Технологическое оборудование отрасли

  Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ВПО ФГУБ Московский государственный университет технологий и управления

им. К.Г. Разумовского

Кафедра «Пищевых машин» 

Контрольная работа

по предмету: Технологическое оборудование отрасли

Студент:    Скворцова А.В.

Специальность:            260202 группа 2703

Курс:                                                     3

Вариант                                                000007

Преподаватель: Зуева Юлия Викторовна

Москва 2013

Задание

1Разработать и рассчитать механизированную  поточную линию.

Агрегат ХТР Ш-32-ХТР безопарный

производительность 30 тон/сутки

ассортимент Ржаной подовый (столовый)

склад бестарный

транспорт пневмо

Согласно заданию производительности и виду изделия подбираем тип  печи.

Производим расчет печи

для данного производства необходима ПХС-40м туннельная, с ленточным механизмом, предназначенная для выпечки подовых сортов хлеба и хлебобулочных изделий, имеющая производительность до 30 тонн в сутки. Полезная площадь пода 40м, длина 19500мм (19,5м), ширина 2100мм (2,1м).

Принимаем что на поду расположены  листы.

Размеры листа:

Длинна  390мм (0,39м)

Ширина 690мм (0,69м)

Отсюда известно что по длине  пода расположено 50 листов

(19500:390); по ширине 3 листа (2100:690)

Всего листов на поду 150шт (50*3)

необходимо рассчитать количество заготовок на листе для хлеба ржаного подового столового, массой 0,7 кг

по формуле:

где    

          длина тестовой заготовки 120мм

          ширина тестовой заготовки 120мм

          зазор между заготовками 30мм

          длина листа 390мм

          ширина листа 690мм

Итого на листе 5*2=10 шт на листе

Рассчитаем производительность печи для хлеба ржаного подового столового, массой 0,7 кг

на поду расположено:

150*10=1500шт

Пч=

Пч =  1500*0,7*60/45=1400кг/ч

где

• масса тестовой заготовки
• количество заготовок, шт
• время выпечки, минут

Продолжительность работы печи при  выработки 30000кг/сутки

Рп.ч.= П/Пч=30000/1400=21,5 ч.

, где

П — выработка изделий кг/сутки

Пч — производительность печи кг/ч

определяем количество печей

21,5/23=1

Делаем вывод нам понадобится  печь ПХС-40, работающая в три смены 8часов

Расчет расхода одного из основного  сырья (мука, соль)

 суточная потребность муки при влажности 15,5%

 Мсут= П/Вх*100

где П — выработка изделий  кг/сут

Вх — выход хлеба %Мсут = 30000/157*100=19108кг/сут

С учетом 7 дневного запаса Мсут*7

Мобщ = 19108*7= 133758кг

Расчет сырья  Соль.

По рецептуре 1,5% к массе муки

формула:

К=Мс*а/Вх

К = 19108*1,5/157=183 кг/сут

с учетом 15 дневного запаса Кобщ = 183*15=2745кг

Подбор оборудования поточной линии 

Оборудование мучного склада общий  объем при 7 суточном запасе и плотности  муки 550кг/м3

Vобщ = Мс*n/p

где

Mc - суточный расход муки

n - срок хранения муки в сутках(n-7)

p – плотность муки, кг/м3 (р = 550)

19108*7/550=243,2

Рассчитаем количество емкостей для  хранения муки

 N = Mc*n/Q

Q – вместимость силоса

N = 19108*7/30000= 5шт

Требуется 2 силоса ХЕ — 160А

Оборудование для просеивания

Просеиватель «Бурат» (пирамидальный)

Рассчитаем производительность просеивания  т/ч

p -объемная масса плотности муки 550кг/м3

Пб — частота вращения барабана

а — угол наклона 5*

R – радиус барабана, м

h – высота слоя муки в барабане

n =

Требуется один просеиватель

Оборудование для транспортировки  муки

Пневмотранспортные установки представляют собой комплекс устройств, обеспечивающих перемещение сыпучих материалов (пылевидных, порошкообразных, зернистых, измельченных и т.д.) или специальных транспортных средств (капсул, контейнеров с сырьем, готовой продукцией и т.д.) с помощью сжатого воздуха или разряженного газа.

Пневмотранспорт является одним из прогрессивных способов механизации и автоматизации перемещения насыпных грузов. Этот вид транспорта нашел применение практически во всех отраслях народного хозяйства. Пневмотранспорт широко используют для перемещения сыпучих материалов в связи с их значительной производительностью и большим радиусом действия в самых стесненных производственных условиях, т. е. использованием площадей, непригодных для других способов транспортировки, экономией производственной площади, полным отсутствием остатков и потерь перемещаемого продукта в линиях, высокими санитарно-гигиеническими условиями его транспортирования; исключением нарушений технологических и гигиенических режимов воздушной среды в производственных помещениях в связи с отсутствием пыления; легкостью монтажа, сокращением рабочего персонала и упрощением обслуживания; гибкостью в эксплуатации и возможностью полной автоматизации управления.

