Производство сычужного сыра "Российского" (стр. 11 из 13)

Также кусочки сыра, попавшие на пол во время технологических операций необходимо собирать и обрабатывать как твердые отходы на корм скоту [7].

2.2 Расчетная часть

2.2.1 Расчет материального баланса производства

1) Производительность предприятия составляет 2000 т в год.

Найдем суточную производительность по формуле:

За сутки происходит 3 цикла. Найдем производительность за цикл

G2= 6666,7/3=2222,2 кг/ц.

2) Созревание сыра (потери 8% от первоначального веса сыра)

G3= 2222,2/0,92=2415,4 кг/ц

Потери на стадии созревания:

G1 потерь=G3-G2

G1 потерь=2415,4-2222,2=193,2 кг/ц

3) Упаковка (потери 0,04%)

G4=2415,4/0,9996=2416,4 кг/ц

Потери на стадии упаковки

G2 потерь=2416,4-2415,4=1,0 кг/ц

4) Сушка( потери 1%)

G6=2416,4/0,99=2440,8 кг/ц

Потери на стадии сушка

G3 потерь=2440,8-2416,4=24,4 кг/ц

5) Мойка( потери 0,01%)

G7=2440,8/0,9999=2441,0 кг/ц

Потери на стадии мойки

G4 потерь=2441,0-2440,8=0,2 кг/ц

6) Созревание (потери 8%)

G8=2441,0/0,92=2653,2 кг/ц

Потери на стадии созревания

G5 потерь=2653,2-2441,0=212,2 кг/ц

7) Посолка( потери 3%)

G9=2653,2/0,97=2735,2 кг/ц

Потери на стадии посолки

G6 потерь=2735,2-2653,2=82 кг/ц

8)Взвешивание( потери 0,01%)

G10=2735,2/0,9999=2735,4 кг/ц

Потери на стадии взвешивания

G7 потерь=2735,4-2735,2=0,2

9) Прессование( потери 7%)

G11=2735,4/0,93=2941,2 кг/ц

Потери на стадии прессования

G8 потерь= 2941,2 - 2735,4 = 205,8 кг/ц

10) Самопрессование (потери 1%)

G12 = 2941,2/0,99 = 2970,9 кг/ц

Потери на стадии самопрессовани:

G9 потерь= 2970,9 – 2941,2 = 29,7кг/ц

11) Стадия откачивания сыворотки. Откачивают 60% массы смеси. Количество сырного зерна составляет 40%. Количество молочной сыворотки:

G13 = 2970,9/0,4 = 7427,2 кг/ц

Объем молочной сыворотки, при условии, что плотность раствора 1025кг/м3:

V = 7427,2/1025 = 7,25м3

12) Стадия свертывания и постановки зерна

Таблица 1 – Материальный баланс стадии свертывания

Вещество	Содержание, %	Количество, кг/ц
Молоко	94,82	7042,5
Соль	0,19	14,1
Хлорид кальция	0,019	1,4
Нитрат натрия	0,019	1,4
Вода	4	297,1
Фермент	0,0025	0,19
Мезофильные бактерии	0,95	70,5
Итого:	100	7427,2

13) Стадия выдерживания (потери 0,01%)

G13 = 7042,5/0,9999 = 7043,2 кг/ц

Потери на стадии выдерживания:

G10 потерь= 7043,2 – 7042,5 = 0,7 кг/ц

14) Стадия нормализации молока (потери 0,17%)

G14 = 7043,2/0,9983 = 7055,1 кг/ц

Потери на стадии самопрессовани:

G11 потерь= 7055,1 – 7043,2 = 11,9 кг/ц

Найдем массу отсепарированных сливок по формуле:

()

где Мсл – масса сливок, кг/ц;

Мм – масса исходного молока, кг/ц;

Жм – массовая доля жира в цельном молоке, %;

Жо – массовая доля жира в обезжиренном молоке, %;

Жсл – массовая доля жира в сливках, %.

Масса сливок, отсепарированных на сепараторе:

На стадию нормализации поступает следующее количество молока:

G15 = 128,27 + 7055,1 = 7183,4 кг/ц

15) Стадия охлаждения (потери 0,03%)

G16 = 7183,4/0,9997 = 7185,6 кг/ц

Потери составили:

G12 потерь= 7185,6 – 7183,4 = 2,2 кг/ц

16) Очистка молока (потери 0,02%)

G17 = 7185,6/0,9998 = 7187,0

Потери составили:

G13 потерь= 7187,0 -7185,6 =1,4 кг/ц

17) Нагревание (потери 0,03%)

G18 = 7187,0/0,9997 = 7189,2 кг/ц

Потери составили:

G14 потерь= 7189,2 -7187,0 = 2,2 кг/ц

18) Стадия взвешивания и транспортировки (потери 0,02%):

G18 = 7189,2/0,9998=7190,6кг/ц

Потери составили:

G14 потерь= 7190,6 – 7189,2 = 1,4кг/ц

2.2.2 Тепловой баланс

1) Расчет стадии нагревания

Температура исходного молока 5°С

Температура нагретого молока 40°С

Начальная температура воды 50°С

Конечная температура воды 40°С

Масса молока, поступившего на нагревание 7189,2 кг/ц.

