Антикорозійний захист обладнання

Технологічна схема виробництва пастеризованого молока. Будова обладнання: сепаратор-молокоочисник, гомогенізатор, пластинчатый пастеризатор молока. Механічний розрахунок обладнання. Конструкційні матеріали антикорозійного захисту машин і апаратів.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 24.01.2016
Размер файла 2,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДВНЗ "Український державний хіміко-технологічний університет"

(повне найменування вищого навчального закладу)

Обладнання та технології харчових виробництв

(повна назва кафедри, циклової комісії)

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

Антикорозійний захист обладнання

З спеціальності обладнання переробних та харчових виробництв

Бутенко

Наталії Володимирівни

м. Дніпропетровськ

2015

Зміст

Реферат

Вступ

1. Характеристика сировини та технологічної схеми

1.1 Первинна обробка та транспортування молока

1.2 Приймання та оцінка якості молока

1.3 Способи очищення молока

1.4 Режими охолодження молока

1.5 Гомогенізація молока

1.6 Технологічний процес виробництва пастеризованого молока

1.7 Сепарування і нормалізація молока

2. Характеристика основного технологічного обладнання

2.1 Сепаратор-молокоочисник А1-ОЦМ-10

2.2 Пастеризаційно-охолоджувальна установка пластинчаста А1-ОКЛ-3

2.3 Гомогенізатор А1-ОГМ

2.4 Пакування молока

3. Продуктивний розрахунок для питного молока з м. д. ж.3,2%

3.1 Розрахунок сепаратора

4. Механічний розрахунок

4.1 Енергетичний розрахунок

4.2 Кінематичний розрахунок

4.3 Розрахунок пасової передачі

4.4 Розрахунок питомого навантаження на підставу

4.5 Розрахунок товщини стінки корпусу апарату

5. Антикорозійний захист обладнання

5.1 Аналіз агресивності середовища

5.2 Розробка антикорозійного захисту обладнання

Список літератури

Реферат

Ст.53, рис.8 , табл.4., джерело19

Ключові слова: ПАСТЕРИЗОВАНЕ МОЛОКО, ОБЛАДНАННЯ, АНТИКОРОЗІЙНИЙ ЗАХИСТ.

Мета курсового проекту: розробка антикорозійного захисту для технологічної лінії з виробництва пастеризованого молока.

У загальній части розглянуто метод отримання пастеризованого молока. Наведено опис обладнання для виробництва молока. Обчислені основні технологічні параметри виробництва пастеризованого молока і проведені механічні розрахунки обладнання. Запропоновані рішення захисту обладнання від корозії.

Вступ

Молоко - продукт харчування, найбільш досконалий за своїм складом. Цінність молока полягає в ідеальній збалансованості поживних речовин. Молочні продукти грають величезну роль у харчуванні людини, забезпечуючи організм необхідними для здоров'я елементами.

Молоко - незамінний продукт, особливо для дитячого харчування. Молоко різних сільськогосподарських тварин відрізняється за хімічним складом і поживної цінності. Найбільш широко в харчуванні людей використовується коров'яче молоко. У раціоні народів різних регіонів присутній також молоко кіз, овець, кобил, верблюдиць, ослиць, буйволиць, самок зебу, яка, північного оленя.

Молоко - складний продукт за своїм хімічним складом. До складу молока входять: вода, білки, молочний жир, молочний цукор - лактоза, мінеральні речовини і мікроелементи - кальцій і фосфор, більшість відомих вітамінів, ферменти, що сприяють травленню; гормони, імунні тіла, гази, мікроорганізми, пігменти.

Молоко - сировина для виробництва кисломолочних продуктів і напоїв, сиру, вершкового масла, вершків, морозива.

Молочна промисловість випускає коров'яче молоко пастеризоване, стерилізоване, топлене, згущене, сухе.

1. Характеристика сировини та технологічної схеми

1.1 Первинна обробка та транспортування молока

Молочні продукти високої якості можна виробити тільки з доброякісного сирого молока. Доброякісне молоко характеризується нормальним хімічним складом, оптимальними фізико-хімічними та мікробіологічними показниками, що визначають його придатність до переробки. Зміна властивостей і, особливо, мікробіологічних показників сирого молока в значній мірі обумовлено життєдіяльністю мікроорганізмів, які потрапляють в молоко при недотриманні санітарно-гігієнічних правил доїння, утримання тварин, миття обладнання для доїння, зберігання і транспортування молока. Щоб запобігти бактеріальне забруднення сировини, необхідно не тільки дотримуватися санітарних та ветеринарні правила отримання молока, але і піддавати його первинній обробці. Мета первинної обробки - забезпечити стійкість молока при його транспортуванні і зберіганні.

Первинна обробка включає наступні процеси: очищення, охолодження і зберігання до відправлення на переробку або в реалізацію.

Для видалення механічних домішок молоко фільтрують, пропускаючи через тканину, а потім направляють на подальшу очистку. Для очищення застосовують фільтри різних систем, де робочими елементами служать ватяні диски, марля, синтетичні матеріали, металеві сітки та ін. В даний час для очищення молока використовують сепаратори-молокоочисники, в яких механічні домішки видаляються під дією відцентрової сили. Після очищення молоко слід негайно охолоджувати для пригнічення росту мікроорганізмів. Для охолодження молока використовують пластинчасті охолоджувачі.

Охолоджене (не вище 6 ° С) молоко транспортують на великі молочні підприємства в металевих флягах, цистернах за допомогою автомобільного, залізничного та водного транспорту. Фляги для молока місткістю 36 ... 40 л виготовляють з алюмінію і сталі. При транспортуванні великих кількостей молока застосовують автоцистерни з нержавіючої сталі та алюмінію. Вони мають ізоляцію і забезпечені герметично закриваються люками.

1.2 Приймання та оцінка якості молока

На молокопереробних підприємствах існує певний порядок приймання та оцінки якості молока. Приймання здійснюють відповідно до вимог чинного стандарту на молоко натуральне коров'яче. Молоко натуральне коров'яче повинно бути отримано від здорових тварин, від фільтровано та охолоджене в господарстві не пізніше ніж через 2 години після доїння до температури не вище 6 ° С.

Молоко залежно від органолептичних, фізико-хімічних і мікробіологічних показників підрозділяють на сортове (вищий, перший і другий) і несортове. За зовнішнім виглядом і консистенції сортове молоко повинно бути однорідною рідиною без осаду і пластівців, білого або світло-кремового кольору; смак і запах чисті, без сторонніх запахів і присмаків, невластивих свіжому натуральному молоку. Для несортового молока допускаються наявність пластівців білка і механічних домішок, а також виражені кормові присмак і запах.

Залежно від фізико-хімічних показників натуральне молоко підрозділяють на сорти відповідно до вимог, наведених у таблиці 1.1.

Таблиця 1.1. Фізико-хімічні показники молока

Показник

Норма для молока

Вищого сорту

Першого сорту

Другого сорту

несортового

Кислотність, °Т

16…18

16…18

16…21

Менше 16 і більше 21

Група чистоти за еталоном, не нижче групи

І

І

ІІ

ІІІ

Щільність, кг / м3, не менше

1028

1027

1027

Менше 1027

Температура замерзання, ° С

Не вище -0,52

Вище -0,52

Примітка. Якщо вимірюють температуру замерзання молока, то щільність його можна не визначати.

