Оценка производственной деятельности ОАО Гормолокозавод "Артёмовский"

Заквасочник Г6-03-40 представляет собой термоизолированную ванну прямоугольной формы, в которой находятся две емкости для приготовления закваски. Емкость ушаты - это сосуды цилиндрической с ручками и крышками. Ушаты вставляют в решетки. Ванна сварная состоит из наружной и внутренней стенок, между которыми находится слой теплоизоляционного материала. Внутри нижней части ванны смонтированная парараспределительная головка, представляющая собой цилиндр с 144 отверстиями диаметром 3мм на боковой поверхности. Со стороны электрошкаф в ванну вмонтированы электронагревательный элемент мощностью 2,5 кВт и датчик блоков регулирования и измерения температуры.

Пар через парораспределительную головку подается в ванну при работе заквасочника в режиме пастеризации. Охлаждение молока осуществляется подачей холодной водой, а температура сквашивания поддерживается автоматически.

Рабочая вместимость двух ушатов 40 л, продолжительность нагрева и охлаждения молока 60 мин.

б- Л5-ОЗУ-0,63: 1 - наружная ванна; 2- внутренняя ванна- 3-- мешалка; 4-- переливная труба; 5 -- термопреобразователь сопротивления; 6 -- заливной патрубок; 7-- привод; 8-- моющая головка; 9-- конечный выключатель; 10-- крышка; 11 -- теплоизоляция; 12-- змеевик ледяной воды; 13-- змеевик пара; 14-- выпускной кран; 15 -- обратные клапаны; 16-- вентиль для слива и подачи воды в рубашку.

В молокоприемном отделении запроектированы 2 линии приемки молока, производительностью 20000 кг/ч каждая. Для охлаждения молока запроектированы охладители марки ООУ-25 с производительностью 25000 кг/ч

Время работы линии для приемки молока

Где: m-масса перерабатываемого молока

V-производительность оборудования

ф=128000/40000=3,2 ч принимаем 4 часа в первую смену

ф=92000/40000=2,3 ч принимаем 4 часа во вторую смену .

Для резервирования молока предусмотрено такое количество резервуаров, чтобы зарезервировать 80% молока поступающего на завод.

где m-масса перерабатываемого молока ,кг;

V- рабочий объем оборудования ,л

n=110000/30000=3,6 принимаем 3 резервуара MAV-30

Резервуары предназначены для хранения молока. Предусматривается 1 резервуар MAV-30 для обезжиренного молока сдатчикам.

Сепарирование

Предусматривается один сепаратор-сливкоотделитель марки Г9-ОСП-3М, и пластинчатой пастеризационно- охладительную установку ОКЛ-3. Время работы пластинчатой пастеризационно- охладительной установки:

ф=45000/10000=4,5 часа в первую смену.

ф=22900/10000=2,3 часа во вторую смену.

Время работы сепаратора-сливкоотделителя равно времени работы пластинчатой пастеризационно- охладительной установки.

Для охлаждения сливок установлен охладитель марки А1-ООЛ-3, время работы которого равно времени работы сепаратора-сливкоотделителя.

Далее сливки поступают в резервуары для промежуточного хранения сливок марки МАV. 10

Молоко с лактулозой

Нормализацию предусмотрено осуществлять в резервуаре марки МАV вместимостью 15000 кг. Нормализованную смесь будем очищать на сепараторе-молокоочистителе, который входит в комплект пастеризационно- охладительной установки марки А1-ОКЛ-10, которая обеспечивает температуру пастеризации 74-76 °С и гомогенизировать на гомогенизаторе марки К5-ОГА-10 производительностью 10000 кг/ч.

Время работы пластинчатой пастеризационно- охладительной установки: ф=28724/10000=2,9 часа.

Далее для пастеризованного молока предусмотрено два резервуара марки МАV вместимостью 15000 кг.

Для розлива молока предусмотрено 6 автоматов М6-ОРЗЕ. Время работы автоматов М6-ОРЗЕ рассчитываем по формуле (2.1):

ф=28724/(750*6)=6,3 часа.

Оборудование периодического действия

Необходимое количество оборудования периодического действия (n), шт., определяют по формуле:

где А - количество сырья, перерабатываемого на данном оборудовании в смену, кг;

- длительность операции или цикла, мин или ч;

G - единовременная загрузка оборудования, кг;

Т - длительность смены, мин или ч.

Техническую характеристику и расчет оборудования представляют в таблице 5.20.

Сыроизготовитель Я5-ОСЖ-1

Состоит из ванны, траверсы, привода, режуще-вымешивающего инструмента, трубопроводов, пульта управления.

Ванна представляет собой емкость с теплообменной рубашкой, имеющей коллектор для подачи теплоносителя. В центральной части днища вмонтирован патрубок для выгрузки сырного зерна. Траверса служит опорой привода режуще-вымешивающего инструмента. Последний выполнен в виде рамы, на которой расположены вымешивающие элементы. Привод сыроизготовителя позволяет бесступенчато изменять частоту вращения режуще-вымешивающего инструмента в пределах 2…20 мин^-1, а также реверсировать направление его движения. Частичный отбор сыворотки из ванны осуществляется через фильтр-отборник.

Сыроизготовители позволяют только вырабатывать сырное зерно . Формование и разрезка сырного пласта на бруски необходимой величины осуществляются с помощью тележек.

Сыроизготовитель Я5-ОСЖ-1:1-пульт управления; 2-режуще-вымешивающий инструмент; 3-траверса; 4-привод; 5-трубопровод для отвода теплоносителя; 6-трубопровод для подачи теплоносителя; 7-патрубок для выгрузки сырного зерна; 8-регулируемые опоры; 9-днище; 10-ванна; 11-теплообменная рубашка; 12-коллектор для подачи теплоносителя; 13-внутренняя емкость.

Маслоизготовитель периодического действия РЗ-ОБЭ

Он предназначен для выработки масла методом периодического сбивания сливок

Маслоизготовитель состоит из следующих основных узлов: емкости, станины с коробкой передач и органами управления, опорной стойки, ограждения, орошающего устройства, тележки и шкафа управления.

