.

Через отвір в нагнітальному колекторі суміш надходить в гомогенізуючу голівку. Гомогенізація нагрітої суміші здійснюється при проходженні її через кільцеву щілину між клапаном і сідлом під великим тиском.[15,4]

До основних чинників, які забезпечують роздроблення жирових кульок , відносяться зміни тиску і швидкості потоку суміші при проходженні його через гомогенізуючу голівку.

Таблиця 2.3 Технічна характеристика гомогенізатора типу ОГБ-М

Показник	Значення
Продуктивність, л/г	1200
Робочий тиск, МПа	12,5-17,5
Діаметр плунжера, мм	26,5
Хід плунжера, мм	52
Частота обертання колінчатого валу, с-1	4,33
Потужність електродвигуна, кВт	10
Займана площа	0,77
Маса, кг	720

Фризер ОФІ

Фризер ОФІ (малюнок 9) складається з станини, заморожуючого циліндра з мішалкою і ножами, насосів, расходного бачка для суміші з поплавковим клапаном, приводу. Призначен для вироблення морозива різних видів на молочній основі.

На станині 3 горизонтально розташований заморожуючий циліндр 7. Зовнішня поверхня сорочки циліндра покрита ізоляцією і сталевим кожухом. Спереду циліндр закривається кришкою, що має вихідний патрубок для морозива з трьохходовим краном 6. У вихідному патрубку розташований клапан противо тиску, яким можна регулювати тиск продукту в циліндрі.

Мішалка циліндра складається із зовнішнього корпусу з вікнами, внутрішньої лопаті, збивача і двох ножів. Збивач представляє собою кільця, з'єднані чотирма стержнями. Цапфа збивача вставляється в передню кришку циліндра і таким чином забезпечує збивачу нерухомість. Ножі надягають на шпильки. Корпус мішалки своєї шийкою з'єднується з приводним валом запобіжної латунної шпилькою. Шийка вала мішалки біля виходу з задньої кришки циліндра ущільнюється сальником. Шестеренні продуктові насоси 10 складаються з корпусу, двох кришок (передній і задній), двох шестерень. Вал ведучої шестерні ущільнюється сальником з чашки і кільця. Усередині чашки закладена гумова кільцева прокладка, що впирається в пружину. Видатковий бачок 9 кріпиться на кронштейні до стінки картера. Повітряний прошарок між стінками витратного бачка виконує роль теплової ізоляції, що зменшує нагрів суміші морозива. Бачок забезпечений поплавковим клапаном автоматичної дії, через який надходить суміш і регулюється її рівень. Внизу розташований кран для забору суміші. У бачку перебуває сітка для проціджування суміші.

У внутрішній порожнині станини розташовані електродвигун - привід мішалки і насосів фризера, системи передач і механізм варіатора.

Рисунок 2.3 - Фризер марки ОФІ

Холодильна система фризера ОФІ - аміачна, циркуляційна. Під циліндром 7 розташований аміачний акумулятор 1. Він являє собою посудину, в якій завжди міститься запас рідкого аміаку. У днищі акумулятора розташований інжектор. Рідкий аміак під тиском конденсації (0,8-1,0 МПа) проходить фільтр і, розгалужуючись, надходить до інжектора і

до акумулятору. Рідкий аміак, вийшовши з вузького сопла інжектора у вигляді струменя, потрапляє в акумулятор, при цьому тиск його снижується до тиску випаровування, а швидкість різко зростає. Отримуючи велику швидкість, ця струмінь захоплює рідину з акамулятора і піднімає її по трубі, що подає вгору у внутрішню порожнину сорочки циліндра.

Омиваючи стінки циліндра, рідкий аміак кипить за рахунок тепла суміші і морозива, що знаходяться в циліндрі. Пари аміаку направляються у всмоктувальну магістраль через регулятор тиску випаровування аміаку.

