Загальні положення проектування технологічного процесу (на прикладі виробництва молочних продуктів)

Размещено на http://www.allbest.ru/

План

1. Вихідні дані для проектування технологічного процесу

2. Порядок постачання, приймання і обліку сировини

3. Вибір асортименту

4. Методики розрахунку продуктів на підприємствах різного типу

5. Вибір та обґрунтування технологічних процесів і режимів виробництва молочних продуктів

6. Вимоги до сировини, що використовується для виробництва молочних продуктів

7. Опис загальних операцій виробництва молочних продуктів

8. Опис технології виробництва молочних продуктів запроектованого асортименту

9. Вимоги до апаратурно-технологічних схем та їх побудови

1. Вихідні дані для проектування технологічного процесу

Цю частину проекту розпочинають після виконання техніко-економічного обґрунтування (ТЕО). Асортимент продукції, що буде вироблятися на підприємстві, вибирається відповідно до ТЕО. Вибираючи асортимент слід враховувати: виробничий напрям підприємства; найповніше використання складових частин молока; сучасні тенденції асортиментної політики на споживчому ринку держави; виробництво продуктів оздоровчо-профілактичного призначення; підвищення прибутку підприємств за рахунок випуску рентабельної продукції, зокрема продуктів із вторинної сировини для безпосереднього споживання в їжу, чисельність населення в зоні підприємства, що проектується.

Для проектування технологічного процесу необхідні такі дані: тип і потужність підприємства; (найменування виробництв, кількість змін на добу, рік); асортимент продукції, що виробляється; способи виробництва молочних продуктів; умови постачання і приймання сировини.

Виробничий напрям підприємства встановлюється в момент техніко-економічного обґрунтування району. Вибір основного продукту визначається спеціалізацією району. Міськмолзаводи, як правило, проектуються у великих містах.

Зазвичай маслоробні, сироробні і молококонсервні підприємства проектують у місцях з високорозвиненим молочним тваринництвом, де можна заготувати великі обєми високоякісного молока з одиниці площі сировинної зони. На розміщення підприємств по переробці молока впливає також наявність ресурсів палива, електроенергії, води, стан транспортної мережі, трудових ресурсів.

Режим роботи підприємств приймають відповідно до інструкції [3].

Кількість змін роботи на рік приймається для: міських молочних заводів і цехів, що виробляють незбираномолочну продукцію, потужністю 15 т в зміну і вище - 600 потужністю до 15 т в зміну - 300; цехів, що виробляють рідкі і пастоподібні продукти для дітей раннього віку, потужністю 5, 10 і 15 т в зміну - 360; заводів і цехів по виробництву м'яких сирів, що не потребують визрівання - 500, заводів і цехів по виробництву швейцарського сиру - 240, спеціалізованих цехів по виробництву казеїнату - 500, цехів по виробництву ЗНМ на молочноконсервних комбінатах - 450; для міжгосподарських і сезонних цехів по виробництву СЗМ і ЗНМ - 300.

Для всіх інших заводів кількість змін роботи на рік по режиму (Кз.м.р) розраховується за формулою:

де Дм - кількість календарних днів в місяць максимального завантаження; Кзм - кількість змін роботи підприємства на добу місяця максимального завантаження; С - сезонність закупівлі молока, %; коефіцієнт, який показує кількість молока, яке надійшло в місяць максимальної завантаженості підприємства, в % від річної закупівлі молока.

Кількість змін роботи на добу місяця максимального завантаження при розрахунку середньорічної виробничої потужності приймається по виробництву: незбираномолочної продукції на міськмолзавдах і цехах, що виробляють незбираномолочну продукцію на інших підприємства потужністю 15 т в зміну і вище, морозиво на фабриках - 2, те ж, в цехах інших підприємств потужністю до 15 т в зміну - 1,0; молочних консервів згущених і сухого молока незбираного на спеціалізованих молочноконсервних комбінатах - 2,7; згущеного стерилізованого молока, сухого знежиреного молока, ЗНМ, сухої сироватки, сухого незбираного молока, що виробляється на заводах і цехах СЗМ і ЗНМ, дитячих сухих молочних продуктів, згущеного стерилізованого молока, що виробляється на заводах, обладнаних комплектним імпортним обладнанням - 2,5; згущеного молока з цукром, що виробляється в цехах при міськмолзаводах, маслоробних і сироробних заводах, сиру сичужного і плавленого, молочного цукру, згущеної сироватки, казеїну - 2,0; масла вершкового і топленого, морозива, що виробляється в цехах при міськмолзаводах, молочноконсервних комбінатах, маслоробних і сироробних заводах - 1,0.