Емкость представляет собой два конуса из листовой нержавеющей стали, сваренных по основанию. На вершине одного из конусов смонтирован люк для выгрузки масла. Емкость снабжена смотровым окном и двумя кранами для спуска пахты.

Внутри емкости имеется наклонно приваренная лопасть для сбивания сливок и обработки масла. Внутренняя поверхность шероховатая (имеет пескоструйную обработку), что препятствует прилипанию масла.

Коробка передач передает вращение емкости от двухскоростного электродвигателя через клиноременную передачу. Переключение скоростей производят с помощью рукоятки, выведенной на переднюю сторону коробки передач, в пусковых кнопок управления двухскоростным электродвигателем.

Электродвигатель установлен в станине на поворотной плите, позволяющей регулировать натяжение ремней.

Ограждение маслоизготовителя состоит из изогнутой трубы, имеющей на концах проушины с рычагами для противовесов. Ограждения крепятся шарнирно к кронштейнам. Благодаря шарнирам ограждение может поворачиваться вокруг своей оси.

С поднятым ограждением при нажатии на кнопку «Пуск» электродвигатель не включается. Ограждения предотвращает доступ обслуживающего персонала в зону вращения емкости.

Душ маслоизготовителя представляет собой трубу с отверстиями, расположенную над емкостью. Душ служит для регулирования температуры сбиваемых сливок в результате теплопроводности стальной емкости, орошаемой сверху в зависимости от надобности холодной или горячей водой.

Тележка изготовлена из нержавеющей стали, предназначена для приема выгружаемых из емкости пахты и готового масла.

Сливки, заливают в маслоизготовитель на 40-50% его вместимости. Затем закрывают люк и опускают дугу. На реле времени устанавливают продолжительность сбивания сливок, на пульте управления включают электродвигатель привода на требуемую скорость. Плавным движением опускают в крайнее нижнее положение левый рычаг коробки передач, тем самым растормаживая емкость и включая фрикционную муфту, т.е.производя пуск маслоизготовителя.

По истечению установленного времени сбивания сливок и получение масленого зерна автоматически посредством реле времени отключается электродвигатель привода и включается звуковой сигнал. Из емкости выпускают и при необходимости производят промывку масленого зерна. После этого производят обработку масленого зерна. Готовое масло выгружают в тележку.

Маслоизготовитель периодического действия Р3-ОБЭ:1-опорная стойка; 2-емкость; 3-орошающее устройство (душ); 4-ограждение; 5-станина с коробкой скоростей; 6-тележка.

Таблица 5.20 - Техническая характеристика и расчет оборудования

Если в результате расчета получается дробное число, то принимают ближайшее большее целое число.

7. Организация технологического процесса

Уточнение режима работы предприятия осуществляется путем определения соответствия расчетного режима реальной организации технологического процесса производства проектируемого вида готовой продукции.

Основой определения соответствия является графическое изображение(график) последовательности выполнения технологических операций с учетом полного цикла работы и количества технологического оборудования. График организации технологического процесса производства основных видов продуктов должно обеспечить:

а) организацию производства в течение смены и суток с целью максимальной загрузки оборудования и более рационального использования рабочей силы;

б) сбалансированное распределение поступающего на переработку сырья; находящихся в переработке, на хранении и выходящих из переработки полуфабрикатов и готовых продуктов.

При построении графика определяется продолжительность и часовая интенсивность каждой операции с учетом массы полуфабриката и количества технологического оборудования.

Продолжительность рабочей смены -8 часов. Количество смен - 2.

Производство кисломолочных продуктов. Предварительная обработка молока: очистка молока 0,5 часа; пастеризация 1 час; гомогенизация 0,5 часа.

Основной технологический процесс производства ацидофильно-дрожжевого молока протекает в течение примерно 10-12 часов. Основной технологический процесс производства коломенского напитка протекает примерно за те же 10-12 часов.

В первую смену происходит загрузка сырья для производства кисломолочных продуктов. Тогда продукт будет готов во второй половине второй смены и будет расфасована до конца второй смены.

• 8. Теплотехнические расчеты
• Теплоэнергетические расчеты представляют собой расчеты количества тепла, необходимого для обеспечения проектной мощности предприятия, а затем расчет источников энергии, обеспечивающих это количество тепла.
• В качестве источников энергии используют пар и электроэнергию.
• Пар и вода используются на технологические и санитарно-бытовые нужды, а электроэнергия - на технологические цели и освещение.
• В качестве теплоносителей, при обработке пищевых продуктов. Кроме насыщенного пара и воды используют горячее растительное масло и воздух. Пищевые продукты также могут обрабатываться энергией инфракрасного излучения, токами промышленной и сверхвысокой частот.
• При дипломном проектировании определяют расходные коэффициенты воды, пара, электроэнергии, холода необходимые для обеспечения проектной мощности предприятия.
• Под расходными коэффициентами понимают расход воды, пара, электроэнергии, холода в целом по предприятию за определенный интервал времени, отнесенный к единице готовой продукции (м³/т, кВт·ч/туб и т.д.).
• Эти данные нужны для определения мощности силовых установок, составления графиков расхода воды, пара, электроэнергии, холода расчета системы паро- и водоснабжения.
• 8.1 Расчет расхода воды
• Воду на перерабатывающих предприятиях используют для производственных и хозяйственно-бытовых нужд.
• Производственные нужды - это технологические и технические направления использования воды: в качестве растворителя, как один из компонентов рецептуры продукта, на охлаждение и дефростацию, мойку и т.д.;
• Хозяйственно-бытовые нужды - это использование воды на душевые, устройства, полив территории и т.д.
• При расчете расхода воды на технологические нужды, пользуются технологической схемой производства, по которой определяют технологические операции, связанные с расходом воды и результатами продуктовых расчетов.
• Расчет расхода воды на технологические нужды осуществляется двояко, в зависимости от организации технологического процесса по технологическим параметрам производства, или по технической характеристике оборудования.
• Вода на технологические нужды используется в установке теплообменной трубчатой трехсекционной ВГ-5-О. По техническим характеристикам расход воды 12000 л/час = 11978,4 м?
• Вода на технические цели расходуется на мойку оборудования, полов и стен производственных помещений. Учет воды ведут либо по нормам расхода воды, либо по фактическому расходу воды при истечении ее из поливочных шлангов. Нормы расхода воды для мойки полов и стен (м³ на 1 м² площади):
• а) для производств, требующих особого санитарного режима (разделочный, консервный, маринадный, жироперерабатывающий цеха и т.д.) - 10·10³ м³/м² воды в смену;
• б) для производства с небольшим загрязнением пола и стен - 5·10³ м³/м² воды в смену.
• Расход воды для мойки емкостных аппаратов определяют исходя из их объема по уравнению:
• М = k V с n ,
• где М - количество воды, израсходованное на мойку одного аппарата, кг/смену;
• k - коэффициент заполнения емкости водой;
• V - объем аппарата, м³;
• с - плотность воды, кг/м³;
• п - число однотипных аппаратов, шт.

