Производство сухого молока

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Организация производства молочных продуктов

1.1 Технология молочных продуктов

1.1.1 Продуктовый расчет

1.1.2 Данные для расчета

1.1.3 Условные обозначения, принятые в расчетах

1.1.4 Методика технологических расчетов сгущения

1.1.5 Методика технологических расчетов процесса сушки

1.1.6 Результаты расчета

1.2 Выбор и обоснование способов производства

1.2.1 Технологическая схема производства сухого обезжиренного молока

1.2.2 Описание технологических операций при производстве сухого обезжиренного молока

2. Технологическое оборудование

2.1 Подбор технологического оборудования

2.2.Сводная таблица технологического оборудования

2.3 Расчет оборудования

2.3.1 Расчет вакуум-выпарного аппарата Вигант-4000

2.3.2 Расчет сушилки А1-ОР2Ч

2.4 Графики расхода пара, воды, электроэнергии

3. Санитарная обработка оборудования

4. Расчет площади

Список литературных источников

Введение

Молочная промышленность является важной отраслью в промышленном комплексе страны. Молочные продукты всегда остаются незаменимыми продуктами питания человека.

Производство молочных консервов в России является одной из важных и перспективных отраслей молочной промышленности, в том числе и производство сухих молочных консервов из вторичного молочного сырья: это прежде всего сухое обезжиренное молоко (СОМ), а также заменители цельного молока (ЗЦМ). Это обусловлено рядом причин и в первую очередь тем, что сухие молочные продукты отличаются высокой пищевой ценностью, хорошей транспортабельностью, длительными сроками хранения. Они играют большую роль при создании государственных резервов продовольствия и запасов для чрезвычайных ситуаций, в снабжении армии, туристов, путешественников. И во всех случаях требуется высокое качество этих продуктов.

Сухие молочные консервы являются высококачественными концентратами всех составных частей молока. Молочноконсервное производство эффективно. Во-первых, молочные консервы – это продукты длительного хранения; во-вторых, можно создать резерв в период наибольшего поступления молока; в-третьих, сухие консервы незаменимы для северных районов страны, где продукты готовятся из восстановленного молока. Сухое молоко используют для выработки восстановленного молока, мороженого, продуктов детского питания.

Сухое молоко в основном используется при восстановлении молока и производстве кисломолочных продуктов. Поскольку все сильнее проявляется тенденция к здоровому питанию, потребители стали обращать больше внимания на содержание белка в молочных продуктах и производители, не имея возможности получить необходимое соотношение протеин/жир из свежего молока, все больше используют сухое молоко для его нормализации. Другими крупнейшими потребителями сухого молока являются кондитерская, хлебопекарная, мясная индустрия, а также сфера производства заменителей молока и кормов для сельскохозяйственных животных.

Для переработчиков молока растущий рынок заменителей безусловно является хорошим подспорьем, поскольку большее количество сырья сохраняется для промышленной переработки. По некоторым данным, каждая тысяча тонн продаваемых заменителей сохраняет 8--9 тыс. л свежего молока [1,2].

1. Организация производства молочных продуктов

1.1 Технология молочных продуктов[3]

1.1.1 Продуктовый расчет

Молоко обезжиренное

Молоко сгущенное СМО 48%

Сухое обезжиренное молоко СМО 96%

Схема переработки молока

1.1.2 Данные для расчета [3]

Проектируется выпуск СОМ из 50 т молока в сутки и фасование в транспортную тару по 25 кг.

Таблица 1.1 - Состав продукта

Продукт	Массовая доля, %	НТД на продукт
	Жпр	СМОпр	СОМОпр
СОМ	1,5 не более	96 не менее	93 не менее	ГОСТ 10970-87

Таблица 1.2 - Состав молочного сырья

Вид сырья	Д, єА	Массовая доля, %
		Ж	СМО	СОМО	Б
Молоко обезжиренное	31	0,05	8,39	8,34	3,2

Таблица 1.3 - Виды упаковки выпускаемой продукции

Продукт	Вид упаковки
Молоко сухое обезжиренное	Транспортная тара по 25 кг Упаковка в 5-и слойные бумажные мешки с полиэтиленовой вставкой

1.1.3 Условные обозначения, принятые в расчетах

Масса, М, кг:

Моб.м.- масса обезжиренного молока;

Мсг.м.- масса сгущенного молока;

Мпр. - масса готового продукта.

