Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Проект прессового цеха по переработке семян рапса производительностью до 200 т/сут семян

Студент - Ежова Кристина Сергеевна



Содержание

• Введение
• 1. Технологическая часть
• 1.1 Ассортимент выпускаемой продукции
• 1.2 Характеристика исходного сырья и готовой продукции
• 1.2.1 Семена рапса
• 1.2.2 Масло рапсовое
• 1.2.3 Жмых рапсовый
• 1.3 Определение ожидаемых выходов продукции и отходов при переработке бескожурных семян рапса способом двукратного прессования
• 1.4 Расчет основного и вспомогательного оборудования
• 1.4.1 Расчет производственного бункера
• 1.4.2 Расчет бункера для сора
• 1.4.3 Расчет бака для форпрессового масла цилиндрического с коническим днищем
• 1.4.4 Расчет бака для экспеллерного масла цилиндрического с коническим днищем
• 1.4.5 Расчет коробки для форпрессового масла
• 1.4.6 Расчет коробки для экспеллерного масла
• 1.5 Характеристика и выбор оборудования
• 1.5.1 Хранение
• 1.5.1.1 Бункер для семян
• 1.5.1.2 Баки для масла
• 1.5.2 Очистка
• 1.5.3 Измельчение
• 1.5.4 Влаготепловая обработка
• 1.5.4.1 Инактивация ферментной системы
• 1.5.4.2 Жарение перед форпрессованием
• 1.5.4.3 Жарение перед окончательном прессованием
• 1.5.5 Прессование
• 1.5.5.1 Форпрессование
• 1.5.5.2 Окончательное прессование
• 1.5.6 Первичная очистка масла
• 1.5.6.1 Отстаивание
• 1.5.6.2 Фильтрация
• 1.5.7 Очистка воздуха от пыли
• 1.6 Описание технологической схемы
• 1.7 Технохимический контроль
• 1.8 Проектное решение производственного участка
• 1.9 Специальная часть на тему "Перспективы производства и переработки семян рапса и рапсового масла"
• 1.9.1 Рынок производства и сбыта рапсового масла в России в 2014 году
• 1.9.2 Посевные площади рапса
• 1.9.3 Посевные площади рапса по регионам
• 1.9.4 Производство семян рапса
• 1.9.5 Рапс в Кузбассе
• 1.9.6 Мировой рынок рапса, рапсового масла и рапсового шрота в 2001- 2014гг.
• 2. Безопасность производства
• 2.1 Экологическая безопасность
• 2.2 Условия труда
• 2.3 Техника безопасности
• Заключение
• Список используемой литературы


Введение

Масложировая промышленность является одной из основным отраслей пищевой промышленности. Она связана практически со всеми отраслями пищевой промышленности и со многими техническими отраслями. Она одна из отраслей промышленности определяющих продовольственную безопасность страны. Продукция масложировой промышленности являются товары как пищевого(масло, маргарин, майонез), кормового так и технического назначения(лаки, краски, масло, глицерин, ДЖК). Таким образом развитие масложировой промышленности является делом государственной важности. Однако в СССР в Сибирском регионе масложировая промышленность была не развита, поэтому здесь необходимо развивать эту отрасль. Наиболее подходящей культурой является рапс.

Рапс ценная масличная культура по пищевым и кормовым значениям он значительно превышает многие сельскохозяйственные культуры. Рапсовое масло содержащие ненасыщенные жирные кислоты (олеиновую, линолевую, линоленовую) в оптимальном соотношении, по биологической ценности рапсовое масло настолько ценное, что его называют северной оливой.

Мировой рынок растительных масел весьма неоднороден в силу возможности получать масло из самого разнообразного растительного сырья. Из всех видов масел традиционно выделяются 4 основных вида соевое, рапсовое, подсолнечное и пальмовое, которые определяют динамику рынка, составляя три четверти всего производства масел и немногим менее 90 % всей мировой торговли. Именно эти масла лежат в основе таких важных явлений, как взаимозаменяемость и, как следствие, конкуренция на рынке масел[1].

Экспорт рапсового масла из России. В 2013 году объем экспорта рапсового масла из РФ составил 305 тыс. тонн, что является рекордным показателем за всю историю страны. Объем экспорта рапсового масла из России в 2014 году, без учета данных о торговле в рамках Таможенного Союза, составил 304 тыс. тонн.

Основное направление экспорта рапсового масла из России в 2014 году - Норвегия, куда в январе-марте 2014 года было отгружено 44,6% от общего объема вывоза рапсового масла за рубеж. Также крупными направлениями сбыта рапсового масла российского производства 2014 года являлись Латвия, Литва, Чехия и Нидерланды[1].

Экспорт семян рапса из России. В последние годы поставки семян рапса за рубеж находились на относительно низких отметках (40-60 тыс. тонн). Отечественные производители стремятся самостоятельно перерабатывать семена рапса и поставлять на экспорт уже готовый продукт, обладающий более высокой добавочной стоимостью. Однако в 2013 году было собрано семян рапса несколько больше, чем ожидалось. Валовые сборы рапса существенно превысили потребности отечественной перерабатывающей промышленности. В связи с этим в 2013 году за рубеж был отправлен объем семян рапса на уровне 120 тыс. тонн [1].



1. Технологическая часть

1.1 Ассортимент выпускаемой продукции

Предприятием предусмотрен выпуск продукции:

- форпрессовое рапсовое масло

- экспеллерное рапсовое масло

- жмых экспеллерный

Форпрессовое масло прошедшее рафинацию имеет пищевое назначение, его использую непосредственно в пищу, а также при производстве майонезов, маргаринов, спредов.

Экспеллерное масло является техническим, его так же подвергают рафинации и используют при производстве олифы, в мыловарении, текстильном и кожевенном производстве.

Жмых экспеллерный идет на корм животным, он содержит огромное количество белка, который по своей структуре похож на такой же в куриных яйцах, молоке коров и сое.

1.2 Характеристика исходного сырья и готовой продукции

1.2.1 Семена рапса

Рапс (Brassica napus) - растение семейства капустных. Он является ценной масличной и кормовой культурой, а также реальным резервом резкого увеличения производства пищевого масла и кормового белка во всех земледельческих регионах нашей страны. Эффективное увеличение производства может основываться только на современных сортах, сочетающих в себе безэруковость масла (сорта 0) с низко гликозинолатностью семян (сорта 00), а еще лучше с желтой окраской семян (сорта 000). Такие сорта в последние 5-10 лет приходят на смену старым сортам с содержанием эруковой кислоты в масле до 35-40% и гликозинолатов в обезжиренных семенах до 5-6% (130-150 мкмоль/г). Долгое время широкому распространению рапса препятствовало наличие в жирнокислотном составе его липидной фракции значительного количества эруковой кислоты, присутствие которой в пищевом продукте недопустимо, а также высокий уровень содержания гликозинолатов (тиогликозидов) в шроте и жмыхах. Присутствие гликозинолатов в рационе животных и птиц вызывает кровоизлияние в печени, угнетение роста, у птиц повышается смертность, куриные яйца приобретают коричневую окраску. И продукты полученные из этих животных приобретают рыбный привкус.

Основным регионом возделывания озимого рапса и сурепицы является Северо-Кавказский; ярового рапса - все земледельческие районы России, где менее эффективно производство подсолнечника; а яровой сурепицы - области Севера европейской части России, Урала и Сибири, где рапс не всегда вызревает на семена.

Рапс занимает пятое место в мире по сбору масличных семян. В Северной и Центральной Европе, а также в Канаде и Англии рапс является основной масличной культурой. В настоящее время наша промышленность столкнулась с необходимостью принимать, хранить и перерабатывать все возрастающие количества семян рапса, особенно новых безэруковых и низко гликозинолатных сортов [2] .

Требования стандарта ГОСТ 10583 представлены в таблицах 1.1, 1.2,1.3

Таблица 1.1- Базисные нормы [3].

Наименование показателя	Норма
Влажность, %	7,0
Содержание сорной примеси, %	2,0
Содержание масличной примеси, %	6,0
Зараженность вредителями хлебных запасов	Не допускается



Таблица 1.2- Классы семян [3].

Класс семян	Массовая доля, %, не более
	эруковой кислоты в масле	глюкозинолатов в шроте
1-й - для пищевых целей	5,0	3,0
2-й - для технических целей	Не нормируется

Таблица 1.3 - Ограничительные нормы [3].

Наименование показателя	Норма
Влажность, %: для заготовляемых семян:
не более	15,0
не менее для поставляемых семян:	6,0
не более	8,0
не менее	6,0
Содержание сорной и масличной примесей (суммарно), %, не более	15,0
в том числе сорной примеси	5,0
Семена клещевины	Не допускаются
Зараженность вредителями хлебных запасов	Не допускается, кроме зараженности клещом

Требование безопасности определяется СанПин 2.3.3.1078-01 они представлены в таблице 1.4

Таблица 1.4 - Показатели безопасности семян рапса [4].

Наименование показателя	Допустимый уровень, мг/кг, не более
1	2
Токсичные элементы:
свинец	1,0
мышьяк	0,3
кадмий	0,1
ртуть	0,05
Микотоксины:
афлатоксин B1	0,005
Пестициды:
гексахлорциклогексан (б, в, г - изомеры)	0,4
ДДТ и его метоболиты	0,1
Радионуклиды:
цезий - 137	70 Бк/кг
стронций - 90	90 Бк/кг

Таблица 1.5 - Характеристика некоторых сортов рапса[4].

Семена	Вегетационный период, сут.	Урожайность, ц/га	Масличность семян, %
1	2	3	4
Озимые сорта:
Отрадненский	270	29,0	48,9
Оникс	272	29,8	51,6
Дракон	275	30,3	49,9
Метеор	264	32,2	48,8
Яровые сорта:
Галант	81	14,5	46,6
Крис	81	15,8	47,2
Юбилейный	81	15,2	47,8
ВНИИМК 214	81	15,1	46,9
Агат	81	16,1	46,2

В состав семян рапса безэруковых сортов входят (% в пересчёте на сухое вещество): липиды - 42,3…44,8; белок (NЧ 6.25) - 23.2…24,9; целлюлоза - 8,8…9,3; зола - 3,7…5,3; тиогликозиды - 2,2…3,6.

В белковый комплекс безэруковых сортов рапса входят (%): альбумины - 48,32…61,62; глобулины - 23,04…30,04; глютелины - 10,03..16,17; нерастворимые белки - 18,31…43,22.

1.2.2 Масло рапсовое

Рапсовое масло по составу и содержанию сопутствующих веществ существенно отличается от традиционно перерабатываемых в нашей стране масел. Специфической особенностью семян семейства капустных, к которому относят рапс, является присутствие органических соединений серы - тиогликозидов (глюкозинолатов), а также серосодержащих аминокислот, эруковой кислоты.

