Монтажный проект цеха по производству кефира производительностью 50 тонн в сутки

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет  информационных технологий, механики и оптики

Институт холода и биотехнологий

Факультет пищевых технологий

 

Кафедра техники мясных и  молочных производств

 

Курсовой проект :

«Монтажный проект цеха по производству кефира производительностью  50 тонн в сутки»

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка 343 группы Бакиева С.Ф.

Проверил: профессор        Николаев Л.К.

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2013 год

Содержание

1. Введение………………………………………………………………………...3
2. Краткая характеристика цеха по производству кефира……………………...4
3. Расчет и подбор технологического оборудования…………………………...6
4. Сводная ведомость подобранного оборудования…………………………..10
5. Расчет площади цеха………………………………………………………….11
6. Расчет диаметра молокопровода……………………………………………..12
7. Устройство, монтаж и эксплуатация оборудования………………………..13

Список используемой литературы…………………………………………...18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение.

Целью данного курсового  проекта является разработка монтажного проекта цеха по производству кефира.

Монтажный проект включает в себя размещение технологического оборудования цеха с разработкой плана фундаментов под технологическое оборудование[7].

В данном проекте предусматривается  выпуск обезжиренного кефира резервуарным способом.

Преимущества использования  резервуарного способа производства:

• заквашивание, сквашивание молока, образование и формирование молочно-белкового сгустка происходит в одной и той же емкости;
• улучшается использование производственных площадей, по сравнению с термостатным, в 1,5 раза увеличивается количество продукции, получаемой с 1 м² производственной площади, в большей степени гарантируется однородность качества продукта по единицам упаковки, он получается более однородным по консистенции.

Недостатки:

• сгусток подвергается механическому воздействию, нарушается его структура, он становится более жидким.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Краткая характеристика цеха по производству кефира

Цех по производству кефира работает в 1 смену. Рабочий день начинается в 8 часов утра. Мощность цеха по производству кефира 50 тонн в смену.

Ассортимент цеха :

Кефир обезжиренный

Основным видом перерабатываемого  сырья является сырое молоко, т.е. молоко, не подвергавшееся термической  обработке при температуре более 40 ºС или другому виду обработки, в результате которой изменяются его составные части. Поступающее на завод молоко должно соответствовать требованиям ГОСТ Р 52054-2003 «Молоко натуральное коровье – сырье. Технические условия». Оно должно быть получено от здоровых животных на территории, благополучной в отношении инфекционных и других, общих для человека и животных заболеваний, что подтверждается справкой о ветеринарно-санитарном благополучии хозяйства. Основными источниками сырья являются совхозы, колхозы, а также предприятия низовой сети. Молоко на молокоперерабатывающее предприятие доставляется в автомолцистернах.

Для выработки кефира обезжиренного допускается молоко коровье не ниже второго сорта по ГОСТ Р 52054-2003 , кислотностью не более 19 ⁰Т, плотностью не менее 1,078 кг/м³, с различной массовой долей жира, поэтому исходное молоко нормализуют до требуемой массовой доли жира.

Мощность молочного предприятия составляет 50 000 кг в смену. Согласно нормам технологического проектирования, при данной мощности предприятия предусматривается приемка молока не более 3 часов в смену.

 

Характеристика  производственного здания

Кефирный цех должен располагаться  в комплексе с помещениями  для заквасочной, лабораториями  и др. Технологическое оборудование для тепловой и механической обработки  молока и молочных продуктов (автоматизированные пластинчатые пастеризационно-охладительные установки, сепараторы-молокоочистители, гомогенизаторы) располагаются в строгой последовательности параллельно оконным проемам с основными проходами не менее 3 м. Строго по осевой линии должны располагаться пастеризационные установки и сепараторы. Здесь же следует располагать емкости для промежуточного хранения молока перед розливом. Производственные линии должны быть поточными; для этого оборудование расставляют в последовательности, соответствующей протеканию технологического процесса [1].

При размещении подобранного оборудования учитывались следующие  основные принципы :

- максимальная компактность  должна сочетаться с удобством  обслуживания, монтажа, ремонта и  техники безопасности ;

- необходимость обеспечения  поточности и кратчайшего пути  движения сырья от начальной  до конечной операции технологического  процесса ;

- размещение оборудования  с учетом максимального освещения  рабочих мест;

- ширина главного прохода не менее 2 метров [5];

- расстояние между выступающими  частями аппаратов 0,8- 1,0 м, а  в местах, где не предусмотрено  движение рабочих, - 0,5 м;

- расстояние от стен  до машин не менее 0.7 м;

- при установке аппаратов  фронтом друг к другу, расстояние  между ними не менее 1,5 м.

Такое расположение всего  технологического оборудования позволяет  целесообразно организовать технологический  процесс, а также  целесообразно  организовать подачу тары и транспортирование  готовой продукции в камеру хранения.

Производственное здание имеет конструктивную схему с  полым каркасом с сеткой модульных  осей 6 х 12 м. Здание одноэтажное с  высотой потолков 4,8 м. Площадь цеха 504 м². Здание завода планируется выполнить из кирпича, толщина наружных стен 510 мм, внутренних- 380 мм.

 

3. Расчет и подбор технологического оборудования

Подбор и расчет технологического оборудования основывается на составленной схеме производства, в которой  указывается очередность технологических  процессов. По этой схеме определяют систему машин с учетом выбранных  технологических режимов, продолжительность  работы в течение смены, суток  или производственного цикла.

Оборудование для перекачивания  и механической обработки молока: насосы, сепараторы (молокоочистители, сливкоотделители, нормализаторы), гомогенизаторы, фризеры и другое оборудование для фасования продукции – подбирают по часовой интенсивности процесса. При несоответствии производительности машины или аппарата паспортной выбирается ближайшая – большая по паспорту.