Наименование оборудования	Тип, марка	Объем аппарата м3	Количество	Расход воды для мойки кг/смену
Молокохранительный танк	В2- ОМГ-10	26,7	1	13,3
Центробежный насос	50 МЦ 16-6	0,2	1	0,15
Пастеризационная ванна	ВДП - 600	4,4	1	3,3
Установка теплообменная трубчатая трехсекционная	ВГ-5-0	1,6	1	1,2
Сепаратор молоко очиститель	ОМА-3М	0,77	1	0,6
Гомогенизатор	А1-ОГМ	2,69	1	2
Резервуар для производства коломенского напитка	РВГ - ХХХ-03-В	5,56	1	4,2
Резервуар для производства ацидофильного молока	РВГ - ХХХ-03-В	5,56	1	4,2
Резервуар для производства ацидофильно-дрожжевого молока	РВГ - ХХХ-03-В	5,56	1	4,2
Мембранный насос	ОНМ - 2	0,16	1	0,12
Линия розлива в пакеты по 1 л.	Л-5-ОПЛ	120	1	59,9
Итого			11	93,17

Для аппаратов малой емкости k = 0,5?0,75, для аппаратов большой емкости k = 0,25?0,5.

Мойку полов и стен производственных цехов проводят водой из шлангов. Расход воды в этом случае определяют по формуле:

где М - объемный часовой расход воды, м³/ч;

d - внутренний диаметр трубы (шланга), м;

щ - скорость истечения воды из шланга, м/с (щ = 1?2 м/с);

п - число водопроводных точек.

Внутренний диаметр трубы определяют по формуле:

d = d_н - 2д

где д - толщина трубы, м.

Обычно принимают n = 1 на 100 м² площади пола (S, м²), которую определяют по формуле:

S = a b,

где a, b - ширина и длина цеха, м.

Продолжительность одной мойки составляет 10?20 мин (2?3 раза в смену), что необходимо учесть при определении расхода воды в смену.

Расход воды на хозяйственно-бытовые нужды рассчитывают по приведенной ниже методике. В эту статью расхода входит вода, используемая в умывальниках, душах и туалетах, на мойку полов в служебных помещениях и конторах, на полив территории и т.д. по нормам расхода (таблица 7.1).

Таблица 7.1 - Нормы расхода воды

Статья расхода	Норма, м3
1. На хозяйственно-бытовые нужды (кроме душей) на 1 человека	25·10-3
2. Душ на 1 человека на 1 помывку	40·10-3
3. Душ на производствах, связанных с большим выделением пыли	60·10-3
4. Прачечная механическая на 1 кг сухого белья	60·10-3
5. Полив территории на 1 м2	2·10-3
6. Полив зеленых насаждений на 1 м2	4·10-3
7. Медицинский пункт на 1 больного	6·10-3
8. Лаборатория на 1 кран	(40?60)·10-3

Время расходования воды:

- на хозяйственно-бытовые нужды - равномерно на всю смену;

- на душ - 40?60 мин до и после смены;

- на стирку белья - на время работы прачечной.

Расход горячей воды можно принять приближенно в количестве 40 % от расхода холодной воды для соответствующей статьи расхода.

Расход энергии на нагрев горячей воды:

Q = Gc (t_к - t_н),

где Q - расход энергии, кДж/с (кВт);

G - массовый расход нагреваемой воды, кг/с;

с - удельная теплоемкость воды при t_cp, кДж/кг·К;

t_н, t_к - начальная и конечная температура воды, °С,

для умывальников t_к = 35 °С (загрязненные производства);

t_к = 25 °С (чистые производства);

для мытья полов и оборудования t_к = 35?50 °С.

Все статьи расхода воды сводят в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Расход воды, м³

Статья расхода	В час	В смену	В сутки	В год
		Холодная вода
На технологические нужды	11978,4	11978,4	11978,4	8624448
Для мойки аппаратов	93,17	93,17	93,17	33541,2
Мойка полов и стен	34,7	69,4	138,8	49968
На хозяйственно-бытовые нужды	35	280	560	201600
		Горячая вода
Для мойки аппаратов	32,27	32,27	32,27	11617,2
Мойка полов и стен	13,88	27,76	55,52	19987,2
На хозяйственно-бытовые нужды	14	112	224	80640
Итого	12166,72	12593	13082,16	4709577,6

По данным таблицы 7.2 определяют удельный расход воды на единицу готовой продукции:

где g - массовый удельный расход воды на единицу готовой продукции, кг/т (кг/туб, кг/кг и т.д.);

G - массовый расход воды, кг/ч (кг/смену, кг/сут, кг/год);

М - мощность предприятия по готовой продукции, кг/ч (туб/смену и т.д.);

V_уд - удельный объемный расход воды, м³/кг, (м³/туб…).

Удельный расход воды на единицу готовой продукции

8.2 Расчет расхода электроэнергии

Электроэнергия, потребляемая молзаводом используется для работы оборудования; для освещения основных и вспомогательных помещений; для технологических целей, для нагревательных целей и производства холода.

Отдельные категории потребителей электроэнергии делят на две группы:

- производственные токоприемники, куда включают установленную мощность всего технологического оборудования, использующего электроэнергию.

- осветительная электроэнергия.

Производственные токоприемники. Мощность токоприемников для технологических нужд определяют по паспортным данным оборудования завода-изготовителя.

