Проект цеха по производству кефира с производственной мощностью 20 тонн за смену

Принцип действия клапанного гомогенизатора А1-ОГМ.

В цилиндре гомогенизатора на молоко оказывается механическое воздействие при давлении 15-20 МПа (125-175 ат). При подъеме клапана, приоткрывающего узкую щель, молоко выходит из цилиндра. Это возможно при достижении в цилиндре рабочего давления. При проходе через узкую круговую щель между седлом и клапаном, скорость молока возрастает от нулевой до величины, превышающей 100 м/с. Давление в потоке резко падает, и капля жира, попавшая в такой поток, вытягивается, а затем в результате действия сил поверхностного натяжения дробится на мелкие капельки-частицы. Во избежании слипания раздробленных частичек на выходе из клапанной щели применяют двухступенчатую гомогенизацию. На первой ступени создается давление, равное 75% рабочего, на второй ступени устанавливается рабочее давление.

Гомогенизатор представляет собой трехплунжерный насос. Каждый из трех плунжеров, совершая возвратно-поступательное движение, всасывает молоко из приемного канала, закрытого всасывающим клапаном, и нагнетает его через нагнетательный клапан в гомогенизирующую головку под давлением 15-20 МПа.

Техническая характеристика гомогенизатора А1-ОГМ

Производительность, л/ч - 5000

Рабочее давление, МПа - 15-20

Температура обрабатываемого  продукта, ⁰С - 45-85

Число плунжеров - 3

Ход плунжеров, мм - 60

Частота вращения коленчатого  вала, с^-1 - 5,65

Число ступеней гомогенизатора - 2

Мощность электродвигателя, кВт - 37

Габаритные размеры, мм - 1480х1110х1640

Масса, кг - 1710

 

 

Рис.7 Танк Г6-ОПБ-1000 для выдерживания пастеризованного молока

1 – мешалка; 2 – теплоизоляция; 3 – теплообменная рубашка; 4 –  внутренний корпус; 5 – наружный  корпус; 6 – пульт управления; 7 –  ножки; 8 – патрубок наполнения-опорожнения; 9 – пробоотборный кран; 10 – люк; 11 – привод мешалки  
В танке для выдерживания пастеризованного молока продукт нагревается через теплопередающую стенку-рубашку от поступающей в нее горячей воды или пара, пропускаемого через горячую воду.

Емкость состоит из корпуса  цилиндрической формы, теплообменной  рубашки, теплоизоляции и наружного  кожуха. Для ее заполнения и опорожнения  служит патрубок. Емкость снабжена мешалкой пропеллерного типа. С теплообменной  рубашкой соединяется переливная труба  и парораспределительная головка, к которой через трубопровод  подается пар. Теплоноситель удаляется  через патрубок в нижней части  из теплообменной рубашки. Люк для  осмотра и ремонта рабочей  поверхности расположен в средней  части. Моющее устройство, находящееся  в верхней части емкости, представляет собой реактивную вертушку.

Техническая характеристика танка Г6-ОПБ-1000

Вместимость геометрическая, дм³ - 1180

Вместимость рабочая, дм³ - 1000

Мощность, кВт - 0,75

Время поддержания температуры  пастеризации, мин - 3-90

Расход пара, кг/ч - 100

Расход воды для охлаждения, м³/ч - 5

Габариты ванны, мм - 1880х1410х2015

Габариты шкафа управления, мм - 540х460х650

Общая масса, кг - 625

 

Рис.8 Шестеренный насос НРМ-2 с внутренним зацеплением 1 – прокладка; 2 – шестерня; 3 – палец; 4 – втулка; 5 – крышка; 6 – уплотнительное кольцо; 7 – гайка крепления корпуса насоса; 8 – кронштейн; 9 – гайка сальникового уплотнения; 10 – электродвигатель; 11 - нажимная втулка; 12 – сальниковое уплотнение; 13 – наконечник вала; 14 – ротор; 15 – корпус насоса; 16 – гайка крепления крышки; 17 – серповидный выступ.

Основные рабочие органы – зубчатый ротор и ведомая  шестерня, расположенная эксцентрично продольной оси насоса. Часть ее зубьев входит в зацепление с зубьями  ротора. Шестерня свободно посажена на палец, снабженный втулкой.

Корпус насоса с одной  стороны закреплен на кронштейне гайкой, с другой – закрыт крышкой, которая крепится к корпусу четырьмя шпильками. На внутренней стороне крышки имеется серповидный выступ для  предупреждения обратного просачивания жидкости с нагнетательной стороны  на всасывающую, являющийся замыкающей поверхностью переноса порций продукта. В крышке имеются пазы, в которых расположены шпильки. Пазы позволяют поворачивать крышку на определенный угол вокруг своей оси и, следовательно, изменять положение зубьев шестерни, находящихся в зацеплении с зубьями ротора, относительно входного отверстия. При этом меняется подача насоса. На крышке нанесены риски, соответствующие определенной часовой подаче насоса. Таким образом, поворот крышки позволяет регулировать подачу насоса в пределах 0,25-2,0 м³/ч. Между крышкой и корпусом помещены уплотнительные прокладки из картона толщиной 0,2 мм, с помощью которых регулируется необходимый зазор между торцом ротора и крышкой.

Отверстие для ввода жидкости расположено сбоку, для вывода –  сверху, оба заканчиваются патрубками с муфтами для крепления молочных трубопроводов. В случае необходимости  корпус с патрубками может быть повернут в нужное положение. При подаче жидкости в рабочую камеру через нагнетательный патрубок необходимо изменить направление  вращения ротора.

Длина вала электродвигателя увеличена с помощью наконечника, который через сальниковое уплотнение входит в корпус насоса. Уплотнение сальниковой набивки осуществляется гайкой и нажимной втулкой. В качестве сальниковой набивки используют хлопчатобумажный шнур диаметром 5 мм, пропитанный животным жиром.

Принцип работы насоса

Перекачиваемый продукт  самотеком поступает в рабочую  камеру и заполняет впадины между  зубьями ротора и шестерни. Вращаясь, зубья переносят перекачиваемый продукт вдоль серповидного выступа, а затем начинают входить в  зацепление. При этом продукт вытесняется  из впадин и поступает в нагнетательный патрубок.

Техническая характеристика шестеренного насоса НРМ-2

Подача, м³/ч - 0,25-2,0

Напор, МПа - 0,2

Диаметр всасывающего и нагнетательного

патрубков, мм - 36

Частота вращения ротора, с^-1 - 15,5

Мощность электродвигателя, кВт - 1

Габаритные размеры, мм - 475х295х285

Масса, кг - 38

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.10 Танк двустенный ОТК-6 для сквашивания молока

1 – стенка внутреннего  резервуара; 2 – стенка кожуха; 3 –  крестообразная мешалка; 4 – привод  мешалки; 5 – люк; 6 – клапан для  спуска готового продукта; 7 –  штуцер для подачи хладагента; 8 – штуцер переливной трубы; 9 – штуцер моющего устройства; 10 – пробный кран; 11 – изоляция танка; 12 – штуцер датчика верхнего уровня; 13 – штуцер для удаления охлаждающей воды 

Представляет собой цилиндрический резервуар из нержавеющей стали, закрытый приваренными сферическими днищами. Рабочий резервуар внутри изолирован. Он помещен в кожух (рубашку) из стали  толщиной 8 мм, который служит основанием для крепления всей конструкции  и арматуры танка. К днищу кожуха приварены конические опоры. Наверху  рабочий резервуар соединен с  кожухом при помощи фланца, а внизу  – посредством системы связей.

По периметру фланца просверлены  отверстия на расстоянии 30 мм. Через  отверстия поступает вода, которая, омывая поверхность резервуара, охлаждает  его и стекает к днищу, откуда через штуцер свободно сливается  из межстенного пространства обратно в систему ледяного охлаждения.

В танке смонтирована мешалка. Ее верхние и нижние лопасти соединены  между собой наклонно расположенными тягами. Мешалка установлена на упорном  шарикоподшипнике, который закреплен  в стакане привода, находящегося на верхнем днище рабочего резервуара; приводится в действие электродвигателем. Все элементы мешалки разъемные, что позволяет без особых затруднений  осуществлять монтаж и сборку.

В нижней части цилиндра танка расположен люк диаметром 500 мм, закрываемый поворотной крышкой, которую укрепляют при помощи откидных болтов. Наличие на крышке резиновой прокладки позволяет  плотно закрывать люк.

Техническая характеристика двустенного танка ОТК-6

Резервуар:

рабочая емкость, л - 6000

полная емкость, л - 6200

внутренний диаметр, мм - 1990

Наружный диаметр танка, мм - 2115

Диаметр штуцера для подводки хладагента, мм - 50

Диаметр патрубков для  слива охлаждающей воды, мм - 70

Толщина теплоизоляции, мм - 32

Диаметр люка, мм - 500

Электродвигатель АО-32-4:

мощность, кВт - 1

число оборотов в минуту - 1410

Габариты, мм - 2235х2280х3100

Масса, кг - 2140

 

Фасовочно-упаковочный автомат  АЛЬТЕР - 04 (PURE PAK)

- Предназначен для розлива  и герметичной упаковки жидких  и пастообразных продуктов в  прямоугольный картонный пакет  PURE PAK с двухсторонним полиэтиленовым  покрытием (упаковка Пюр-Пак, тиа А) и фольгированный картонный пакет (упаковка Пюр-Пак асептик, тип А) емкостью от 250 до 1000 мл. В конструкции автомата предусмотрена возможность установки аппликатора крышки, предназначенного для внутренней ультразвуковой запайки крышки TwistCap, картонной упаковки PURE PAK. Конструкция автомата обеспечивает возможность быстро перенастройки на другой объем пакета (0,25; 0,5; 1,0л.). Рис.11 Фасовочно-упаковочный автомат АЛЬТЕР - 04

В состав автомата входит:

• Блок управления (контроллер)
• Узел подачи высечки;
• Узел формирования и подъема пакета;
• Карусель оправок;
• Узел нагрева дна пакета;
• Узел запайки дна пакета;
• Узел съема пакета;
• Узел перемещения пакета;
• Дозатор автоматический-0,5л (2шт);
• Узел отсоса пены;
• Узел нагрева верхней части пакета
• Узел запайки верхней части пакета;
• Узел маркировки (термомаркер);
• Приемный столик;
• Блок подготовки воздуха;
• Пневмоостров;
• Загрузочный бункер-50л. (с датчиком уровня и пневмоуправляемым клапаном)
• Комплект ЗИП;
• Аппликатор крышки TwistCap (по желанию заказчика)

Кинематическая производительность 3 000 упак./час

Метод дозирования объемный (2 дозирующие секции по 0,5л)

Регулировка дозы плавная, 250-1000 мл, с точной подстройкой

Погрешность дозирования +/- 2%

Расход холодной воды 0,2 м3/ч

Габаритные размеры 3000 х 1900 х 2200 мм

Вес не более 1350 кг.

Материал нержавеющие стали марки 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, полиэтилен, алюминиевые сплавы. (разрешены к применению в контакте с пищевыми продуктами). Давление 6 кгс/см.кв.

Расход сжатого воздуха до 600 л/мин

Электропитание:

Напряжение 380/220 В, 50 Гц

Потребляемая мощность ( максимальная) не более 26 кВт

Напряжение питания цепей  и блокировок 24 В

Схема 2 –Распределение технологического оборудования и вспомогательный помещений в цехе

 

При расходе нормализованного молока в сутки 19754т на производство кефира в данной технологической  линии используется два молокохранительных танка В2-ОМГ-10, объемом по 10 т каждый, что позволяет не только покрывать потребность линии в сырье, но и создавать необходимый производственный резерв, перспективу для дальнейшего развития. Из молокохранительного танка В2-ОМГ-10 молоко центробежным насосом НМУ-6 подается в пастеризационно-охладительную установку ОПЛ-5. Время работы технологического оборудования вычисляют по формуле 1:

Т_р = М_см/ (q*n), где Т_р – время работы; М_см – количество перерабатываемого сырья в смену, кг; q – производительность машины; n – число машин или установок.

Зная производительность насоса (6000кг/ч), количество перерабатываемого  сырья в смену, 6009 кг, количество насосов – 1, получаем

Т_р = 6009/6000*1 = 1,015 ч

Степень загрузки технологического оборудования определяют по формуле 2:

К_заг = М_см/ (q*n*к_см*Т_см)*100%, где К_заг – степень загрузки технологического оборудования; М_см – количество перерабатываемого сырья в смену, кг; q – производительность машины, кг/ч; n – число насосов; к_см – коэффициент, учитывающий использование времени смены, 0,8; Т_см – время рабочей смены, 12 ч.

Тогда степень загрузки насоса НМУ-6 за смену К_заг = 6009/(6000*1*0,8*12)*100 % = 10,4 %

Таким образом, молоко перекачивается насосом НМУ-6 за 1,015 ч, после чего оно подвергается дальнейшей технологической  обработке, а насос промывается  в соответствии с инструкцией, сушится  и используется по мере необходимости  в иных технологических линиях данного  цеха выработки кисломолочной продукции. Необходимо также учитывать, что  степень общей загрузки машины складывается из всех его загрузок в различных  технологических линиях данного  цеха, поэтому не стоит считать  получившуюся степень загрузки НМУ-6, равную 10,4 % ничтожно малой.