Для цехів по виробництву масла потужністю вище 10 т в зміну приймається режим роботи 2 зміни на добу.

Розрахунок виробничих потужностей є важливою частиною ТЕО плану промислового виробництва молочної продукції. На його основі встановлюються можливі об'єми випуску молочної продукції, і у співставленні з народногосподарськими потребами в ній визначається необхідне збільшення виробничих потужностей за рахунок технічного переоснащення, реконструкції, розширення діючих і будівництва нових підприємств. Розрахунки виробничих потужностей сприяють забезпеченості спряженості у розвитку взаємопов'язаних виробництв.

Потужність маслоробних, сироробних, молочноконсервних підприємств визначається за формулою:

де П - номінальна змінна потужність по молоку, що переробляється; mс - обсяг заготівлі сировини, кг.

Під виробничою потужністю підприємства розуміють здатність закріплених за ним засобів праці виробляти продукцію чи переробляти сировину в зміну відповідно до встановленої спеціалізації, кооперування виробництва і режиму роботи.

При визначенні виробничої потужності підприємств слід виходити з необхідності інтенсивного використання засобів праці, забезпечення своєчасної переробки сировини і максимального виробництва молочної продукції.

При розрахунку виробничої потужності підприємств молочної промисловості приймається 8-годинна робоча зміна.

Виробнича потужність по кожному виду продукції, що випускається підприємством, визначається в тих же одиницях вимірювання, в яких планується і враховується виробництво цієї продукції.

При визначенні потужності підприємств незбираномолочної промисловості за основу розрахунку приймається чисельність населення на перспективу, фізіологічні норми споживання незбираномолочної продукції (в перерахунку на молоко) і розрахункова кількість змін роботи підприємства на рік:

де Ч - чисельність населення, тис. чол.; Нф - фізіологічна норма споживання незбираномолочної продукції на рік, кг; Пн.м - номінальна змінна потужність проектуємого незбираномолочного підприємства.

Фізіологічні норми споживання молока і молочної продукції для різних груп населення України, затверджені Кабінетом Міністрів України 14.04.2000 р., № 656, наведені в таблиці.

технологічний процес виробництво молочний

Таблиця 1

2. Порядок постачання, приймання і обліку сировини

Система організації транспортування сировини повністю відповідає вимогам технологічного процесу і економічної доцільності: швидке постачання сировини на завод, що виключає можливість зміни якості молока за час його транспортування, рівномірне надходження молока на підприємство відповідно до графіку; швидке обертання тари при повному її застосуванні; максимальне використання вантажопідйомності транспортних засобів при одночасному отриманні високого коефіцієнта використання кожної машини зокрема і всього автопарку.

Основним засобом постачання сировини на завод, незалежно від профілю підприємства, є спеціалізований автомобільний транспорт в тому числі великовантажний.

Постачання сировини залежно від конкретних умов необхідно передбачати:

на маслоробних і сироробних заводах потужністю до 100 т/зм - в автомолцистернах 80%, бідонах 20%;

на маслоробних і сироробних заводах потужністю більше 100 т/зм - в автомолцистернах 90%, бідонах 10%;

на молочних заводах потужністю 50 т незбираномолочної продукції в зміну і менше - в автомолцистернах 80%, бідонах 20%;

на малих підприємствах в автомолцистернах - 50%, у бідонах - 50%; якщо інше не передбачене завданням на проектування;

на молкомбінатах потужністю 100 т незбираномолочної продукції, а також на молочноконсервних комбінатах - в автомолцистернах і залізничним транспортом.

При розрахунку обладнання по прийманню молока виходять з умов постачання його на завод у вигляді незбираного молока в кількості 100%. Можливість приймання вершків (до 20% в перерахунку на молоко від загального надходження), що уточнюється завданням на проектування даного підприємства. Це характерне для маслоробних комбінатів.

Відділення приймання молока та миття автомолцистерн передбачати переважно проїзного типу. Для підприємств потужністю менше 10 т/зм - тупикового типу.

Передбачати можливість приймання молока за ґатунками, а також некондиційного в кількості до 10%, це враховувати при підборі обладнання.