Различают суммарную установленную мощность технологического оборудования и потребную мощность технологического оборудования. В данном случае, мощность характеризует потребность оборудования в электроэнергии. Для определения реального расхода электроэнергии сначала рассчитывают установленную мощность, а затем - потребную мощность токоприемников.

Установленную мощность производственных токоприемников определяют как сумму номинальной паспортной мощности токоприемников (оборудования), установленных в цехах и нормально работающих, а также мощность технологических аппаратов. Резервное оборудование или аварийное в расчет не принимают. Результаты расчетов установленной мощности оборудования вносят в таблицу 7.5.

Таблица 7.5 - Расчет установленной мощности

Оборудование	Количество единиц	Установленная мощность на единицу оборудования, кВт	Общая установленная мощность Pу, кВт
Молокохранительный танк	1	0,75	2,25
Центробежный насос	1	1,1	1,1
Пастеризационная ванна	1	0,55	0,55
Установка теплообменная трубчатая трехсекционная	1	0,75	2,25
Сепаратор молоко очиститель	1	4,5	2,25
Гомогенизатор	1	37	18,5
Резервуар для производства коломенского напитка	1	0,75	7,5
Резервуар для производства ацидофильного молока	1	0,75	7,5
Резервуар для производства ацидофильно-дрожжевого молока	1	0,75	7,5
Мембранный насос	1	1	2
Линия розлива в пакеты по 1 л.	1	31	62
Итого	11		113,4

Потребную мощность оборудования рассчитывают по формуле:

где Р_п - потребная мощность, кВт;

Р_у - суммарная установленная мощность, кВт;

К_с - коэффициент спроса;

К_з - коэффициент загрузки токоприемников (для пищевых предприятий К_з = 0,8?0,9);

К_о - коэффициент одновременности; для непрерывно действующего оборудования К_о = 0,9, для периодического оборудования К_о = 0,5?0,7;

з_т - КПД токоприемника (0,5?0,9);

з_с - КПД сети (0,9?0,95); для пищевых предприятий коэффициент спроса К_с = 0,55?0,95. Обычно принимают для расчетов К_с = 0,8.

Осветительная электроэнергия. Устанавливаемую мощность для освещения различных помещений определяют исходя из норм освещенности предприятий пищевых производств, Вт/м²:

- производственные помещения - 8?10;

- административные помещения - 10?46;

- производственно-вспомогательные помещения - 6?8;

- складские помещения - 4?5;

- коридоры, лестничные клетки, раздевалки, уборные - 2?3.

Расчет установленной мощности для освещения различных помещений сводят в таблицу 7.6.

Таблица 7.6 - Расчет осветительной электроэнергии

Наименование помещения	Норма освещенности, Вт/м2	Площадь помещения, м2	Потребная мощность Росв, кВт	Планируемая мощность лампы, Вт	Количество установленных ламп, шт.	Суммарная установленная мощность Ру.осв, кВт
Производственное помещение	8	400	3,2	100	32	57,6
Административное помещение	10	150	1,5	100	15	27
Производственно-вспомогательные помещения	6	80	0,48	100	6	8,64
Складские помещения	4	100	0,4	60	7	7,2
Коридоры, лестничные клетки, раздевалки, уборные	2	200	0,4	40	10	7,2
Итого		930	5,98		70	107,64

Потребную мощность для освещения определяют по формуле:

где P_осв - потребная мощность для освещения, кВт;

Р_у.осв - суммарная установленная для освещения мощность, кВт;

К_о - коэффициент одновременности (К_о = 0,5?1), принимают в среднем К_о = 0,8;

з_с - КПД сети (принимают 0,95).

Количество ламп (светильников) рассчитывают по следующей схеме.

Определяют площадь цеха:

S = A B,

где А, В - длина и ширина цеха, м.

Количество светильников в цехе рассчитывают по формуле:

n = n_a n_b ,

где п_а - число светильников в одном ряду, шт.;

n_b - число рядов светильников, шт.;

п_b = (В - 2а) / z,

n_a = (A - 2a) / z,

где А - длина цеха, м;

В - ширина цеха, м;

а - расстояние от стены до светильника, м;

z - расстояние между светильниками, м.

После суммирования потребности электроэнергии по всем статьям расхода определяют удельный расход электроэнергии:

где А_уд - удельный расход электроэнергии, кВт·ч/т (кВт·ч/туб и т.д.);

А_п - расход электроэнергии производственными потребителями, кВт·ч;

А_осв - расход электроэнергии для освещения, кВт·ч;

А_хол - расход электроэнергии для производства холода, кВт·ч;

М - годовая мощность предприятия, т (туб, и т.д.).

9. Автоматизация технологического процесса

Автоматизация играет решающую роль при организации промышленного производства по принципу: выпуск заданного количества продукции при минимуме материальных затрат и затрат ручного труда. В особенности актуальной автоматизация становится в отраслях промышленности, конечная продукция которых находит массовый спрос у потребителя и используется практический во всех производственных процессах. Автоматизированные системы управления технологическими процессами являются высшим этапом комплексной автоматизации и призваны обеспечить существенное увеличение производительности труда, улучшения качества выпускаемой продукции и других технико-экономических показателей производства, а также защиту окружающей среды.

Развитие современного производства идет по пути создания высокоэффективных промышленных установок, сопровождается интенсификацией технологических и производственных процессов и систем управления ими. При этом постепенно был осуществлен переход от ручного управления технологическими процессами к автоматизированным и далее - к полностью автоматическим.

На ОАО Гормолокозавод «Артемовский» объёмы перерабатываемого молока невелики, поэтому срок окупаемости нового оборудования достаточно долог, что делает нецелесообразным приобретение дорогого импортного автоматизированного оборудования.

В то же время увеличение ассортимента новых продуктов может обеспечить больший объём продаж. Однако увеличение ассортимента требует дополнительного специального оборудования, а соответственно затрат на его покупку и увеличение площадей.

Таким образом, при небольших объёмах и большом ассортименте продукции возникла потребность в быстропереналаживаемом автоматизированном оборудовании, которое заменяет 3-4 единицы существующего, и в дальнейшем может послужить основой для создания автоматизированного производства в условиях переработки средней мощности.

В связи с вышеизложенным целесообразно поставить на производство универсальные емкостные аппараты, унифицированные по конструктивно-технологическим признакам (рис. 9.1).

Рисунок 9.1 - Устройство универсального емкостного аппарата

Технологический процесс переработки молока в емкостных аппаратах представляет собой комплекс биохимических, микробиологических и физико-химических процессов, в результате которых его составные части претерпевают определенные изменения, формирующие органолептические показатели, структуру и качество готового продукта. Продолжительность процесса и последовательность технологических операций обусловливаются жесткими температурно-временными регламентами и особенностями механического воздействия на продукт. Процесс согласно действующим инструкциям достаточно длительный - до 26 ч, а количество регламентированных операций достигает 11. Поддержание параметров процесса в рамках регламента осложняется необходимостью проведения оператором ручных операций, таких как проверка качества сгустка, проба на кислотность и т.д. В настоящее время качество продуктов на ОАО Гормолокозавод «Артемовский» целиком зависит от соблюдения технологического регламента оператором. Причем из-за длительности процессов и большого ассортимента вырабатываемой продукции проконтролировать его работу практически невозможно.

Основой унификации универсальных емкостных аппаратов является особая конструкция теплообменной рубашки, используемая вместо традиционной трехстенной пароводяной рубашки с отдельным змеевиком охлаждения. Благодаря принудительному распределению теплохладоносителя тонким слоем по большой площади процесс теплообмена приближен к процессу в пластинчатом теплообменнике. В зависимости от температуры подаваемой в рубашку воды аппарат может использоваться как для низкотемпературной, так и для высокотемпературной обработки.

Система управления блоком подготовки теплоносителя позволяет быстро изменять параметры технологического процесса, мягкий нагрев теплоносителя исключает образование пригара на стенках аппарата. За счет особенностей программного обеспечения различные изменения технологических параметров возможны одновременно в нескольких резервуарах.

Конструкция универсального аппарата позволяет использовать различные системы подготовки теплоносителя: прямая подача пара в теплообменную рубашку с помощью барботера или принудительная подача теплоносителя (горячей воды).

Использование системы с прямой подачей пара обеспечивает высокую скорость нагрева, но при достаточно простой конструкции такая система подготовки теплоносителя имеет увеличенный расход пара, по сравнению с принудительной подачей.

Применение паяных пластинчатых теплообменников в системе с принудительной подачей теплоносителя повышает КПД использования пара, а также обеспечивает «мягкий» нагрев продукта. Получение горячей воды в замкнутом контуре происходит без эффекта газоводяной смеси, что способствует спокойной работе насоса. Система позволяет использовать на несколько аппаратов один блок подготовки теплоносителя, при этом регулирование температуры осуществляется независимо в каждой емкости (рис. 9.2).

Рисунок 9.2 - Система подготовки теплоносителя универсального емкостного аппарата

Различное назначение выполняемых аппаратами технологических операций предполагает несколько вариантов схем управления (табл. 9.1).

Таблица 9.1 - Варианты схем управления

Вариант управления

Основные средства автоматизации

Исполнительные механизмы

Ручное управление

Измеритель температуры

Запорная арматура

Полуавтоматическое управление отдельными операциями

Измеритель-регулятор температуры, таймер, сигнализатор уровня

Управляемые клапана

Автоматизированное управление технологическим процессом

Промышленный компьютер, программное обеспечение АСУ ТП

Управляемые клапана

Выполняемые технологические операции

Нагрев и выдержка при нормализации высокожирных сливок

Нагрев, выдержка, охлаждение при высоко-температурной обработке молока

Нагрев, выдержка, охлаждение при производстве кисломолочных продуктов, в т.ч. для детского питания, и производстве закваски

Выпускавшийсяранее аналог

Ванны нормализациитипа ВН

Ваннытипа ВДП

Закрытые емкостные аппараты и емкостные заквасочники

Технологические установки или участки

Предпочтительныйтипоряд (объём, м3)

0,63

0,63

1,0

0,1

0,2

0,35

0,63

1,0

1,25

2,0

2,5

Система подготовки тепло-носителя

Прямая подача

+

+

+

Принуди-тельная подача

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Схема управления

Ручное

+

+

+

Полу-автомат.

+

+

+

+

+

+

+

+

АСУ ТП

+

В данном проекте предполагается введение трех новых видов кисломолочной продукции. Применение программного обеспечения позволит изменять параметры технологического процесса одновременно в нескольких аппаратах (рис. 9. 3).

Управление процессом будет организовано таким образом, что порядок и время начала ручных операций задается программным обеспечением. Процесс автоматически продолжается только после подтверждения оператором выполнения ручной операции. Таким образом, оператор вынужден работать в рамках автоматизированной системы, и не может бесконтрольно изменять очередность и параметры процесса.



Рисунок 9.3 - Схема получения кисломолочной продукции различного ассортимента одновременно в нескольких аппаратах с единым блоком управления процессом и подготовкой теплохладоносителя

Возможность визуального контроля на экране монитора прохождения операций в каждой емкости, а также регистрация и протоколирование всех параметров позволяет осуществлять контроль не только за работой исполнительных механизмов, но и за действиями оператора.

Использование рубашки как для нагрева, так и для охлаждения снижает металлоемкость в среднем в 1,56 раза по сравнению с типовыми каталожными аппаратами, имеющими трехстенную рубашку.

Удельная скорость нагрева в аппарате с унифицированной теплообменной рубашкой минимум в 1,5 раза больше, чем в существующих конструкциях. Скорость охлаждения больше в 1,28 раза. Таким образом, использование новых емкостей снижает энергозатраты при производстве продукции и сокращает продолжительность технологического процесса, что благотворно сказывается на себестоимости получаемой продукции.

Автоматическое ведение процесса при использовании системы управления на базе промышленного компьютера сокращает трудозатраты и значительно облегчает работу оператора.

Преимущества автоматического ведения процесса

Снижение металлоемкости, повышение технологичности изготовления, упрощение конструкции и связанное с этим повышение эксплуатационных характеристик емкостных аппаратов. Появляется возможность создания автоматизированных установок и участков, способных гибко перестраиваться с выпуска одного продукта на другой. Работа оператора контролируется, он вынужден работать в рамках автоматизированной системы, и не может бесконтрольно изменять очередность и параметры процесса.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Соответствует государственным стандартам, техническим условиям предприятия и нормативной документации молочной промышленности.РТМ 27-72-15-82

10. Строительная часть и санитарная техника

10.1 Генеральный план предприятия

В комплекс сооружений ОАО Гормолокозавод «Артемовский» входят следующие объекты:

- производственный корпус;

- административно-хозяйственный корпус;

- контрольно-пропускной пункт;

- ограждение территории

- складские помещения;

- стоянка легкового автотранспорта на 6 м/мест;

- стоянка грузового автотранспорта;

- внутриплощадочные сети инженерно-технического обеспечения.

Генеральный план ОАО Гормолокозавод «Артемовский» представлен на рисунке 10.1

Технико-экономические показатели представлены в таблице 10.1

Таблица 10.1 - Технико-экономические показатели предприятия

Наименование показателей	Единицы измерения	Значение показателей
Площадь застройки	м2	1800
Площадь озеленения	м2	1200
Рабочая площадь здания	м2	630
Общая площадь здания	м2	820
Строительный объем надземной части	м2	2460
Общий строительный объем	м2	2800

Рисунок 10.1 - Генеральный план ОАО Гормолокозавод «Артемовский»

Условные обозначения

Строения

Зеленые насаждения

водопровод

канализация

теплосеть

электросеть

Экспликация помещений

Позиция	Наименование
1	Производственный корпус
2	Административно-бытовой корпус
3	Складские помещения
4	Стоянка грузовых машин
5	Стоянка легковых машин
6	Проходная

10.2 Компоновка технологического оборудования

На рисунке 10.2 представлено расположение помещений в производственном корпусе ОАО Гормолокозавод «Артемовский».

Рисунок 10.2 - Расположение помещений в производственном корпусе ОАО Гормолокозавод «Артемовский»

Производственный корпус включает следующие помещения:

1. Сметанный участок.

2. Аппаратный участок.

3. Участок восстановления сухого молока.

4. Фасовочный участок.

5. Творожный участок.

6. Лабораторию.

7. Бытовые, хозяйственные, санитарные помещения.

Как уже отмечалось ранее, кисломолочная продукция производится на сметанном участке.

В ходе реконструкции цеха будет приобретено новое оборудование с целью расширения ассортимента выпускаемой кисломолочной продукции. В связи с этим необходимо определить местоположение в цехе нового оборудования.

При компоновке следует учитывать, что крупногабаритное оборудование следует размещать в глубине цеха с тем, чтобы обеспечить максимальное освещение рабочих мест.

Технологическая линия производства кисломолочных напитков резервуарным способом представлена на рисунке 10.3.

Рисунок 10.3. Схема технологической линии производства кисломолочных напитков резервуарным способом

1- емкость для сырого молока; 2 - насосы; 3 - пастеризационная ванна: 4 - охладительная установка; 5 - пульт управления; 6 - возвратный клапан; 7 - сепаратор-нормализатор; 8 - гомогенизатор; 9 - емкость для выдерживания молока; 10 - емкость для кисломолочных напитков; 11 - смеситель; 12 - заквасочник

На рисунке 10.3 показано размещение технологического оборудования для производства вводимых в производство кисломолочных продуктов. Схема расположения оборудования выбрана с учетом того, что на этом участке производятся другие кисломолочные продукты и с учетом применения вводимого оборудования для организации производства других продуктов.

Экспликация оборудования

Молокохранительный танк	1
Центробежный насос	2
Пастеризационная ванна	3
Установка теплообменная трубчатая трехсекционная	4
Сепаратор молокоочиститель	5
Гомогенизатор	6
Заквасочник	7
Резервуар для производства коломенского напитка	8
Резервуар для производства ацидофильного молока	9
Резервуар для производства ацидофильно-дрожжевого молока	10
Линия розлива в пакеты по 1 л.	11
Оборудование не относящееся к теме дипломного проекта

10.3 Расчет санитарно-бытовых помещений

К вспомогательным помещениям, входящим в состав ОАО Гормолокозавод «Артемовский», относятся: бытовые помещения (гардеробные, душевые, уборные, умывальные), контора, пункт питания и медицинский пункт.

Бытовые помещения имеют естественное освещение, искусственное освещение применяется для коридоров, гардеробно-душевых блоков, умывальных на 1-6 кранов и уборных на 1-2 унитаза.

Освещение естественным светом определяется по формуле 10.1.

S_o = (F * O_c) / 100, (10.1)

где S_o - суммарная площадь оконных проемов, м²;

F - площадь пола, м²;

О_с - норма освещенности, % (Ос=26 %).

На ОАО Гормолокозавод «Артемовский»

S_o = (100 * 26) / 100 = 26 м²

На ОАО Гормолокозавод «Артемовский» норма освещенности бытовых помещений соответствует нормативам.

Для предприятий пищевой промышленности нормативная площадь бытовых помещений принимается от 2,5 до 3,5 м² на одного человека. Расчет площадей бытовых помещений следует производить на 90 % списочного состава работающих в наибольшей смене.

Численность работников ОАО Гормолокозавод «Артемовский» - 119 человек. В одну смену 60 человек.

Расчет площадей бытовых помещений (гардеробные, уборные, умывальные) проводится на 90 % списочного состава работающих в смене.

Расчет площади определяется по формуле:

S = S_n * n * к, (10.2)

где S_n - нормативная площадь бытовых помещений на одного человека (S_n= 2,5м²/чел)

n - количество работающих, (n = 60 чел) к = 0,9 (90%)

S = 2,5 * 60 * 0,9 = 135 м²

Площадь комнаты для приема пищи составляет 20 м². Она оборудована кипятильником, микроволновой печью, холодильником и умывальником. Количество посадочных мест - 12. Вблизи комнаты приема пищи расположены уборные с умывальниками.

Помещение дежурного персонала располагается при входе (выходе) работающих в цех после прохождения гардеробного блока.

При входе в производственные цеха устоен санитарный пост, оборудованный умывальником.

10.4 Теплоснабжение, вентиляция, водоснабжение

Теплоснабжение. На ОАО Гормолокозавод «Артемовский» источником тепла является теплоцентраль (ТЭЦ). ТЭЦ размещена за пределами завода. К заводу подведены теплопроводы (наружные сети).

Согласно СН-245-71 температура в холодный период в помещениях должна составлять 17-19 °С, относительная влажность воздуха - 60-30%, скорость движения воздуха не более 0,3 м/сек. В теплый период годасоответственноо - 20-23 °С, 60-30%, 0,2-0,5 м/сек.

Расход тепла на отопление производственного цеха ОАО Гормолокозавод «Артемовский» произведем по формуле:

Q = qv (t_в - t_р.н.) ,

где Q - максимальный часовой расход тепла, Вт;

q - удельная тепловая характеристика, Вт/(м³ град) по таблице 9.2;

v - строительная кубатура здания, м³;

t_в - средняя (преобладающая) температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений, ^о С;

t_р.н. - расчетная наружная температура, ^о С.

Q = 0,45 1,163 * 2800 (18 - 15) = 4396 Вт

Годовой расход тепла на отопление определяют по уравнению:

Q_год = 4396 260 24

где, Q_год - годовой расход тепла, МВт;

Z - продолжительность отопительного периода, сут;

t_{ср.от.пер.} - средняя температура отопительного периода, ⁰С.

Вентиляция. На ОАО Гормолокозавод «Артемовский» используется вытяжная естественная вентиляция через вентиляционные каналы.

Произведем расчет вентиляции по кратности обмена воздуха в соответствии с ведомственными санитарными нормами.

L = mv,

где L - воздухообмен, общее количество вентиляционного воздуха, м³/ч;

m - кратность воздухообмена;

v - внутренняя кубатура помещений, м³.

L = 2800* 30 = 84000 м³/ч

Водоснабжение. Источником водоснабжения на ОАО Гормолокозавод «Артемовский» является городской водопровод.

Расход холодной водопроводной воды на технологические и технические нужды рассчитан в разделе 6.

Данные по расходу холодной воды на хозяйственно-бытовые нужды приведены в таблице 10.2.

Таблица 10.2 - Расход холодной воды на хозяйственно-бытовые нужды

Вид расхода	Кол-во потребителей	Норма расхода	Расход в сутки, л
Для питья и личной гигиены	60 чел	25 л/чел	1500
Для душа	60 чел	40 л/чел	2400
На полив зеленых насаждений	1200 м2	4 л/м2	4800
На мытье полов, стен	820 м2	5-10 л/м2	4100
Итого			12800

Горячая вода поступает на предприятие в готовом виде от источника теплоснабжения (ТЭЦ).

Канализационная система. Сточные воды ОАО Гормолокозавод «Артемовский» принимаются городской канализационной сетью. Сточные воды поступают в единую городскую общесплавную канализационную сеть. При приеме сточных вод общесплавной городской канализацией к ней присоединяют сливы от технологического оборудования, выпуски от санитарных приборов, приемники ливневых вод.

Производственные сточные воды перед пуском в канализацию очищаются от жира. Для осуществления этой очистки предусматривают внутрицеховые установки. На ОАО Гормолокозавод «Артемовский» для задержания жировых веществ установлены жироуловители. Все производственные, хозяйственно-фекальные, ливневые стоки проходят очитку на городских очистных сооружениях. Сброс в водоемы производственных и бытовых стоков без соответствующей их очистки и обеззараживания запрещается.

Расход сточных вод G_ст определяют по формуле

G_ст = (0,85 ? 0,95) • G_расч, м³/ч, (9.8)

где G_расч - расчетный расход водопроводной воды, м³/ч.

G_ст = 0,85 • 65,7 = 55,8 м³/ч

Расчетный расход воды определяют по формуле

G_расч = G_хп + G_душ + G_произв + G_{нар.пож} + G_вн.пож, (9.8)

где G_хп - расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, м³/ч;

G_душ - расход воды на пользование душем, м³/ч;

G_произв - расход воды на производственные нужды, м³/ч;

G_{нар.пож} - расход воды на наружное пожаротушение, м³/ч;

G_вн.пож - расход воды на внутреннее пожаротушение, м³/ч.

G_расч = 0,527 + 2,63 + 17,5 + 36 + 9 = 65,7 м³/ч

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды определяется по формуле

G_хп = k • ??_хп • N_i, (9.10)

где k - коэффициент часовой неравномерности водопотребления k =1,5-3;

?_хп - норма расхода воды на одного работника (для горячих цехов, ?_хп = 0,0056, для остальных ?_хп = 0,0031), м³/ч;

N_i - число работающих в смену человек.

G_хп = 2 *(0,0056*40+0,0031*20) = 0,572 м³/ч

Расход воды на пользование душем определяется по формуле

G_душ = 0,75 • ?_душ • n, (8.8)

где 0,75 - коэффициент, учитывающий фактическое время помывки (45 мин).

?_душ - норма расхода воды на одну душевую сетку, ?_душ = 0,5, м³/ч;

n - количество душевых сеток, шт. (принимают из расчета пользования одной душевой сеткой шести человек).

G_душ = 0,75 • 0,5 • 7 = 2,63 м³/ч

Расход воды на производственные нужды определяют по технологическим операциям или по количеству водоразборных точек в здании.

Определение расхода воды по технологическим операциям производят по формуле

G_произв = k • ??_пр • М_i, (8.8)

где к- коэффициент неравномерности водопотребления (1,5);

?_пр - норма расхода воды на технологическое оборудование и приготовление продукции (см. п. 6);

М_i - часовая производительность предприятия.

G_произв = 1,5 * 11,6 = 17,5 м³/ч

Определение противопожарного расхода воды:

- расход воды на наружное пожаротушение (из наружных гидрантов) определяют по формуле

G_{нар.пож} = ?_{нар.пож} • n_пож, (8.8)

где ?_{нар.пож} - расход воды на один пожар (принимают: для зданий объемом до 5 тыс. м³, ?_{нар.пож} = 36 м³/ч; для зданий объемом до 20 тыс. м³, ?_{нар.пож} = 72 м³/ч);

- количество одновременных пожаров (при площади предприятия до 1,5 км², n_пож =1).

- расход воды на внутреннее пожаротушение (из пожарных кранов) вычисляют по формуле

G_вн.пож = ?_вн.пож • n_с, (8.8)

где ?_вн.пож - расход воды на одну струю, ?_вн.пож = 9 м³/ч;

n_с - количество пожарных струй (при объеме здания до 25000 м³, n_c = 1).

G_{нар.пож} = 36 •1=36 м³/ч;

G_вн.пож = 9 •1= 9 м³/ч;

Охрана труда

Охрана труда - система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально - экономические, организационно - технические, санитарно - гигиенические, лечебно профилактические мероприятия.

На заводе разработана система провидения инструктажа по Технике безопасности, пожарной безопасности и электробезопасности. Существует должность инженера по ОТ, который проводит вводный и внеочередной инструктаж в рамках предприятия.

Все работники, занятые при производстве молочной продукции, включая руководителей и специалистов производств, обязаны проходить обучение, инструктажи, проверку знаний по охране труда в соответствии с Порядком обучения по охране труда и проверки знаний требований охраны труда работников организаций, утвержденным постановлением Министерства труда и социального развития Российской Федерации и Министерства образования Российской Федерации от 13 января 2003 г. № 1/29 (зарегистрировано Министерством юстиции Российской Федерации регистрационный № 4209 от 12 февраля 2003 г.).

Принятые на работу, ознакамливаются со сводом правил и мер безопасности. Также при применении труда женщин работодатель должен руководствоваться Перечнем тяжелых работ и работ с вредными или опасными условиями труда, при выполнении которых запрещается применение труда женщин, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 25 февраля 2000 г. № 162.

При применении труда несовершеннолетних работодатель должен руководствоваться Перечнем тяжелых работ и работ с вредными или опасными условиями труда, при выполнении которых запрещается применение труда лиц моложе восемнадцати лет, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 25 февраля 2000 г. № 163.

Работники должны проходить обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические (в течение трудовой деятельности) медицинские осмотры в соответствии с приказом Министерства здравоохранения Российской Федерации от 10 декабря 1996 г. № 405 "О проведении предварительных и периодических медицинских осмотров работников" (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 31 декабря 1996 г. № 1224).

Условия труда на рабочих местах должны соответствовать требованиям действующих нормативных актов, утвержденных в установленном порядке.

На предприятии созданы благоприятные условия санитарно-бытового обслуживания. Есть отдельная комната отдыха, туалет. Имеется раздевалка, у каждого сотрудника отдельная кабинка. На предприятии предназначена спецодежда. У каждого индивидуальная и подписана. Все инструктажи на предприятии проводятся ответственно, по специальным программам.

Можно сделать вывод - на заводе уделяется большое внимание безопасности условий труда и охране труда работников.

10.5 Экологическая экспертиза

В соответствии с санитарной классификацией предприятия СН 245 - 71, санитарная защитная зона ОАО «Артемовский» - составляет 50 м, как предприятие 5 класса. Котельная работает круглый год для отопления и горячего водоснабжения производственных помещений. Топливом служит уголь Павловского месторождения. Выброс пыли угля в атмосферу при разгрузке угля из автомашин, сдувание поверхности штабеля классифицированы как один неорганизованный источник выброса 3 типа. Измельчение угля до кондиционных размеров производится в, дробильном отделении Производительность 1 т/час. Выброс пыли угля осуществляется через проем укрытия размером 7 м на 3 м. Дымовые газы, образующиеся в процессе сгорания топлива, подвергаются очистке в циклоне марки ЦН - 15 по одному за каждым котлом, эффективность очистки которых составляет 75 %.

ОАО «Артемовский» имеет свой автотранспорт. Пробег по территории предприятия одного автомобиля при въезде (выезде) составляет не более 100 м. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу происходят в момент разогрева двигателя, парковки машин и въезде (выезде).

В боксе мойки цистерн молоковозов осуществляется мойка цистерн. Дважды паром, затем теплым раствором каустической соды. Моющий раствор через подсоединяющий шланг удаляется в трубу канализации. Вентиляция в боксе не предусмотрена. Выбросы натрия гидроокиси осуществляются через проем ворот бокса.

Аммиачная компрессорная служит для снабжения хладагентом камеры холодильников и для охлаждения емкостей с молоком. Течка молока из системы охлаждения происходит при наличии неплотностей в корпусах компрессоров и в местах соединения трубопроводов. Пары аммиака удаляются в атмосферу вместе с вентиляционным воздухом с помощью вентиляторов.

В цельномолочном цехе для расфасовки молока и других цельномолочных продуктов используются полиэтиленовые пакеты и пакеты из ламинированного картона фирмы «Тетра-Рекс». Процесс запаивания полиэтиленовых пакетов не сопровождается выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, так как выделение летучих продуктов полиэтилена происходит только на стадии изготовления термоусадочной пленки на заводе изготовителя. Упаковка продукции в пакеты из ламинированного картона происходит под давлением сжатого воздуха - выбросов загрязняющих веществ в атмосферу нет. Для упаковки сметаны с помощью формовочно-фасовочного автомата М6-ОРЗ-6-1 из полистировочной ленты изготавливается тара, при этом в атмосферу выделяется стирол и оксид углерода. Выбросы осуществляются с помощью вытяжной вентиляции.

В цехе мороженного выбросов загрязняющих атмосферу нет.

В сварочном цехе имеется один аппарат электродуговой сварки и один аппарат газорезки. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу происходят с помощью вентиляции.

В ремонтном боксе, производят зарядку аккумуляторов, и для мойки деталей имеется ванна с керосином. Выбросы паров серной кислоты и керосина осуществляются естественным способом через проем двери.

В механическом цехе выбросы от двух токарных и заточного станков осуществляются с помощью вытяжной вентиляции.

В столярном цехе выбросы древесной пыли происходят через вентиляцию.

Перечень загрязняющих веществ выбрасываемых в атмосферу представлен в табл.