Пуск фризера виконують у певній послідовності. Відкривають запарні вентилі на всмоктуючії лінії аміаку, потім на рідинної. Відкривають запарні рідинні вентилі перед фризерів і заповнюють акумулятор аміаком до половини. Заповнюють сумішшю видатковий бачок. Небагато відкривають регулятор тиску випаровування, для чого відпускають пружини, вивернув нажимний гвинт за маховичок. Відкривають доступ суміші до продуктових насосів. Включають електродвигун, при цьому ручку варіатора повертають в положення найменшої швидкості. Як тільки з циліндра фризера піде суміш, відкривають подачу аміаку до інжектора, перемикають в робоче положення трьохходовий аміачний запарний кран (повертивають рукоятку так, щоб ризка на штоці крана розташувалася вертикально). При цьому починається подача аміаком сорочки циліндра. [15,34]

Потім проводять необхідне регулювання фризера, і, як тільки буде виходити морозиво необхідної якості, трьохходовий випускний кран перемикається на подачу морозива в насадку для розфасовки.

Суміш для морозива подається у бачок фризера насосом через поплавковий клапан. З витратного бачка її забирає насос першого ступеня і подає до насоса другого ступеня. Насос другого ступеня має велику продуктивність, працює з недовантаженням, тому підсмоктує повітря через спеціальний повітряний клапан. Насичена повітрям суміш безперервно подається під тиском насоса другого ступеня у робочий циліндр, і під дією цього тиску видається готове морозиво.

Корпус мішалки циліндра, внутрішня лопать її і ножі вращаються в одному напрямку, а збивач нерухомий. При обертанні мішалки, лопать відкидає продукт на стрижні збивача, ножі притискаються до стінок циліндра і безперервно зрізають з них тонкий шар замерзаючого морозива. При виході морозива з циліндра тиск падає, і повітряні бульбашки розширюються, збільшуючи збитість морозива.

Морозиво з циліндра витісняється суцільним струменем насосом другого ступеня. Воно йде по вихідного патрубка через відкритий триходовий продуктовий кран, долаючи опір пружини клапана протитиску.

Зупинку і вимикання фризера роблять у наступному порядкові. Припиняють подачу суміші в видатковий бачок і переключають триходовий запірний аміачний кран в неробоче положення. Потім закривають запірні вентилі на інжекторної лінії перед поплавковим регулятором рівня.

Як тільки з фризера піде рідка суміш, встановлюють варіатор в середнє положення і вимикають електродвигун. Закривають головний рідинний вентиль у фризера. Після зупинки фризер розбирають і миють.

3. МЕХАНІЧНІ РОЗРАХУНКИ ОБЛАДНАННЯ

3.1Розрахунок комбінованого пластинчастого апарату для пастеризації та охолодження молока ( ОПУ- 2М)

Вихідні дані:

Продуктивність апарату Gм = 2000 л / год

Початкова температура молока t1 = 36 єC

Температура пастеризації t3 = 76 єC

Температура молока після секції водяного охолодження t5 = 28 єC

Температура охолодженого молока t6 = 5 єC

Початкова температура гарячої води tнг.в = 79 єC

Початкова температура охолоджуючої води води tнохл.в = 10 єC

Початкова температура розсолу ( 25 % р -р NaCl) tр = -5 єC

Коефіцієнт регенерації теплоти е = 0,7

Витрата холодної води Gх.в = 12 м3 / год

Витрата розсолу Gр = 4 м3 / год

Кратність гарячої води n = 4

Апарат спроектувати на основі пластин П- 2 з гофрованої поверхнею і наступними основними даними:

Робоча поверхня пластини f = 0,21 м2

Зазор між пластинами h = 0,003 м

Товщина пластини дст = 0,00125 м

Ширина проточної частини b = 0.315 м

Коефіцієнт теплопровідності матеріалу пластин лст = 15,12 Вт / мК

Початковий тиск молока 6АТ

Протитиск на виході 5АТ

I - секція регенерації II - секція пастеризації

III - секція водяного охолодження IV - секція розсольного охолодження

Конструктивний розрахунок

Загальне число пластин визначається розраховується за виразом:

,

де nрег, nп, nох -число пересічних пластин в секціях регенерації, пастеризації та охолодження відповідно;

nк и nгр - число кінцевих і граничних пластин

.

Розрахунок діаметра штанг

Допустиме напруження матеріалу

Па.

Приймаємо тиск робочого середовища в апараті P = 0.3 МПа

і визначаємо розрахункову силу від цього тиску

Н.

Приймаються ширину прокладки b = 15 мм, тоді середня довжина

ущільнюваної поверхні дорівнює:

м.

Розрахункова сила осьового стиснення прокладки:

Н.

