- •Введение
- •Общие требования к выполнению курсового проекта
- •2. Структура курсового проекта
- •3.Технологический расчет основных производственных процессов
- •3.1 Методика расчета водоснабжения животноводческих ферм
- •3.1.1 Определение потребности в воде
- •3.1.2 Выбор схемы внешней водопроводной сети
- •3.1.3 Гидравлический расчет внешней водопроводной сети
- •3.1.4 Расчет высоты водонапорной башни
- •3.1.5 Расчет емкости напорно-регулирующего бака
- •3.1.6 Выбор водоподъёмной машины
- •3.2 Технологический расчет приготовления и раздачи кормов
- •3.2.1 Рацион кормления и суточная потребность в кормах
- •3.2.3 График суточного расхода кормов
- •3.2.4 Структурная схема обработки кормов
- •3.2.5 Расчет и выбор основного и вспомогательного оборудования
- •3.2.6 Линия обработки грубых кормов
- •3.2.7 Линия обработки сенажа и корнеклубнеплодов
- •3.2.8 Линия обработки концентратов
- •3.2.9 Технологическая схема обработки кормов
- •3.2.10 Размещение машин и механизмов в отделениях кормоцеха
- •3.2.11 Определение потребности в паре
- •3.2.12 График работы машин и расхода электрической энергии
- •3.3 Методика расчета механизации переработки молока
- •3.3.1 Химический состав и физические свойства молока
- •3.3.2 Определение суточного и разового поступления молока
- •3.3.3 Структурная схема обработки молока
- •3.3.4 Линия обработки сырого охлажденного молока
- •3.3.5 Линия пастеризации молока
- •3.3.6 Линия сепарирования молока
- •3.3.7 Линия нормализации молока
- •3.3.8 Линия производства масла
- •3.3.9 Разработка молочных поточных линий
- •3.3.10 Размещение машин и механизмов в отделениях молочной
- •3.3.11 Расчет потребности холода для молочной
- •4. Требования к оформлению и содержанию расчетно-пояснительной записки курсового проекта
- •4.1 Общие требования к оформлению текстовых документов
- •4.2 Титульный лист
- •4.3. Задание
- •4.4 Аннотация
- •4.5 Содержание
- •4.6 Введение
- •4.7 Основная часть
- •4.8 Заключение
- •4.9 Список использованной литературы
- •4.10 Приложения
- •5 Правила оформления графического материала
- •5.1 Общие требования
- •5.2 Оформление сборочных чертежей и чертежей деталей
- •5.3 Спецификация изделия
- •6. Подготовка к защите и организация защиты курсового проекта
- •6.1 Подготовка к защите
- •6.2 Организация защиты
3.3.5 Линия пастеризации молока
Пастеризация молока - это способ его обработки путем нагревания до сравнительно высокой температуры, но меньше температуры кипения молока при атмосферном давлении. Цель пастеризации - уничтожить находящиеся в молоке микроорганизмы и повысить стойкость молока против порчи при его хранении.
Различают тир режима пастеризации: длительная пастеризация с выдержкой молока в течение 30 минут при температуре 63...65 0С; кратковременная с выдержкой 20...30 с, при температуре 72...76 0С; мгновенная, при температуре 85 ...95 0С без выдержки.
Основной машиной в линии пастеризации молока является пастеризатор. Он должен обеспечивать уничтожение всех форм микробов. При выборе пастеризатора воспользуются известной формулой теплопередачи:
Q = F k Tср = Mп Cп(Tк - Tн), (3.36)
где Q - тепловая производительность пастеризатора, Вт;
F- площадь рабочей поверхности пастеризатора, м2;
k- общий коэффициент теплопередачи, Вт/(кг0С);
Tср - средне логарифмическая разность температур, 0С;
Mп - массовая производительность пастеризатора, кг/с;
Cп - удельная теплоемкость продукта, Дж/(кг0С);
Tк и Tн-конечная и начальная температуры продукта, 0С.
Для одного и того же пастеризатора величина тепловой производительности изменяется в зависимости от температурных условий. Это указывает на необходимость выбора пастеризатора для заданных условий расчетным путем.
Преобразуя выражение (3.36) можно получить выражение для определения площади теплопередачи пастеризатора:
F = Mп Cп (Tк - Tн)/(k Tср) (3.37)
Для расчета по формуле (3.37) необходимо предварительно определить массовую производительность пастеризатора и средне логарифмическую разность температур, задаться начальной и конечной температурой продукта и определить общий коэффициент теплопередачи и удельную теплоемкость.
Массовую производительность пастеризатора определяется из условия, что молоко в количестве 712 кг пастеризуется в течение часа, тогда:
Mп=712/(13600)=0,20 кг/с.
При расчете средне логарифмической разности температур для паровых пастеризаторов необходимо иметь в виду, что температура греющих поверхностей одинаково как в начале, так и в конце процесса.
Тогда средне логарифмическая разность температур определяется:
Tср=(Tmax-Tmin)/2,3lg(Tmax/Tmin)=(Tп-Tн)-(Tп-Tк)/2,3lg(Tп-Tн)/(Tп-Tк), (3.38)
где Tmax, Tmin-разность температур между греющей поверхностью и молоком в начале и в конце процесса, 0С;
Tп - температура греющей поверхности, равная температуре пара, 0С.
Принимается, что Tп=110 0С, Tн=30 0С, Tк=87 0С.
Общий коэффициент теплопередачи молока составляет 3200 Вт/(м20С), а удельная теплоемкость при начальной температуре молока 30 0С равна 3919 Дж/(кг0С). При этих данных определяется средне логарифмическая разность температур:
Tср=[(110-30)-(110-87)]/[2,3lg(110-30)/(110-87)]=(80-23)/[2,3lg(80/23)]=46 0С.
Следовательно, площадь теплопередачи, необходимой для пастеризации молока будет равна: F=0,203910(87-30)/(320046)=0,32 м2.
Условие выбора пастеризатора заключается в том, что поверхность теплообмена выбранного пастеризатора должна быть больше или равно расчетной площади теплопередачи. Этому условию удовлетворяет охладитель-пастеризатор типа ОПФ-1-300 с поверхностью теплообмена 2,5 м2.
Для решения вопроса о количестве таких машин определяют массовую производительность пастеризатора при условии, что поверхность нагрева пастеризатора равна 2,5 м2 по формуле:
Mп = (F k Tср)/Cп (Tк - Tн). (3.39)
Тогда Mп=(2,5 3200 46)/3919 (87-30) = 1,65 кг/с.
Таким образом, необходима одна пастеризационно-охладительная установка типа ОПФ-1-300, так как массовая производительность машины намного больше массовой производительности линии, т.е. 1,65 > 0,20.
При выборе пастеризатора ОПФ-1-300 расчет охладителя и очистителя не производят, так как в состав этой машины входит двухсекционный пластинчатый охладитель и центробежный очиститель молока, рассчитанные для работы с этой машиной. Выбор пастеризационно-охладительной установки ОПФ-1-300 позволяет универсализировать молочное оборудование молочного цеха, т. е. использовать одно и то же оборудование для двух или нескольких операций. При этом создаются возможности для экономии производственных площадей в помещениях и средств на приобретение оборудования. Данная машина может работать в двух режимах: центробежная очистка и охлаждение молока; пастеризация и охлаждение молока и сливок.
В качестве вспомогательных машин для взвешивания, приема и очистки молока, идущего на пастеризацию, используются те же машины, что и при обработке сырого охлажденного молока. Для хранения 712 кг пастеризованного молока выбирается танк-охладитель ТОВ-1 с рабочей емкостью 1000 л, а отгрузку пастеризованного молока осуществляют во флягах типа ФН-38.