Технология и оборудование для производства и упаковки сухого молока производительностью 10000 кг/час

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева (ФГОУ ВПО ргау — МСХА имени К.А. Тимирязева)

Технологический факультет Кафедра процессов и аппаратов перерабатывающих производств Курсовая работа Технология и оборудование для производства и упаковки сухого молока производительностью 10 000 кг/час Исполнитель:

студентка Лесных Т.А.

группа 401

Руководитель работы:

Андреев В.К.

Москва, 2013

Задание для курсовой работы

Перечень рассматриваемых вопросов

1. Описание сырья для производства сухого молока.

2. Требования к сырью, необходимого для производства сухого молока.

3. Перечень и описание основного оборудования для производства сухого молока.

4. Перечень вспомогательного оборудования для производства сухого молока.

5. Технологическая схема поточной линии сухого молока и её описание.

6. Расчет пастеризационно-охладительной установки.

7. Расчет затрат энергоресурсов необходимых для производства сухого молока.

8. Автоматизация технологического процесса производства сухого молока.

Руководитель курсовой работы: Андреев В.К.

Студентка: Лесных Т.А.

Оглавление Введение

1. Описание сырья для производства сухого молока

2. Требования к сырью, необходимого для производства сухого молока

3. Перечень и описание основного оборудования для производства сухого молока

4. Перечень вспомогательного оборудования для производства сухого молока

5. Технологическая схема поточной линии сухого молока и её описание

6. Расчет пастеризационно-охладительной установки

7. Расчет затрат энергоресурсов необходимых для производства сухого молока

8. Автоматизация технологического процесса производства сухого молока

Заключение

Использованная литература

Целью данной курсовой является построение технологической линии по производству и упаковке сухого молока.

В ходе выполнения необходимо тщательно произвести подбор как основного так и вспомогательного оборудования, произвести расчет одного из агрегатов. Также необходимо составить регламент ко всему процессу производства и указать требования по размещению линии в здании.

1. Описание сырья для производства сухого молока

Сырьем для производства молочных продуктов являются цельное натуральное коровье молоко, сливки, вторичное молочное белково-углеводное сырье.

Цельное молоко — это основной вид молочного сырья для производства молочных продуктов. Высокая пищевая ценность молока обусловлена оптимальным содержанием в нем белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов. Соотношение и форма, в которой компоненты присутствуют в молоке, способствуют их хорошей переваримости и усвояемости. В настоящее время известно более 200 различных компонентов молока.

Главные из них — вода, белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, второстепенные — витамины, ферменты, гормоны, фосфатиды и т. д. Кроме того, в молоке могут быть обнаружены посторонние вещества (антибиотики, тяжелые металлы, радионуклиды, афлатоксины и др.), попавшие туда различными путями.

Наряду с цельным молоком в качестве молочного сырья для производства молочных продуктов используют сливки, полученные сепарированием цельного молока, обезжиренное молоко, пахту и молочную сыворотку.

При сепарировании или нормализации в потоке цельного молока в качестве основного (при сепарировании) или побочного (при нормализации в потоке) продукта получают сливки с разной массовой долей жира. Большая часть молочного жира концентрируется в сливках. Но не это придает им основную биологическую ценность. В сливки переходят белково-лецитиновые комплексы, а также биологически активные компоненты молочного жира — незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты, такие, как линолевая, линоленовая, арахидоновая, которые способствуют нормализации холестеринового обмена и тем самым предупреждению развития атеросклероза у человека.

Сливки используют в качестве ценного молочного сырья при производстве высокожирных молочных продуктов (питьевых сливок, сметаны, масла и др.).

При сепарировании цельного молока кроме сливок получают обезжиренное молоко, в которое переходят основная часть белковых веществ, лактоза, минеральные вещества и часть биологически активных веществ молока, кроме жирорастворимых витаминов.

Массовая доля сухих веществ в обезжиренном молоке составляет около 9%. Молочный жир представлен лишь 0,05% в основном в виде мелких жировых шариков, попавших в плазму молока при сепарировании. Обезжиренное молоко рекомендуется использовать в качестве сырья для производства диетических пищевых молочных продуктов и кормовых целей.

Пахта образуется при выработке всех видов коровьего масла из сливок. Особая ценность пахты заключается в том, что в нее из сливок переходят липотропные вещества: фосфатиды и лецитин, участвующие в нормализации жирового и холестеринового обменов в организме. Пахта содержит полноценные молочные белки, лактозу, минеральные вещества и биологически активные вещества.

Содержание молочного жира (0,5%) в пахте ниже, чем в цельном молоке, но выше, чем в обезжиренном. Пахта, так же как и обезжиренное молоко, является ценным сырьем при производстве молочных продуктов. Кроме того, ее используют для нормализации молочного сырья по массовой доле жира при производстве многих молочных продуктов. Молочная сыворотка — побочный продукт, получаемый при производстве сыра, творога и казеина.