При прийманні молока щодня в кожній партії визначають органолептичні показники, температуру, масову частку жиру, щільність, групу чистоти, термостійкість, температуру замерзання, а також не рідше одного разу на 10 днів кількість бактерій, вміст соматичних клітин, наявність інгібіторів; не рідше двох разів на місяць - масову частку білка; при підозрі на теплову обробку - активність фосфатази.

За мікробіологічними показниками сире натуральне молоко повинно відповідати наступним вимогам: кількість мезофільних аеробних і факультативно-анаеробних мікроорганізмів (МАФАМ) не повинно перевищувати для молока вищого сорту 3 * 105 КУО / см3, першого сорту - 5 * 105 КУО / см3, другого сорту - 4 * 10б КУО / см3; число соматичних клітин для молока вищого сорту - не більше 5 * 105 в 1 см3, для молока першого і другого сорту - не більше 1 * 106 в 1 см3.

Молоко, отримане від корів у перші 7 днів після отелення (молозиво) і в останні 5 днів лактаційного періода1 не приймають на молочні заводи.

Це молоко значно відрізняється від нормального (натурального) молока за хімічним складом, органолептичними та фізико-хімічними показниками (табл.1.2).

Таблиця 1.2. Порівняльні показники нормального молока і отриманого в перший (після отелення) і останній дні лактаційного періоду.

Показник

Натурального

Першого дня лактаційного періоду

Останнього дня лактаційного періоду

Масова частка,%

Сухих речовин

12,5

25…30

-

В тому числі:

Молочного жиру

3,5

5 і більше

5 і більше

Білків

3,2

15 і більше

До 5

В тому числі:

Казеїну

2,6

2,7

-

сироваткових білків

0,6

12 і більше

Велика кількість

Лактози

4,8

3,3

3,8

Мінеральних речовин

0,8

1,2(збільшення за рахунок хлоридів)

0,9 (велика кількість хлоридів і низьке гідро - і дигідрофосфат, гідро і дігідроцітратов)

вітамінів

мікрокількість

Підвищена кількість

-

Лактаційним періодом називають час, протягом якого корова продукує молоко. Починається лактаційний період відразу після отелення і закінчується перед запуском. Тривалість лактаційного періоду становить приблизно 10 міс. (300 днів).

Показники в'язкості, кислотності і щільності наведені в таблиці 1.3.

Таблиця 1.3. Показники в'язкості, кислотності і щільності

Показник

Натурального

Першого дня лактаційного періоду

Останнього дня лактаційного періоду

В'язкість, Па * с

-

Кислотність, ° Т

16…18

40…50 і більше

14…16

Щільність, кг / м3

1028

1037…1055

-

Так, молоко першого дня лактаційного періоду характеризується високою масовою часткою сухих речовин (25 ... 30%), що обумовлює його високу щільність (1037 ... 1055 кг / м3) і в'язкість (25 * 10-3 Па * с); зниженим вмістом лактози і одночасно підвищеним (за рахунок хлоридів) вмістом мінеральних речовин, що надає молоку солонуватий смак; високим вмістом жиру і ферментів (у тому числі ліпази), що сприяє гідролізу жиру і утворення значної кількості вільних жирних кислот, що додають молоку специфічний запах; високим вмістом білків, і насамперед термолабільних сироваткових білків, що обумовлює високу кислотність і не термостійкість молока. Таке молоко згортається при нагріванні до 60 ° С через денатурації і коагуляції сироваткових білків і тому непридатне для промислової переробки на молочні продукти.

Показники молока поступово змінюються і після 7 (іноді 10) днів відповідають показникам нормального молока.

Молоко останнього дня лактації відрізняється: підвищеним вмістом жиру і ферментів (у тому числі ліпази), що сприяє підвищенню кількості вільних низькомолекулярних жирних кислот, що утворюються при гідролізі жиру; підвищеним вмістом хлоридів і зниженим вмістом лактози, що обумовлює появу в молоці солоного смаку. Незважаючи на підвищений вміст білків і солей, молоко має знижену кислотність, що пояснюється змінами у складі мінеральних речовин, підвищеним вмістом гідро- і дигідрофосфат, гідро- і дігідроцітратов. Останні в нормальному молоці обумовлюють частку кислотності 9 ... 130т.

Молозиво і молоко останнього дня лактації повільно згортаються молокозгортаючими ферментами і є поганий середовищем для розвитку молочнокислих мікроорганізмів. Продукти, виготовлені з молока з домішкою молозива і молока останнього дня лактації, мають неприємний смак і швидко псуються.

Тому згідно з чинним стандартом натуральне коров'яче молоко, отримане в перші 7 і останні 5 днів лактаційного періоду, не підлягає приймання та переробки на харчові цілі.

У нашій країні встановлена ??базисна норма масової частки жиру молока 3,4%, базисна норма масової частки білка 3,0%.

1.3 Способи очищення молока

Очищення проводять для того, щоб видалити механічні забруднення і мікроорганізми. Здійснюють очищення способом фільтрування під дією сил тяжіння або тиску і відцентровим способом на сепараторах-молокоочисниках. При фільтруванні молоко повинно подолати опір, який чиниться перегородкою фільтра, виконаної з металу або тканини. При проходженні рідини через фільтруючу перегородку на ній затримуються забруднення в кількості, пропорційній об'єму рідини, що пройшла через фільтр.

Періодично через кожні 15 ... 20 хв необхідно видаляти забруднення з фільтра. Ефективність очищення значною мірою залежить від тиску, при якому відбувається фільтрування. Зазвичай в циліндричні фільтраційні апарати молоко надходить під тиском 0,2 МПа. Фільтраційні апарати з тканинними перегородками мають ряд недоліків: короткочасність безупинної роботи; необхідність частої розбирання для промивки; можливість прориву тканини; зменшення продуктивності фільтрів залежно від тривалості роботи.

Найбільш ефективна очистка молока за допомогою сепараторів-молокоочисників. Відцентрове очищення в них здійснюється за рахунок різниці між густиною частинок плазми молока і сторонніх домішок. Сторонні домішки, щільність яких більше, ніж у плазми молока, відкидаються до стінки барабана і осідають на ній у вигляді слизу.

Молоко, яке підлягає очищенню, надходить по центральній трубці (рис.1, а) в тарілкотримач, з якого направляється в шламовий простір між крайками пакету тарілок і кришкою. Потім молоко надходить у міжтарілочний простір і по зазору між тарілкотримачем і верхніми крайками тарілок піднімається вгору і виходить через отвори в кришці барабана. Процес очищення починається в шламовому просторі, а завершується в міжтарілочних просторах.

Традиційно в технологічних лініях відцентрове очищення молока здійснюється при 35 ... 45, так як в цих умовах осадження механічних забруднень більш ефективно внаслідок збільшення швидкості руху частинок.