Массовая доля сухого молочного остатка, СМО, %:

СМОс.м- сухого молока;

СМОсг. м.- сгущенного молока;

СМОоб. м.- обезжиренного молока;

Жоб.-массовая доля жира обезжиренного молока;

А - плотность в градусах ареометра;

Выпаренная влага, W, кг:

Wвва- масса влаги после ВВА; Wс- масса влаги после сушки;

ф_1, ф₂ -время сгущения, время сушки

Мвл.сг, Мо, Мсг, Мвл.суш, Мпр, Мвып, Мсуш - влаги в сгущенной смеси, обезжиренного молока, сгущенного продукта, влаги при сушке, продукта, выпаренная, сухого продукта;

1.1.4 Методика технологических расчетов сгущения

СМОоб.м= +Жоб+0,59 (1.1)

Wвва= (1.2)

Мсг.м.= Моб.м-Wвва (1.3)

1.1.5 Методика технологических расчетов процесса сушки

(1.5)

Мсух.м = Мсг.м.-Wс (1.6)

1.1.6 Результаты расчета

СМОоб.м= 28/4+0,05+0,59=7,64 %;

Wвва= 50000*() =42041 кг;

Мсг.м.= (50000-42041)*0,9996= 7962 кг;

Wс= 7962*(1 - ) = 3981 кг;

Мсух.м=7962 - 3981= 3981 кг;

Ориентировочная производительность вакуум - выпарного аппарата:

W1= Wвва/ ф₁ (1.7)

W1=42041/10=4204,1 кг/ч

Выбираем циркуляционный ВВА ВИГАНТ-4000 с производительностью 4000 кг испаренной влаги в час.

Уточним время работы: сгущение сушка обезжиренный молоко

ф₁₌ Wвва/ W1=10,5 ч

Ориентировочная производительность сушилки:

W2= Wс/ ф₂ (1.8)

W2=3981/13=306,2 кг/ч

Выбираем сушилку А1-ОР2Ч с производительностью 300 кг по испаренной влаге в час по готовому продукту.

Уточним время работы:

ф₂= Wс/ W2=13,2 ч

Таблица 1.4- Сводная таблица продуктового расчета

Показатель	М, кг/сутки
Поступило обезжиренного молока	50000
Получено сгущенного об. молока СМО 48%	7962
Получено готового продукта	3981

1.2 Выбор и обоснование способов производства

1.2.1 Технологическая схема производства сухого обезжиренного молока[4]

Технологический процесс	Параметры и показатели

Резервирование обезжиренного молока	Т=(4±2)єС, не более 6 ч.

Пастеризация и сгущение обезжиренного молока	Т=88єС До содержания сухих веществ 48 %

Сушка концентрата обезжиренного молока	До массовой доли сухих веществ в готовом продукте 96 % по ГОСТ 10970-87

Резервирование сухого обезжиренного молока	Хранение не более 24 ч.

Фасовка сухого обезжиренного молока	Четырех - и пятислойные бумажные мешки с полиэтиленовой вставкой по ГОСТ 2226

Хранение сухого обезжиренного молока	При температуре от 0 до 10оС и относительной влажности воздуха не более 85 % годен в течение 8 месяцев

1.2.2 Описание технологических операций при производстве сухого обезжиренного молока

Оценка качества обезжиренного молока

При получении молока устанавливается пригодность молока по органолептическим показаниям и проводится оценка его качества в соответствии с действующим на обезжиренное молоко ГОСТ 53503-2009.

К моменту переработки молока на молочные консервы его кислотность не должна превышать 20є Т

К качеству молока, используемого для производства сухих продуктов, предъявляются особые требования, т.к. при сгущении в несколько раз усиливаются его пороки и качество готового продукта резко снижается. Поэтому молоко должно быть натуральным, нормального состава, свежим, с минимальным количеством микроорганизмов, без пороков вкуса, запаха, консистенции, цвета и без механических примесей.

Для производства сухих продуктов необходимо, чтобы молоко было термоустойчивым.

После сортировки сырья по качеству определяют его массу, предварительно фильтруя через фильтры для удаления механических примесей, которые не только загрязняют продукт, но создают благоприятные условия для развития микроорганизмов.

Резервирование молока

Резервирование молока непродолжительное, т.к. чем меньше длительность данной операции, тем меньше изменяются его исходные физико-химические свойства и биологическая ценность.

В результате жизнедеятельности микроорганизмов образуется молочная кислота, которая нарушает баланс между солями кальция. В системе увеличивается количество ионизированного кальция, происходит агрегация частиц ККФК, которые при нагревании легко коагулируют. Также при более длительном хранении в охлажденном молоке начинают постепенно варьироваться микроорганизмы, которые разлагают не только белок, но и жир, а также изменяют вкус, запах и консистенцию молока. Резервирование молока проектируется сократить до минимума.

Пастеризация

Сущность тепловой обработки состоит в уничтожении микроорганизмов и инактивации ферментов при возможно полном сохранении исходных свойств и биологической ценности исходного сырья. Эффективность оценивается по остаточной микрофлоре и её качественному составу. Требования консервирования отвечают показатели общей эффективности в пределах 99,997-99,999%. Эффективность зависит от начальной обсемененности сырья.

В остаточной микрофлоре не допускается присутствие протеолитических бактерий.

Выбираем режим пастеризации молока для производства сухого молока (105 ± 5)єС, что соответствует технологической инструкции. Молоко пастеризуют не только для уничтожения микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности, но и в целях инактивации ферментов. Ферменты в сыром молоке отрицательно влияют на качество сухих молочных продуктов.

В сухом обезжиренном молоке, выработанном при низких температурах пастеризации (80єС) более выражены результаты окисления и гидролиза жира.

В результате тепловой обработки снижается разность между температурой поступающего в вакуум-аппарат молока и температурой его кипения при сгущении.

Проектом предлагается проводить пастеризацию молока при температуре 105 ± 5єС для производства сухого обезжиренного молока.

Сгущение

Сущность этого процесса заключается в частичном удалении свободной влаги при условии сохранения системы в текучем состоянии при заданной температуре. Способы удаления могут быть разнообразными. В данном случае используется выпаривание.

В основе сгущения исходной нормализованной смеси лежит парообразование. При атмосферном давлении молоко кипит при 100,5єС .При маленькой температуре происходит необратимые изменения составных частей молока. Парообразование кипением при 50єС не сопровождается необратимыми изменениями, устойчивы к таким температурам даже такие свойства, как вязкость, электропроводность, поверхностное натяжение. Необратимые изменения отмечаются лишь при температуре выше 75єС.

Таким образом для молока оптимальным для парообразования кипением являются температуры от 50єС до 75єС. Такие температуры парообразования могут быть обеспечены при кипении в различном пространстве, когда парциальное давление паров кипящей жидкости будет превышать действующее на него общее давление.

Проектируется применять следующие температурные режимы выпаривания:

первый корпус 68-70 єС

второй корпус 50-60 єС

Эти режимы обеспечивают наиболее полное сохранение свойств, не вызывая значительных изменений.

Выпаривание в многокорпусных установках по расходу острого пара является более экономичным.

При выпаривании жировая фаза молока остается в состоянии эмульсии.

При повышении температуры сгущения снижается растворимость сухого порошка. При этом заметно ухудшается растворимость сухого молока в зависимости от температуры сгущения при повышении концентрации сгущенного молока и от продолжительности процесса сгущения.

Сгущение проектируется проводить до 48%, что соответствует технологическим инструкциям по производству проектируемых продуктов. При более высокой кратности концентрирования около 50% происходит скачкообразное увеличение вязкости, вплоть до полной утраты текучести.

Сушка

Процесс сушки заключается в удалении влаги из продукта до стандартного значения. Данный процесс протекает за счет разности давлений паров влаги на поверхности капель продукта и в окружающей среде сушилки. Проектом предлагается осуществлять сушку на сушильной установке SD-5300.

Сгущенное молоко подают на сушку через распыляющее устройство. Температура продукта, поступающего в сушилку должна быть не менее 50єС, что способствует быстрому испарению влаги из распыленного молока и менее резкому снижению температуры и влагостойкости воздуха.

При контакте распыленных капель с сушильным агентом с поверхности удаляется влага. За счет диффузии на место удаленной влаги поднимается влага из внутренних слоев. Высушенные частицы оседают на дно сушильной башни.

Температура горячего воздуха, подаваемого на сушку, 160-180єС. Увеличение температуры воздуха снижает показатель растворимости сухого молока. Двухстадийная сушка применяется для того, чтобы продукт приобрел повышенную растворимость (на 10-15%). Свойства сухого молока характеризуются главным образом двумя показателями: скоростью растворения и смачиваемость.

Фасование

Фасовку готового сухого продукта проектируется осуществлять из бункера хранения. Проектом предусматривается иметь фасовочные аппараты и упаковочные материалы. Фасование производится в мешки по 25 кг.

Хранение

Сухие продукты гигроскопичны, что обусловлено в основном тем, что основная часть сухих продуктов - лактоза, находится в аморфном состоянии. Поэтому хранение продуктов до реализации проектируется проводить в строго соблюдаемых температурно-влажностных условиях. Температура хранения не более 20єС при относительной влажности 85%. При повышении влажности воздуха сухие продукты достаточно быстро будут увлажняться. В результате чего лактоза, впитывающая в себя влагу, приобретает подвижность, что сопровождается её выкристализацией.

2. Технологическое оборудование

2.1 Подбор технологического оборудования

При подборе машин и аппаратов было выбрано оборудование, которое обеспечит выпуск продукции высокого качества при минимальных потерях сырья. Предпочтение отдавалось непрерывнодействующим машинам и аппаратам, несложных по конструкции, легко поддающихся обслуживанию, регулированию, очистке и ремонту, которые экономно расходуют энергоресурсы. Особое внимание уделялось оборудованию с высоким уровнем автоматизации, так как оно имеет высокую производительность при сравнительно небольших габаритах и требует минимальной затраты рабочей силы на единицу продукции.

Для кратковременного резервирования молока планируется использование емкостей, предназначенных для хранения молока. На заводе 50 тонн молока, поэтому для хранения выбираем две емкости ОХЕ-25 (рис.1). Так же можно было выбрать емкость на 50 м³, но мы отдаём предпочтение резервуарам более меньшей вместимости, но которые будут монтироваться непосредственно в самом производственном корпусе, что не усложнит конструкцию здания[4].

