Фризер непрерывного действия типа ОФИ
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УО «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Технологии и техническое
обеспечение процессов переработки
сельскохозяйственной продукции»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Монтаж и эксплуатация оборудования переработки хранения продукции растениеводства и животноводства»
на тему «Фризер непрерывного действия типа ОФИ»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Выполнил: студент
VI курса 5зт группы
Сизякин С.В.
Руководитель:
Минск 2010
РЕФЕРАТ
Данный курсовой проект состоит из 28 страниц пояснительной записки, приложения, 2 чертежей формата А1.
ФРИЗЕР, ОБОРУДОВАНИЕ, МОНТАЖ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА, НАЛАДКА, РЕМОНТ, ЭКСПЛУАТАЦИЯ
Целью работы является разработка технологии монтажа заторно-фризера непрерывного действия, а также специфика монтажа всего технологического оборудования. Необходимо описать особенности монтажа фризера, наладки, эксплуатации и ремонта. Особое внимание уделить техники безопасности при монтаже, наладке, эксплуатации и ремонте фризера.
Содержание
Введение………………………………………………………… ………………5
1. Краткий технологический процесс производства мороженого……………6
2. Особенности монтажа технологического
оборудования молочной отрасли…………………………………………………………… ………………9
3. Технология монтажа фризера ОФИ…………………………………………12
3.1. Устройство фризера …….……………………………………….......12
3.2 Разработка технологической схемы монтажа………………..……..13
4. Наладка фризера…………………………………………………………… …14
5. Эксплуатация фризера……………………………………………………….. 17
6. Ремонт фризера………………………………………… ……………………..22
7. Техника безопасности при монтаже, наладке, эксплуатации
и ремонте фризера………………………………… ……………………..….25
Заключение …………………………………………………
Список использованных источников…………………………………………..28
\
ВВЕДЕНИЕ
Оборудованием для проведения процесса фризерования являются мороженицы и фризеры, в которых заранее приготовленные смеси перерабатывают в мороженое частичным замораживанием, взбиванием и насыщением воздухом. Принцип работы этого оборудования — интенсивное охлаждение смеси в рабочем органе — цилиндре с одновременным взбиванием и насыщением ее воздухом. Интенсивное охлаждение смеси достигается за счет теплообмена между продуктом и хладоносителем, а взбивание и насыщение воздухом—действием взбивального механизма (мешалки).
Фризеры бывают непрерывного и периодического действия.
В настоящее время в
По сравнению с фризерами периодического действия, фризеры непрерывного действия имеют следующие преимущества.
Рассматриваемый фризер ОФИ является машиной периодического действия и предназначен для взбивания и замораживания смесей мороженого.
Краткий технологический процесс
производства мороженого
Машинно-аппаратурная схема линии производства мороженого приведена на рисунке 1.
Устройство и принцип действия линии. Цельное молоко поступает в автоцистерне и перекачивается насосом 4 на весы 5, где его взвешивают и с помощью насоса 6 направляют в вертикальный резервуар 7, где оно сохраняется при температуре не выше 6 °С.
Сгущенное молоко также поступает на предприятие в автоцистерне и перекачивается насосом 1 в специальный резервуар 2. Сгущенное молоко хранится при температуре от 0 до 20 °С и относительной влажности воздуха не выше 85 % не более одного месяца со дня выработки. Монолит масла перед внесением в смесь расплавляют на маслоплавителе 3. Компоненты смешивают в смесительной ванне 8 в определенной последовательности при температуре 35…45 °С.