Серосодержащие соединения в рапсовом масле придают ему ряд нежелательных свойств: резкий неприятный запах и специфический вкус, снижают его физиологическую ценность, уменьшают стабильность масла при хранении, ухудшают технологические свойства семян, в частности являются каталитическими ядами при гидрогенизации, эти вещества делают рапсовое масло не пищевым и для перевода его в разряда пищевых необходимо полный курс рафинации включая дезодорацию.

Другая особенность рапсового масла состоит в высоком содержании пигментов группы хлорофилла, что связано с темной окраской семенной оболочки. Массовая доля пигментов группы хлорофилла в нерафинированных рапсовых маслах колеблется в пределах от 10 до 80 мг/кг, что в 5-20 раз превышает их содержание в подсолнечном и соевом маслах. Именно эти пигменты придают рапсовому маслу и продуктам его переработки нежелательную специфическую окраску. Кроме того, они проявляют заметные прооксидантные свойства и оказывают ингибирующее действие на катализаторы гидрирования. В связи с этим пигменты хлорофилла должны быть выведены из масла в процессе его комплексной рафинации. Эту проблему так же решают путем выведения селекцией желтосеменных сортов. Нерафинированное рапсовое масло содержит в своём составе значительное количество нежелательных сопутствующих веществ, большинство из которых относится катализаторным ядам, содержание сопутствующих веществ[5], представлено в таблице 1.6

Таблица 1.6 - Содержание сопутствующих веществ в рапсовом масле.

Сопутствующее вещество	Содержание мас. %
Фосфолипиды	0,5-1,2
Пигменты группы хлорофилла	(20-90)*10-4
Пигменты группы каратиноидов	(30-70)*10-4
Стероллы	0,5-1,0
Токофероллы	0,05-0,09
Серосодержащие вещества (в пересчёте на серу)	(8-100)*10-4

Требование ГОСТ 31759 рапсового масла представлены в таблицах 1.7,1.8, 1.9

Таблица 1.7-Марки рапсового масла [6].

Марка рапсового масла	Назначение
Рафинированное дезодорированное высшего сорта	Для непосредственного употребления в пищу и промышленного производства пищевых продуктов
Рафинированное дезодорированное первого сорта	Для непосредственного употребления в пищу и промышленного производства пищевых продуктов
Рафинированное недезодорированное	Для промышленной переработки
Нерафинированное	Для промышленной переработки

Таблица 1.8-Органолептические показатели[6].

Наименование показателя	Характеристика рапсового масла марок
	рафинированного	Нерафинированного
	Дезодорированного	Недезодорированного
	высшего сорта	Первого сорта
Прозрачность	Прозрачное без осадка	Допускается легкое помутнение	Допускается осадок и легкое помутнение
Запах и вкус	Без запаха, вкус обезличенного масла	Свойственные рапсовому маслу, без посторонних запахов и привкуса	Запах, свойственный рапсовому маслу, без посторонних запахов. Вкус не определяется

Таблица 1.9-Физико-химические показатели [6].

Наименование показателя	Норма для рапсового масла марок
	рафинированного	нерафинированного
	дезодорированного	недезодорированного
	высшего сорта	первого сорта
Кислотное число, мг КОН/г, не более	0,30	0,40	0,40	6,0
Массовая доля нежировых примесей, %, не более	Отсутствие	0,20
Массовая доля фосфора, мг/кг, не более	20	800
- в пересчете на стеароолеолецитин, %, не более	0,05	2,0
Мыло (качественная проба)	Отсутствие	Не нормируется
Массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более	0,10	0,30
Массовая доля эруковой кислоты, % к сумме жирных кислот, не более	2	5
Температура вспышки экстракционного масла, °С, не ниже	Не нормируется	225
Перекисное число, ммоль активного кислорода/кг, не более	4,0	10,0
Анизидиновое число, не более	3,0	Не нормируется

Жирнокислотный состав рапсового масла уникален, он представлен в таблице 1.10

Таблица 1.10- Жирно-кислотный состав рапсового масла[5].

Наименование жирной кислоты	Массовая доля жирной кислоты (% к сумме жирных кислот)
Тетрадекановая (миристиновая) С 14:0	Не более 0,2
Гексадекановая (пальмитиновая) С 16:0	2,5-7,0
Гексадеценовая (пальмитолеиновая) С 16:1	Не более 0,6
Октадекановая (стеариновая) С 18:0	0,8-3,0
Октадеценовая (олеиновая) С 18:1	51,0-70,0
Октадекадиеновая (линолевая) С 18:2	15,0-30,0
Октадекатриеновая (линоленовая) С 18:3	5,0-14,0
Эйкозановая (арахиновая) С 20:0	0,2-1,2
Эйкозеновая (гондоиновая) С 20:1	0,1-4,3
Эйкозадиеновая С 20:2	Не более 0,1
Докозановая (бегеновая) С 22:0	Не более 0,6
Докозеновая (эруковая) С 22:1	Не более 5,0
Докозодиеновая С 22:2	Не более 0,1
Тетракозановая (лигноцериновая) С 24:0	Не более 0,3
Тетракозеновая (нервоновая) С 20:1	Не более 0,4

1.2.3 Жмых рапсовый

Жмых, получаемые после извлечения из семян жира, содержат 35-40% белка, превышающего соевый белок по количеству незаменимых аминокислот, в том числе лизина, метионина, триптофана. Рапсовый шрот содержит значительно больше, чем соевый, витаминов и микроэлементов. Особенно высококачественный жмых получают из сортов, в семенах которых содержится менее 2-3% гликозинолатов[7].

