tВ1 и tВ2 – начальная и конечная температура горячего теплоносителя, град;

Gхол – расход охлаждающей воды, кг/ц;

См – средняя удельная теплоемкость холодного вещества, кДж/кгК;

tМ1 и tМ2 – температура охлаждающего вещества на выходе и входе в аппарат, град.

Из уравнения теплового баланса:

 ()

Определим расход нагревающего вещества:

2) Расчет стадии охлаждения

Температура исходного молока 40°С

Температура охлажденного молока 10°С

Начальная температура воды 1°С

Конечная температура воды 10°С

Масса молока, 7185,6 кг/ц.

Теплоемкость молока 3,978кДж/кг К.

Теплоемкость воды 4,19кДж/кг К

Из уравнения теплового баланса [8]:

 ()

Определим расход охлаждающей воды [8]:

 ()

3) Стадия пастеризации

Температура исходного молока 75°С

Температура пастеризованного молока 90°С

Начальная температура воды 92°С

Конечная температура воды 86°С

Масса молока, 7183,4 кг/ц.

Теплоемкость молока 3,978кДж/кг К.

Теплоемкость воды 4,19кДж/кг К

Из уравнения теплового баланса :

 ()

Найдем расход пара на стадии пастеризации:

2.3 Подбор оборудования

1) Молоко поступает в автоцистернах. На цикл необходимо 7190,6кг/ц молока. Для приемки молока из автоцистерн используется два комплекта оборудования. В комплект входит:

1 Насос центробежный самовсасывающий для молока марки Г2-ОПД производительностью 15000л/ч.

2 Воздухоотделитель производительностью 15000л/ч

3 Счетчик для молока марки УИМ-50 производительностью 15000л/ч

2) Оборудование для хранения молока

Емкость хранения заготавливаемого молока на сыродельном комбинате должна быть вместимостью от массы суточного поступления молока. Следовательно подбираем емкость вместимостью:

Vм1 = 7190,6/1015 = 7,08м3

Vм2 = 7,08*3 =21,24 м3

Vн = 25м3 Следовательно подберем емкость Г6-ОГМ-25 вместимостью 25м3, устанавливается вне здания. [9]

Для транспортировки молока подберем насос марки 36-1Ц2,8-20[10]

Емкость для хранения зрелого молока на один цикл устанавливают в аппаратном цехе. Объем молока в аппарате 7183,4/1015=7,08м3 . Подбираем емкость В2-ОМ2-Г-10 вместимость 10м3.[10]

Техническая характеристика В2-ОМ2-Г-10:

3) Оборудование для механической и тепловой обработки молока

Для тепловой обработки молока, идущего на выработку сыра подбирают подогреватель марки ВГ-10-П, охладитель ВГ-10-0 производительностью 10000л/ч; пластинчатую пастеризационно-охладительную установку марки А1-ОПК-5 производительностью 5000л/ч.

Техническая характеристика А1-ОПК-5:

Для очистки молока подбирают сепаратор молокоочиститель марки А1-ОЦМ-10 производительностью 10000л/ч.[11]

Для нормализации молока подбирают сепаратор-сливкоотделитель с устройством нормализации молока марки ОСЦП-5 производительностью 5000л/ч.[11]

4) Оборудование сыродельного цеха

Для изготовления сырного зерна подбираем сыроизготовитель YSTNINGSTANK TYP OST – II

Техническая характеристика YSTNINGSTANK TYP OST – II:

Для удаления сыворотки из аппарата подбираем центробежный самовсасывающий насос марки Г2-ОПД [10].

Подберем отделитель сыворотки марки Я7-ОО-23, производительностью 25м3\ч.

Техническая характеристика Я7-ОО-23

Прессование сыра проводят на тунельных прессах марки Я7-ОПЭ. Количество одновременно прессуемых головок 75 штук. Продолжительность прессования сыра “Российского нового” 10-12 ч. Самопрессование происходит в тележках для сырных форм. На одну варку необходимо пять прессов (2970,9/600 = 5 количество сырной массы – 2970,9,производительность пресса). Подбирают 15 прессов для работы сыродельного цеха в сутки.

Техническая характеристика Я7-ОПЭ

Число пресс-модулей, шт 5

Производительность в смену 600

Давление сжатого воздуха, подаваемого к прессу,. МПа 0,3...0,6

Коэффициент автоматизации не менее 0,3

Занимаемая площадь, м не более 8,15

Масса, кг 1245

Посолку сыра проводят в контейнерах РЗ-ОКУ в течение двух суток. Вместимость одного контейнера 450 кг сыра. Количество контейнеров, необходимых для посолки сыра определяют по формуле [9]:

 ()

где Мс - масса сыра, выработанного в сутки, 6666,7 кг;

Z - длительность посолки в солильном бассейне, сут;

G - вместимость контейнера, кг.

Nк =6666,7*2/250 = 54 шт.

Созревание сыра в камерах в течение 30 суток проводят в контейнерах вместимостью 450 кг. Количество контейнеров определяем по формуле ():

Nк2 =6666,7*30/450 = 445 шт.

