Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по рыболовству

Федеративное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Мурманский государственный технический университет

Кафедра технологического и холодильного оборудования

Курсовой проект

по оборудованию предприятий общественного питания

Тема: "Разработка линии по производству порционных блюд из макарон"

Разработала: студентка группы ОП-471

Романова А.Н.

Руководитель: Плешкова Р.А.

Содержание

Введение

1. Технологическая часть

1.1 Свойства объекта обработки

1.2 Технологическая схема

1.3 Продуктовый расчет

1.4 Подбор оборудования

2. Расчетная часть

2.1 Обзор существующих конструкций

2.2 Описание конструкции и принципа работы

2.3 Выбор и обоснование материалов

2.4 Технологический расчет

3. Техника безопасности

Вывод

Список литературы

Введение

Технологическая цель прессования - уплотнить замешенное тесто, превратить его в однородную связанную пластичную тестовую массу, а затем придать ей определенную форму, отформовать ее. Формование осуществляется продавливанием теста через отверстия, проделанные в металлической матрице. Форма отверстий матрицы определяет форму выпрессовываемых сырых изделий (полуфабриката).

В ходе процесса под действием значительных скоростей сдвига, высоких скоростей и давления, происходит переход механической энергии в тепловую, что приводит к различным по глубине изменениям в качественных показателях перерабатываемого сырья, например денатурация белка, клейстеризация и желатинизация крахмала, а также другие биохимические изменения.

Прессы представляют собой достаточно большую группу перерабатывающих машин пищевой промышленности, в которых осуществляется пресс выдавливания жгутов перерабатываемой массы через формующие отверстия матрицы. Формование экструзией имеет ряд преимуществ по сравнению с другими способами: возможность осуществлять пресс непрерывно и с высокой скоростью, что упрощает задачу по созданию поточно-механизированного производства и автоматизации процесса. В макаронном производстве на них формуют практически все изделия - трубчатые, сплошные, фигурные и другие. Используемые в пищевой промышленности прессы довольно разнообразны по конструктивному оформлению. Но все имеют формующий элемент - матрицу, которая формой и размерами отверстий определяет поперечное сечение экструдируемого жгута, и нагнетатель, который должен создать в экструдируемой массе необходимое давление для того, чтобы вызвать ее течение через отверстия матрицы с желаемой скоростью.

Прессы могут работать как самостоятельные машины, а также входят в состав комплексных машин, включающих целый ряд операций.

Макаронные прессы классифицируют по следующим признакам:

1. По числу камер тестомесителя (одно-, двух-, трех- и четырех камерные);

2. По числу прессующих шнеков (одно-, двух- и четырех шнековые);

3. По форме матрицы (круглая или прямоугольная).

Шнековый макаронный пресс представляет собой агрегат, в состав которого кроме прессующего устройства входят дозаторы муки и воды, а также тестомесители.

Макаронные прессы классифицируют по следующим признакам:

1. По числу камер тестомесителя (одно-, двух-, трех- и четырех камерные);

2. По числу прессующих шнеков (одно-, двух- и четырех шнековые);

3. По форме матрицы (круглая или прямоугольная).

В промышленности работают прессы ЛПЛ-2М и итальянских фирм "Брайбанти", "Паван", "Фава", швейцарской "Бюллер" и др.

1. Технологическая часть

1.1 Свойства объекта обработки

Основным сырьем, применяем в макаронном производстве, является мука. ГОСТ 875-69 предусматривает использование в качестве основного сырья макаронного производства пшеничной муки высшего или I сортов (Влажность не более 15 %). Мука, используемая в макаронном производстве, не должна содержать в значительных количествах свободные аминокислоты, редуцирующие сахара и активную полифенолоксидазу (тирозиназу), вызывающую потемнение теста и ухудшение качества готовых изделий.

Вода является составной частью макаронного теста. Она обусловливает биохимические и физико-химические свойства теста. Используют водопроводную питьевую воду, которая должна быть умеренно жесткой и отвечать требованиям ГОСТ Р 51232-98 на питьевую воду.

Дополнительное сырьё, применяемое в макаронном производстве делится: на обогатительное, повышающее белковую ценность макаронных изделий; на вкусовые и ароматические добавки, улучшители, витаминные препараты.

Основным видом обогатительных добавок являются белковые обогатители, к которым относятся свежие яйца, яйцепродукты (меланж, яичный порошок), клейковина пшеничной муки, казеин, цельное и сухое молоко, молочная сыворотка и др.

С целью обогащения макаронных изделий можно использовать термоустойчивые водорастворимые витамины В 1, В 2, РР.

Теплофизические свойства компонентов макаронного теста сведены в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 - Теплофизические свойства ингредиентов макаронного теста.

