Материал: Д6439 Радионова ИЕ Технология отрасли Учеб. метод пособие

8. Расчет и подбор технологического оборудования

Производительность машин и аппаратов, а также пропускную способность различных емкостей рассчитывают на основании данных продуктового расчета и норм технологического проектирования. Рассчитав производительность оборудования, подбирают марку оборудования и его количество по каталогам, справочникам, альбомам или проспектам заводов-изготовителей.

Прием и хранение сырья

В зависимости от места и расположения пивоваренного завода и его мощности зернопродукты могут поступать на завод железно-дорожным или автомобильным транспортом, а также совместно тем и другим.

Все зерно, поступающее на завод, подлежит обязательному взвешиванию на железнодорожных или автомобильных весах. При поступлении сырья по железной дороге, в случае отсутствия на станции железнодорожных весов, их предусматривают на территории завода. В состав приемного устройства необходимо ввести разгрузочный механизм, приемные бункеры, подъемные нории и распределительные транспортеры для перемещения и загрузки зернопродуктов в силосы.

Приемное устройство рассчитывают из условий обеспечения суточного поступления солода и несоложеных материалов в течение 200 дней в году, а хмеля – 90 дней.

Коэффициент суточной неравномерности поступления сырья железнодорожным транспортом составляет 2,5, автомобильным – 1,5.

При поступлении на завод солода железнодорожным транспортом, с учетом годовой потребности, его масса составляет 11650 т, а поставка ячменя автотранспортом равна, соответственно, 1574 т.

Вычислим максимальное суточное поступление солода при вместимости вагона 46 т : 11650 · 2,5/200 = 145,6 т/сут. Для этого потребуется следующее количество вагонов: 145,6/46 = 3,16 вагонов, или примерно 4 ваг/сут. При продолжительности разгрузки вагона 36 мин время подачи вагона на разгрузку занимает 12 мин и время освобождения места разгрузки – тоже 12 мин. Итак, время разгрузки четырех вагонов (36 + 12 + 12) · 4 / 60 = 4 ч. Значит, достаточно одной точки разгрузки вагонов.

Принимаем весы вагонные марки РС – 150Ц13В.

Производительность транспортных элементов для солода 46/1 = 46 т/ч.

Максимальное суточное поступление ячменя 1574 · 1,5/200 = = 11,8 т/сут. Доставка ячменя производится автотранспортом (приспосабливают автомуковозы, оснащенные пневматической выгрузкой сыпучего груза) грузоподъемностью 9 т. Таким образом, требуется одна автомашина, совершающая максимально по две ходки в сутки.

Для очистки ячменя подбираем воздушно-ситовой сепаратор ЗСМ-5 производительностью по товарному ячменю 4,1 т/ч.

Время работы сепаратора ЗСМ-5 в среднем за сутки 11,8/4,1 = = 2,8 ч.

При большей мощности завода может быть использован сепаратор марки ЗСМ-10 производительностью по товарному ячменю 8,3 т/ч.

Хранилища зернопродуктов проектируются исходя из условий:

– для солода хранение силосное или напольное, поступление бестарное или в мешках, норма хранения 2 мес.;

– для ячменя хранение силосное или напольное, поступление бестарное, норма хранения 8 мес.;

– для риса хранение напольное в мешках, норма хранения 2 мес., норма нагрузки 1200 кг/м² при коэффициенте использования площади 0,5;

– для хмеля хранение напольное, стеллажное, пакетное, норма хранения 1 год, норма нагрузки для заводов мощностью до 2 млн дал пива в год 200 кг/м², более 2 млн дал в год – 400 кг/м², коэффициент использования площади 0,5, температура на складе 1 ºС.

Тогда вместилище хранилища для солода: 40,77 · 28,5 · 2 = 2324 т, где 40,77 – масса солода, перерабатываемого в сутки при максимальной выработке, т; 28,5 – количество дней работы в месяц.

Объем хранилища для солода: 2324 / 0,53 = 4385 м³, где 0,53 – насыпная плотность солода, т/м³.

Вместимость хранилища для ячменя: 1574 · 8 / 11,33 = 1112 т, где 1574 – масса ячменя, перерабатываемая в год, т; 8 – норма хранения ячменя, мес.; 11,3 – количество месяцев работы завода.

Объем хранилища для ячменя: 1112 / 0,65 = 1710 м³, где 0,65 – насыпная плотность очищенного ячменя, т/м³.

Для хранения солода и ячменя используем силосы железобетонные сечением 3  3 м, площадью сечения 8,36 м², высотой 30 м, при коэффициенте использования объема К = 0,84–0,85. Тогда количество силосов:

для солода 4385 / 8,36 · 30 ·0,8 = 22 шт.;

для хранения ячменя 1710 / 8,36 · 30 · 0,8 = 9 шт.

Общее число силосов, с учетом одного резервного силоса

22 + 9 + 1 = 32 шт.

Вместимость хранилища для риса: 1,52 · 26,5 · 2 = 86,64 т или 86,64 / 1,2 · 0,5 = 144,4 м².

Площадь хранилища для хмеля (стеллажей): 179,6 / 0,2 · 0,5 = 1796 м².

Если хмель хранится на стеллажах в четыре яруса, то площадь хранилища: 1796 / 4 = 449 м².