Передбачати можливість доохолодження всього молока, що надходить на підприємство і відповідає вимогам ДСТУ: з 10°С до 4°С, а також можливість охолодження молока, що має температуру до 25°С в таких кількостях від загальної кількості молока, що надходить: на молочних заводах потужністю 50 т незбираномолочної продукції в зміну і менше - 70%. На молочних комбінатах потужністю більше 50 т незбираномолочної продукції в зміну, сироробних, маслоробних і молочноконсервних комбінатах - 50%. Об'єми охолоджуваного молока слід уточняти при прив'язці проекту в залежності від конкретних умов, не допускаючи тривалого перебування молока після доїння в неохолодженому стані.

Тривалість приймання молока передбачати:

на молочних заводах і цехах потужністю до 10 т/зм - не більше 2 години в зміну;

на молочних заводах і комбінатах потужністю від 10 до 100 т незбираномолочної продукції в зміну - по 3 години в кожну зміну;

на молочних комбінатах потужністю більше 100 т/зміну - відповідно до завдання на проектування, але не менше 4 годин в кожну зміну. На сироробних комбінатах потужністю 50 т перероблюваного молока за зміну і менше по 3 години в кожну зміну, на комбінатах більшої потужності - по 4 години в кожну зміну; на маслоробних і молочноконсервних комбінатах - безперервну протягом 10-12 годин.

Облік кількості прийнятого молока проводити лічильниками, встановленими у відділенні приймання. Для контрольного зважування молока і приймання вершків передбачати молочні ваги. На підприємствах малої потужності облік прийнятого молока і вершків проводити переважно за допомогою молочних ваг. Насоси для перекачування молока із автомолцистерн встановлюються під залив.

3. Вибір асортименту

В основу вибору асортименту слід брати:

виробничий напрям підприємства;

найповніше використання складових частин молока;

кліматичні особливості району, де проектується підприємство;

підвищення прибутку підприємства за рахунок підбору рентабельності продукції;

якість сировини, раціональні розміри споживання продукції на душу населення;

чисельність населення в зоні проектуємого підприємства;

чисельність дитячого населення;

конкурентоспроможність виробляємої продукції;

використання знежиреного молока, маслянки і сироватки для виробництва молочних продуктів для постачання населенню і білкових кормів для тваринництва.

Виробництво незбираномолочної продукції слід приймати у такому співвідношенні:

молоко питне - 41%;

дієтпродукція - 18%;

сир кисломолочний і вироби з нього - 17%;

сметана і вершки - 24%.

Якщо нормалізація проводиться у потоці, а вершки, отримані при нормалізації, використовуються для виробництва сметани, то зазначений відсоток сировини на сметану і вершки не передбачається і проводиться його розбивка відповідно до асортименту.

4. Методики розрахунку продуктів на підприємствах різного типу

Перед проведенням розрахунку продуктів розробляють схему технологічного напрямку переробки сировини. Ця схема визначається видами молочних продуктів і напівфабрикатів даного виробництва і дає можливість правильно вибрати напрямок переробки незбираного і знежиреного молока, маслянки і сироватки на харчові цілі.

В схемі передбачається в якості сировини лише незбиране молоко, враховується повернення знежиреного молока здавачам сировини, нормалізація молока у потоці методом відбору частини вершків із вихідного молока і отримання вершків заданої жирності при нормалізації і сепаруванні молока для виробництва масла. При цьому приймається приготування заквасок на знежиреному молоці. Схема напрямів переробки молока одночасно є схемою продуктового розрахунку.

З урахуванням схеми технологічних напрямків переробки сировини здійснюється розрахунок продуктів, який розпочинається з оформлення таблиці вихідних даних розрахунку продуктів. Розміри таблиці кресляться довільно, але обов'язкові в ній наступні графи за таблицею.

Таблиця 2

Вихідні дані

Розрахунок продуктів проводять на зміну місяця максимального надходження сировини.

Для проведення розрахунку продуктів необхідні такі дані:

- тип і потужність підприємства;

- схема технологічних напрямів переробки сировини в готову продукцію;

- асортимент продукції;

- дані про склад сировини, напівфабрикатів, готової продукції і побічних продуктів;

- норми витрат сировини на 1 тону готової продукції;

- способи виробництва продуктів.

Розрахунки виконують за формулами матеріального балансу, за рецептурами чи графічними способами, заснованими на рівняннях матеріального балансу з урахуванням норм витрат сировини на одну тону готової продукції, що вибираються відповідно до діючих на даний час наказів. Використання комп'ютерних програм для розрахунків дає змогу виконувати їх швидко, аналізувати результати, вибирати найбільш доцільний асортимент продуктів на підприємстві, що проектується.

Існує два методи розрахунку: перший - за готовим продуктом, другий - за масою вихідної сировини. Використовуючи перший метод, знаходять масу вихідного молока виходячи з маси готового продукту. Цей метод використовується при розрахунках незбираномолочних продуктів. За другим методом маса готового продукту обчислюється виходячи з маси сировини. Він використовується при розрахунках масла, сиру і молочних консервів.

Якщо планується повернення знежиреного молока здавальникам, то визначається маса знежиреного молока згідно з нормованим показником повернення розраховується маса вихідного молока, яку слід просепарувати, та маса вершків, отриманих під час сепарування.

Масову частку жиру у вершках, отриманих в результаті сепарування, встановлюють залежно від їх подальшого застосування.

Далі із кількості молока, що надходить на підприємство, віднімають масу вихідного молока, необхідного для отримання знежиреного молока. Решту молока і отримані в результаті сепарування вершки застосовуються для виробництва продуктів відповідно до асортименту. При розрахунках продуктів сироробних, маслоробних і молочноконсервних комбінатів (заводів) спочатку визначається маса молока, що направляється на виробництво незбираномолочних продуктів для забезпечення потреб місцевого населення. Далі за різницю між масою молока, що надходять на підприємство і масою молока для виробництва незбираномолочної продукції визначають масу молока, що застосовується для виробництва основного продукту (масло, сир, консерви). Розрахунок виконується від сировини до готового продукту.

Розрахунок продуктів на міських молочних комбінатах (заводах), фабриках і цехах морозива та плавлених сирів проводять від готового продукту до сировини, виходячи з потреб в цих продуктах населення і попиту на споживчому ринку.

Продуктові розрахунки виконують у відповідності з методичними вказівками.

Результати розрахунку продуктів зводяться в таблицю, в який показується рух сировини, напівфабрикатів і готового продукту. Розміри і форма таблиці довільні, але обов'язково включають вказані в таблиці графи.

Таблиця 3

Зведена таблиця розрахунку продуктів

Виконуючи цей розділ слід користуватись нормативною документацією на виробництво продуктів та наказами на норми витрат сировини при виробництві різних видів молочних продуктів.

5. Вибір та обґрунтування технологічних процесів і режимів виробництва молочних продуктів

В основу цього розділу необхідно покласти державні та міжнародні стандарти, технічні умови на сировину, допоміжні матеріали та продукцію, технологічні інструкції за якими виробляються продукти.

6. Вимоги до сировини, що використовується для виробництва молочних продуктів

Описуючи сировину необхідно дати коротку характеристику основної сировини і допоміжних матеріалів, акцентуючи увагу на:

- склад у харчовій і біологічній цінності, промисловому використанні;

- вимогах, яким повинні задовольняти сировина і допоміжні матеріали, вказуючи відповідний стандарт

7. Опис загальних операцій виробництва молочних продуктів

До загальних операцій відносяться: приймання, охолодження, очищення молока, сепарування, нормалізація, резервування. У процесі опису загальних операцій виробництва слід вказати призначення кожної технологічної операції, та її біологічну сутність, обґрунтовуючи оптимальні режими, а потім, при описі технологічних операцій окремих продуктів, давати посилання на раніше викладений матеріал. По кожній технологічній операції вказується обладнання, на якому вона виконується і дається посилання на позиції обладнання, що повинні відповідати позиціям його на апаратурно-технологічній схемі та плані заводу.

8. Опис технології виробництва молочних продуктів запроектованого асортименту

У розділі відображають вибір і обґрунтовують технологічні схеми виробничих процесів, використовуючи останні наукові розробки з даного запитання, як вітчизняні, так і закордонні та технологічні інструкції.

У процесі вибору способу виробництва необхідно передбачити: найповнішу механізацію і автоматизацію виробництва; використання поточних ліній; отримання продуктів високої якості; зменшення виробничих втрат максимальну ізоляцію продукту від навколишнього середовища; сучасну і надійну тару для зберігання готових продуктів.

В пояснювальній записці необхідно описувати технологічні процеси виробництва продуктів починаючи з приймання сировини і завершуючи зберіганням готової продукції. Описувати технологічні операції необхідно по ходу технологічного процесу чітко, лаконічно.

Вказується призначення кожної технологічної операції, обґрунтовуються технологічні параметри, зазначається тривалість процесу та висвітлюється біохімічні процеси, на яких ґрунтується виробництво продуктів.

В основу опису слід брати технологічні інструкції. Завершується опис технологічного процесу вимогами нормативної документації на органолептичні, фізико-хімічні та мікробіологічні показники.

9. Вимоги до апаратурно-технологічних схем та їх побудови

В першу чергу вибираються технологічні схеми виробництва кожного виду молочних продуктів і виробничі лінії на яких будуть виготовлятись ці продукти.

Схему технологічного процесу вибирають на основі затверджених виробничих інструкцій і досягнень передових підприємств. Технологія, що проектується повинна забезпечити високу якість продукції. При проектуванні перевагу слід надавати безперервній схемі роботи, а не періодичній, бо при безперервному циклі підвищується продуктивність в результаті ліквідації зупинок апаратів і машин, покращується санітарний стан процесу, понижуються втрати, створюються умови для автоматизації процесу.

Обрана технологічна схема повинна включати обладнання, що дозволяє проводити процес в умовах максимальної механізації і автоматизації виробництва.

При складанні схеми і виборі технології продукції необхідно передбачати передові, найбільш економічні методи її виробництва.

Не слід використовувати схеми, що включають трудомістку і фізично важку роботу, а також схеми, що потребують наявності значних виробничих площ. Транспорт, що використовується в цеху (насоси, транспортери, шнеки, аерозольний транспортер, електрокари) повинні повністю виключати рух сировини, напівфабрикатів і готової продукції вручну.

При виконанні цього листа графічної частини проекту складають графічну схему технологічних процесів молочних продуктів відповідно до асортименту у лінійній проекції.

Схема наочно демонструє взаємозв'язок технологічного процесу, обладнання, рух сировини, напівфабрикатів і готової продукції від моменту приймання до надходження готової продукції в камеру, як це викладено в пояснювальній записці.

Розпочинаються технологічні схеми з приймання сировини, потім зображуються лінії з виробництва основних продуктів, а в кінці-лінії по виробництву продуктів із вторинної сировини.

Як в курсовому, так і дипломному проектах апаратурно-технологічна схема зображується на листі формату А1.

Схема виконується без масштабу, але на ній відображається дійсна побудова машин і апаратів, в певному співвідношенні габаритних розмірів дрібного і крупного технологічного обладнання. Обладнання слід розміщувати по ходу технологічного процесу і нумерація його в плані виробничого корпусу повинна відповідати нумерації на технологічній схемі.

Тому нумерацію на технологічній схемі і плані заводу виконують одночасно.

Нумерацію вказують двома цифрами. Наприклад, якщо нумерація обладнання 2-1, то цифра 2 означає номер цеху, а один номер обладнання розміщеного в цьому цеху. Види сировини, напівфабрикатів готової продукції направлення потоків на апаратурно-технологічній схемі умовно позначаються арабськими цифрами, починаючи з номера 29 (молоко заготівельне, 30 - молоко пастеризоване, 31 - молоко нормалізоване і т.д. [11].

На схемі технологічних процесів над потоками руху молока і продуктів необхідно поставити умовні позначення тих показників технологічного і мікробіологічного контролю, відповідно до яких треба проводити аналіз на даному етапі.

Загальні операції, що здійснюються на одному обладнанні (теплова обробка, нормалізація, гомогенізація, розфасування) показуються один раз на лінії, яка входить чи виходить з обладнання. На лінії ставиться стільки цифр, скільки продуктів перероблено на даній технологічній операції. Якщо процес нормалізації не є безперервним, то перед тепловою обробкою показується резервуар, в якому готується суміш. При виробництві продуктів, в які входять сухе знежирене молоко чи наповнювачі (білкове молоко, йогурти і інші продукти) показується ємність для їх підготовки чи розчинення.

На технологічній схемі кожному виду продукту відповідає одна ємність. Якщо для резервування сировини, молока пастеризованого чи кефіру потрібно декілька ємностей, то на технологічній схемі зображується одна, а в плані - всі, отже кількість обладнання на технологічній схемі і плані може не співпадати.

Апаратурно-технологічні схеми зручно виконувати з використанням комп'ютерних технологій, застосовуючи різні графічні редактори.

Размещено на Allbest.ru