2.5 Подбор и расчет технологического оборудования
Подбор технологического оборудования является одним из наиболее важных этапов в разработке проекта.
Тип оборудования и потребное его количество должны обеспечить необходимые условия для осуществления всех операций обработки сырья и получения продуктов.
Расчет и подбор технологического оборудования ведется на основании выбранных технологических схем производства продукции и результатов продуктового расчета. При выборе оборудования руководствуются следующими принципами:
машины и аппараты должны соответствовать современному уровню техники и производства;
предпочтительно выбирать непрерывно действующие машины и аппараты с системой автоматического контроля и регулирования процессов;
подбирать оборудование необходимо так, чтобы оно составило единую систему машин, которая позволяет осуществить комплексную автоматизацию производственных процессов;
система машин должна быть доступной вся целиком или отдельными группами для осуществления безразборной, циркуляционной мойки и дезинфекции;
производительность выбираемого оборудования должна обеспечить на всех участках технологического процесса бесперебойную переработку молока.
Выбор необходимого оборудования начинают с тщательного анализа технологических процессов. Прежде всего учитывают количество молока, перерабатываемого в единицу времени и общую продолжительность того или иного технологического процесса.
При подборе технологического оборудования необходимо стремиться к тому, чтобы обеспечить бесперебойную работу завода (цеха) и осуществить все технологические процессы по принятой технологической схеме, предусмотреть максимальное использование оборудования.
Технологическое оборудование выбирают первоначально для технологических процессов, с которых начинается переработка молока (приемка, охлаждение, хранение молока и т.д.), затем рассчитывают и подбирают машины и аппараты других цехов. Расчет ведущего основного технологического оборудования, обуславливающего максимальный выпуск продукции выполняют с учетом норм производительности оборудования.
Под ведущим (основным) оборудованием понимают машины, аппараты, емкости, выполняющие основные операции:
в цехе (участке) жидких цельномолочных продуктов – линии розлива и фасовки молочной продукции, резервуары для производства кисломолочных продуктов и сметаны;
в творожном цехе (участке) – линии производства творога, творожные ванны, автоматы для фасовки творога;
в сыродельном цехе – сыродельные ванны или сыроизготовители;
в маслодельном цехе (участке) – маслоизготовители периодического и непрерывного действия, маслообразователи;
в консервных цехах – вакуум-выпарные аппараты, стерилизаторы и сушилки.
При подборе технологического оборудования следует учитывать следующее:
оборудование для перекачивания, механической и термической обработки молока - насосы, сепараторы-молокоочистители, сливкоотделители, нормализаторы, гомогенизаторы, теплообменные аппараты, фильтры, фризеры, оборудование для розлива, расфасовки продукции подбираются по часовой интенсивности процесса с учетом времени их непрерывной работы в течение смены. При несоответствии паспортной производительности оборудования выбирают ближайшую большую;
оборудование периодического и линии комбинированного действия - линии производства творога Я9-ОПТ и др., творогоизготовители творожные ванны, коагуляторы, сыродельные ванны и сыроизготовители подбирают с учета максимального количества перерабатываемого за один цикл сырья и продолжительности цикла;
теплообменные аппараты подбирают по паспортным данным исходя из часовой интенсивности переработки, требований технологических инструкций по необходимому режиму тепловой обработки сырья для данного продукта;
оборудование для выпаривания влаги - вакуум-аппараты, сушил подбирают по интенсивности процесса с учетом производительности по выпаренной влаге;
оборудование для хранения молока (цельного, обезжиренного, нормализованного) - ванны, резервуары - подбирают по максимальному количеству хранящегося сырья или продукта с учетом объема соответствующих емкостей.
В соответствии с нормами технологического проектирования рекомендуется для хранения молока предусматривать емкости из расчета от суточного поступления: для гормолзаводов – 80%; молочно-консервных и заводов сухого обезжиренного молока и заменителя цельного молока - 60%; сыродельных заводов - 100%. Предусматривают емкости для хранения обезжиренного молока, возвращаемого сдатчикам, и для хранения сыворотки. Емкости для хранения сыворотки предусматривают из расчета от суточного объема её получения.
Количество необходимых машин и аппаратов непрерывного действия определяют по формуле:
где М - количество сырья, перерабатываемого в сутки, кг;
т - производительность оборудования, кг/час;
τ - фактическое время работы оборудования, час.
Количество необходимых машин и аппаратов периодического действия определяют по формуле:
где М - количество сырья, перерабатываемого в сутки, кг;
п - количество циклов работы оборудования за сутки;
τс - продолжительность работы в сутки, час;
τ - продолжительность одного цикла работы оборудования, час;
ν- рабочая емкость оборудования, кг.
Остальное технологическое оборудование рассчитывают по техническим показателям машин и аппаратов, приведенным в технической документации на них.
Подбирая нужное количество машин и аппаратов необходимо стремиться к тому, чтобы уровень использования оборудования был максимальным.
Уровень использования машин и аппаратов характеризуют коэффициентом использования:
где τф - время работы оборудования по графику, час;
τсм - продолжительность смены, час.
Коэффициент использования основного технологического оборудования на всех предприятиях принимают не ниже 0,8÷0,9.
Подобранное оборудование заносят в таблицу (пример оформления представлен в приложении 2).