Відстань між опорами, без урахування товщин стійок і міжсекційних плит:

м.

Вага пластин Gпл і рідини Gж в межпластинних каналах

Вес пластин Gпл и жидкости Gж в межпластинних каналах:

Рівномірно розподілене навантаження:

Н/м.

Згинальний момент:

Н м.

Розрахункова розтяжне зусилля в штангах:

Н.

Діаметр штанги dшт:

Розрахунок товщини опорних стійок і міжсекційних плит

Ширина і довжина плит:

м,

м.

Коефіцієнт ослаблення стійок отворами:

Приймаємо ц0 = 1.

Тиск, обумовлений розтягуючим зусиллям:

Па.

Товщина опорних стійок (міжсекційних плит):

матеріал стійок (плит) чавун СЧ 12-28; межа ув = 120 * 106 Па і запас nв = 4 міцності [6], допустима напруга матеріалу

Па;

товщина опорних стійок д

м,

де K1 = f * (L1/B1) [6], оскільки L1/B1 = 1.04/0.335 = 3.1 для прямокутних плоских стінок, жорстко закріплених по периметру, приймаємо K1 = 0,5

Загальна довжина пластинчастого аппарату

м.

Длина штанг

м.

Розрахунок витримувача

У пастеризаційно - охолоджувальній установці серії АПП - 5

використовуємо трубчастий витримувач великого діаметра (160 мм).

dв = 0.16 м

Необхідний час витримування продукту [1]:

ф = exp (36.84 - 0.48 · tп) = exp (36.84 - 0.48 · 72) = 9.78 с

Площа поперечного перерізу трубчатого витримувача:

Sв = 0.785 · dв2 = 0.785 · 0.162 = 0.02 м2

Загальна довжина витримувача:

Lв = {1 + (2 · л)0.5} · ф · Vм / Sв = 1.25 · 9.78 · 0.0014 / 0.02 = 0.84 м

де Vм - об'ємна продуктивність апарату, м3 / с;

л - коефіцієнт тертя; {1 + (2 · л)0.5} - поправка, яка залежить від критерію Рейнольдса і змінюється в межах 1.3 ч 1.19 при Re = 2500 ч 10000 [1],приймаємо {1 + (2 · л)0.5} = 1.25

пр = Gпр / (спр · 3600) = 2000 / 1008 · 3600 = 0.0014 м3/с

Приймаємо 1 трубу длиной Lв = 1 м

Теплові баланси, визначення відсутніх початкових і кінцевих температур теплоносіїв. Визначення теплових навантажень.

Секція регенерації (I).

Рівняння теплового балансу:

,

де Qрег - тепловий потік , переданий молоку в зоні регенерації , Вт ;

Cпр - середня теплоємність продукту - молока , Дж / КГК ;

t1 , t2 - початкова температура сирого продукту і продукту після секції регенерації є C ;

t3 , t4 - температура пастеризації і температура пастеризованого продукту після секції регенерації , є C.

Ефективність роботи секції регенерації характеризується коефіцієнтом регенерації е , що є відношенням теплового потоку Qрег, переданого продукту в секції регенерації , до загального потоку теплоти Qо , витраченому на нагрівання продукту від початкової температури t1 до температури пастеризації t3

. (2)

З рівняння (2), нехтуючи незначною зміною середньої теплоємності продукту Cпр, висловимо температуру сирого продукту після секції регенерації t2:

(єC). (3)

Температура пастеризованого продукту після секції регенерації з рівняння (1) :

(єC). (4)

Теплове навантаження секції регенерації:

(Вт). (5)

Середня температура продукту в секції регенерації:

(єC).

де t3 - температура пастеризації ,

t6 - температура охолодженого молока.

Продуктивність апарату - Gп = 2000л / год

спр36 С = 1.000 кг / л = 1000 кг/м3

Масова витрата продукту:

Gпр = 2000 * 1.000 = 2000 кг / год

t пр.ср = ( t1 + t2) / 2 = ( 76 +64 ) / 2 = 70 єC ,

де t1 - початкова температура молока , єC;

t2 - температура сирого молока після секції регенерації , єC

Спр70 С = 3880 Дж / КГК

Тоді теплове навантаження секції регенерації :

Qрег = 2000/3600 * 3880 ( 64 - 36 ) = 60355,56 Вт

Секція пастеризації (II).