При величине гранул перемещаемого материала до 10 мм пневмотранспорт по сравнению с другими транспортными системами почти во всех случаях предпочтительнее.

К недостаткам, которые имеет пневмотранспорт, относят сравнительно высокий удельный расход электроэнергии на единицу массы транспортируемого продукта, сложность изготовления и эксплуатации оборудования для очистки транспортирующего и отработанного воздуха, значительный износ материалопроводов и измельчение транспортируемого продукта. Однако правильный выбор способа и оборудования для пневмотранспортирования данного продукта позволяет частично или полностью их устранить.

В пищевой промышленности пневматический транспорт нашел широкое применение для перемещения сырья, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов в виде мелкоштучных, зернистых, пылевидных и волокнистых материалов:

• в пивоваренной и спиртовой промышленности для зерна, солода и несоложеных материалов, кормовых дрожжей, сухой барды;
• в крахмалопаточной промышленности для крахмала, глютеновой и жмыховой муки;
• в кондитерской промышленности для муки, сахара (сахарной пудры), бобов какао и продуктов их переработки;
• в сахарной промышленности для жома (на отечественных заводах) и кизельгура, сахара, костеугольной крупки, извести (на зарубежных предприятиях);
• в мукомольной, макаронной и хлебопекарной промышленности для транспорта зерна, круп, муки, вермишели, лапши, рожков;
• в консервной и концентратной промышленности для сухого молока, муки, крупяных отваров, сахара и манной крупы;
• в чайной и табачной промышленности для чая и табака;
• в масложировой промышленности для семян масличных культур и шрота из них;
• в парфюмерно-косметической промышленности для мыльной стружки, мела и зубного порошка.

Однако темпы внедрения пневматического транспорта в пищевую промышленность отстают от темпов его развития и внедрения в другие отрасли народного хозяйства. Это вызвано в основном отсутствием достаточного количества опубликованных методик и норм проектирования пневмотранспортных установок, а также обобщенных сведений об опыте промышленной эксплуатации таких установок. В результате проектные решения нередко принимают, не имея достаточно полных сведений о реальной возможности пневмотранспортирования данного продукта, что создает впоследствии трудности при наладке работы запроектированных установок, а в отдельных случаях становится невозможным вывести их на заданные рабочие режимы. Именно поэтому на ряде предприятий демонтируют существующие пневмотранспортные установки и отказываются от монтажа новых, ошибочно ссылаясь на нецелесообразность перемещения пневматическим способом материалов, для которых были предназначены эти установки.

Основными параметрами, характеризующими пневмотранспортную систему, являются производительность по твердой фазе, длина трассы и высота подъема, концентрация транспортируемого материала, массовый коэффициент взвеси, величина избыточного давления в начале трассы (для установок нагнетающего действия) и остаточного давления (разрежения) в конце трассы (для установок всасывающего действия)

По способу создания воздушного потока и условиям движения его в трубопроводе вместе с материалом пневмотранспортные установки подразделяются на всасывающие, нагнетающие и комбинированные (всасывающе-нагнетающие).

В зависимости от разряжения в конце транспортной системы всасывающие установки подразделяют на установки с низким остаточным давлением (до 0,01 МПа), средним (до 0,03 МПа) и высоким (до 0,09 МПа). Однако практически всасывающие установки работают при остаточном давлении не превышающем 0,05 МПа. Повышение остаточного давления уменьшает плотность воздушного потока, снижает его несущую способность и увеличивает расход воздуха. Относительно больших значений массового коэффициента взвеси m во всасывающих установках можно достичь только при очень малой протяженности транспортирования, поэтому для перемещения материала потоком средней и высокой концентрации на значительные расстояния необходимо применять только нагнетающие установки  
Нагнетающие установки различают по величине давления в начале транспортной сети: установки низкого давления (до 0,11 МПа), установки среднего (до 0,2 МПа) и высокого (до 0,9 МПа) давления.  
Требуемое начальное давление в нагнетающих установках или разряжение в установках всасывающего типа зависят от расчетного значения потерь давления в пневмотранспортной установке, которые в свою очередь определяются концентрацией твердой фазы в аэросмеси, дальностью транспортирования, производительностью установки и принципом работы пневмосистемы (аэрогравитационный способ транспортирования или способ перемещения отдельных частиц в потоке воздуха).  
Нагнетательные установки удобны тогда, когда материал из одного пункта перемещается в несколько приемных пунктов.  
Всасывающие установки удобны тем, что они работают без пылевыделения и способны забирать сыпучий материал из нескольких пунктов и передавать его в единый сборник-накопитель. В них используется вакуум (40-90 кПа). Всасывающе-нагнетательные установки сочетают основные преимущества нагнетательных и всасывающих установок. В них используются заборные устройства всасывающего типа, работающие без пылевыделения, а в наиболее протяженном трубопроводе материал переносится под давлением при довольно высоких концентрациях. В небольших установках обе ветви (всасывающая и нагнетающая) могут работать от одной воздуходувной машины.

Каждая пневмотранспортная установка включает в себя следующие основные узлы: питатель - устройство для ввода материала или аэросмеси в трубопроводы, системы воздухопроводов и материалопроводов, разгрузители с фильтром для воздуха, воздуходувную машину и приемник материала. Питатели. Конструкции питателей нагнетающих и всасывающих пневматических установок различны, так же как различны способы и принципы создания воздушного потока в таких установках. Питатель всасывающей установки выполняет функцию загрузочного устройства для подачи материала в движущуюся струю воздуха, а питатель нагнетающей установки предназначен для создания аэросмеси надлежащей концентрации.  
Загрузочные устройства для всасывающих установок делятся на две группы: всасывающие сопла и питатели тройники.  
Питатели нагнетающих пневмотранспортных установок имеют более разнообразные конструкции. Эжекторные, рукавные питатели, шлюзовые и шахтные затворы применяют в установках низкого давления; шлюзовые питатели - в установках среднего давления, камерные пневмонасосы и винтовые (шнековые) питатели - в установках высокого давления. Винтовые питатели используются так же в установках среднего давления.

Разгрузочные устройства. Эти устройства предназначены для выделения материала и пыли из пневмопотока и направления его для дальнейшего транспортирования или переработки. В связи с тем, что во всасывающих установках разгрузочное устройство находится под разряжением, затворы и клапаны к нему должны быть герметичными. В нагнетающих установках особой герметизации разгрузочных устройств не требуется, в системах высоконапорного транспортирования материалов, особенно при транспортировании сплошным потоком, где расход воздуха весьма незначителен при подаче материала в бункеры (силосы) большой емкости разгрузители могут отсутствовать: удаление воздуха производится через фильтровальные окна.

Материалопроводы. Надежность и эффективность работы пневмотранспортной установки в значительной мере зависит от правильного выбора материалопроводов. Первостепенную роль играет материал, из которого они изготовлены, их диаметр, качество выполнения соединения между отдельными участками трубопроводов и т.д.  
Материалопроводы должны быть герметичны, износоустойчивы, иметь по возможности максимально гладкую внутреннюю поверхность для обеспечения минимального сопротивления движению аэросмеси. Как показала эксплуатация пневмосистем, нарушению нормального режима, возникновению вихрей и образованию завалов в трубах способствуют дефекты в местах соединения материалопроводов - смещения кромок труб в местах стыка, неплотности либо наплывы на внутренней стороне.  
В пневмотранспортных установках низкого давления материалопроводы, как и воздуховоды систем аспирации, изготавливают из тонколистовой черной, оцинкованной и нержавеющей стали и дюраля или из тонкостенных труб; в установках среднего и высокого давления используют в основном остальные бесшовные трубы. Возможно применение материалопроводов из винипласта и полиэтилена, органического и неорганического стекла, но надо иметь в виду, что использование неметаллических материалов влечет за собой конструктивное усложнение системы в целом: при перемещении по ним аэросмеси возникают значительные по величине электрические заряды, и поэтому требуется специальная сложная система заземления.

Воздуходувные машины. Системы воздухоснабжения. В пневмотранспортных установках применяют разнообразные воздуходувные машины - от центробежных вентиляторов до двухступенчатых поршневых компрессоров. Выбор того или иного типа воздуходувной машины зависит от количества транспортирующего и требуемого по гидравлическому расчету давления:

- для всасывающих установок с низким вакуумом целесообразно применять центробежные вентиляторы, со средним вакуумом - воздуходувки, с высоким - водокольцевые вакуум-насосы;

- для нагнетающих установок низкого давления следует устанавливать центробежные вентиляторы или воздуходувки, для установок среднего давления воздуходувки или вакуум-насосы, для установок высокого давления - компрессоры.

Окончательно тип и серию воздуходувной машины выбирают, сопоставляя рабочие характеристики этих машин с характеристиками сети при оптимальных для этой транспортной системы параметрах работы машины. Рабочие характеристики воздуходувных машин приводятся в специальных каталогах серийно выпускаемого воздуходувного оборудования.

