Учебно-методическое пособие для студентов специальности 110305 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» icon

Учебно-методическое пособие для студентов специальности 110305 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»



Смотрите также:
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   25
^

6.6. Оборудование для производства белковых молочных продуктов


Оборудование, применяемое для производства белковых молочных продуктов, должно обеспечивать быструю и полную переработку сырья в готовый продукт высокой пищевой ценности. Конструкция оборудования и аппаратов определяется видом и технологией изготовляемого продукта. Натуральные сыры вырабатывают в аппаратах периодического и непрерывного действия для получения сырного зерна и оборудования для обработки сырной массы и созревших сыров. Изготовление плавленых сыров выполняют на машинах для подготовки сыров к плавлению и в аппаратах для плавления сырной массы. Творог и творожные изделия производят в оборудовании для получения и обработки сгустка, охладителях творога.
^

6.6.1. Расчет сыродельных ванн и сыроизготовителей


В сыродельных ваннах происходит свертывание белков молока, в них разрезают сырную массу, вымешивают сырное зерно, и в некоторых случаях и формуют. Ванны оснащены перемешивающими устройствами с регулируемой скоростью движения и пароводяными рубашками для нагрева молока и сырной массы. Обработка сырного зерна осуществляется в формующих аппаратах и прессах. При расчетах сыродельных ванн и сыроизготовителей определяют, производительность, скорость движения инструментов обработки сырной массы и мощность двигателя мешалок.

Производительность аппарата выработки сырного зерна (кг/смену):

, (6.48)

где ^ V – вместимость аппарата, м3;

ρплотность сырного зерна, кг/м3;

τСМ -продолжительность смены, мин;

tЦ – продолжительность цикла, мин

τЦ= τ1+ τ2+ τ3+ τ4+ τ5+ τ6, (6.49)

здесь τ1, τ2, τ3, τ4, τ5, τ6 – продолжительность наполнения, нагревания, свертывания, разгрузки, вымешивания, образования пласта и полной разгрузки, мин.

Скорость движения режущего инструмента мешалки (м/с)

, (6.50)

где PУ – удельное давление на зерно со стороны ножа, Па (для сгустка из цельного молока РУ=0,01…0,015 Па; из обезжиренного молока РУ=0,015…0,020 Па);

dЗ – диаметр зерна, м;

g – ускорение свободного падения, м/с2;

КС – коэффициент сопротивления (для крупного зерна в сыворотке КС=2, для мелкого KС =3);

SЗ – площадь сечения зерна, м2;

ρ – плотность сыворотки, кг/м3 (1023…1027 кг/м3).

Диапазон изменения υ в процессе от 0,3 до 2 м/с. Мощность двигателя для привода мешалок (кВт) определяют по формулам:

для мешалки с прямолинейным движением рабочего инструмента:

, (6.51)

где zколичество лопастей;

ρ плотность продукта, кг/м3;

S – лобовая поверхность лопасти,м2;

υ3max – максимальная скорость движения лопасти, м/с;

ηА, η – коэффициент запаса мощности и КПД привода (ηА=1,1-1,2; η=0,9);

для мешалки передвижного типа

, (6.52)

где FР – сила, необходимая для разрезания сгустка, Н;

^ G – вес; каретки с механизмом, Н;

υК – скорость перемещения каретки, м/с (0,1-0,3 м/с);

КТ – коэффициент трения (0,03…0,05).

Расход пара для нагрева молока и сырного сгустка (кг/с)

, (6.53)

где QОБ – общий расход теплоты на нагрев, Дж;

hП – удельная энтальпия пара, Дж/кг;

СК – удельная теплоемкость конденсата, Дж/(кг∙К);

tK – температура конденсата, °С;

ηТ – коэффициент использования теплоты (0,80…0,85).
^

6.6.2. Расчет и подбор оборудования для производства плавленого сыра.


Для выработки плавленых сыров используют следующее оборудование: сырорезательные машины, волчки, вальцовки, аппараты для плавления сырной массы и определяют по формулам:

сырорезательная машина

, (6.54)

где d – диаметр диска, м;

z – количество ножей на диске;

δ – толщина стружки сыра, м (0,01…0,02 м);

ρплотность сыра, кг/м3;

n – частота вращения диска, с-1 (1,6…2,5 с-1);

η – КПД привода (0,5…0,6);

вальцовочная машина

, (6.55)

где lрабочая длина -вальцов, м;

δЗ – величина зазора между вальцами, м.

