Отверстие для ввода жидкости расположено сбоку, для вывода – сверху, оба заканчиваются патрубками с муфтами для крепления молочных трубопроводов. В случае необходимости корпус с патрубками может быть повернут в нужное положение. При подаче жидкости в рабочую камеру через нагнетательный патрубок необходимо изменить направление вращения ротора.

Длина вала электродвигателя увеличена с помощью наконечника, который через сальниковое уплотнение входит в корпус насоса. Уплотнение сальниковой набивки осуществляется гайкой и нажимной втулкой. В качестве сальниковой набивки используют хлопчатобумажный шнур диаметром 5 мм, пропитанный животным жиром.

Принцип работы насоса

Перекачиваемый продукт самотеком поступает в рабочую камеру и заполняет впадины между зубьями ротора и шестерни. Вращаясь, зубья переносят перекачиваемый продукт вдоль серповидного выступа, а затем начинают входить в зацепление. При этом продукт вытесняется из впадин и поступает в нагнетательный патрубок.

Техническая характеристика шестеренного насоса НРМ-2

Подача, м3/ч - 0,25-2,0

Напор, МПа - 0,2

Диаметр всасывающего и нагнетательного

патрубков, мм - 36

Частота вращения ротора, с-1 - 15,5

Мощность электродвигателя, кВт - 1

Габаритные размеры, мм - 475х295х285

Масса, кг - 38

Рисунок 7

1 – прокладка; 2 – шестерня; 3 – палец; 4 – втулка; 5 – крышка; 6 – уплотнительное кольцо; 7 – гайка крепления корпуса насоса; 8 – кронштейн; 9 – гайка сальникового уплотнения; 10 – электродвигатель; 11 - нажимная втулка; 12 – сальниковое уплотнение; 13 – наконечник вала; 14 – ротор; 15 – корпус насоса; 16 – гайка крепления крышки; 17 – серповидный выступ

Танк двустенный ОТК-6 для сквашивания молока

Представляет собой цилиндрический резервуар из нержавеющей стали, закрытый приваренными сферическими днищами. Рабочий резервуар внутри изолирован. Он помещен в кожух (рубашку) из стали толщиной 8 мм, который служит основанием для крепления всей конструкции и арматуры танка. К днищу кожуха приварены конические опоры. Наверху рабочий резервуар соединен с кожухом при помощи фланца, а внизу – посредством системы связей.

По периметру фланца просверлены отверстия на расстоянии 30 мм. Через отверстия поступает вода, которая, омывая поверхность резервуара, охлаждает его и стекает к днищу, откуда через штуцер свободно сливается из межстенного пространства обратно в систему ледяного охлаждения.

В танке смонтирована мешалка. Ее верхние и нижние лопасти соединены между собой наклонно расположенными тягами. Мешалка установлена на упорном шарикоподшипнике, который закреплен в стакане привода, находящегося на верхнем днище рабочего резервуара; приводится в действие электродвигателем. Все элементы мешалки разъемные, что позволяет без особых затруднений осуществлять монтаж и сборку.

В нижней части цилиндра танка расположен люк диаметром 500 мм, закрываемый поворотной крышкой, которую укрепляют при помощи откидных болтов. Наличие на крышке резиновой прокладки позволяет плотно закрывать люк.

Техническая характеристика двустенного танка ОТК-6

Резервуар:

рабочая емкость, л - 6000

полная емкость, л - 6200

внутренний диаметр, мм - 1990

Наружный диаметр танка, мм - 2115

Диаметр штуцера для подводки хладагента, мм - 50

Диаметр патрубков для слива охлаждающей воды, мм - 70

Толщина теплоизоляции, мм - 32

Диаметр люка, мм - 500

Электродвигатель АО-32-4:

мощность, кВт - 1

число оборотов в минуту - 1410

Габариты, мм - 2235х2280х3100

Масса, кг - 2140

Рисунок 8

1 – стенка внутреннего резервуара; 2 – стенка кожуха; 3 – крестообразная мешалка; 4 – привод мешалки; 5 – люк; 6 – клапан для спуска готового продукта; 7 – штуцер для подачи хладагента; 8 – штуцер переливной трубы; 9 – штуцер моющего устройства; 10 – пробный кран; 11 – изоляция танка; 12 – штуцер датчика верхнего уровня; 13 – штуцер для удаления охлаждающей воды

Фасовочно-упаковочный автомат М6-ОПЗ-Е

Предназначен для фасования продуктов в пакеты из полимерных материалов. Состоит из разливочно-формовочного блока с механизмами сварки пакетов и устройства для укладки пакетов в транспортные ящики. Рабочие органы, кроме конвейера, подачи и отвода ящиков для пакетов, имеют пневмопривод, работой которого управляет командоаппарат. Конвейер имеет электромеханический привод. Разливочно-формовочный блок состоит их рулонодержателя, на котором находится рулон пленки, устройства для выравнивания и натяжения ленты пленки, печатающего устройства, рукавообразователя, механизма продольной сварки, поршневого дозатора с дозирующей трубой, механизма поперечной сварки и обрезки пакета. Поверхность пленки стерилизуют бактерицидной лампой.

Автомат осуществляет следующие операции: разматывает пленку с рулона, наносит на пленку дату и код молокозавода, проводит бактерицидную обработку пленки, формует из нее рукав, сваривает продольный и поперечный швы, наполняет пакет продуктом, отсасывает из пакета воздух, сваривает второй поперечный шов и одновременно отрезает пакет и отводит его на конвейер, который подает пакеты в ящик.

Опорой при сварке продольного шва служит формовочная труба, к которой пленка прижимается сваривающей головкой с нагревательным элементом. В нижней части трубы размещены пружинящие распорки, придающие рукаву удобную для поперечной сварки форму. Распорки предотвращают образование складок на поперечном шве.

К верхней части формовочной трубы подведена трубка от вакуумного устройства для отсасывания из пакета воздуха.

Дозирование продукта в автомате осуществляется поршневым дозатором со всасывающим и нагнетающим клапаном. Порция кефира из дозатора по дозировочной трубе подается в пакет. Дозировочная труба помещена в формовочную.

Механизм сварки поперечного шва имеет две губы – сваривающую и прижимную. Их сжатие обеспечивается пневмоцилиндром. К сваривающей губе прикреплен электронагревательный элемент, к нажимной – резиновая прокладка. Для охлаждения во время работы к сваривающей и прижимной губам подается вода. Механизм сварки поперечного шва осуществляет также протяжку полиэтиленового рукава на длину одного пакета.

Привод конвейера пакетов – пневматический с храповым механизмом, конвейера ящиков с готовой продукцией – электродвигателем через редуктор.

Техническая характеристика фасовочно-упаковочног автомата М6-ОПЗ-Е

Производительность, пакетов/мин - 2 и 25

Объем дозы, л - 0,25; 0,5; 1

Точность дозирования, % дозы:

0,25 л - ± 4

0,5 л - ± 3

1 л - ± 2

Пленка, мм:

Толщина - 0,1

Ширина - 320

Размеры пакета для дозы (без продукта), мм:

0,25 л - 110х150

0,5 л - 175х150

1 л - 255х150

Давление в пневмосистеме, МПа - 0,62

Расход воздуха, м3/ч - 48

Мощность привода, кВт - 22

Габаритные размеры, мм - 3240х2400х2580

Масса (без компрессора), кг - 745

Рисунок 9

1 – поршневой дозатор; 2 – бак молочный; 3 – лестница; 4 – рулонодержатель; 5 – формовочная трубка; 6 - рукавообразователь; 7 – механизм сварки продольного шва; 8, 10 – шкафы электрооборудования; 9 – механизм сварки поперечного шва; 11 – конвейер пакетов; 12 – фотоэлемент счетного устройства; 13 – бункер; 14 – конвейер ящиков с пакетами

Технологический расчет

Расход сырья и выход готового продукта

Норма расхода сырья представляет собой массу сырья в килограммах, затраченного на выработку 1 т готового продукта. Массу сырья, затраченного на получение 1 т готового продукта, рассчитывают по формуле:

Рс = 1000*rг * 100 ,

 rс 100-n

где Рс – норма расхода сырья, кг на 1 т кефира; rг, rс – массовая доля жира в готовом продукте и сырье, %; n – предельно допустимые потери, %.

Зная, что в данный цех поступает нормализированное по жиру молоко, и жирность получаемого продукта также равна 3,2 %, находим норму расхода сырья:

Рс = 1000*3,2 * 100 = 1001,5 кг

3,2 100-0,15

Для экономических расчетов следует также учитывать норму закваски, которая составляет 5 % массы заквашиваемой смеси, т.е. 50 кг на 1 т сырья. В данной технологической линии закваска поступает из заквасочной, поэтому данный объем нами в дальнейшем учитываться не будет.