Наименование продукта	Теплофизические характеристики
	Плотность с, кг/мі	Уд. теплоемкость с, кДж/кг*К	Коэфф. тепло-проводн., л Вт/(мК)	Коэфф. температуро-проводности а, мІ/с
Мука (высшего сорта)	595	1,175	0,168	24,1 10
Яйца	1083	3232	0,43	12,3 10
Вода	1000	4,1868	0,56	0,0013 10

Теплофизические свойства макаронного теста приведены в таблице 1.2

Таблица 1.2 - Теплофизические свойства макаронного теста.

Наименование продукта	Теплофизические характеристики
	Плотность с, кг/мі	Уд. теплоемкость с, кДж/кг*К	Коэфф. тепло-проводн., л Вт/(мК)	Коэфф. температуро-проводности а, мІ/с
Тесто макаронное	750	1,6	0,229	36 10

1.2 Технологическая схема

На рисунке 1.1 представлена технологическая схема производства блюда

Рисунок 1.1 - технологическая схема производства блюда.

Процесс производства макаронных изделий состоит из следующих основных операций: хранение, подготовка сырья, приготовление макаронного теста, прессование теста, разделка сырых изделий, сушка, охлаждение высушенных изделий, отбраковка и упаковка готовых изделий.

Хранение. Для хранения муки необходим склад. Склады муки бывают тарного хранения (в мешках) либо бестарного. В данном случае используется склад тарного хранения. Для хранения яиц необходима холодильная камера.

Подготовка сырья. Заключается в просеивании муки, отделении от нее металломагнитной примеси, подогреве (температура муки должна быть не ниже 10 °С), смешивании разных партий муки в соответствии с указаниями лаборатории фабрики.

Вода, предназначенная для замеса теста, подогревается в теплообменных аппаратах, а затем смешивается с холодной водопроводной водой до температуры, указанной в рецептуре.

Подготовка добавок заключается в размешивании их в воде, предназначенной для замеса теста. При использовании куриных яиц их предварительно моют, а если применяют меланж, то его предварительно размораживают.

Приготовление макаронного теста. Складывается из дозирования ингредиентов (муки, воды и добавок) и замеса теста.

Дозирование осуществляется при помощи дозаторов, которые подают муку и воду с растворенными в ней добавками непрерывным потоком в месильное корыто в соотношении примерно 1: 3.

В месильном корыте идет интенсивное перемешивание муки и воды, увлажнение и набухание частиц муки - происходит замес теста. Однако в отличие от хлебного или бисквитного теста макаронное тесто к концу замеса представляет собой не сплошную связанную массу, а множество увлажненных разрозненных комков и крошек.

Прессование теста. Цель - уплотнить замешенное тесто, превратить его в однородную связанную пластичную тестовую массу, а затем придать ей определенную форму, отформовать ее. Формование осуществляется продавливанием теста через отверстия, проделанные в металлической матрице. Форма отверстий матрицы определяет форму выпрессовываемых сырых изделий (полуфабриката). Например, отверстия круглого сечения будут давать вермишель, прямоугольного - лапшу и т.д.

Разделка сырых изделий. Состоит в разрезании выпрессовываемых из матрицы сырых изделий на отрезки нужной длины и в подготовке их к сушке. Эта подготовка в зависимости от вида изготавливаемых изделий и применяемого сушильного оборудования заключается либо в раскладке сырых изделий на сетчатые транспортеры, рамки или в лотковые кассеты, либо в развесе длинных прядей сырых изделий на специальные сушильные жерди - бастуны.

Выпрессовываемые изделия перед резкой иди во время резки интенсивно обдувают воздухом для получения на их поверхности подсушенной корочки. Это предотвращает прилипание сырых изделий к сушильным поверхностям и слипание изделий между собой во время сушки.

Сушка изделий. Цель - закрепить их форму и предотвратить возможность развития в них микроорганизмов. Это наиболее длительная и ответственная стадия технологического процесса, от правильности проведения которой зависит в первую очередь прочность изделий. Очень интенсивная сушка приводит к появлению в сухих изделиях трещин, а очень медленная сушка может привести к закисанию изделий.

На макаронных предприятиях используют конвективную сушку макаронных изделий - обдувание высушиваемого продукта нагретым воздухом.

Далее идет тепловая обработка (варка). А потом подача готового блюда.

1.3 Продуктовый расчет

шнек пресс белок крахмал

Данные по продуктовому расчету сведены в таблицу 1.2

Таблица 1.2 - Данные по продуктовому расчету.