Сначала заливают жидкие продукты и вводят сгущенное молоко. Затем вносят сухие продукты – добавки, стабилизаторы и т.д. Подогрев производится острым паром через барботер. Давление греющего пара 0,08 МПа. Для удаления из смеси нерастворившихся комков сырья и возможных механических примесей ее фильтруют, используя для этого цилиндрический фильтр 9. Насосом 10 смесь подается в пароводяной пастеризатор 11 со змеевиковой мешалкой. Давление рабочего пара 0,3 МПа. Температура пастеризации 86 °С. Время пастеризации 5 мин. Пастеризация предназначена для уничтожения в смеси болезнетворных бактерий и снижения микрофлоры. Из пастеризатора смесь под давлением 0,2…0,25 МПа подается в фильтр 12. Затем смесь обрабатывают в гомогенизаторе 13 для раздробления жировых шариков с целью улучшения структуры мороженого.
Рисунок 1 - Машинно-аппаратурная схема линии производства мороженого
Гомогенизация смеси препятствует отстаиванию жира и образованию комочков масла при фризеровании. Смесь гомогенизируется при температуре близкой к температуре пастеризации, при этом не допускается охлаждение смеси. Размер жировых шариков не должен превышать 2 мкм. После гомогенизации смесь охлаждается до температуры минус 4°С на оросительном охладителе 14 открытого типа, с целью создания неблагоприятных условий для жизнедеятельности и развития микроорганизмов, которые могут попасть в смесь после пастеризации. Смесь охлаждают холодной водой, затем рассолом с температурой минус 5…7 °С. Рабочее давление воды и рассола 120…200 кПа. Продукт и хладоноситель движутся противотоком. При более низкой температуре рассола происходит загустение смеси и намерзание на поверхность охладителя.
Смесь для приготовления мороженого после охлаждения направляют насосом 15 с специальные теплоизолированные резервуары 16. Выдержка является обязательной стадией технологического процесса: она необходима для повышения вязкости смеси. Смесь выдерживают при температуре 2…6 °С не более 24 часов. Фризерование осуществляется в фризерах 17, в которые смесь поступает с температурой 2…6 °С.
Фризерование заканчивают при достижении температуры смеси минус 4,5…6 °С, при этом в лед превращается 45…50 % всей влаги, содержащейся в продукте. Одновременно с охлаждением смеси во фризере происходит ее взбивание – насыщение воздухом, который распределяется в виде пузырьков. При этом желательно получить более мелкие воздушные пузырьки и равномерно их распределить по объему продукта. После фризерования смесь продукта поступает в дозатор фасовочной машины 18, в которой происходит деление смеси на порции и упаковка их в брикеты. Для последующего хранения и защиты брикетов мороженого от механических воздействий их подвергают закаливанию, то есть выдерживают при температуре минус 28…35 °С в скороморозильном аппарате 19. После закаливания продукт является полностью готовым и может поступать на реализацию.
2. Особенности МОНТАЖА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ молочной ОТРАСЛИ
Специфика условий эксплуатации машин и аппаратов в молочной промышленности (повышенная влажность, широкий интервал положительных, отрицательных температур, агрессивные среды и инфекционная безопасность) создает дополнительные трудности и предъявляет повышенные требования к надежности оборудования. Эти требования необходимо учитывать при выполнении монтажных, наладочных и ремонтных работах.
Монтаж, наладку, диагностику и ремонт оборудования на предприятиях молочной промышленности выполняют техники-механики, слесари-ремонтники, наладчики и другие специалисты. Каждый работник должен в совершенстве знать конструкцию, принцип действия правила и особенности монтажа, эксплуатации, технического обслуживания и ремонта основных видов машин и аппаратов.
Монтажом называют процесс сборки и установки сооружений, конструкций, технологического оборудования, агрегатов, машин, приборов и их узлов из готовых изделий.
Организация монтажных работ на новостроящемся молочном предприятии начинается с составления штатного расписания. Современные новостроящиеся предприятия имеют следующую типовую схему штатного расписания: директор, главный механик, инженер по техническому надзору за строительством, секретарь.
В их обязанности входит заключение договоров со специализированными организациями для выполнения строительных и монтажных работ, контроль за выполнением договорных обязательств, взаимосвязь между всеми организациями, участвующими в строительно-монтажных работах.