Рівняння теплового балансу:

Gг.в. * Cг.в. ( tнг.в. - tкг.в. ) = Gпр * Спр ( t3 - t2) = Qп , ( 6 )

де Gг.в - масова витрата гарячої води , кг / с;

Cг.в. - Теплоємність гарячої води [ 4 ] , Дж / кг К;

tнг.в. ; tкг.в. - початкова та кінцева температури гарячої води , єС;

Qп - теплове навантаження секції пастеризації ,

. (7)

Масова витрата гарячої води Gгв:

=2000*4/3600=2,22кг/с

сг.в76 С = 0.9842 кг/л = 984 кг/м3

nг.в = 4

Середня температура продукту секції пастеризації

(єC).

З урахуванням рівняння (7) знайдемо з виразу (6) температуру гарячої води на виході із секції пастеризації:

tг.вк = tг.вн - Спр / (nг.в · Сг.в) · (t3 - t2) (8)

Cг.в79 C = 4190 Дж / кгК

tг.вк = 79 - 3856 / (4 · 4190) · (76 - 64) = 76,24 0С

Cпр70 C = 3856 Дж / кгК

Теплове навантаження секції Qп:

(Вт).

Секція водяного охолодження (III)

Рівняння теплового балансу:

tх.вк = tх.вн + Спр / (nх.в · Сх.в) · (t4 - t5)

=

tх.вк = 71+ 3900 / (6 · 4180) · (48 - 28) = 16,22 0С

Теплове навантаження секції водяного охолодження

Вт

Секція розсольного охолодження (IV)

Рівняння теплового балансу:

, (9)

де Gр - масова витрата розсолу, кг / с;

Ср - теплоємність розсолу, Дж / ??кг К;

tр, н; tр, к - початкова та кінцева температура розсолу, С;

Qр - теплове навантаження секції розсольного охолодження, Вт

Кратність розсолу:

 (10)

Масова витрата розсолу:

ср-5 С = 1.183 кг/л = 1183 кг/м3

Ср-5 С = 3329 Дж / кгК

Gр = 5000 л/час · ср-5 С = 4000 · 1.183 = 4,732 кг/ч = 1, 31 кг/с

nр = 4000/ 2000 = 2

Кінцева температура розсолу на виході із секції:

tрк =tрн - Спр / (nр · Ср) · (t5 - t6) (11)

Спр = 3329 Дж / кгК

З урахуванням кратності розсолу (nр = 2) визначимо з рівняння (9)

кінцеву температуру розсолу на виході із секції

Tрк = -5 + 3880 / (2 · 3329) · (28 - 5) = 8,4 0С

Теплове навантаження секції розсольного охолодження:

(Вт). (12)

Визначення середніх температурних напорів.

Секція регенерації теплоти (I).

Т.к. температурні напори на вході Дt1 і на виході Дt2 з секції

регенерації теплоти однакові

Дt1 = t4 - t1 = 48 - 36 = 12 єC,

Дt2 = t3 - t2 = 76 - 64 = 12 єC,

середній температурний напор Дtрег = 28 є C.

Секція пастеризації (II)

Дtб = tк гв - t2 = 76,24 - 64 = 12,24 єC,

Дtм = tн гв - t3 = 79 - 76 = 3 єC.

Т.к. , то

єC (13)

Секція водяного охолодження (III)

Дtб =t4 -tк хв = 48 - 16,22 = 31,78 єC,

Дtм = t5 - tн хв = 28 - 10 = 18 єC.

Т.к. , то

єC

Секція розсольного охолодження (IV).

Дtб = t5 - tрк = 28 - 8,4 = 19,6 єC,

Дtм = t6 - tрн = 5 - (-5) = 10 єC.