Оборудование периодического действия (творогоизготовители и творожные ванны, маслоизготовиетли, сыродельные ванны и сыроизготовители) подбираются с учетом максимального количества перерабатываемого за один цикл сырья и продолжительность цикла [5].

Основное требование при  выборе оборудования – максимальное использование машин и аппаратов. Выбираемое оборудование должно обеспечивать режим работы всей технологической  схемы во времени и по производительности. Работа каждого аппарата или машины должно органически увязываться  с работой предыдущего и последующего оборудования. Это значит, что каждая отдельная машина, работающая в комплексе  с другим оборудованием, должна иметь  производительность, равную предыдущей машине или близкую к ней. Не следует  брать производительность последующей  машины меньше производительности предыдущей, чтобы не создать «узких» мест.

В данном проекте выбирается только основное технологическое оборудование, которое используется непосредственно  для осуществления технологического процесса. Вспомогательное оборудование (столы, тележки, ванны для мытья труб и частей оборудования, этажеры для труб и пр.) в проекте не рассматривается.

Выбор машин  и аппаратов  производится таким образом, чтобы  при одинаковой длительности технологического процесса количество выпускаемой продукции было максимальным [5].

При расчете и подборе  технологического оборудования немаловажно  предусмотреть новые, модернизированные, высокопроизводительные прогрессивные  машины и аппараты. Кроме того необходимо стремиться к тому, чтобы обеспечить бесперебойную работу завода (цеха) и осуществить все технологические  процессы по принятой технологической  схеме, лучшие условия труда, хорошее  качество и низкую себестоимость выпускаемой продукции [1].

 

Подбор емкостей для промежуточного хранения молока

Ёмкости для хранения молока и жидких молочных продуктов бывают различной вместимости. Продолжительность  хранения зависит от интенсивности  последующих операций, связанных  с тепловой и механической обработкой  молока. Рассчитывают эти емкости  по времени задержки в них сырья  или по массе сырья, необходимой  для непрерывной работы последующего оборудования.

Вместимость емкостей хранения сырого молока по нормам проектирования рекомендуется принимать 80% суточного поступления молока на молочные комбинаты  [5]. Таким образом, для завода мощностью 50 тонн в смену имеем:

N= 50x0,8 = 40 тонн

В связи с этим выбираем 2 емкости для хранения В2-ОМГ-25 вместимостью 25 000 литров.

 

 

 

Подбор оборудования для тепловой обработки молока

К оборудованию для тепловой обработки молока относят охладители, пастеризационно-охладительные установки. Оборудование для тепловой обработки подбирают по часовой интенсивности с учетом массы сырья, режима тепловой обработки сырья, графика организации технологических процессов и норм производительности (в смену).

, (1) [4]

где τ – продолжительность  непрерывной работы машины в смену, ч;

      A – количество перерабатываемого сырья в смену(кг, т, л);

      Q – паспортная производительность машины (кг/ч, т/ч, л/ч).

N_опу= 50000/ 10000 х 5 = 1 шт.

Таким образом, данным проектом предусматривается выбор автоматизированной пластинчатой пастеризационно-охладительной установки ОПЛ-10 производительностью 10 000 л/ч в количестве 1 установки.

 

Подбор насосов

На предприятиях молочной промышленности применяются насосы различных конструкций и назначений.

Насосы подбирают по интенсивности  процесса в соответствии с графиком организации технологического процесса с учетом напора, создаваемого насосом. Производительность центробежных насосов  изменяется в зависимости от создаваемого напора. Паспортную производительность и напор центробежных насосов  принимают по максимальному или близкому к КПД [5].

Таким образом, для перекачивания  сырья из резервуаров для промежуточного хранения  на тепловую обработку  на пластинчатую пастеризационно-охладительную установку необходимо следующее количество насосов:

1. Опорожнения емкостей для первичного хранения молока

 

, (1) [4]

где τ – продолжительность  непрерывной работы машины в смену, ч;

      A – количество перерабатываемого сырья в смену(кг, т, л);

      Q – паспортная производительность машины (кг/ч, т/ч, л/ч).

N_{насоса=}= 50000/ 25000 х 1= 2 шт

Таким образом, для перекачивания  сырья из резервуаров для промежуточного хранения на тепловую обработку на пластинчатую пастеризационно-охладительную установку данным проектом предусматривается проектирование 2 центробежных насоса 50-МЦ-25-31 производительностью 25000 л/ч.

2. Опорожнение емкостей с готовым продуктом

 

, (1) [4]

где τ – продолжительность  непрерывной работы машины в смену, ч;

      A – количество перерабатываемого сырья в смену(кг, т, л);

      Q – паспортная производительность машины (кг/ч, т/ч, л/ч).

Nопу = 50000/ 10000х 2= 2.5= 3 шт.

Таким образом, для опорожнения  емкостей с готовым продуктом  емкостью 10000 л необходимо 3 роторных насоса НШМ-10 производительностью 10000 л/ч.

 

 

 

 

4. Сводная ведомость подобранного оборудования

Оборудование	Марка, тип	Производи-тельность, вместимость	Кол-во	Габариты
				Длина мм	Ширина мм	Высота, мм
Насос центробежный	50-МЦ-25-31	25000 л/ч	2	646	391	398
Емкость для хранения молока	В2-ОМГ-25	25000 л	2	6200	2820	3600
Пастеризационно-охладительная установка пластинчатого типа	ОПЛ-10	10000 л/ч	1	4500	4200	2500
Насос для вязких сгустков	НШМ-10	10000 л/ч	3	860	380	376
Резервуар для производства КМП	Я1-ОСВ-6	10000 л	5	2900	2,535	3762