Требования ГОСТ 13979 представлено в таблице 1.11, 1.12, 1.13

Таблица 1.11- Органолептические показатели [8].

Показатель	Характеристика	Метод испытания
Цвет Запах	От серого до светло-коричневого Свойственный рапсовому жмыху, без постороннего запаха	По ГОСТ 13979.4

Таблица 1.12- Показатели безопасности [8].

Показатель	Норма	Метод испытания
Массовая доля влаги и летучих веществ, %	6-9	По ГОСТ 13979.1
Массовая доля золы, нерастворимой в соляной кислоте, в пересчете на абсолютно сухое вещество, %, не более	1,5	По ГОСТ 13979.4
Массовая доля металлопримесей, %, не более:		По 5.3
- частицы размером до 2 мм	0,01
- частицы размером более 2 мм и частицы с острыми режущими краями	Не допускаются
Содержание микотоксинов, млн-1 (мг/кг), не более:
- афлатоксин B1	0,005	По 5.4
Содержание токсичных элементов, млн-1 (мг/кг), не более:
- ртути	0,02	По ГОСТ 26927
- кадмия	0,1	По ГОСТ 26933
- свинца	0,5	По ГОСТ 26932
Массовая доля изотиоцианатов в пересчете на абсолютно сухое и обезжиренное вещество, %, не более	0,8	По 5.6
Посторонние примеси (камешки, стекло, земля)	Не допускаются	По 5.5
Содержание нитратов, млн-1 (мг/кг), не более	450	По ГОСТ 13496.19
Содержание нитритов, млн-1 (мг/кг), не более	10	По ГОСТ 13496.19
Зараженность вредителями	Не допускается	По ГОСТ 10853

Таблица 1.13- Показатели кормовой ценности [8].

Показатель	Норма	Метод испытания
Массовая доля сырого протеина в пересчете на абсолютно сухое вещество, 96, не менее	37,0	По ГОСТ 13496.4
Массовая доля сырой клетчатки в обезжиренном продукте, в пересчете на абсолютно сухое вещество, 96, не более	16,0	По ГОСТ 13496.2
Общая энергетическая питательность, к.е., в пересчете на сухое вещество, не менее	1,15	По 5.7

1.3 Определение ожидаемых выходов продукции и отходов при переработке бескожурных семян рапса способом двукратного прессования

Основные данные необходимые для расчета материального баланса приведены в таблице 1.14

Таблица 1.14-Основные данные для расчёта

Наименование показателя	Условное обозначение	Значение,%
Масличность семян при исходной влажности и засоренности	Мо	46,32
Влажность семян при исходной фактической засоренности	Во	8,2
Содержание сора в семенах до очистки	Со	3,2
Содержание сора после очистки	С 1	0,5
Влажность отходящего сора, равная влажности семян	В 1	8,2
Масличность форпрессового жмыха	М 2	18
Влажность форпрессового жмыха	В 4	5,7
Масличность экспеллерного жмыха	М 7	4,7
Влажность экспеллерного жмыха	В 7	4
Производительность завода по семенам подсолнечника, т/сут	Q	200

Расчеты

1. Съем минерального и органического сора С ₂,%

С₂ = , (1.1)

2. Выход форпрессового жмыха Ж ₁,%

Ж₁ = , (1.2)

=

3. Выход экспеллерного жмыха Ж ₂,%

Ж₂ = , (1.3)

4. Остаток масла в форпрессовом жмыхе Ж ₆,%

Ж₆ = , (1.4)

5. Потери масла в жмыхе П ₁,%

П₁ = , (1.5)

6. Суммарный выход масла Р ₁,%

Р₁ = М₀ - П ₁, (1.6)

Р₁ =46,32-2,21=44,11

7. Выход форпрессового масла Р ₂,%

Р₂ = М ₀ - М ₆, (1.7)

Р₂ = 46,32-10,14=36,1

8. Выход экспеллерного масла Р ₄,%

Р₄ = Р ₁ - Р _2, (1.8)

Р ₄ = 44,11-36,18=7,93

9. Потери влаги П ₅,%

П ₅ = В ₀ - , (1.9)

Таблица 1.15- Баланс сырья

		%	т/сут
Выход форпрессового масла	Р 2	36,18	72,36
Выход экспеллерного масла	Р 4	7,93	15,86
Выход жмыха	Ж 2	47,09	94,17
Съем минерального и органического сора	С 2	2,71	5,43
Потери влаги	П 5	6,09	12,19
Итого		100	200

Таблица 1.16- Баланс масла %

Масло в семенах	Мо	46,32
Выход форпрессового масла	Р 2	36,18
Выход экспеллерного масла	Р 4	7,93
Потери масла в жмыхе	П 1	2,21
Итого		32,62

10. Фактический выход масла Ф,% [9].

