Расчет и подбор оборудования непрерывного действия

Количество единиц оборудования непрерывного действия рассчитывается по формуле:

(33)

где N-число машин, ед.;

К_м - количество перерабатываемого сырья, согласно графику технологических процессов, кг/сут;

М_п - паспортная производительность аппарата, кг/ч;

Т_с- проектируемая продолжительность работы машин и аппаратов согласно графика технологических процессов, ч;

К_вр - коэффициент использования аппарата во времени, рассчитывается по формуле (39)

(34)

где Т_н - продолжительность непрерывной работы машины или аппарата, ч;

Т_п.з. - длительность подготовительно-заключительных операций, ч.

2.1.3.1 Расчет количества пастеризационно-охладительных установок, необходимых для пастеризации 18,6 т смеси при производстве молока питьевого пастеризованного м.д.ж. 2,5%.

Для обеспечения переработки молока необходима 1 установка производительностью 5,0 т/ч. Подбираем пастеризационно-охладительную установку ОП2-У5.

2.1.3.2 Расчет количества гомогенизаторов, необходимых для гомогенизации 0,91 т смеси при производстве биосметаны м.д.ж. 30%.

Для обеспечения переработки молока необходим 1 гомогенизатор производительностью 1 т/ч. Подбираем гомогенизатор SHZ-15.

2.1.4 Подбор оборудования для мойки и дезинфекции.

На маслодельном комбинате планируется CIP – мойка - двухконтурная циркуляционная станция мойки молокоцистерн, предназначенная для одновременной мойки щелочным раствором, ополаскивания водой и пропаривания двух цистерн молоковозов объемом до 20 куб.м. с возвратом моющего раствора для повторного использования, нагревом в потоке и автоматизацией процесса. Площадь установки – 39м².

Преимущества станции:

1. Обеспечивается плавная подача пара в режиме «пропаривания».

2. Экономия раствора и гарантированная мойка внутренней полости молцистерн обеспечивается применением универсального моечного устройства, устанавливаемого вручную или механизированно на место люка молоковоза.

3. Система управления исключает влияние «человеческого фактора» склонного нарушить тепловые и временные режимы мойки, а также последовательность подачи растворов. Изменение параметров возможно только в режиме «сервис» путем манипуляций на цифровом пульте управления и исключительно после ввода пароля.

4. При производстве используются только качественные комплектующие и материалы, в основном иностранного производства, имеющие сертификаты соответствия и гигиены и допущенные к применению в молочной промышленности.

2.1.5 Организация ремонта и обслуживания оборудования

Обслуживание и ремонт оборудования обеспечивает ремонтно - механические мастерские, оснащенные токарным, слесарным и другим оборудованием.

Обслуживание включает постоянный уход за оборудованием, поддержание его в исправном состоянии, чистоте и порядке, своевременное предупреждение и устранение замеченных неисправностей. Сущность ремонта заключается в сохранении и восстановлении работоспособности оборудования заменой или восстановлением изношенных деталей и регулировкой механизмов. Рациональную эксплуатацию и своевременный ремонт оборудования на предприятии обеспечивает система планово-предупредительного ремонта. В систему планово-предупредительного ремонта входят техническое обслуживание и плановые ремонты.

Техническое обслуживание включает текущее обслуживание и периодические профилактические работы.

Текущее обслуживание – наблюдение за нормальным состоянием оборудования. Строгое выполнение правил его эксплуатации, поддержание чистоты.

Периодические профилактические работы – протирку и промывку оборудования, работающего в условиях запыленности, смену масла в картерных системах, проверку на точность, надежность и герметичность и т.д.

Плановые ремонты состоят из текущего, среднего и капитального.

Текущий ремонт включает минимальный по объему ремонт, при котором заменяют или восстанавливают небольшое количество быстроизнашивающихся деталей со сроком службы, равным или меньшим межремонтного периода, и регулируют механизмы без разборки. Текущий ремонт проводят в период режимных перерывов (нерабочих смен, выходных дней), когда продолжительности их совпадают.

Средний ремонт включает детальную разборку оборудования, проверку состояния его основных узлов, замену и ремонт части деталей отдельных узлов. При среднем ремонте производят частичную или полную разборку оборудования для замены изношенных деталей, восстановления антикоррозийных покрытий и устранения других дефектов.