В зависимости от способа производства она имеет некоторые различия в составе, однако в среднем в ней содержится около половины сухих веществ цельного молока. Это позволяет применять молочную сыворотку для получения сывороточных белков и молочного сахара — продуктов, используемых в пищевом, молочном, косметическом и других производствах. Есть и другие способы применения молочной сыворотки, в том числе непосредственно для выработки из нее напитков.

Молочное сырье имеет качественную характеристику, обусловленную составом, свойствами, пищевой, биологической и энергетической ценностью. [1]

2. Требования к сырью, необходимого для производства сухого молока Основное сырье (молоко) поступающие на переработку должны отвечать требованиям СМ-104 «Коровье молоко, требования к закупке» .

При приемке молоко должно быть натуральным, свежим, полученное от здоровых животных (не принимают молоко без справок о ветеринарно-санитарном благополучии хозяйств). Температура молока должна быть не более 6^оС. Качество молока определяется по питательной ценности, по органолептическим показателям, по физико-химическим и гигиеническим свойствам.

Питательная ценность молока — определяется количеством жира и общего белка. Учет и оплата производится с перерасчета молока в базисный жир. Базисный жир — это массовая доля жира в молоке для Молдовы — 3,5%.

Органолептические показатели — определяют в лаборатории: вкус, запах, цвет и консистенцию.

Вкус — сладковатый;

Запах — специфический;

Цвет — белый c желтоватым оттенком;

Консистенция — однородная, без осадка.

По требованиям стандарта СМ-104 — коровье молоко делится на следующие сорта: высший, I, II

Молоко не соответствующее требованиям II сорта, но с кислотностью не выше 20 градусов Тернера, бактериальной обсемененностью не ниже II класса, степенью частоты не ниже II группы принимается как не сортовое.

Запрещается принимать на предприятии молочной промышленности молоко при наличии в нем нейтрализующих веществ, антибиотиков, затхлым привкусом, резкими запахами полыни, лука и чеснока.

Заготовленное молоко должно быть цельным. Наиболее часто молоко фальсифицируют добавлением воды, обезжиренного молока или подснятием сливок, добавлением нейтрализующих веществ (соды, аммиака), консервантов (антибиотиков, формальдегида, перекиси водорода) и т. п. Фальсификация чаще всего устанавливается по плотности и жира. При разбавлении молока водой снижается кислотность, плотность, содержание жира, белков, сухого остатка СОМО. Такое молоко плохо свертывается сычужным ферментом, снижается выход сырья, увеличиваются потери продукта.

Таблица 1.

Показатели качества молока

[2]

3. Перечень и описание основного оборудования для производства сухого молока

Предприятия молочной отрасли оснащены производственным оборудованием, служащим для механизации ручного труда и автоматизации его управления. Производственное оборудование, предназначенное для выполнения операций по переработке молочного сырья в пищевые и технические продукты, называют технологическим. Технологическое оборудование, в котором обрабатываемый продукт, сохраняя свои физико-механические и другие свойства, изменяет только форму, размеры и т. п., называют машиной. Конструктивная особенность машины — наличие движущихся исполнительных органов, которые механически воздействуют на обрабатываемый продукт.

Приемка и хранение молока в резервуарах:

1. Резервуары вертикального типа. Цилиндрический сосуд состоит из внутреннего и наружного корпуса, изготовленного из нержавеющей стали. Пространство между корпусами заполнено термоизоляционным материалом. В верхней части резервуара расположены моечное устройство (насос центробежный), датчик верхнего уровня, воздушный клапан и смотровое окно. В нижней части резервуара имеются перемешивающее устройство, датчик нижнего уровня молока, опоры. Резервуар наполняется и освобождается через нижний патрубок. Перемешивающее устройство (насос центробежный) включается автоматически или вручную через каждые 4 ч. После интенсивного перемешивания в течение 15 мин разность жирности молока в. различных точках резервуара составляет не более 0,1%.

Рис. 1. Резервуар вертикального типа для хранения молока

Таблица 2.

Технические характеристики

2. Резервуары горизонтального типа.

Назначение: предназначена для хранения охлажденного молока на предприятиях молочной промышленности.

Устройство: емкость горизонтального типа. Цилиндрический сосуд состоит из внутреннего корпуса, изготовленного из нержавеющей стали и наружного — из листовой стали. Устанавливается на восьми опорах с регулировкой высоты. Пространство между корпусами заполнено термоизоляционным материалом. В емкость поступает охлажденное молоко через патрубок наполнения — опорожнения, расположенный внизу, что исключает пенообразование. Насосом автоматически перемешивается молоко, осуществляется контроль температуры и предельных уровней при заполнении и опорожнении емкости. Санитарная обработка его внутренней поверхности производится с помощью моечных головок.

Рис. 2. Резервуар горизонтального типа для хранения молока Таблица 3.

Технические характеристики

[3]

Насосы Винтовой насос П8-ОНВ1

Электронасосы винтовые предназначены для перекачивания текучих и малотекучих продуктов. Насосы создают высокое давление, оказывают минимальное воздействие на продукт.

Производительность, 700−1500 л/час

Рис. 3. Винтовой насос П8-ОНВ1

Насос центробежный ОНЦ1−6,3/20

Предназначен для перекачивания молока и сходных с ним по вязкости и химической активности пищевых продуктов, температура которых не превышает 90^оС.

Производительность насоса 6 300 л/час.

Рис. 4. Насос центробежный ОНЦ1−6,3/20

Насос марки ОПА, ОПА-МВ

Насос молочный ОПА предназначен для перекачивания пищевых жидкостей малой вязкости с температурой не более 50 °C и 120 °C.

Конструктивные особенности насоса ОПА:

Насос центробежный, одноступенчатый, консольно-моноблочный с закрытыми лопастями рабочего колеса. Монтируется бесфундаментно на 3-х ножках или на регулируемой по высоте платформе.

Все детали насоса выполняются из нержавеющей стали, соответствуют всем промышленным и гигиеническим правилам и нормам. Каждое изделие сертифицируется в соответствии с самыми жесткими требованиями.

В насосах марки ОПА-МВ применяется современное торцевое уплотнение, позволяющее перекачивать жидкости с максимальной температурой до 120єС. Данная серия насосов используется для перекачивания молока и других пищевых жидкостей, сходных с молоком по вязкости и химической активности.

Перекачиваемые продукты:

· соки, сиропы, пиво, сусло;

· виноматериалы;

· соляные и моющие растворы;

· эмульсии;

· молоко.

Основным используемым материалом является высокотехнологичная нержавеющая сталь. Конструктивно насосы ОПА изготовлены как и центробежные.

При вращении рабочего колеса жидкость под действием центробежной силы перебрасывается от центра к периферии. Таким образом, создается давление в камере, которое и обеспечивает работу насоса.

Надежная и прочная конструкция, качественные комплектующие и доступная цена делают центробежные насосы от компании «Воронежпродмаш» одним из эффективных вариантов для пищевой промышленности. Каждый насосный агрегат, выпускаемый нашим предприятием, характеризуется высокопрочной конструкцией и продолжительным эксплуатационным сроком.

Ко всему выпускаемому оборудованию прилагается полный пакет документов и сертификатов. Специалисты «Воронежпродмаш» оказывают сервисные и консультационные услуги по подбору оборудования с учетом специфики производства. Также мы осуществляем услуги сервисного обслуживания установок с целью повышения эффективности их функционирования и уменьшения затрат при эксплуатации.

Рис. 5. Насос марки ОПА, ОПА-МВ

Насос центробежный самовсасывающий ОНЦ1−12,5/10С Электронасосы серии ОНЦ1-С не требуют предварительного заполнения рабочей камеры перекачиваемой жидкостью. Необходимое разрежение в рабочей камере для подъема жидкости через всасывающий патрубок создается при помощи воздухоотделителя.

По конструкции электронасосы одноступенчатые и смонтированы на фланце электродвигателя с рабочим колесом открытого типа. На электронасосах серии ОНЦ1-С установлены уплотнения валов сильфонного типа.

Все узлы и детали, контактирующие с продуктом, изготавливаются из нержавеющей кислотостойкой стали.

Электронасосы центробежные имеют гигиеническое заключение Министерства здравоохранения РФ и сертификат соответствия Госстандарта России.

Рис. 6. Насос центробежный самовсасывающий ОНЦ1−12,5/10С

Таблица 4.

Технические характеристики

[5]

Молокоочистители

Бактофуга, самоочищающаяся центробежная

Предназначена для бактериальной и механической очистки молока. Является наиболее эффективным средством финишной очистки молока. Снижение общей бакосеменности в 8 — 9 раз. Удаление из молока 95 — 98% спор. Использование бактофуги способствует совершенствованию и внедрению новых технологических процессов, обеспечивающих сохранность качества молока, позволяющих производить более качественные продукты и увеличить их срок годности. Применение при переработке молока бактофуги позволяет: Предотвратить позднее созревания и вспучивание твердых и полутвердых сыров. Выпускать более дорогие сорта сыра класса «люкс» .

Cущественно увеличить сроки хранения пастеризованных молочных продуктов Получить натуральный природный вкус молочных продуктов.

Привести в соответствие характеристики сухого молока к стандартам ЕС

Принцип работы.

Самоочищающаяся центробежная бактофуга дебактеризует молоко от любых спор и прочих биологических загрязнений путем осаждения и извлечения под высоким давлением фракций молока с высоким содержанием бактерий. Отличительной чертой бактофуг является — частичная или полная разгрузка производится через программируемые промежутки времени и производится полное удаление бактофугата с перерывом или без перерыва в процессе сепарирования.

МАТЕРИАЛЫ: Барабан, приемно-выводное устройство, приемник осадка, крышка сепаратора и все детали, соприкасающиеся с продуктом, изготовлены из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т Конструктивные основные особенности сепаратора:

— процесс управления работой полностью автоматизирован;

— в барабане нет клапанных устройств, что упрощает обслуживание сепаратора и сокращает расход буферной воды на подпитку;

— возможность проведения безразборной мойки барабана в конце смены предотвращает потери молока и сокращает время на обслуживание сепаратора, так как не требует остановки;

— конструкция гидроблока позволяет сократить время настройки регулирования работы, обеспечивает управление выгрузкой осадка как в автоматическом, так и в ручном режиме.

Рис. 7. Бактофуга

Сепаратор-молокоочиститель А1-ОЦМ-5

Предназначены для очистки молока от загрязнений, от посторонних примесей и слизи c частичной пульсирующей центробежной выгрузкой осадка полузакрытого исполнения.

Рис. 8. Сепаратор-молокоочиститель А1-ОЦМ-5

Сепаратор-молокоочиститель А1-ОЦМ-10

Предназначены для очистки молока от загрязнений, от посторонних примесей и слизи c частичной пульсирующей центробежной выгрузкой осадка полузакрытого исполнения.

Рис. 9. Сепаратор-молокоочиститель А1-ОЦМ-10

Сепаратор-молокоочиститель Г9-ОЦМ-15

Предназначен для очистки молока. Входит в состав пастеризационно-охладительных установок производительностью 15 000. л/ч.

Тип сепаратора: полузакрытого типа, с частичной центробежной пульсирующей выгрузкой осадка.

Рис.10. Сепаратор-молокоочиститель Г9-ОЦМ-15

Сепаратор-молокоочиститель Ж5-ОМ2Е-С Предназначен для очистки молока от механических примесей и молочной слизи с центробежной выгрузкой осадка. Входит в состав пастеризационно-охладительных пластинчатых автоматизированных установок для молока.

Рис.11. Сепаратор-молокоочиститель Ж5-ОМ2Е-С

Таблица 5.

Технические характеристики сепараторов-молокоочистителей

Сливкоотделители Сепаратор-сливкоотделитель ОСБ Назначение сепаратора: Разделение цельного молока на сливки и обезжиренное молоко (обрат). Очистки обезжиренного молока и сливок от загрязнений. Сепаратор применяется на предприятиях молочной промышленности, а также на пунктах приемки молока.

Сепаратора с ручной выгрузкой осадка, открытого исполнения.

Рис. 12. Сепаратор-сливкоотделитель ОСБ

Сеппаратор-сливкоотделитель Г9-ОЦМ-15

Предназначен для очистки молока. Входит в состав пастеризационно-охладительных установок производительностью 15 000. л/ч.

Тип сепаратора: полузакрытого типа, с частичной центробежной пульсирующей выгрузкой осадка.

Рис. 13. Сепаратор-сливкоотделитель Г9-ОЦМ-15

Сепаратор-сливкоотделитель ОС2-НС Сливкоотделитель для непрерывного разделения цельного молока на сливки и обрат (обезжиренное молоко) с одновременной очисткой молока от загрязнений.

Рис. 14. Сепаратор-сливкоотделитель ОС2-НС

Сепаратор-сливкоотделитель ОС2-Т3

Сливкоотделитель для непрерывного разделения цельного молока на сливки и обрат (обезжиренное молоко) с одновременной очисткой молока от загрязнений.

Сепаратор — полузакрытого типа, с ручной выгрузкой осадка.

Рис. 15. Сепаратор-сливкоотделитель ОС2-Т3

Сепаратор-сливкоотделитель А1-ОС2-Б Предназначен для разделения цельного молока на сливки и обезжиренное молоко (обрат).

Очистки обезжиренного молока и сливок от загрязнений.

Сепаратор применяется на предприятиях молочной промышленности, а также на пунктах приемки молока. Сепаратора с ручной выгрузкой осадка, открытого исполнения.

Рис. 16. Сепаратор-сливкоотделитель А1-ОС2-Б

Таблица 6.

Технические характеристики сепараторов-сливкоотделителей

Пастеризаторы:

Пластинчатая автоматизированная пастеризационно-охладительная установка тип ОКЛ-10

Пастеризационно-охладительные установки предназначены для быстрого нагревания и пастеризации молока и подобных пищевых жидкостей в закрытом потоке и последующего охлаждения после выдержки. Применяются на предприятиях молочной и пищевой промышленности.

Рис. 17. Пастеризационно-охладительная установка тип ОКЛ-10

Таблица 7.

Технические характеристики пастеризационно-охладительных установок

Гомогенизаторы:

Гомогенизаторы:

Назначение: получение устойчивой структуры вязких и жидких пищевых продуктов, эмульсий и дисперсий всех видов, получаемых из одного или нескольких ингредиентов. По принципу действия гомогенизатор представляет собой плунжерный насос высокого давления с гомогенизирующей головкой. Применяется в молочной, масложировой, консервной, кондитерской промышленности.

Рис. 18. Гомогенизатор ОГА-10

Таблица 8.

Технические характеристики гомогенизаторов

Выпарные установки:

Вакуум-выпарной аппарат NORMIT VACUUM 320 M

Области применения:

· изготовление повидла, варенья

· производство томатного пюре и пасты

· приготовление различных соусов

· овощные консервы, заливки для маринадов

· овощные и фруктовые соки

· молочная промышленность

Принцип работы: продукт нагревается при помощи паровой рубашки, которая снабжена манометром и предохранительным клапаном. За счет разрежения в рабочей емкости происходит снижение температуры кипения воды. В зависимости от технологии температура кипения в вакуумном аппарате может понижаться от 93 до 60 °C. Конденсат отводится через патрубок, расположенный в нижней части дна. При необходимости аппарат оснащается пробоотборником. Управление вакуум-выпарным аппаратом NORMIT VACUUM 320 M осуществляется при помощи электронного пульта управления, который включает установку, вакуумный насос и регулирует скорость мешалки.

Рис. 19. Вакуум-выпарной аппарат NORMIT VACUUM 320 M

Вакуум выпарная установка ВВУ-4000 безостановочного принудительного действия с 2 эффектом.

Предназначена для концентрирования вязких продуктов, а также содержащие твердые неоднородные частицы продукта, таких как томатная паста, овощное пюре, мясные бульоны, отходы промышленных производств, загрязненной воды.

Состав оборудования:

Установка полностью автоматизирована — управление и контроль производиться с панели оператора оборудована следующими устройствами контроля:

Датчики уровня расположены в конденсаторе, 1 и 2 эффектах, На 1 эффекте установлен контроль давления пара.

Электронный рефрактометр для контроля концентрации продукта с записью данных.

Датчики контроля вакуума.

Датчики утечки воздуха и снижения вакуума.

Все части контактирующие с продуктом выполнены из нержавеющей стали, внутренние сварные швы зеркально отполированы.

Оборудование установлено на специальной металлоконструкции, лестницами и платформами для обслуживания установки.

Рис. 20. Вакуум выпарная установка ВВУ-4000 безостановочного принудительного действия с 2 эффектом

Вакуум выпарная установка циклического действия BVE 1500

Назначение: предназначена для приготовления джемов, варений, конфитюров, овощных консерв, концентрации фруктовых, ягодных, овощных пюре и соков.

Описание процесса работы:

Через панель управление выбирается режимы и параметры работы котла.

Подача ингредиентов в котел производится насосом через отвод из емкостей или напрямую через основной люк для небольшого кол-ва ингредиентов.

Машина не оборудована расходомером, поэтому загрузка через насос производится заранее определенное рассчитанное количества сырья. При приготовлении больших партий многокомпонентного сырья рекомендуется проводить смешивание продукта в отдельных емкостях с мешалками. Во время процесса приготовления/выпаривания происходит постоянное смешивание продукта вертикальной мешалкой. Готовность продукта (доведение продукта до определенной концентрации сухих веществ) определяется отобранным образцом через рефрактометр.

Разгрузка приготовленного продукта происходит через нижний клапан. Оборудование подготовлено для подключения к станции CIP для проведения мойки.

Рис. 21. Вакуум выпарная установка циклического действия BVE 1500

Таблица 9.

Технические характеристики:

Сушильные установки:

Сушительные установки сушки А1-ОР2Ч

Назначение: Установка А1-ОР2Ч является сушилкой распылительного типа с размещением дискового распылителя в верхней части сушильной башни. Сушильные установки А1-ОР2Ч изготавливаются согласно ТУ 29.5−25 494 693.002−2003. Область применения — пищевая, перерабатывающая, химическая, фармацевтическая промышленность.

Предназначены для сушки сконцентрированного цельного молока, обезжиренного молока, заменителя цельного молока с содержанием жира до 30%, подсырной сыворотки, соевого молока, меланжа, крови, чая, красителей, аминокислот.

Состав установки: Система подачи продукта А1-ОР2Ч.01/2.0.00.000: состоит из двух приемных резервуаров ВПО 1000 с рубашками и мешалками емкостью 1000 л, насоса-дозатора с асинхронным двигателем ВЗ-ОР2-А2 и частотным преобразователем, комплекта трубопроводов из н.ж. стали, арматуры.

Установка теплогенератора вентиляторная А1−0Р2Ч.01 /З.ОО.ОООтг (автономное управление):состоит из воздушного фильтра, нагнетательного вентилятора МХЕ 0,25, Германия, 1500 об/мин, 22кВт, соединительных переходников.

Теплогенератор ТГ-0,95−200 (0=950 кВт, N/=24 000 мЗ/час.т.1 = 0,12 = 200, сопротивление по воздуху 2000Па), изготовленный из нержавеющей жаростойкой стали. Работает на жидком и/или газовом топливе с горелкой 0га121ег, Германия с автономным регулятором температуры, шкафом управления и автоматики теплогенератора, дымовая труба п = 8 м. Возможна комплектация сушильной установки вместо теплогенератора парокалорифером А.03.228.000.