Т.к. , то

єC

3.2 Технологічний розрахунок гомогенізатора

Дані для розрахунку гомогенізатора наведені в таблиці 3.1

Таблиця 3.1. Вихідні дані до розрахунків

Найменування показників	Умовні позначення	Дані
Діаметр плунжера	D, мм	40
Хід плунжера	S,мм	360
Число плунжерів	Z	4
Тиск гомогенізації	Р, МПа	20
Початкова температура продукту	tнач, 0С	65
Вид продукта	-	молоко

Розрахунок об'ємної продуктивності гомогенізатора

де V-об'ємна продуктивність, м3/год;

F-площа перерізу плунжера, м2;

S-хід плунжера, м;

z-число плунжеров, шт

n-число обертів колінчастого валу (180об/мін.);

об'ємний коефіцієнт корисної дії (0,7-0,9)

м2

360 мм = 0,036 м

Об'ємний коефіцієнт корисної дії приймемо 0,8, тоді

Секундна продуктивність гомогенізатора



де Vсек - продуктивність гомогенизатора, м3/с;

D - діаметр плунжера, м;

- кутова швидкість колінчатого валу, рад/с;

Кутова швидкість розраховується за формулою:

, n = 180 об/мин

Розрахунок потужності, споживаної гомогенізатором

де N - потужність, споживана гомогенізатором, кВт

V - об'ємна продуктивність гомогенізатора, м3 / с

P - тиск гомогенізації, бар (1 бар 1 ат);

Механічний ККД гомогенізатора (0,7-0,8).

20 МПа = 200ат

Механічний коефіцієнт корисної дії приймемо 0,75, тоді

= 9630Вт

Розрахунок середнього діаметра жирової кульки після гомогенізації.

де d - середній діаметр жирового кульки, мкм;

Р - тиск гомогенізації, ат.0, 92мкм

Розрахунок підвищення температури продукту після гомогенізації.



де t-підвищення температури продукту,;

N-потужність, споживана гомогенізатором, Вт;

Vсек - секундна продуктивність гомогенізатора, м3 / с

щільність продукту, кг/м3;

с - питома теплоємність продукту, Дж /кг єC (;

Механічний коефіцієнт корисної дії (0,7-0,8).

Щільність молока при температурі 65 за довідковими даними дорівнює

1010 кг/м3; питома теплоємність продукту 3,850= 3850

Механічний коефіцієнт корисної дії приймемо 0,75, тоді

Температура продукту після гомогенізації розраховується за

формулою:

де tгом - температура гомогенізації,; tнач-температура продукту до гомогенізації,.

tгом=65+4,279=69,279

ВИСНОВКИ

У курсовому проекті представлена технологічна схема лінії виробництва морозива,опис обладнання.

Розроблені методи антикорозійного захисту обладнання, яке застосовується в виробництві морозива. Зокрема, розроблен захист від корозії пастеризаційно-охолоджувального апарату,гомогенізатору , запропонована заміна сталі,з якого виготовляється обладнання, на нержавіючу сталь,яка містить достатній відсоток хрому марки 08Х18Н10, яка більш практична і дешева. Передбачен неметалевий захист обладнання використання покритів на основі емалей Е-75, Е-76, ЕП-140, алюміній + лак ХВ-784.

Передбачен також захист від корозії будівельних конструкцій: каркасів, стін - хімічно стійкими лакофарбовими матеріалами, а підлоги - кислотостійкими керамічними плитками.

Проведен конструктивний розрахунок комбінованого пластинчастого апарату для пастеризації та охолодження молока ( ОПУ- 2М), також проведен технологічний розрахунок гомогенізатора ОГБ-М.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1.Оленев Ю.А. Технология и оборудование для производства мороженого 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ДеЛи, 2001. - 323 с: ил.

2. А.В. Оноприйко, А.Г. Храмцов, В.А. Оноприйко; «Производство молочных продуктов», Ростов на Дону, «Март» 2004, 411с

3. Арсеньева Т. П. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т. 4. Мороженое - СПб: ГИОРД, 2003. - 184с.

4. Твердохлеб Г. В. , Диланян З. Х. , Чекулаева Л. В. , Шиллер Г. Г. ; Технология молока и молочных продуктов, - М.: Агропромиздат, 1991 - 457с.

5. ГОСТ Р 52175-2003.

6. Оленев Ю.А., Творогова А.А. Казакова Н.В, Соловьева Л.Н. Справочник по производству мороженого. - М.: ДеЛи принт, 2004. - 798 с. 7. Голубева Л.В. Проектирование предприятий молочной отрасли с основами промстроительства. - СПб.: ГИОРД, 2006. - 288с.: ил.

