Ванна пастеризационная Г6-ОПС

где М – масса молока

V₀ – объем, занимаемый продуктом

ρ – плотность молока, = 1028 кг/м³

М=0,49⋅1028=503,72 кг

Производительность ванны можно  найти по формуле:

                                                                                                            (10)

где общее время технологического процесса

М – масса молока

 

Площадь поверхности теплообменника:

                                    

                                               (11)

где H-высота ванны

D-диаметр ванны

 

м²

 

Рассчитаем  диаметр лопастной мешалки

                                                                                                  (12)

d_м=

Для лопастных мешалок частота вращение колеблется в диапазоне 18 - 180 об/мин. Принимаем для нашей мешалки n=80 об/мин.

                                                      n_расч=

                                                 (13)

 

n_расч=

ек

 

Рассчитаем  критерий Рейнольдса

                                                             Re=

                                                     (14)

где - плотность продукта

- частота вращения мешалки

-диаметр мешалки

- коэффициент динамической вязкости

  Re=

Рассчитаем  критерий мощности

                                                             К_N=

                                                         (15)

К_N=

Мощность, необходимая на перемешивание рассчитывается по формуле:

                                                         N_м=K_N

                                               (16)

 

Полученная необходимая мощность составила 0,034 кВт. Подбираем мотор-редуктор по рассчитанным данным. Подходящий мотор-редуктор марки С052_11.2 S05 M05A6 имеет мощность N=0,09 кВт и частоту вращения n=78 об/мин.

 

 

 

4.2  Кинематический расчет

Произведем  кинематический расчет относительно выбранного нами мотор-редуктора:

 

Рисунок – Кинематическая схема

 

Мощность  на валу привода I определяется по формуле:

                                                            N₁=N_дв                                                                                     (17)

где N₁ - мощность на валу привода, кВт;

N_дв -мощность мотор-редуктора, кВт;

N₁=0,09 кВт

Определяем  частоту вращения для первого  вала. В нашем случае она равна  частоте вращения мотор-редуктора  n_дв

                                                           n₁=n_дв                                                                                             (18)

n₁=78 об/мин

Угловую скорость ω₁ для вала I рассчитываем по формуле

                                                          

                                                         (19)

где ω_{1 –} угловая скорость

n₁ – частота вращения для I вала

 

Крутящий момент для вала I равен

 
                                                                                                                       (20)

где Т₁ – крутящий момент

N₁ – мощность на первом валу

ω_{1 –} угловая скорость

После подбора  электродвигателя, определения мощности на ведущем валу привода N, и угловой  скорости его ω, или частоты вращения n вычисляется передаточное число  по формуле:

 

                                                              u=

                                                       (21)

u=

Произведем  расчет мощности для II вала

                                                                N₂=N₁

                                                     (22)

где N₂ – мощность вала на II валу

N₁ - мощность вала на I валу

- КПД муфты

N₂=0,9

=0,089 кВт

Рассчитаем  частоту вращения для второго  вала. В нашем случае она равна  частоте вращения I вала n₁

                                                                   n₂=n₁                                                                                            (23)

n₂=78 об/мин

Угловую скорость ω₂ для вала II рассчитываем по формуле

                                                                                                                     (24)

где ω_{2 –} угловая скорость

n₂ – частота вращения для II вала

Крутящий момент для вала II равен

 
                                                                

                                                      (25)

где Т₁ – крутящий момент

N₁ – мощность на первом валу

ω_{1 –} угловая скорость

 

Рассчитанная  мощность и частота вращения мешалки  составила соответственно N_м=0,089 кВт,  n_м=78 об/мин.

 

4.3  Тепловой  расчет

Расход пара:

                                                            Q_общ= Q₁₊ Q₅                                                                           (26)

где Q_{1 –} количество теплоты на процесс нагрева продукта

Q₅ – потери теплоты стенками аппарата

 

Количество  теплоты на процесс нагрева продукта рассчитаем по формуле:

                                                              Q₁=C

                                                   (27)

где С – теплоемкость молока

М – масса молока

)

Q₁=3827

кДж

Найдем потери теплоты стенками аппарата

                                                                (28)

где – площадь поверхности

- температура поверхности стенки, = 50 ⁰С

- температура окружающей среды, = 20 ⁰С

 рассчитывается  по формуле (29):

                                                                 (29)

Вт/м^{2 0}С

Потери теплоты стенками аппарата составляют

 Дж

 

 

 

 

 

5. Требования по охране труда

5.1 Общие требования.

