Автор: Пользователь скрыл имя, 13 Ноября 2010 в 12:09, дипломная работа
В данном дипломном проекте выполнено проектирование холодильника специализированного гормолзавода по производству творожной продукции производительностью 15т/сутки.
В проекте выполнен литературный обзор, на основании которого принято решение о строительстве стационарного одноэтажного холодильника с централизованной системой охлаждения. Определена вместимость камер хранения, производительность камер холодильной обработки, разработана планировка охлаждаемого склада.
Проведен расчет теплопритоков, определена тепловая нагрузка от технологического оборудования, рассчитано и подобрано современное аммиачное холодильное оборудование. Оборудование скомплектовано на базе использования двухзвенной компаундной схемы. Выполнена планировка машинного отделения.
Выполнена автоматизация основных схемных узлов холодильной установки.
В разделе «Охрана труда» проведен анализ безопасности жизнедеятельности, который не выявил опасных факторов воздействия на условия труда.
Отдельное внимание в проекте уделено сравнению различных методов определения тепловой нагрузки на холодильное оборудование от технологического оборудования.
Произведены расчеты себестоимости единицы холода и срока окупаемости проекта.
Введение 6
1 Технико-экономическое обоснование 7
2 Литературный обзор 9
3 Описание технологического процесса,
потребляющего искусственный холод 19
3.1 Технология пастеризованного молока 19
3.2 Технология сливок 21
3.3 Технологический процесс производства сметаны 21
3.4 Технологический процесс производства творожных изделий 23
3.5 Технологический процесс производства творога 24
3.6 Составление графика технологического процесса и подбор
необходимого технологического оборудования потребляющего холод 26
3.7 Составления графика потребления холода и определение пиковой
нагрузки на холодильное оборудование 29
4 Расчёт ёмкости камер, планировка холодильника 30
5 Выбор конструкции ограждений.
Расчёт толщины теплоизоляции 34
6 Расчёт теплопритоков 40
6.1 Расчёт теплопритока через ограждающие конструкции помещения 41
6.2 Расчёт теплопритока от продуктов при их холодильной обработке 45
6.3 Расчёт теплопритоков от вентиляции 49
6.4 Расчёт теплопритоков связанных с эксплуатацией камеры 49
7 Составление функциональной схемы холодильной установки 56
7.1 Определение температуры конденсации и температуры
кипения хладагента 56
7.2 Составление функциональной схемы холодильной установки
и принцип её действия 58
7.3 Расчёт термодинамических циклов 58
8 Расчёт и подбор оборудования 63
8.1 Расчёт и подбор компрессоров 63
8.2 Расчёт и подбор конденсаторов 66
8.3 Расчёт и подбор испарителей для охлаждения ледяной воды 68
8.4 Расчёт и подбор воздухоохладителей 70
8.5 Расчёт и подбор камерных батарей 72
8.6 Расчёт и подбор градирни 73
8.7 Расчёт и подбор аммиачных насосов 75
8.8 Расчёт и подбор трубопроводов 76
8.9 Расчёт и подбор ёмкостных аппаратов 83
8.10 Подбор маслоотделителя 87
8.11 Подбор отделителя жидкости 87
8.12 Подбор воздухоотделителя 88
8.13 Подбор маслособирателя 88
8.14 Подбор гидроциклонов 88
9 Планировка машинного отделения 90
10 Автоматизация холодильной установки 94
11 Сравнительный расчёт тепловой нагрузки от технологического
оборудования различными методами 97
12 Расчёт экономического эффекта 102
12.1 Расчёт реальных инвестиций 102
12.2 Расчёт себестоимости продукции (холода) 104
12.3 Экономическая эффективность проекта 112
13 Охрана труда 117
Заключение 125
Список использованной литературы 126
Приложения
Рецептуры
на массы творожные (в кг на 1 тонну
готового продукта):
Масса творожная "Славянская"
– творог мягкий диетический нежирный – 661,6;
– сливки 55% жирности – 164,6 (что соответствует 258,7 кг сливок 35% жирности);
– жидкий сахар – 173,4;
–
пищевые ароматизаторы – 0,4.