8. Ересько Г. А. Технологическое оборудование для молочной промышленности. / Ересько Г. А., Шинкарик М. М., Ворощук В. Я. -- Киев: Инкос. Центр учебной литературы. 2007.-344 с.

9. Золотин Ю. П. Оборудование предприятий молочной промышленности. / Золотин Ю. П., Френклах М. Б., Лашутина Н. Г. М: Агропромиздат, 1985. -270 С.

10. Томбаев Н. И. Справочник по оборудованию предприятий молочной промышленности. / Томбаев Н. И. -- М.: Пищевая промышленность, 1972. -- 543 с

11. 3. Пат. 2142331 РФ, МПК 7 А 01 J 11/16. Устройство для гомогенизации и гомогенизирующая головка / В.Е. Карачевский, И.В. Карачевский, В.В. Карачевский

12.Барановский Н.В. Пластинчатые теплообменники пищевой промышленности. М.: Машгиз, 1962. - 325 с.

13.Основы конструирования и проектирование промышленных аппаратов: Учебное пособие для вузов / Ю.А. Комиссаров, Л.С. Гордеев, Д.П.Вент. - М.: Химия,1997.- 368с.

14.Зимняков В.М. «Практикум по основам расчета и конструирования машин и аппаратов перерабатывающих производств».

15.Евдокимов И.А., Чаблин Б.В., «Практикум по механическому оборудованию предприятий общественного питания.» -М.: ДеЛи принт, 2007

16. Пластинчатые теплообменники пищевой промышленности: Учеб. Пособие / В.Н. Исаев, Е.В. Гусев; Под ред. В. Я. Лебедева. Иван. гос. хим. - технол. академия; Иваново, 1997. - 96с.

17. Арсеньева Т.П. Справочник технолога молочного производства. Том 4 Мороженое. Санкт-Петербург: ГИОРД, 2002

18. Кошевой Е.П. [Электронный ресурс] / Кошевой Е. П. - Электронные данные. - Кошевой Е. П.: Практикум по расчетам технологического оборудования пищевых производств, 2005. - Электрон. текстовые и граф. дан.

19. Коррозионностойкие, жаростойкие и высокопрочные стали и сплавы: Справ. Изд. / А.П. Шлямнев. и др.-М.: « Интермет Инжиниринг». 2000.-232с.

20. Высоколегированные коррозионностойкие сплавы. Ульянин Е.А., Свистунова Т.В., Левин Ф.Л. М.:Металлургия,1987.(Защита металлов от коррозии) 88с.

21. Проектирование антикоррозионной защиты строительных конструкций / В.Д. Трегуб.- К.: Будівельник, 1984.-72с.

22. Голубева Л.В. Проектирование предприятий молочной отрасли с основами промстроительства // Л.В. Голубева, Глаголева Л.Э. - СПб., ГИОРД, 2006г. - 288с.

23. Кавецкий Г.Д., Королев А.В. Процессы и аппараты пищевых производств. -М., 1991.

25. Тищенко Г.П., Бурмистр М. В. Антикоррозионная защита оборудования в отрасли - Днепропетровск: УДХТУ, 2003. - 139с.

26. Тищенко Г. П., Бурмистр М. В. Коррозия и защита от коррозии в пищевой промышленности книга 1 учебник - Днепропетровск: УГХТУ, 2002. - 461с.

27. ГОСТ 12.1.005-88.ССБТ.Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зони.-М.: Изд-во стандартов,1988.-75с.

28. ДСН 3.3.6.096-2002. Державні санітарні норми і правила при роботі з джерелами електромагнітних полів.- К.: МОЗ України,2002.-45с.

29. ДСН 3.3.6.039-99. Державні санітарні норми виробничої,загальної та локальної вібрації..- К.: МОЗ України,2000.-45с.

30. ДСН 3.3.6.042-99. Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень.-К., МОЗ України,1993.-8с.

31. Правила пожежної безпеки в Україні (НАПБ А.01.001-95).-К.:Основа,2002.-176с.

32.Бровко О.Г, Гордиенко А.С, Дмитриева А.Б. Товароведение пищевых продуктов. М.: Экономика, 1989.

33.Кладий А.Г, Шаманов А.В. Мороженое - это бизнес благородный и благодарный, вечный и верный, мировой и мирный. М.: Парус, 2007

Размещено на Allbest.ru

...