Общие задачи проектирования и расчета систем пневматического транспорта

Исходными данными для проектирования и расчета являются:

• химико-механическая и аэродинамическая характеристики транспортируемого материла;
• технологические требования к продукту на конечном участке транспорта, товарный вид, допускаемая степень измельчения и т.д.;
• технологические требования к режиму транспортирования: непрерывность или периодичность подачи материала;
• условия загрузки материала в питатель установки из стационарного (силос) или передвижной (вагон, судно, резервуар на автоприцепе) емкости или через специальный дозатор с контролем объема или массы материала;
• требуемая производительность установки и место загрузки и выдачи материала

где П — производительность линии, кг/ч

К — кэффициент учитывающий утечку воздуха (для шнекового к=1,2, для  шлюзового к = 1,8)

• плотность воздуха
• коэффициент концентрации смеси а кг/кг воздуха

V = 1400*1,8/1,25*120

 Диаметр трубопровода

Оборудование для подготовки сырья

Для хранения солевого раствора принимаем сборник КЕ — 46, с объемом 1000л

Для дозации жидких компонентов используем дозатор периодического действия  ДЖК.

Для воды водомерный бачок       -1шт

Из просеивательного отделения  мука по мукопроводу поступает в  производственные бункера   вместимостью 1,5 т

Мука дозируется в тестомесильную машину с помощью дозатора периодического действия Ш2-1ДК работающий по весовому принципу.

Определяем работу для тестоприготовительного отделения

Согласно заданию, испульзуя тестоприготовительный агрегат непрерывного действия Ш-32-ХТР

В этих агрегатах замес теста  производится непрерывно, а его брожение осуществляется в емкостях, где оно  имеет возможность перемещаться тем или иным способом. Агрегаты могут быть однофазными или двухфазными.

В тестомесильной машине 3, установленной над второй секцией, непрерывно замешивается тесто, которое поступает во вторую секцию емкости, где оно бродит, медленно перемещаясь вдоль корыта под напором шнекового витка 8. Выброженное тесто через отверстие в днище емкости, регулируемое шибером 7, поступает в тестоделительную машину. Время брожения опары и теста регулируется изменением скорости вращения вала 6 с помощью храпового механизма.

Основным недостатком схемы  брожения является неравномерная скорость течения полуфабриката в бродильной емкости, она  максимальна по центру и минимальна в пристенных слоях. Это может вызывать колебания  плотности полуфабриката и теста.

 Определяем часовой расход муки Мч = М/23,  Мч= 19108/23=830,8

где М — суточный расход муки, кг

21,5 — продолжительность работы часов

Вместимость (объем) бункера м3, при  непрерывном брожении теста в  агрегате    32-ХТР 

V = 100*Mч*Т/q, м3

где Т — время брожения теста, ч 

q – количество на 100л, объема, кг

V = 100*0,83*1,2/41=2,43м3

Оборудование для разделки теста

После замеса тесто выбраживается  и разделывается, для разделки устанавливается  тестоделительная машина А2-ХТН, тестоокруглительная машина Т1-ХТН, подающий карманный транспортер, конвейерный шкаф окончательной расстойки Т1-ХР3,  с механизмами для укладки тестовых заготовок в люльки шкафа расстойки и пересадки их на под печи.

Остывочное отделение

Определяем количество вагонеток  для хранения хлеба

Готовые изделия укладывают в стандартные  лотки размером 740х450х83мм. Число лотков устанавливаем в контейнер ХКЛ-18, равно 18шт. Количество потребных  контейнеров  определяется по формуле:

В = Пч*Тхр/К1*К2*m, где

Пч — производительность печи, кг/ч

Тхр — продолжительность хранения(остывания) изделий час

К1 — число лотков на контейнере вагонетке

К2 — число изделий на лотке

m – масса изделия

В = 1400*4/18*8*,07=55контейнеров

Количество контейнеров в экспедиции составляет 10-15%, от количества контейнеров  находящихся в остывочном отделении

Вэкс=В*15/100=55*15/100=8

Запас контейнеров составляет 10% от общего количества контейнеров

Вз = В1*10/100=55*10/100=5,5=6

В общ = В1+В3=55+6=61

На хлебозаводе всего необходимо 61 контейнер.

Список используемой литературы

1. Учебник «Технологическое оборудование хлебозаводов» Н.В. Зайцев, 1967
2. Практикум по расчетам оборудования хлебопекарного и макаронного производств, под редакциейкандидата технических наук Ю.А. Калошина1991г.
3. Технологическое оборудование хлебобулочных и макаронных предприятий М.В. Калачев, 2005г.