Масса творожная 10% "Здоровье"
– творог 9% – 949,5;
– сливки 30% – 50;
–
аспартам – 0,5.
Рецептура сырков глазурованных в шоколаде с ванилином (в кг на 1 тонну готовой продукции):
– творог нежирный – 509,8 кг;
– сливки 50% жирности – 80,9 (что соответствует 115,6 кг сливок 35% жирности);
– сахар-песок – 210,4;
– ванилин – 0,05;
–
глазурь – 194,2.
3.5
Технологический процесс
производства творога
Особенности производства творога на линиях Я9-ОПТ /15, с.177/ :
- нормализация молока
При
выработке творога массовую долю
жира в нормализованном молоке устанавливают
путём умножения массовой доли белка в
молоке на коэффициенты нормализации.
- гомогенизация молока
Нормализованное
по жиру молоко гомогенизируют под
давлением 7,5+2,5 МПа при температуре
60+5оС.
- пастеризация молока
Нормализованное
или обезжиренное молоко пастеризуется
при температурах 78+2оС с выдержкой
20-30с или 90+2оС с выдержкой 10-20с.
режимы пастеризации 90+2оС с
выдержкой 10-20с предусмотрены в целях
улучшения консистенции творога.
-
заквашивание и сквашивание
Для
заквашивания молока добавляется закваска
в количестве 1-10% при температурах
24-28 (летний период) и 26-30оС (зимний).
- перемешивание сгустка
Сгусток
перемешивается в течение 2-5 мин.
- подогрев сгустка
Сгусток
подогревается в специальном
подогревателе до температуры 48-54оС
при выработке творога 9% жирности и до
42-50оС нежирного. Сгусток нагревается
в течение 2-2,5 мин водой, температура которой
70-90оС.
- выдержка сгустка
Продолжительность
выдержки сгустка 1-1,5 мин.
- охлаждение сгустка
Для
охлаждения сгустка используется водопроводная
вода, циркулирующая в рубашке охладителя.
- обезвоживание сгустка
Производиться
во вращающемся двухцилиндровом
обезвоживателе, обтянутом фильтрующей
тканью – лавсаном.
- охлаждение творога
Температура
охлаждения 4+2оС.
Определяем необходимое количество творога и молока базисной жирности из расчёта выпускаемой продукции.
– творог нежирный –
Коэффициент
пересчёта для творога
– молоко базисной жирности –
– творог 9% жирности –
Коэффициент пересчета для творога 9% жирности – 3,4.
–
молоко базисной жирности –
Итого
получаем необходимое количество молока
базисной жирности, которое необходимо
для выпуска заданного
3.6
Составление графика
технологического процесса
и подбор необходимого
технологического оборудования
потребляющего холод
На городском молочном заводе мощностью свыше 100 т/смену по переработанному молоку приёмку молока предусматриваем продолжительностью 4 часа /18, с.41/.
Сырое молоко, поступившее на предприятие с температурой до 25оС, охлаждают в охладителях пластинчатых для молока и отправляют на промежуточное хранение. Длительность промежуточного хранения молока определяется продолжительностью тепловой и механической обработки молока в производстве молочных продуктов принятого ассортимента.
Далее распределяем технологические процессы в течение смены с учётом того, что на последние 2 часа предусматриваем фасовку готовой продукции и санитарную обработку оборудования.
График
представлен на рисунке 3.1.
Приёмка
Производство сливок пастеризованных Производство творога нежирного Производство творога 9% жирности Производство молока пастеризованного |
30,9т | 30,9т | 30,9т | 30,9т | 14,6т |
14,6т |
||
|
5т |
2,5т |
14,6т | |||||
5т | ||||||||
13,45т |
13,45т | |||||||
0ч 1ч 2ч 3ч 4ч 5ч 6ч 7ч 8ч
Рисунок
3.1 – График технологических процессов
Согласно
графика технологических
Для
охлаждения молока для промежуточного
хранения принимаем охладители пластинчатые
для молока: А1-00Л-25 – 1 шт., и А1-00Л-3
– 2 шт. общей производительностью 31000
л/час. Технические характеристики оборудования
представлены в таблице 3.1 /19, с.20-22/.
Таблица 3.1 – Технические характеристики охладителей пластинчатых для молока
Технические характеристики | А1-00Л-3 | А1-00Л-25 |
Производительность, л/час | 3000 | 25000 |
Температура
оС:
– молока поступающего – молока охлаждённого – хладоносителя |
30 – 35 2 – 6 0 – 1 |
30 – 35 2 – 6 0 – 1 |
Хладоноситель | Ледяная вода | Ледяная вода |
Потребление холода, кВт/час | 98 | 446 |
Общее число теплообменных пластин, шт. | 38 | 128 |
Рабочее давление, МПа | 0,25 | 0,31 |
Габаритные размеры, мм | 900х400х900 | 1900х700х1450 |
Масса, кг | 190 | 840 |
Количество, шт. | 2 | 1 |
Для
охлаждения сливок после пастеризации
принимаем охладители двухконтурные
для смеси (охлаждения сливок) марки
ОМС-1250 – 2 шт., общей производительностью
2500 л/час. Технические характеристики
оборудования представлены в таблице
3.2 /14, с.429/.
Таблица 3.2 – Технические характеристики охладителей для сливок
Технические характеристики | ОМС-1250 |
Производительность, л/час | 1250 |
Расход холодной воды, м3/час | 2,5 |
Давление холодной воды, МПа | 0,2 – 0,3 |
Расход ледяной воды, м3/час | 0,2 – 0,3 |
Потребление холода, кВт/час | 30 |
Габаритные размеры, мм | 1500х500х1300 |
Масса, кг | 500 |
Количество, шт. | 2 |
Для
пастеризации и охлаждения молока принимаем
установки пастеризационно-охладительные
четырёхсекционные с потреблением пара
марки ПОУ-3000П/4 – 2 шт. общей производительностью
6000 л/час. Технические характеристики
оборудования представлены в таблице
3.3 /14, с.429/.
Таблица 3.3 – Технические характеристики установки пастеризационно-охладительной четырёхсекционной с потреблением пара
Технические характеристики | ПОУ-3000П/4 |
Производительность, л/ч | 3000 |
Установленная электрическая мощность, кВт | 4,4 |
Потребление пара, кг | 60 |
Давление пара, МПа | 0,2 |
Потребление ледяной воды, м3/час | 9 |
Давление ледяной воды, МПа | 0,2 – 0,3 |
Потребление холода, кВт/час | 75 |
Габаритные размеры, мм | 2500х1300х2000 |
Масса, кг | 950 |
Количество, шт. | 2 |
Для
производства творога нежирного
принимаем линии производства творога
Я9-ОПТ-5,0 – 3 шт. общей производительностью
15000 л/час по переработанному молоку, для
производства творога 9% жирности – линии
Я9-ОПТ-5,0 – 3 шт. общей производительностью
15000 л/час по переработанному молоку. Технические
характеристики линии представлены в
таблице 3.4 /20, с. 323/.
Таблица 3.4 – Технические характеристики линии производства творога
Технические характеристики | Я9-ОПТ-5,0 |
Производительность по перерабатываемому молоку базисной жирности, л/час | 5000 |
Расход:
– электроэнергии, кВт – пара, кг/час – холода, кВт/час |
14 225 72,3 |
Занимаемая площадь, м2 | 150 |
Масса, кг | 20000 |
Количество, шт. | 6 |
3.7
Составление графика
потребления холода
и определение пиковой
нагрузки на холодильное
оборудование
Согласно
графика работы технологического оборудования
и потребляемого им холода строим график
тепловой нагрузки (см. рисунок 3.2).
Рисунок
3.2 – График тепловой нагрузки
Из графика видно, что максимальная тепловая нагрузка будет в период 4 часа рабочей смены. Это значение (1206,9 кВт/ч) принимаем для дальнейшего расчёта холодильного оборудования.