1.7 Подбор и обоснование, характеристика оборудования

Подбор технологического оборудования является одним из наиболее важных этапов в разработке проекта, так как потребное оборудование должно обеспечить необходимые условия для осуществления всех операций обработки сырья и получения продуктов высокого качества. Под подбором оборудования понимается процедура определения потребного количества машин и аппаратов, их производительности и марки. Основой для подбора оборудования в данном проекте являются результаты сырьевого расчета, выбранный способ производства, перечень последовательно протекающих технологий. При подборе технологического оборудования необходимо обеспечить бесперебойную работу и осуществить все технологические операции по принятой технологической схеме, предусмотреть максимальное использование оборудования, улучшить условия труда, хорошее качество и низкую себестоимость продукции. При подборе оборудования необходимо стремиться к использованию однотипных аппаратов, чтобы при этом производительность последующего оборудования была максимально равной производительности предыдущего.

При правильном подборе оборудования будут обеспеченны необходимые условия для планомерной, четкой работы всего предприятия, в конечном счете это определит затраты на строительство предприятия и его эксплуатацию. В настоящее время машины и аппараты периодического действия все больше вытесняются оборудованием непрерывного действия, что позволяет увеличить объем производства и значительно повысить эффективность использования техники.

Научно-технический прогресс в молочной промышленности способствует внедрению новых способов обработки и переработки молока на основе применения прогрессивного, наиболее высокопроизводительного оборудования. При использовании такого оборудования очень важно максимально сохранить первоначальные свойства молока и его составных частей. Поэтому обязательным условием рационального технического оснащения предприятия является соблюдение технологических требований к вырабатываемым продуктам.

Машины и аппараты для выработки молочных продуктов, а также для проведения операций, предшествующих обработке или переработки и подготовки продуктов к реализации должны отвечать следующим условиям:

• высокая производительность и технологический оптимальное воздействие на обрабатываемый продукт;

• минимальные затраты на единицу продукта, обрабатываемого на технологических линиях с включением соответствующих машин и аппаратов;

• герметизация процесса;

• автоматизированный контроль и регулирование рабочих процессов;

• без разборная мойка и использование стандартных моющих средств.

Оборудование для хранения молока подбирается из расчета суточного поступления молока.

На предприятие предлагается оборудование периодического действия и непрерывного действия. При подборе оборудования периодического действия определяющим фактором являются объем сырья, емкость оборудования, технологический цикл для данной операции на этом оборудовании; для оборудования непрерывного действия – объем перерабатываемого сырья, продуктов и его производительность.

Технологическое оборудование рассчитывают и подбирают на основании выполненного сырьевого расчета и технологических схем производства. Оборудование должно обеспечить выпуск продукции высокого качества при минимальных отходах и потерях сырья в производстве. Предпочтительны непрерывно действующие машины и аппараты, не сложные по конструкции, легко поддающиеся обслуживанию, регулированию очистке и ремонту, экономно расходующие электроэнергию, пар, воду.

Материал, из которого изготовлено оборудование, не должен быть дорогим или дефицитным. Также необходимо учитывать коррозирующие свойства сырья, полуфабрикатов, возможность перехода металла в продукт.

Оборудование бывает неавтоматическое, полуавтоматическое и автоматическое. Предпочтительным является автоматическое оборудование, так как оно имеет большую производительность при сравнительно небольших габаритах и требует минимальных затрат рабочей силы на единицу продукции. Кроме того, выбирая тот или иной тип оборудования, учитывают, как и его производительность, так и проектируемую производительность цеха, а также использование оборудования по времени и по мощности. Выполнение подбора и расчета оборудования производилось на компьютере в модульной системе АРМ «Технолог».

Емкости для хранения молока, смеси (ванны, резервуары) должны соответствовать максимальному количеству хранящегося сырья или продукта. Время работы машин и аппаратов определяется исходя из принятого времени технологического процесса (резервуары), количества перерабатываемого сырья и производительности оборудования. Эффективное время работы оборудования в смену в среднем от 5 до 6 час.

Емкостное оборудование предназначено для выполнения различных технологических операций при обработке молока и молочных продуктов: накопления и хранения, нагревания, охлаждения, нормализации, сквашивания, пастеризации, созревания и т.п.

Внутри корпуса расположены моющее устройство, датчик верхнего уровня и пропеллерная мешалка (вертикальная или встроенная в боковой люк). В некоторых танках имеется эжектор, через который при по­мощи насоса циркулирует перемешиваемое молоко.

Для удобства обслуживания содержит люки, смотровые окна и указатели уровня жидкости.

