Раздел 3. Оборудование для финишных операций

3.1 Виды финишных операций и оборудование для их выполнения

Материалы и тары, используемые для фасования молочных продуктов; их характеристика; требования, предъявляемые к ним. Автоматы для розлива молока и жидких молочных продуктов. Автоматы для фасования и упаковки жидких, полужидких, пастообразных молочных продуктов. Экономическая эффективность различных способов упаковки.

Методические рекомендации

Изучение этого раздела лучше начать с рассмотрения способов дозирования молока; видов тары и упаковочного материала; назначения, устройства и принципа действия дозаторов.

В автоматах для розлива и упаковки необходимо выделить основные рабочие элементы (привод, распределительный механизм для привода в действие различных исполнительных механизмов, механизмы транспортировки продукта, тары и т.п., исполнительные механизмы и т.д.), их устройство, рассмотреть технологические операции, выполняемые автоматом.

 

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

При изучении курса «Современное оборудование молокоперерабатываю-щих предприятий» на третьем курсе в 6 семестре предусмотрено выполнение контрольной работы. В методических указаниях приведено 19 вариантов (от 0 до 18). Каждый вариант включает два вопроса и одну задачу. Студент выполняет тот вариант контрольной работы, который соответствует сумме двух последних цифр его шифра (номера зачетной книжки). Если студент имеет шифр 06035, то он должен выбрать вариант № 8.

Контрольная работа должна быть оформлена на листах формата А4 с пронумерованными страницами и сброшюрованными в папку. Общий объем контрольной работы должен составить 8-10 страниц машинописного текста, при распечатке текста работы с помощью принтера рекомендуется использовать шрифт 14 и полуторный интервал.

На титульном листе контрольной работы, обязательно должны быть указаны фамилия, имя, отчество студента, курс, специальность и номер зачетной книжки (образец титульного листа в приложении 1). Страницы контрольной работы нумеруются по центру, вверху страницы. Расчеты следует выполнять в единицах СИ.

В контрольной работе необходимо давать полные ответы на поставленные вопросы. Необходимы ссылки на литературные источники, которыми пользовался студент при выполнении контрольной работы. Вопросы следует переписывать в том порядке, в каком они стоят в задании. Сначала пишется вопрос, затем тут же дается ответ. Все схемы, чертежи, рисунки, графики должны быть выполнены самим студентом вручную. На каждой странице оставляются поля шириной 3 см для замечаний и указаний рецензента. Дословное переписывание текста из литературы не допускается. В конце работы приводится список использованных источников.

Если работа возвращается на доработку, то студент должен обратить внимание на каждое замечание преподавателя и выполнить доработку.

Работа, выполненная не по своему варианту, возвращается без проверки.

Контрольная работа должна быть сдана на проверку не позднее, чем за 10 дней до начала сессии.

ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Вариант 0

1 Технологическая линия производства пастеризованного молока.

2 Вычертить схему и описать работу охладителя творога закрытого типа.

3 Задача 1 вариант 3.

Вариант 1

1 Технологическая линия производства твердого сыра.

2 Вычертить схему и описать работу трехцилиндрового маслообразователя.

3 Задача 3 вариант 1.

Вариант 2

1 Технологическая линия производства сливочного масла способом сбивания.

2 Вычертить схему и описать работу установки для прессования творога УПТ.

3 Задача 4 вариант 2.

Вариант 3

1 Технологическая линия производства зерненого творога.

2 Вычертить схему и описать работу маслоизготовителя непрерывного действия

3 Задача 5 вариант 1.

Вариант 4

1 Технологическая линия производства сгущенного молока.

2 Вычертить схему и описать работу маслоизготовителя периодического действия.

3 Задача 6 вариант 3.

Вариант 5

1 Технологическая линия производства мороженого.

2 Вычертить схему и описать работу вакуум-выпарной установки циркуляционного типа.

3 Задача 2 вариант 2.

 

 

Вариант 6

1 Технологическая линия производства сливочного масла способом преобразования высокожирных сливок.

2 Вычертить схему и описать работу творогоизготовителя с прессующей ванной.

3 Задача 1 вариант 2.

Вариант 7

1 Технологическая линия производства творожных сырков.

2 Выполнить чертеж емкости для созревания сливок и описать ее устройство.

3 Задача 2 вариант 1.

Вариант 8

1 Технологическая линия производства плавленых сыров.

2 Вычертить схему и описать работу дисковой распылительной сушилки.

3 Задача 3 вариант 2.

Вариант 9

1 Технологическая линия производства сухого молока.

2 Вычертить схему и описать работу форсуночной распылительной сушилки.

3 Задача 4 вариант 1.

Вариант 10

1 Технологическая линия производства творога раздельным способом.

