Контрольная работа по "Технологии и оборудовании пищевых производств"

 

СОДЕРЖАНИЕ

 Задача 1 ……………………………………………………………………3

Задача 2 ……………………………………………………………………7

Задача 3 ……………………………………………………………………12

Список литературы…………………………………………………………15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1 Задача

Выполнить технико-экономический  расчет концентрирования томат-пасты  в однокорпусной и двухкорпусной  выпарных установках.

Gн = 1200 кг/ч, Хн= 6%, Хк= 30%, Рконд = 0,012МПа, Ргр= 0,3МПа.

Выполнить блок-схему однокорпусной  установки (Приложение 1).

Определить в обоих  случаях капитальные затраты, расходы  на амортизацию, обслуживание, стоимость  греющего пара.

Порядок расчета.

 

Рассчитываем однокорпусной  выпарной аппарат с естественной циркуляцией .

Расход выпаренной воды

, кг/ч

где х_н-начальная концентрация, % масс;

х_к-начальная концентрация, % масс.

W=1200 (1- (6/30)) =960, кг/ч.

Расход упаренного раствора

, кг/ч

Gк = 1200 – 960=240, кг/ч.

Общая разность температур

tконд = 49 Сº, tгр= 131,3 Сº.

tобщ= 131,3-49 = 82,3, Сº.

Температуры греющего пара при Р_гр и вторичного пара при Р_конд МПа находим по таблице насыщенного водяного пара.

Полезная разность температур

tп= 82,3 – 17,3 = 65, Сº.

Температурную депрессию D_t принимаем равной 4,5°C;

• гидростатическую Dгс=10-12° C;
• Dг=1,8° C.

Расход пара определяем по упрощенной формуле

, к Дж/час;

Q= 960*2382 = 2286720, кДж/час.

, кг/час;

где r – теплота парообразования при P_конд

i¢¢ и i¢ - энтальпии греющего пара и конденсата при Р_гр находим по таблице насыщенного водяного пара.

D= 1,1* 960* (2382 / (2727-551,8)) = 1151,04, кг/час.

Определяем удельный расход греющего пара^*

d = 0,9* (690/960)= 0,63.

Коэффициент теплопередачи  принимаем 

К= 800 – 1000 Вт/м²град.

Площадь поверхности теплопередачи  выпарного аппарата

, м²

F= (2286720*1000) / (900*65*3600) = 10,85, м²

Количество труб в аппарате

d и l -диаметр и длина труб.

Принимаем d = 57´3,5 мм, l = 3¸5 м.

n= 10,85/ (3,14*0,057*4) = 15,06.

Диаметр греющей камеры

t- шаг разбивки труб, t=0,048 м.

Dk = 1,4*5,77*0,048 + 4*0,05 = 0,59, м.

в= 0,578* 11,72 = 6,77.

Принять диаметр сепаратора выпарного аппарата

Dc = 1,5* 0,59 =0,885, м.

Высота сепаратора

Нс = 1,125*0,885 = 0,996, м.

Определяем стоимость  выпарного аппарата.

Толщину стенки аппарата принять 8 мм. Плотность стали r = 7850 кг/м³.

Толщину стенки греющих труб – 3,5 мм.

Маппар = Мстали = Vст/рст, кг.

Vст = Vпар + Vтруб, м³

Vтруб = п*Vтруб = n*lтр*Sтр*3,14*dтр

Vтруб = 15,06*4*0,0035*3,14*0,05= 0,033, м³

Vпар= Hc*Sкож*3,14*Dc

Vпар=0,996*0,008*3,14*0,885 = 0,022, м³

Vст =0,022+0,033 = 0,055, м³

Маппар =0,098/7850 = 0,0000125

Стоимость тонны нержавеющей  стали 1´18Н9Т = 1810 руб., S_с

S1 = 0,0000125*1810= 0,023

Определяем амортизационные  затраты S₂ = 0,125

Стоимость тонны греющего пара 5000руб, S_п

Рассчитываем стоимость  греющего пара S₃= D×S_n.

