Розрахунок економічної ефективності від впровадження гомогенізатора майонезу 6 т/г (стр. 1 из 3)
КУРСОВА РОБОТА
"РОЗРАХУНОК ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІВІД ВПРОВАДЖЕННЯ ГОМОГЕНІЗАТОРАМАЙОНЕЗУ 6 Т/Г"
Вступ
І свято не свято, як сказав Михайло Задорнов, якщо немає на столі тазіка з салатом «Олів´є», улюбленого всіма народами, а цей салат без майонезу не буває. І в будні ми звертаємось до того ж майонезу. І нічого дивного немає в цій любові до соусу, тому що, з погляду простої людини – це смачно, а з наукового боку, майонез – це приправа, яка поліпшує смак рибних, м´ясних та овочевих страв, а також сприяє кращому засвоєнню їжі. А засвоюється майонез організмом людини так добре тому що рослинний жир у ньому знаходиться в емульгованому стані. Крім жиру в майонезі знаходиться повний комплекс живильних речовин та вітамінів. Майонезм є дуже калорійним і пробуджуючим апетит продуктом. Як говориться – «не заросте народна стежка до того магазину, де продається майонез», а виробник цього продукту ніколи не матиме збитків. Виробляють майонез найрізноманітніших видів та складу, зокрема: з прянощами, гострі, дієтичні на кселіті, солодкі, десертні, столові, всіх не перелічити. За зовнішнім виглядом майонез представляє собою сметаноподібну масу кремового кольору з приємним смаком. Він є високодисперсною водо-жировою емульсією головні компоненти якої – рослинна олія, яєчний жовток, сухе молоко; а допоміжні – гірчиця, сіль, цукор, оцет, різноманітні спеції та прянощі.
Перед виробництвом майонезу сухі матеріали просіюють та очищають від домішок на магнітному сепараторі та дозують ваговим способом. Гірчичний порошок запарюють за 24 години до виробництва. Окремо готують оцтово-сольовий розчин. У малому змішувачі розчиняють яєчний порошок і доводять його до температури 65ºС, витримують 15–20 хвилин і охолоджують. У великому змішувачі в теплу воду додають сухе молоко, цукор, гірчицю та соду. Усі компоненти додаються при постійному повільному перемішуванні. Температуру суміші доводять до 90ºС, витримують 30 хвилин і охолоджують до температури 40ºС, потім додають розчин яєчного порошку. Всю ємульсію перемішують і додають рослинну олію та водо-сольовий розчин, а далі проводять найголовнішу операцію, яка й надає майонезу всі перелічені вище властивості – гомогенізацію. Отриманий майонез готовий до розфасовки.
Гомогенізатор представляє собою плунжерний насос високого тиску в комплекті з гомогенізуючою головкою клапанного типу (двохступеневу). Насос приводиться у рух за допомогою клинопасової передачі електродвигуном. Завдяки високому тиску, який створює плунжерний насос, у продукті, який протискається у щілину між сідлом та клапаном, дробляться жирові кульки що в свою чергу надає готовому продукту однорідну в´язку консистенцію та запобігає відстоюванню жиру.
Через високий тиск роботи гомогенізатор доволі небезпечна машина, але за умов правильної експлуатації, своєчасного та якісного обслуговування кваліфікованим персоналом, ця небезпека зводиться до мінімуму і стають очевидними значні переваги такі як: порівняно велика ефективність та ККД машини, економія часу на обслуговування та ремонт, мінімум обслуговуючого персоналу, мінімум виробничої площі.
За допомогою гомогенізатора обробляють такі продукти: молоко, йогурти, сметану, вершки, суміші для морозива, майонези та соуси.
Мій гомогенізатор буде застосовуватись на великих підприємствах де необхідно обробити значну кількість продукції, але не втратити якість. Мій апарат дасть змогу нарощувати потужність при тих же затратах що й у менш потужних моделей.
