Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»

Факультет Пищевых и химических производств

Кафедра Технология бродильных производств и виноделие

Расчетное задание

по дисциплине Проектирование предприятий

Тема: «Проектирование завода по производству пива»

Студент группы ТБПВ - 91

Арзуманян И.А.

Руководитель проекта (работы)

Заздравных Г.Ф.

Барнаул 2013



Введение

В рамках курса «Проектирование предприятий» необходимо выполнить расчёт продуктов производства пива, подобрать необходимое оборудование, а также представить аппаратурно-технологическую схему производства пива, план цеха и необходимые разрезы.



1. Производственная мощность завода

Производственная мощность завода безалкогольных напитков определяется в декалитрах готовой продукции, выпускаемой в заданном ассортименте в течение календарного года.

Таблица 1 - Режим работы безалкогольного завода

Вид производства	Число смен в сутки	Число дней работы
	летом	зимой	в месяц	в год
пиво	2	1	21	238 (или 323 смены)

Составим таблицу 2 объема выпуска безалкогольных напитков в сутки и в год, исходя из принятого ассортимента и режима работы производства.

Таблица 2 - Ассортимент и объем выпускаемой продукции

№	Выпускаемая продукция	Выпуск, %	Вид тары	Вмести-мость тары, л	Число смен в сутки в летнее время	Число смен (суток) в году	Выпуск в сутки	Выпуск в год
							дал	шт.	дал	шт.
1	газированный напиток «Апельсин»	50	Бутылки	0,5	2	323 смены232 дня	9288	185 760	1500000	30000000
2	газированный напиток «Яблоко»	50	Бутылки	0,5	2	323 смены232 дня	9288	185 760	1500000	30000000
Итого в бутылках	100		0,5			18576	371520	3000000	60000000

2. Расчет продуктов, тары и вспомогательных материалов

Расчет количества основных продуктов напитка «Яблоко»

Расчет расхода сырья на 100 дал напитка «Яблоко» на спиртованном соке произведен для предприятия, на котором фактические потери сухих веществ при производстве напитка составляют 4,2%, в том числе при варке сахарного сиропа 1%, а расход диоксида углерода составляет 16 кг. Купажный сироп напитка готовят полугорячим способом.

Рецептура на 100 дал напитка «Яблоко» представлена в таблице

Таблица 3 Рецептура на 100 дал напитка «Яблоко»

Сырье	Содержание сухих веществ в готовом напитке	Содержание сухих веществ в сырье, % масс.
Сахар, кг	65,7	99,85
Кислота лимонная, кг	1,408	90,97
Сок яблочный, дм3	133,7	-
Колер, кг	0,48	70,0
Диоксид углерода, кг	4,0	-
Бензоат натрия	0,177	99,46

Сахар. Норма расхода сахара (при содержании сухих веществ 99,85%, влажностью 0,15%) наприготовление 100 дал напитка «Яблоко» с учетом принятых потерь сухих веществ рассчитывается по формулам:

в пересчете на сухие вещества (кг) напиток нория купажный сироп

, (2.1)

где Ср - содержание сухих веществ сахара в 100 дал готового напитка, кг;

П - фактические общие потери сухих веществ, %.

с учетом влажности (кг)

, (2.2)

где в - влажность сахара, %.

Яблочный сок. Расход сока на 100 дал напитка рассчитывают с учетом расхода той части сока, которая вносится в сироповарочный котел, в пересчете на сухие вещества производят по формуле:

(2.3)

где НД1 - расход сока для внесения в сироповарочный котел в пересчете на сухие вещества, кг;

Д0 - содержание сока в 100 дал готового напитка, дм3,

В2 - содержание сухих веществ в 1 дм3 сока, кг;

П - фактические общие потери сухих веществ, %.

Полученную величину расхода сока переводят в объемные единицы измерения по формуле:

(2.4)

где Н01 - количество сока, вносимого в сироповарочный котел, дм3.

дм3

дм3

Расчет величины расхода для той части сока, которая вносится в купажный сироп, в пересчете на сухие вещества производят по формуле:

(2.5)

где НД2 - расход сока, для внесения в купажный сироп в пересчете на сухие вещества, кг;

П1 - потери сухих веществ на стадии варки сахарного сиропа, %.

Полученную величину расхода сока переводят в объемные единицы измерения, используя формулу:

(2.6)

где Н02 - количество сока, вносимого в купажный сироп, дм3.