Монтажные работы выполняют по трем этапам:
- этап подготовительных работ
(сортировка и укрупнительная
сборка оборудования, расстановка
и подготовка монтажной
- этап основных монтажных работ
(такелажные работы, установка и
крепление основного
- этап заключительных работ (отделочные работы).
Продолжительность монтажа технологического оборудования предприятий молочной отрасли (в том числе технологических трубопроводов и металлоконструкций) определяется санитарными нормами и правилами (СНиП) – раздел «Нормы продолжительности строительства предприятий, очередей, пусковых комплексов, цехов, производств, установок, зданий и сооружений».
Перед началам монтажных работ по установке и сборке оборудования необходимо выполнить основания и фундаменты. Основания и фундаменты сооружают специализированные подрядные организации. Это связано с тем, что расчеты фундаментов и оснований представляют собой ответственейший этап на стадии проектирования и нового или реконструкции действующего предприятия.
Фундаменты не должны иметь раковин, каверн, поверхностных трещин и друих дефектов. Резьба выступающих концов глухих болтов должна быть чистой и покрыта антикоррозийной смазкой. Болты, выступающие из фундамента ниже установленной отметки, наращивают сваркой.
Закрепленные на фундаменте оси оборудования должны быть выверены по отношению к осям колонн здания цеха, а высотные отметки – по отношению к уровню чистого пола цеха.
Технический уровень монтажных работ и производительность труда монтажников повышаются благодаря широкому внедрению в практику средств малой механизации – инструментов и приспособлений.
Большое значение в комплексе средств малой механизации отводиться ручным машинам. В зависимости от вида энергии, подводимой к двигателю, ручные машины, подразделяются на три группы: электрифицированные, пневматические и гидравлические.
По характеру движения основного рабочего органа ручные машины разделяют на четыре группы: с вращательным и круговым движением рабочего органа (сверлильные, шлифовальные, гайковерты, дисковые и цепные пилы); ударно-вращательного действия; с возвратным движением основного органа (молотки); инструменты с возвратно-поступательным движением (ножницы, напильники) и инструменты давящего действия (пресс-клещи, пресс скобы).
Оборудование подают в цехи со складов
железнодорожным и
При подъеме и перемещении грузов следует соблюдать следующие правила погрузки и выгрузки:
- строповку машин и механизмов
необходимо производить за
- если несколько механизмов смонтировано на общей раме, то весь узел необходимо поднимать за раму;
- при строповке оборудования
особое внимание уделять
3. Технология монтажа фризера офи
3.1. Устройство фризера
Фризер является машиной периодического действия и предназначен для взбивания и замораживания смесей мороженого.
Фризер состоит из следующих основных узлов: чугунная литая станина, цилиндр с мешалкой, два шестеренчатых насоса, бачок для смеси мороженого, выпускное устройство и холодильное оборудование (аккумулятор для аммиака, трубопроводы для жидкого и газообразного аммиака, запорный кран, контрольно-измерительные приборы).
Внутри станины фризера расположен электродвигатель, который через систему цепных передач, размещенных в задней части станины — картере, передает вращение приводу мешалки и ведущему валу вариатора скорости. Привод мешалки соединен с валом самой мешалки посредством предохранительной латунной шпильки, которая при перемораживании смеси в цилиндре срезается и, таким образом, предохраняет фризер от поломки. Другой конец вала вращается в бронзовой втулке, закрепленной на крышке цилиндра.
Цилиндр фризера ОФИ состоит из стальной трубы с хромированной внутренней поверхностью и блока рубашек, в которых кипит аммиак. На выходе из цилиндра вал мешалки уплотняется пружинным сальником, установленным с внутренней стороны цилиндра. Бачок для смеси, размещенный на задней стенке картера фризера, имеет поплавковое устройство, поддерживающее постоянный уровень смеси. Выпускное устройство находится на крышке цилиндра и снабжено трехходовым краном, посредством которого мороженое подается к штуцеру для наполнения гильз или к штуцеру для фасовки.