S3 = 2175,2*5000 = 10876000

Общая стоимость S_общ= S₁+S₂+S₃

Sобщ = 0,023+0,125+10876000 = 10876000,15

Общая поверхность теплопередачи  в двухкорпусной выпарной установке

F₂= 2×F₁.

F2= 2*10,85 = 21,7, м²

Удельный расход греющего пара в 2-х корпусной выпарной установке

d= 0,55(690/960) = 0,39.

Расход греющего пара D= W₁×r

где W₁ - количество выпаренной воды в одном корпусе.

D = 2175,2*2 = 4350,4

Подсчитываем капитальные  затраты, амортизационные расходы, стоимость греющего пара. Определяем общую стоимость S_общ.

S1 = 0,0000125*1810*2 = 0,045

S₂ = 0,125*2=0,25

S3 = 4350,4*5000 = 21752000

Sобщ = 0,045+0,25+21752000 =,217520003

Вывод: При использовании однокорпусного выпарного аппарата расходуется меньше энергии, чем при использовании двухкорпусного. Однако второй производит больше продукции, тем самым, окупая свои затраты быстрее.

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Задача

Выполнить расчет производственных рецептур и оборудования для выпечки  формового ржано–пшеничного хлеба  массой M_x=1,7 кг. Суточная производительность P_c, кг/сутки. Выход хлеба составляет 150 кг из 100 кг муки. Выполнить схему боксовой печи по своим расчетам.

Рецептура на 100 кг: мука ржаная 60 кг

соль 1,4 кг

дрожжи 0,5 кг

лактобактерии 4 г.

Порядок расчета.

Суточная производительность P_с, кг/сутки.

1. Часовая производительность, кг/ч

2. Расход муки, кг/ч 

где В_хл – выход хлеба.

Мч = Мх =1,7кг

1,7 = (100*Рч) / 150

Рч = 2,6

Рс = 2,6*24 = 62,4, кг/сутки

3. Потребность в ржаной  муке, если выпекают с валкой  муки 60%, кг/ч

где Р - количество муки по рецептуре, кг.

Мрж/ч = 1,7*60/100 = 1,02, кг/ч

4. Потребность в муке 1^ого сорта, кг/ч

М1/х = Мх - Мрж/ч

М1/х =1,7 – 1,02 = 0,68, кг/ч

5. Количество муки на  закваску, кг/ч. Принимаем количество  закваски 30%.

Мз = 1,7*30/100 = 0,5, кг/ч

6. Выход закваски, кг/ч

где ω_м- влажность муки;

ω_з - влажность закваски, принимаем согласно ТУ предприятия.

Gз = 0,5*90/10 =4,5

7. Объем емкости для  брожения закваски необходимой  для замеса теста на часовую  выработку, л

где K- коэффициент увеличения объема, K =2,5

τ_{Б.ЗАКВАСКИ} - продолжительность брожения, τ_{Б.ЗАКВАСКИ} =1,1 ч;

ρ_з - плотность закваски после брожения, ρ_з=800 кг/м³

Vоб = 4,5*1,1*2,5*1000/800 = 15,47, л

8. Объем емкости для  приготовления закваски с учетом  ее возобновления, л

Vоб.о = 15,47*2= 31, л

 

9. Объем емкости для  брожения теста, л 

где ρ_ф- плотность полуфабрикатов, ρ_ф =400 кг/м;

К- коэффициент, учитывающий  изменение объема, примем К=1;

τ _б -продолжительность брожения, τ _б =1 ч.

Vm = 1,7*1000*60*1/ 400 = 255, л

10. Геометрическая емкость  тестомесильной машины, л

, кг

где τ _в – продолжительность выпечки, τ _в =70 мин.