дм3

дм3

Норма расхода сока на приготовление 100 дал напитка, получаемого полугорячим способом, определяется из выражений:

- в пересчете на сухие вещества

НД = НД1 + НД2 (2.7)

- в пересчете на объемные единицы измерения

Н0 = Н01 + Н02 (2.8)

НД = 6,838 + 6,97 = 13,8 дм3

Н0 = 69,77 + 71,1 = 140,87 дм3

Лимонная кислота. Норма расхода лимонной кислоты на 100 дал готового напитка зависит от содержания сухих веществ лимонной кислоты, вносимой в напиток с соком, и определяется, как разность между содержанием сухих веществ кислоты в 100 дал готового напитка с учетом потерь сухих веществ и содержанием сухих веществ лимонной кислоты, вносимой с соком.

Для расчета содержания сухих веществ кислоты в 100 дал готового напитка с учетом потерь сухих веществ используют формулу:

, (2.9)

где Кн - содержание лимонной кислоты в 100 дал готового напитка по рецептуре, кг;

В - доля сухих веществ в лимонной кислоте, масс. %;

П - фактические общие потери сухих веществ, масс. %;

П1 - потери сухих веществ на стадии варки сиропа, масс. %.

Содержание сухих веществ лимонной кислоты, вносимой с соком, равно:

, (2.10)

где а - содержание сухих веществ лимонной кислоты, вносимой с соком, кг; К - содержание сухих веществ лимонной кислоты в 100 см3 сока по действующему стандарту, г;

Н0 - норма расхода сока на приготовление 100дал напитка, дм3.

кг

Рассчитав содержание сухих веществ в 100 дал готового напитка с учетом потерь сухих веществ и содержание сухих веществ лимонной кислоты, вносимой с соком, определяют норму расхода лимонной кислоты на 100 дал готового напитка:

- в пересчете на сухие вещества

НКС = КН - а (2.11)

- в натуральной массе

(2.12)

НКС = 1,323 - 1,126 = 0,197кг

кг

Диоксидуглерода. В соответствии с действующими нормативами максимально допустимый расход диоксида углерода на 100 дал напитка составляет 19 кг.

Учитывая, что в напитках содержание диоксида углерода составляет 0,4%, т.е. 4 кг в 100 дал напитка, потери диоксида углерода достигают 70-80%.

Примем потери диоксида углерода равные 75%, тогда расход его на 100 дал напитка составит:

(2.13)

,

где Нд - норма расхода диоксида углерода на приготовление 100 дал напитка, кг;

Сд - содержание диоксида углерода в 100 дал готового напитка по рецептуре, кг;

П2 - потери диоксида углерода, %.

Полученные при расчете данные о расходе сырья на производство 100 дал напитка «Яблоко», купажный сироп которого готовят холодным способом, приведены в.

Таблица 4 Расход сырья на производство 100 дал напитка «Яблоко»

Сырье	Расход сырья	Содержание сухих веществ в сырье	Потери сухих веществ
		%	кг	%	кг
Сахар, кг	68,57	99,85	68,47	4,2	2,87
Кислота лимонная, кг:
- для инверсии сахарозы	71,1	-	6,97	3,2	0,223
- для приготовления купажного сиропа	0,331	90,97	0,21	3,2	0,007
Сок яблочный, дм3	69,77	9,8г/100 см3	6,838	4,2	0,287
Колер, кг	0,49	70,0	0,34	3,2	0,011
Диоксид углерода, кг	16,0	-	-	-	-
Прирост сухих веществ за счет инверсии сахарозы, кг	-	100,0	1,08	4,2	0,045
Итого	-	83,9	-	-	3,443

Всего сухих веществ в 100 дал готового напитка за вычетом потерь сухих веществ содержится:

83,9 -3,443 = 80,457 кг

Расход сырья на производство напитка «Яблоко» представлен в таблице 5.

Таблица 5 Расход сырья на производство напитка «Яблоко»

Сырье	100 дал	1000 дал	В год
			500000 дал
Сахар, кг	68,57	685,7	1028550
Кислота лимонная, кг:	1,241	12,41	18615
Сок яблочный, дм3	69,77	697,7	1046550
Колер, кг	0,49	4,9	7350
Диоксид углерода, кг	16,0	160	240000
Бензоат натрия, кг	0,1857	1,857	2785,5

2.2 Расчет количества промежуточных продуктов и воды

Сахарный сироп. Согласно продуктовому расчету, в сиропе сухих веществ содержится:

685,7 Ч 0,9985 + 3,16 = 687,831 кг

В процессе варки и транспортирования сиропа теряется 1% сухих веществ, что составляет:

687,831 Ч 0,01 = 6,87 кг

т.е. в сиропе сухих веществ останется

687,831 - 6,87 = 680,961 кг

Сахарного сиропа с содержанием 65% сухих веществ будет:

или

,

где 1,3190 - плотность сахарного сиропа с содержанием 65% сухих веществ.