При відцентрової очищенню молока разом з механічними забрудненнями видаляється значна частина мікроорганізмів, що пояснюється відмінністю їх фізичних властивостей. Бактеріальні клітини мають розміри 0,8 ... 6 мкм, а розміри білкових частинок молока значно менше: навіть найбільші з них - частинки казеїну - досягають розміру 0,1 ... 0,3 мкм. Для досягнення найбільшої ступеня видалення мікробних клітин призначений сепаратор для відділення бактерій. Ефективність виділення мікроорганізмів на ньому досягає 98%.

1.4 Режими охолодження молока

Якість молока, особливо його бактеріологічні показники, в значній мірі залежить від тривалості і температури його зберігання. Відомо, що свіже молоко містить особливі бактерицидні речовини, які не тільки перешкоджають росту бактерій, але й знищують їх. У неохолодженому молоці швидко розвиваються мікроорганізми, що викликають його скисання. Так, при температурі 32 ° С через 10 годин кислотність молока підвищується в 2,8 рази, а число бактерій зростає в 40 разів. У молоці, охолодженому до 12, протягом 10 годин кислотність не збільшується, а загальне число бактерій змінюється несуттєво. Значить, охолодження молока - один з основних факторів, що сприяють придушенню розвитку небажаної патогенної мікрофлори і збереженню якості молока.

Розмноження більшості мікроорганізмів, що зустрічаються в молоці, різко сповільнюється при охолодженні його нижче 10 ° С і майже повністю припиняється при температурі близько 2 ... 4 ° С.

Оптимальні терміни зберігання молока, охолодженого до 4 ... 6 ° С, не більше 12 ч. При більш тривалому зберіганні молока в умовах низьких температур виникають пороки смаку і консистенції.

1.5 Гомогенізація молока

Гомогенізація - це обробка молока (вершків), яка полягає в дробленні (диспергуванні) жирових кульок шляхом впливу на молоко значних зовнішніх зусиль. Відомо, що при зберіганні свіжого молока і вершків через різницю в щільності молочного жиру і плазми відбувається спливання жирової фракції, або її відстоювання. Швидкість відстоювання жиру залежить від розмірів жирових кульок, в'язкості, від можливості з'єднання жирових кульок один з одним. Як відомо, розміри жирових кульок коливаються в широких межах - від 0,5 до 18 мкм. Відповідно до формули Стокса швидкість виділення (спливання) жирового кульки прямо пропорційна квадрату його радіуса. У процесі гомогенізації розміри жирових кульок зменшуються приблизно в 10 разів (розмір - 1,0 мкм), а швидкість спливання їх відповідно стає приблизно в 100 разів менше. У процесі дроблення жирового кульки перерозподіляється його оболонкову речовину. На побудову оболонок утворилися дрібних кульок мобілізуються плазмові білки, а фосфатидів переходить з поверхні жирових кульок в плазму молока. Цей процес сприяє стабілізації високодисперсною жирової емульсії гомогенізованого молока. Тому при високій дисперсності жирових кульок гомогенізоване молоко практично не відстоюється.

1.6 Технологічний процес виробництва пастеризованого молока

Виробництво пастеризованого молока включає в себе наступні стадії:

- Приймання молока та оцінку його якості;

- Очистку молока, охолодження і резервування;

- Нормалізацію за вмістом жиру;

- Підігрів і гомогенізацію;

- Пастеризацію молока;

- Охолодження;

- Фасування в тару;

- пакування і маркування тари;

- Складування, зберігання та транспортування готової продукції.

Характеристика комплексів обладнання.

При виробництві цільного пастеризованого молока виробляють його очищення, нормалізацію, гомогенізацію, пастеризацію, фасування.

Початкові стадії технологічного процесу виробництва пастеризованого молока виконуються за допомогою комплексів обладнання для прийому, охолодження, переробки, зберігання і транспортування сировини. Для зберігання прийнятого молока використовують металеві ємності (танки). Молоко і продукти його переробки перекачуються насосами. Приймання сировини здійснюють за допомогою ваг (молоколічильників), сепараторів-молокоочисників, пластинчастих охолоджувачів, фільтрів і допоміжного обладнання. Ведучий комплекс лінії складається з підігрівачів, сепараторів-вершковідокремлювачів, гомогенізаторів, пастеризаторів, охолоджувачів і ємностей для зберігання напівфабрикатів. Завершальний комплекс обладнання лінії забезпечує фасування, пакування, зберігання та транспортування готових виробів. Він містить фасувально-пакувальні машини та устаткування експедицій і складів готової продукції. Машинно-апаратурна схема лінії виробництва пастеризованого молока наведена на рис.1.1

Пристрій і принцип дії лінії.

Спочатку оцінюється якість молока і проводиться його приймання, в процесі якої молоко перекачується відцентровими насосами 1 з автомолцистерн. Для визначення кількості молока на заводах використовують пристрої для вимірювання маси - ваги та обсягу-витратоміри-лічильники 2. Маса прийнятого молока може встановлюватися також за рахунок використання ємностей 3 з тензометричним пристроєм або шляхом використання тарованих ємностей.

Рис.1.1 Машинно-апаратурна схема лінії виробництва пастеризованого молока

1. Відцентровий насос

2. Витратоміри-лічильники

3. Ємність з тензометричним пристроєм

4. Пластинчастий охолоджувач

5. Зрівняльний бачок

6. Пастеризаційно-охолоджувальна установка

7. Сепаратор -молокоочисник

8. Гомогенізатор

9. Пастеризатор

10. Ємності

Прийняте молоко проходить первинну обробку, в процесі якої воно спочатку очищається від механічних домішок на фільтрах або сепараторах-молокоочистителях, а потім воно охолоджується до 4 .. .6 ° С на пластинчастих охолоджувачах 4 і насосами 1 по трубах через зрівняльний бачок 5 направляється в ємності зберігання 3. Молоко з температурою не вище 10 ° С допускається приймати без охолодження. Охолоджене молоко зберігається в ємностях 3 і нормалізується.

За допомогою нормалізації доводять до вимог стандарту вміст у молоці жиру або сухих речовин. Залежно від жирності вихідної сировини і виду вироблюваного молока для нормалізації за вмістом жиру використовують знежирене молоко або вершки, за вмістом сухих речовин - сухе знежирене молоко. На практиці, як правило, доводиться зменшувати жирність вихідного молока.

Нормалізацію молока проводять двома способами: в потоці або шляхом змішування. Для нормалізації в потоці використовують сепаратори-нормалізатори, в яких безперервна нормалізація молока поєднується з очищенням його від механічних домішок.

Перед надходженням в сепаратор-нормалізатор молока попередньо нагрівається до 40 ... 45 ° С в секції рекуперації пластинчастої пастеризаційно-охолоджувальної установки 6.

На підприємствах невеликої потужності молоко зазвичай нормалізують змішуванням в резервуарах 3. Для цього до певної кількості незбираного молока при ретельному перемішуванні додають потрібну кількість знежиреного молока або вершків, розраховане з матеріального балансу. При виробництві білкового молока використовують сухе молоко, яке попередньо розчиняють в ємності 10.

