3.4 Холодоснабжение

Искусственный холод получил широкое применение при производстве и хранении, транспортировки продуктов питания. Важное значение для обеспечения полноценного питания населения и уменьшения потерь продуктов при их хранении, а также сохранения высокого качества продуктов в течение длительного времени имеет развитие холодильного хозяйства. Холод является одним из лучших консервирующих средств, который препятствует развитию микроорганизмов, замедляет окислительные процессы. В молочной отрасли холод используется при хранении и охлаждении молока и других продуктов его переработки. Холод способствует получению пищевых продуктов высокого качества и создает условия для равномерного снабжения населения продуктами питания.

На предприятии планируется рассольная система охлаждения. В качестве холодильного агента используем аммиак, хладоноситель – раствор хлористого натрия. Холод расходуется на технологические нужды, на охлаждение продуктов и тары в камерах хранения, на покрытие теплопритоков.

3.4.1 Расход холода на технологические нужды

Суточный расход холода для производства отдельных молочных продуктов на технологических аппаратах определяют по формуле(3.15).

Q=М_пр×С_пр × (t_н – t_к), (3.15)

где Q - расчетное количество холода, кДж/сут;

М_пр – масса охлаждаемого продукта, кг;

С_пр– теплоемкость продукта кДж/(кг×°С);

t_н, t_к – начальная и конечная температура продукта, °С.

Часовой расход холода определяется делением суточного расхода на продолжительность работы машины или аппарата согласно графику технологических процессов по формуле (3.16).

(3.16)

где - часовой расход холода, кДж/ч;

Q - суточный расход холода, кДж/сут;

- продолжительность охлаждения, час.

а) Расчет холода на охлаждение поступающего молока на охладителе марки 00У-25

Q=140000 × 3,935 × (10-4)=3320520, кДж/сут.

592950 кДж/ ч.

б) Расход холода на охлаждение обезжиренного молока на охладителе марки 001-У-10

Q=53058 × 3,956 × (40-6)=7136513,2 кДж/сут.

1189418,8 кДж/ ч.

в) Расход холода на охлаждение сливок на охладителе ООТ-М

Q=4860 × 3,639 × (40-6)=601308,3 кДж/сут.

100218 кДж/ ч.

г)Расход холода на охлаждение пастеризованного молока на пастеризационно - охладительной установке марки ОПУ-10

Q=60900 × 3,935 × (40-6)=5809581,6 кДж/сут.

893781,8 кДж/ ч

д)Расход холода на охлаждение смеси при выработке кефира на пастеризационно - охладительной установке марки ОПЛ-10

Q=20849 × 3, × (40-20)=1648321,9 кДж/сут.

749237,2 кДж/ ч.

е)Расход холода на охлаждение кефира в емкости Я1-ОСВ-6

Q=21500 × 3,725 × (20-10)=800875 кДж/сут.

8986,1 кДж/ ч.

ж) Расход холода на охлаждение сливок при выработке сметаны на установке марки А1-ОЛО/2

Q=3100 × 3,639 × (45-18)=304584,3 кДж/сут.

253820,2 кДж/ ч.

з) Расход холода на охлаждение сметаны в резервуаре РЧ-ОТН-4

Q=3200 × 3,969 × (18-8)=127008 кДж/сут.

10584 кДж/ ч.

и) Расход холода на охлаждение пастеризованных сливок при выработке масла «Крестьянского» на установке марки ООУ-М

Q=3900 × 3,639 × (40-10)=425763 кДж/сут.

425763 кДж/ ч.

к) Расход холода на охлаждение смеси для производства творога на установке марки ОПЛ-5

Q=3380 × 3,956 × (78-28)=51773596 кДж/сут.

51773596 кДж/ ч.

л) Расход холода на охлаждение творога на установке марки Д5-ОТЕ

Q=420·ּ3,265 × (28-8)=27426 кДж/сут.

18284 кДж/ ч.

м) Расход холода на охлаждение сыворотки в резервуаре Я1-ОСВ-4

Q=2500 × 4,082 × (38-6)=326560 кДж/сут.

163280 кДж/ ч.

н) Расход холода на охлаждение сыворотки для производства ацидофильно-дрожжевого напитка на установке ОГУ-3М

Q=2300 × 4,082 × (95-30)=610259 кДж/сут.

610259 кДж/ ч.

о) Расход холода на охлаждение пахты в резервуаре Я1-ОСВ-3

Q=1780 × 3,940 × (15-6)=63118,8 кДж/сут.

7013,2 кДж/ ч.

3.4.2 Определение расхода холода в камерах хранения на охлаждение продукта и тары

Такие продукты как молоко пастеризованное и ацидофильно-дрожжевой напиток поступают в камеру хранения с t =6°С, равное температуре в камере хранения, т.е. они не требуют дополнительного расхода холода на охлаждение.

Расчет холода на охлаждение продуктов в камерах хранения цельномолочной продукции, масла, и СОМ при температурах, соответственно, t=4±2°C, t=0¸-5°C, t=1-10°C, ведется по формуле (3.17).

Q = m_пр (h_н-h_к), (3.17)

где Q – расход холода на охлаждение продукта, кДж/сут;

m_пр – масса охлаждаемого продукта, кг;

h_н, h _к – энтальпии продукта начальная и конечная соответственно, кДж/кг;

Расход холода на охлаждение тары составляет от 10 до 15% от расхода холода на охлаждение продукта в камере.