Резервуары для осуществления технологических процессов характеризуются наличием теплообменной поверхности-рубашки, в которой находится тепло- или хладоноситель (вода или рассол). Обогрев, как правило, осуществляется путем подачи пара в заполненную водой рубашку. Во избежание переполнения в верхней части рубашки имеется переливная труба. Для интенсификации технологических процессов резервуары имеют мешалки.

Технологические резервуары могут быть вертикального и горизонтального исполнения. Вертикальный корпус имеют танки для выработки кисломолочных продуктов, ванны длительной пастеризации, заквасочники, кристаллизаторы для сгущенного молока и др.

Рассмотрим некоторые из них. Танки дли выработки кисломолочных продуктов (имеется плакат). Ванны длительной пастеризации, заквасочники. Творожные ванны. Сливкосозревательные ванны имеют качающуюся мешалку, выполненную из нержавеющих труб, внутри которых циркулирует тепло- или хладоноситель.

Вспомогательное оборудование подбирают с учетом его производительности и условий его обслуживания.

Приемное отделение.

Операции переработки сырья начинаются с приемки сырья, мощность молочного предприятия составляет 20 тонн в сутки. Согласно нормам технологического проектирования, при данной мощности завода предусматривается приемка молока в 2 смены, не менее 8 часов в смену.

Для приемки заданного количества молока предусматривается модуль приемки сырого молока.

Для промежуточного хранения сырого молока в соответствии с ВНТП вместимость резервуаров должна составить 100% от суточного поступления.

Процесс выработки сырного зерна при производстве твердых сыров предусматривает образование сгустка при определенной температуре из нормализованного по жиру и по составу молока, разрезку сгустка и постановку сырного зерна, обезвоживание сырного зерна при заданной температуре и кислотности выделяющейся сыворотки до определенной конечной влажности в зависимости от вида вырабатываемого сыра.

Выработка сырного зерна на отечественных и зарубежных сыродельных заводах осуществляется в аппаратах с полным циклом обработки, с выносной емкостью для разрезки сырного пласта и непрерывного действия. В этих аппаратах осуществляется свертывание белков молока, разрезание сырной массы, вымешивание сырного зерна, в а некоторых случаях и формование.

Наиболее широкое применение получили аппараты периодического действия (сыродельные ванны и сыроизготовители). Как правило, они состоят из одной или двух емкостей. Если аппарат представляет собой одну емкость, то в ней осуществляются свертывание белка, обработка сырного зерна и придание сырной массе формы, а также самопрессование. В аппарате, состоящем из двух емкостей. В первой происходят свертывание белка, разрезка сгустка и обработка сырного зерна. Затем сырная масса поступает во вторую емкость, а которой масса сырных зерен подпрессовывается и разрезается на блоки.

При посолке сыров в лотковой системе оборудование располагается на разных уровнях. На верхнем уровне находятся штабели из лотков, поэтому рассол возвращается в танк для резервирования или через промежуточный бачок и насос для циркуляции. После выключения циркуляционного насоса рассол через от 1 до 1,5 ч. полностью стекает в танк. На нижнем уровне располагается оборудование для охлаждения рассола.

Сыроизготовители непрерывного действия, аппараты выработки сырного зерна непрерывного действия бывают двух типов, принципиально отличающихся один от другого. В аппарате первого типа получение сгустка из потока осуществляется в потоке. Эти аппараты являются цилиндрическими и в виде трубок с непрерывным или пульсирующим потоком молока. В аппарате второго типа движется рабочий орган (транспортер), а продукт находится в состоянии относительного покоя.

Свертывание молока в них осуществляется после предварительного сгущения молока до массовой доли сухих веществ 36 %. Возможна и другая концентрация, однако это является оптимальной. Установка позволяет получать в потоке молочно-белковые сгустки на основе не только сычужной, но и кислотной коагуляции.

Основными частями установки являются коагуляционная камера, камера агломерации и синерезиса сгустка, барабаны для предварительного и полного обезвоживания сгустка.

В каогуляционной камере с помощью сетчатых перегородок создается строго ламинарный поток воды. Струйки молока, которые проходят через специальную форсунку впрыскивается в поток горячей воды, мгновенно нагревается, в результате чего образуется зерно сгустка.

Сгусток на стадии коагуляции образуется в виде микрозерна. При контакте с водой происходят с водой происходит диффузия растворимых веществ сгустка: в зависимости от соотношения количества воды и молока степень удаления лактозы может быть различной. Турбулизация потока после свертывания белка в коагуляционной камере ускоряет этот процесс.

Применение в камере чередующихся суженных и расширенных конусных вставок способствует агломерации микрозерен и образованию крупных комков сгустка.