Схема электрооборудования фризера обеспечивает подачу световой и звуковой сигнализации при перегрузках во время работы фризера. Управление включением фризера и световая сигнализация выведены на пульт, расположенный на передней стенке фризера.
Шестеренчатые насосы 13 (I и II ступени) для подачи смеси мороженого и воздуха в цилиндр, установленные на станине, приводятся в движение от вариатора скорости через цепные передачи, причем скорость вращения вала насоса II ступени примерно в 3 раза больше, чем I ступени. Регулируется скорость вращения насосов маховиком, который находится на рычаге вариатора скорости и расположен на передней стенке станины.
Аммиачная система охлаждения обеспечивает поддержание постоянной температуры кипения аммиака в рубашке цилиндра, а также выпуск аммиака в атмосферу через предохранительный клапан на случай повышения избыточного давления в системе свыше 8 кгс/см2.
3.2 Разработка технологической схемы монтажа
Фризер поставляется в собранном виде, упакованный в деревянные ящики.
После распаковки фризера необходимо осмотреть составные части и убедиться в отсутствии повреждений, полученных при транспортировке и хранении. Фрезер очищают и с обработанных поверхностей снимают антикоррозийную смазку.
Фризер устанавливают на полу производственного помещения или на фундаменте по уровню с уклоном 16200 в сторону спускного крана.
Для выверки уровень устанавливают внутри цилиндра при вынутой мешалке. Мешалку вынимают, вытаскивая на себя, при этом следует соблюдать осторожность, чтобы не повредить ножами руки и полуду цилиндра.
После выверки и закрепления
фризера монтируют в
4. НАЛАДКА фризера
При наладке фризера регулируют поплавковый клапан приемного бака для смеси, поплавковый регулирующий вентиль, редукционный вентиль, бародросселирующий вентиль и вариатор скорости.
Поплавковый клапан (регулятор уровня смеси в баке) регулируют отгибанием вверх или вниз конца стержня, к которому припаян поплавок. Приток смеси в приемный бак регулируют в соответствии со скоростью фризерования, т.е. с производительностью фризер.
При эксплутационной регулировке
в зависимости от состава смеси
и сорта вырабатываемого
Давление смеси при фризеровании регулируют с помощью вариатора скорости маховичком, изменяющим частоту вращения (и производительность) насосов. Регулировку производят плавно во избежание скачков параметров при установке режима фризерования. Сразу после пуска фризера работают при наименьшей частоте вращения насосов, а затем, когда смесь начнет застывать, постепенно увеличивают скорость ее нагнетания. Окончательно давление смеси доводят до нормального клапаном противодавления. Во избежание поломки деталей вариатора скорости запрещается поворачивать маховичок в нерабочем состоянии фризера. Для поддержания требуемого давления смеси и давления испарения аммиака необходимо обеспечить равномерную температуру поступающей смеси, а также постоянное равномерное поступление жидкого аммиака без заметных примесей масла и воды.
Температуру мороженого (степень замораживания) на выходе из фризера регулируют вариатором скорости, в результате чего изменяют скорость прохождения смеси в цилиндре и, следовательно, продолжительность замораживания. Кроме того, степень замораживания изменяют при помощи бародросселирующего вентиля, изменяя давления аммиака в рубашке цилиндра, и, следовательно, температуру испарения аммиака. Температуру мороженого на выходе из фризера зависит также от температуры поступающей смеси, которая должны быть не выше 6ºС, а температура мороженого – не выше -5…-3ºС. Степень замораживания контролируют по давлению смеси в цилиндре по манометру, установленному между насосом второй ступени и цилиндром.