Рис. 1- Емкость ОХЕ-25

Техническая характеристика:

Вместимость, м 3

геометрическая ……………………………………26

рабочая……………….……………………………. 25

Повышение температуры продукта в течении 24ч при разницы температуры молока и окружающего воздуха 30°С,°С.......................2

Диаметр условного прохода штуцера наполнения, мм……….50

Тип перемешивающегося устройства ………………эжекторный

Размеры люка, мм ………………………………...500х400

Потребление энергии, кВт……………………………..5,5

Габаритные размеры, мм ……………….2965х3450х5980

Масса, кг…………………………………………………3170

Затем обезжиренное молоко, подается насосом марки Г2-ОПБ (рис.2) производительностью 10м³/ч на вакуум-выпарной аппарат Вигант-4000 (рис.2).

Рис.2 Центробежный насос Г2-ОПБ

Техническая характеристика:

Подача, м3/ч …………………………………………………..10

Напор, м …………………………………………………….....20

Диаметр входного и выходного патрубков, мм …………….40

Электродвигатель:

мощность, кВт …………………………………………………..1,5

частота вращения вала, мин^-1 …………………………………..3000

Габаритные размеры, мм ……………………………...480х250х390

Масса, кг ……………………………………………………………30

Выбор аппарата с производительностью 4000 кг/ч обусловлен тем, что рекомендуемое время работы аппарата составляет 10 часов, с учетом массы обезжиренного молока, поступающего на выпаривание и производительности аппарата, получается допустимое время работы. Данная марка аппарата применяется при производстве сухого обезжиренного молока[4].

Рис. 3 Схема вакуум-выпарной установки Вигант-4000

1,2 - аппараты выпарные, 3,4,5 - подогреватели, 6 - пастеризатор, 7 - выдерживатель, 8 - конденсатор, 9 - пароэжекторный блок, 10 - бак.

Техническая характеристика:

Производительность в час, кг

по испаренной влаге……………..……………………………4000

Давление рабочего пара, МПа……………………………0,8±0,05

Разряжение в конденсаторе, МПа………………………0,09ч0,093

Температура, °С

воды на входе в конденсатор……………….………………..28

воды на выходе из конденсатора……………………………38

пастеризации……………………………………………….85ч88

кипения в корпусах вакуум-выпарных аппаратов:

первый корпус……………………………………………..63ч68

второй корпус……………………………………………...46ч50

Площадь поверхности теплообмена выпарных аппаратов, м² .......55

Площадь поверхности охлаждения основного конденсатора, м²…24

Расход пара, кг/ч………………………………………..1800

Расход воды, м³/ч………………………………………….25

Содержание сухих веществ в сгущённом продукте, %:

на обезжиренном молоке………… ………….………..43ч52

на сыворотке……..……………………………………30ч40

Потребление энергии, кВТ*ч………………………….11,6

Удельный расход:

пара на выпаривание 1 кг влаги в час, кг/(кг*ч)..0,30ч0,31

воды, м³/(кг*ч)……….. ………………………………..0,011

Габаритные размеры, мм………………..5610х4760х6500

Масса, кг…………………………………………………9470

После сгущения продукт через промежуточные емкости ОМВ-2,5 (рис.4) винтовым насосом П8-ОНВ-1(рис.5) подается в распылительную сушилку А1-ОР2Ч (рис. 6) производительностью 300 кг испаренной влаги в час. Распылительная сушилка обеспечит сушку продукта до 96% сухих веществ и может бесперебойно работать длительное время[5].

Рис. 4 Емкость ОМВ-2,5

Техническая характеристика:

Объём, м³…….………………………………..……...……….2,5

Потребление, кВт……………………………...…….……..0,55

Повышение температуры продукта в течение 24 ч, (при разнице

температуры продукта и окружающего воздуха 30°С), °С…......2

Условный проход штуцера наполнения-опорожнения, мм……50

Тип перемешивающего устройства…………………….……эжекторный

Мощность электродвигателя, кВт……………………..………0,75

Габаритные размеры:

длина, мм.………………… …………………………..…....…1600

ширина, мм. ……………………………………………….…1640

высота, мм….……………………………..…..………………3165

Масса, кг…………………………………...………...…...……620

Рис. 5. Одновинтовой электронасос П8-ОНВ-1

Техническая характеристика:

Производительность, кг/час……………………………..……700-1000

Давление нагнетания, МПа………………………………………….0,5

Мощность эл.двигателя , кВт………………………………………..1,1

Частота вращения, об/мин…………………………………………..750

Напряжение, В……………………………………………………….380

Диаметр всасывающего, нагнетательного патрубков, мм……….50

Габариты,мм:

длина…………………………………………………………………955

ширина……………………………………………………………….250

высота………………………………………………………………...300

Масса насоса, кг…………………………………………………….55

Рис. 6 Общий вид установки распылительной сушильной А1-ОР2Ч

1 - пневмотранспорт сухого продукта, 2 - таль электрическая, 3 - камера сушильная, 4 - площадка и лестницы, 5 - система подачи продукта, 6 - батарея циклонов, 7 - нагреватель воздуха.