Розрахунок гомогенізатора
Мал 1.1 Кінематична схема гомогенізатора
1-електродвигун; 2-колінчастий вал; 3-шатун; 4-повзун; 5-плунжер.
Вибираємо кінематичну схему приводу гомогенізатора.
Продуктивність гомогенізатора. V, м3/г, розраховується за формулою:
(2.1)де: z – кількість плунжерів, шт.;
Д – діаметр плунжера, м;
S – хід плунжера, м;.
n – частота обертів колінчастого вала, об./хв;
ηоб – об'ємний коефіцієнт корисної дії.
Передаточне відношення клинопасової передачі, і, розраховується за формулою:
(2.2)де: п1 – частота обертів електродвигуна, об/хв; п2 – частота обертів колінчастого вала, об/хв;
Обертальний момент на валу ведучого шківа, Т. Н·м, розраховується за формулою:
(2.3)де Р – потужність електродвигуна, Вт п1 – частота обертів електродвигуна, об/хв;
Діаметр ведучого шківа, d1, мм, розраховується за формулою:
(2.4)де Т – обертальний момент, H·м.
По ГОСТ 17383–73 приймаю діаметр ведучого шківа d1=250 мм.
Діаметр веденого шківа, d2, мм, розраховується за формулою:
(2.5)де є – коефіцієнт відносного сковзання.
По ГОСТ 17383–73 приймаю діаметр ведучого шківа d2=710 мм.
Можлива відстань, ά, мм, назначається в інтервалі:
(2.6)де То – висота поперечного перетину паска, мм;
άmin=0.55 (250+710)+13.5=541.5 мм
άmax=d1+d2 (2.7)
άmax=250+710=960 мм
Приймаю відстань ά=800 мм
Довжина паска, L, мм., розраховується за формулою:
(2.8) 
По ГОСТ 16348–64 приймаю довжину паса L=3550 мм
Кут обхвату шківа, а., град., розраховується за формулою:
(2.9) 
Необхідне для передачі заданої потужності число пасків, z, розраховується за формулою:
(2.10)де Р – потужність, – яка передається від двигуна. кВт; Р0 – потужність, що передається одним паском, кВт; СL – коефіцієнт, що враховує довжину паска; Ср – коефіцієнт режиму роботи; Са– коефіцієнт кута обхвату'; Сz – коефіцієнт кількості пасків.
Приймаю кількість пасів z=7.
2.10 Швидкість паска υ, м/с, розраховується за формулою:
(2.11)де d1 – діаметр меншого шківа, м; n1 – частота обертів меншого шківа, об/хв.
Натяг паска, F0. Н, розраховується за формулою:
(2.12)де: θ – коефіцієнт враховуючийвідцентрову силу,
Сила діюча на вал, Fв, Н, розраховується за формулою:
(2.13) 
Сила тиску майонезу на плунжер, Fж. H, розраховується за формулою:
(2.14)де-Д – – діаметр ллунжера, м;
Р – тиск гомогенізатора, Па.
Сила тертя в манжетному ущільненні, Рм, Н, розраховується за формулою:
Рм=Ψ·π·Д·0.15·l·P (2.15)
де Ψ – коефіцієнт тертя;
l – довжинаущільнення:
Рм=0.07·3.14·0.045·0.15·0.04·20·106 =1187 Н
Навантаження на шатун, що діє повздовж вісі шатуна і навантажує палець малої головки і колінчастий вал, Рм, Н, розраховується за формулою:
Рм=Рж+Рм(2.16)
Рм=31792.6+1187=32979.6 Н
Кутова швидкість колінчастого валу, ώк, об/с, розраховується за формулою:
(2.17)де n2 – частота обертів колінчастого валу, об/хв.
Обертальний момент на колінчастому валу, Т, н·м, розраховується за формулою:
(2.18)де Р – потужність, шо передається колінчастим валом, Вт.
Діаметр колінчастого валу, dк, мм, розраховується за формулою:
(2.19)де
- допустима напруга на кручення сталі 45.Допустима напруга на кручення сталі 45
=1·108