Производство пастеризованного молока

После нагревания до заданной температуры, которую контролируют с помощью дистанционного термометра, молоко выдерживают в течение определенного времени, а затем прекращают подачу пара и пускают холодную воду. Циркуляционный насос при этом отключают. После вытеснения горячей воды через переливную трубу вновь включают насос и охлаждают молоко до температуры на 2-3 °С выше водопроводной воды. Для охлаждения молока до более низкой температуры водопроводную воду отключают, а в змеевик подают ледяную воду или рассол.

Мешалка и циркуляционный насос, перемешивая молоко и промежуточный хладоноситель, ускоряет процесс охлаждения молока.

Чтобы предотвратить нагревание охлажденного молока в период длительного хранения, мешалку и циркуляционный насос включают в работу через каждые 1.5...2ч.

К недостаткам универсальных резервуаров теплообменников, так же , как и ванн длительной пастеризации, можно отнести: отсутствие рекунерации тепла и постоянный контакт продукта с воздушной средой.

Универсальный танк.

1 - внутренний резервуар; 2 - корпус; 3 - обшивка танка; 4 - термометр; 5 - сливной кран; 6 - опора; 7 - трубчатый теплообменник; 8 - барботер; 9 - насос; 10 - труба-водогон; 11 - электродвигатель; 12 - мешалка; 13 - крышка.

Рис. 6.2.

Для обработки молока в закрытом потоке при высоких скоростях его движения служат трубчатые пастеризационные установки.

По числу цилиндрических корпусов для нагревания молока трубчатые установки подразделяются на одно-, двух- и четырехсекционные.

Односекционный аппарат с паровым обогревом наиболее простой из применяемых трубчатых пастеризаторов. Он состоит из цилиндрического корпуса 3 (рис. 6.3), снабженного термоизоляцией и закрытым защитным кожухом из тонколистной стали. Внутри цилиндрического корпуса размещен трубчатый теплообменник, состоящий из труб, трубных досок с выфрезерованными в них каналами для попарного соединения труб и крышек с резиновыми уплотнениями. Последние изолируют каналы друг от друга, создавая таким образом змеевик. Первая и последняя трубы теплообменника выведены из цилиндра наружу в виде патрубков со штуцерами для ввода и вывода обрабатываемого продукта. В паровой рубашке цилиндра на входе пара установлена перфорированная отражательная пластина для предотвращения местного перегрева труб. В верхней части цилиндра смонтирована паровая обвязка пастеризатора, состоящая из температурного датчика 6, вентиля, регулятора температуры 5 прямого действия и монометра 4.

Для автоматического удаления конденсата из межтрубного пространства в нижней части цилиндра смонтиован конденсатоотводчик. Он состоит из корпуса и крышки, соединенных болтами, поплавка с грузом, съемного седла и шарикового клапана. Корпус установлен на трубчатой подставке, четыре ножки которой имеют винтовые опоры для регулировки уровня при монтаже пастеризатора на неровном полу.

Односекционный трубчатый пастеризатор с паровым обогревом.

1 - рама; 2 - крышка; 3 - корпус; 4 - манометр; 5 - регулятор температуры; 6 - температурный датчик; 7 - насос для молока.

Рис. 6.3

При работе пастеризатора молоко через входную трубу поступает в трубчатый теплообменний и, проходя по змеевиковым каналам, нагревается паром до заданной температуры. На выходе молока из теплообменника установлен датчик температуры, связанный с регулятором температуры. Поступление пара в межтрубное пространство пастеризатора регулируется автоматически в зависимости от температуры пастеризации молока.

Более совершенный конструкции трубчатых пастеризаторов оборудованы также перепускным клапаном, который связан с чувствительным элементом менометрического термометра. Последний воспринимает температуру молока, выходящего из пастеризатора, и подает сигнал на электромагнитный клапан. Если температура молока ниже заданной, электромагнитный клапан срабатывает и

направляет поток молока на повторное нагревание.