Распылитель 1/17-ОРБ: применение модернизированного распылителя И7-ОРБ улучшает качество распыления продукта, за счет применения распыливающего диска на 30 пазов, на привод установлен двигатель 18,5 кВт, и частотный преобразователь, обеспечивающий плавный разгон распылителя с функцией контроля обрыва ремня. В комплект поставки сушильной установки входит два распылителя И7-ОРБ.

Рис. 22. Сушительная установка сушки А1-ОР2Ч

ЗАО «Калиновский машзавод», кроме молокосушильной установки А1-ОР2Ч, выпускает молокосушильную установку марки А1-ОРЗ.

Рис. 23. Молокосушильная установка А1-ОРЗ

Установка сушильная распылительная для молочных продуктов марки А1-ОСЛ

Предназначена для получения сухих молочных продуктов — сухого цельного и обезжиренного молока, сухого ЗЦМ, сухой молочной сыворотки, для сушки пахты и подсырной сыворотки.

Может быть использована для сушки других жидких пищевых продуктов — яичной массы, цельной крови и ее составных частей (сыворотки и форменных элементов), бульонов, гидролизатов, экстрактов и т. д.

Предназначается для молочных заводов малой производительности (до 100 тонн молока в сутки), а также для других перерабатывающих предприятий.

Рис. 24. Установка сушильная распылительная для молочных продуктов марки А1-ОСЛ

Таблица 10.

Технические характеристики сушильных установок

Фасовочные аппараты:

Весовой упаковочный автомат (машина) для фасовки мелкодисперсных пылящих продуктов МДУ-НОТИС-01М-ПЭ-420-МФДШ-В-ДП-ПЛ-ВК

Рис. 25. Весовой упаковочный автомат (машина) для фасовки мелкодисперсных пылящих продуктов МДУ-НОТИС-01М-ПЭ-420-МФДШ-В-ДП-ПЛ-ВК

Таблица 11.

Технические характеристики

Весовой упаковочный автомат (машина) для фасовки сыпучих продуктов МДУ-НОТИС-03М-520−3Рч-Д

Рис. 26. Весовой упаковочный автомат (машина) для фасовки сыпучих продуктов МДУ-НОТИС-03М-520−3Рч-Д

Таблица 12.

Технические характеристики

Весовой упаковочный автомат (машина) для фасовки сыпучих продуктов с повышенной производительностью МДУ-НОТИС-01М-420−3Рч-Д-ОТВ

Рис. 27. Весовой упаковочный автомат (машина) для фасовки сыпучих продуктов с повышенной производительностью МДУ-НОТИС-01М-420−3Рч-Д-ОТВ

Таблица 13.

Технические характеристики

Весовой упаковочный автомат (машина) для фасовки сыпучих продуктов с повышенной производительностью МДУ-НОТИС-03М-520−3Рч-Д-ОТВ

Рис. 28. Весовой упаковочный автомат (машина) для фасовки сыпучих продуктов с повышенной производительностью МДУ-НОТИС-03М-520−3Рч-Д-ОТВ

Таблица 14.

Технические характеристики

Весовой упаковочный автомат (машина) для фасовки крупнокусковых продуктов с повышенной производительностью МДУ-НОТИС-01М-420−4Рч-МП

Рис. 29. Весовой упаковочный автомат (машина) для фасовки крупнокусковых продуктов с повышенной производительностью МДУ-НОТИС-01М-420−4Рч-МП

Таблица 15.

Технические характеристики

Перечень вспомогательного оборудования для производства сухого молока

Комплект оборудования для циркуляционной мойки ИПКС-0122(Н) Описание: Предназначен для циркуляционной мойки и дезинфекции оборудования на предприятиях молочной промышленности. В состав комплекта входят размещенные на едином несущем каркасе двухсекционная ванна, центробежный насос ИПКС-017-ОНЦ-6,3/20(Н), комплект трубопроводов с запорной арматурой и блок управления. Секции ванны термоизолированы друг от друга, вследствие чего температура раствора в каждой из них задается и регулируется независимо. Входящие в состав комплекта для мойки центробежный насос и система трубопроводов с запорной арматурой позволяют реализовать подачу и циркуляцию моющего и дезинфицирующего растворов в подвергаемом санитарной обработке оборудовании, а также обеспечивают сбор этих растворов обратно в секции ванны после завершения процесса мойки. Для удобства транспортировки по технологическим помещениям несущий каркас оснащен колесными опорами и ручкой. Составные части комплекта выполнены из пищевой нержавеющей стали.

Рис. 30. Комплект оборудования для циркуляционной мойки ИПКС-0122(Н)

Таблица 16.