Для варки сиропа необходимо будет воды (с учетом 10% на испарение)

Раствор лимонной кислоты. Из лимонной кислоты готовят 50%-й рабочий раствор. В расчетном количестве лимонной кислоты 12,41 кг сухих веществ содержится

12,41 Ч 0,9097 = 11,289 кг

Масса рабочего раствора:

,

а объем

,

где 1,2204 - плотность 50%-го раствора кислоты.

Расход воды для приготовления рабочего раствора кислоты составит

22,578 - 12,41 = 10,168 кг

Раствор колера готовят пятикратным разведением его водой. Масса рабочего раствора из 4,9 кг колера будет равна

4,9 Ч 6 = 29,4 кг

При плотности раствора данной концентрации 1,047 объем его составит:

29,4 : 1,047 = 28,08 л

Воды для приготовления колера необходимо

28,08 - 4,9 = 23,18 кг

Раствор бензоата натрия. Из бензоата натрия готовят 9% раствор. В рассчитанном количестве бензоата натрия содержится 1,857 (0,9949 = 1,847).

Масса рабочего раствора составляет:

1,847 Ч (100: 9) = 20,53 л

Расход воды для приготовления рабочего раствора 20,53 - 1,847 = 18,68 л.

Количество продуктов, поступающих на приготовление купажного сиропа, представлено в таблице 6.

Таблица 6 Продукты для купажного сиропа напитка на 1000 дал

Продукт	Количество продукта, л	Количество сухих веществ, кг
Сахарный сироп	794,262	680,961
Сок яблочный	697,7	-
Раствор лимонной кислоты	18,500	11,289
Раствор колера	28,08	4,9
Раствор бензоат натрия	20,53	1,847
Всего	1559,072	698,997

Потери сухих веществ при купажировании и фильтровании принимаем равными 1,1%, что составляет

698,997 Ч 0,011 = 7,688 кг

В сиропе остается сухих веществ

698,997 - 7,688 = 691,309 кг

что соответствует

Газированная вода. Количество ее определяют как разницу между объемом напитка и купажного сиропа

1000 - 154,192 = 845,808 дал

Учитывая 10% потерь при сатурации и розливе, газированной воды будет требоваться:

845,808 : 0,9 = 939,786 дал

Полученные данные по расходу сырья, промежуточных продуктов напитка «Яблоко» производительностью 1500000 дал сводятся в таблице 7.

Таблица 7 Сводная таблица расхода основных и промежуточных веществ напитка «Яблоко» производительностью 500000 дал

Продукты	Количество	Продукты	Количество
Сырье	Промежуточные продукты
Сахар, кг	1028550	Сахарный сироп, дм3	1191,39
Кислота лимонная, кг	18615	Раствор лимонной кислоты, дм3	27,75
Сок яблочный, дм3	1046550	Раствор колера, дм3	42,12
Колер, кг	7350	Раствор бензоата натрия, дм3	30,78
Диоксид углерода, кг	240000	Купажный сироп, дм3	2312,85
Бензоат натрия, кг	2785,5	Газированная вода, дм3	140,97

2.3 Расчет количества основных продуктов напитка «Апельсин»

Расчет расхода сырья на 100 дал напитка «Апельсин» произведен для предприятия, на котором фактические потери сухих веществ при производстве напитка составляют 4,2%, в том числе при варке сахарного сиропа 1%, а расход диоксида углерода составляет 16 кг. Купажный сироп напитка готовят холодным способом.

Рецептура на 100 дал напитка «Апельсин» представлена в таблице 8

Таблица 8 Рецептура на 100 дал напитка «Апельсин»

Сырье	Содержание сухих веществ в готовом напитке	Содержание сухих веществ в сырье, % масс
Сахар, кг	95,14	99,85
Кислота лимонная, кг	1,87	90,97
Ароматизатор «Апельсин», дм3	0,70	-
Диоксид углерода, кг	3,22	-
Бензоат натрия	0,177	99,46

Сахар. Норма расхода сахара (при содержании сухих веществ 99,85%, влажностью 0,15%) на приготовление 100 дал напитка «Апельсин» с учетом принятых потерь сухих веществ рассчитывается по формулам:

в пересчете на сухие вещества (кг):

, (2.14)

где НС1 - норма расхода сахара с учетом на производстве в пересчете на сухие вещества, кг;

Ср - содержание сухих веществ сахара в 100 дал готового напитка, кг;

П - фактические общие потери сухих веществ, %.

с учетом влажности сахара (кг):

, (2.15)

где в - влажность сахара, %.