Ф = Р ₂ + Р ₄+ Н, (1.10)

Ф =36,18+7,93+0,1=44,21



1.4 Расчет основного и вспомогательного оборудования

1.4.1 Расчет производственного бункера

Таблица 1.17 - Исходные данные

Показатель	Значение
1	2
Производительность Q, т/сут Запас времени , ч Угол естественного откоса , о Насыпная масса , т/м 3 Сторона бункера, м	200 10 30 0,7 6

Расчет

1. Номинальный объем бункера Vн, м ³

Vн= Q* / 24*, (1.11)

2.Объем нижнего конуса Vнк, м ³

Vнк = Sнк * hнк / 3, (1.12)

Vнк = 3*3*1,5 / 3=4,5

3. Объем верхнего конуса Vвк, м ³

Vвк = Sвк * Hвк / 3, (1.13)

Vвк = 6*6*1,7 / 3=20,4

4.Объем прямоугольной части Vп, м ³

Vп = Vн - 4Vнк - Vвк, (1.14)



Vп 119,05-4,5-20,4*4 = 33,15

5.Высота прямоугольной части Hп, м[9].

Hп = V / S, (1.15)

Hп =33,15/6*6=0,92

6.Высота бункера Н_Б, м

Н_Б = Н_ЭВ +Н_ВК + Н_П + Н_НК, (1.16)

Н_Б = 2 +1,5+ 0,92 +1,7 =6,12

Вывод: принят к установке производственный бункер высотой Нб=6,12 м, вместимостью vн=119,05 м ³, позволяющий обеспечить бесперебойную работу завода в течение 10 часов.

1.4.2 Расчет бункера для сора

Таблица 1.18 - Исходные данные

Показатель	Значение
1	2
Выход сора Вс, т/сут Насыпная масса сора с, т/м 3 Угол естественного откоса б, о Время хранения сораф, ч Угол уклона днища б д, о	5,43 0,30 45 12 45

Расчет

1.Номинальный объем Vн, м³

Vн= Вс * t / 24*r, (1.17)



Vн= 5,43 *12 / 24 * 0,30=9,05

Vн= Vвк + Vп + Vд, (1.18)

где Vвк, Vп, Vд, м ² объемы верхнего конуса, прямоугольной части и днища соответственно.

2.Объем пирамидального днища

Vд= Sд*Нд /3, [9]. (1.19)

Vнк = 2*2,5*1,5 / 3=2,5

3.Объем верхнего конуса Vвк, м ³

Vвк = Sвк * Hвк / 3, (1.20)

Vвк = 2*2,5*1,5/3=2.5

4.Объем прямоугольной части Vп, м ³

Vп = Vн - 4Vнк - Vвк, (1.21)

Vп = 9,05-2,5-2,5 =4,05

5.Высота прямоугольной части Hп, м

Hп = V / S, (1.22)

Hп = 4,05 / 2*2,5= 0,33

6.Высота бункера Н_Б, м

Н_Б = Н_ЭВ +Н_ВК + Н_П + Н_НК, (1.23)



Н_Б = 2 +0,1 + 0,43 + 0,3=2,83

Вывод: принят к установке производственный бункер высотой Нб=2,83 м, вместимостью vн=0,63 м ³, позволяющий обеспечить бесперебойную работу завода в течение 10 часов.

1.4.3 Расчет бака для форпрессового масла цилиндрического с коническим днищем

Таблица 1.19 - Исходные данные

Показатель	Значение
1	2
Производительность Q, т/сут Плотность масла с, т/м 3 Коэффициент запаса ц Запас времени ф, ч Угол наклона днища, о Высота этажа, м	72,36 0,911 0,9 4 15 6

Расчет

1. Номинальный объем Vн, м ³

Vн = Q* / 24**, (1.24)

Vн= 72,36*4 / 24*0,911*0,9=14,7

Vн = Vц + Vд, (1.25)

где Vц - объем цилиндрической части, м ³

Vд - объем конического днища, м ³.

По таблице баков находим бак, объем которого приблизительно равен рассчитанному номинальному и выбираем его диаметр для расчета. В данном случае таким объемом является 16,00 м ³, диаметр которого 2,4 м. При наклоне днища 15^о высота днища Нд, м.

Нд = Д / 8 = 12,4 / 8= 0,3

2.Объем конического днища Vд, м ³ [9].

Vд = Sд _* Нд / 3, (1.26)

где Sд, м ³ и Нд, м площадь и высота днища соответственно

Vд = 3,14*(2,4)²* 0,3 / 3*4 =0,45

3.Объем цилиндрической части Vц, м ³

Vц = Vн - Vд, (1.27)

Vц =14,7-0,45 =14,25

Vц = Sц * Нц, (1.28)

где Sц, м³ и Нц, м площадь и высота цилиндрической части соответственно.

4.Высота цилиндрической части Нц, м

Нц = Vц / Sц, (1.29)

Нц= 14,25 *4 / 3,14* (2,4)² = 3,15

5.Максимальная высота бункера Нм, м

Нм = Нэт - Нп - Нэв, (1.30)

где Нп - высота перекрытия равная 0,90 м, Нэв - высота, необходимая для обслуживания бака сверху принята 0,70 м.

Нм = 6 - 0,5 - 0,7 = 4,8

Значит максимально возможная высота бака для этажа высотой 6 м равна 4,8м

6.Общая высота бункера Нб, м

Нб = Нц + Нд + Нэк Нм, (1.31)

где Нэк - высота, необходимая для устройства разводки трубопровода принята 0,50 м

Нб = 3,15 + 0,25 + 0,5 = 3,9

Условие Нб Нм соблюдено.

Вывод: принят к установке бак для масла общей высотой 3,9 м, общим объемом vн= 14,70 м ³, что позволяет создать запас масла в течение 4 ч.