Данная технологическая линия производства кисломолочных напитков резервуарным способом рассчитана на производительность 12 т в сутки, следовательно расход сырья в сутки равен:

12 т *1001,5 кг/т = 12018 кг (12,018 т)

Расчет и подбор технологического оборудования

При расходе нормализованного молока в сутки 12,018 т на производство кефира в данной технологической линии используется два молокохранительных танка В2-ОМГ-10, объемом по 10 т каждый, что позволяет не только покрывать потребность линии в сырье, но и создавать необходимый производственный резерв, перспективу для дальнейшего развития.

Из молокохранительного танка В2-ОМГ-10 молоко центробежным насосом НМУ-6 подается в пастеризационно-охладительную установку ОПЛ-5.

Время работы технологического оборудования вычисляют по формуле 1:

Тр = Мсм/ (q*n), где Тр – время работы; Мсм – количество перерабатываемого сырья в смену, кг; q – производительность машины; n – число машин или установок.

Зная производительность насоса (6000кг/ч), количество перерабатываемого сырья в смену, 6009 кг, количество насосов – 1, получаем

Тр = 6009/6000*1 = 1,015 ч

Степень загрузки технологического оборудования определяют по формуле 2:

Кзаг = Мсм/ (q*n*ксм*Тсм)*100%, где Кзаг – степень загрузки технологического оборудования; Мсм – количество перерабатываемого сырья в смену, кг; q – производительность машины, кг/ч; n – число насосов; ксм – коэффициент, учитывающий использование времени смены, 0,8; Тсм – время рабочей смены, 12 ч.

Тогда степень загрузки насоса НМУ-6 за смену Кзаг = 6009/(6000*1*0,8*12)*100 % = 10,4 %

Таким образом, молоко перекачивается насосом НМУ-6 за 1,015 ч, после чего оно подвергается дальнейшей технологической обработке, а насос промывается в соответствии с инструкцией, сушится и используется по мере необходимости в иных технологических линиях данного цеха выработки кисломолочной продукции. Необходимо также учитывать, что степень общей загрузки машины складывается из всех его загрузок в различных технологических линиях данного цеха, поэтому не стоит считать получившуюся степень загрузки НМУ-6, равную 10,4 % ничтожно малой.

В дальнейшем молоко поступает на обработку в пастеризационно-охладительную установку ОПЛ-5. Пользуясь формулой 1, найдем время работы данной установки, зная, что ее производительность 5000кг/ч:

Тр = 6009/5000*1 = 1,2 ч

Степень загрузки установки определим по формуле 2:

Кзаг = 6009/(5000*1*0,8*12)*100 % = 12,5 %

В ходе расчетов мы получили, что для гомогенизации и пастеризации необходимого сырья с помощью данной установки требуется 1,2 ч и степень загрузки ОПЛ-5 составляет 12,5 %. Эти данные позволяют использовать ОПЛ-5 в цехе в нескольких технологических линиях, что увеличит нагрузку на оборудование и позволит сэкономить затраты.

В дальнейшем молоко поступает в двустенный танк ОТК-6, куда насосом НРМ-2 подается закваска. Технологический процесс требует сквашивания сырья в аппарате до необходимого уровня кислотности (80-100 0Т), а потом его созревания в течении 6 ч. Рабочая емкость данного резервуара составляет 6000 л, полная емкость – 6200 л. В данной технологической линии используется четыре таких танка, что связано с необходимостью длительной обработки резервуара после фасовки продукта, а также наличием резервных возможностей для дальнейшего увеличения выпуска продукции в цехе.

Степень загрузки резервуара определим по формуле 2:

Кзаг = 6009/(1000*1*0,8*12)*100 % = 62,6 %

Где 1000 – условная производительность ОТК-6 в час, т.к. 6000 кг молока выдерживаются в нем 6 ч.

Закваска подается насосом НРМ-2 из заквасочной сразу в танк. Пользуясь формулой 1, найдем время его работы, зная, что производительность НРМ-2 250 кг/ч, и количество перекачиваемой закваски составляет 50 кг:

Тр = 50/250*1 = 0,2 ч

Степень загрузки насоса определим по формуле Кзаг=50/(250*1*0,8*12)*100 % = 2,08 %

Из расчетов видно, что время работы насоса НРМ-2 в данной технологической линии очень мало, 0,2 ч за смену и степень его загрузки составляет всего 2,08 %. Но следует помнить, что данный насос используется в цехе не только при производстве кефира, но и при подаче закваски в других технологических линиях.