Лимонная кислота. Норма расхода лимонной кислоты на 100 дал готового напитка состоит из количества кислоты, используемой для инверсии сахарозы, и количества кислоты, расходуемой для внесения в купажный сироп. Расход кислоты для инверсии сахарозы с учетом потерь сухих веществ определяют по формулам:

- в натуральной массе:

, (2.16)

где Рк - расход кислоты для инверсии сахарозы с учетом потерь сухих веществ, кг;

С - норма расхода сахарозы с учетом влажности на производство 100 дал напитка, кг;

К - количество кислоты, расходуемое на инверсию 100 кг сахара, кг;

в пересчете на сухое вещество:

, (2.17)

где Рс - расход кислоты для инверсии сахарозы в пересчете на сухое вещество, кг;

В - массовая доля сухих веществ в лимонной кислоте, %,

Норма расхода лимонной кислоты на стадии приготовления купажного сиропа с учетом потерь сухих веществ рассчитывается по формулам:

- в пересчете на сухие вещества:

, (2.18)

где Нк1 - расход лимонной кислоты на стадии приготовления купажного сиропа с учетом потерь сухих веществ, кг;

Рр - содержание сухих веществ лимонной кислоты в 100 дал готового напитка, кг,

Рс - расход лимонной кислоты для инверсии сахарозы без учета потерь сухих веществ в пересчете на сухие вещества, кг;

П - общие потери сухих веществ, %;

П1 - потери сухих веществ на стадии варки белого сахарного сиропа, %;

- в натуральной массе:

, (2.19)

где Нк1 - расход лимонной кислоты на стадии приготовления купажного сиропа с учетом потерь сухих веществ, кг;

Нк2 - расход лимонной кислоты на стадии приготовления купажного сиропа с учетом потерь сухих веществ в пересчете на сухие вещества, кг.

,

.

Норма расхода кислоты на приготовление 100 дал напитка определяется из выражения:

- в пересчете на сухое вещество

НКС = РС + НК1; (2.20)

- в натуральной массе

НМ = РК + НК2 (2.21)

НКС = 0,678 + 1,231 = 1,909 кг;

НМ = 0,745 + 1,353 = 2,098 кг.

Ароматизатор. Расход ароматизатора на приготовление 100 дал напитка с учетом потерь сухих веществ (дм3):

, (2.22)

дм3

где А - содержание ароматизатора в 100 дал готового напитка, дм3.

Бензоат натрия. Расход бензоата натрия на приготовление напитка (содержание сухих веществ 99,46%, влажность 0,54%):

а) в пересчете на сухие вещества

, (2.23)

кг

где Ск - содержание сухих веществ бензоата натрия в 100 дал готового напитка, кг;

П - фактические общие потери сухих веществ, %.

б) с учетом влажности

, (2.24)

кг.

Диоксид углерода. В соответствии с действующими нормативами максимально допустимый расход диоксида углерода на 100 дал напитка составляет 19 кг. Учитывая, что в напитках содержание диоксида углерода составляет 3,22 кг в 100 дал напитка, потери диоксида углерода достигают 70-80%. Примем потери диоксида углерода равные 75%, тогда расход его на 100 дал напитка составит:

(2.25)

,

где Нд - норма расхода диоксида углерода на приготовление 100 дал напитка, кг;

Сд - содержание диоксида углерода в 100 дал готового напитка по рецептуре, кг;

П2 - потери диоксида углерода, % .

100 кг сухих веществ сахара при 45%-ной инверсии сахарозы дают прирост сухих веществ в количестве 2,36. Исходя из этого, рассчитывают количество сухих веществ (в кг), образующихся от 99,31 кгСВ сахара:

Учитывая потери сухих веществ в размере 4,2%, образовавшиеся от прироста сухих веществ, которые составляют 0,098 кгСВ сахара (2,34Ч4,2/100), рассчитывают общее количество сухих веществ, содержащихся в 100 дал напитка. Полученные при расчете данные о расходе сырья на производство напитка «Апельсин», приведены в таблице 9.

Таблица 9 Расход сырья на производство 100 дал напитка «Апельсин»

Сырье	Расход сырья	Содержание сухих веществ в сырье	Потери сухих веществ
		%	кг	%	кг
Сахар, кг	99,46	99,85	99,31	4,2	4,17
Кислота лимонная, кг:
- для инверсии сахарозы	0,745	90,97	0,678	4,2	0,028
- для приготовления купажного сиропа	1,353	90,97	1,231	3,2	0,039
Ароматизатор «Апельсин», дм3	0,723	-	-	-	-
Диоксид углерода, кг	12,9	-	-	-	-
Прирост сухих веществ за счет инверсии сахарозы, кг	-	100,0	2,34	4,2	0,098
Итого	115,18	-	103,55	-	4,33

Всего сухих веществ в 100 дал готового напитка за вычетом потерь сухих веществ содержится:

70,68 - 2,95 = 67,73 кг

Расход сырья на производство напитка «Апельсин» представлен в таблице 10.