Расход холода на охлаждение в камере хранения цельномолочной продукции

Кефир: = 21500×(39,4-13,9)=548250 кДж/сут;

На тару: =548250 ×0,10=54825 кДж/сут;

Сумма: =548250+54825=603075 кДж/сут.

33504 кДж/ ч.

Сметана: Q = 3200×(95,8-13,0)=264960 кДж/сут;

На тару: Q = 264960×0,10=26496 кДж/сут;

Сумма: Q = 264960+26496=291456 кДж/сут.

12144 кДж/ ч.

Творог: Q =420 ×(280,8-259,8)=8820 кДж/сут;

На тару: Q =8820 ×0,10=882 кДж/сут;

Сумма: Q =8820 +882= 9702 кДж/сут.

404,2 кДж/ ч.

2). Камера хранения масла:

Масло: Q =2160 ×(155,3-40,6)=247752 кДж/сут.

На тару: Q = 247752×0,10=24775,2 кДж/сут;

Сумма: Q = 24775,2+247752= 272527,2 кДж/сут.

11355,3 кДж/ ч.

3). Камера хранения СОМ:

СОМ: Q = 4060×(167,6-83,8)= 340228 кДж/сут.

На тару: Q = 340228×0,10=34022,8 кДж/сут;

Сумма: Q = 340228+34022,8= 374250,8 кДж/сут.

15593,8 кДж/ ч.

3.4.3 Расчет холода на покрытие теплопритоков в камерах хранения

На предприятии проектируются 3 камеры хранения:

- камера хранения цельномолочной продукции:

- камера хранения масла ;

- камера хранения СОМ.

Тепло в камеры хранения поступает через внешние ограждения, вентиляцию и включают в себя эксплуатационные потери.

Расчет ведется по укрупненным показателям по формуле (3.18).

Q = k × F, (3.18)

где Q –расчетное количество холода, кДж/сут;

k – норма расхода холода на 1 м² площади камеры в зависимости от площади камеры и ее температуры, кДж/м²; []

F – площадь камеры, м²; []

Изоляцию пола в камерах проводят при помощи доменного шлака в гранулированном виде. Для изоляции внешних ограждений, конструкций и трубопроводов применяют пенополистерол ПСБ-С (ГОСТ 15588-70), толщиной 120-150 мм и минеральные плиты (ГОСТ 1040-71).

1. Определение расхода холода на покрытие теплопритоков в камере хранения цельномолочной продукции t=4±2°C.

k = 2940 кДж/м²;

F =198 м²;

Q = 2940×198=582120 кДж/сут.

24255 кДж/ ч.

2. Определение расхода холода на покрытие теплопритоков в камере хранения масла t=0¸-5°C.

k = 4200 кДж/м²;

F =18 м²;

Q = 4200×18=75600 кДж/сут.

3150 кДж/ ч.

3. Определение расхода холода на покрытие теплопритоков в камере хранения СОМ t=0-10°C.

k = 2950 кДж/м²;

F =108 м²;

Q = 2950×108=318600 кДж/сут.

13275 кДж/ ч.

Потребление холода на предприятии оформляем в виде таблицы 3.1 и графика, представленного на рисунке 3.5.

Предусматриваем возможность непредвиденных расходов на предприятии, количество которых составляет 10% от общего часового расхода.

3.4.4 Расчет удельного расхода холода на производство 1 тонны продукта

Удельный расход холода на 1 тонну производства продукта определяется по формуле (3.19).

, (3.19)

где q- удельный расход холода, кДж/кг;

∑Q- сумма расхода холода на выработку продукта, кДж;

m_пр- масса продукта ,кг;

Расход холода на выработку 1 тонны молока пастеризованного :

=2,3 кДж/кг.

Норма расхода холода на выработку 1 т пастеризованного молока 171 кДж. Расход холода соответствует норме.

Расход холода на выработку 1 т кефира :

=109,35, кДж/кг.

Норма расхода холода на выработку 1 т кефира 361 тыс.кДж. Расход холода соответствует норме.

Непредвиденные расходы 10% от общего часового расхода. Все расчеты по потреблению холода сведены в таблицу 3.3. На рисунке 3.1 представлен график потребления холода .

Подбор компрессоров осуществляется по максимальному часовому расходу холода Q_мах. для этого необходимо перевести максимальную нагрузку компрессоров на нагрузку при стандартных условиях работы Q_стан. . Q_стан рассчитывается по формуле (3.20).

(3.20)

где Q_мах- максимальное потребление холода в час ,кДж/ч,[таблица 3.3];

К- переводной коэффициент,[22,таблица 6.4];

4,2- перевод кВт в тыс.ккал/г

тыс.ккал/г

Определив почасовое потребление холода, подбираем холодильные машины А220-7-0 и К-АУ45-11. Устанавливаем две А220-7-0 и одну К-АУ45-11 машины.

Технические характеристики холодильных машин А220-7-0 и К-АУ45-11 представлены в таблице 3.3.

Таблица 3.3-Технические характеристики холодильных машин А220-7-0 и К-АУ45-11 .

Марка	А220-7-0	К-АУ45-11
Диапазон работы по температуре, °С Кипение Вода на входе в конденсатор	+5¸-30 50	+5¸-30 40
Холодопроизводительность Q, кВт (тыс. ккал/г)	240	32
Электрическая мощность двигателя, кВт	132	11,8
Мощность, кВт	79	22

3.5 Санитарная техника

К санитарно – техническим сооружениям относятся инженерные сооружения, предназначенные ,для снабжения предприятия свежей водой и отвода загрязненных сточных вод, для отопления и вентиляции зданий.