Волчок

, (6.56)

где λ – шаг винта, м;

d21, d22 – внешний и внутренний диаметры шнека, м;

η – коэффициент проскальзывания (0,7…0,8).

Мощность электродвигателя мешалки и расход пара на нагрев и плавление сырной массы определяют по формулам 18, 19, 22 [].

Длительность плавления (t, с) рассчитывают по формуле:

, (6.57)

где QОБ - общий расход теплоты на плавление, Вт;

К – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2∙К) (190…210 Вт/(м2∙К));

ΔtСР - разность начальной и конечной температуры.
^

6.6.3. Расчет и подбор оборудования для производства творога


Для производства творога используют оборудование непрерывного и. периодического действия. К оборудованию непрерывного действий относят творогоизготовители и коагуляторы, к оборудованию периодического действия - творогоизготовители и творожные ванны. Охлаждение творога осуществляется в охладителях.

При расчетах оборудования для производства творога определяют производительность ванн, охладителя, месильной машины, поверхность теплопередачи аппаратов, продолжительность сквашивания, давление прессования творога, расход пара и хладоносителя.

Производительность оборудования рассчитывают по формулам:

ванн для сквашивания молока (кг/смену)

, (6.58)

где V – вместимость ванны, м3;

τСМ, tЦ – продолжительность цикла обработки и смены, ч.

tЦ=tН+tС+tВ (6.59)

здесь tН – продолжительность наполнения, ч;

, (6.60)

где ^ S - сечение заливного патрубка, м2;

v – скорость движения молока, м/с;

tС – время сквашивания, ч;

tВ – продолжительность выгрузки сгустка с сывороткой из ванны, ч;

, (6.61)

здесь d – диаметр сливного патрубка, м;

φ – коэффициент расхода (0,4…0,65);

Н – высота уровня продукта в ванне, м;

g – ускорение свободного падения, м/с2.

охладителя одноцилиндрового закрытого (кг/с)

, (6.62)

где λ – шаг шнека, м;

n частота вращения шнека, с-1;

ξ - конструктивный коэффициент:

, (6.63)

здесь δ – толщина витка шнека, м;

α угол подъема шнека, град;

ρ – плотность продукта, кг/м3;

r1, r2 – внутренний радиус рабочего цилиндра и наружный радиус вытеснительного барабана, м;

ψ – коэффициент объемного перемешивания (одноцилиндрового охладителя – 0,4, двухцилиндрового – 0,3).

Месильной машины для получения творожной массы (кг/смену)

, (6.64)

где ^ V – вместимость бункера, м3;

τСМ - продолжительность смены, ч;

tЦ - продолжительность цикла, ч

tЦ=tН+tС+tВ , (6.65)

здесь tН , tС, tВ продолжительность загрузки, выгрузки, вымешивания, ч.

Количество теплоты, расходуемой при нагревании молока в процессе его коагуляции (Дж), определяют по формуле:

, (6.66)

где mколичество нагреваемого продукта, кг;

cудельная теплоемкость продукта, Дж/(кг∙К);

tK, tН - конечная и начальная температуры продукта, °С.

Поверхность теплопередачи (S, м2) коагулятора рассчитывают следующим образом:

, (6.67)

где К – коэффициент теплопередачи, Вт/(кг∙К);

ΔtCP – средний температурный напор, К.

Расход пара (QМ, кг/с) для нагревания молока в ваннах:

, (6.68)

где WИ – масса испаренной влаги с открытой поверхности ванны, кг;

r – скрытая теплота испарения, Дж/кг; hП, hK - энтальпия пара и конденсата, Дж/кг;

η – коэффициент потерь теплоты (0,8…0,85).

Расход холода (Q, Дж/с) на охлаждение творога в охладителе:

, (6.69)

где tH, tК – начальная и конечная температура творога в охладителе, °С;

N – мощность, расходуемая на перемещение творога вдоль цилиндра охладителя, Вт.

Расход хладоносителя (QМК, кг/с) определяется по формуле:

, (6.70)

где сХ - удельная теплоемкость хладоносителя, Дж/(кг∙К);

tКХ, tНХ - конечная и начальная; температура хладоносителя, °С.

Основное оборудование для производства молочного сахара, кофеина и альбумина представляет собой технологические емкости для проведения тепловой обработки продукта. Расчет их производительности, расход теплоты и холода, мощности электродвигателя проводится по формулам (24–29) для оборудования по производству творога[].




страница11/25
Дата конвертации24.10.2013
Размер1,9 Mb.
ТипУчебно-методическое пособие
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   25
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы