Модернизация смесителя творога со сливками ОСТ-1

    К – поправочный коэффициент (для творога 1,036), /2/;

    О_т – норма отхода сыворотки от количества выработанного творога (400);

    Ж_сыв – нормативное содержание жира в сыворотке, % (Прил. 21), /2/;

    Н_ж – предельное допустимые потери жира (Прил. 21). 

     Если  на 100 кг творога приходится 892 кг молока, принимаем производительность 450 кг/час при 8 часовом рабочем дне, то на 3600 кг творога – 32112 кг молока.

     Количество  получаемой сыворотки при выработки творога:

                                   (3.5)

     где: М_см – масса нормализованного молока, кг;

          К – постоянный коэффициент (для творога = 0,9) 

          =28901 кг

     Массу закваски, приготовленной из нормализованной  смеси, идущей на выработку творога, определяется по формуле:

                                (3.6)

     где: 0,7 – согласно технологической инструкции доза внесения закваски при производстве творога 0,5…1,5%

          П – потери, %. 

          Приступить к подбору  и расчету технологического оборудования исходя из продуктового расчета. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ ЦЕХА

      Технологическая линия производства творога включает оборудование:

1) Емкость  для молока В2-ОМВ-2,5 – 2500 л/час;

2)Пастеризационно-охладительная установка ОКЛ-5МВ – 5000л/час;

3) Сепаратор-сливкоотделитель Г9-ОСП5-Н – 5000л/час;

4) Теплообменник Т1-ОУН – 3500л/час;

5) Резервуар для сквашивания ВТН-2.5 – 2500 л/час

6) Сепаратор-творогоотделитель ОКНП-5 – 3500л/час;

7) Месильная  машина ОСТ-1 – 150 кг/час

8)Автомат для фасовки творога М1-ОФТМ – 3600 пачек/час;

      Оборудование  подбирается согласно технологической  схеме                  (ТО 65.03.00.00.00) и вычисляется по формуле:

                                            (4.1)

      где: А – количество перерабатываемого  сырья в смену, кг/смену;

          Q – производительность оборудования, кг/час;

          Т – длительность смены, ч;

          k – коэффициент загрузки оборудования (0,8-1,0).

     1) Емкость для молока В2-ОМВ-2,5. На  переработку поступает 32112 кг молока. Производительность – 2500 л/час; Габаритные размеры 3250*1250*1200. Занимает площадь 4,1 м². 

     Принимаем в количестве 2 единицы.

     2) Пастеризационно-охладительная установка ОКЛ-5МВ. На переработку поступает 32112 кг молока. Производительностью 5000 л/час; Габаритные размеры. 2500*1100*2250 Занимает площадь – 2,75 м² 

     Принимаем в количестве 2 единицы. (по технологической линии)

     3) Сепаратор-сливкоотделитель Г9-ОСП5-Н. На переработку поступает 32112 кг молока. Производительность 5000л/час; Габаритные размеры 840*628*1198 Занимает площадь – 0,53 м² 

     Принимаем в количестве 1 единицы.

     4) Теплообменник Т1-ОУН. На переработку поступает 32112 кг фабриката. Производительность 3500л/час; Габаритные размеры 1630*1360*1450. Занимает площадь – 2,22 м² 

     Принимаем в количестве 1 единицы.

     5)Резервуар  для сквашивания ВТН-2.5. На переработку  поступает 32112 кг молока. Производительность 2500 л/час; Габаритные размеры 3300*1500*1100. Занимает площадь – 4,95 м².  

     Принимаем в количестве 2 единиц

     6) Сепаратор-творогоотделитель ОКНП-5. На переработку поступает 32112 кг фабриката. Производительность 3500л/час; Габаритные размеры 1050*1015*1440. Занимает площадь – 1,1 м² 

     Принимаем в количестве 1 единицы.

     7)Месильная  машина ОСТ-1. На перемешивание поступает 3600 кг творога. Производительность 150 кг/час; Габаритные размеры 2190*1010*1056. Занимает площадь – 2,21 м² 

     Принимаем в количестве 3 единицы.

     8)Автомат для фасовки творога М1-ОФТМ. На переработку поступает 32112 кг фабриката. Производительность 3600 пачек/час; Габаритные размеры 2920*1120*3730. Занимает площадь – 3,3 м² 

     Принимаем в количестве 2 единицы. 
 
 
 
 
 
 

     РАСЧЕТ  ПЛОЩАДИ ЦЕХА

     После подбора оборудования линии, исходя из геометрических параметров машины, рассчитаем площадь цеха по формуле:

                                                                                        (4.2)

     где: ƩS – Суммарная площадь всего оборудования;

          K – коэффициент запаса (5…6) 
 

     Принимаем количество требуемое для дополнительного помещения:

     Для склада принимаем: 60 м²

     Для комнаты технологов и лаборатория  принимаем: 37м²

     Для слесарной мастерской принимаем: 45 м²

     Комната для рабочих: 40м²

     S_общ=244+60+37+45+40=426 м²

           Количество строительных квадратов:

          А=426/36=11,8~12 строительных квадратов

          Принимаем 12 строительных квадрата. 
 
 
 
 

   5. МОДЕРНИЗАЦИЯ СМЕСИТЕЛЬ ТВОРОГА ОСТ-1

     Смеситель творога со сливками ОСТ-1 дозаторами обезжиренного творога и сливок предназначен для непрерывного смешивания творога со сливками.

           Непосредственно участок перемешивания  находится в отделе смесителе.  Смеситель творога и сливок  выполнен в виде конуса, съемной  крышки, двух валов с лопатками,  которые могут поворачиваться  и устанавливаться на желаемый  угол, и конусной насадки с  подшипниками скольжения для  валов. Концы валов соединены  зубчатыми муфтами с ведущими  валами.

           Суть модернизации заключается  в том, что для облегчения  процесса смешивания и его  интенсификации в самой смесительной  камере в лопастях просверливаются  отверстия и на каждую лопасть  устанавливается болтовое соединение  с валом. С помощью этого  болтового соединения, при необходимости  увеличения или снижения скорости  передвижения смеси, возможно установление лопастей на желаемый угол, те лопасти можно поворачивать не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскостях. 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ 

      Число оборотов лопасти смесителя определяется по формуле: 

      n=2/D, об/с     (6.1) 

      где n – число оборотов лопасти, об/с,

               D – диаметр лопасти, м.

      n=2/0,13=15,4 об/с  

      Угловая скорость находится как: 

      ώ=2*π*n,    (6.2)

ώ=2*π*15,4=96,8 с^-1 

      Шаг винта определяется по формуле: 

      H=2*π*R*tgβ, м (6.3) 

      Где R – радиус окружности, описываемой крайней точкой лопасти, м

             β – угол подъема винтовой  линии, град.

      Найдем  радиус окружности:

R=D/2=0,13/2=0,065 м. 

      Теперь  найдем шаг винта:

H=2*π*0,065*0,364=0,149 м 

      Найдем  скорость восходящего потока в зоне лопастей:

      υ=H*ώ*cos²β, м/с   (6.4) 

      где H – шаг винта лопасти, м

            β – угол подъема винтовой  линии, град

υ=0,149*15,4*0,88=2,02 м/с 

      Мощность, потребная вращения вала смесителя:  

      N=(g*k*γ*π*R²*H³*ώ³*cos⁴β)/η, Вт (6.5)

      Где g – ускорение силы тяжести, м/с²;

             k – коэффициент, учитывающий проскальзывание смеси;

             γ – плотность смеси, кг/м³;

             R – радиус окружности, описываемой крайней точкой лопасти, м;

            H – шаг винта лопасти, м;

            β – угол подъема винтовой  линии, град;

            ώ – угловая скорость, с^-1;

            η – КПД передаточного механизма. 

N=9,81*0,85*1018*π*0,004225*0,0033*3652,26*0,78/0,8=1,32 кВт 

      Производительность  смесителя определяется по формуле: 

      Q=0,4*π*R²*υ*γ кг/с,   (6.6) 

      Где γ – плотность смеси, кг/м³;

            υ – скорость восходящего потока, м/с 

Q=0,4*π*0,04225*2,02*1,018=0,12 кг/с 
 
 
 
 
 
 

7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ  МОДЕРНИЗИРОВАННОГО  СМЕСИТЕЛЯ

    Определим окупаемость модернизации оборудования.

    Годовой экономический эффект в рублях находится  по формуле приведенных затрат 

                              Э_г = (С_ст + Е*К_ст) – (С_н + Е*К_н) + Д,                 (7.1) 

где  С_ст, С_н – эксплуатационные расходы соответственно при старом и новом варианте машин, руб;

    К_ст, К_н – капитальные вложения при старом и новом варианте машин, руб;

    Е = 0,15…0,2 – нормативный коэффициент  эффективности капитальных вложений.

    Эксплуатационные  расходы складываются из заработной платы с начислениями, стоимости электроэнергии, воды, пара, хладоносителя, затрат на амортизацию и текущий ремонт с обслуживанием оборудования, здания и др. 

                               С_н,ст = С_зп + С_ээ + С_амор + С_пр + С_сырья,                       (7.2) 

где С_пр – прочие расходы, принимаем С_пр=1,5 млн. руб. 

С_{зп ст}=22*8*8*250=352000 руб.

С_{зп н}=22*7*8*250=308000 руб.

С_э.ст=1*7*8*250*27=0,378млн.руб.

С_э.н=1*5*8*250*27 = 0,27млн.руб. 

    Затраты на амортизацию и ремонт в руб. могут быть вычислены по формуле

                                                   С_а = (Б · Н),                                           (7.3)

где Б - стоимость машины, принимаем Б = 3168000 руб.                                                               

      Н - норма ежегодных отчислений  на реновацию или ремонт в  долях единицы;

    Для оборудования пищевой промышленности норма амортизации составляет от 6,6 до 16,7, норма отчислений на техобслуживание  и ремонт – от 5 до 15.