Таблица 10 Сводная таблица расхода сырья на производство напитка «Апельсин»

Сырье	100 дал	1000 дал	В год
			1500000 дал
Сахар, кг	99,46	994,6	1491900
Кислота лимонная, кг	2,1	21	31500
Ароматизатор «Апельсин», дм3	0,7231	7,231	10846,5
Диоксид углерода, кг	12,9	129	193500
Бензоат натрия, кг	0,185	1,857	2775

2.4 Расчет количества промежуточных продуктов и воды

Сахарный сироп. Согласно продуктовому расчету, в сиропе сухих веществ содержится

994,6 Ч 0,9985 + 3,16 = 996,268 кг

В процессе варки и транспортирования сиропа теряется 1% сухих веществ, что составляет

996,268 Ч 0,01 = 9,96 кг

т.е. в сиропе сухих веществ останется

996,268 - 9,96 = 986,308 кг

Сахарного сиропа с содержанием 65% сухих веществ будет:

или

,

где 1,3190 - плотность сахарного сиропа с содержанием 65% сухих веществ.

Для варки сиропа необходимо будет воды (с учетом 10% на испарение)

Раствор лимонной кислоты. Из лимонной кислоты готовят 50%-й рабочий раствор. В расчетном количестве лимонной кислоты 21 кг сухих веществ содержится

21 Ч 0,9097 = 19,10 кг

Масса рабочего раствора:

а объем

,

где 1,2204 - плотность 50%-го раствора кислоты.

Расход воды для приготовления рабочего раствора кислоты составит

38,2 - 21 = 17,2 кг

Раствор бензоата натрия. Из бензоата натрия готовят 9% раствор. В рассчитанном количестве бензоата натрия содержится 1,857 (0,9949 = 1,847).

Объем рабочего раствора составляет:

л

Расход воды для приготовления рабочего раствора

20,53 - 1,847 = 18,68 л

Купажный сироп. Количество продуктов, поступающих на приготовление купажного сиропа, представлено в таблице 11.

Таблица 11 Продукты для купажного сиропа на 1000 дал

Продукт	Количество продукта, л	Количество сухих веществ, г
Сахарный сироп	1150,414	986,308
Раствор лимонной кислоты	31,30	19,10
Раствор бензоата натрия	20,53	1,847
Всего	1209,47	1007,25

Потери сухих веществ при купажировании и фильтровании принимаем равными 1,1%, что составляет:

1007,25 Ч 0,011 = 11,08 кг

В сиропе остается сухих веществ

1007,25 - 11,08 = 996,17 кг

что соответствует

= 1196,16 л

Газированная вода. Количество ее определяют как разницу между объемом напитка и купажного сиропа

1000 - 119,616 = 880,384 дал

Учитывая 10% потерь при сатурации и розливе, газированной воды будет требоваться:

Полученные данные по расходу сырья, промежуточных продуктов напитка «Апельсин» производительностью 1500000 дал сводятся в таблице 12.

Таблица 12 Сводная таблица расхода основных веществ напитка «Апельсин» производительностью 1500000 дал

Продукты	Количество	Продукты	Количество
Сырье	Промежуточные продукты
Сахар, кг	1491900	Сахарный сироп, м3	1725,63
Кислота лимонная, кг	31500	Раствор лимонной кислоты, м3	46,95
Ароматизатор «Апельсин», дм3	10846,5	Раствор бензоата натрия, м3	30,81
Диоксид углерода, кг	193500	Купажный сироп, м3	1794,24
Бензоат натрия, кг	2775	Газированная вода, м3	146,73



3. Расчет и подбор оборудования

3.1 Сироповарочное отделение

Транспортное оборудование. Для транспортировки сахара-песка в сироповарочные котлы применяют норию производительностью до 20 т/ч. Нория подбирается с учетом объемной плотности сахара-песка 0,8 т/м3.

Техническая характеристика нории

Производительность, т/ч	20
Высота нории, м, не более	45
Диаметр барабана головки, мм	500
Длина барабанов головки и башмака, мм	220
Ширина ленты, мм	175
Скорость движения: ленты, м/с	1,8
Шаг ковшей, мм	260
Размеры поперечного сечения труб норий в свету, мм	232Ч232

При непрерывном способе варки сахарного сиропа сахар-песок предварительно подрабатывают для освобождения его от металлических и других предметов. Для улавливания металлических предметов применяют магнитные уловители с постоянным магнитом, электромагнитные уловители. Наиболее крупные предметы отделяют наситах. Обычное рамное сито устанавливается на загрузочном бункере или непосредственно над сироповарочным котлом.