Насыщение смеси воздухом, регулируют следующими способами. Подвинчиванием гайки воздушного клапана изменяют количество воздуха, подсасываемого в смесь; клапаном противодавления изменяют давление смеси в цилиндре, в результате чего меняется расширение пузырьков воздуха при выходе мороженого из цилиндра. Вариатором скорости и бародросселирующим вентилем изменяют температуру замораживания смеси и давления в цилиндре.
Уровень жидкого аммиака а аккумуляторе регулирует маховичком поплавкового регулирующего вентиля. Нормальным должен быть уровень на высоте около 140 мм от дна аккумулятора. Внешне уровень жидкого аммиака определяют по границе снеговой шуб на наружной стенке аккумулятора.
Редукционный вентиль регулируют установочным винтом после снятия колпачка в верхней части крышки вентиля. Один раз в год осматривают иглу, корпус клапана, мембрану и прокладку. Изношенные детали заменяют.
Бародросселирующий вентиль
В вариаторе скорости регулируют усилие нажима пружины на конусный диск ведомого вала с помощью установочной гайки, в результате чего изменяется натяжение ремня. Угол качания рычага, перемещающего конусный диск ведущего вала вариатора, ограничивают крайними положениями ремня на конусных дисках и фиксируют установочными винтами рычага.
Фильтры поплавкового регулирующего
вентиля, редукционного вентиля, а
также фильтры на линии жидкого
и газообразного аммиака тщател
5. ЭКСПЛУАТАЦИЯ фризера
Необходимо регулярно
Смазку трущихся органов фризера проводить согласно схемы смазки.
Проверять натяжение ремней, надежность крепления электродвигателей и всех болтовых соединений.
Внутренние поверхности
Для заточки ножей использовать мелкозернистый наждачный круг, сохраняя угол заточки 15°.
При мойке сначала мыть теплой водой, затем горячей (60°С). Запрещается мойку производить кислотными растворами. Не реже одного раза в сутки мыть фризер в собранном виде после окончания фризерования, пока вода не будет чистой.
Не реже одного раза в неделю мыть в разобранном виде (цилиндр, мешалку, трубопроводы).
При разборке цилиндра снять крышку, вынуть мешалку и положить на подставку. Снять ножи, вынуть сбиватель, очистить ножи, проверить заточку, отсутствие забоин, трещин и заусенец, при наличии их - зачистить, а ножи с неисправимыми дефектами заменить. Все детали мешалки, крышки и внутреннюю поверхность цилиндра промыть и просушить.
Перед сборкой цилиндра смазать трущиеся поверхности вала мешалки пищевым жиром. Сборку проводить в обратном порядке.
В процессе эксплуатации фризера возможно возникновение неисправностей, который представлены таблице 1.
Таблица 1- Возможные неисправности и их способы устранения
|
Неисправности |
Вероятная причина |
Способ устранения |
1 Замерзание смеси в цилиндре.
При этом быстро увеличивается
давление смеси, включается
|
Низкое давление испарения аммиака и малая частота вращения насоса. |
Бародросселирующим вентилем увеличить давление спарения: маховичком вариатора увеличить скорость вращения валов насоса. Для оттаивания цилиндра создают давление в его рубашке до 0,5 МПа, для чего закрывают вентили на линиях жидкого и газообразного аммиака и нагревают аккумулятор горячей водой из шланга. Затем открывают вентиль на аккумуляторе для снижения давления и спуска масла в дренажную линию. При этом работать можно только в специальном противогазе. После оттаивания вынимают мешалку и проверяют охлаждающий цилиндр и ножи. Удалив лед из цилиндра, мешалку ставят на место, сменив предохранительный штифт. Во избежание поломки деталей привода и перегрузки электродвигателя разрешается ставить только штифты, поставляемые заводом-изготовителем. |
Продолжение таблицы 1
«Легкая» смесь на выходе из цилиндра. (большое содержание воздуха в смеси)
|
Пружина воздушного клапана слабо притягивает клапан к седлу.
Неплотно прикрывается воздушный клапан.