Готовая продукция расфасовывается с помощью фасовочно-упаковочного автомата М6-ОПЗ-Е. Часовая производительность такого автомата рассчитывается по формуле 3:

У = 60*У´*gy*ky , где У – производительность оборудования, кг/ч; У´- производительность автомата, упаковок/мин; gy – масса продукта в одной упаковке, кг; ky – коэффициент, учитывающий допустимое отклонение массы дозируемого продукта (ky = 1,02).

Зная производительность автомата (25 упаковок/мин), массу продукта в одной упаковке (1 кг), получаем:

У = 60*25*1*1,02 = 1530 кг

Пользуясь формулой 1, найдем время работы автомата М6-ОПЗ-Е, зная, что его производительность 1530 кг/ч:

Тр = 6000/1530*1 = 3,9 ч

Степень загрузки фасовочного автомата определим по формуле 2:

Кзаг = 6000/(1530*1*0,8*12)*100 % = 40,8 %

По данным расчетов видно, что время работы фасовочно-упаковочного аппарата достаточно велико – 3,9 ч, как и степень загрузки – 40,8 %. Это следует учитывать при проектировании остальных технологических линий данного цеха и минимально задействовать на фасовке других продуктов эту установку. При возникновении необходимости фасовки кефира в пленочную упаковку по 0,5 л следует использовать имеющиеся в цехе автоматы для розлива ряженки или йогурта, в данный момент не задействованные в своей линии.

Таким образом, в ходе расчетов времени работы машин и степени их загрузки видно, что данная технологическая линия соответствует требованиям технологического процесса выработки кефира 3,2 % жирности, а также имеет высоких потенциал для расширения объемов производства.

Расчет площади цеха

Расчет сетки колонн, исходя из того, что строительный квадрат равен 6 х 6 м, осуществляется по формуле 1: Sоб = (∑S*К)/36, где Sоб – количество квадратов; ∑S – сумма всех площадей, занимаемых оборудованием; К- поправочный коэффициент, 3,5-5.

Исходя из габаритных размеров оборудования, рассчитаем площадь, занимаемую им:

Танк молокохранительный В2-ОГМ 2 шт

S1 = 2*(4,45*2,125) = 18,92 м2

Центробежный насос НМУ-6 1 шт

S2 = 1*(0,39*0,275) = 0,1 м2

Пастеризационно-охладительная установка ОПЛ-5 1 шт

S3 = 1*(4,4*4,2) = 18,48 м2

Шестеренный насос НРМ-2 1 шт

S4 = 1*(0,475*0,295) = 0,14 м2

Танк Г6-ОПБ-1000 1 шт

S5 = 1*3,14*0,72 = 1,5 м2

Танк двустенный ОТК-6 4 шт

S6 = 4*3,14*1,142 = 16,4 м2

∑S = S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6 = 18,92 + 0,1 + 18,48 + 0,14 + 1,5 + 16,4 = 65,82 м2

Подставляя полученное выражение в формулу 1, получаем:

Sоб = (65,82*3,5) /36 = 6

Обозначения к машинно-аппаратной схеме технологической линии производства кефира

1. Танк молокохранительный В2-ОМГ-10

2. Насос центробежный НМУ-6

3. Балансировочный бак

4. Центробежный насос для молока

5. Пластинчатый пастеризатор

6. Пульт автоматического контроля и регулирования тепловой обработки молока

7. Обходной клапан

8. Молокоочиститель ОМА-3М

9. Гомогенизатор А1-ОГМ

10. Танк Г6-ОПБ-1000 для выдерживания пастеризованного молока

3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 – входят в состав установки ОПЛ-5