1.4.4 Расчет бака для экспеллерного масла цилиндрического с коническим днищем

Таблица 1.20 - Исходные данные

Показатель	Значение
1	2
Производительность Q, т/сут Плотность масла с, т/м 3 Коэффициент запаса ц Запас времени ф, ч Угол наклона днища, о Высота этажа, м	16 0,911 0,9 4 15 6

Расчет

1. Номинальный объем Vн, м ³

Vн = Q* / 24**, (1.24)



Vн= 16*4 / 24*0,911*0,9=3,2

Vн = Vц + Vд, (1.25)

где Vц - объем цилиндрической части, м ³

Vд - объем конического днища, м ³.

По таблице баков находим бак, объем которого приблизительно равен рассчитанному номинальному и выбираем его диаметр для расчета. В данном случае таким объемом является 3,2 м ³, диаметр которого 1,6 м. При наклоне днища 15^о высота днища Нд, м.

Нд = Д / 8 = 1,6 / 8= 0,2

2.Объем конического днища Vд, м ³

Vд = Sд _* Нд / 3, [9]. (1.26)

где Sд, м³ и Нд, м площадь и высота днища соответственно

Vд = 3,14*(1,6)²* 0,3 / 3*4 =0,6

3.Объем цилиндрической части Vц, м ³

Vц = Vн - Vд = 3,2-0,6 =2,6

Vц = Sц * Нц, (1.27)

где Sц, м³ и Нц, м площадь и высота цилиндрической части соответственно.

4.Высота цилиндрической части Нц, м

Нц = Vц / Sц, (1.28)



Нц= 3,2 *4 / 3,14* (1,6)² = 1,6

5.Максимальная высота бункера Нм, м

Нм = Нэт - Нп - Нэв, (1.29)

где Нп - высота перекрытия равная 0,90 м,

Нэв - высота, необходимая для обслуживания бака сверху принята 0,70 м.

Нм = 6 - 0,5 - 0,7 = 4,8

Значит максимально возможная высота бака для этажа высотой 6 м равна 4,8м

6.Общая высота бункера Нб, м

Нб = Нц + Нд + Нэк Нм, (1.30)

где Нэк - высота, необходимая для устройства разводки трубопровода принята 0,50 м

Нб = 1,6 + 0,25 + 0,5 = 2,25

Условие Нб Нм соблюдено.

Вывод: принят к установке бак для масла общей высотой 2,25 м, общим объемом vн= 3,2 м ³, что позволяет создать запас масла в течение 4 ч.

1.4.5 Расчет коробки для форпрессового масла

Таблица 1.21 - Исходные данные

Показатель	Значение
Производительность Q, т/сут Плотность масла с, т/м 3 Коэффициент запаса ц Запас времени ф, ч Высота бака, м	72,36 0,911 0,9 1,5 1,5

Расчет

1.Номинальный объем Vн, м ³

Vн = Q* / 24**, (1.32)

Vн= 72,36*1,5/ 24*0,911*0,9=5,5

2.Стороны коробки a b, м

a=b=(Vн/Н), [9]. (1.33)

a=b=(5,5/1,5*1,5)=2,4

Вывод: принята к установке коробка для масла высотой 1,5 м, общим объемом v'н= 5,5 м ³, что позволяет создать запас масла в течение 1,5 ч.

1.4.6 Расчет коробки для экспеллерного масла

Таблица 1.22 - Исходные данные

Показатель	Значение
1	2
Производительность Q, т/сут Плотность масла с, т/м 3 Коэффициент запаса ц Запас времени ф, ч Высота бака, м	16 0,911 0,9 4 1,5

Расчет

1.Номинальный объем Vн, м ³

Vн = Q* / 24**, (1.32)

Vн= 16*4 / 24*0,911*0,9=3,3

2.Стороны коробки a b, м

a=b=(Vн/Н), (1.33)

a=b=(3,3/1,5*1,5)=1,5

Вывод: принята к установке коробка для масла высотой 1,5 м, общим объемом v'н= 3,3 м ³, что позволяет создать запас масла в течение 4 ч.

1.5 Характеристика и выбор оборудования

1.5.1 Хранение

1.5.1.1 Бункер для семян

Целью хранения семян на производстве является:

- создание однородных по своим технологическим свойствам и показателям качества партий семян

- создание условий способствующих дозреванию семян

- создания запаса для организации бесперебойной работы завода

Расчет бункера с запасом на 10 часов представлен в пункте 1.4.1

1.5.1.2 Баки для масла

Позволяют установить в непрерывно работающей схеме периодически работающее оборудование. Запас масла в баках зависит от их назначения.

Расчеты баков для масла представлены в пунктах 1.4.3, 1.4.4, 1.4.5, 1.4.6.

1.5.2 Очистка

Семенная масса представляет собой сложную смесь семян основной культуры, сорной и масличной примеси.

Для того чтобы семена при хранении не портились, а при переработки из них можно было бы получить продукцию высокого качества необходимо максимально очистить семена.

- от сорных примесей

Очистку от сорных примесей предусмотрено производить на сепараторе А 1-БИС

Техническая характеристика[10].

Производительность по зерну, т/ч………………………...100

Расход воздуха, м ²/т……………………………………….8500

Эффективность очистки, % не менее…………………….60-70

- от металлопримесей

Очистку от металлических примесей предусмотрено производить на электромагнитном сепараторе ЭП-1

Техническая характеристика[10].

Производительность до, т/ч…………………………………3,5

1.5.3 Измельчение

Целью измельчения является:

- механическое разрушение внешних и внутренних структур. Ядро в целом и в отдельности каждую клетку и клеточные органеллы;

- создание новой структуры материала, благоприятной для последующих операций (ВТО).