Техническая характеристика:

Производительность в час по испаренной влаге, кг/ч………………..300

Исходное содержание сухих веществ в сгущённом продукте, %....40ч48

Содержание влаги в сухом продукте, %.....................................................4

Максимальное количество сгущаемого

продукта, поступающего на сушку, кг/ч……………………………1030

Темпкратура, °С:

сгущаемого продукта………………………………………....…………50

горячего воздуха, входящего в сушильную башню…………………..160

сухого продукта после охлаждения…………………………………….25

Количество воздуха проходящее через сушильную башню, м³/ч…22000

Расход пара на 1 кг испаренной влаги, кг………………………………3,0

Давление пара, МПа………….....………………………………………1,0

Общая установленная мощность, кВт……..………………………….75

Окружная скорость распылительного диска, м/с……………………..170

Габаритные размеры, мм…………………………….12000х13000х12500

Масса, кг……………………………………………………………..36600

После сушки обезжиренное молоко идет на фасовочно-упаковочную линию для сухих мелкодисперсных пылящих продуктов (рис. 7), который обеспечивает точное весовое дозирование и автоматическую упаковку в мешки по 25 кг[5].

Далее мешки, сложенные на поддон, увозят в камеру хранения.

Рис. 7 Фасовочно-упаковочная линия для сухих мелкодисперсных пылящих продуктов

Техническая характеристика: Производительность в минуту, мешки........ ?60

Размеры пакета, мм:

Доза, кг …………………………………………………........................25

Погрешность дозирования, % ……………..…………………………±1-2

Потребляемая мощность, кВт………………………………………… 6-8

Воздух:

давление, МПа ………………………………………………………….0,6

расход, л/мин………………………………………………………… ?900

Габаритные размеры, мм ……………………………….1370х1740х1950

Масса, кг ……………………………………………………………800

Вывод: Подобранное оборудование обеспечивает поточность производства, высокий уровень механизации и автоматизации, экономичность расхода энергоносителей и загрузку оборудования в течение смены.

2.2 Сводная таблица технологического оборудования

Таблица 1

Наименование	Тип , марка	Тех.показатель	Габариты , мм	Расход в час	Масса, кг	Количество	Площадь , м2
			Длина	Ширина	Высота	Пара	Холода	Мощ кВт	Вода
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Резервуар	ОХЕ-25	25 м3	2965	3450	5980	-	-	-		3170	2	20,4
Насос	Г2-ОПБ	10 м3/ч	480	250	390	-	-	1,5	-	30	1	0,12
ВВА	Вигант-4000	4000кг/ч испаренной влаги	5610	4760	6500	620	-	11,6	22,8	9470	1	26,7
Ёмкость	ОМВ-2,5	2,5 м3	1600	1640	3165	-	-	-	-	620	1	2,6
Насос	ОНВ-1	1 м3/ч	955	250	300	-	-	1,1	-	50	2	0,48
Сушилка распылительная	А1-ОР2Ч	300кг/ч	12000	13000	12500	1040	-	75	19,5	36600	1	156
Фасовочно-упаковочная линия		60 мешков(25 кг)/ч	1370	1740	1950	-	-	8	-	800	1	2,38
Итого		208,5

Рис. 8 - Аппаратурная схема производства сухого молока

Размещено на http://www.allbest.ru/

2.3 Расчет оборудования[6,7]

2.3.1Расчет вакуум-выпарного аппарата Вигант-4000

Задача расчета - определение расхода энергоносителей (пара) и воды

Исходные данные для расчета:

Производительность аппарата (W), кг исп. вл./ч. 4000

Вид сгущаемого сырья - обезжиренное молоко

Тип аппарата - циркуляционный

Количество корпусов - n, шт 2

Массовая доля сухих веществ в исходном сырье b_н, % 7,64

Массовая доля сухих веществ в готовом продукте b_к,% 48

Температура греющего пара первого корпуса t_г1,єС 65

Температура вторичного пара на выходе из второго корпуса t_вт2,єС 45

Давление острого пара, поступающего в пароструйный насос, Р_о, МПа 0,8

Методика расчета

Расход обезжиренного молока на сгущение:

М = ; М = = 4762 кг;

Расход сгущённого обезжиренного молока:

М_сг. = 4762 -4000= 762 кг/ч;

1. Распределение температур по корпусам:

Принимаем температурные депрессии:

1 корпус: Д₁ = 3 °С;

2 корпус: Д₂ = 5 єС.

?Д = 3 + 5 = 8 єС.