Капитальный ремонт заключается в полном восстановлении производственных и эксплуатационных характеристик оборудования, соответствующих техническим условиям и паспортным данным нового аналогичного оборудования. При капитальном ремонте полностью разбирают и промывают оборудование, ремонтируют и пригоняют детали механизмов, выверяют координаты, собирают, регулируют, полностью окрашивают, испытывают и сдают оборудование, а также проверяют, чистят и ремонтируют электрооборудование. Оборудование можно снимать с фундамента и отправлять в механические мастерские для проведения ремонта.

На маслодельном комбинате проектируется следующий внутрицеховой транспорт - транспортеры, электропогрузчики, поддоны, контейнеры.

Количество и характеристика оборудования предприятия приведены в таблице 13.

Таблица 13 – Техническая характеристика запроектированного оборудования

Наименование оборудования	Кол-во, шт.	Марка	Произв. емк. т.	Потребляемая мощность кВт	Габаритные размеры, мм	Расход
длина	ширина	высота	пара кг/ч	холода кДж/ч	воды м3/ч
Счётчик		NW - 65
Центробежный насос для молока		50 МЦ 25 131		7,5
Сепаратор – молокоочиститель		А1-ОМЦ-25
Охладитель для молока		ООУ-25		2,2
Резервуар для молока		В2-ОХР-50		5,5
Подогреватель для молока		А1-ОНС-25		1,5				5,5
Сепаратор-сливкоотделитель		РЗ-ОЦТ-25
Охладитель для обезжир. молока		ООУ-25		2,2
Охладитель для сливок		ООТ-М		2,2
Резервуар для обезжир. молока		В2-ОХР-100		11,0
Емкость для сливок, молока и обезжиренного молока		В2-ОМГ-10		0,6
Емкость для норм-ции молока пит. м.д.ж 2,5%		Я1-ОСВ-6		0,75
Гомогенизатор для молока пит.м.д.ж. 2,5% и «Бифитон»		А1-ОГМ
Пастеризационно-охладительная установка для молока пит.м.д.ж. 2,5% и «Бифитон»		ОП2-У5	5,0	15,2
Гомогенизатор для Биосметаны м.д.ж. 30%		SHZ-15	0,36-1,8
Емкость для нормализации «Бифитон» м.д.ж. 2,5%		В2-ОМГ-10		0,6
Емкость для составления смеси творога нежирного		Я1-ОСВ-6		0,75
Творогоизготовитель		ТИ-10000		2,2
Пастеризационно-охладительная установка для творога нежирного		ОГУ-2,5	2,5	5,0
Фасовочный аппарат для творога нежирного		М6-ОРЗ-В	48-92 бр/мин	1,1
Резервуар для сыворотки		В2-ОМГ-10		0,6
Резервуар для сквашивания «Бифитон»		Я1-ОСВ-6		0,75
Резервуар для нормализации сливок для биосметаны м.д.ж. 30%		Г2-ОПА-1000	1,0	0,75
Емкость для молока пит.м.д.ж. 2,5%,		В2-ОМГ-10		0,6
Фасовочный аппарат для розлива молока пит. м.д.ж. 2,5%,биосметаны м.д.ж. 30%, «Бифитон»		RG-50	3,0	22,0
Емкость для сливок		В2-ОМВ-2,5	2,5	1,0
Пастеризатор для сливок		ПВ-ОАБ	5,0	1,75
Дезодоратор для сливок		ОДУ-2	2,0	2,2						1,5
Охладитель для пахты		ОО1-У-110		2,2
Сепаратор ВЖС		ОС2-Д-500	0,5	5,5
Ванна для нормализации сливок для масла «Крестьянское» м.д.ж. 72,5%		ВН-1000	1,0	1,1
Маслообразователь		РЗ-ОУА1	1,0	17,5
Емкость для резервирования пахты от масла «Крестьянского» м.д.ж. 72,5%		В2-ОМГ-10		0,6
Фасовочный аппарат для масла «Крестьянского» м.д.ж. 72,5%		АЛУР-1500ТС	2200 ст/ч	1,7
Вакуум-выпарная установка		«Виганд»	8,0	1,0
Емкость для резервирования сгущ. обезжир. мол.		В2-ОМВ-4	4,0
Емкость для обезжиренного молока		В2-ОХР-50		5,5
Сушилка		Ангидро-3500	3,5	170,5
Фасовочный аппарат для СОМ		SV-PNE	меш/ч	3,0

2.2 График работы машин и аппаратов

График работы машин и аппаратов составляется вместе с графиком технологических процессов.

График работы машин и аппаратов представлен на рисунке 4.