Технические характеристики

Холодильный агрегат с аккумулятором холода

Обеспечивает стабильную и бесперебойную подачу холодной энергии ко всему технологическому оборудованию и для снятия возникающих пиковых нагрузок на холодильные агрегаты. Установленные аккумуляторы холода позволяют значительно снизить мощность компрессоров холодильных установок.

Рис. 31. Холодильный агрегат с аккумулятором холода

Станции СIP

Сохранение высоких показателей качества молочных продуктов в течение всего срока хранения возможно достигнуть, используя станции CIP безразборной мойки и дезинфекции оборудования.

Рис. 32. Станции СIP

Производство активных культур

В оборудовании про производству активной культуры происходит подготовка необходимого для производства молочной продукции количества жидкой культуры.

Рис. 33. Производство активных культур [4]

Технологическая схема поточной линии сухого молока и её описание

Принятое сырое молоко подогревают до температуры 35−40 0С на подогревателе, и направляют на молокоочиститель. Часть цельного молока направляют на сепаратор-сливкоотделитель, чтобы получить обезжиренное молоко и сливки. Нормализованную смесь направляют на пастеризационно — охладительную установку. Охлажденное молоко поступает в вакуум — выпарную установку, где сгущается до содержания массовой доли сухих веществ 40%. Далее сгущенное молоко направляется на гомогенизацию при температуре 45 — 60 0С. Оттуда сгущенную нормализованную смесь подают в сушильную камеру. Сухой молочный порошок падает в нижнюю конусообразную часть сушильной камеры, откуда подается для фасовки в тару. Пар для работы вакуум-выпарной установки поступает из парового котла.

Производительность при использовании линии для получения сухого молока составляет 4−4,5 тонны исходного продукта в сутки.

Комплектность: линия может поставляться полностью или отдельно вакуум — выпарная установка и сушилка. 6]

Схема 1.

Технологическая схема поточной линии сухого молока

Рассчет пастеризационно-охладительной установки Рассчитать пластинчатую установку для пастеризации и охлаждения молока, состоящую из четырех секций: 1) рекуперации теплоты, 2) пастеризации молока, 3) охлаждения молока, 4) охлаждения молока ледяной водой.

Исходные данные для расчета:

Производительность G₁ = 2,9кг/с (10 000 кг/ч) Начальная температура молока t₁ = 19 °C Температура пастеризации t₃= 76 °C Конечная температура молока t₆.= 4° С Коэффициент рекуперации теплоты е = 0,85

Начальная температура горячей воды t'_г= 79 °C Кратность горячей воды n_г = 4

Начальная температура холодной воды t'_в= 8 °C Кратность ледяной воды n _л = 4

Общее допустимое гидравлическое сопротивление ДP = 400 кПа (5 кгс/см²)

Средняя удельная теплоемкость молока c_M = 3880 Дж /(кг.°С) Плотность молока с_M.= 1033 кг/м³

Удельная теплоемкость холодной и горячей воды с_в = с_г = с_л = 4,186 кДж/(кг*К) Установку намечено изготовлять на базе пластин типа П-2 с горизонтальными гофрами ленточно-поточного вида Определение температурных условий в секциях установки.

Секция рекуперации теплоты:

Температура сырого молока в конце секции рекуперации тепла (при входе в секцию пастеризации) t_2, °С:

t₂ = t₁ + (t₃ - t₁) е = 19 + (76 — 19) 0,85 = 67,45°С (1)

Температура пастеризованного молока после секции рекуперации теплоты (при входе в секцию охлаждения водой) t_4, °С:

t₄ = t₁ + (t₃ - t₂) = 19 + (76 — 67,45) = 29,55°С (2)

Температура молока после секции водяного охлаждения, °С:

= + 2 = 8 + 2 = 10 °C (3)

Средний температурный напор в секции рекуперации при характерной для нее постоянной разности температур, :

= t₃ - t₂ = 76 — 67,45 = 8,55°С (4)

Тогда симплекс, характеризующий условия подобия температурных режимов:

S_рек = (t₂ — t₁)/= (67,45 — 19)/8,45 = 5,7 (5)

Секция пастеризации:

Температура горячей воды при выходе из секции пастеризации молока из условий баланса теплоты t''_{г ,} °С_,:

t''_г = t'_г — (t₃ - t₂) = 79 — 3880/(4186*4)(76 — 67,45) = 77 °C (6)

Средний температурный напор ,

= (9,55 — 3)/(2,3(9,55/3))=3,5, (7)

Где — соответственно большая и меньшая разность температур между теплоносителями на концах секции, °С

Тогда симплекс, характеризующий условия подобия пастеризации

=(76−67,45)/3,5=2,44 (10)

Секция охлаждения водой:

Температура холодной воды, выходящей из водяной секции t''_в, :

t''_в = t'_в + (t₄ - t₅) = 8 + 3880/(4186*4)(29,55 — 10) = 10,2°С (11)

Средний температурный напор

Где

Тогда симплекс характеризующий условия подобия охлаждения водой, составит

=(29,55−10)/3,7=2,6 (15)

