Повышение эффективности энергоиспользования цеха

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 1

ЗАДАНИЕ 2

1.ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО УЧАСТКА 4

1.1.Описание техпроцесса  производства сметаны 4

1.2. Подбор и расчет  технологического оборудования 5

1.3.Компоновка помещений  производственного корпуса 8

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ 10

2.1. Расчет тепловых  потерь 10

2.1 Мощность и энергия  входящих потоков 10

2.2 Мощность и энергия  исходящих потоков 15

2.3.Уравнение энергобаланса 19

3.МОДЕРНИЗАЦИЯ ЦЕХА  КИСЛОМОЛОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ 21

3.1. Модернизация ограждающич  конструкций здания 21

3.2.Модернизация оборудования 25

3.3.Уравнение энергобаланса 26

4.ЗАКЛЮЧЕНИЕ 27

5. Список используемой  литературы 28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Энергетический аудит — это  техническое инспектирование энергопотребления  предприятия с целью определения  возможности экономии энергии и  предоставление помощи предприятию  в осуществлении мероприятий, которые  обеспечивают экономию энергоресурсов на практике.

Проведение аудита позволяет количественно  определить объём и оценить рациональность использования и потребления  различных энергоресурсов на данном предприятии. Это даёт возможность  разработать энергетические балансы  всех энергоресурсов данных объектов, выявить основных потребителей каждого  энергоресурса, определить места потерь, а также сосредоточить усилия на детальном обследовании основных потребителей.

Задачи энергоаудита:

-обнаружить источники нерациональных  энергозатрат и неоправданных  потерь энергии; 

-разработать на основе технико-экономического  анализа рекомендации из их  ликвидации,

- предложить программу по экономии  энергоресурсов и рациональному  энергоиспользыванию, 

- предложить  очередность реализации предложенных  мероприятий с учетом объемов  затрат и сроков окупаемости.

          Потребление энергии органического топлива включает в себя пять базовых процессов:

- Высвобождение  энергии путем сжигания, в котором  химическая энергия преобразуется  в тепловую энергию.

- Преобразование  энергии в альтернативные формы  (то есть тепловой в механическую  и наоборот)

- Распределение  энергии в места ее использования

- Использование  энергии для особых целей

- Выброс  энергии в окружающую среду.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАДАНИЕ

Провести  энергоаудит цеха кисломолочных  продуктов  по производству сметаны:

- Рассчитать тепловые потери через ограждающие поверхности: стены, пол, крышу, окна, двери и потери излучением через окна;

- Рассчитать приход тепла от оборудования, размещенного в данном цехе;

- Составить уравнение энергобаланса;

- Провести  модернизацию цеха;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО УЧАСТКА

1.1.Описание техпроцесса производства сметаны

Сметана - кисломолочный продукт русской кухни, получаемый из сливок и закваски.

Технологический процесс производства кисломолочных  напитков состоит из следующих технологических  операций: подготовки сырья, нормализации , пастеризации, гомогенизации, охлаждения, заквашивания, сквашивания, в специальных  емкостях, охлаждения и фасовки. Для  производства кисломолочных напитков используется молоко не ниже второго  сорта кислотностью не выше 19 °С, которое предварительно подвергают очистке.  Кисломолочные напитки вырабатывают с различной массовой долей жира:  6; 4;  3,2;  2,5; 1,5; 1 %. Поэтому исходное молоко  соответственно  нормализуется до требуемой  массовой  доли  жира.  Нормализация  молока  осуществляется  в потоке  на  сепараторах-нормализаторах  или  смешением.  Нежирные   продукты вырабатываются из обезжиренного молока. При  нормализации  сырья  смешением  массу  продуктов   для   смешения определяют по формулам материального баланса или по рецептуре. Нормализованное сырье подвергается тепловой  обработке.  В  результате пастеризации уничтожаются  микроорганизмы  в  молоке  и  создаются  условия,благоприятные  для  развития  микрофлоры  закваски.  Наилучшие  условия  для развития  микроорганизмов   создаются,   если   молоко   пастеризуется   при температурах, близких к 100 °С. При  этих  условиях  происходит  денатурация сывороточных  белков,  которые  участвуют  в  построении  структурной  сетки сгустка, повышаются гидратационные свойства  казеина  и  его  способность  к образованию более плотного сгустка, хорошо удерживающего сыворотку.  Поэтому при производстве всех  кисломолочных  напитков,  кроме  ряженки  и  варенца, исходное сырье пастеризуется при температуре 85-87 °С с выдержкой 5-10  минили при 90- 92 °С с выдержкой 2-3 мин,  ряженки и варенца -  95-98  °С  с выдержкой  2-3  ч.  Кроме того,  при выработке варенца   используется   и

стерилизация  молока. Тепловая  обработка  молока  обычно  сочетается  с  гомогенизацией.  В результате гомогенизации при  температуре  55—60  °С  и  давлении  17,5  МПа улучшается консистенция кисломолочных продуктов и предупреждается  отделение сыворотки.

После пастеризации и гомогенизации молоко охлаждается  до  температуры заквашивания. При использовании  закваски,  приготовленной  на термофильных бактериях, молоко охлаждается до 50 - 55°С, мезофильных-30-35 °С и кефирной закваски- 18-25 °С.

В  охлажденное  до  температуры  заквашивания   молоко   должна   быть немедленно  внесена  закваска,  соответствующая  виду   продукта.   Наиболее рационально вносить закваску в молоко в потоке.  Для  этого  закваска  через дозатор подается непрерывно в  молокопровод  и  в  смесителе  смешивается  с молоком.

Сквашивание молока проводят при температуре  заквашивания.  В  процессе сквашивания   происходит   размножение   микрофлоры   закваски,    нарастает кислотность, коагулирует казеин и образуется сгусток. Окончание  сквашивания определяют  по  образованию  достаточно  плотного   сгустка   и   достижению определенной кислотности.

По окончании  сквашивания продукт немедленно охлаждается. Кисломолочные продукты,  вырабатываемые  без  созревания,   немедленно   направляются   на охлаждение.

      Сметану   получают  из  нормализованных   пастеризованных  сливок  путем сквашивания их закваской, приготовленной на чистых  культурах  молочнокислых бактерий, и созревания при низких температурах.

      В зависимости  от микрофлоры закваски  и   массовой  доли  жира  сметану выпускают следующих видов (табл. 1).

                                                                   Таблица 1

Сметана	Массовая доля жира, %	Кислотность
Диетическая	10	70-100
15%-ной жирности	15	65-110
20%-ной жирности	20	65-10
Ацидофильная	20	65-100
30%-ной жирности	30	65-100

1.2. Подбор и расчет технологического  оборудования

Расчет и подбор технологического оборудования выполняется на основании  графика технологических процессов. На основе расчета и подбора оборудования и графика технологических процессов  производится расчет площадей, компоновка и расстановка технологического оборудования производственного корпуса.

Расчет и подбор технологического оборудования ведется с целью  обеспечения переработки молока в сутки максимального поступления  сырья на предприятие, в соответствии с принятой схемой технологического процесса.

Условия, учитываемые при подборе  оборудования: получение продукции  высокого качества; достижение минимальных  расходов электроэнергии, воды, пара, холода; стремление к максимальной степени  механизации и автоматизации  производственных процессов; максимальное использование оборудования по времени  и производительности.

Оборудование  производственного участка и его площадь представлена в таблице 2.

 

 

 

 

 

 

Таблица 2 – Площадь, занимаемая оборудованием

 

Наименование оборудования	Марка	Производительность, л/ч	Количество, шт	Площадь одной единицы оборудования, м²	Суммарная площадь оборудования, м²
Центробежный  насос для молока	50МЦ 25 131	25	2	0,25	0,50
Сепаратор – молокоочиститель	А1-ОМЦ-25	25	2	0,79	1,58
Сепаратор-сливкоотделитель	РЗ-ОЦТ-25	25	1	2,42	2,42
Емкость для нормализации сливок	Я1-ОСВ-6	10	2	7,35	14,7
Гомогенизатор	А1-ОГМ	5	2	1,63	3,26
Пастеризационно-охладительная установка	ОП-1000М	1000	1	0,425	0,85
Резервуар закваски		500	2	2,6	5,2
Смеситель	ОГУ-2,5	2,5	1	3,75	3,75
Разливной автомат	Я1-ОСВ-6	10	1	7,35	7,35
Итого:  Fо					39,61

 

Площадь производственного участка рассчитывается по формуле (1.1)

F=∑f *k

F = 41,96 · 4,5 = 178,25 м²

k-коэффициент запаса=4,5.

Площади вспомогательного производства подбирают в зависимости от направления предприятия и его мощности. Площадь вспомогательных помещений представлена в таблице 3.

 Таблица  3 - Площади вспомогательных помещений

Помещение	Строительный квадрат	Принятая площадь, м2
Приемно-моечное отделение	4,7	168
Отделение централизованной мойки	2	72
Лаборатория приемно-моечного отделения	1	36
Заводская химико-бактериологическая лаборатория	2	72
Дегустационный зал	1	36
Заквасочная	1	36
Комната оформления документов	0,5	18
Комната мастера	2	72
Комната заведующего производством	0,5	18
Комната заведующей лаборатории	0,5	18
Комната технолога	0,5	18
Комната дежурного электрика и  слесаря	0,5	18
Бойлерная	1	36
Венткамеры	2	72
Лаборатория  КИПиА	1	36
Зарядная электропогрузчиков	1	36
Стоянка электропогрузчиков	1	36
Экспедиция	2	72
Бытовые помещения	6	216
Склад моющих веществ	1	36
Материальный склад	1	36
Комната оказания ПМП	1	36
Моечная	1	36
Всего:	34,2	1231,2