2.3 Расчет площадей, компоновка и расстановка технологического оборудования производственного корпуса

2.3.1 Расчет площадей

К компоновке производственных цехов (участков) приступают после того, как подобрано и рассчитано технологическое оборудование. Она должна быть увязана с генеральным планом завода так, чтобы были обеспечены грузовые потоки, взаимосвязь между производственными цехами и другими объектами, удобное движение людей по заводской территории и т. д.

Площади и объемы производственных помещений принимают с учетом требований соответствующих глав СНиП, норм технологи­ческого проектирования ВНТП 645-1618-92, экономических показателей предприятий молочной промышленности и санитарных норм проектирования про­мышленных предприятий, согласно которым объем производствен­ных помещений на одного работающего должен составлять не менее 15 м3, а площадь — не менее 4,5 м2.

2.3.1.1 Расчет площадей основного производства

В основное производство на проектируемом предприятии будут входить: приемно-аппаратный участок, участок выработки цельномолочной продукции, участок выработки масла, участок выработки СОМ.

Площадь помещений основного производства определяют в зависимости от габаритов оборудования, площади площадок обслуживания машин и аппаратов, размеров проходов, проездов, расстояний от стен и колонн здания до оборудования.

Расчет площадей производственных помещений рассчитывается по формуле:

F=Σf ·K + Fл, (35)

где F- площадь участка, м2;

f – площадь, занятая оборудованием, м2;

К – коэффициент запаса; [37]

Fл – площадь линии, м2.

2.3.1.1.1 Расчет площади приемно-аппаратного участка

Оборудование приемно-аппаратного участка и его площадь представлены в таблице 14.

Таблица 14 – Площадь, занимаемая оборудованием

Наименование оборудования	Марка	Производительность, т	Количество, шт	Площадь одной единицы оборудования, м²	Суммарная площадь оборудования, м²
Центробежный насос для молока	50МЦ 25 131			0,25	0,50
Сепаратор – молокоочиститель	А!-ОМЦ-25			0,79	1,58
Охладитель для молока	ООУ-25			1,60	3,20
Подогреватель молока	А1-ОНС-25			0,6	0,6
Сепаратор-сливкоотделитель	РЗ-ОЦТ-25			2,42	2,42
Охладитель для обезжиренного молока	ООУ-25			1,6	1,6
Охладитель для сливок	ООТ-М			1,0	1,0
Емкость для сливок, молока, обезжиренного молока	В2-ОМГ-10			9,63	28,9
Емкость для нормализации молока пит. м.д.ж. 2,5%	Я1-ОСВ-6			7,35	14,7
Гомогенизатор для пит. молока м.д.ж. 2,5% и «Бифитон»	А1-ОГМ			1,63	3,26
Пастеризационно-охладительная установка для молока пит. м.д.ж. 2,5%, «Бифитон»	ОП2-У5	5,0		1,89	3,78
Емкость для нормализации «Бифитон» м.д.ж. 2,5%	В2-ОМГ-10			9,63	9,63
Пастеризационно-охладительная установка для творога нежирного	ОГУ-2,5	2,5		3,75	3,75
Емкость для составления смеси творога нежирного	Я1-ОСВ-6			7,35	7,35
Итого: Fо					82,27

Площадь приемно-аппаратного участка рассчитывается по формуле (35)

F = 82,27 · 4,5 = 370,21 м²

2.3.1.1.2 Расчет площади участка выработки масла

Оборудование участка выработки масла и занимаемая им площадь представлены в таблице 15.

Таблица 15 - Площадь, занимаемая оборудованием

Наименование оборудования	Марка	Производительность, т	Количество, шт.	Площадь одной единицы оборудования, м²	Суммарная площадь оборудования, м²
Емкость для сливок	В2-ОМВ-2,5	2,5		5,2	5,2
Пастеризатор для сливок	ПВ-ОАБ	5,0		1,33	1,33
Дезодоратор для сливок	ОДУ-2	2,0		1,88	1,88
Охладитель для пахты	ОО1-У-110			1,12	1,12
Сепаратор ВЖС	ОС2-Д-500	0,5		0,56	1,68
Ванна для нормализации сливок для масла «Крестьянское» м.д.ж. 72,5%	ВН-1000	1,0		1,46	4,38
Маслообразователь	РЗ-ОУА1	1,0		12,3	12,3
Емкость для резервирования пахты от масла «Крестьянского» м.д.ж. 72,5%	В2-ОМГ-10			9,63	9,63
Фасовочный аппарат	АЛУР-1500ТС	2200 ст/ч		2,46	2,46
Итого: Fо					39,98

Площадь участка выработки масла рассчитывается по формуле (35)

F = 39,98*4,5= 179,91м²

2.3.1.1.3 Расчет площади участка выработки СОМ

Оборудование участка выработки СОМ и занимаемая им площадь представлены в таблице 16.

