Усовершенствование и расчет измельчитель-плавитель АВЖ-245

    СОДЕРЖАНИЕ 

    Введение           6

1 Анализ  современного оборудования и  техническое обоснование темы

 проекта            8

1.1 Технология  пищевых животных жиров       8

1.2 Назначение  и классификация оборудования  для производства 

пищевых животных жиров          13

1.3 Современные  конструкции измельчителей-плавителей      14

1.4 Технико-экономическое  обоснование темы проекта     18

1.5 Задачи  проекта           20

2 Описание  предложенной машины        21

2.1 Назначение  и область применения 

измельчителя-плавителя АВЖ-245        21

2.2 Описание  конструкции и принципа действия  машины    21

2.3 Техническая  характеристика измельчителя-плавителя  АВЖ-245  21

3 Расчеты,  подтверждающие работоспособность  машины    22

3.1 Технологические  расчеты         22

3.2 Энергетические расчеты         22

3.3 Кинематические  расчеты         23

3.4 Подбор  преобразователя частоты       25

4 Монтаж, эксплуатация и ремонт измельчителя-плавителя  АВЖ-245  27

4.1 Монтаж  оборудования         27

4.2 Эксплуатация  и техническое обслуживание      28

4.3 Ремонт  машины          29  
 

5 Охрана  труда  и экологическая безопасность  проекта    35

6 Технико-экономическая  оценка проекта      40

Заключение           47

Список  использованной литературы       49

Приложение           50 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      РЕФЕРАТ 

      Объектом  изучения данного проекта является измельчитель-плавитель АВЖ-245, предназначенный  для измельчения и плавления  жиросырья. Работа рассматривает несколько  задач:

• увеличение производительности машины;
• повышения эффективной работы оборудования;
• получить возможность изменять скорость переработки сырья;
• снижения потребления электроэнергии;
• повышение уровня автоматизации процесса переработки сырья;
• облегчения эксплуатации машины.

      При разработке проекта были представлены результаты технологического, кинематического, энергетического и прочностного расчетов деталей машины, технического обслуживания, трудоемкости технических обслуживаний; приведены описания проектируемой машины и расчет ее привода; приведено описание существующего оборудования для измельчения и обработки жиросырья, проанализированы его достоинства и недостатки; рассмотрены вопросы экологической безопасности и охраны труда на предприятии.

      По  результатам расчета технико-экономической  оценки проекта определена экономическая, техническая целесообразность решений поставленных задач работы.

      Проект  на тему «Усовершенствование и расчет измельчитель-плавитель АВЖ-245» включает:

    расчетно-пояснительную  записку объемом 57 страница машинописного  текста, имеющую 4 таблицы, 1 рисунок, 7 приложений, 9 библиографических источников;

графическую часть в объеме равном 2 листам формата  А 1. 
 

      ВВЕДЕНИЕ 

      Мясные  продукты занимают значительную долю в рационе питания человека. В  соответствии с нормами потребления  мяса в год должно составлять 78 кг. Степень использования (глубина переработки) мясного сырья у нас в стране недостаточно высока. Велики потери мясного сырья в процессе его доставки, переработки и хранения. При этом большое влияние на качество продукта оказывает длительность нахождения сырья в переработке. Задержка переработки может привести к потере питательных свойств продукта или его порче. Широкий разброс состава и свойств мясного сырья, жёсткие санитарно-гигиенические нормы требуют разработки специального оборудования, аппаратов и высокой культуры производства.

      В себестоимости мясных продуктов  свыше 90% составляет себестоимость  сырья, поэтому одним из основных направлений повышения эффективности  производства является экономия сырья, прежде всего за счёт создания безотходных  технологий с соответствующим аппаратурным обеспечением.

      По  мнению ведущих специалистов мясной промышленности в будущем и в  этом году сохранится тенденция укрупнения мясоперерабатывающих предприятий, образования  холдингов, являясь механизмом сокращения производственных издержек. В связи с этим производителям будут диктоваться новые требования по упаковке, системному учету, маркировке и логистике, санитарии  и гигиене пищевых производств. Следовательно, возрастет потребность в новом качественном оборудовании [9].

      Повышение производительности труда невозможно без комплексной механизации и автоматизации производства, широкого внедрения ЭВМ в управление технологическими процессами и оборудованием, создания гибких производств, что позволяет при необходимости переходить на изготовление новой продукции в зависимости от свойств исходного сырья. Роторно-конвейерные линии, роботы, роботизированные комплексы являются перспективными средствами комплексной механизации и автоматизации, особенно там, где велика доля ручного труда.

      Результаты  глубоких фундаментальных исследований последних лет в области реологии, биофизики, химии, биологии в сочетании с разработкой высокоэффективных преобразователей энергии открывают широкую перспективу для создания новых технологий (биотехнологий) по получению пищевых продуктов высокой биологической ценности с заданными качествами.

      Выпуск  экономичных преобразователей энергии  с микропроцессорным управлением  позволяет разрабатывать новое  высокопроизводительное оборудование по обработке мясного сырья с  использованием квантовых СВЧ, ультразвуковых, инфразвуковых генераторов, пульсаторов и прочее.

      Производство  новых конструкционных материалов, особенно керамики, металлокерамики, сверхчистых  металлов, полимеров, расширяет возможности  при конструировании нового оборудования [8].