К работе по обслуживанию линии производства молочных продуктов допускаются лица, не имеющие  медицинских противопоказаний, прошедшие  обучение, вводный и первичный  инструктажи на рабочем месте  по охране труда и имеющие первую квалификационную группу по электробезопасности.

Рабочий должен выполнять только ту работу, по которой  прошел инструктаж и на которую выдано задание, не перепоручать свою работу другим лицам.

Спецодежда, спецобувь, выдаваемые работающим по установленным  нормам, должны отвечать требованиям  соответствующих стандартов и технических  условий.

Содержать рабочее  место в чистоте. Следить за чистотой пола, не допускать скользких и  загрязненных мест. Соблюдать меры личной гигиены.

Хранить моющие и дезинфицирующие средства в  отдельной специальной кладовой в маркированной таре с этикеткой.

Лицо, нарушившее требования настоящей инструкции, несет  ответственность в порядке, установленном  законодательством.

 

5.2 Требования безопасности перед началом работы.

Принять душ. Одеть спецодежду, спецобувь, так, чтобы  не было развивающихся и свободно свисающих концов, пол, завязок и  концов. Заправить волосы под головной убор.

 

5.3 Требования безопасности во время работы.

Недопустимо: садиться, становиться, класть одежду и другие предметы на кожухи опасных  машин и оборудования, прикасаться  к оголенным проводам и токоведущим  частям электрифицированных машин  во избежание несчастного случая; снимать защитные крышки с электроаппаратуры, оставлять работающую машину без  присмотра.

 

5.4 Требования безопасности в аварийных ситуациях.

В случае обнаружения  неисправности оборудования, а также  при нарушении норм безопасности, аварии прекратить работу и немедленно сообщить об этом руководителю.

При обнаружении  электрического напряжения на токоведущих  частях оборудования его необходимо отключить от сети, сообщить руководителю работ и вызвать электрика.

 

5.5 Требования безопасности по окончании работы.

По завершении работ освободить оборудования от продукта, промыть, продезинфицировать и подготовиться  к работе. Рабочим раздеться, сдать  одежду, вымыться в душевой.

 

 

Заключение

 

Процесс термообработки молочного сырья является неотъемлемой частью производства молочных продуктов. Принято различать два основных типа термообработки – пастеризацию и стерилизацию. Пастеризация молочного  сырья предпринимается с целью  уничтожения вегетативных форм молочнокислых  и патогенных микроорганизмов. Процесс  пастеризации производится при температурах менее 100°С с выдержкой при этой температуре 5…30 секунд. Пастеризуют  питьевое молоко и сливки, смеси  мороженого, молочное сырье идущее на производство сухого обезжиренного, сгущенного молока, сливочного масла  и т.д. Стерилизацию производят с  целью уничтожения как вегетативных, так и споровых форм микроорганизмов. Проведение процесса стерилизации подразумевает  нагрева продукта до температуры 135…150°С с выдержкой при этой температуре 1..5 секунд. Стерилизации чаще всего  подвергается питьевое молоко, а также  продукты детского питания.

В ходе работы над курсовым проектом был выполнен обзор научно-технической литературы, сделан анализ существующих современных  конструкций оборудования для пастеризации. В расчетной части пояснительной  записки приведены все необходимые  расчеты.

Графическая часть курсового проекта представлена на 2,5 листах формата А1:

• Машинно-аппаратурная схема линии производства кефира– ф. А1
• Вид общий ванны пастеризационной – ф. А1
• Кинематическая схема – ф. А2

 

 

 

Список использованных источников

 

1. Беляева М. И. Тепловое оборудование общественного питания з-х Т.З.: учебник для технолог.факт.торг. ВУЗов. – М.; Экономика. 1990
2. Вышелесский А.Н. Тепловое оборудование предприятий общественного питания. – М.: Экономика, 1976
3. Горбатов.А.В. Реология мясных и молочных продуктов. – М.: пищ. промышленность, 1979.
4. Павлов К.Ф., Романков П.Г, Носков Ф.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии, /под ред. П.Г.Романкова/ - Л.: Химия, 1987 г
5. Соколов А.Я. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов пищевых производств – Москва: Пищепромиздат., 1960.
6. Сурков В.Д., Липатов Н.Н., Золотин Ю.П. Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности. –М: Легк. и пищ. промышленность, 1983.
7. Чубик И.А., Маслов А.М. Справочник по теплофизическим константам пищевых продуктов и полуфабрикатов, - М.: Пищ. промышленность 1970.