Наименование продукта	На 1 порцию, г	На 1000 порций, г
	Масса брутто	Масса нетто	Масса брутто	Масса нетто
Мука	252	252	252000	252000
Вода	62	62	62000	62000
Яйца	ј шт	16	250 шт	16000
Выход	-	250	-	250000
Макароны	250	250	250000	250000
Вода	1500	1500	1500000	1500000
Соль	3	3	3000	3000
Масло	10	10	10000	10000
Сметана	10	10	-	10000
Выход	-	260	-	260000

При приготовлении блюда из отварных макарон следует использовать следующие нормативные документы:

ГОСТ 12307-66 "Мука из твердой пшеницы для макаронных изделий. Технические условия".

ГОСТ Р 52121-2003 "Яйца куриные пищевые. Технические условия".

ГОСТ Р 51232-98 "Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества"

ГОСТ Р 52092-2003 "Сметана. Технические условия"

1.4 Подбор оборудования

Технологическое оборудование макаронного производства представляет систему машин и аппаратов, установленных в порядке технологического процесса и связанных между собой различными транспортирующими устройствами.

Условно технологическое оборудование макаронного производства можно разделить на следующие участки:

- оборудование для подготовки муки тарным или бестарным способом;

- оборудование для дозировки ингредиентов, замеса теста и формования сырых изделий;

- оборудование для резки и раскладки сырых изделий;

- оборудование для сушки, стабилизации и накопления макаронных изделий;

Для хранения муки необходим склад. Склады муки бывают тарного хранения (в мешках) либо бестарного. В данном случае используется склад тарного хранения.

Для предварительного хранения яиц и сметаны необходим холодильный шкаф ШХ-0,7

Техническая характеристика

Полезный объем, л 560

Количество полок 5

Максимальная загрузка продуктами, кг 90

Допустимая нагрузка на полку, кг от 20 до 50

Температура в объеме, єС от 0 до 6

Номинальная мощность, кВт 0,36

Номинальное напряжение, В 220

Габариты, мм

длина 697

ширина 854

высота 2018

Масса, кг 140

Принимаем 1 шкаф ШХ-0,4.

Для просеивания муки необходим просеиватель MC24-300.

Техническая характеристика

Производительность, кг/ч 300

Число сменных барабанов, шт. 3

Размер сторон ячейки сита, мм

длина 1,4

ширина 2,8

высота 4,0

Электродвигатель:

мощность, кВт 1,1

Вместимость загрузочного бункера, кг от 5 до 6

Габариты, мм

длина 335

ширина 415

высота 450

Масса, кг, не более 14

Принимаем 1 машину для просеивания муки MC24-300.

Для мойки яиц нужна 4х секционная моечная ванна ВМО 4/430.

Техническая характеристика

Количество секций 4

Габариты, мм

длина 1853

ширина 530

высота 870

Масса, кг, не более 38

Принимаем 1 моечную ванну ВМО 4/430.

Для приготовления макаронных изделий необходим макаронный пресс

ЛПЛ-2М.

Техническая характеристика

Производительность, кг/ч от 350 до 1000

Частота вращения вала, мин-1 (об/мин) от 50 до 80

Электродвигатель:

мощность, кВт 17

Габариты, мм:

длина 2720

ширина 2500

высота 3450

Масса, кг, не более 3260

Принимаем 1 макаронный пресс ЛПЛ-2М.

Для разделки макаронных изделий нужна режущая машина Е 8-ЛПС.

Техническая характеристика

Производительность, кг/ч 350

Количество ножей, шт от 1 до 4

Частота вращения ножа, об/мин от 18 до 675

Принимаем 1 режущую машину Е 8-ЛПС.

При сушке макароны из пластического состояния медленно превращаются в упругое хрупкое тело. Для сохранения качества и уменьшения времени сушки этот процесс разделен на 2 этапа: предварительный - интенсивное удаление влаги (повышенная температура), до тех пор, пока макароны сохраняют пластичность при влажности W 22-20%; и окончательный медленное удаление влаги до конечной влажности W 12-13%, когда макароны приобретают упругие свойства. Для сушки макаронных изделий нужны две последовательно установленные сушилки СПК-4Г-45.

Техническая характеристика

Время сушки мин, от 15 до 60

Температура сушки, Сє от 0 до 90

Установочная мощность, кВт 100

Габариты, мм:

Длинна 3500

Ширина 3500

Высота 5600

Масса, кг 1250

Принимаем 2 сушилки СПК-4Г-45.

Для тепловой обработки (варки) в наплитной посуде (в данном случае используются кастрюли вместимостью 30 литров) полученных макаронных изделий необходимы электрические плиты ПЭСМ-4.