Полезный температурный напор:

Дt_пол. = t_г1 - t_вт2 - ?Д;

Дt_пол. = 65 - 45 - 8 = 12 єС.

При равном распределении на каждый корпус:

?t₁=?t₂= = = 6 єС

Т а б л и ц а 2.1 - параметры пара по корпусам аппарата

Корпус	Температура, єС	Энтальпия, кДж/кг
	Теплоноси-теля	Кипения	Втор. пара	Теплоносителя	Втор. пара
1	tг1=65	tг1-?t1=t1, 65 - 6 = 59	t1 -Д1 =t?1 59 - 3 = 56	2653	2618
2	tвт2=56	t1- ?t2= t2 56 - 6 = 50	t2 -Д2 =t?2 50 - 5 = 45	2618	1580

2.Определение расхода вторичного, греющего и острого пара в подогревателях, кг/ч.

Е = ;

где: t_к - конечная температура продукта в подогревателе, принимается на 10 єС ниже температуры теплоносителя;

t_конд. - принимается на 2 - 3 єС ниже температуры пара;

з = 0,98 - 0,99.

Е₂ = = 135,66 кг/ч;

Е₁ = =136,12 кг/ч;

Е_гр = = 141,77 кг/ч;

Е_о = = 122,59 кг/ч;

Расход острого пара на работу ВВА:

D_о = ;

где: U - коэффициент инжекции, определяется по графику

Рис.2.1 - i-s диаграмма

h?_a= i_o- i_вт1, h?_a= 2750 - 1930=820 кДж;

h??_a= i_г.п- i_вт1, h??_a= 2620 - 2500=120 кДж;

n - число корпусов, n = 2.

D_о = = 1425,5 кг/ч.

Удельный расход пара:

D_уд=,

D_уд=1425,5/4000=0,36 кг/ч

Определение количества выпаренной влаги в последнем корпусе

W_n=D_oбщ- Е_гр - Е₁ - Е₂ -…- Е_n-1

W_n=1425,5 - 141,77 - 136,12=1147,6 кг/ч.

Общий расход острого пара в установке D_oбщ=D_o+ Е_о=1425,5+122,59=1548,1 кг/ч.

3. Масса вторичного пара на конденсацию

W?_n= W_n- Е₂, W?_n= 2438,01 - 135,66=2302,35 кг/ч.

4. Определение расхода воды в конденсаторе поверхностного типа

М_воды= ,

где i_вт.п - энтальпия вторичного пара последнего корпуса, кДж/кг

i_вт.п= i_вт.2=1580 кДж/кг,

t_конд= t_вн+13, t_конд= 17+13=30°C, С_конд=4,174 кДж/кг,

t_вн=17°C ( не более 20°C), С_в=4,174 кДж/кг, t_вк=t_вт.п-(5-10°C)=45-10=35°C

М_воды= =22,2 м³/ч.

5. Расход свежей воды:

М_св.в. = М_воды Ч 0,1;

М_св.в. = 44,58Ч 0,1 = 4,5 м³/ч.

Вывод: по данным расчета расход пара составляет 1425,5 кг/ч (по паспорту 1800 кг/ч), расход воды 22,2 м³/ч ( по паспорту 25 м³/ч).

2.3.2 Расчет сушилки А1-ОР2Ч

Данные для расчета.

Производительность сушилки (М_вл), кг исп. вл./ч--300.

Масса сгущенного продукта, поступающего на сушку (М_сг), кг--7962

Массовая доля сухих веществ в сгущенном и готовом продукте (СВ_сг и СВ_пр), % 48 и 96

Температура воздуха перед калорифером-t₁=20 ⁰С

Температура воздуха после калорифером-t₂=160 ⁰С

Температура воздуха на выходе из сушилки-t₃=90 ⁰С

Таблица 2.2 -- Параметры воздуха.

Параметры	Воздух до нагрева в калорифере	Воздух после калорифера	Отработанный воздух
t,°C	20	160	90
I,кДж/кг	40	220	220
d, кг/кг	0,008	0,008	0,048
ц, %	60	4	16

Расход воздуха на сушку.

,кг/ч (53)кг/ч

Расход тепла на нагревание в калорифере (Q), кДж/ч

кДж/ч (54) кДж/ч

Расход пара М_п, кг/ч

,кг/ч (55),кг/ч

Удельный расход пара.

Расход пара по паспортным данным - 3 кг/кг, что выше полученного при расчете 2,27 кг/кг. Следовательно, данная сушильная установка обеспечит требуемые режимы сушки.

2.4 Графики расхода пара, воды, электроэнергии

3. Санитарная обработка оборудования [8]

Правильная эксплуатация и уход за оборудованием (мойка и дезинфекция) повышает качество продукции, исключает появление благоприятной питательной среды для развития вредной микрофлоры на оборудовании.