При созревании сыра в пленке подбирают комплект оборудования М6-ОЛА для упаковки сыра в усадочную пленку производительностью 800 головок в час. В состав линии входит следующее оборудование: машина марки М6-ОЛА1 для обсушки сыров после посолки или мойки: полуавтомат марки М6-АП-36 для сварки пакетов полимерных пленок: две вакуум упаковочные машины марки ВУМ-5 с вакуум- насосом: конвейер марки М6-ОЛА2 для перемещения в камеру созревания сыров, упакованных в пленку [12].

2.4 Расчет сыроизготовителя

1) Конструктивные показатели

Полный объем сыроизготовителя:

VО =Vц = 15м3

где VО – номинальный объем жидкости в ферментаторе, м3;

VЦ –объем конической части аппарата, м3.

Найдём высоту цилиндрической части по формуле (51).

H=Vц/F, (51)

где F – площадь сечения ферментатора по внутреннему диаметру, м2.

F=0.785D2вн

F = 0.785×2,92 = 6,601

H = 15/6,601 = 2,271м

2) Расчет ферментатора на механическую прочность [14]

Толщину стенки S цилиндрического корпуса определяем по формуле (54):

, (54)

где S – толщина стенки обечайки, мм;

р – расчетное внутреннее давление в аппарате, (атмосферное) Н/м2;

Dвн – внутренний диаметр аппарата, мм;

j - коэффициент прочности сварного шва в продольном направлении, 0,9;

sдоп – допустимое напряжение на растяжение, Н/м2;

С – прибавка на износ к расчетной толщине стенки, мм.

Принимаем Sц = 20мм.

Гидростатическое давление столба жидкости, находящейся в аппарате при испытании.

р=rжgНж (56)

где rж - плотность жидкость при испытании, 1025 кг/м3; g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с2; Нж – высота столба жидкости, м.

р=1025×9,81×2,271 = 22835,4 Н/м2

Допускаемое напряжение материала при гидравлическом испытании должно удовлетворять требованию согласно формуле :

 (58)

где h - коэффициент прочности сварного шва, 0,9; sТ – предел текучести материала, Мн/м2.

, что меньше

Следовательно, прочность стенки ферментатора при гидравлическом испытании не нарушается.

3) Расчет механической мешалки [13]

Наиболее эффективное диспегирование достигается в аппарате с шестилопастной открытой турбинной мешалкой [10, стр.271]:

, (66)

где Dап – внутренний диаметр аппарата, 2900мм.

dм – диаметр мешалки, мм

Пусть , тогда диаметр мешалки 800мм.

 (67)

 (68)

hм – высота лопасти мешалки, мм

lл – длинна лопасти мешалки, мм

Для перемешивания среды вязкостью m=0,015 Н×с/м2 рекомендуется окружная скорость мешалки w=7 м/с.

Число оборотов мешалки:

 (69)

Принимаем n = 3 об/с = 180 об/мин.

Мощность, потребляемая мешалкой на перемешивание среды:

, (70)

 где rс – плотность среды, кг/м3;

n и dм – число оборотов и диаметр мешалки;

КN – критерий мощности.

Критерий мощности КN зависит от интенсивности перемешивания, характеризующейся центробежным критерием Рейнольдса:

, (71)

где mс – динамическая вязкость среды, Н×с/м2.

По рис.26 нормали находим значение КN=f(Reц) для турбинной мешалки.

Рисунок 26 – График для определения критерия мощности КN в зависимости от критерия Reц и типа перемешивающего устройства: 1 – для лопастных перемешивающих устройств; 2 – для якорных и рамных; 3 – для турбинных; 4 – для пропеллерных.

Найдем мощность, потребляемую мешалкой по формуле (70):

Мощность привода мешалки:

, (75)

где Sk - сумма коэффициентов, учитывающих наличие в сосуде внутренних устройств;

 - коэффициент для аппаратов без перегородок, 1,25;

- коэффициент высоты уровня жидкости в аппарате;

N – мощность, затрачиваемая на перемешивание, Вт;

Nуп – мощность, затрачиваемая на преодоление трения в уплотнении вала, Вт;

h - КПД привода мешалки, 0,9.

Коэффициент, учитывающий степень заполнения аппарата:

, (76)

где Нж – высота слоя перемешиваемой жидкости, м; 0,5Нап=0,5×2,271=1,135 м

Влияние на Sk оказывает только гильза термометра kГ =1,2

Диаметр приводного вала мешалки определим по приближенной формуле, исходя из прочности его на кручение:

, (78)

 где - допускаемое напряжения для материала вала на кручение, 70МН/м2;

С – прибавка на коррозию, 3мм.

Крутящий момент на валу мешалки:

 (79)

Принимаем диаметр вала 60мм.

По подбираем вертикальный привод 3-10-18,8 МН 5858-66; вал редуктора присоединен к валу перемешивающего устройства продольно-разъемной муфтой; выходной вал редуктора вращается со скоростью 180 об/мин. Электродвигатель мощностью 10кВт .

Заключение

В данном курсовом проекте представлена технология производства сычужного сыра твёрдого сорта ‘Российского нового’.

В общей части дана краткая характеристика сырам, как пищевому продукту. Рассмотрены основные компоненты, входящие в состав сыров.

В технологической части дана характеристика продукта и сырья, приведена рецептура, рассмотрена технология производства по стадиям, сделан расчет материального и теплового баланса производства, рассчитан сыроизготовитель, приведен подбор оборудования.

Список использованных источников:

1.                 Диланян З.Х. Сыроделие/ З.Х. Диланян - М.: Легкая и пищевая пром-сть,1984. 280 с.

2.                 Шиллер Г.Г. Справочник технолога молочного производства: учеб.пособие/ Г.Г. Шиллер, В.В. Кузнецов – СПб.: ГИОРД, 2003. – 215с.

3.                 Сыроделие: технологические, биологические и физико-химические аспекты : учебник для студентов высших учебных заведений/ С.А.Гудков и др. под ред.С.А. Гудкова – М.: ДеЛи принт, 2003. – 800с.

4.                 Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов/ К.К. Горбатова – СПб.: ГИОРД, 2000. – 320с.

5.                 Климовский И.И. Биохимические и микробиологические основы производства сыра/ И.И.Климовский - М.: Пищ.пром., 1966. – 208с.

6.                 Диланян З.Х. Основы сыроделия/ З.Х.Диланян – М.: Пищ.пром., 1980. – 112с.

7.                 Воробьев А.А. Микробиология/ А.А.Воробьев, А.С.Быков – М.: Медицина, 1994. -288с.

8.                 Авраменко Т.И. Технологическая инструкция по производству сыра сычужного твердого (“Российского”). ЗАО “Старицкий сыр”/ Т.И. Авраменко: ЗАО “Старицкий сыр”/ г.Старица, 2002-10с.

9.                 Ростос Н.К. Технология молока и молочных продуктов: учебник для профессиональных технических училищ/ Н.К. Ростос – М.: Пищевая промышленность, 1980. – 190с.

10.            Технология молока и молочных продуктов: учеб.пособие для студентов высш.учеб.заведений/ Г.В.Твердохлеб, З.Х. Диланян, Л.В. Чекураева, Г.Г. Шиллер. – М.: Агропромиздат, 1991. – 463с.

11.            Николаев А.М. Российский сыр: брошюра для инженеров – технологов молочной промышленности/ А.М.Николаев. – М.: Пищевая промышленность, 1968. – 88с.

12.            Храмцов А.Г. Безотходная технология молочной промышленности: учеб.пособие/ А.Г. Храмцов, П.Г. Нестеренко. – М.: Агропромиздат, 1989. – 279с.

13.            Кувшинский М.Н. Курсовое проектирование по предмету: Процессы и аппараты химической промышленности: учеб.пособ. для учащихся в химико-технологических и химико- механических техникумов/М.Н.Кувшинский, А.П. Соболева. – М.: Высшая школа, 1980. – 223с.

14.            Ростроса Н.К. Курсовое и дипломное проектирование предприятий молочной промышленности: учеб.пособие для учащихся техникумов / Н.К.Ростроса, П.В. Мордвинцева – М.:Агропромиздат , 1989. – 303с.

15.            Машины, оборудование, приборы и средства автоматизации для перерабатывающих отраслей АПК: Каталог /В.В.Кузнецов и др.; под ред.В.В.Кузнецова. – М.: АгроНИИТЭИИТО, 1990. -215с.

16.            Волчков И.И. Сепараторы для молока и молочных продуктов: учеб.пособие/И.И. Волчков – М.: Пищевая промышленность , 1975 – 223с.

17.            Томбаев Н.И. Справочник по оборудованию предприятий молочной промышленности : учеб.для высшей школы/Н.И.Томбаев – М.: Пищ.пром., 1972. -543с.

18.            Машины и аппараты химических производств: Примеры и задачи. Учебное пособие./ И. В. Доманский. В.П. Исаков, Г.М. Островский идр.; Под ред. В.Н. Соколова – Л.: Машиностроение,1982. - 384 с.

19.            Колосков С. П. Оборудование предприятий ферментной промышленности/ С.П.Колосков – М.: Пищевая промышленность, 1969. – 384 с.

20.            Должанов П.Б. Техника безопасности и промышленная санитария на предприятиях молочной промышленности: учеб.пособие для учащихся техникумов/ П.Б.Должанов – М.: Пищ.пром., 1963. – 42с.

21.            Бутников Н.Д. Техника безопасности в молочной промышленности: учеб.пособие / Н.Д.Бутников – М.: Пищ.пром., 1965. – 48с.

22.            Дегтярев Ф.Г. Техника безопасности на предприятиях молочной промышленности: учеб.пособие/ Ф.Г.Дегтярев – М.: Пищ.пром., 1973 – 108с.

23.            Бережной С.А. Практикум по безопасности жизнедеятельности: предназначен для студентов всех профессиональных направлений и специальностей, изучающих дисциплину “Безопасность жизнедеятельности” ТГТУ/ С.А. Бережной; ТГТУ каф. Безопасность жизнедеятельности и экологичности / Тверь, 1997. – 140с.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8