Техническая характеристика

Площадь рабочей поверхности конфорки, мІ 0,48

Количество конфорок, шт 4

Мощность, кВт 14

Напряжений, В 220

Рабочая температура поверхности конфорок, Сє 450

Время разогрева, мин 60

Размеры конфорок, мм:

Длина 417

Ширина 295

Размеры плиты, мм:

Длинна 840

Ширина 840

Высота 860

Масса, кг 210

Принимаем 2 электрические плиты ПЭСМ-4.

Линия раздачи не механизированная. Для кратковременного хранения в горячем состоянии вторых блюд необходим настольный мармит МНЭ - 45.

Технические характеристики:

Максимальная вместимость мармитниц, дмі 45

Количество мармитниц, шт 8

Номинальная мощность, кВт 1,25

Номинальное напряжение, В 220

Температура:

в шкафу 80

Габариты, мм:

Длина 840

Ширина 630

Высота 275

Масса, кг 45

Принимаем 1 мармит МНЭ - 45.

2. Расчетная часть

2.1 Обзор существующих конструкций

Макаронный пресс ЛПШ-500

На рисунке 2.1 представлен макаронный пресс ЛПШ-500.

Рисунок 2.1 - макаронный пресс ЛПШ-500: дозировочное устройство - 1, тестосмеситель - 2 с приводом - 3, прессующий шнек - 4, головка - 5 для круглых матриц с механизмом их смены, обдувочное устройство - 6, станина -7, привод - 8.

Принцип действия. Вакуумирование полуфабриката в нем происходит не в корпусе шнека, а после первой камеры смесителя. Дозировочное устройство 1 состоит из шнекового дозатора муки и черпакового дозатора воды, совмещенных на одном полом валу. Дозирование муки осуществляется изменением частоты поворотов шнека-дозатора. Регулирование расхода воды осуществляется изменением уровня в емкости дозатора поворотом регулятора и частотой вращения вала посредством храпового механизма. Три камеры тестосмесителя 2 расположены вдоль продольной оси прессующего шнека 4. В первой камере происходит интенсивный предварительный замес и подача теста с помощью лопаток через роторный вакуумный затвор во вторую и третью камеры, которые работают под разрежением. Вторая и третья камеры соединены между собой по направлению движения теста перегрузочным окном. Привод валов тестосмесителя осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу, редуктор и систему цепных передач. Привод дозаторов производится от вала первой камеры тестосмесителя с помощью цепной передачи. Корпус прессующего шнека выполнен из стальной трубы, на концах которой установлены два фланца для крепления прессующей головки и редуктора шнека. В зоне наибольшего давления, ближе к головке, корпус имеет охлаждающую рубашку. В противоположной части корпуса расположено отверстие для поступления полуфабриката из третьей камеры смесителя. Тесто, поступающее в шнековую зону, в начальной ее части дополнительно перемешивается за счет интенсивного сдвига слоев. Проходя дальше, оно все больше уплотняется и становится равномерным по плотности.

Техническая характеристика

Производительность, кг/ч от 500 до 700

Частота вращения вала, с-1 (об/мин): от 80 до 90

Электродвигатель:

мощность, кВт 37

Габариты, мм:

длина 3920

ширина 2420

высота 3980

Масса, кг, не более 4910

Макаронный пресс ЛПШ - 1000

На рисунке 2.2 представлен макаронный пресс ЛПШ - 1000.



Рисунок 2.2 - макаронный пресс ЛПШ - 1000: привод - 1, прессующие корпуса - 2, тестомеситель - 3, роторный затвор - 4, дозировочное устройство - 5, валы с лопатками - 6, тубус - 7, прямоугольные матрицы - 8, обдувочное устройство - 9.

Принцип действия. Тестосмесители представляют собой две камеры из нержавеющей стали, в которых перемещение теста осуществляется вращением горизонтальных валов 6 с лопатками. Верхняя малая камера предназначена для смешивания муки и воды, поступающих из дозатора, нижняя сдвоенная камера - для смешивания теста до мелкокомковатой структуры. В вакуумируемый тестосмеситель 3 тесто направляется роторным затвором 4. Вакуумируемый тестосмеситель 3 установлен над прессующими корпусами 2 перпендикулярно осям верхних камер и снабжен плотно закрывающейся крышкой из органического стекла. Лопатки на валу третьей камеры расположены симметрично под определенным углом, что позволяет равномерно распределять тесто на два потока и направлять его в прессующие корпуса от центра к торцевым стенкам. Паровоздушная смесь из третьей камеры отсасываются с помощью вакуум-насоса через установленный на крышке фильтр. Месильные валы двух верхних тестосмесителей и дозатор имеют общий привод. Индивидуальным приводом снабжены ротор затвора и вал вакуумируемого смесителя. Прессующие корпуса расположены перпендикулярно вакуумируемой камере. На концах прессующих корпусов расположены фланцы для крепления к прессующей головке и редуктору. Корпуса снабжены водяными рубашками с патрубками для подачи и слива воды. Каждый шнек работает от индивидуального привода 1.

Техническая характеристика

Производительность, кг/ч от 500 до 1000

Электродвигатель:

мощность, кВт 38

Габариты, мм:

длина 3620

ширина 2620

высота 3950

Масса, кг, не более 4760

Макаронный пресс ПМИ - 4В/150П

Серия прессов для изготовления макарон "ПМИ-4В" предназначена для механического замешивания, вакуумирования, прессования теста, формирования и резки макаронных изделий из муки твёрдых сортов пшеницы и муки из мягкой стекловидной пшеницы. Возможно применение других сортов муки с клейковиной не менее 25% и индексом деления 50-80. Ассортимент прессованной продукции составляет 120 видов (длиннорезные макароны, спагетти, короткорезанные рожки, ракушки, вермишель, лапша, спирали) различных размеров и форм, с гладкой и рифлёной, прямой и кручёной поверхностями.

Пресса и пресс - автоматы могут быть использованы для производства соломки, хрустящих хлебцев, сладостей различных форм и размеров (вакуумированные продукты высокой плотности теста, не вакуумированные средней и рыхлой структурой, насышенные избыточным давлением воздуха).

Для подачи избыточного давления воздуха в тесто, пресса дополнительно комплектуются экологически чистым компрессором. Пресс используется для производства макаронных изделий совместно с конвейерной сушилкой УСК.

Пресс для изготовления макаронных изделий ПМИ-4В/150П (вакуумный), с полуавтоматическим способом загрузки предназначен для автоматизированного производства макаронной продукции различного ассортимента в непрерывном режиме из муки твёрдых сортов пшеницы ГОСТ 12307-66 и муки из мягкой стекловидной пшеницы ГОСТ 12306-66. В конструкции оборудования предусмотрена блокировка работы при превышении давления прессования, перегрузке двигателей, сигнализация при прекращении подачи муки и воды.

Техническая характеристика

Производительность, кг/ч от 150 до 190

Электродвигатель:

мощность, кВт 10,5

Номинальное напряжение, В 380

Габариты, мм:

длина 1125

ширина 725

высота 1200

Масса, кг, не более 280

Макаронный пресс Меркурий ПМ - 50.

На рисунке 2.3 представлен макаронный пресс Меркурий ПМ - 50.

Рисунок 2.3 - макаронный пресс Меркурий ПМ - 50.

Принцип действия. Исходные компоненты теста загружаются в смеситель, где происходит замес. По окончании замеса тесто через окно выгружается в питатель и затем поступает в рабочую камеру. В рабочей камере тесто под давлением, создаваемым шнеком, прессуется через решетку и матрицу, формирующую профиль изделия, и подается к механизму порезки. Сформированные и отрезанные макаронные изделия ссыпаются на лоток, размещенный на станине.

Техническая характеристика.

Производительность, кг/ч 50

Электродвигатель:

мощность, кВт 4

Габариты, мм:

длина 750

ширина 550

высота 1420

Масса, кг, не более 175

Расчет удельных характеристик

Удельный расход конструкционных материалов рассчитывается по формуле

, (2.1)

где масса машины, кг;

производительность машины, кг/ч.

Удельная занимаемая площадь , рассчитывается по формуле

, (2.2)

где длина машины, м;

ширина машины, м;

ширина проходов, необходимых для обслуживания машины, м (от 0,8 до 1м).

Удельный расход энергии , рассчитывается по формуле

, (2.3)

где мощность машины, кВт.

Удельный объем, занимаемый машиной, , рассчитывается по формуле

, (2.4)

где высота машины, м.

Для пресса ЛПШ-500

Рассчитаем по формуле (2.1) удельный расход конструкционных материалов

Получим Муд = 4910/500

Муд= 9,82 ч

Рассчитаем по формуле (2.2) удельную занимаемую площадь ,

Получим = 3,92(0,8+2,42)/500

= 0,015

Рассчитаем по формуле (2.3) удельный расход энергии ,

Получим = 37/500

= 0,074

Рассчитаем о формуле (2.4) удельный объем, занимаемый машиной, ,

Получим = 3,92(0,8+2,42)3,98/500

= 0,1

Для пресса ЛПШ-1000

Рассчитаем по формуле (2.1) удельный расход конструкционных материалов

Получим Муд = 4760/1000

Муд= 4,76 ч

Рассчитаем по формуле (2.2) удельную занимаемую площадь ,

Получим =3,62(0,8+2,62)/1000

= 0,0124

Рассчитаем по формуле (2.3) удельный расход энергии ,

Получим = 38/1000

= 0,038

Рассчитаем о формуле (2.4) удельный объем, занимаемый машиной, ,

Получим = 3,62(0,8+2,62)3,950/1000

=0,0489

Для пресса ПМИ - 4В/150П.

