Производство детского питания

Диаметр отверстий решетки  волчка, мм	2	3	18
Удельный расход энергии  α, кВт ч/кг	0,35...0,45	0,2...0,3	0,15...0,20

 

Производительность режущего механизма зависит от числа перьев на ножах. С увеличением числа  перьев увеличивается производительность волчка, при этом снижается степень использования решетки. Производительность волчка регулируют изменением частоты вращения ножей, чем выше скорость резания, тем меньше усилие резания и лучше качество среза, но повышается температура продукта.

Исходные данные для расчета производительности и мощности электродвигателя волчка: D - наружный диаметр винта шнека 0,1 м; d — диаметр вала в зоне загрузки 0,08 м; S — шаг винта в зоне загрузки 0,08 м; δ — толщина витка 0,01 м; n — частота вращения 120 об/мин; Z₀ - число отверстий ножевой решетки 276; d₀ - диаметр одного отверстия 0,003 м; В расчетах учесть КПД передачи от электродвигателя 0,68 и плотности мяса 900 кг/м³. Результаты расчета сведены в таблицу 4.

Таблица 4

Результаты расчета производительности и мощности электродвигателя волчка типа К6-ФВП-120

Показатель	Формула	Результат
Суммарная площадь отверстий в  ножевой решетке - F0	(2)	0,00194994 м2
Скорость продвижения продукта через отверстие решетки - V0	(3)	0,04 м/с
Производительность волчка по режущей  способности измельчающего механизма - Q	(1)	202 кг/ч
Производительность волчка по пропускной способности шнека - G	(4)	102,5 кг/ч
Мощность электродвигателя - N	(5)	1,57 кВт

 

 

 

2.3.2 Расчет производительности автоклава

 

 

 

Производительность автоклава (банок в секунду) рассчитывается по формуле (6):

,                                                    (6)

где τ — продолжительность  полного цикла работы автоклава, с;

N — число банок  в автоклаве, которое определяется либо из таблиц, либо по формуле (7):

,                                         (7)

 

где d_k — диаметр сетки (корзины) автоклава, м;

d_б — наружный диаметр банки, м;

а — отношение высоты сетки к высоте банки (принимается ближайшее целое меньшее число);

z — число сеток  (корзин) в автоклаве.

Необходимое число автоклавов рассчитываем по формуле (8):

 

,                                               (8)

 

где N_л — производительность линии, банок в секунду.

Промежуток времени  между очередными загрузками автоклаов (с) рассчитывается по формуле (9):

,                                                 (9)

 

Продолжительность заполнения одной сетки (корзины) (с) определяется по формуле (10):

,                                                  (10)

 

где N¢ — число банок в одной сетке.

Расход теплоты на нагревание автоклава (кДж) определяется по формуле (11):

,                                       (11)

 

где G₁ – масса автоклава, кг;

c₁ – удельная теплоемкость стали [c₁ = 0,48 кДж/(кг·град)];

t_c — температура стерилизации, °С;

t₁ — начальная температура автоклава (принимается равной температуре воды в автоклаве, которая, в свою очередь, равна температуре продукта плюс 10...15°С).

Расход теплоты на нагревание сеток (кДж) рассчитывается по формуле (12):

,                                      (12)

 

где G₂ — масса сеток, кг;

с₂ — удельная теплоемкость материала сеток (с₂ = с₁);

t₂ — начальная температура сеток, °С, принимаемая равной температуре воздуха в цехе.

Расход теплоты на нагревание банок (кДж) рассчитывается по формуле (13):

,                                      (13)

 

где G₃ — масса банок, кг;

с₃ — удельная теплоемкость стекла [с₃ = 0,835 кДж/(кг·град)];

t₃ — начальная температура банок, °С (t₃ = t₄).

Расход теплоты на нагревание продукта (кДж) определяется по формуле (14):

,                                          (14)

 

где G₄ — масса продукта в банках, кг;

с₄ — удельная теплоемкость продукта, кДж/(кг·град);

t₄ — начальная температура продукта, °С.

