Технология производства мороженого

 

Раздел 5. Основные кинетические закономерности процесса.

Перепад давлений между передней и задней плоскостями лопасти мешалки выражают через полезную мощность N, введенную в жидкость, по аналогии с мощностью насоса, расходуемой на перекачивание жидкости по трубопроводу: Δ=N/V_сек , (2)

где, V_сек – объем перемещаемой жидкости, который определяется произведением объема жидкости в аппарате на кратность циркуляции, м³/с

V_сек=FHm (3), где, F – площадь поперечного сечения аппарата, м³ H – высота уровня жидкости а аппарате, м; m – кратность циркуляции, с^-1.

Выразим размеры аппарата через  диаметр мешалки, т.к. эти размеры  взаимосвязаны:

F=C₂d²_m; H=C₃d_m  а кратность циркуляции можно принять пропорциональной частоте вращения мешалки m=C₄n.

С учетом того, что v=C₁ v_окр=С₁Πd_mn=C₅d_mn, получим модифицированный критерий Эйлера и Рейнольдса:

Eu=N\(ρn³d⁵_m);

Re_m=nd²ρ\μ_ж

где, ρ – плотность жидкости, кг/м³; μ_ж – вязкость, Па/с

 

Раздел 6. Расчет параметров процесса.

Принимая  рабочую смену 12 часов рассчитаем производительность и количество оборудования в линии в расчете на 2,5 тонны готовой продукции. При этом учтем, что формование будет происходить в течение 8 часов. Примем резервуар и пластинчатую пастеризационно-охладительную установку оборудованием периодического действия, а остальное - непрерывного.

Размер  формующихся батончиков примем следующий: длина 0,12 м, ширина 0,03 м, высота 0,025 м. Масса  батончика составит 98,6 г. Площадь  покрытия глазури составит 0,0147 м². Тогда при производительности 360 кг/ч будет формоваться 3652 батончика в час. Требуемая площадь глазирования составит 3652∙0,0147=53,68 м²/ч. Производительность глазировочного аппарата АГШ-600 (по глазури) составляет 19,8-142,8 м²/ч при толщине глазури 1,5-2 мм. Тогда число глазировочных аппаратов принимаем n=1. Всего за смену понадобится 0,644 м³ глазури. При взбитости 10кг/м³ плотность глазури составляет 941,97 кг/ м³. Тогда для глазирования понадобится 941,97∙0,644=606,62 кг глазури. Масса всего батончика 0,1193кг.

Тогда рассчитаем количество оборудования для производства готовой продукции 236,7 кг/час. Учтем  размер брака и потерь в количестве 15% от количества готовой продукции. Тогда необходим выпуск продукции 272,2 кг/час.

Производительность  экструзионно-формовочного аппарата кг/ч; число аппаратов в линии шт. Принимаем n=1 и аппарат будет работать с максимальной производительностью.

Производительность  фризера кг/ч;

Число фризеров в линии шт; Принимаем n=1.

Пластинчатого охладителя кг/ч,

Число пластинчатых охладителей в линии  шт; Принимаем n=1.

Резервуар для сквашивания и перемешивания  смеси

 

кг/ч, (5.1)

 

Где - плотность смеси мороженого.

Число резервуаров  в линии  шт; Принимаем n=1.

Пластинчатой  пастеризационно-охладительной установки кг/ч

Число установок  в линии  шт; Принимаем n=1.

Гомогенизатора

 

кг/ч, где (5.2)

 

Где - плотность смеси мороженого.

Число гомогенизаторов  в линии  шт; Принимаем n=1.

Фильтра кг/ч.

Число фильтров в линии  шт; Принимаем n=1.

Сливкосозревательной ванны кг/ч;

Число ванн в линии  шт; Принимаем n=1.

Скороморозильного аппарата кг/ч;

Число аппаратов  в линии  шт; Принимаем n=1.

Таблица 5. Результаты расчета количества оборудования

Наим. Обор-ния	Марка	Масса перераб. сырья, кг/смену	Пр-сть, кг/ч	Количество оборудования		Габаритные размеры, мм
				Расчет.	Принят.
Сливкосозр. ванна	ВСГМ-400	1893	400	0,9х1	1	1400х1955х1150
Фильтр	А1-ОШФ	1893	2500	0,14х1	1	1360х300х700
Гомогенизатор	ОГБ-М	1893	1314	0,27х1	1	1100х700х1100
Пластинчатая охладительная установка	ООЛ-3	1893	3000	0,12х1	1	580х320х1020
Резервуар	РМВЦ-6	1893	6574	0,05х1	1	2300х2300х3000
Пластинчатый охладитель	А1-00Я-2,5	1893	2500	0,14х1	1	1835х600х1475
Фризер	ОФИ	1893	400	0,9х1	1	1150х850х1550
Формовщик	MN055	1893	360	1х1	1	1735х980х1523
Скоро морозильный аппарат	АПС-450	1893	450	0,8х1	1	5000х2300х2710
Глазировочный аппарат	АГШ-600	606,62	1614,2	0,37х1	1	1160х1340х1700
Упаковщик	Линепак ФА	29216 уп/см	7200 уп/ч	0,50х1	1	3700х1000х1750

 

Расчет трубопровода.

Трубопровод для перекачки смеси мороженого и компонентов для его приготовления  должен быть спроектирован таким  образом, чтобы продукт перекачивался  по нему с наименьшими затратами  времени. Для перекачки 1894 килограмм  пломбирной массы расход составит 0,005 м³/c. Для скорости перекачки смеси мороженого н=5м/с определим диаметр трубопровода.

 

,

 

где Q- расход продукта, м³/с; d -диаметр трубопровода.

.

 

м.

Округляя, принимаем  внутренний диаметр трубопровода 50 мм.

Уточняем  скорость течения пломбирной массы.

м/с.

Определим число  Рейнольдса.

 

,

 

где - кинематическая вязкость смеси мороженого, м²/с.

 

,

 

где - эффективная вязкость смеси мороженого, Па∙с.

Для мороженого пломбир при температуре 40ºC =0,075 Па∙с.

 м²/с.

.

Т.к. Re<2300, то течение жидкости в трубопроводе ламинарное.

Таким образом необходимо использовать трубопровод диаметром 50 мм для обеспечения движения пломбирной масс в ламинарном режиме.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В курсовой работе была рассмотрена технология производства мороженого, основные виды, сырьё. Был произведен обзор существующего  оборудования для производства мороженого, скомпонована технологическая линия  для данного производства.

В ходе работы был произведен расчет количества и  производительности оборудования.