Оборудование варочного цеха

Расчет оборудования варочного цеха начинают с подбора варочных агрегатов, затем по их производительности рассчитывают остальное оборудование. Варочные агрегаты подбираются исходя из количества зернопродуктов Q_сут, затираемых в сутки максимальной выработки.

В нашем примере максимальная суточная переработка зернопродуктов при производстве пива «Жигулевское»: 27,29 + 4,82 = = 32,11 т/сут; «Рижское» – 6,98 т/сут; «Московское»: 6,05 + 1,51 = = 7,56 т/сут.

На пивоваренных заводах устанавливаются четырех- и шестиаппаратные варочные агрегаты в расчете на 1,0; 1,5; 3,0; 5,5 т одновременно перерабатываемого солода, характеристика которых приведена в табл. 9.

Варочный агрегат подбирают в соответствии с проектируемой мощностью завода и определяют число его оборотов в сутки n. При единовременной засыпи выбранного агрегата Q

n = Q_сут / Q.

Полученную величину сравнивают с нормативной (см. табл. 9), она должна быть равна или немного ниже нее. В противном случае выбирают варочный агрегат с иной единовременной засыпью, другим числом аппаратов, а при необходимости устанавливают два или более варочных агрегата.

Таблица 9

Характеристика варочных агрегатов

В нашем примере максимальная выработка (летний квартал) в сутки должна составить: 32,11 + 6,98 + 7,55 = 46,64 т зернопродуктов. Выбираем два варочных агрегата, каждый из которых будет перерабатывать 46,64 / 2 = 23,32 т зернопродуктов в сутки. Выбираем агрегаты с единовременной засыпью 5,5 т. На одном агрегате будет проводиться 23,32 / 5,5 = 4,24 ≈ 5 варок в сутки. Запас производительности агрегата позволяет производить сортовое пиво с повышенной начальной концентрацией сусла.

Список литературы

Балашов В.Е. Оборудование предприятий по производству пива и безалкогольных напитков. – М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1984. – 284 с.

Ковальская Л. П., Шуб И. С., Мелькина Г. М. и др. Технология пищевых производств/ Под ред. Л.П. Ковальской. – М.: Колос, 1997. – 752 с.

Общая технология пищевых производств / Н.И. Назаров, А.С. Гинзбург, С.М. Гребенюк, Г.А. Маршалкин, Ю.А. Мачихин и др. / Под ред. Н. И. Назарова. – М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1981. - 360 с.

Общая технология пищевых производств / Под ред. Л.П. Ко-вальской. – М.: Колос, 1993. – 383 с.

Содержание

Учебно-методическое пособие 1

Введение 3

1. Объем курсового проекта 3

2. Описание технологической схемы производства пива 4

3. Состав пивоваренного завода 6

4. Режим работы завода 8

5. Исходные данные для расчета 8

6. Продуктовый расчет производства определенного сорта пива 14

7. Пример продуктового расчета 18

8. Расчет и подбор технологического оборудования 34

Список литературы 38

ИНСТИТУТ ХОЛОДА И БИОТЕХНОЛОГИЙ 40

Учебно-методическое пособие 42

В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в результате которого определены 12 ведущих университетов России, которым присвоена категория «Национальный исследовательский университет». Министерством образования и науки Российской Федерации была утверждена программа его развития на 2009–2018 годы. В 2011 году Университет получил наименование «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных техно-логий, механики и оптики».

Институт холода и биотехнологий

Институт холода и биотехнологий является преемником Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий (СПбГУНиПТ), который в ходе реорганизации (приказ Министерства образования и науки Российской Федерации № 2209 от 17 августа 2011 г.) в январе 2012 года был присоединен к Санкт-Петербургскому национальному исследовательскому универ-ситету информационных технологий, механики и оптики.

Созданный 31 мая 1931 года институт стал крупнейшим образова-тельным и научным центром, одним из ведущих вузов страны в области холодильной, криогенной техники, технологий и в экономике пищевых производств.

В институте обучается более 6500 студентов и аспирантов. Коллектив преподавателей и сотрудников составляет около 900 человек, из них 82 доктора наук, профессора; реализуется более 40 образовательных программ.

Действуют 6 факультетов:

• холодильной техники;

• пищевой инженерии и автоматизации;

• пищевых технологий;

• криогенной техники и кондиционирования;

• экономики и экологического менеджмента;

• заочного обучения.

За годы существования вуза сформировались известные во всем мире научные и педагогические школы. В настоящее время фундамен-тальные и прикладные исследования проводятся по 20 основным научным направлениям: научные основы холодильных машин и термотрансформа-торов; повышение эффективности холодильных установок; газодинамика и компрессоростроение; совершенствование процессов, машин и аппара-тов криогенной техники; теплофизика; теплофизическое приборостроение; машины, аппараты и системы кондиционирования; хладостойкие стали; проблемы прочности при низких температурах; твердотельные преобразо-ватели энергии; холодильная обработка и хранение пищевых продуктов; тепломассоперенос в пищевой промышленности; технология молока и мо-лочных продуктов; физико-химические, биохимические и микробиологи-ческие основы переработки пищевого сырья; пищевая технология продук-тов из растительного сырья; физико-химическая механика и тепло- и массообмен; методы управления технологическими процессами; техника пищевых производств и торговли; промышленная экология; от экологиче-ской теории к практике инновационного управления предприятием.