Рассчитаем по формуле (2.1) удельный расход конструкционных материалов

Получим Муд = 280/150

Муд= 1,86 ч

Рассчитаем по формуле (2.2) удельную занимаемую площадь ,

Получим =1,125(0,8+0,725)/150

= 0,0114

Рассчитаем по формуле (2.3) удельный расход энергии ,

Получим = 10,5/150

= 0,07

Рассчитаем о формуле (2.4) удельный объем, занимаемый машиной, ,

Получим = 1,125(0,8+0,725)1,2/150

=0,014

Для пресса Меркурий ПМ-50

Рассчитаем по формуле (2.1) удельный расход конструкционных материалов

Получим Муд = 175/50

Муд= 3,5 ч

Рассчитаем по формуле (2.2) удельную занимаемую площадь ,

Получим =0,750(0,8+0,55)/5

= 0,2

Рассчитаем по формуле (2.3) удельный расход энергии ,

Получим = 4/50

= 0,08

Рассчитаем о формуле (2.4) удельный объем, занимаемый машиной, ,

Получим = 3,62(0,8+2,62)3,950/1000

=0,0287

Результаты расчета удельных характеристик сведены в таблицу 2.1

Таблица 2.1 - Результаты расчета удельных характеристик.

Удельная характеристика	Пресс ЛПШ-500	Пресс ЛПШ-1000	Пресс ПМИ - 4В/150П	Пресс Меркурий ПМ-50
Муд, ч	9,82	4,76	1,86	3,5
,	0,015	0,0124	0,0114	0,2
,	0,074	0,038	0,07	0,08
,	0,1	0,0489	0,014	0,0287

2.2 Описание конструкции и принципа работы

Макаронный пресс ЛПЛ-2М

На рисунке 2.3 представлен макаронный пресс ЛПЛ-2М.

Вращение валов тестосмесителя и шнека осуществляется от общего привода. Привод пресса ЛПЛ-2М состоит из электродвигателя, клиноременной передачи, редуктора. Вал тестосмесителя соединяется с валом редуктора кулачковой муфтой, за счет чего обеспечивается передача вращения от вала редуктора к валу тестосмесителя. Цепная передача обеспечивает передачу вращения вакуум-затвору от вала тестосмесителя.



Рисунок 2.3 - макаронный пресс ЛПЛ-2М: 1 - дозировочное устройство, 2 - тестосмеситель, 3 - пресующая головка, 4 - матрица, 5 - перепускной канал, 6 - шнековый экструдер.

Принцип действия машины. Шнековый пресс работает следующим образом: мука и вода отмеривается дозаторами в смеситель, где валом с лопатками, компоненты смешиваются в комковатую массу, которая поступает в прессующую камеру. Камера шнека имеет продольные канавки. В конце камеры смонтирована водяная рубашка для охлаждения теста. Для вакуумирования теста имеется вакуумное устройство. Шнек нагнетает тесто в прессовую головку, откуда оно через сменную матрицу выпресовывается и отрезается режущим механизмом. Для предотвращения слипания изделий имеется обдувочный механизм, подающий воздух цеха со всех сторон из специального кольцевого устройства.

Техническая характеристика

Производительность, кг/ч от 350 до 1000

Частота вращения вала, с-1 (об/мин): от 50 до 80

Электродвигатель:

мощность, кВт 17

Габариты, мм:

длина 2720

ширина 2500

высота 3450

Масса, кг, не более 3260

Рассчитаем удельные характеристики:

Для пресса ЛПЛ-2М

Рассчитаем по формуле (2.1) удельный расход конструкционных материалов

Получим: Муд = 3260/375

Муд= 8,9 ч

Рассчитаем по формуле (2.2) удельную занимаемую площадь ,

Получим: = 2,72(0,8+2,5)/375

=0,024

Рассчитаем по формуле (2.3) удельный расход энергии ,

Получим: = 17/375

=0,045

Рассчитаем о формуле (2.4) удельный объем, занимаемый машиной, ,

Получим: = 2,72(2,5+0,8)3,45/375

=0,0825

2.3 Выбор и обоснование материалов

Материалы, из которых изготавливают аппараты, должны обеспечивать их надежность и прочность. Кроме того, материалы, из которых изготавливают части аппаратов, контактирующие с продуктами, должны быть химически стойкими, нейтральными, не подвергаться коррозии, хорошо очищаться и быть стойкими к моющим средствам.

По назначению материалы могут быть подразделены на: конструкционные, теплоизоляционные и электротехнические.

Конструкционные материалы предназначены для изготовления деталей аппаратов (кожухов, рабочих камер, рабочих органов, станин и т.п.). Чаще всего в качестве конструкционных материалов используются черные и цветные металлы, их сплавы и пластмассы.

По свойствам и назначению стали и сплавы делятся на 3 группы:

1. Коррозионно-стойкие (нержавеющие);

2. Жаростойкие, работающие в ненагруженном состоянии, при температурах 550 єС;

3. Жаропрочные, работающие в нагруженном состоянии, при температурах выше 600 єС.

Из углеродистой стали обыкновенного качества изготовляют корпусные детали, крышки, кожухи и другие детали, не несущие нагрузок и не соприкасающиеся с пищевыми продуктами.

Неметаллические материалы, такие как пластмасса, кожа, стекло, древесина также применяются при изготовлении машин и аппаратов.

Пластмассы и некоторые другие синтетические материалы применяются для изготовления деталей, испытывающих средние нагрузки. Основные преимущества пластмасс - их легкость, антикоррозийность, а недостаток - низкая термостойкость.

2.4 Технологический расчет

Исходя из заданной производительности макаронного пресса ЛПЛ-2М 350 кг/ч, определяют часовой расход муки (кг/ч) по формуле

Mч = G(100 - Wи)/(100 - Wм), (2.5)

где Wи - влажность готовых изделий (принимается 13 %),

Wм - влажность муки (принимается 14)

Mч = 350 (100 - 13)/(100 - 14) = 354 кг/ч

Часовую производительность пресса Gт (кг/ч) по тесту вычисляем по формуле (2.6):

Gт = G(100 - Wи)/(100 - Wт), (2.6)

где G - производительность пресса по сухим изделиям, кг/ч; Wт - влажность теста (принимается 30 - 32).

Gт = 350 (100 - 13)/(100 - 31) = 441 кг/ч

Количество воды Вч.з (л/ч), идущее на замес теста, рассчитывается по формуле (2.7)

Вч.з= Mч(Wт - Wм)/(100 - Wт), (2.7)

Вч.з= 354 (31 - 14)/(100 - 31)= 87,2

Вместимость месильной камеры

V = Gт t /с · K, (2.8)

где V - вместимость месильной камеры, мі;

t - продолжительность замеса теста, ч (0,16 - 0,18 ч);

с - плотность макаронного, кг/мі (720 кг/мі);

K - коэффициент заполнения камеры (0,5).

V = 441 0,18 /720 0,5 = 0,220 мі

Потребляемую мощность Nм(кВт) на замес теста можно ориентировочно определить по формуле

, (2.9)

где - угловая скорость, рад/с

R - радиус месильного органа, м;

ц - коэффициент заполнения.

Зная частоту вращения вала смесителя, можно определить угловую скорость вращения по формуле (2.10)

= рn/30, (2.10)

где n - частота вращения месильного органа, мин-1; принимается n = 80 мин-1.

= 3,14 80/30 = 8,37 рад/с

Nм = 0,45 0,220 720 8,37 0,165/102 = 0, 962 кВт

Определяется частота вращения шнека nш (минЇ№) :

Gт = 0,25 m Аn(R22 - R12)[S - (в 1 + в 2)/2cos ] KН KП KС, (2.11)

где m - количество заходов шнека, (принимается 1);

А - количество шнеков (принимается 1);

плотность спрессованного теста, кг/м 3 ;( = 1450)

R2 и R1 - наружный радиус шнека и вала шнека, м (R2 = 0,06 и R1= 0,0345);

в 1 и в 2 - ширина винтовой лопасти в нормальном сечении по наружному и внутреннему радиусам шнека, м (в 1 = 0,03и в 2 = 0,007);

S - шаг шнека, м (0,009 - 0,1).

КН, КП, КС - коэффициенты, учитывающие соответственно: заполнения тестом, уплотнения теста и подачу теста шнеком (КН = 1, КП = 0,56, КС = 0,9);

- угол подачи винтовой линии шнека.

tg = S/2р Dc, (2.12)

где Dc - средний диаметр шнека, м.

Размеры шнека R2, R1, S и др. определяют по чертежу

б = 33є59

Тогда частота вращения шнека nш (минЇ№) равна:

nш = 441/[ 0,25 1450 1 1 (0,06І - 0,0345І)[0,1 - ((0,03 + 0,007)/(2 0,829))]0,93 0,56 1]= 18 минЇ№

Находим мощность привода шнека:

Nш = 215Pnшtgб(R2і - R1і), (2.13)

где P - давление прессования, Мпа (8-12).