Расход теплоты на нагревание воды в автоклаве (кДж) определяется по формуле (15):

,                                          (15)

где G₅ — масса воды, кг;

с₅ — удельная теплоемкость воды, кДж/(кг·град);

t₁ — начальная температура воды в автоклаве, °С.

Потери теплоты в  окружающее пространство (кДж) определяются по формуле (16):

,                                    (16)

 

где F_a — площадь наружной поверхности автоклава, м²;

α₀ — суммарный коэффициент теплоотдачи в период нагревания, кВт/(м²·град);

τ₁ — продолжительность нагревания, с;

t_ст — температура поверхности стенки автоклава, °С;

t_в — температура воздуха в автоклавном отделении, °С.

Общий расход теплоты  в период нагревания (кДж) определяется по формуле (17):

,                        (17)

 

Расход пара в период нагревания (кг) рассчитывается по формуле (18):

 

,                                                  (18)

 

где i и i_k – соответственно энтальпия пара и конденсата, Дж/кг.

Секундный расход пара (кг/с) рассчитывается по формуле (19):

 

,                                                   (19)

 

Расход теплоты в  период собственно стерилизации (кДж) определяется по формуле (20):

,                                       (20)

где α¢₀ — суммарный коэффициент теплоотдачи в период собственно стерилизации, кВт/(м²·град);

τ₂ — продолжительность стерилизации, с.

Расход пара в период собственно стерилизации (кг) определяется по формуле (21):

,                                                     (21)

 

Секундный расход пара в  период стерилизации (кг/с) рассчитывается по формуле (22):

,                                                       (22)

 

Расход пара за цикл работы (кг) рассчитывается по формуле (23):

 

,                                             (23)

 

Расход воды для охлаждения продукта (кг) рассчитывается по формуле (24):

,                     (24)

 

где t₀ – начальная температура охлаждающей воды, °С;

t_c — температура стерилизации, °С;

t_k - конечная температура продукта, °С;

t¢_k — конечная температура автоклава, сеток, банок и воды, которая принимается на 5 °С ниже конечной температуры продукта;

G¢ — масса автоклава, сеток, банок и волы, кг;

с_пр — приведенная удельная теплоемкость, кДж/(кг·град), определяемая по формуле (25):

,                       (25)

Секундный расход воды (кг/с) рассчитывается по формуле (26):

 

,                                                 (26)

 

где τ₃ – продолжительность охлаждения, с.

Исходные данные для  расчета автоклава: продолжительность нагревания τ₁ = 1500 с, собственно стерилизации τ₂ = 3000 с, охлаждения τ₃ = 1500с. Масса автоклава G₁ = 990кг, масса корзин G₂ = 220 кг. Начальная температура автоклава и воды в нем t₁ = 75°С, сеток t₂ = 25°С, банок и продукта 70°С. Температура стерилизации t_c = 120°C. Площадь наружной поверхности автоклава F_а = 8,4 м². Масса воды в автоклаве G₅ = 1160 кг. Масса продукта в банке 0,53 кг, а масса стеклянной банки 0,255 кг. Удельная теплоемкость продукта стали автоклава и сеток с₁ = с₂ = 0,48 кДж/(кг·град), а также стекла банок с₃ = 0,835 кДж/(кг·град) и продукта с₄ = 3,68 кДж/(кг·град), суммарный коэффициент теплоотдачи в период нагревания α₀ = 0,01079 кВт/(м²·град). Давление греющего пара перед аппаратом Р = 0,4 МПа. Результаты расчета сведены в таблицу 5.