Бункер для сахара стальной, прямоугольной или цилиндрической формы с усеченной частью. Объем бункера (в м3 на полусменный расход сахара)

(3.1)

где Qсм- расход сахара на сменную производительность, т;

1,1 - коэффициент, учитывающий 10%-ный запас вместимости;

0,8 - объемная плотность сахара, т/м3.

V = 5,36 м3

Объем бункера принимаем в размере 6м3. Устанавливаем два бункера.

Оборудование для варки сахарного сиропа. В сироповарочном отделении устанавливают эмалированные реакторы, состоящие из нории, просеивателя-дозатора, дозатора для воды, растворителя для сахара и варки сиропа, насоса, фильтр-ловушки и холодильника.

Суточный расход сахара на газированные напитки составит: 10864,08 кг.

Исходя из расчета, что в 1 л сахарного сиропа содержится сахара 855,6 г, потребность в сиропе в сутки составит:

10864,08:0,8556 = 12697,6 л.

Принимаем к установке 2реактора типа РСЭрн-6,3-2-12 вместимостью 6300 л, наружным диаметром 2235 мм, высотой 5060 мм, электродвигатель мощностью 7,5 кВт с частотой вращения 1500об/мин, массой 4495 кг. Всего реакторов четыре: два реактора для проведения варки сиропа и два для инверсии сахарного сиропа. Оборачиваемость реактора в сутки:

при варке сахарного сиропа 12697,6/(6300 Ч 2 Ч 0,75) =1,343;

при инверсии сахарного сиропа 12697,6/(6300Ч 2 Ч 0,75) =1,343,

где 0,75 - коэффициент наполнения реактора.

3.2 Оборудование купажного отделения

Охлажденный инвертированный сахарный сироп перекачивается для хранения в закрытые вертикальные сборники, эмалированные типа СЗ .

Общая вместимость сборников для хранения сахарного сиропа (в м3)

, м2, (3.2)

УVсб = 10,2 м3

где Qсут- расход сахара, кг/сут;

0,838 - содержание сахара в 1 л сахарного сиропа, содержащего 64 г сахара в 100 г сахарного сиропа, кг.

Количество сборников

, шт, (3.3)

? 6 шт,вместимостью 200 л, диаметром 700 мм, высотой 1562 мм.

где V1 - вместимость одного сборника, принятого к установке, м3.

Сборникидругого сырья рассчитываются на суточный расход при коэффициенте заполнения 0,9. Сборник для лимонной кислоты рассчитывается на хранение 50% раствора при коэффициенте заполнения 0,8.

Суточный расход лимонной кислоты 216 кг. Кислота употребляется в виде 50%-ного раствора. Объемная плотность кислоты 0,8 т/м3. Объем сборника для лимонной кислоты

Vсб= = 0,64 м3.

Принимаем к установке 4 сборника вместимостью 200 л, диаметром 700 мм, высотой 1562 мм.

Суточный расход бензоата натрия 34,38 кг. Раствор бензоата натрия употребляется в виде 9 %-ного раствора. Объемная плотность 0,9 т/м3. Объем сборника для бензоата натрия

Vсб= = 0,016м3.

Принимаем к установке 1 сборник вместимостью 0,05м3.

Расход настоя в сутки составляет 688,05 л, тогда объем сборника для настоев будет равен 756,86л, т. е. 688,05 · 1,1. Принимаем к установке четыре сборника типа СЗ вместимостью 200 л, диаметром 700 мм, высотой 1562 мм.

Колер разбавляется водой в соотношении 1:5. Относительная плотность колера 1,347. Расход колера в сутки равен 96,48 кг. Объем сборника для колера:

Vcб = 1,1 · 6 ( л

Принимаем к установке 3сборника типа СЗ вместимостью 200 л, диа-метром 700 мм, высотой 1562 мм.

Купажные аппараты для безалкогольных напитков. Доза купажа 0,2 л на 1 л напитка. Количество газированных напитков, выпускаемых в сутки, 92880л. Количество купажа в сутки

92880 Ч 0,2= 18576л.

С учетом потерь в производстве 1% и запаса вместимости 15% требуемая вместимость купажных резервуаров составит

18576Ч 1,01 Ч 1,15 = 21576л.

При установке резервуаров вместимостью 3200 л количество купажей в сутки составит

21576 : (3200 Ч 0,9) ? 8 шт.

где 0,9 - коэффициент заполнения купажного аппарата.