Секция охлаждения ледяной водой:

Температура ледяной воды на выходе из установки t''_{л ,}:

t''_л = t'_л + (t₅ - t₆) = 8 + 3880/(4186*4)(10 — 4) = 9,4°С (16)

Средний температурный напор для секции охлаждения ледяной водой :

Где

Тогда симплекс

Составление отношения рабочих поверхностей и нахождение допустимых гидравлических сопротивлений по секциям:

Выбираем ориентировочно следующие значения коэффициентов теплопередачи по секциям, Вт/(м²*°С):

· секция рекуперации k_рек = 2900 Вт/(м²*°С)

· секция пастеризации k_п = 2900 Вт/(м²*°С)

· секция водяного охлаждения k_в = 2520 Вт/(м²*°С)

· секция охлаждения ледяной водой k_л = 2100 Вт/(м²*°С) Отношение площадей рабочих поверхностей секций:

Принимая меньшее из этих отношений за единицу, можем написать

F_рек: F_п: F_в: F_л = =5,7/2900:2,44/2900:2,6/2520:1,4/2100= 1,96:0,84:1,03:0,66=0,44:0,19:0,23:0,14 (21)

Принимая меньшее из отношений правой части формулы за единицу и допуская небольшое округление, находим распределение допустимых гидравлических сопротивлений, которое равно распределению площадей рабочих поверхностей:

_рек: _п: _в: _л= F_рек: F_п: F_в: F_{л (22)}

Так как общее допустимое гидравлическое сопротивление =4*10⁵ Па, через секцию рекуперации молоко проходит дважды, можно записать:

Где — гидравлическое сопротивление в трубопроводах, соединяющих секции аппарата, и в присоединительных угловых штуцерах (ввиду небольшой длины трубопроводов в расчете можно принять).

Поскольку соотношение сопротивлений известно, в соответствии с ним распределим сопротивления по секциям и найдем численные значения:

_рек =*0,44=1,8*

_п =

_в =

_л=

Так как отношение сопротивлений уже известно, то в соответствии с ним распределим сопротивления по секциям следующим образом:

Определение максимально допустимых скоростей продукта в межпластинных каналах по секциям.

Средняя температура стенки, :

в секции рекуперации

в секции пастеризации

в секции водяного охлаждения

в секции охлаждения ледяной водой

Будем считать, что ожидаемый коэффициент теплоотдачи молока, коэффициенты общего гидравлического сопротивления в секции рекуперации о = 1,6, пастеризации о = 1,4, водяного охлаждения о = 1,95, охлаждения ледяной водой о= 2,2.

Максимально допустимые скорости движения молока, м/с:

в секции рекуперации

в секции пастеризации

в секции водяного охлаждения

в секции охлаждения ледяной водой

Полученные значения скорости для секций должны совпадать. Значительное их расхождение свидетельствует об ошибке в вычислении или неправильном распределении допустимых гидравлических сопротивлений.

Среднее значение максимально допустимой скорости молока

=(0,49+0,56+0,5+0,33)/4=0,47 м/с (32)

Объемная производительность аппарата V, :

V=G/=2,9/1033=0,0028 (33)

Число каналов в пакете m, шт:

m=V/(=0,0028/(0,0008*0,47)=8 шт (34)

Полученное значение m округляем до целого числа, так как число каналов в пакете не может быть дробным.

Скорость холодной воды

(35)

Скорость циркулирующей горячей воды и ледяной воды м/с:

0,94 м/с (36)

Расчет площади рабочих поверхностей секции числа пластин и числа пакетов.

Секция рекуперации теплоты:

Площадь рабочей поверхности секции,

Число пластин в секции

22/0,2=110 шт (38)

Число пакетов, шт., определяем, зная число каналов в пакетах m, из формулы

Если число пакетов в результате расчета оказывается дробным, то следует решить вопрос об увеличении числа пакетов до ближайшего четного целого числа или об уменьшении числа каналов в пакетах данной секции. При уменьшении числа каналов скорость потока увеличивается, что следует учесть при определении потребного напора. На теплопередаче уменьшение числа каналов скажется незначительно в сторону увеличения и его можно не учитывать.

Округляем полученное число. Небольшой запас площади рабочей поверхности компенсирует снижение среднего температурного напора при смешанном потоке.

Секция пастеризации молока:

Площадь рабочей поверхности секции :

Число пластин в секции :

Число пакетов в секции на стороне молока :

Секция охлаждения водой:

Площадь рабочей поверхности секции :

Число пластин в секции :

Число пакетов в секции на стороне молока :

Секция охлаждения ледяной водой:

Площадь рабочей поверхности секции :

Число пластин в секции :

Число пакетов в секции на стороне молока :

Расчет затрат энергоресурсов необходимых для производства сухого молока Рассчитаем электроэнергию, необходимую для работы предприятия, затрачиваемую основным оборудованием:

Таблица 17.

Расчет электроэнергии