Нормальная работа трубчатого парового пастеризатора во многом зависит от правильной работы регулятора температуры и конденсатоотводчика. Последний должен обеспечивать непрерывный и полный отвод конденсата из паровой рубашки, так как приего накоплении уменьшается теплообменная поверхность, а следовательно, снижается производительность пастеризатора.

Недостатки трубчатых пастеризационных установок - высокая металлоемкость и большие габаритные размеры по сравнению с пластинчатыми при равной производительности; необходимость значительного свободного пространства со стороны торцов цилиндрических теплообменных секций для работы длинными ершами при чистке и мойке аппарата; отсутствие секций для рекунерации теплоты, что снижает экономичность работы и сужает область применения этих теплообменников.

На основании вышеизложенного в проектируемом аппаратном цехе для пастеризации молока рекомендуется автоматизированная установка пластинчатого типа.

6.2. Общее устройство и процесс работы и процесс работы предлагаемой установки для пастеризации молока.

Предполагаемая установка предполагает пастеризацию любого молока.

Пастеризация, выдержка и охлаждение молока в нем осуществляется в непрерывном потоке при полной автоматизации процесса с использованием теплоты ренерации. Установка может работать в ручном и автоматическом режиме.

В установку входит: пластинчатый пастеризатор-охладитель, сравнительный бак с поплавком, насос для молока, регулятор равномерности потока, сепараторы молокоочистители, автоматический клапан для отвода недопастеризованного молока, бойлер для нагрева воды, пульт управления с выдерживателем и трубопроводы для пара и рассола с регуляторами давления и расходы.

Секции установки отличаются различной компановкой пластин, их типом и расположением. В установке имеется пять секций: пастеризации, регенерации (I и II ступеней), охлаждения водой и охлаждение рассолом.

Работа пластинчатой автоматизированной пастризационно-охладительной установки осуществляется так. Сырое молоко из емкости для хранения подается насосом в промежуточный бак. Уровень молока в баке поддерживается поплавковым устройством. Из бака молоко насосом 12 (рис. 6.4) направляется через стабилизатор 11 потока в секцию регенерации пластинчатого аппарата, где нагревается пастеризованным молоком. Затем молоко идет в попеременно работающие молокоочистители 17. Очищенное молоко под напором подается в секцию пастеризации пластинчатого аппарата, в которой нагревается горячей водой до температуры 76 2°С и далее направляется в трубчатый выдерживатель 5, а затем в секцию 14 регенерации. При температуре пастеризации ниже заданной молоко автоматическим клапаном возвращается в бак 10 для повторной тепловой обработки. При заданной температуре пастеризации молоко из выдерживателя 5 последовательно проходит секции 15 и 16 водяного и рассольного охлаждения пластинчатого аппарата, охлаждаясь до 4 2°С. Вода для секции пастеризации подогревается в инжекторе 4 и подается водяным насосом 2.

Технологическая схема пластинчатой автоматизированной пастеризационно-охладительной установки.

1 - теплообменный аппарат; 2 - насос для горячей воды; 3 - бойлер; 4 - инжектор; 5 - трубчатый выдерживатель; 6 - щит управления; 7 - клапан автоматического возврата недопастеризованного молока; 8 - емкость для хранения молока; 9 - насос для молока; 10 - промежуточный бак; 11 - стабилизатор потока; 12 - насос; 13 - секция пастеризации; 14 - секция регенерации; 15 секция водяного охлаждения; 16 - секция рассольного охлаждения; 17 - молокоочистители.

Рис. 6.4

6.3 Расчет пастеризационно-охладительной установки.

При расчете пастеризационных установок определяют площадь поверхности теплопередачи, гидравлическое сопротивление аппарата, размеры выдерживателя, расход тепла и пара на пастеризацию.

Площадь поверхности теплопередачи комбинированного аппарата астеризационно-охладительной установки пластинчатого типа определится по секциям.

Для расчета площади поверхности F(в м ) пользуются формулой

F = G • C (t_К - t_Y ) /k•D t_ср ,

где

G -количество пастеризуемого молока (производительность установки), кг/с;

С - удельная теплоемкость нагреваемого молока, Дж/(кг К);

t_Н и t_К - начальная и конечная температуры нагреваемого молока, °С; k - общий коэффициент теплопередачи, Вт/(м² К);

Dt_ср - средний температурный напор, °С.