Время приготовления купажа 2 ч. Принимаем к установке 8купажных аппаратов типа 106.21.3006 вместимостью 3200 л с лопастными мешалками. Рабочее давление в аппарате 0,3 МПа, масса аппарата 1150 кг.

Фильтр для купажа. Количество купажа с одного купажного резервуара 3200 Ч 0,9 = 2880 л. Время фильтрации одного купажа 1 ч. Принимаем к установке 1 фильтр-пресс В9-ВФС 423-5600-00 (размером плит 365Ч365 мм и в количестве 45 шт.) производительностью 3000 л/ч. Габаритные размеры: длина 1760 мм, ширина 770 мм, высота 1250 мм. Масса 478 кг. Мощность электродвигателя 2,8 кВт, частота вращения 1410 об/мин.

Теплообменник купажного сиропа рассчитывают аналогично теплообменникам сахарного сиропа. Принимаем к установке 1 пластинчатый теплообменник с площадью поверхности охлаждения F = 2 м2, число пластин N = 4 шт., поверхность одной пластины f = 0,5 м2.

Напорные сборники для купажа безалкогольных напитков. Количество купажа перед розливом с учетом 2,5 % потерь в производстве составит:

21576 Ч 1,025 = 22115,4л/сут.

Выдержка перед розливом 4 ч.

Принимаем 8 сборников ССЭрн-3,2-3(С-17) вместимостью 3200 л (диаметр с рубашкой 1700 мм, высота 2560 мм, масса 2485 кг).

Фильтрование купажного сиропа происходит на фильтрах-прессах, в которых происходит контролирование перепада давления.

Затем купажный сироп подается на пластинчатый теплообменник, где на выходе из аппарата контролируется температура напитка. После чего купажный сироп подается в напорные сборники.

3.4 Оборудование отделения водоподготовки

Для умягчения воды на проектируемом заводе безалкогольных напитков используются Н- и Na-катионитовые фильтры. К установке придается не менее двух фильтров, один из которых находится на регенерации, а другой - в рабочем состоянии [13]. Обменная емкость фильтров:

E = Fhl или E=Wг(Wн - Wк) (T + t) (3.4)

откуда площадь фильтрования (в м2):

(3.5)

где h - высота слоя катионита (h = 1,5 м);

l - обменная способность катионнта (l = 300);

Wн и Wк - начальная и конечная жесткость воды, г·экв./м3;

Т - время работы фильтра (Т = 10 ч);

t - время регенерации фильтра (t = 1,5 ч);

Wr - производительность установки, м3/сут.

Wr = QB nф (3.6)

здесь QB - расход воды по линиям автоматического розлива, м3/ч; n- число смен; ф- число часов работы в одну смену.

При установке двух фильтров площадь фильтрования одного фильтра (в м2):

f= F / 2 (3.7)

Диаметр фильтра (в м):

D = (3.8)

Суточное число регенераций одного фильтра:

z1 = ф / (T + t) (3.9)

где ф - время работы линий автоматического розлива в сутки.

Суточное число регенераций двух фильтров:

z = 2z1. (3.10)

Расход воды на взрыхление, регенерацию и отмывку (в м3/сут):

W = f h z K (3.11)

где К - удельный расход воды на одну регенерацию, м3/м3 катионита (K = 4,5 м3).

Полный часовой расход воды на установку (в м3):

Wn = Qв + W/ф (3.12)

Расход соли на одну регенерацию (в г):

h= EVd / 1000, (3.13)

где Е - удельная емкость поглощения катионита (Е = 300 г-экв./м3);

V- объемсульфоугля, м3;

V = (3.14)

4 - расход соли на регенерацию 1 г-экв. жесткости (d = 200 г/г · экв).

Расход воды на линию автоматического розлива:

Qв = 16,56 м3/ч

Wг = 16,56 · 2 · 8 = 264,96 м3/сут

F = = 19,3 м2

Устанавливаем три фильтра, тогда площадь фильтрования одного фильтра

f= 19,3/3 ? 6 м2.

Диаметр фильтра

D = = 2,76 м.

Суточное число регенераций одного фильтра

z1 = 16/(10 + 1,5) = 1,39.

Суточное число регенераций трёх фильтров

z =3 Ч 1,39 =4,17.

Расход воды на взрыхление, регенерацию и отмывку

W = 6 Ч 1,5 Ч 4,17 Ч 4,5 = 168,885 м3/сут.

Полный часовой расход воды на установку

Wn = 16,56 + =27,11м3.

Расход соли на одну регенерацию

k = = 573,6г

где V = м3

Объем емкости для умягчения воды рассчитывается на двухчасовой запас воды с учетом 10% запаса вместимости:

Vсб = Qв Ч 2 Ч 1.1 = 16,56 Ч 2 Ч 1,1 = 36,43м3

Объем емкости для фильтрованной воды рассчитывается по аналогии с емкостями для умягчения воды. Принимаем 1 шт.