Тонкое измельчение перед форпрессованием и окончательным прессованием предусмотрено производить на вальцевых станках Б 6 -МВА.

Техническая характеристика[11].

Производительность по семенам, т/сут…………………….….…100

Проход мятки через сито d 1мм, %, не менее………….………….60

Мощность электродвигателя 2х 15, кВт……………………..….....30

Масса машины, кг…………………………………………………7080

Занимаемая площадь, м ²…………………………………………...4,1

Габаритные размеры, мм…………………….….…2322х 1700х 2395

Предварительное измельчение форпрессового жмыха предусмотрено производить на молотковых дробилках типа ДДМ

Техническая характеристика[11].

Производительность, т/сут…………………….…………...75

Диаметр ротора, мм…………………………….………….980

Ширина рабочей камеры, мм…………………..………….410

Частота вращения ротора, об/мин…………….……..500-600

Площадь поверхности сит, м ²……………………………..0,8

Мощность привода, кВт:

Ротора…………………………………………………………22

Питателя……………………………………..………………0,6

Габаритные размеры, мм…….……………2030х 1440х 1685

Масса, кг…………………………………………………...2085

1.5.4 Влаготепловая обработка

Целью ВТО являются:

- создание оптимальных упруго-пластичных свойств материала для последующих операций (прессование или плющение (лепесткование));

- уменьшение вязкости масла следовательно увеличение текучести и выхода масла при прессовании;

- инактивация ферментной системы, в основном гидролитических ферментов (липаза, фосфолипаза), ферменты которые разрушают специфические вещества с образованием антипитательных и токсичных веществ (мирозиназа);

- частичная отгонка низкомолекулярных антипитательных и токсичных веществ;

- разрушение биологических мембран, которые не были разрушены в процессе измельчения, что позволяет увеличить выход масла;

- улучшение вкусовых достоинств материала;

- кондиционирование по влажности.

Влаготепловая обработка может происходить в 2 или 3 этапа:

- инактивация ферментной системы (за исключение сухого жарения);

- жарение перед форпрессованием;

- жарение перед окончательным прессованием (или экстракцией).

1.5.4.1 Инактивация ферментной системы

В чанных жаровнях в двух верхних чанах происходит активация ферментной системы. В третьем чане ферментная система еще в активном состоянии, т.е. в верхних трех чанах ускоренный распад запасных веществ. Инактивация ферментной системы начинается в четвертом чане. Полностью она будет инактивирована в пятом чане. В результате активность ферментной системы будет наблюдаться в течении 40 минут. За это время будут разрушаться триглицериды с образованием свободных жирных кислот, а также фосфолипиды с образованием негидратируемых форм. Поэтому возникла необходимость провести инактивацию до жарения, что возможно сделать в шнековом инактиваторе, в котором материал нагревается до температуры инактивации (85-90^оС) в течении 14-30 секунд, т.е. в промышленных масштабах практически мгновенно, что позволяет улучшить качество получаемого масла.

После полной инактивации ферментной системы кислотное число будет увеличиваться за счет автономного гидролиза и окисления, которые протекают значительно медленнее, чем ферментативные процессы.

Техническая характеристика[11].

Производительность, т/сут………………………………………..200

Габаритные размеры, мм

длина………………………………………………..………….....4150

ширина……………………………………………………………...965

высота…………………………………………………….…………540

Масса, кг…………………………………………………………....750

Количество форсунок, шт…………………………………………750

Продолжительность прогрева мятки, с…………………………….16

Частота вращения шнеков, об/мин…………………………………46

Мощность электродвигателя, кВ…………………………………..2,8

Передаточное отношение червячного редуктора……..……….20,49

1.5.4.2 Жарение перед форпрессованием

Жарение перед фопрессованием предусмотрено производить на жаровне Р 3-МОА

Техническая характеристика жаровни агрегата Р 3-МОА[11].

Диаметр чана внутренний, мм……………………..………………3000

Высота слоя материала в чане, мм…………………………….300-400

Рабочее давление насыщенного пара

в обогреваемых полостях, МПа……………………………….0,55-0,6

Частота вращения вала, с^-1(об/мин)………………….………..0,35922)

Мощность привода вентилятора, кВт…………….…………………1,5

Габаритные размеры, мм…………………….……..4150х 3235х 8330

1.5.4.3 Жарение перед окончательном прессованием

Жарение перед окончательном прессованием предусмотрено производить на шестичанной жаровни Ж-68

Техническая характеристика[11].

Производительность, т/сут………………………………………….150

Диаметр чана (внутренний), мм……………………………………2100

Высота чана, мм……………………………………………………..528

Общая поверхность нагрева чанов, м ²…………………………..33,5

Рабочее давление пара, МПа………………………………………..0,6

Частота вращения мешалки, об/мин…………………………………32

Мощность привода жаровни, кВт……………………………………30

Общая высота жаровни, мм………………………………………..6830

Масса, кг…………………………………………………………….1200



1.5.5 Прессование

Прессовый способ производства заключается в выделении жидкой части из материала методом механического отжима, без использования экстрагентов. Прессовый способ возможен 3 вариантов:

- холодной прессование без влаготепловой обработки, для семян рапса это неприемлемо из-за содержащих в них серосодержащих веществ;

- форпрессование используется для все средних и высокомасличных культур в том числе и рапса;

- окончательное прессование используется для технических культур, атак же для рапса и подсолнечника если производство маломощное.