2 Вычертить схему и описать работу закрытого двухцилиндрового охладителя творога ОТД.

3 Задача 5 вариант 2.

Вариант 11

1 Технологическая линия производства творога традиционным способом.

2 Вычертить схему и описать работу сыроизготовителя Я5-ОСЖ.

3 Задача 6 вариант 1.

Вариант 12

1 Технологическая линия производства стерилизованного молока.

2 Вычертить схему и описать работу отделителя сыворотки Р3.

3 Задача 1 вариант 1.

Вариант 13

1 Технологическая линия производства пастеризованных сливок.

2 Вычертить схему и описать работу вертикального пневматического пресса Я7-.

3 Задача 2 вариант 3.

Вариант 14

1 Технологическая линия производства кисломолочных продуктов резервуарным способом.

2 Вычертить схему и описать работу машины для мойки сыров.

3 Задача 3 вариант 3.

Вариант 15

1 Технологическая линия производства кисломолочных продуктов термостатным способом.

2 Вычертить схему и описать работу фризера периодического действия.

3 Задача 4 вариант 3.

Вариант 16

1 Технологическая линия производства творога традиционным способом.

2 Мойка технологического оборудования в молочной промышленности.

3 Задача 5 вариант 3.

Вариант 17

1 Технологическая линия производства масла способом сбивания.

2 Вычертить схему и описать работу кристаллизатора для охлаждения сгущенного молока.

3 Задача 6 вариант 2.

Вариант 18

1 Технологическая линия производства сухого молока.

2 Вычертить схемы и описать работу автоматов для розлива и упаковывания молока.

3 Задача 6 вариант 1.

ЗАДАЧИ

Задача 1

Определить оптимальное расстояние между тарелками сепаратора-сливкоотделителя, его мощность, а так же установить разделяющий фактор сепаратора, если сепаратор имеет следующую техническую характеристику: производительность М, число тарелок Z, высота тарелки Н, максимальный и минимальный радиусы конической части тарелок R _б и R_м, угол наклона образующей тарелки α, частота вращения барабана n, максимальный диаметр барабана D_б и высота барабана Н_б. Данные в таблице 1.

Таблица 1 – Данные к задаче 1

Параметр	Вариант
М, м3/с	11,7∙10 --4	13.9 ∙10 --4	12,0 ∙10 --4
Z
Н, мм
Rб, мм
Rм, мм
α,0
n, с-1
Dб, мм
Нб, мм

Задача 2

Определить ожидаемый диаметр жировых шариков после гомогенизации и повышение температуры молока при давлении гомогенизации Р и температуре молока t_м. Данные в таблице 2.

Таблица 2 – Данные к задаче 2

Параметр	Вариант
Р, МПа
tм, оС

Задача 3

Установить производительность универсального пластинчатого аппарата по секции пастеризации, если коэффициент теплопередачи равен 2332,6 Вт/(м^{2 о}С), начальная температура молока t₁, конечная температура молока t₂, начальная температура воды t_в1, конечная t_в2. Поверхность нагрева F. Данные в таблице 3.

Таблица 3 – Данные к задаче 3

Параметр	Вариант
t1, оС
t2, оС
в1, оС
tв2, оС
F, м2	4,2	4,2	3,5

Задача 4

Определить частоту вращения цилиндрической бочки маслоизготови-теля, его полную и рабочую емкости. Установить потребляемую им мощность. Вальцовый маслоизготовитель имеет следующие технические данные: внутренний диаметр бочки d, длина ее l, продолжительность сбивания 40 мин. Плотность сливок, загружаемых в бочку, принять 1000 кг/м³. Данные в таблице 4.

 

Таблица 4 – Данные к задаче 4

Параметр	Вариант
d, мм
l, мм

Задача 5

Определить минимальную частоту вращения била маслоизготовителя непрерывного действия, объем находящихся в цилиндре сливок и производительность маслоизготовителя по сливкам. Диаметр сбивального цилиндра D, диаметр била d, длина цилиндра L, диаметр отверстия в диафрагме 9 мм, высота столба сливок 60 см. Данные в таблице 5.

 

Таблица 5 – Данные к задаче 5

Параметр	Вариант
D, мм
d, мм
L, мм

 

Задача 6

Определить продолжительность нахождения продукта в маслообразо-вателе, а также расход воды, если ее температура от значения t_н повысилась до величины t_к, а темпе­ратура высокожирных сливок изменилась с t₁ до t₂. Маслообразователь двухци­линдровый, диаметр цилиндров D_ц, длина их L, диаметр барабана D_б. Произво­дительность маслообразователя М кг масла в час. Данные в таблице 6.