4.4 Оборудование моечно-разливочного отделения

Оборудование участка автоматического розлива напитков

Часовая выработка напитков с учетом коэффициента использования оборудования отделения розлива (в дал):

(3.15)

где Ссм- выпуск продукции в смену, дал;

1,025 - коэффициент, учитывающий потери напитков при розливе и хранении;

8 - количество часов работы в смену;

е - технический коэффициент использования автоматической моечно-разливочной линии: при 6000 бут/ч и выше 0,8.

Число наливаемых в час бутылок вместимостью 0,5 л

Ч0,5 =

где n1 - количество безалкогольных напитков, наливаемых в бутылки вместимостью 0,5 л, %.

Часовая выработка безалкогольных напитков при розливе в бутылки для проектируемого завода производительностью 1 млн. дал, 100% продукции выпускается в бутылках вместимостью 0,5 л.

Сменный выпуск безалкогольных напитков

Ссм = Г/323 = 3000000/323 = 9288 дал.

Часовая выработка напитков

= 1487,5 дал

При розливе 100% всей продукции в бутылки вместимостью 0,5 л число наливаемых в час бутылок:

Ч0,5 = = 14875бутылок

Розлив безалкогольных напитков осуществляется на автоматической линии производительностью 20000 бутылок в час. Линия укомплектованы пакетоформирующим и пакеторасформировывающим автоматами, автоматом по выемке бутылок из ящиков, бутыломоечной машиной. В комплект линии также входят разливочно-укупорочный блок, автомат для бракеража бутылочной продукции, этикетировочный автомат, счетчики готовой продукции, транспортеры для перемещения ящиков и бутылок.

Для смешивания купажа безалкогольных напитков с водой и насыщения смеси диоксидом углерода предусматривается установка Б2-ВРР/6

Техническая характеристика установки Б2-ВРР/6

Производительность, л/ч Содержание диоксида углерода в напитке, % мас.	12000 0,6
Рабочее давление, МПа в колонне деаэрации в колонне насыщения в накопительной колонне	0,08 0,16 0,4
Давление поступающего диоксида углерода, МПа	0,6
Температура купажного сиропа, °С	8
Габаритные размеры, мм длина ширина высота	6300 2400 3475
Масса, кг	5040

Техническая характеристика линии розлива безалкогольных напитковБ2-ВРШ-20

Производительность, бутылок в час	20 000
Типы и вместимость (в мл) обрабатываемых бутылок (ГОСТ 10 117-72)	500
Расход водопроводной воды, м3/ч	16,0
пара, кг/ч	450
сжатого воздуха, м3/мин	3,6
диоксида углерода, кг/1000 л	23,0
моющего раствора, г СВ на 1 бутылку (для 1,2%-ного раствора каустической соды без повторного использования раствора), не более	1,3
Установленная мощность электродвигателей, кВт	79,1
Габаритные размеры (ориентировочно), мм
длина	42000
ширина	6600
высота	2500
Занимаемая площадь, м2	277,0
Масса, кг	47200

Оборудование отделения регенерации щелочи и станции приготовления дезинфицирующих растворов

Объем резервуара для приготовления и хранения щелочного и моющего растворов рассчитывается на такое количество щелочного раствора, которое требуется для заправки ванн бутыломоечных машин. При расчете учитывается 10% запаса вместимости.

Необходимо рассчитать количество бутылок подвергающиеся обработки в сутки (QБУТ):

Qбут = 14875 Ч 2 Ч 8 = 238000 бут/сут

где Qбут - количество бутылок подвергающихся обработке в час, бут/час;

2 - количество смен в цеху;

8 - количество рабочих часов в смену.

Соответственно расход щелочи 1кг на 1000 бутылок, следовательно, на 238000 бутылок будет израсходовано 238 кг щелочи на сутки.

Для получения концентрированного раствора щелочи 1кг щелочи разбавляют в 2,5л воды, тогда объем раствора составит:

Vр.щ. = 238 Ч 2,5 = 595 л = 0,6 м3

Объем сборника концентрированной щелочи рассчитывается с учетом коэффициента заполнения, который равен 0,75%:

Vс.к.щ. = 595 / 0,75= 793,3 л = 0,79 м3

Задаём диаметр d=1м и высчитаем высоту (Н) бака для концентрированной щелочи:

Н = = 1 м

Принимается таким же, как и для изготовления свежего щелочного раствора 0,79 м3.

Устанавливается 4 насоса для перекачивания агрессивных жидкостей.

Размещено на Allbest.ru