Таблица 16 - Площадь, занимаемая оборудованием

Наименование оборудования	Марка	Производительность, т	Количество, шт	Площадь одной единицы оборудования, м²	Суммарная площадь оборудования, м²
Вакуум-выпарная установка	«Виганд»	8,0		58,5 м2
Емкость для резервирования сгущ. обезжир. молока	В2-ОМВ-4	4,0		4,92	4,92
Емкость для обезжиренного молока	В2-ОХР-50			17,1	17,1
Сушилка	Ангидро-3500	3,5		180 м2
Фасовочный аппарат	SV-PNE	меш/ч		0,8	1,6
Итого: Fo					23,62
Fл					238,5

Площадь участка выработки СОМ рассчитывается по формуле (35)

F=23,62·3,5 + 238,5 = 321,17 м²

2.3.1.1.4 Расчет площади участка выработки цельномолочной продукции

Оборудование участка выработки цельномолочной продукции и занимаемая им площадь представлены в таблице 17.

Таблица 17 – Площадь, занимаемая оборудованием

Наименование оборудования	Марка	Производительность, т	Количество, шт	Площадь одной единицы оборудования, м²	Суммарная площадь оборудования, м²
Творогоизготовитель	ТИ-10000			26,0	26,0
Фасовочный аппарат для творога	М6-ОРЗ-В	48-92 бр/мин		30,0	30,0
Резервуар для сыворотки	В2-ОМГ-10			9,63	9,63
Резервуар для сквашивания «Бифитон» м.д.ж. 2,5%	Я1-ОСВ-6			7,35	7,35
Резервуар для нормализации сливок для биосметаны м.д.ж. 30%	Г2-ОПА-1000	1,0		2,65	5,30
Гомогенизатор биосметаны м.д.ж. 30,0%	SHZ-15	0,36-1,8		0,9	0,9
Емкость для молока пит.м.д.ж 2,5%	В2-ОМГ-10			9,63	9,63
Фасовочный аппарат для розлива молока пит. м.д.ж. 2,5%, биосметаны м.д.ж. 30%, «Бифитон»	RG-50	3,0		5,3	10,6
ИТОГО: Fo					43,41
Fл					56,0

Площадь участка выработки цельномолочной продукции рассчитывается по формуле (35)

F=43,41·5 + 56,0 = 273,05 м²

2.3.1.2 Расчет площадей камер хранения готовой продукции

Площадь камер хранения готовой продукции рассчитывается, исходя из количества готового продукта, сроков хранения и нормативной загрузки на 1 м², по следу­ющей формуле:

где М_пр — масса продукта вырабатываемого в сутки, в кг;

τ — срок хранения в сут;

q — норма укладочной массы, кг/м²;

К — коэффициент использования площади.

Площадь камер хранения с учетом сроков хранения, количества готовой продукции, а так же нагрузки на 1м² камеры и коэффициента использования площади рассчитывается по формуле (36) и приведена в таблице 18.

Таблица 18 – Расчет площади камеры хранения готовой продукции

Наименование продукта	Темпера­тура хра­нения, °С	Срок хра­нения на предпри­ятии, сутки	Кол-во гото­вого про­дукта, кг	Нагрузка на 1 м2 камеры, кг (нетто)	Коэф­фици­ент ис­пользо­вания пло­щади	Площадь камеры хранения, м2
Молоко пастеризованное м.д.ж. 2,5%	4±2				0,7	74,0
«Бифитон» м.д.ж. 2,5%	0-6				0,7	26,0
Биосметана м.д.ж. 30%	4±2				0,7	3,8
Творог нежирный	1-8				0,7	4,2
Итого камера хранения цельномолочной продукции:	108,0
СОМ	1-10				0,6	178,0
Итого камера хранения СОМ	178,0
Масло «Крестьянское» м.д.ж. 72,5%	5-6				0,8	49,0
Итого камера хранения масла:	49,0

Таким образом, принимаем площадь камеры хранения цельномолочной продукции 108,0 м², камеры хранения масла 72,0 м², камеры хранения СОМ 180,0 м².