Для запобігання відстою жиру і освіти в упаковках вершковою пробки при виробництві молока топленого, відновленого і з підвищеною масовою часткою жиру (3,5 .. .6,0%) нормалізоване молоко підігрівають до 40 .. .45 ° С і очищають на відцентрових сепараторах -молокоочисника з 7 і обов'язково гомогенізують в гомогенізаторах 8 при температурі 45 ... 63 ° С і тиску 12,5 ... 15 МПа. Потім молоко пастеризують при 76 ° С (± 2 ° С) з витримкою 15 .. .20 с і охолоджують до 4 ... 6 ° С з використанням пластинчастих пастеризаційно-охолоджувальних установок 6. Ефективність пастеризації в таких установках досягає 99,98% .

При виробленні топленого молока нагрівання здійснюють при температурі 95 .. .99 ° С в трубчастих або пластинчастих пастеризаторах 9. Витримку при даній температурі або процес топлення молока проводять у закритих ємкостях 3 протягом 3 .. .4 ч. Після топлення молоко охолоджують у пластинчастих пастеризаційно-охолоджувальних установках до температури 4 ... 6 ° С.

Потім молоко при температурі +4 ... +6 ° С надходить у проміжну ємність 3, з якої направляється на фасування. Перед фасуванням вироблений продукт перевіряють на відповідність вимогам стандарту. Пастеризоване молоко випускають у скляних пляшках і паперових пакетах, мішках з полімерної плівки, а також у флягах, цистернах з термоізоляцією, контейнерах різної місткості. Фасування молока в дрібну упаковку проводиться на автоматичних лініях великої продуктивності, що складаються з декількох машин, з'єднаних між собою конвеєрами.

Лінії по фасуванню молока в скляні пляшки мають продуктивність від 2000 до 36000 пляшок на годину. Заповнення молоком за рівнем здійснюється за допомогою фасувальною машини карусельного типу, закупорювання пляшок алюмінієвими ковпачками виробляється на укупорувальній машині. Потім пляшки автоматично укладаються в ящики.

Все ширше використовується для фасування пастеризованого молока тара разового споживання - поліетиленові мішки, паперові пакети. Така тара значно легше, компактніше, виключає складний процес мийки, гігієнічніше, зручніше для споживача і транспортування, вимагає менших виробничих площ, трудових і енергетичних витрат.

Паперові пакети мають форму тетраедра (тетра-пак), зовні покриті парафіном, всередині - поліетиленом: форми бруска (брик-пак) з двостороннім покриттям поліетиленом і застосуванням апплікаторної стрічки, що забезпечує більшу міцність швів у порівнянні з пакетами тетра-пак.

У пакети тетра-пак молоко фасують на машинах, які з рухомої і стерилізується (бактерицидною лампою) паперової стрічки зварюють рукав, що заповнюється молоком. Через певні проміжки часу затискачі з нагрівачами перетискають рукав, утворюючи гірлянду пакетів з молоком, які розрізають і ставлять у корзину.

Для фасування молока у фляги застосовують машини, що працюють за принципом об'ємного дозування. Цистерни наповнюють молоком до спеціальних міток або за допомогою молоколічильників.

Тару, в якій випускають пастеризоване молоко, обов'язково пломбують і маркують. На алюмінієвих капсулах тисненням, на пакетах, етикетках і бирках для фляг і цистерн незмивною фарбою наносять маркування: найменування підприємства-виробника, повне найменування продукту, обсяг в літрах (на пакетах), число або день кінцевого терміну реалізації, номер ГОСТу.

Зберігають пастеризоване молоко при температурі 0 .. .8 ° С протягом 36 год з моменту закінчення технологічного процесу. Фасоване молоко повинно мати температуру не вище 7 ° С і може бути відразу, без додаткового охолодження, передано в реалізацію або направлено на тимчасове зберігання терміном не більше 18 ч в холодильні камери з температурою не вище 8 ° С і вологістю 85 ... 90% .

У торгову мережу і підприємства громадського харчування пастеризоване молоко доставляють спеціальним автотранспортом з ізотермічними або закритими кузовами.

1.7 Сепарування і нормалізація молока

Сепарування молока - це поділ його на дві фракції різної щільності: високожирних (вершки) і низькожирне (знежирене молоко). Здійснюється сепарування під дією відцентрової сили в барабані сепаратора. Молоко, розподіляючись в барабані між тарілками у вигляді тонких шарів, переміщається з невеликою швидкістю, що створює сприятливі умови для найбільш повного відділення високо жирної фракції (жирових кульок) за короткий час. Процес сепарування молока підкоряється закону Стокса:

v = (2/9) (2р/60) Rr2n2 (с-с1/м)

де v - швидкість виділення жирових кульок, см / с;

R - середній радіус робочої частини тарілки сепаратора, см;

r-радіус жирового кульки, см;

n - частота обертання барабана сепаратора, С-1;

с, с1, - щільність плазми і жиру, кг / м3;

м - динамічна в'язкість, Па * с.

Відповідно до цього закону швидкість виділення жирової фракції з молока знаходиться в прямій залежності від розмірів жирових кульок, щільності плазми молока, габаритів і частоти обертання барабана і в обернено пропорційній залежності від в'язкості молока. Зі збільшенням розмірів жирових кульок і щільності плазми молока прискорюється процес сепарування та відділення вершків. Чим вище вміст сухих знежирених речовин у молоці, тим вище щільність плазми і незбираного молока. Отже, молоко більшої щільності матиме кращі умови для сепарування. Підвищення в'язкості молока призводить до зниження швидкості виділення жирової фракції.

Крім того, істотний вплив на сепарування надають кислотність і температура молока.

Підвищення кислотності молока призводить до зміни колоїдного стану його білків, супроводжується іноді випаданням пластівців; в результаті наростає в'язкість, що ускладнює сепарування.

Підвищення температури молока сприяє зменшенню його в'язкості і переходу жиру в рідкий стан, що покращує сепарування. Оптимальна температура сепарування 35 ... 45 ° С. Нагрівання молока до цієї температури забезпечує хороше знежирення. Схема роботи сепаруючого пристрою показана на малюнку 2.

Поряд з сепаруванням при 35 ... 45 ° С іноді застосовують високотемпературне сепарування при 60 ... 85 ° С. Зі збільшенням температури сепарування підвищуються продуктивність сепаратора і якість знежирення. Однак високотемпературне сепарування має і ряд недоліків: збільшення вмісту жиру в знежиреному молоці внаслідок часткового випадання альбуміну, що перешкоджає виділенню жиру; сильне спінювання вершків та знежиреного молока; зростання жирових кульок.

Рис.1.2. Схема роботи сепаруючого пристрою

а - молокоочисники; б - вершковідокремлювач; 1 - Вихідне молоко; 2 - легка фракція (очищене молоко або вершки); 3 - частинки, що утворюють осад; 4 - осад (слиз); 5 - важка фракція (знежирене молоко).

Велику увагу приділяють сепарування при низьких температурах, так званому сепарування холодного молока. Однак сепарування при низькій температурі на звичайних сепараторах призводить до зниження їх продуктивності майже вдвічі через підвищення в'язкості і часткової кристалізації жиру.