11. Танк двустенный ОТК-6 для сквашивания молока

12. Смеситель для закваски

13. Фасовочно-упаковочный автомат М6-ОПЗ-Е

14. Трехходовой кран

Обозначения к машинно-аппаратной схеме цеха производства кефира

1. Резервуары для хранения молока В2-ОМГ-10

2. Насос центробежный для молока НМУ-6

3. Балансировочный бак

4. Центробежный насос для молока

5. Пластинчатый пастеризатор

6. Молокоочистители ОМА-3М

7. Гомогенизатор А1-ОГМ

8. Танк Г6-ОПБ-1000 для выдерживания пастеризованного молока

9. Резервуары двустенные для кисломолочных напитков ОТК-6

10. Бойлер

11. Насос для горячей воды

3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11 - входят в состав ОПЛ-5

12. Пульт автоматического контроля и регулирования тепловой обработки молока

13. Фасовочно-упаковочный автомат М6-ОПЗ-Е

Заключение

Развитие пищевой промышленности нашей страны и области имеет важное политическое, экономическое и социальное значение. Только при верном подходе к организации перерабатывающих предприятий, их модернизации и соблюдении всех технологических нормативов можно добиться создания наиболее конкурентоспособной продукции. Необходимо помнить, что производство и реализация пищевых продуктов несут в себе не только экономическую целесообразность, но и коренным образом влияют на состояние здоровья населения.

Кисломолочная продукция оказывает положительное воздействие на пищеварительную систему человека, в связи с тем, что в результате ряда биохимических процессов, протекающих при сквашивании молока, образуется особая, молочнокислая микрофлора, имеющая в своем составе различные вещества - молочную кислоту, углекислый газ, спирт, антибиотики и др. Усвояемость кисломолочных продуктов выше, чем усвояемость свежего молока, так как в кисломолочных продуктах белки частично пептонизированы. Кроме того, в ряде кисломолочных продуктов сгусток пронизывается мельчайшими пузырьками углекислого газа, в результате чего становится более доступным воздействие ферментов пищеварительного тракта.

Кефир имеет приятный, слегка освежающий и кислый вкус, нежный сгусток, возбуждает аппетит, усиливает секреторную и моторную деятельность желудка и кишечника, укрепляет нервную систему. Благодаря своим питательным свойствам он широко применяется для лечения и профилактики малокровия, атеросклероза, болезней легких и плевры, при нарушении функции желудочно-кишечного тракта и обмена веществ.

При соблюдении технологического процесса, а именно тщательному подбору исходного сырья, соблюдению норм температур и давления при пастеризации и гомогенизации, заквашиванию молока хорошо смоделированными, качественными заквасками, постоянном контроле качества полуфабриката в химической лаборатории, своевременном розливе и маркировке, можно добиться получения продукции, отвечающей требованиям современной индустрии питания. Выбор технологической линии, подбор машин по производительности и совместимости их друг с другом, обеспечение санитарно-гигиенических норм удобством мытья оборудования, а также максимальная автоматизация процесса и улучшение условий труда рабочих наряду с реализацией технологического процесса играет важнейшую роль в формировании свойств готового продукта, рентабельности всего производства в целом.

Список использованной литературы

1.                 Беляев А.Н. Механизация производства кисломолочных напитков резервуарным способом – Изд-во «Пищевая промышленность», 1964

2.                 Беляев А.Н. Технологическое оборудование для производства кисломолочных напитков резервуарным способом. – Изд-во «Пищевая промышленность», 1970

3.                 Богданова Г.И., Новоселова Л.Ф. Опыт производства кефира резервуарным способом. – М.: Центипищпрм, 1965

4.                 Глазачев В.В. Производство кисломолочных продуктов. – М.: Пищепромиздат, 1960

5.                 Крусь Г.Н. и др. Технология молока и молочных продуктов / Г.Н. Крусь, А.Г. Храмцов, З.В. Волокитина, С.В. Карпычев; Под ред. А.М. Шалыгиной. – М.: Колос, 2006. – 455 с.

6.                 Курочкин А.А., Ляшенко В.В. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства / Под ред. В.М. Баутина. – М.: Колос, 2001. – 440 с.

7.                 Основы проектирования и строительства перерабатывающих предпритий. / Гордеев А.С., Завражнов А.И., Курочкин А.А., Хмыров В.Д., Шабурова Г.В. / под ред. Завражнова А.И. – М.: Агроконсалт, 2002 – 492 с.

8.                 Шершнева В.И., Беляев А.Н. Усовершенствование производства кисломолочных напитков резервуарным способом. – М.: Центипищпрм, 1962

9.                 Шидловская В.П. Органолептические свойства молока и молочных продуктов. Справочник. – М.: Колос, 2000. – 280 с.

Страницы: 1, 2, 3