В первом вращающемся сетчатом барабане сыворотка отделяется от сгустка. Окончательное обезвоживание завершается во втором барабане.

Основными преимуществами установки являются небольшая продолжительность процесса около 10 мин, отсутствие контакта с воздухом и ручных операций.

К аппаратам второго типа относят установку. Установка представляет собой полукруглое корыто, производительность до 6000 л/ч. Установка снабжена устройством для дозировки молока, сычужного фермента и заквасок.

После добавления сычужного, заквасок при предусмотренной технологией температуре молока направляется в зону смешения. Поток молока, поступившего на транспортную ленту, в результате наличия разделительных перегородок успокаивается. Свертывание происходит в условиях, исключающих сотрясение при его перемешивании в корытообразной ленточной транспортере.

Перед дроблением сгустка разделительные перегородки вынимаются, кратковременное электростатическое воздействие предотвращает прилипание сгустка к разделительным перегородкам.

Таблица 20 – Технологическое оборудование

Операции	Наименова ние оборудова ния Тип марка	Производительность	Габариты, мм			Занимаемая площадь, мм	Количество оборудования	Общая площадь, м2
			Длина, мм	Ширина, мм	Высота, мм
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Общие
Приемка	Модуль приемки РМ-А-20	20000 кг/ч	1800	1480	2540	13144000	1	2,664
Охлаждение
Насос центробежный	2Г2-ОПД-0(1ц 14 - 31	До 50-60 т	630	310	450	195300	2	0,40
Резервирование	Резервуар Я1-ОСВ-6	6000т	2500	2135	3230	5337500	4	21,350
Подогрев	А1-ОПК5	5000	4500	4000	2500	18000000	1	28,80
Бактофуга	БК-5 СО	5000	950	700	1100	665000	1	6,6
Пластинчатый охладитель	ПО-5	5000	1700	500	1300	850000	1	0,850
Пастеризация	А1-ОПК5	5000 л/ч	4500	4000	2500	18000	1	18,00
Охлаждение
Сепататор-нормализатор	ОСЦП-5М	5000	1050	850	1600	892500	1	0,9
Сыр голландский
Заквашивание	СИ-6,0	6000 л/ч	3300	2350	2700	7755000	4	31,02
Сквашивание
Формование	АФ-500	500кг	4400	2200	1500		2	19,36
Посолка	INMERSAL	1000кг						3,10
Упаковка	ИПКС-0073-03	30-50 пак в мин	1320	900	2400	1188000	1	1,18
Всего

Таблица 21 – Техническое оборудование к сыру Российскому

сыр Российский
Заквашивание	СИ-10,0	500 л/ч	3100	2400	2680	114000000	2	22,80
Сквашивание
Формование	Стол формовочный	500кг	1600	800	1300	1280000	2	2,56
Пресса для сыра	Е8-ОПГ	250кг	2260	500	3120	1130000	4	45,2
Посолка	INMERSAL	1000кг	1960	2200	1600	1800		1,52
Упаковка	ИПКС-0073-03	30-50 пак в мин	1320	900	2400	1188000	1	1,18
Всего

Таблица 22 – Техническое оборудование к сыру Костромскому

сыр Костромской
Заквашивание	СИ-6,0	6000 л/ч	3300	2350	2700	7755000	4	31,02
Сквашивание
Формование	АФ-1000	1000кг	4400	2200	1500	9680000	2	19,36
Посолка	INMERSAL	1000кг						5,32
Упаковка	ИПКС-0073-03	30-50 пак в мин	1320	900	2400	1188000	1	1,18
Заквашивание	СИ-10,0	500 л/ч	3100	2400	2680	114000000	2	22,80
Сквашивание
Пресса для сыра	Е8-ОПГ	250кг	2260	500	3120	1130000	4	45,2
Формование	АФ-500	500кг	4400	2200	1500	1600	2	19,36
Посолка	INMERSAL	1000кг	1960	2200	1600	1800	3	1,52
Упаковка	ИПКС-0073-03	30-50 пак в мин	1320	900	2400	1188000	1	1,18
Всего

Таблица 23 – Техническое оборудование к сыру Голландскому

сыр Голландский
Заквашивание	СИ-6,0	6000 л/ч	3300	2350	2700	7755000	4	31,02
Сквашивание
Формование	АФ-500	500кг	4400	2200	1500	1600	2	19,36
Пресса для сыра	Е8-ОПГ	250кг	2260	500	3120	1130000	4	45,2
Посолка	INMERSAL	1000кг	1960	2200	1600	1800	3	3,10
Упаковка	ИПКС-0073-03	30-50 пак в мин	1320	900	2400	1188000	1	1,18
Всего								134,22