Процес сепарування в сепараторі здійснюється в такій послідовності (рис.1.2. б). Незбиране молоко по центральній трубці надходить у тарілкотримач, з якого по каналах, утвореним отворами в тарілках, піднімається у верхню частину комплекту тарілок і розтікається між ними. У міжтарілочний просторі жирові кульки як більш легка фракція молока рухаються до центру барабана, далі по зазору між кромкою тарілки і тарілкотримач піднімаються вгору і надходять у камеру для вершків. Потім під напором вершки надходять в патрубок, на якому встановлені вимірювач кількості вершків (ротаметр) і регулювальний вентиль. Знежирене молоко як більш важка фракція направляється до периферії барабана (у грязьове простір), піднімається вгору і надходить у патрубок, на якому встановлені манометр і регулювальний вентиль (кран).

Регулювальний вентиль призначений для регулювання жирності одержуваних вершків, яка змінюється в залежності від кількості вершків та знежиреного молока. При постійних кількості і масовій частці жиру у вступнику молоці зменшення кількості виходять вершків призводить до підвищення масової частки жиру в них і, навпаки, збільшення кількості вершків знижує в них масову частку жиру.

Виходячи зі співвідношення мас вершків та знежиреного молока можна знайти необхідну жирність вершків. Визначивши розрахунковим шляхом співвідношення між масами вершків та знежиреного молока, встановлюють це співвідношення за допомогою регулювального пристрою.

На молочні підприємства молоко надходить з різним вмістом жиру і сухого знежиреного молочного залишку (СОМО), а в готовому продукті жир і СОМО повинні бути в певній кількості або співвідношенні. У зв'язку з цим необхідна нормалізація сировини.

2. Характеристика основного технологічного обладнання

2.1 Сепаратор-молокоочисник А1-ОЦМ-10

Призначені для очищення молока від забруднень, сторонніх домішок і слизу c часткової пульсуючою відцентрової вивантаженням осаду напівзакритого виконання.

Рис.2.1 Сепаратор-молокоочисник А1-ОЦМ-10

Технічна характеристика сепаратора

Продуктивність, л / год 10000

Частота обертання барабана, об / хв 6500

Максимальний діаметр барабана 405

Число тарілок у барабані, шт 53

Міжтарілочний зазор, мм 0,7

Кут нахилу твірної тарілки, град 50

Температура сепарування, 0 С 35-40

Потужність електродвигуна, кВт 7,5

Тиск на виході очищеного молока, МПа 0,3

Електродвигун тип, виконання 4А132М, М300

Габаритні розміри, мм 1375х880х1210

Маса сепаратора, кг 470

Молоко по центральній трубці надходить у тарілкотримач барабана, звідки воно по щілиноподібний каналу, освіченій підставою тарілкотримач і днищем корпуса барабана, потрапляє в грязьове простір. Тут процес очищення починається, а в міжтарілочний просторі завершується.

Молоко, звільнене від частинок механічних домішок, по зазору між верхніми крайками тарілок і тарілкотримач піднімається в камеру, в якій розташований напірний диск, що забезпечує вихід молока з барабана і подачу в інші машини та апарати, призначені для подальшої технологічної переробки.

Барабан, приймально-вивідний пристрій, кожух з приймачем осаду з нержавіючої сталі. Станина, сталь (або алюміній сплав), покритий епоксидною емаллю або листової нержавіючої сталлю.

2.2 Пастеризаційно-охолоджувальна установка пластинчаста А1-ОКЛ-3

Установки пастеризаційно-охолоджувальні (комбіновані) пластинчасті автоматизовані для молока ОКЛ-3 призначені для очищення, пастеризації та охолодження молока в безперервному тонкошаровому закритому потоці при автоматичному контролі та регулюванні технологічного процесу.

Процеси теплообміну відбуваються в пластинчастому апараті, який складається з станини з напрямними штангами, на які навешен набір теплообмінних пластин. Пластини розбиті на секції, які відокремлюються один від одного спеціальним проміжними плитами, що мають по кутах штуцери, службовці для підведення і відведення рідин. Залежно від наявності та розташування наскрізних отворів на кутах пластин в секціях створюють пакети. Пакетом називається група пластин з однаковим напрямком потоку рідин. Між пластинами є канали для руху рідин і їх теплообміну. Герметичність каналів, підвідних і відвідних штуцерів здійснюється гумовими прокладками. Ущільнене зусилля створюється гвинтовими муфтами і передається всім пакетам пластин через натискну плиту.

Рис.2.2.Пластинчатый пастеризатор молока А1-ОКЛ-3

1-ніжка

2-затискний механізм

3-штуцер виходу молока із апарата

4-Штуцер входу крижаної води

5-натискна плита

6-штуцер входу молока в секцію пастеризації

7-роздільна плита

8-штуцер виходу молока з секції регенерації

9-станина

10-штуцер входу сирого молока

11-секція регенерації

12-штуцер виходу молока з секції пастеризації

13-секція пастеризації

14-штуцер виходу молока в секцію охолодження

15-секція охолодження

Необхідна ступінь стиснення визначається по табличці зі шкалою, встановленою на верхній і нижній розпірці. Витримувач являє собою систему трубопроводів, що забезпечує певний час витримки молока при температурі пастеризації. Технологічний процес на установці здійснюється наступним чином. Молоко з резервуара надходить в приймальний бак, в якому за допомогою регулюючого пристрою проводиться його заповнення до певного рівня. З приймального бака молоко насосом подається в секцію регенерації пластинчастого апарату для попереднього нагрівання і далі - в сепаратор-молокоочисник для очищення від механічних та інших забруднень.

Після очищення молоко повертається в апарат, проходить через секцію пастеризації, де нагрівається до температури 76-90, і прямує через перемикаючий клапан в витримувач, звідки надходить в секції регенерації і охолодження, і далі направляється в сховище для молока. Нагрівання молока в секції пастеризації до температури 76-95 здійснюється гарячою водою, яка циркулює в замкнутому контурі.

Охолодження молока до температури 15-20 здійснюється в секції регенерації вступникам молоком і в секції охолодження - крижаною водою.

Продуктивність, м3 / год 3000

Температура молока на вході, 5 ... 10

Температура молока на виході, 2 ... 6

Температура пастеризації, 76 ... 80

Температура холодоносія, 0 ... 1 (для крижаної води)

Температура теплоносія, 79 ... 85 (для гарячої води)

Витрата холодоносія, м3 / год 9

Витрата пари, кг / год 75

Робочий тиск в установці, не більше МПа (бар) 0,3 (3)

Потужність електродвигунів установки, кВт 11,3

Загальне число пластин в установці, шт. 76

Маса установки, не більше кг +2650

2.3 Гомогенізатор А1-ОГМ

Принцип роботи гомогенізатора полягає в нагнітанні продукту через вузьку щілину між сідлом і клапаном гомогенізуючої головки. Тиск продукту перед клапаном 20 ... 25 МПа, після клапана - близько до атмосферного. При такому різкому перепаді тиску поряд із значним збільшенням швидкості продукт подрібнюється.

Гомогенізатор являє собою трьохплунжерний насос. Кожен з трьох плунжерів, здійснюючи зворотно-поступальний рух, всмоктує рідину з приймального каналу, закритого всмоктуючим клапаном, і нагнітає її через нагнітальний клапан в гомогенізуючу головку під тиском 20 ... 25 МПа.

Рис.2.3.Гомогенізатор А1-ОГМ

1-електродвигун

2-станина

3-кривошипно - шатунний механізм

4-плунжерний блок

5-манометрична головка

6-гомогенізуюча головка

Гомогенізуюча головка є найбільш важливою і специфічною частиною гомогенізатора. Вона являє собою сталевий корпус, в якому знаходиться циліндричний центрований клапан. Під тиском рідини клапан піднімається, утворюючи кільцеву щілину, через яку рідина проходить з великою швидкістю і потім виводиться через штуцер з гомогенізатора.

Регулюванням тиску пружини на клапан досягається оптимальний режим гомогенізації для різних продуктів.

Усередині станини шарнірно закріплена плита, положення якої регулюється гвинтами. На плиті встановлений електродвигун 1, що приводить у рух кривошипно-шатунний механізм 3 через клиноременну передачу. У корпусі 2, що представляє собою резервуар з похилим дном, розміщені кривошипно-шатунний механізм 3, система охолодження і масляний сітчастий фільтр. Система охолодження призначена для підведення холодної води до плунжера. Вона включає в себе змійовик, покладений на дні корпусу 2, перфоровану трубку над плунжерами і патрубки для підведення і відведення води. Система змащення служить для подачі масла до шийок колінчастого валу для зменшення тертя.

Манометрична голівка: BG-400 (WIKA - Німеччина). Головка для гомогенізатора виконана повністю з нержавіючої сталі. Чутливий елемент (мембрана) зі спеціальної харчової гуми, що допускає стерилізацію і промивання спеціальними розчинами на основі каустичної соди, азотної і фосфорної кислот і т.д.

Ущільнення: манжети 04.028А (45 * 65) або сальникова набивка Рамілон 10 * 10.

Плунжерний блок: матеріал: нержавіюча сталь 12Х18Н10Т.

2.4 Пакування молока

Пакувальна паперова стрічка спочатку подається з рулону 1 в ємність хімічної обробки, яка наповнена перекисом водню а потім огинає направляючий ролик і проходить в зоні бактерицидної лампи 3. У формувальному колесі стрічка згортається в трубу 4.

Рис.2.4. Автомат для пакування молока в пакети (мішечки)

1 - рулон; 2 - механізм для нанесення дати; 3 - бактерицидна лампа; 4 - формуюча труба; 5 - дозатор; 6 - механізм подовжнього зварювання; 7 - механізм поперечної зварювання та різання пакетів; 8 - заварений і відрізаний пакет; 9 - транспортер пактів; 10 - бункер; 11 - фотоелемент рахункового пристрою.

Паперова труба проходить через електронагрівач, в якому швидко нагрівається до 300-400 ° С, в результаті чого миттєво розкладається перекис водню, і тим самим досягається надійна стерилізація пакетів. Після стерилізації пакетів в паперову трубу безперервним потоком надходить стерилізоване і охолоджене молоко. При цьому ціноутворення повністю виключається.

У нижній частині транспортера знаходиться механізм 7 для поштучної різання пакетів, наповнених молоком. Відрізані пакети подають в ковші підйомного механізму укладальника, який укріплений в підставі автомата. Пакети автоматично укладаються в спеціальні кошики шестигранної форми.

3. Продуктивний розрахунок для питного молока з м. д. ж.3,2%

Маса готового продукту (Мгп) дорівнює 1 200 кг. Молоко надходить жирністю 3,5%. По масі готового продукту визначаємо масу нормалізованого молока (Мн) з урахуванням гранично допустимих втрат молока при прийманні, обробці та фасування:

, (1)

Де: Мн - маса нормалізованого молока, кг;

Мгп - маса готового продукту, кг

Р - норма витрати нормалізованого молока на 1 т продукту, кг / т (Р = 1008,6)

Мн == 1210,32 (кг)

Масову частку жиру в нормалізованому молоці розраховуємо за формулою:

Ж = ЖГП + 0,05, (2)

де, А - жир нормалізованого молока,%

ЖГП - жир готового продукту,% Жн = 3,2+ 0,05 = 3,25%

Визначаємо варіант нормалізації:

Жн = 3,25% <Жц = 3,5%

Нормалізацію шляхом змішування Жн? Жц.

Розрахунок мас компонентів нормалізації (незбиране молоко і знежирене молоко) виконується за наступними формулами.

Визначаємо скільки потрібно незбираного молока:

(3)

де, Мц - маса незбираного молока, кг;

Жц - жир незбираного молока,%

Жо - жир знежиреного молока.

(4)

перевірка:

Мн = Мц + Мс= 1122,6 + 87,7 = 1210,3 (кг)

Масу знежиреного молока отримуємо сепаруванням незбираного молока.

Розрахунки виконуємо за формулами:

(5)

де, Жв - жир вершків (30%);

П3 - втрати знежиреного молока при отриманні на заводі (П3 = 0,4).

(6)

де, П2 - втрати знежиреного молока при його отриманні на заводі (П2 - 0,27).

11,42 кг- залишок вершків від виробництва питного молока з м. д. ж.3,2%.

Результати продуктового розрахунку наведені в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1. Таблиця продуктового розрахунку

Продукти

Витрачено, кг

Отримано

Нормалізоване молоко

Незбиране молоко

Знежирене молоко

Готового продукта

Молоко з м.д.ж.3,2%

1210,32

1122,6

87,7

1200

При виробництві пастеризованого молока у нас залишилося: вершки з М. Д. Ж. 30% -11,42 кг

Продукцію, що залишилася доцільніше віддавати господарствам постачають молоко-сировину. А вони використовують у своїх цілях, для випоювання тварин. Між господарством і заводом відбувається обмін.

3.1 Розрахунок сепаратора

Початкові дані:

кутова швидкість обертання барабана

щ = 500, рад / с

зовнішній і внутрішній радіуси тарілок

Rб = 0,18, Rм = 0,060 м

максимальний діаметр диска

Rд = 0,075, м

обсяг шламового простору

V = 4,8 * 10-3, м3

маса барабана

m = 81, кг

відстань від верхнього підшипника до центру ваги c = 0,30, м

відстань між верхнім і нижнім підшипником l = 0,57, м

маса обертових частин сепаратора з сепарованого рідини G = 109, кг

1. Продуктивність сепаратора П, м3 / ч

де в - поправочний коефіцієнт, що враховує різницю між теоретичним і реальним процесом (в = 0,2 ... 0,5); z = (130 ... 150) шт - число тарілок; б - кут нахилу твірної конуса тарілки (б = 45 ... 60 °); м - динамічна в'язкість продукту, Па * с.

2. Розмір жирових кульок d, мм

де m - масова частка жиру в знежиреному молоці (m = 0.01%).

3. Тиск рідини, що виходить із сепаратора р, Па

де спах - щільність знежиреного молока (сколотин), кг / м3пах = 1030 кг / м3); rк - внутрішній радіус кільця рідини, м (rк = 0,015 м).