Таблица 5

Результаты расчета расхода пара и охлаждающей воды при стерилизации в автоклаве типа Б6-КАВ-2

Показатель	Формула	Результат
Расход теплоты на нагревание автоклава - Q1	(11)	21384 кДж
Расход теплоты на нагревание сеток - Q2	(12)	10032 кДж
Расход теплоты на нагревание банок - Q3	(13)	9262 кДж
Расход теплоты на нагревание продукта - Q4	(14)	84842 кДж
Расход теплоты на нагревание воды в автоклаве - Q5	(15)	218718 кДж
Потери теплоты в окружающее пространство - Q6	(16)	2039 кДж
Общий расход теплоты в период нагревания - Qобщ	(17)	346277 кДж
Расход пара в период нагревания - D1	(18)	148,68 кг
Секундный расход пара - D¢¢1	(19)	0,099 кг/с
Расход теплоты в период стерилизации - Q7	(20)	4079 кДж
Расход пара в период стерилизации - D2	(21)	1,82 кг
Расход пара за цикл работы - Dобщ	(23)	150,5 кг
Приведенная удельная теплоемкость - спр	(25)	2,17 кДж/(кг·град)
Расход воды для охлаждения продукта - W	(24)	2593,6 кг
Секундный расход воды - W¢¢	(26)	1,729 кг/с

 

 

 

Выводы к разделу 2

 

 

 

Основными стадиями приготовления  продуктов детского питания на мясной основе являются: 1) подготовка сырья и тары; 2) приготовление рецептурной смеси; 3) расфасовка и пастеризация продукта; 4) контроль качества закрытых банок.

Технологическая линия  производства мясных консервов для  детского питания состоит из: 1) комплекса оборудования для подготовки сырья; 2) комплекса оборудования для получения и бланширования крупноизмельченного мясного сырья (волчок, эмульсатор, бланширователь, сепаратор); 3) ведущего комплекса, куда входят дозаторы рецептурных компонентов, месильная машина (фаршемешалка), дезинтегратор, гомогенизатор, деаэратор, пастеризатор рецептурной смеси и фасовочная и закаточная машины, стерилизатор (автоклав); 4) комплекса оборудования, включающего маркировочную машину и инспекционный конвейер и машину для упаковки банок с консервами в транспортную тару.

В данной технологической  линии применяется: 1) волчок типа К6-ФВП-120 с производительностью по режущей способности измельчающего механизма, равной 202 кг/ч, и мощностью электродвигателя – 1,57 кВт; 2) автоклав типа Б6-КАВ-2 c расходом пара за цикл работы, равным 150,5 кг, и расходом воды для охлаждения продукта - 2593,6 кг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАЗДЕЛ 3 КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ И КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ СТОЧНЫХ ВОД  ПРОИЗВОДСТВА

 

 

 

3.1 Сточные воды мясоперерабатывающей промышленности

 

 

 

В процессе производства в значительных количествах используют воду питьевого качества. Загрязняясь  отходами и потерями производства, она превращается в сточную воду и отводится в канализационную  систему предприятия.

Все количество воды, потребляемое на различные технологические процессы, отводится из предприятий в виде сильно загрязненных сочных вод. Количество воды, расходуемой на отдельных предприятиях, колеблется в довольно широких пределах. Оно зависит от мощности предприятия, его производственного профиля, технического оборудования и размеров призаводской территории.

Сточные воды мясоперерабатывающего  предприятия образуются в основном при мойке мясного сырья, мытье оборудования, инвентаря, тары и полов.

В производственный сток попадают жир, частицы мяса, кровь, белки, соль, фосфаты.

В сточных водах все загрязнения в основном находятся в виде трудноразделимых суспензий, эмульсий, коллоидных и молекулярных растворов. Каждый вид загрязнения состоит из органической и минеральной части.

В мясной промышленности образуются два основных потока сточных вод - производственные и бытовые. Производственные стоки подразделятся на содержащие жир (стоки цехов первичной переработки, кишечного, пищевых жиров, субпродуктового, колбасного, технических полуфабрикатов) и на не содержащие жир (стоки остальных цехов, незагрязненные условно-чистые воды от теплообменных аппаратов, вакуум-насосов, силовой и котельной установок). Из общего объема сточных вод объем производственных стоков составляет 70-75%, не содержащих жир 4-8%, а условно чистых 14-18%.