Монтажный проект цеха по производству кефира производительностью 50 тонн в сутки

 

5. Расчет площади цеха

Площади производственных помещений  должны приниматься с учетом требований соответствующих глав СНиП, норм технологического использования, технологических и  экономических показателей предприятий  молочной промышленности и санитарных норм проектирования промышленных предприятий, согласно которым объем производственных помещений на одного работающего  должен составлять не менее 15 м², а площадь- не менее 4,5 м² [1].

Площадь цеха рассчитывается по формуле :

S_ц= S_оборуд ^. K,

где К- коэф.запаса ( К=5)

S_оборуд – площадь, занимаемая оборудованием, рассчитывается по формуле :

S_оборуд = а х в,

где а- длина, м.

      в- ширина, м.

S_ц/бн = 0,646 х 0,391 х 2 = 0,505 м²

S_емк = 6,2 х 2,82 х 2 = 34,968 м²

S_{емк д/закв}= 2,9 х 2,535 х 5 = 36,758 м²

S_{насос д/закв} = 0,860 х 0,380 х 3 = 0,981 м²

S_опу = 4,5 х 4, 2 х 1 = 18,9 м²

S_цеха=5*(0,505+34,968+36,758+0,981+18,9)=460,56 м²

Площадь цехов и других производственных помещений можно выразить в строительных квадратах или в строительных прямоугольниках, размер которых зависит от сетки колонн. При сетке колонн 6х12 метров площадь строительного прямоугольника равняется 72 м^2. При этом значение площади выражается целым числом строительных квадратов (прямоугольников ).

В данном проекте количество строительных  единиц будет составлять :

N= 460,56/ 72 = 6,64

Принимаем 9 строительных прямоугольников.

Тогда площадь цеха составит 648 м²

 

6. Расчет диаметра молокопровода

При увеличении скорости движения перекачиваемой жидкости в трубопроводе возрастает сопротивление движению и увеличивается расход энергии  на работу насоса. Поэтому при выборе трубопровода необходимо правильно  определить как его  диаметр, так  и скорость движения жидкости. 

Необходимый диаметр d трубопровода зависит от требуемого количества перекачиваемой жидкости в единицу времени. Его  вычисляют по формуле 

                                                                  (3)

Где V- расход жидкости (молока) через трубопровод  круглого сечения  м³/ч;

w – Скорость движения жидкости, м/с;

ρ- плотность молока, м³/кг [7].

Тогда d=  4x10000/ 3600x 3,14 x 1,3x 1028 = 0,0515 м.

При этом среднюю скорость движения молока в нагнетательном  трубопроводе следует принимать  для молока цельного 0,8 – 1,5 м/с.

Таким образом, принимаем диаметр молокопровода равным 50 мм .

Рассчитываем скорость движения жидкости по трубопроводу в соответствии с принимаемым диаметром:

V= 4m/ p3600 3,14 d² = 4х10000/ 1028x 3600 x 3,14 x0,05²= 1,38 м/с

 

 

 

 

 

 

 

7. Устройство, монтаж и эксплуатация оборудования

Расположение машин и  аппаратов в плане производственных цехов должно иметь максимальную компактность в сочетании с удобствами обслуживания монтажа и ремонта. Компоновка технологического оборудования должна в первую очередь удовлетворять  требованиям охраны труда и правилам техники безопасности по их эксплуатации.

При компоновке машин и  аппаратов необходимо обеспечить кратчайший путь движения сырья от начальной  до конечной операции технологического процесса, максимально сократив длину  трубопровода. Для удобства обслуживания трубопроводов и прочих навесных коммуникаций желательно их располагать на расстоянии 2 м от уровня чистого пола. Технологическое оборудование должно быть размещено таким образом, чтобы в цехе оставались необходимые по длине и ширине проходы, а также площадки для его обслуживания и подходы к нему. Расположение оборудования обусловливается направлением технологического потока. Отдельные машины и аппараты желательно располагать единую производственную  линию[6].

Молоко, охлажденное до 4-6 ⁰С, из молокохранительного танка емкостью 10 тыс. л центробежным насосом подается в балансировочный бачок пастеризационно-охладительной установки и далее насосом направляется в I секцию регенерации теплообменника, откуда подогретое до 30-35 ⁰С поступает в центральную трубку сепаратора-сливкоотделителя. Обезжиренное молоко под давлением, создаваемым напорным диском сепаратора, поступает в секцию II регенерации теплообменника, после чего направляется в секцию пастеризации для нагрева до 85 ⁰С и подается в танк, где выдерживается при этой температуре 5-10 мин. Из танка молоко самотеком направляется в гомогенизатор, где под давлением 125-175 ат гомогенизируется и поступает во вторую секцию теплообменника для отдачи тепла встречному потоку молока. Молоко, охлажденное до температуры заквашивания (23-25 ⁰С) поступает в двустенный танк, куда предварительно с помощью насоса попадает закваска. Сквашивание происходит до кислотности 85-90 ⁰Т, затем сгусток перемешивается и тут же охлаждается холодной водой до 20 ⁰С. В дальнейшем сгусток оставляют в покое для созревания на 6-10 ч. По истечении времени созревания, перед началом розлива кефир в резервуаре перемешивают 2-10 мин. и подают на фасовочно-упаковочный автомат для расфасовки. Упакованный кефир рекомендуется выдерживать в холодильной камере перед реализацией до достижения им требуемого показателя условной вязкости и температуры 6 ⁰С.

 

Емкость молокохранительная В2-ОМГ-25

Емкость для хранения молока цилиндрической формы, состоит из алюминиевого корпуса и стального кожуха. Пространство между ними заполнено термоизолирующим веществом. В верхней части емкости предусмотрены смотровое окно, светильник, моечное устройство, датчик верхнего уровня и воздушный клапан. Смотровое окно и светильник предназначены для периодического осмотра внутренней полости емкости. Моечное устройство выполнено в виде двух трубчатых полудуг с отверстиями для подачи раствора. При вытекании моющего раствора из отверстий трубчатые дуги вращаются за счет возникающих реактивных сил. При этом внутренняя поверхность емкости равномерно орошается моющим раствором. Датчик верхнего уровня сигнализирует о заполнении рабочей вместимости емкости, а воздушный клапан впускает и выпускает воздух при ее опорожнении и заполнении.

В средней части емкости  расположены люк, термометр, кран для  отбора проб, устройство для контроля за уровнем молока и стационарная лестница для обслуживания верхней части. В нижней части имеются перемешивающее устройство, датчик нижнего уровня и опоры. Перемешивающее устройство состоит из центробежного насоса, эжектора, кранов и соединяющих из трубопроводов.

Емкость наполняется через  нижний патрубок. Через этот же патрубок емкость и опорожняется при переключении трехходового крана. Окончание заполнения или опорожнения сопровождается подачей светового или звукового  сигнала. При отборе проб пользуются специальным краником, а температуру  молока контролируют термометром. Повышение  температуры молока за 24 ч хранения в таких емкостях при разности температур окружающего воздуха  и продукта, равной 24 ⁰С, допускается не более чем на 2 ⁰С.

1 – рабочая емкость; 2 – теплоизоляция; 3 – кожух; 4 –  мешалка; 5 – смотровое окно; 6 –  люк; 7 – привод мешалки; 8 – ножки; 9 – сливной патрубок; 10 – термометр; 11 – наливная труба 

Автоматизированная пластинчатая пастеризационно-охладительная установка

Установка предназначена  для быстрой тонкослойной пастеризации молока в закрытом потоке с последующим  охлаждением. Она работает при автоматическом регулировании технологического процесса, что исключает возможность выхода из аппарата недопастеризованного молока.

Принцип работы установки.

Сырое молоко поступает в  балансировочный бак, снабженный поплавковым  клапаном для поддержания постоянного  уровня молока. Из бака молоко поступает  в насос, который подает его в  регулятор потока соответствующей  производительности (5000 л/ч). Затем под  напором оно входит в секцию регенерации, где прогревается пастеризованным молоком, движущимся с другой стороны пластины. Подогретое молоко из секции регенерации поступает в один из двух работающих по очереди сепараторов-молокоочистителей, где под действием центробежной силы взвешенные частицы вместе со слизью молока остаются на стенках барабана. Очищенное молоко под напором, создаваемым сепаратором (2-3 ат), подается в гомогенизатор, а из него молоко поступает в секцию регенерации теплообменника, где нагревается до заданной температуры и направляется в выдерживатель, затем возвращается в секцию регенерации теплообменника, проходит ее, отдавая тепло через стенку пластины встречному потоку молока, частично охлаждается и приходит в секцию охлаждения, где температура его снижается до заданной. При работе установки в секцию пастеризации насосом подается теплоноситель – горячая вода из бойлера, обогреваемого паром. В секцию охлаждения подается хладоноситель – ледяная вода.

Контроль и регулирование  технологического процесса обработки  молока в установке  осуществляются автоматически. Если во время работы установки температура пастеризации снижается, то перепускной клапан автоматически  возвращает недопастеризованное молоко в балансировочный бачок.

1 – пластинчатый пастеризатор; 2 – молокоочиститель; 3 – балансировочный бак; 4 – центробежный насос для молока; 5 – регулятор потока; 6 – бойлер; 7 – насос для горячей воды; 8 – инжектор; 9 - гомогенизатор; 10 – выдерживатель пастеризованного молока; 11 – насос центробежный; 12 – щит управления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

 

1. Голубева Л.В., Глаголева Л.Э., Степанов В.М., Тихомирова Н.А.Проектирование предприятий молочной отрасли с основами строительства: Учеб. Пос./ - Спб.: ГИОРД,2006.-288с.
2. Илюхин В.В., Тамбовцев И.М., Бурлев М.Я. Монтаж, наладка, диагностика, ремонт и сервис оборудования предприятий молочной промышленности. – СПб.: ГИОРД, 2006. – 500с
3. Крусь Г.Н., Тиняков В. Г., Фофанов Ю.Ф. Технология молока и оборудование предприятий молочной промышленности.-М.: Агропромиздат, 1986.-280с.
4. Николаев Л.К. Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности: Метод. Указания к курсовому проекту. Спб.: СПбГАХПТ,1994.-18с.
5. Ростроса Н.К., Мордвинцева П.В. Курсовое и дипломное проектирование предприятий молочной промышленности.-М.: Агропромиздат, 1989.-303с.
6. Сурков В.Д., Липатов Н.Н., Золотин Ю.П. Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983.-432с.
7. Твердохлеб Г.В., Сажинов Г.Ю., Раманаускас Р.И. Технология молока и молочных продуктов. – Спб.: СПбГУНиПТ, 2003.-622с.
8. Томбаев Н.И. Справочник по оборудованию молочной промышленности. М.: - Пищевая промышленность, 1972. -  543с.