Теплоемкость молока 3,978кДж/кг К.

Теплоемкость воды 4,19кДж/кг К

Уравнение теплового баланса в общем виде[8]:

, ()

, ()

, ()

, ()

, ()

где Qгор – расход горячего теплоносителя, кг/ц;

св – средняя удельная теплоемкость горячего теплоносителя, кДж/кгК;

tВ1 и tВ2 – начальная и конечная температура горячего теплоносителя, град;

Gхол – расход охлаждающей воды, кг/ц;

См – средняя удельная теплоемкость холодного вещества, кДж/кгК;

tМ1 и tМ2 – температура охлаждающего вещества на выходе и входе в аппарат, град.

Из уравнения теплового баланса:

()

Определим расход нагревающего вещества:

2) Расчет стадии охлаждения

Температура исходного молока 40°С

Температура охлажденного молока 10°С

Начальная температура воды 1°С

Конечная температура воды 10°С

Масса молока, 7185,6 кг/ц.

Теплоемкость молока 3,978кДж/кг К.

Теплоемкость воды 4,19кДж/кг К

Из уравнения теплового баланса [8]:

()

Определим расход охлаждающей воды [8]:

()

3) Стадия пастеризации

Температура исходного молока 75°С

Температура пастеризованного молока 90°С

Начальная температура воды 92°С

Конечная температура воды 86°С

Масса молока, 7183,4 кг/ц.

Теплоемкость молока 3,978кДж/кг К.

Теплоемкость воды 4,19кДж/кг К

Из уравнения теплового баланса :

()

Найдем расход пара на стадии пастеризации:

2.3 Подбор оборудования

1) Молоко поступает в автоцистернах. На цикл необходимо 7190,6кг/ц молока. Для приемки молока из автоцистерн используется два комплекта оборудования. В комплект входит:

1 Насос центробежный самовсасывающий для молока марки Г2-ОПД производительностью 15000л/ч.

2 Воздухоотделитель производительностью 15000л/ч

3 Счетчик для молока марки УИМ-50 производительностью 15000л/ч

2) Оборудование для хранения молока

Емкость хранения заготавливаемого молока на сыродельном комбинате должна быть вместимостью от массы суточного поступления молока. Следовательно подбираем емкость вместимостью:

Vм1 = 7190,6/1015 = 7,08м3

Vм2 = 7,08*3 =21,24 м3

Vн = 25м3 Следовательно подберем емкость Г6-ОГМ-25 вместимостью 25м3, устанавливается вне здания. [9]

Для транспортировки молока подберем насос марки 36-1Ц2,8-20[10]

Емкость для хранения зрелого молока на один цикл устанавливают в аппаратном цехе. Объем молока в аппарате 7183,4/1015=7,08м3 . Подбираем емкость В2-ОМ2-Г-10 вместимость 10м3.[10]

Техническая характеристика В2-ОМ2-Г-10:

Рабочая вместимость , м3	10
Потребление электроэнергии, кВт*ч	0,5
Число опор	6
Габаритные размеры, мм	4300х2270х2825
Масса, кг	2350

3) Оборудование для механической и тепловой обработки молока

Для тепловой обработки молока, идущего на выработку сыра подбирают подогреватель марки ВГ-10-П, охладитель ВГ-10-0 производительностью 10000л/ч; пластинчатую пастеризационно-охладительную установку марки А1-ОПК-5 производительностью 5000л/ч.

Техническая характеристика А1-ОПК-5:

Производительность, л/ч	5000
Температура молока, С	5…10
Поступающего в аппарат	95
Охлаждения	22…50
Коэффициент регенерации, %	87
Рабочее давление в аппарате, МПа	0,3
Общее число пластин в аппарате, шт	111
Габаритные размеры аппарата , мм	2100х700х1450
Габаритные размеры установки , мм	4500х4000х2500
Масса аппарата, кг	950
Масса установки, кг	2500

Для очистки молока подбирают сепаратор молокоочиститель марки А1-ОЦМ-10 производительностью 10000л/ч.[11]

Для нормализации молока подбирают сепаратор-сливкоотделитель с устройством нормализации молока марки ОСЦП-5 производительностью 5000л/ч.[11]

4) Оборудование сыродельного цеха

Для изготовления сырного зерна подбираем сыроизготовитель YSTNINGSTANKTYPOST – II

Техническая характеристика YSTNINGSTANKTYPOST – II:

Вместимость, л	15000
Рабочая, л	7000
Габаритные размеры, мм	2900х2900х4515

Для удаления сыворотки из аппарата подбираем центробежный самовсасывающий насос марки Г2-ОПД [10].

Подберем отделитель сыворотки марки Я7-ОО-23, производительностью 25м3\ч.