1.5.5.1 Форпрессование

Форпрессование предусмотрено производить на прессе Р 3-МОА

Техническая характеристика[11].

Производительность, т/сут……………………………………..150-300

Установленная мощность приводов, кВт………………………….182

Корректированный уровень звуковой мощности, дБ………………80

Занимаемая площадь, м ²………………………………………….22,39

Габаритные размеры, мм………………..…….……5715х 3910х 8330

Масса агрегата, кг……………………………………….………..38000

1.5.5.2 Окончательное прессование

Окончательное прессование предусмотрено производить на прессе "Харбург Фройденбергер" серии ЕП

Техническая характеристика[4].

Производительность, т/сут………………………………………110-120

Масличность жмыха, % .....................................................................5-8

Мощность привода, кВт…………………………………………205-400

Габаритные размеры, мм…………………………….5900х 1460х 1650



1.5.6 Первичная очистка масла

Присутствие нелипидных примесей в масле не желательно по следующим причинам:

- нелипидные примеси гигроскопичны, могут быть покрыты гидратной оболочкой на которой будут проходить процесс гидролиза;

- в связи с ренатурацией в процессе хранения могут активироваться ферменты, как гидролитические так и окислительные, что значительно ускорит порчу масла;

- на поверхности нелипидных примесей могут адсорбироваться фосфолипиды, следовательно понижается выход фосфатидного концентрата;

- присутствие взвесей в масле ухудшают его товарный вид;

- при рафинации масла с нелипидными примесями возрастают потери масла за счет образования эмульсий при щелочной нейтрализации;

- при термической обработке такого масла нелипидные примеси пригорают к греющим поверхностям, что приводит к ухудшению теплопередачи, а следовательно росту расхода греющего пара, к ухудшению всех органолептических. показателей масла и к уменьшению биологической ценности масла.

1.5.6.1 Отстаивание

Отстаивание, которое происходит за счет силы тяжести. (самый простой способ, но требует много времени) зависит от дисперсности частиц, поэтому этот способ используют для предварительного отделения. В виброклассификаторе усовершенствован этот способ, поскольку при пропускании масла через вибриро сито происходит агрегирование частиц и увеличение степени очистки.

Техническая характеристика[11].

Производительность, т/ч………………………………………….10-12



1.5.6.2 Фильтрация

Фильтрацию предусмотрено производить на дисковых фильтров ФГДС

Техническая характеристика[9].

Производительность, т/ч…………………………..…………………4-5

Отстой после фильтрации, % ………………….………………..до 0,05

Диаметр фильтрующих дисков, мм……………….………………...900

Поверхность фильтрации, м ²…………………………………………25

Мощность привода вала, кВт…………………………………………14

Частота вращения вала, кВт…………………………………………..14

Габаритные размеры, мм………………………..….3200х 1200х 1500

1.5.7 Очистка воздуха от пыли

При работе транспортных элементов, очистительных машин, измельчителей, в воздух выделяется сорная и масличная пыль. Она нежелательна с точки зрения санитарии, так как может привести к профессиональным заболеваниям легких при вдыхании пыли, а также в местах, недоступных для уборки возможно развитие патогенных форм микроорганизмов, например, таких как плесень, которая опасна для жизни. Из измельчающих машин выходит масличная пыль. Она взрывоопасна в смеси с воздухом, провоцирует потери масла в производстве, следовательно, ее целесообразно возвращать в производство. ПДК составляет 2 мг/м³.

Запыленный воздух перед выбросом его в атмосферу, нужно обязательно подвергать очистке. На предприятиях маслодобывающей промышленности применяют очистку воздуха от пыли под действием центробежной силы в циклонах.

Очистку воздуха от пыли предусмотрено проводить на батарейных циклонах типа 4БЦШ

Техническая характеристика[10].

Производительность Q, м ²/ч…………………………………2400-2850



1.6 Описание технологической схемы

Семена ленточным транспортером 1 минуя электромагнитный сепаратор 2 поступают в производственный бункер 3, откуда системой шнеков 4,5 и норией 6 их направляют на весы 7, с которых они самотеком поступают в сепаратор 10, сорные примеси из сепаратора шнеком 11 и норией 12 направляются в бункер для сора 13 из которого два раза в сутки автомобильным транспортом вывозят из производства.

Очищенные семена шнеком 16 и норией 17 направляют на распределительный шнек 18 на вальцевые станоки 19. Мятка шнеком 20 и норией 21 направляют на двух ступенчатую влаготепловую обработку состоящую из шнека инактиватора 22 и жаровни 23.Мезга самотеком поступает в пресс 24.

Масло виброжолобом 25 и пятачковой норией 26 направляют в виброклассификатор 27, мутное масло из виброкласификатора самотеком поступает в бак для мутного масла 28,откуда насосом 29 его направляют в напорный бак 30, далее самотеком в один из фильтров 31, качество фильтрации масла определяется с помощью фонаря 66, недофильтрованое масло возвращают в бак мутного масла масла 28, фильтрованное масло поступает в бак фильтрованного масла 33, откуда его насосом 34 направляют на охлаждение в теплообменник 35 и откуда он самотеком поступает в весы для масла 36, далее самотеком в бак 37 и насосом 38 форпрессовое масло отправляют на рафинацию. Отстой по массе из виброкласификатора 27 и фильтра 31 самотеком на шнек 32 далее в норию 21 и возвращают в производство.

Жмых из пресса 24 шнеком 39 и норией 40 направляют и ...