Санитарная обработка оборудования -- это сложный и трудоёмкий процесс, на осуществление которого затрачивается 25-30% рабочего времени. Мойка и дезинфекция оборудования -- важнейшие факторы, от которых зависит высокое качество продукции, стойкость при хранении и безопасность для здоровья человека. Мойка и дезинфекция оборудования -- это обычно отдельные, но дополняющие друг друга процессы. В процессе мойки и дезинфекции должны быть достаточно эффективно очищены все поверхности оборудования от остатков продукта и загрязняющих веществ, уничтожены жизнеспособные бактерии.

В ходе технологического процесса образуются различного рода загрязнения:

- легко удаляемые, образующиеся при соприкосновении поверхности оборудования с холодным сырьём (остатки сырья и его составных частей), образующиеся на поверхности охладителей, емкостей, трубопроводов;

- трудно удаляемые, образующиеся после тепловой обработки, которые накапливаются в теплообменных аппаратах в виде молочного камня и пригара. Они образуются из-за разнообразного состава минеральных солей в воде и нагретых молочных остатках (для очистки применяются - едкие щёлочи, в сочетании с кислотами).

Проектом предусмотрена как ручная санитарная обработка оборудования, так и система безразборной циркуляционной мойки и дезинфекции. Последняя, в свою очередь, обеспечивает экономию рабочей силы на 50%, значительно снижает повреждения поверхностей аппаратов, деформацию и износ оборудования, увеличивает срок его службы и уменьшает затраты на ремонт и замену деталей, позволяет осуществлять автоматическую регулировку концентрации и температуры растворов. Кроме того, данный вариант санитарной обработки исключает возможность бактериального загрязнения при переносе деталей и ручной сборке оборудования.

На предприятии имеется централизованный пункт приготовления моющих растворов, где готовятся рабочие растворы для мойки всех участков производства. Для дезинфекции применяется горячая вода.

В настоящее время, для санитарной обработки оборудования, в молочной промышленности существует разнообразный ассортимент моющих и дезинфицирующих средств. Для интенсификации процессов санитарной обработки множеством фирм рекламируется весь существующий ассортимент средств, разрешённых к применению органами Здравоохранения для применения в молочной отрасли, также инструкцией по санитарной обработке оборудования на предприятиях молочной промышленности. Специалистами комбината разработаны мероприятия по применению новых моющих и дезинфицирующих средств, которые включают: проведение контрольных с фиксированием результатов, результаты обрабатываются и анализируются. Решения о применении того или иного средства принимается по результатам контрольных испытаний. Кроме того, специалисты прислушиваются к рекомендациям ведущих институтов (например, ВНИМИ) и опыту других предприятий. И зачастую хорошо разрекламированное средство не находит практического применения. Одной из главных причин является жёсткость используемой воды на предприятии.

С учётом вышеизложенного, в проекте принято решение остановиться на использовании тех средств, которые в настоящий момент применяются на предприятии, учитывая эффективность их использования.

Виды моющих средств, предлагаемых к использованию в проекте:

моющее средство «Вимол» предназначено для ручного и механизированного способа мойки аппаратов любого типа. Специальные комплексообразователи и эмульгаторы усиливают моющее действие препарата и повышают его грязеуносящую способность. Препарат «Вимол» - является щелочным агентом в виде порошка, хорошо растворим в воде, обладает достаточно высокой моющей и диспергирующей способностями к нативному молочному белку и жиру;

- моющее средство «Каустическая сода»- раствор едкого натра, предназначен для механизированного способа мойки. Раствор соды гидролизует белки молока, вызывают денатурацию и растворяют их с образованием солеобразных соединений. Кроме того, омыляет жир с образованием мыл, расщепляющих углеводы. Данные свойства обеспечивают эффективное моющее действие.

Все процессы санитарной обработки оборудования молочной промышленности включают в себя следующие стадии:

-немедленное (после окончания технологического процесса) ополаскивание оборудования теплой водой для удаления влажных, еще не затвердевших остатков молока и молочных продуктов;

-использование горячего моющего раствора для удаления загрязнений с поверхности оборудования с помощью эмульгирования;

-заключительная промывка оборудования теплой водой для полного удаления моющих растворов.

Мойка оборудования цехов сгущения и сушки проектируется осуществлять с помощью рабочих растворов, которые привозятся и перекачиваются в ёмкости, находящиеся в цехе сгущения. Использование моющих растворов предусматривается многократное, путем возвращения их в емкости после проведения цикла мойки.

Мойка вакуум-выпарного аппарата.

Мойку вакуум-выпарного аппарата предполагается проводить после окончания варки и выпуска продукции, не реже чем через 10-12 варок.

Моющие средства:

- раствор каустической соды - 1,5%

- раствор азотной кислоты - 0,8%

Порядок и режим мойки: в начале следует удалить остаток продукта из аппарата и ополоснуть водопроводной водой в течении 15 минут. Затем промывать циркуляцией 2% раствором каустической соды. Для этого вакуум-аппарат заполняют водой, закрывают люки и краны, отсоединяют трубопроводы и включают вакуум насос. После того, как раствор начнет циркулировать и промывать трубки нагревательного корпуса, в него пускают пар, чтобы повысить температуру моющего раствора до 70-80°С.

После циркуляции моющего раствора аппарат необходимо ополоснуть водопроводной водой до удаления остатков моющего раствора. Затем заполняют водой, добавляют азотную кислоту до концентрации 0,8%. В процессе прохождения через вакуум-аппарат моющий раствор выпаривается и концентрация его достигает 3-5%.

Если в процессе работы вакуум-аппарата были перерыв или в него поступало молоко повышенной кислотности, мойку пленочных аппаратов целесообразно проводить при более высокой температуре, для чего необходимо понизить разряжение. Наиболее эффективна проходит если температура моющего достигает 70-80°С. Продолжительность циркуляции щелочи должна составлять 30-40 минут, а кислоты 20-30 минут. При использовании сульфаминовой кислоты температуру мойки не следует повышать выше 75°С, так как при больших температурах она разлагается с выделение серной кислоты, которая агрессивна по отношению к оборудованию, но слабо растворяет молочный камень.

Мойка сушильной установки.

Мойка сушильной башни и циклонов проводится по мере загрязнения, но не реже одного раза в 15 дней.

Моющие средства:

- раствор кальцинированной соды 1,5%

Порядок мойки:

- отделить сушильную камеру и циклоны от остального оборудования во избежании попадания моющего раствора в продукт;

- провести сухую очистку внутренней поверхности оборудования;

- подсоединить переносное моющее устройство к линии подачи воды и моющего раствора;

- ополоснуть внутреннюю поверхность тёплой водой температуры (35-40)°С в течении (8-10) минут;

- ополоснуть поверхность горячей водой (60-70)°С до удаления остаточной щелочности (8-10) минут;

- отсоединить моющее устройство и провести мойку съемных деталей;

- подсушить внутреннюю поверхность сушильной камеры горячим воздухом и подготовить к работе.

4. Расчет площадей [9]

Вся площадь производственного корпуса складывается из площадей занимаемых оборудованием, холодильной камерой, лабораториями.

Площадь холодильной камеры:

, (5.1)

П - масса продукта в сутки, 3981 кг,

С - срок хранения, максимальный срок хранения - 15 сут.,

У - укладочная масса на 1 м², 792 кг/м²,

К - коэффициент использования камеры, 0,6.

125,7 м².

Примем площадь холодильной камеры F_{хол.кам.} = 130 м².

Расчет площадей лабораторий.

Т.к. цех по производству творога традиционным способом перерабатывает 50т молока, следовательно, площади составят:

приемная лаборатория:

F_п.лаб. = 12 м²,

химлаборатория:

F_{хим.лаб.} = 30 м²,

баклаборатория:

F_{бак.лаб.} = 18 м²,

моечная (в лаборатории):

F_м. = 9 м²,

Бокс:

F_бокс=4м²,

Кладовая:

F_кл.=6 м².

Суммарная площадь лабораторий составляет:

F_Улаб. = 79 м².

Площадь, занимаемая оборудованием:

F'_об. = F_об.·k, (5.2)

F_об. - площадь непосредственно занятая оборудованием, F_об. = 208,5 м²,

k - коэффициент запаса, k = 4.

F'_об. = 208,5•4 = 1150 м².

F_{сум.общ.}=1150+130+79= 1359м²

F_{сум.общ} составляет 60% от действительной площади производственного помещения.

Действительная площадь равняется:

F_{произв.} = 1359·100 / 60 = 2265 м².

Примем отношение длины к ширине равное 1:2.

Получим:

Ширина -36 м,

Длина - 72 м.

72

Размещено на http://www.allbest.ru/

36

Список литературных источников

1. Твердохлеб Г.В. Технология молока и молочных продуктов. - М.: Агропромиздат. 1991.

2. Крусь Г.Н., Храмцов А.Г. Технология молока и молочных продуктов. - М.: Колос 2006.

3. Технология молочных консервов: Лабораторный практикум/ Буйлова Л.А. - Вологда - Молочное: ИЦ ВГМХА, 2010.

4. Каталог технологического оборудования «Протемол».- М.:2002

5. Каталог АПК-М.1990.

6. Методические указания “Тепловые и массообменные процессы” Сост. В.С.Кузнецова, Гнездилова А.И. Вологда - Молочное: ИЦ ВГМХА, 2007.

7. Гнездилова А.И. Процессы и аппараты пищевых производств.- Вологда-Молочное.:ИЦ ВГМХА, 1997.

8. Инструкция №1 по санитарной обработке оборудования на предприятиях молочной промышленности. - М.: 1998.

9. Проектирование предприятий молочной промышленности: Практикум/ Сост. В.С. Кузнецова. - Вологда - Молочное: ИЦ ВГМХА, 2006. - 54с.

Размещено на Allbest.ru

...