      Целью проекта является разработка эскизного  проекта усовершенствованного измельчителя-плавителя  АВЖ-245.

      Задачами  проекта являются посредством нововведений увеличить производительность труда, получить возможность изменять скорость переработки жиросырья, снизить потребление электроэнергии за счет повышения эффективной работы оборудования, вместе с тем, улучшить условия труда обслуживающего персонала, облегчить эксплуатацию машины.  
 
 
 
 
 
 

      1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО  МЯСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ  И ТЕХНИЧЕСКОЕ  ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ ПРОЕКТА 

     1.1 Технология пищевых  животных жиров 

     Производство  пищевых животных жиров осуществляется на установках непрерывного в соответствии со схемой, представленной в Приложении А [13]. 

     1.1.1 Подготовка сырья  к вытопке жира 

     Основными подготовительными операциями являются: сортировка и освобождение от нежелательных примесей (оборка), предварительное измельчение и промывка, охлаждение, стекание и тонкое измельчение и оборка жира-сырца.

     Жир-сырец  передают в жировой цех на переработку рассортированным по видам скота и анатомическому признаку. Жировое сырье в соответствующих производственных цехах, накапливающееся в течение 2 — 3 ч, развешивают на вешалах или помещают в холодную воду.

     При оборке удаляют нежировые прирези, которые вызывают быструю порчу сырья и ухудшают качество вытопленного жира. При сухой вытопке жира нежировые вещества пригорают, что придает жиру поджаристый запах и желтоватый цвет.

     Поступающую на переработку кость сортируют  по виду животных, особенностям строения и содержанию жира.

     Предварительное измельчение и промывка жира-сырца. Крупные куски жирового сырья (говяжьего сальника, околопочечного и брыжеечного жира) режут шпигорезкой на полосы шириной 35 — 40 мм.

     Для удаления сгустков крови, остатков содержимого  кишечника и желудков, случайных загрязнений жировое сырье промывают водой при температуре 10 — 12 °С. При более высокой температуре может повыситься кислотное число жира. Продолжительность промывки в чанах с проточной водой 20 — 30 мин, в чанах с периодически сменяемой водой 2,5 — 3. ч.

     Машинную  мездру и мелкую обрезь промывают  в моечных перфорированных барабанах непрерывного действия.

     Охлаждение  жира-сырца. Эту операцию проводят для  предотвращения порчи промытого жира-сырца в период его накопления перед вытопкой. Охлаждают сырье в чанах с холодной водой или в камерах.

     Эффективность охлаждения жира в воде выше за счет быстрого теплоотвода.

     Охлаждают только то сырье, которое предварительно промывали, т. к. в процессе промывки и охлаждения в воде жир поглощает и удерживает воду, что приводит к повышенному расходу пара при вытопке, уменьшению коэффициента использования оборудования, возрастании потерь жира в виде эмульсии и ускорению гидролиза жира.

     В чанах сырье охлаждается при  3 — 4 °С в течение 5 — 6ч.При необходимости допускается хранение жирового сырья в чанах не более 36 ч при температуре охлаждающей воды 3 — 4 °С или не более 24 ч при 8 — 10 °С.

     При переработке жира-сырца в установках непрерывного действия, где обеспечиваются быстрая вытопка и последующая тщательная очистка жира в сепараторах с промывкой горячей водой, сырье в воде не охлаждают.

     Для удаления свободной влаги из промытого  и охлажденного жира-сырца, направляемого на сухую вытопку, его раскладывают на решетки для отекания воды.

     Измельчение. Для быстрого и полного выделения жира все виды жира-сырца измельчают с помощью центробежных машин. При механическом измельчении разрушается межклеточная структура жировой ткани, благодаря чему жир легче выделяется при нагревании [13]. 
 

     1.1.2 Вытопка жира 

     Вытопка жира — это процесс извлечения жира-сырца тепловым методом. Вытопку производят мокрым способом.

     При мокрой вытопке жир-сырец непосредственно  контактирует с водой или острым паром. При этом белковые вещества, содержащиеся в жировой ткани, под действием влаги и теплоты гидролизуются и частично растворяются, высвобождая жир. Получается трехфазная система жир — вода — шквара.

     Мокрым  способом вытапливают жир на установках РЗ-ФВТ-1 (АВЖ). В процессе вытопки температуру поддерживают на уровне 70—90 °С, давление пара —0,13—0,15 МПа, температуру горячей воды —70— 80°С.

     Отделение вытопленного жира или жироводной суспензии  от шквары. Шквару (обезжиренную кость) отделяют от воды и пара на вращающемся сетчатом барабане (ротационном фильтре или горизонтальной отстойной центрифуге непрерывного действия). При вытопке жира в открытых котлах с паровой рубашкой шквару отделяют, сливая жир из жироводной смеси.

     Жиромасса поступает на разделение при 70—90 или 48°С (низкотемпературный режим). После фильтрования жиромассы на ротационном фильтре влагу из шквары отжимают на прессе. Массовая доля влаги в шкваре после центрифугирования или прессования 65—70 %, жира 8—13 % [13]. 
 
 

     1.1.3 Очистка жира 

     Для удаления влаги к взвешенных примесей жир после вытопки очищают путем сепарирования и отстаивания. Эти методы очистки основаны на разности плотности влаги, примесей и жира. На сепарирование подают жир при температуре 90—100 °С, в него добавляют 10—15 % воды, нагретой до 80—90 °С.