4. Час безперервної роботи сепаратора між завантаженнями ф, ч

де б - об'ємна концентрація зважених часток у сепарованого продукті,% (б = 0,3%).

5.Критична частота обертання валу щкр, с-1

де К - сила, що викликає прогин вала на 1 м, Н / м, для сепаратора з жорстко зачеплення (без амортизатора) верхнім радіальним підшипником.

де Е - модуль пружності матеріалу вала, Н / м (Е = 2 * 1011 Н / м2 для сталей); І - момент інерції перерізу вертикального вала, м4.

тут dв - діаметр валу, м (dв = 0,040 ... 0,045 м).

6.Потужність електродвигуна сепаратора N, що працює в сталому режимі, кВт

де зпр - ККД приводу (зпр = 0,92 ... 0,95); N1 - потужність затрачиваемая для повідомлення викидається із сепаратора рідини надлишкового тиску, кВт.

тут р - тиск рідини на виході, Па; р = (2,0 ... 2,5) * 105 Па; зн.д - ККД напірного диска (зн.д ?0,3); N2 - потужність, необхідна для подолання сил тертя барабана об повітря, кВт.

Тут F - загальна щільність поверхні тертя барабана, м2.

де N3 - потужність, витрачається на подолання сил тертя в підшипниках, кВт.

тут м - коефіцієнт тертя (м = 0,03 для шарикопідшипників); vц - лінійна швидкість обертання валу, м / с.

де d - діаметр валу, м

4. Механічний розрахунок

Продуктивність гомогенізатора П, м3 / с

де d - діаметр плунжера, м;

s - хід плунжера, м;

n - частота обертання, с-1;

z = 3 - число плунжерів;

ц - 0,85 - ККД насоса.

Середній діаметр жирових кульок, м

P-тиск гомогенізації, МПа

При гомогенізації частина механічної енергії перетворюється на теплоту, внаслідок чого відбувається підвищення температури гомогенізації продукту Дt:

де Р - тиск гомогенізації, Па

c=3850 Дж / (кг · К) - питома теплоємність молока;

- 1027 кг / м3 - щільність молока, кг / м3

4.1 Енергетичний розрахунок

Потужність, необхідна на привід, визначається за формулою для розрахунку потужності насосів:

c = 3 850 Дж / (кг · К) - питома теплоємність молока;

- 1027 кг / м3 - щільність молока, кг / м3

Vсек. - об'ємна продуктивність гомогенізатора, м3 / с

N = 5,05 • 0,00053 • 3850 • 1027 / 0,75 = 14,1 кВт

4.2 Кінематичний розрахунок

u = n1 / n2 = 532 / 190 = 2, 8

де u - передавальне відношення;

n1 - частота обертання електродвигуна об / хв

n2 - частота обертання робочого органу об / хв

щ1 = рn1 / 30 = 3, 14 •532 / 30 = 55, 7рад/с

щ2 = рn2 / 30 = 3, 14• 190 / 30 = 19, 8 рад/с

щ1 и щ2 - кутова швидкість рад/с

N1 = Nел.дв. = 14,1 кВт

N2 = N1 • ?рем. пер. = 14,1 • 0,94 = 13,3 кВт

N1 - потужність електродвигун; кВт

?рем пер - КПД пасової передачі.

M1 = Mкр. = N1 • щ1 = 14,1• 55,7 = 0,25 Н•м

M2 = Mкр • u • ?рем. пер. = 0,25 • 2,8 •0,94 = 0,66 Н•м

M1 - крутний момент на валу електродвигуна; Н • м

M2 - крутний момент на валу робочого органу; Н • м

4.3 Розрахунок пасової передачі

Діаметр провідного шківа:

Знайдемо діаметр веденого шківа:

о - коефіцієнт пружного ковзання (0,01..0,02)

Значення діаметрів шківа вибираємо із стандартного ряда:

Міжосьова відстань а попередньо обчислюємо за формулою:

h- висота паска, мм

а=0,55(250+710)+13,5=541,5 мм

Довжина паска

L=2·541,5+3,14(250+710)/2+(710-250)2 /4·541,5=2687,89 мм

Довжину клинових ременів вибираємо за стандартним ряду: L = 2800

Зусилля в ремені. Окружне зусилля, Н:

T-передана потужність, Вт

Напруження в ремені. У провідній галузі ременя виникає найбільша напруга розтягування:

у1 = F1 / A

у1 = 3067,8 / 230 = 13,34 Н / мм

Найбільша напруга вигини виникає на провідній шківи:

уu = Eд / d1

де Е - модуль пружності матеріалу ременя: для гумотканинних ременів Е = 200 ... 350 МПа

д / d1 - відносна подовження ременя: для плоскопасової передач д / d1 = 1/100 ... 1/250.

уu = 300 · 1/40 = 7,5 МПа.

умак = 7,5 + 13,34 = 20,84 МПа

Передавальне число ременів в передачі:

де Р - передана потужність, кВт

Cz - коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу навантаження між ременями.

Шківи пасових передач. Конструкція шківа залежить від його розмірів, матеріалу і типу передачі. Шківи виготовляють з чавуну, сталі, легких сплавів і пластмас. Основні розміри шківів - діаметр і ширину обода розраховують, інші розміри визначають за рекомендаціями ГОСТ 17383-73 для плоских ременів і ГОСТ 20889-88 для клинових ременів нормальних перетинів.

Ширина шківа клинопасової поліклиновий:

М = (n-1) l + 2f;

n - число канавок на шківі.

М = (4-1) · 25,5 + 2 · 17 = 110,5мм

Товщина обода чавунних шківів клинових передач: д = (1,1 ... 1,3) h;

д = (1,1..1,3) · 1,43 = 17,16 мм.

4.4 Розрахунок питомого навантаження на підставу

Визначаємо питому навантаження на основу гомогенізатора А1-ОГМ.

Вага гомогенізатора:

де m=1710 кг - маса гомогенізатора;

g = 9,81 м / с2 - прискорення вільного падіння.

Визначаємо площу опор гомогенізатора. Площа однієї опори, м2:

d=0,2м - діаметр однієї опори

Загальна площа всіх опор

Питоме навантаження на підставу визначається за формулою:

Приймаються коефіцієнт динамічності гомогенізатора б = 0,6

Нормативне навантаження на перекриття Rн = 250кПа.

Це означає, що підстава витримає навантаження від ваги гомогенізатора.

4.5 Розрахунок товщини стінки корпусу апарату

Розрахункова товщина стінки:

Де - допустиме напруження для сталі при tКМ = 120 ° С

Надбавка на корозію:

0,4 мм

Виконавча товщина стінки:

Приймаємо

Допустиме надлишкове внутрішній тиск:

Перевіряємо умову

Умова дотримується.

4.6 Розрахунок фланцевого з'єднання корпусу

За умовою: D = 1,2 м, P = 1,3 МПа, S = 7 мм.

Знаходимо меншу величину конічної втулки фланця:

1.35·7?9,45 мм

Приймемо

Знаходимо відношення:

Для цього відношення коефіцієнта в для приварних встик фланців знаходимо по таблиці, в = 2,5 Товщина біля основи втулки приварного встик фланця:

мм

Висота втулки приварного встик фланця:

Приймемо h=41 мм.

Приймаємо діаметр болтів :

Діаметр болтової окружності:

Приймемо

Зовнішній діаметр фланця:

Приймемо

Зовнішній діаметр прокладки:

Приймемо

де е=34 мм конструктивний розмір

Середній діаметр прокладки:

де - ширина прокладки.

Ефективна ширина прокладки:

Матеріал прокладки-азбестовий картон за ГОСТ 2850-75, товщиною SП = 3 мм, М = 2,5, Q = 20 Мпа, ЕП = 2000 МПа, [Q] = 130 Мпа.

Кількість болтів:

де =3,5-коеф. шага болтів.

Приймемо число болтів кратне чотирьом ZБ = 56 шт.

Еквівалентна товщина втулки фланця:

Приймемо .

Товщина фланця:

Приймемо

Де л = 0.34 коеф.

Визначаємо безрозмірний параметр щ:

-1

Где ,4

,

Кутова податливість фланця:

Где

- модуль поздовжньої пружності матеріалу фланця.

Лінійна податливість прокладки:

Розрахункова довжина болта:

Де lБО = 45 + 45 + 3 = 93 мм - довжина болта між опорними поверхнями головки болта і гайки. d = 27 мм - діаметр отвору під болт.

Лінійна піддатливість болтів:

де м2 - площа поперечного перерізу болта по внутрішньому діаметру різьби. Коефіцієнт жорсткості фланцевого з'єднання:

Навантаження, що діє на фланцеве з'єднання:

Реакція прокладки в робочих умовах:

Зусилля від температурних напружень:

Где - коефіцієнт температурного розширення матеріалу болта і фланця

-

різниця температур фланця і болтів (приймаємо).

Болтова навантаження в умовах монтажу:

Робоча болтова навантаження:

Умови міцності болтів, матеріал болтів сталь 20 [у] 300ф = 160 МПа:

Умови міцності болтів виконуються.

Умова міцності прокладки:

Умова міцності прокладки виконується.

5. Антикорозійний захист обладнання

Сучасний розвиток харчової промисловості, розробка нових технологічних процесів, що протікають в агресивних середовищах, пред'являють до конструкційних матеріалів високі вимоги. Найбільш важливими конструкційними матеріалами є метали і їхні сплави. У процесі експлуатації виробів, внаслідок хімічної або електрохімічної взаємодії їх з навколишнім середовищем відбувається корозія, що призводить до руйнування металевих конструкцій, апаратів, трубопроводів та ін.

Корозія починається з поверхні металу і при подальшому розвитку цього процесу поширюється в глибину. Середовищем, у якій відбувається корозія металів, є різні рідини і гази. Корозійний процес протікає на межі двох фаз: метал - навколишнє середовище, тобто є гетерогенним процесом взаємодії рідкої або газоподібної середовища з металом. Широке застосування в харчовій промисловості знаходять сплави заліза, міді, алюмінію, нікелю, титану та інші.

5.1 Аналіз агресивності середовища

Основним фактором, що визначає агресивність середовища, є умови експлуатації конструкції або обладнання: на повітрі, у воді; поперемінно у воді і на повітрі.

На конструкції лінії по виробництву пастеризованого молока впливають наступні агресивні середовища:

– газоподібне середовище - впливає видом, концентрацією газів і режимом температурної вологості приміщень;

– рідке середовище - впливає наявністю і концентрацією агресивних агентів, температурою, величиною напору або швидкістю руху рідини.

При виробництві пастеризованого молока найбільший вклад в загальну ступінь агресивності середовища для конструкцій та апаратів вносять умови експлуатації та вологість приміщень.

Все обладнання підлягає впливу атмосфери, а отже зазнає корозійного руйнування, а саме атмосферного типу корозії, що є найпоширенішим типом

корозійного ураження, що характеризується як - нейтральне.

5.2 Розробка антикорозійного захисту обладнання


Подобные документы

  • Специфіка технологій переробки молочної продукції. Опис і характеристика устаткування для переробки молока і виготовлення продуктів з нього. Опис обладнання для виготовлення молока, масла, твердого сиру, пристрої для охолодження і теплової обробки молока.

    реферат [219,6 K], добавлен 24.09.2010

  • Технологічна схема виробництва вершків. Схема гомогенізації рідини. Технічні характеристики трубчастих пастеризаторів. Ємності для зберігання. Початкова і кінцева температури молока. Обладнання для розливання, дозування та пакування молочних продуктів.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 28.11.2014

  • Товарознавча характеристика сировини для виготовлення консерви "Салат Білоцерківський". Хімічний склад і харчова цінність овочів. Технологічна схема виробництва. Розрахунок норм витрат основної сировини. Підбір і розрахунок технологічного обладнання.

    курсовая работа [178,5 K], добавлен 14.04.2019

  • Поняття та призначення підготовчого цеху підприємства, його структура та елементи, принципи та обґрунтування вибору схеми комплексної механізації. Обладнання складського виробництва, для зберігання матеріалів. Промірювально-розбракувальне обладнання.

    лекция [401,8 K], добавлен 01.10.2013

  • Призначення і технічна характеристика кормодробарки універсальної КДУ – 2,0, будова та принцип дії. Монтаж і експлуатація обладнання, сфери його застосування, а також загальні вказівки щодо зберігання. Безпека експлуатації обладнання, що вивчається.

    курсовая работа [634,9 K], добавлен 27.11.2014

  • Технологічна схема сушильної установки. Сировинна база для виробництва сухого знежиреного молока. Обґрунтування проектної потужності установки. Будова та принцип дії скрубера Вентурі. Розрахунок насоса для подачі знежиреного молока в трубу Вентурі.

    курсовая работа [458,4 K], добавлен 20.11.2014

  • Характеристика обладнання міні-цеху по виробництву котлет. Відомості про існуюче на ринку обладнання. Основні етапи виробництва. Машини для подрібнення м'яса, перемішування фаршу. Характеристика котлетоформовочних машин. Технологічна лінія по виробництву.

    контрольная работа [48,0 K], добавлен 24.11.2014

  • Обладнання пічного прольоту мартенівського цеху. Транспортування заправочних матерів для гарячих ремонтів вогнетривкої кладки. Будова і основні функції наземно–завалочної машини. Документація обслуговування і ремонту обладнання пічного прольоту.

    курсовая работа [78,4 K], добавлен 06.03.2009

  • Складання виробничої програми підприємства. Джерела постачання сировини. Розрахунок сировини, чисельності виробничих працівників, обладнання для зберігання сировини, обладнання тісто-приготувального відділення та обладнання для зберігання готових виробів.

    курсовая работа [314,8 K], добавлен 19.12.2011

  • Використання у плодоовочевому консервному виробництві апаратів для попередньої обробки сировини, обжарювальне, випарне, для спеціальної обробки, сушильне, а також допоміжне обладнання Характеристика та принцип дії апаратів, їх класифікація по визначенню.

    реферат [97,1 K], добавлен 24.09.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.