Разработка гомогенизатора для молочных продуктов питания

Уплотнение плунжеров, учитывая малую  текучесть расплавленной сырной массы, достигается путем точного  изготовления с небольшими допусками  сопряженных поверхностей плунжеров  и отверстий стаканов.

К плунжерному блоку при помощи шпилек крепится гомогенизирующее устройство, предназначенное для осуществления  гомогенизации продукта за счет прохода  его с большой скоростью под  высоким давлением через щель между клапаном и седлом.

Гомогенизирующее устройство 8 состоит  из корпуса, прокладок, нагнетательных клапанов, седел клапанов, пружин, гомогенизирующего  клапана с седлом, стакана, рукоятки.

Для контроля давления гомогенизации  служит манометр, который крепится к торцу корпуса гомогенизирующего  устройства. Сверху на гомогенизирующем устройстве расположен предохранительный  клапан 7, предназначенный для ограничения  повышения давления выше заданного. Он состоит из стакана, фланца, клапана, седла клапана, пружины, нажимного  винта и колпака. Предохранительный  клапан регулируется на рабочее давление гомогенизации с помощью винта.

Продукт, подлежащий гомогенизации, подается в бункер гомогенизатора, представляющий собой сварную емкость из нержавеющей  стали. 

 

 

 

 

 

 

 
2. Расчёт гомогенизатора

Технологическая производительность:

 

= = , где

- рабочий объём;

- время, требуемое  для осуществление того или  иного технологического процесса.

 

= L×H×В = 38,5 ;

= = 2,8 ч;

 

Таким образом, технологическая  производительность:

 

= 13,75 т/с;

= × g = = 132 т/с;

= × ( 1 -  ) = 127,6 т/с.

 

Мощность на выходном валу привода:

 

N = U×I     [Вт]

ω = 0,1×n  []

 

При гомогенизации часть  механической энергии превращается в теплоту, вследствие чего происходит повышении температуры гомогенизации  продукта Δ t:

 

∆t = ,

 

где Р - давление гомогенизации, Па

 

c = 3850 Дж/(кг·К) - удельная теплоемкость молока;

 

 – 1027 кг/м³ - плотность молока, кг/м³

 

 

Средний диаметр жировых  шариков, м определяется по формуле  Барановского Н. В.:

 

 

 

где Р - давление гомогенизации, МПа

 

 

Усилие затяжки Р определяется по формуле:

 

Р=f · ΔP

 

где f – площадь сечения канала перед клапаном, м²;

ΔP - рабочее давление гомогенизатора, Н/м²;

Определение конструктивных параметров насосного блока и  расчет мощности на привод

 

Из производительности плунжерного  гомогенизатора П, м³/с

 

 

где d - диаметр плунжера, м;

s - ход плунжера, м;

n - частота вращения, с^-1;

z = 3 - число плунжеров;

φ - 0,85 – КПД насоса.

Найдем диаметр плунжера

 

 

Мощность, необходимая на привод, определяется по формуле для  расчета мощности насосов:

 

 

 

V - объемная производительность гомогенизатора, м³/с;

Ρ - 1027 – плотность продукта, кг/м³;

С = 3850 – массовая теплоемкость продукта, Дж/(кг·К);

 

 

3. Монтаж, эксплуатация и ремонт

 

Качество молочной продукции  зависит от качества технологического оборудования и от качества монтажа  данного оборудования.

От качества работ по монтажу, наладке, диагностике, ремонту и  сервиса молочного оборудования в значительной мере зависит быстрейшее освоение проектных мощностей, эксплуатационная надежность технологического оборудования, а в конечном итоге качество выпускаемой продукции и экономические показатели, как отдельных предприятий, так и отрасли в целом.

Специфика условий эксплуатации машин и аппаратов в молочной промышленности (повышенная влажность, широкий интервал положительных, отрицательных  температур, агрессивные среды и  инфекционная опасность) создает дополнительные трудности и предъявляет повышенные требования к надежности оборудования и качеству его монтажа. Специалисты  постоянно учитывают эти требования при выполнении монтажных, наладочных и ремонтных работ.

Монтаж, наладку, диагностику  и ремонт оборудования на предприятиях молочной промышленности выполняют  квалифицированные техники - механики, слесари-ремонтники, сварщики, наладчики  и другие специалисты. Каждый работник в совершенстве знает конструкцию, принцип действия, правила и особенности  монтажа, эксплуатации, технического обслуживания и ремонта основных видов машин  и аппаратов. 

Выпарной аппарат транспортируют на железнодорожных платформах отдельными блоками. При перевозке выпарного  аппарата на железнодорожной платформе  должны выдерживаться установленные  габариты. Транспортирование аппарата внутри монтажной зоны или цеха осуществляется при помощи тельферов, мостовых кранов или электролебедок.

Монтаж аппарата начинают с установки на место и выверки  по осям и отметкам корпуса парового пространства. Особенно важно выдержать  вертикальное положение аппарата, так  как даже незначительный наклон аппарата приводит к перекосам и нарушению  уплотнений в сальниковых компрессорах.

Обычно выпарные аппараты поставляются заводом – изготовителем  с временными картонными прокладками. Эти временные прокладки при  монтаже заменяются постоянными, материал которых выбирается исходя из среды, давления и температуры, при которой  работает аппарат.

За техническое состояние  выпарного аппарата и за правильную его эксплуатацию в течение смены  ответственность несет главный  аппаратчик. Он должен хорошо знать  инструкцию по эксплуатации аппарата.

Аппаратчик должен хорошо знать устройство выпарного аппарата и в случае необходимости производить  регулирование отдельных его  механизмов, если это не связано  с разборкой и устранением  обнаруженных неисправностей. До приобретения необходимых навыков аппаратчик может это делать только под руководством мастера или бригадира ремонтной  бригады.

Техническое обслуживание –  это комплекс работ, направленных на поддержание работоспособности  или исправности оборудования при  его хранении, использовании и  транспортировании.

Наиболее распространены периодическое и регламентированное техническое обслуживание.

Периодическое техническое  обслуживание – это обслуживание, проводимое через установленные  в эксплуатационной документации значения наработки или интервалы времени.

Регламентированное техническое  обслуживание – обслуживание, предусмотренное  в нормативно – технической документации и выполняемое с периодичностью и в объеме установленными в ней  независимо от технического состояния оборудования в момент начала технического обслуживания.

Ремонт – это комплекс работ по восстановлению исправного состояния, работоспособности и  ресурса оборудования.

Виды ремонтов: капитальный, текущий.

Текущий ремонт – комплекс работ, направленных на восстановление работоспособности оборудования путем  замены или восстановления отдельных  его частей.

Капитальный ремонт – выполняется  для восстановления исправности  и полного (или близкого к полному) восстановления ресурса оборудования с заменой или восстановлением  любых его частей, включая базовые.

Перечень работ при  текущем ремонте: очистка внутренней поверхности трубок греющей камеры, подвальцовка трубок, отглушение трубок (до 10%), замер толщины стенок корпуса, штуцеров. Испытания на прочность  и плотность.

Перечень работ при  капитальном ремонте: состав работ  текущего ремонта, вытаскивание трубного пучка, очистка корпуса, трубного пучка  от отложений, подвальцовка трубок, смена  трубного пучка или части трубок, ремонт корпуса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Охрана труда и техника безопасности

Под техникой безопасности подразумевается комплекс мероприятий  технического и организационного характера, направленных на создание безопасных условий труда и предотвращение несчастных случаев на производстве.

 

  В целях обеспечения охраны труда  на предприятии принимаются меры к тому, чтобы труд работающих был  безопасным, и для осуществления  этих целей выделяются большие средства. На заводах имеется специальная  служба безопасности, подчиненная главному инженеру завода, разрабатывающая мероприятия, которые должны обеспечить рабочему безопасные условия работы, контролирующая состояние техники безопасности на производстве и следящая за тем, чтобы все поступающие на предприятие  рабочие были обучены безопасным приемам работы.

В рамках обеспечения  охраны труда на предприятии на заводах  систематически проводятся мероприятия, обеспечивающие снижение травматизма  и устранение возможности возникновения  несчастных случаев. Мероприятия эти  сводятся в основном к следующему:

• улучшение конструкции действующего оборудования с целью предохранения работающих от ранений;
• устройство новых и улучшение конструкции действующих защитных приспособлений к станкам, машинам и нагревательным установкам, устраняющим возможность травматизма;
• улучшение условий работы: обеспечение достаточной освещенности, хорошей вентиляции, отсосов пыли от мест обработки, своевременное удаление отходов производства, поддержание нормальной температуры в цехах, на рабочих местах и у теплоизлучающих агрегатов;
• устранение возможностей аварий при работе оборудования, разрыва шлифовальных кругов, поломки быстро вращающихся дисковых пил, разбрызгивания кислот, взрыва сосудов и магистралей, работающих под высоким давлением, выброса пламени или расплавленных металлов и солей из нагревательных устройств, внезапного включения электроустановок, поражения электрическим током и т. п.;
• организованное ознакомление всех поступающих на работу с правилами поведения на территории предприятия и основными правилами техники безопасности, систематическое обучение и проверка знания работающими правил безопасной работы;
• обеспечение работающих инструкциями по технике безопасности, а рабочих участков плакатами, наглядно показывающими опасные места на производстве и меры, предотвращающие несчастные случаи.

В погоне за прибылью, в условиях жесткой конкуренции, часто работодатели не находят времени на организацию  работы по охране труда у себя на предприятии, даже не подозревая какие  убытки могут понести из-за этого.

Одной из основных причин недостаточной  организации работы по охране труда  на предприятии является низкий уровень  знаний законодательства о труде  и об охране труда, а также отсутствие представления об ответственности  за нарушение требований охраны труда.

Но в итоге каждый работодатель рано или поздно сталкивается с проблемой  организации системы охраны труда  и безопасных условий труда у  себя на предприятии. Поводом для  этого может быть  проверка государственной инспекцией труда или несчастный случай на производстве и др.

 

 

 

 

 

 

Список  используемой литературы

 

1. Пальчик А.В. « Методическое указания по выполнению курсового проекта»
2. Методические рекомендации по выполнению дипломного проекта / В.А. Слесарчук; под общ. ред. В.А. Слесарчука. – Минск: 2009
3. Антипов И.Т., «Процессы и аппараты пищевых производств».

4.    Г.К. Крусь «Технология молока и молочных продуктов»

5. Зимняков В.М. "Практикум по основам расчета и конструирования машин и аппаратов перерабатывающих производств".
6. Сурков "Технология и техника переработки молока"
7. Панфилов В.А. "Машины и аппараты пищевых производств"