Мз = 1,7*70/60 = 2, кг

Vт.м = 2*1000/400 = 5, л

11. Расчет емкости и  размеров пекарной камеры боксовой  печи. Размеры 

формы для выпечки хлеба: высота – 120 мм, ширина – 250 мм,

длина 278 мм. Зазор между  формами примем 30 мм.

Расчетное количество заготовок, загружаемых одновременно в печь

, шт.

пз = (62,4*70) / (24*60*1,7) = 1,78

В пекарную камеру укладываются в глубину 3 заготовки, а по длине  n₃´. Итого 3 n₃´ заготовок в одной секции пекарной камеры. Примем три пекарных камеры в печи. Тогда в печь одновременно загружается

;

пз’ = 1,78 / 9 = 0,2

Масса хлеба составит

М = 1,7 * 1,78 = 3,03

Глубина пекарной камеры с  учетом зазоров между формами  стенками составит мм, где 30 мм это зазор между формами и стенками.

Принимаем глубину пекарной камеры b=1000 мм.

Длина пекарной камеры , мм.

L = 250 * 0,2 + 30* 1,2 = 86, мм

 

Рабочий объем пекарной камеры печи в данном случае

, м³

Высота одной пекарной камеры 0,28 м.

Vр = 0,28*3*86*1 = 72,24, м³

Общая высота печи не должна превышать 2,1 м.

Пересчитываем производительность печи. Производительность печи в сутки  будет равна, кг/сут.

Рс = 3,03*24*60/70 = 62,33, кг/сутки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Задача

 

Технологическая схема производства любого вида хлебного изделия включает в себя последовательность отдельных технологических этапов и операций, выполнение которых позволяет  получать изделия, отличающихся наилучшим  качеством.

Процесс производства хлебобулочных изделий  включает следующие стадии: прием, хранение и подготовка сырья к пуску  в производство; приготовление теста; разделка; выпечка; упаковка; хранение и отправка в торговую сеть.

Все сырье основное и дополнительное, поступающее на хлебопекарные предприятия, должно удовлетворять по качеству требованиям  соответствующих нормативных документов.

Мука  на хлебопекарные предприятия поступает  в таре (мешках) или бестарным  способом. Площади склада должны быть рассчитаны на 6 – 7 – суточный запас  муки.

При бестарном хранении ее доставляют автомукавозами, перекачивают аэрозольтранспортом  в силосы для хранения по сортам. Мука, отпускаемая на производство, обязательно просеивается для отделения  посторонних примесей, а для удаления металлических примесей должна проходить  магнитную очистку.

Бестарный способ хранения имеет ряд преимуществ  перед тарным: механизируются погрузочно – разгрузочные работы, уменьшается  распыл муки, ликвидируются большие  затраты на мешкотару, учитывая созревание муки, можно сказать, что оно значительно  ускоряется, отпадает необходимость  капитального ремонта и текущего, предотвращается возможность появления  мучных вредителей, улучшается санитарное состояние предприятия. Предусматривается  семисуточный запас муки, что позволяет  предварительно осуществить анализ муки, смешивание, просеивание.

Для выгрузки муки из мешков и подачи в  силоса применяется приемник марки  ХМП-М ( ). Доставка муки осуществляется автомуковозами марки К – 640А, оборудованными собственными компрессорами для  пневматической транспортировки. Для  хранения муки предусмотрен силос А2–Х2–Е–162А ( ).

Для учета количества муки, поступающей  в производство, предусмотрены тензометрические датчики, вмонтированные в опоры  силоса БХМ. Это обеспечивает автоматическое взвешивание силоса с мукой при  разгрузке или загрузке. Из силосов  с помощью роторных питателей  М-122 ( ) мука через циклон – разгрузитель направляется в просеиватель «Воронеж» ( ). В результате просеивания мука очищается от металлопримесей, производится аэрация, затем по мукопроводу с  помощью роторных питателей в  производственные силоса ХЕ-63-В ( ). Все  силоса и циклон – разгрузитель должен иметь фильтр ХЕ-162 ( ), необходимый  для очистки выходящего наружного  воздуха.

На  хлебзаводе предусматривается бестарная  доставка и хранение дополнительного  сырья. Для приема и хранения соли применяется установка Т1-ХСБ-10, которая  представляет собой железобетонный резервуар, соль на завод доставляется насыпью в автосамосвалах и выгружается  через люк в приемный отсек  установки. Сюда же поступает вода для  растворения соли. Солевой раствор, плотность которого 1,2 кг\м3 , подается насосом в производство.

Сахар – песок на производство поступает  в мешках массой 50 кг, перед пуском в производство готовиться сахарный раствор весовой концентрации 63 % в сахарорастворителе «Львовский».

Маргарин  на производство поступает в ящиках и хранится в холодильной камере при температуре 0 – 4 0С, перед пуском в производство освобождается от тары и растапливается в жирорастопителе  марки ЖР.

Прессованные  дрожжи поступают на хлебзавод в  пачках и хранятся в холодильной  камере при температуре 0 – 4 С. Перед  пуском в производство в дрожжемешалке  Х-14 готовиться дрожжевая суспензия  в соотношении 1:3.

На  хлебзаводе применяется вода из общего водопровода. Вода питьевая является необходимым  сырьем в приготовлении любого теста.

Масло растительное на хлебзавод доставляется в бочках и храниться на складе в течение 15 суток. В производстве используется для смазки листов и  пода печи.

Приготовление густой опары и теста осуществляют в основном периодическим и непрерывным  способом.

Непрерывное приготовление опары и теста  осуществляют в бункерных тестоприготовительных  агрегатах Ш32-ХТР. Опару влажностью 41-45% замешивают в тестомесильной машине из 60-70% муки от всего количества, используемого для приготовления теста, воды и дрожжевой суспензии в течение 8-10 минут. Начальная температура опары – 28-30С.

Продолжительность загрузки бункера составляет продолжительность  брожения опары в соответствии с  установленным технологическим  режимом и равна 210-240 мин. Готовность опары определяют по кислотности, которая  должна быть 2,5-3,5 град., по увеличению объема в 1,5-2,0 раза и по органолептическим  показателям. Готовую опару подают в тестомесильную машину для замеса теста.

Тесто замешивают в тестомесильной машине А2-ХТТ ( ) из опары, воды, муки (40-30%) и  дополнительного сырья, предусмотренного рецептурой.

Мука  добавляется дозатором Ш2-ХДМ ( ) и  все сырье по рецептуре дозатором  периодического действия Ш2-ХДБ ( ). Тестомесильная машина А2-ХТТ обеспечивает интенсивный  замес теста благодаря смежному органу. Тесто замешивается в течение 8-12 минут. Замешанное тесто бродит в  течение 20-40 минут. В процессе брожения тесто разрыхляется, увеличивается  в объеме, созревает, происходят микробиологические. Коллоидные и биохимические процессы в результате спиртового брожения, повышается кислотность, уменьшается  масса сухих веществ муки.

Далее идет разделка теста.

Для батона нарезного молочного 0,5 кг высшего  сорта применяется делитель А2-ХТН-01 ( ), тестоокруглительная машина Т1-ХТН ( ). Деление должно быть точным для  предотвращения снижения выхода и выпуска  брака.

Технологическое значение округления: структура теста  при округлении становится более  однородной, равномерно распределяются газовые включения, создается гладкая  газонепроницаемая оболочка, что  объем и пористость изделия шарообразной формы, облегчает формы тестовых заготовок. Куски теста направляются на предварительную расстойку в  расстойный шкаф ( ), продолжительность  предварительной расстойки 5 минут.

Технологическое значение предварительной расстойки: в процессе деления и округления клейковины каркас теста частично нарушается, поэтому перед последующим механическим воздействием формующей машины тестовая поверхность подсыхает, что снижает  возможное прилипание тестовых заготовок  к волкам тестозакаточной машины.