123954 (Производство сычужного сыра "Российского"), страница 9

3) Стадия пастеризации

Температура исходного молока 75С

Температура пастеризованного молока 90С

Начальная температура воды 92С

Конечная температура воды 86С

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 = 0.7852,92 = 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;

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

доп – 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=жgНж (56)

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

р=10259,812,271 = 22835,4 Н/м2

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

(58)

где - коэффициент прочности сварного шва, 0,9; Т – 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 =0,015 Нс/м2 рекомендуется окружная скорость мешалки =7 м/с.

Число оборотов мешалки:

(69)

Принимаем n = 3 об/с = 180 об/мин.

Мощность, потребляемая мешалкой на перемешивание среды:

, (70)

где с – 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 с – динамическая вязкость среды, Нс/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 k - 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;

- КПД привода мешалки, 0,9.

Коэффициент, учитывающий степень заполнения аппарата:

, (76)

где Нж – высота слоя перемешиваемой жидкости, м; 0,5Нап=0,52,271=1,135 м