Таблица 6 – Данные к задаче 6

Параметр	Вариант
tн, оС
tk, оС
t1, оС
t2, оС
Dц, мм
L, мм
Dб, мм
М, кг/ч

Методические рекомендации по выполнению задач

К задаче 1. Для характеристики работы сепараторов, особенно с целью сравнения их по разделяющей способности, пользуются так называемым разделяющим фактором F:

,

(1)

где – высота тарелки, м;

– угловая скорость вращения барабана сепаратора, рад/с;

– количество тарелок;

– максимальный и минимальный радиусы тарелки в зоне разделения, м;

– производительность сепаратора, м³/с.

Оптимальное расстояние h (в м) между тарелками является функцией конструктивно-механических факторов и физических свойств молока:

где – коэффициент полезного действия (β= 0,5 – 0,7); – вязкость плазмы молока, Па·с; – угол наклона образующей тарелки, °; – частота вращения барабана, с-1; – плотность плазмы молока, кг/м3; – плотность жирового шарика, кг/м3.

(2)

Н.Я. Лукьяновым экспериментально установлена зависимость:

,

(3)

где – температура сепарирования, °С.

Мощность N (в кВт), потребляемая сепаратором,

N= 0,0005Нбn3D4 .

(4)

 

К задаче 2. Эффективность, или степень гомогенизации, зависит от давления и температуры молока. Для режимов гомогенизации, принятых в промышлен-ности, средний диаметр жировых шариков после гомогенизации определяют по формуле:

,

(5)

где – средний диаметр жировых шариков, мкм;

– давление гомогенизации, МПа.

При прохождении через гомогенизирующую щель вследствие преобразования механической энергии в тепловую молоко нагревается. Повышение температуры продукта можно определить:

,

(6)

где – плотность молока, кг/м³;

– удельная теплоемкость продукта, Дж/(кг·°С).

К задаче 3. Производительность каждой секции универсального пластин-чатого аппарата определяют по формуле:

,

(7)

где – поверхность нагрева секции, м²;

– удельная теплоемкость продукта ( принимается от 3970 до 3990, Дж/(кг·°С);

– большая и меньшая температура молока, °С;

– коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·°С);

– средняя разность температур, °С;

– плотность продукта ( принимается от 1027 до 1032, кг/м³).

Средняя разность температур какой-либо секции аппарата определяется:

,

(8)

где – большая и меньшая разности температур в секции.

К задаче 4. Частоту вращения бочки во время работы маслоизготовителя можно определить:

,

(9)

где – частота вращения бочки, 1/с;

– радиус маслоизготовителя, м.

Мощность, потребляемую маслоизготовителем периодического действия, определяют:

,

(10)

где – количество сливок, загружаемых в бочку, кг.

К задаче 5. Минимальную частоту вращения била, при которой еще происхо-дит сбивание сливок в маслоизготовителе непрерывного действия, определяют по формуле

,

(11)

где – радиус била, м.

Объем сливок, находящихся в сбивальном цилиндре, вычисляют как

,

(12)

где – радиус цилиндра, м;

– длина цилиндра, м;

– зазор между лопастью била и цилиндром ( =R-r), м.

Действительная производительность маслоизготовителя непрерывного действия по количеству исходных сливок:

,

(13)

где – диаметр соплового отверстия, м;

– плотность сливок (ρ_с=980кг/м³);

– коэффициент истечения (μ принимают от 0,7 до 0,85);

– высота столба жидкости, м.

К задаче 6. Производительность маслообразователей М (кг/с) определяют как

,

(14)

где V – объем сливок, находящихся в маслообразователе, м³;

ρ_с – плотность сливок, кг/м³;

τ – продолжительность нахождения сливок в маслообразователе, с;

ι – длина барабана маслообразователя, м;

R – внутренний радиус цилиндра маслообразователя, м;

R_б – радиус барабана, м;

m – число цилиндров.

Количество хладагента, затрачиваемого на охлаждение высокожирных сливок, определяют из уравнения теплового баланса:

Мо со (tн-tк) = Мх Сх (tо.к. – tо.н.),

(15)

где М_о – количество охлажденного продукта, кг;

с_о – теплоемкость охлажденного продукта (с_о=2344 Дж/(кг·°С));

t_н, t_к – начальная и конечная температуры охлаждаемого продукта, °С;

М_х – количество хладагента, кг;

С_х – теплоемкость хладагента, (Сх= 4200 Дж/(кг·°С);

η – коэффициент, учитывающий потери тепла;

, – конечная и начальная температуры хладагента.

Количество хладагента, необходимое для охлаждения продукта, можно определить и по основному уравнению теплопередачи:

,

(16)

где k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м² ·°С);

F – поверхность охлаждения, м²;

– средняя разность температур, °С;

Z – продолжительность охлаждения.

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: