Строительство мини цеха по переработке молока

 

1. Проверочный расчет оборудования аппаратного участка

 

Проверочный расчет пластинчатой пастеризационно-охладительной установки.

Подогрев молока перед  сепарированием планируется проводить  на АППОУ марки ОП2-У5, производительностью 5000 л/ч, имеющейся на предприятии.

Часовая производительность установки равна:

 

Час.пр = М_м/НТИ*ρ,                        (2.4)     

 

где  М_м – масса молока, направляемая на производство молока

        пастеризованного, кг;

       Час.пр  – часовая производительность, л/ч; 

       ρ – плотность молока, кг/м³.

Час.пр = 20/6*1,028 = 3,2 т/ч

Фактическое время работы установки равно:

 

τ_фак = М_м/Пр.уст * ρ_м,                    (2.5)

 

где  М_м – масса молока, направляемая на производство молока

          пастеризованного с М.Д.Ж. 2,5%, кг;

       Пр.уст  – производительность установки,  л/ч;

       ρ_м – плотность молока, кг/см³.

τ_фак = 20000/5000*1,028 = 3,9 ч

 

В состав установки входит следующее оборудование:

- уравнительный бак;

- центробежный насос.

Все оборудование, входящее в состав АППОУ, работает параллельно, т.е. τ_фак = 3,9 ч.

По каталогу подбирается  ближайший по производительности сепаратор-нормализатор марки ОСТ-3, производительностью 5000 л/ч.

Клапанный гомогенизатор  работает с АППОУ синхронно, поэтому  должен иметь такую же производительность. Из каталога подбирается ближайший по производительности гомогенизатор марки А1-ОГМ, производительностью 5000 л//ч.

 

τ_{фак.гом} = τ_{фак. АППОУ} = 3,9 ч.

 

2. Проверочный расчет участка розлива

 

Подбираются резервуары перед розливом марки В2-ОМГ-10 вместимостью 10000 л/ч.

Устанавливаются 2 резервуара.

n_циклов = М_{н см}/Вмест*ρ;     

 

n_циклов = 19,23/10*1,028 = 1,9

τ_зап = τ_АППОУ / n_циклов = 3,9/1,9 = 2 ч

τ_опор = τ_розл / n_циклов = 3,1/1,9 = 1,6 ч

 

Фасование молока пастеризованного с М.Д.Ж. 2,5% планируется осуществлять в полиэтиленовые пакеты по 1000 см³, автоматом марки М6-ОРЗ-Е производительностью 1500 л/ч, количество автоматов 4 шт.

Определяем фактическое  время работы автомата:

 

τ_фак = М_см /ρ*4 Пр = 19,23/1,028*4*1,5 = 3,1 ч.

 

 

 

 

 

 

2.1.3  Подбор и расчет оборудования для сметаны с М.Д.Ж. 10%

 

 1. Проверочный расчет аппаратного участка

 

Проверочный расчёт пластинчатой пастеризационно-охладительной установки.

Подогрев молока перед  сепарированием планируется проводить  на АППОУ марки А1-ОКЛ-2, производительностью 2000 л/ч, имеющейся на предприятии. АППОУ переделана в подогреватель.

Часовая производительность установки равна:

Час.пр = М_м/НТИ*ρ   (2.6)

 

где М_м – масса молока ,направляемая на производство сметаны, кг;

Час.пр – часовая производительность, л/ч;

ρ – плотность молока, кг/ м³ .

 Час.пр=2,9/6*1,028 =0,47 т/ч                                                                                                                                                               Фактическое время работы установки равно:

 

τ _ф. = М_м / Пр.уст. × ρ _м,  (2.7)

 

где М.м. на сметану – масса молока, направляемая на производство сметаны 10 %, т;

 Пр.уст. – производительность  установки, л/ч;

ρ _м – плотность молока, 

τ _ф. = 2900/ 2000 × 1,028 = 1,4 ч

В состав установки входит следующее оборудование:

- уравнительный бак;

- центробежный насос.

Всё оборудование, входящее в комплект установки А1-ОКЛ-5, работает параллельно, т.е. τ _ф. = 1,4 ч

 

Проверочный расчёт сепаратора-сливкоотделителя.

 Для этого используется  сепаратор с нормализующим приспособлением марки Г9-ОСП-3М производительностью 5000 л/ч, который имеется в наличии на предприятии.

Сепаратор-сливкоотделитель работает синхронно с подогревателем для молока, поэтому время его  работы равно времени работы подогревателя.

τ _ф.под = τ _ф.сеп. = 1,4 ч

 

 Проверочный расчёт  ёмкости для временного резервирования  сливок.

Полученные при сепарировании  сливки планируется временно резервировать  перед пастеризацией и направлять на выработку сметаны. Для этой цели на заводе имеется ёмкость марки Я1-ОСВ-2,5, вместимостью 2500 л с теплообменной рубашкой и мешалкой.

 

τ_ц= τ_зап+τ_{анализа}+τ_опор                         (2.8)

 

τ_зап = τ _ф.сеп  

 

где τ _ф.сеп. – фактическое время работы сепаратора, ч

τ _зап. = 1,4 ч

τ _опор. = τ _АППОУ,    

 

где τ _АППОУ – фактическое время работы АППОУ

τ _опор. =  1,4 ч

τ _{анализа} = 0.5 ч

τ _ц = 1,4 + 0,5 + 0,8= 2,7 ч

 

Проверочный расчёт установки  ОП1-У2.

Пастеризацию сливок, для производства сметаны  планируется  проводить на установленной после  технического перевооружения установке марки ОП1-У2, производительностью 2000 л/ч.

Комплект установки:

- пластинчатый теплообменник;

- уравнительный бак;

- бойлер;

- пульт управления;

- инжектор;

- насос 36МЦ10-20;

- насосы для горячей  воды 2К-6;

Часовая производительность установки равна:

 

Час.пр = М_м/НТИ*ρ,    (2.9)

 

где М_м – масса молока, направляемая на сметану, кг;

ρ – плотность сливок, гр/см³.

 

Час.пр = 1.04 / 6*1.021= 170 л/ч

Фактическое время работы установки:

 

τ _ф.уст = М_сл. / Пр. × ρ_сл.,   (2.10)

 

где М_сл. – масса сливок, направляемых на производство сметаны, т;

Пр. – производительность установки, л/ч;

ρ_сл – плотность сливок, кг/см³ .

 

τ _{ф. уст} = 1.04  / 1250 × 1.021 = 0,8 ч

В сочетании с пластинчатым пастеризатором планируется использовать гомогенизатор марки К5-ОГА-1.2, производительностью 1250 л/ч. Гомогенизатор работает синхронно с установкой ОП1-У2, поэтому время их работы равно времени работы установки.

τ _ф.уст. = τ _ф.гом. =  0,8 ч

 

2. Проверочный расчёт участка сквашивания.

 

Проверочный расчёт резервуаров для сквашивания

 

На предприятии для  сквашивания имеется 2 резервуара марки  Я1-ОСВ-2.5, вместимостью 2500 л, который  планируется использовать и после  технического перевооружения.

Определяется время  занятости ёмкости:

 

τ _ц =  τ _зап. + τ _{закв и перем} + τ _скв + τ _опор.,  (2.11)

 

где τ _зап – время заполнения резервуара, ч;

 

τ _зап = τ_{ф. АППОУ},     (2.12)

 

где τ_{ф. АППОУ} – фактическое время работы АППОУ, ч.

τ _зап. = 0,8ч

τ _{закв. и перем} – время внесения закваски и перемешивания, ч;

τ _{закв. и перем} – 0,2 ч

τ _скв. – время сквашивания, ч;

τ _скв = 6 ч

τ _опор. – время опорожнения резервуара, ч;

τ _опор. = τ  _{ф. авт}

τ _ф.авт – фактическое время работы автомата розлива, ч.

τ _опор. = 1,7 ч

Время цикла ёмкости:

τ _ц.1 =  0,8 + 0.2 + 6 + 1,7 = 8,7 ч

τ _ц.2=0,8+0,2+10+1,7=12,7ч

 

Проверочный расчёт автомата для фасования

 

Фасование сметаны 10%-ной  планируется осуществлять в полиэтиленовые пакеты по 500 см³, автоматом марки М6-ОР3-Е, производительностью 660 л/ч, установленным после технического перевооружения предприятия.

Часовая производительность автомата составит:

 

Час.пр = М _гот.пр./ НТИ*ρ,   (2.13)

 

где М _гот.пр. – масса готового продукта,кг;

ρ  – плотность сливок,кг/см³;

 

Час.пр = 1.09/6*1.021 = 178 л/ч

Фактическое время работы автомата:

 

τ _{ф. авт.} = М_гот.пр. / Пр,   (2.14)

 

где М_гот.пр – масса готового продукта, кг;

Пр. – производительность автомата, л/ч.

τ _{ф. авт.} = 1.09 / 660 = 1,7 ч

 

 

2.1.4  Подбор и расчет оборудования для творога с М.Д.Ж. 9%

 

1. Проверочный расчет  оборудования аппаратного цеха.

 

 

Определяется часовая  производительность линии:

Час.пр.=М_м/НТИ* ρ,

где М_м- масса молока, направляемая на производство творога, т;

НТИ=6 ч

ρ – плотность молока, кг/м³.

Час.пр.=10,6 /6*1,028=1,72т/ч

 

По полученному результату из каталога подбирается ближайшая  по производительности линия марки Я9-ОПТ-5000.

Определяется фактическое  время работы линии:

 

τ _{факт лин} =М_з.см/ПР. * ρ =10,6 /5*1,028=2 ч

 

2. Расчет и подбор  оборудования, входящего в комплект  линии. 

Из каталога подбирается  ближайшая по производительности автоматизированная пластинчатая пастеризационно-охладительная установка (АППОУ) марки ОКЛ-5 производительностью 5000л/ч.

τ_{факт аппоу}= М_см/ПР.  * ρ =9,9 /5*1,028 = 1,9 ч

 

В комплект АППОУ входят:

1. сепаратор-молокоочиститель марки А1-ОЦМ-5 производительностью 5000 л/ч;
2. насос для молока марки Г2-ОПБ;
3. насос для воды марки 2К-6;
4. выдерживатель;
5. бак уравнительный;
6. бойлер.

Из каталога подбирается  гомогенизатор марки А1-ОГЗМ-5 производительностью 5000л/ч.

В линию входят 4 резервуара для сквашивания марки Я1-ОСВ-6,3 вместимостью 10000л/ч.

Определяется количество занятых резервуаров:

n= М_з.см.* ρ /вмест =10,6*1,028/10=1,1

где n- количество резервуаров, шт.;

ρ – плотность молока, кг/м³;

М_з.см.- масса заквашенной смеси;

Вмест  – вместимость  резервуаров.

По полученному результату берутся 2 резервуара.

Определяется время  занятости резервуаров:

τ_цикла= τ _зап. + τ _{закв и перем.} + τ _скв. + τ _опор  (2.17)

 

где τ _зап. – время заполнения, ч;

 

τ _зап. = τ_{ф. АППОУ},     (2.18)

 

где τ _{ф. АППОУ} – фактическое время работы АППОУ, ч.

τ _зап. = 1,9 ч

τ _{закв. и перем.} – время внесения закваски и перемешивания, ч;

τ _{закв. и перем.} – 0,2 ч

τ _скв. – время сквашивания, ч;

τ _скв.1 = 10 ч

τ _скв.2 = 6ч

τ _опор. – время опорожнения резервуара, ч;

τ _опор. = τ  _{факт.лин}=2 ч.

 

 

Время цикла ёмкости:

τ _цикла1 =  1,9+0,2+10+2 = 14,1 ч

 

Подбирается винтовой насос  марки Г2-ОПА производительностью 5000л/ч, входящий в комплект линии  Я9-ОПТ

В линию входит пластинчатый теплообменник для творожного сгустка  марки А1-ОНД производительностью 5000л/ч.

Определяется фактическое  время теплообменника:

τ _факт. =М_з.см./Пр.*ρ =10,6 /5*1,028=2 ч

В комплект линии входят 2 обезвоживателя творожного сгустка  марки Я9-ОПТ производительностью 2500 л/ч. Емкость для сыворотки 

Охладитель творога  подбирается по массе выработанного  продукта.

М_пр=1490кг/см/8 = 186 кг/ч

По полученному значению из каталога подбирается ближайший  по производительности охладитель марки  Д5-ОТЕ производительностью 400кг/ч. в  количестве 2шт.

 τ _{факт.охл}=М_пр/Пр.охл=1490/400*2=1,9ч.

Производительность охладителей  снижается для того, чтобы он работал синхронно с линией Я9-ОПТ до 703кг/ч.

  τ _{факт.охл}= τ _{факт.лин}=2 ч

Подбирается автомат  для фасовки и упаковки творога  марки М6-АР2Т производительностью 85 брик/мин. Масса брикета равна 250±6г.

Пр-ть автомата=1275кг/ч

τ _{факт.авт}=М_пр./Пр.авт=1490/1275=1,2ч