Nш = 215 10 18 0,674 (0,06і - 0,0345і) = 4, 56 кВт/ч

Частота вращения ротора вакуум-затвора nз по формуле nз (2.10)

nз = Mч/(сVmk), (2.14)

где с - плотность муки, кг/мі(равна 550);

V - объем кармана, мі (принимается 0,001);

m - количество карманов, (m = 2); k = коэффициент заполнения карманов (k = 0,8)

nз = 354/(550 0,1 0,8 2)= 40 минЇ№

Мощность, необходимую для вращения ротора вакуум-затвора N (кВт), можно определить по формуле (2.11)

Nв = КпTх/(100/з), (2.15)

где Т - сила трения муки в карманах о вышележащие слои, Н;

х - окружная скорость точек, расположенных на образующей поверхности ротора, м/с;

з - КПД механизма привода, (з = 0,98); Кп - коэффициент учитывающий сопротивление трения в подшипниках и трения муки о кожух ротора, (Кп = 2 - 3).

T = сFѓ, (2.16)

где с - давление муки на поверхности затвора, Па;

F - площадь горизонтального сечения бункера, мі с чертежа, берем размеры отверстия 0,18 и 0,36 м;

ѓ - коэффициент трения муки о муку.

F = 0,18 0,36= 0,064 мІ;

R = F/S, (2.17)

где R - гидравлический радиус выпускного отверстия;

S - периметр горизонтального сечения отверстия, м.

Т = 550 0,064І/(0,54 2) = 1,952 Н;

х = рdn/60 = 3,14 0,22 43,75/60 = 0,503 м/с;

Nв = 1,952 0,503 2/(1000 0,98)=0,002 кВт.

Общая потребляемая мощность макаронного пресса ЛПЛ-2М

Nобщ = Nм + Nш + Nв (2.18)

Nобщ = 0, 962 + 4, 56 + 0,002 = 5,52 кВт

3. Техника безопасности

Для безопасного обслуживания макаронных прессов необходимо соблюдать следующие правила:

1. Ежедневно проверять исправность механизмов блокировки открывания крышек тестомесильных камер;

2. Не производить при работе пресса какой бы то ни было ремонт, смазку или очистку движущихся механизмов, не касаться движущихся частей;

3. Пресс должен быть надежно заземлен, все пусковые электроприборы должны находиться в исправном состоянии;

4. Осмотр и ремонт двигателей производить только при выключенном прессе;

5. Все защитные ограждения и кожухи должны находиться на своих места в исправленном состоянии;

6. Площадка для обслуживания с перилами и лестница должны быть исправлены и находиться в чистоте;

7. К обслуживанию оборудования допускаются лица, знающие принцип его работы и устройство, правила эксплуатации и обслуживания, прошедшие соответствующий инструктаж и медицинское освидетельствование;

8. Рабочие места должны быть свободными и безопасными для выполнения работ по обслуживанию машин.

Вывод

Пресс ЛПЛ-2М - распространенная конструкция макаронного пресса отечественного производства. Данная конструкция имеет ряд недостатков, основными из них являются недостаточная продолжительность замеса, однотипность воздействия месильных органов, а также значительная трудоемкость при зачистке камер. По сравнению с ЛПЛ-2М макаронный пресс ЛПШ-500 имеет более совершенную конструкцию. Однако пресс ЛПЛ-2М достаточно прост в эксплуатации и не требует дорогого обслуживания.

Список литературы

1. Азаров Б.М., Лисовенко А.Т., Мачихин С.А. и др. "Технологическое оборудование хлебопекарных и макаронных предприятий". - М.: Пищевая промышленность, 1986. - 263 с.

2. Гинзбург А.С., "Тепло-физические характеристики продуктов питания". Справочник, М.: "Пищевая промышленность",1980 - 288 с.

3. Елхина В.Д., Журин А.А., Проничкина Л.П., Богачев М.К., "Механическое оборудование", М., 1987.

4. Золин В.П., "Технологическое оборудование предприятий общественного питания", М., 2000

5. Калачев М.В., Чернов М.Е., "Оборудование отрасли. Технологическое оборудование отрасли (хлебобулочных и макаронных предприятий)".Учебно-практическое пособие. - М.: МГУТУ, 2004 - 65с.

6. Островский Э.В., Эйдельман Е.В., "Краткий справочник конструктора продовольственных машин" - М.: Машиностроение, 1972.

7. Хромеенков В.М., "Технологическое оборудование хлебозаводов и макаронных фабрик" - СПб: ГИОРД, 2004 - 496 с.

8. Чернов М.Е., Медведев Г.М., Негруб В.П. "Справочник по макаронному производству". - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 303 с.

Размещено на Allbest.ru