Для расчета температур в начале и в конце каждой секции составим общую схему аппарата и график изменения температур молока и рабочих сред. (Рис. 6.5.).

Недостающие значения температур по секциям определяются формулами:

t₂ = t₁ +(t₃ - t₁ ) • E;

t₄ = t₁ + t₃ - t₂ ;

t₅ = t₆ ¹ + 2°С;

Схема и температурный график

комбинированного аппарата.

Рис. 65

где t_{2 -} температура рекунерации, °С; t

_­ t ₁ - начальная температура молока, t ₁ = 10°С (принимаем);

t ₃ - температура пастеризации , t₃ = 10°С;

e - коэффициент рекунерации, e = 0,7 ... 0,85; ||

t₄ - температура молока между секциями рекунерации и водяного охлаждения °С;

t₅ - температура молока между секциями водяного и расоольного охлаждения °С;

t_в ¹ - начальная температура охлаждающей воды , t_в ¹ = 44°С (принимаем);

Тогда

t₂ = 10 + (78 - 10) • 0,8 = 64,0°С;

t₄ = 10 + 78 - 64 = 24,0°С;

t₅ = 4 + 2 = 6°С;

Температура горячей воды t_Г ^{2 =} t_Г ¹ - (См/Сг • n_Г ) (t₃ - t₂ );

t_Г ^{2 =} t_Г ¹ - (См/Сг • n_Г ) (t₃ - t₂ );

t_Г ^{2 =} t_Г ¹ - (См/Сг • n_Г ) (t₃ - t₂ );

t_Г ^{2 =} t_Г ¹ - (См/Сг • n_Г ) (t₃ - t₂ );

8. Охрана труда.

8.1. Организация работы по охране труда на целинском сыродельном комбинате.

Согласно "Положения об охране работы по охране труда на предприятиях и в организациях агропромышленного комплекса Российской Федерации" руководство и ответственность за организацию работы по охране труда на комбинате возложена на директора.

Приказом директора ответственность за охрану труда по отрасли механизации возложена на гл. Инженера, а по подразделениям на руководителей подразделений.

На предприятии ежегодно разрабатываются план мероприятий по охране труда с указанием конкретных дат выполнения и их исполнителей. Кроме того, имеется перспективный план мероприятий по охране труда, направленный на совершенствование работы с целью создания более благоприятных условий труда обслуживающего персонала.

8.2. Анализ производственного травматизма.

Таблица 8.1.

Распределение несчастных случаев и дней нетрудоспособности по месяцам года.

Вывод: наибольшее число несчастных случаев приходится на летние и осенние месяцы.

Таблица 8.2.

Распределение несчастных случаев по стажу работы.

Основное количество травм за исследуемый период приходится на работников со стажем работы более трех лет.

Таблица 8.3.

Распределение несчастных случаев по участкам производства .

Основное количество несчастных случаев связано с переработкой и производством продукции.

Таблица 8.4.

Распределение несчастных случаев по причинам.

На практике широкое распространение получил статический метод изучения травматизма, который заключается в определении коэффициента частоты травматизма Кч, коэффициента тяжести Кт, коэффициента потерь Кп.

Коэффициент частоты травматизма Кч определяется по формуле | |:

Т • 1000

Кч = –––––––– , (8.1)

Р

где

Т - число травм за исходный период;

Р - среднесписочное количество работающих за тот же период.

Коэффициент тяжести Кт показывает сколько дней нетрудоспособности приходится в среднем на один несчастный случай.

Д

Кт = –––––––, (8.2)

Т - Т₁

где

Д - число дней, потерянных в исследуемый период из-за несчастных случаев;

Т₁ - количество несчастных случаев со смертельным исходом.

При анализе травматизма применяется и коэффициент потерь рабочего времени, который определяется по формуле:

Д

Кп = ––– • 1000 (8.3)

Р

Результаты расчета вышеприведенных коэффициентов внесены в таблицу 8.5

.

Таблица 8.5.

Показатели травматизма.

В целях плодотворной работы по охране труда, обеспечивающей снижение травматизма на комбинате и улучшения условий труда, ежегодно выделяются средства на мероприятия по охране труда, на предупреждение несчастных случаев, производственных заболеваний и т.д.

8.3. Обучение по охране труда

Общее руководство и обучение по охране труда возлагается на руководителя хозяйства и руководителей подразделений.

На комбинате заведены учебные карточки на каждого работника, где отмечена дата прохождения ими вводного инструктажа, который проводит главный инженер.

На комбинате проводятся виды инструктажей в соответствии с ГОСТ120004-90 ССБТ и ОСТ460126-82ССБТ.

По характеру и времени проведения инструктажи подразделяют:

Ввводный инструктаж.

Вводный инструктаж по безопсности труда проводят со всеми вновь принимаемыми на работу независимо от их образования, стажа работы по данной профессии или должности.

Вводный инструктаж на предприятии проводит инженер по охране труда или лицо, на которое приказом по предприятию возложены эти обязанности.

Первичный инструктаж на рабочем месте.

Первичный инструктаж на рабочем месте до начала производственной деятельности проводят со всеми вновь принятыми на предприятие, переводимыми из одного подразделения в другое. Первичный инструктаж на рабочем месте проводят по программам, разработанным и утвержденным руководителями производственных и структурных подразделений предприятия, учебного заведения для отдельных профессий и видов работ с учетом требований стандартов ССБТ, соответствующих правил, норм,и инструкций по охране труда, производственных инструкций и другой технической документации.

Первичный инструктаж на рабочем месте проводят с каждым работником или учащимся индивидуально с практическим показом безопасных приемов и методов труда.

Рабочие допускаются к самостоятельной работе после стажировки, проверки теоретических знаний и приобретенных навыков безопасных способов работы.

Повторный инструктаж.

Повторный инструктаж проходят все рабочие, независимо от квалификации, стажа, характера выполняемой работы не реже одного раза в полугодие.

Повторный инструктаж проводят индивидуально или с группой работников, обслуживающих однотипное оборудование и в пределах общего рабочего места по программе первичного инструктажа на рабочем месте и в полном объеме.

Внеплановый инструктаж.

Внеплановый инструктаж проводят:

У главного инженера, исполняющего обязанности, и инженера по ОТ имеются журналы регистраций обучения по охране труда в который заносятся данные о лицах, прошедших курсовое обучение.

Рабочие, обслуживающие электроустановки, котельные, грузоподъемные машины, сосуды, работающие под давлением и другие механизмы, эксплуатация которых связана с повышенной опасностью, обучаются на специальных курсах.

Специалисты и руководители производственных участков после прохождения ежегодного курса проходят аттестацию при соответствующей комиссии.

8.5. Инструкция по охране труда пастеризатора.

8.5.1 Общие требования.

К работе по обслуживанию линии производства молочных продуктов допускаются лица, не имеющие медицинских противопоказаний, прошедшие обучение, вводный и первичный инструктажи на рабочем месте по охране труда и имеющие первую квалификационную группу по электробезопасности.

Рабочий должен выполнять только ту работу, по которой прошел инструктаж и на которую выдано задание, не перепоручать свою работу другим лицам.

Спецодежда, спецобувь, выдаваемые работающим по установленным нормам, должны отвечать требованиям соответствующих стандартов и технических условий.

Содержать рабочее место в чистоте. Следить за чистотой пола, не допускать скользких и загрязненных мест. Соблюдать меры личной гигиены.

Хранить моющие и дезинфицирующие средства в отдельной специальной кладовой в маркированной таре с этикеткой.

Лицо, нарушившее требования настоящей инструкции , несет ответственность в порядке, установленном законодательством.

8.5.2. Требования безопасности перед началом работы.

1. Принять душ.

2. Одеть спецодежду, спецобувь, так, чтобы не было развивающихся и свободно свисающих концов, пол, завязок и концов. Заправить волосы под головной убор.

8.5.3. Требования безопасности во время работы.

Недопустимо: садиться, становиться, класть одежду и другие предметы на кожухи опасных машин и оборудования, прикасаться к оголенным проводам и токоведущим частям электрифицированных машин во избежание несчастного случая; снимать защитные крышки с электроаппаратуры, оставлять работающую машину без присмотра.

8.5.4. Требования безопасности в аварийных ситуациях.

В случае обнаружения неисправности оборудования, а также при нарушении норм безопасности, аварии прекратить работу и немедленно сообщить об этом руководителю.

При обнаружении электрического напряжения на токоведущих частях оборудования его необходимо отключить от сети, сообщить руководителю работ и вызвать электрика.

8.5.5. Требования безопасности по окончании работы.

По завершении работ освободить оборудования от продукта, промыть, продезинфицировать и подготовиться к работе. Рабочим раздеться, сдать одежду, вымыться в душевой.
9. Расчет технико-экономических показателей конструкторской части проекта.

9.1. Расчет инвестиций.

Расчетную балансовую стоимость машины, выпускаемой промышленностью, можно рассчитать по формуле

Б = Цр • т,

где

Б - расчетная балансовая стоимость машины, руб;

Цр - рыночная цена машины (по прейскуранту торгующих организаций) руб;

т - коэффициент, выражающий средние затраты на транспортировку, монтажа машины и торговые положения;

Для машин, не требующих монтажа, т1 = 1,1.

Для машин, требующих монтажа, т2=1,2.

В исходном варианте

Бс = 5600 • 1,2 = 6720 руб.

Цену на вновь создаваемую машину определяем по сопоставимой массе:

G н

Бн = Бс •–—––,

G с

где

Бн, Бс - соответственно балансовая стоимость новой (проектируемой)машины и машины эталона;

Gн, Gс - соответствующая масса новой (проектируемой) машины и машины эталона, кг, Gн = 1260 кг, Gс = 1400 кг;

1260

Бн = 6720 • –––––– = 6048,0 руб

1400

9.2. Показатели использования труда и его производительности.

Затраты труда на единицу работы (на 1 т вырабатываемого молока) рассчитываются по формуле:

å Т

Ту = ––––,

W

где

Ту - трудоемкость процесса в человеко-часах на единицу выполняемой работы;

åТ - суммарные затраты труда рабочих, обслуживающих машину в человеко-часах за год;

W - производительность машины за год;

Суммарные затраты труда рабочих, обслуживающих машину, определяются по формуле:

åТ_исх = Д • Т • Л,

где

Д - количество дней работы рабочих в году, дней;

Т- дневная продолжительность работы на выполнение производственного процесса, ч, Т = 6 ч.;

Л - количество рабочих, занятых на выполнении производственного процесса, чел, Л = 1.

Производительность машины за год определяется по формуле:

W = gс • Д,

где

gс - количество молока , вырабатываемого в цехе за смену gc = 7.5т и 9 т;

_Д - число смен производства молока в году.

Wи = 7,5 • 295 = 2212т ;

Wпр = 9 • 295 = 2655;

Тогда: åТи = 295 • 6 • 1 = 1770 чел•ч;

åТпр = 295 • 4,5 • 1 = 1327 чел•ч;

Отсюда:

1770

Туи = ¾¾ = 0,8 чел•ч /т;

2212

1327

Тупр = ¾¾ = 0,5 чел•ч/т;

2655

Экономия труда на единицу работы определится как разность в затратах труда по сравниваемым машинам в исходном и проектируемом вариантах

Эте = Туи - Т упр,

Эте = 0,8 - 0,5 = 0,3;

Годовая экономия труда зависит от масштаба применения сравниваемых машин и определяется по формуле:

Этг = Э те • Wг,чел•ч;

Этг = 0,3 • 2655 = 796,5 чел-ч.

Степень снижения затрат труда определяется по формуле:

Туи - Тупр

Ст = ¾¾¾¾¾ • 100 %;

Туи

0,8 - 0,5

Ст = ¾¾¾ • 100 % = 37,5 %.

0,8

Производительность труда по операции в рабочем процессе исчисляются по формуле:

W

Пт = ¾¾,


29-04-2015, 04:11