В смесь добавлено излишнее количество некондиционного мороженого.
Трубопровод между насосами не герметичен. |
Увеличить натяжение пружины с помощью натяжной гайки клапана
Прочистить и при гнездо клапана.
Добавлять некондиционное мороженое в смесь небольшими порциями и тщательно
Подтянуть соединительные гайки трубопровода |
|
«Тяжелая» смесь на выходе из цилиндра (низкое содержание воздуха в смеси)
|
Насосы не дают требуемой производительности по следующим причинам: - износились крышки насосов
- износились втулки или шестерни
- плохо притянуты крышки, затупились ножи.
Скопление масла на наружной поверхности охлаждающего цилиндра
|
Пришабрить крышки и притетереть по корпусу. Заменить новыми.
Подтянуть гайки.
Заточить ножи или заменить новыми.
Своевременно очищать
|
Продолжение таблицы 1
Высокое давление кипения аммиака
Недостаточное давление смеси в цилиндре
Слишком высокая производительность
Воздушный клапан пропускает мало воздуха
|
Снизить давление кипения аммиака, снижение температуры замерзания смеси, увеличить содержание воздуха в ней
Врвщая рукоятку клапана противодавления по часовой стрелке, повысить давление смеси.
Вращая маховичок вариатора против часовой стрелки, уменьшить производительность насосов
Вращением натяжной гайки уменьшить давление пружины на воздушный клапан | |
Недостаточное давление смеси |
Температура смеси выше требуемой (6ºС)
Мала упругость пружины
Смесь слишком вязкая (густая)
Фризер работает с наибольшей производительностью
при высокой температуре
Пробуксовывает ремень вариатора |
Охладить смесь до 1-5ºС
Заменит пружину новой
Обработать смесь так, чтобы она была менее вязкой
Вариатором скорости снизить пароизводительность насосов (смеси будет поступать меньше, взбитость увеличиться)
Отрегулировать вариатор |
Продолжение таблицы 1
Недостаточное замораживание |
На линии, питающей фризер аммиаком, излишнее количество потребителей; малое сечение трубопровода аммиачной линии.
Засорились фильтры на линии жидкого аммиака, в поплавковом регулирующем вентиле, в редукционном вентиле и в инжекторе.
Неправильно установлена рукоятка трехходового аммиачного крана: в положении «открыто» пробка крана частично или полностью перекрывает трубу инжектора, подводящую аммиак в рубашку цилиндра.
Ножи недостаточно откидываются от мешалки |
Увеличить диаметр трубопровода, подводящего к фризеру аммиак (заменить линию); целесообразнее для фризера иметь отдельную линию.
Тщательно промыть в бензине и прочистить фильтры.
Разобрать кран и правильно установить рукоятку по отношению к пробке. В крайнем левом положении рукоятки подача аммиака в цилиндр открыта, а в правом – закрыта.
Вынуть мешалку из цилиндра, найти места, мешающие откидываться ножам. |
Аккумулятор переполнен жидким аммиаком |
В гнезде иглы клапана поплавкового
регулирующего вентиля
Износилось гнездо клапана или на игле образовался дефект. |
Откачать из системы аммиак, снять и прочистить клапан.
Заменить гнездо клапана или иглу. |
6. Ремонт Фризера
1. Отсоединить электропитание, трубопроводы
жидкого газообразного
2. Снять с электродвигателя
3. Разобрать ведущий вал
4. Разобрать ведомый вал
5. Разобрать натяжное
6. Разобрать натяжное
7. Разобрать механизм
управления вариатора на
8. Разобрать насосную станцию на узлы и детали, промыть их и определить дефекты. Демонтировать звездочки, подшипники, муфты и насосы I и II ступени.
9. Разобрать насосы I и II ступени на детали; промыть, проверить комплектность и собрать.
10. Демонтировать 2 подшипника, промыть
их и определить дефекты.