Технология и оборудование пищевых производств (стр. 1 из 2)
1. 3адача.
Выполнить технико-экономический расчет концентрирования томат-пасты в однокорпусной и двухкорпусной выпарных установках.
Выполнить блок-схему однокорпусной установки.
Определить в обоих случаях капитальные затраты, расходы на амортизацию, обслуживание, стоимость греющего пара.
Рассчитываем однокорпусной выпарной аппарат (Приложение Неестественной циркуляцией.
Расход выпаренной воды
W=Gн (1 – хн/хк), кг/ч
W=1400(1 – 7/32)=1093,75 кг/ч
где хн -начальная концентрация, % масс;
хк - начальная концентрация, % масс.
Расход упаренного раствора
Gк= Gн – W, кг/ч
Gк= 1400– 1093,75= 306,25 кг/ч
Общая разность температур
Δtобщ=tгр-tконд
Δtобщ=142,9 – 49 = 93,9 ˚С
Температуры греющего пара при Ргр и вторичного пара при Рконд МПа находим по таблице насыщенного водяного пара.
Полезная разность температур:
Δtn=tобщ- ΣΔ
Δtn=93,9 – 18,3 = 75,6˚С
Температурную депрессию Δtпринимаем равной 4,5°С;
- гидростатическую Δгс = 10-12° С;
- Δг = 1,8° С.
Расход пара определяем по упрощенной формуле
Q=W*r, к Дж/час;
Q=1093,75*2382 = 2605312,5 к Дж/час
D=1,1 W * r / (i" – i '), кг/час;
D=1,1 *1093,75 * 2382 / (2744000 – 601100)= 1,3374 кг/час
где r- теплота парообразования при Рконд
i" и i' - энтальпии греющего пара и конденсата при Ргр находим по таблице насыщенного водяного пара.
Определяем удельный расход греющего пара
d= кг пара / кг вып. воды
d= 0,917
Коэффициент теплопередачи принимаем
К= 800 – 1000 Вт/м2 град
Площадь поверхности теплопередачи выпарного аппарата
F=Q*103/ (К* Δtn*3600), м2
F=2605312,5*103/ (800* 75,6*3600)= 13 м2
Количество труб в аппарате
n= F/π*d*l
n= 13/3,14*(0,0057+0,0035)*3,5=60
d и l – диаметр и длина труб
Принимаем d= 5,7*3,5 мм, l = 3,5 м
Диаметр греющей камеры
Dk=(1,3/1,5)*(в-1)t+4dвп
Dk=(1,3/1,5)*(5,3-1)0,048+4*0,917 = 3,8
t-шаг разбивки труб, t=0,048 м
в=0,578 √ 4n– 1 в=0,578 √ 4*21 – 1 = 5,3Принять диаметр сепаратора выпарного аппарата
Dc=1,5Dk
Dc=1,5*3,8= 5,7
Высота сепаратора
Hc =(1/1,25) Dc
Hc =(1/1,25) 5,7 = 4,6
S1=M*Sc
S1=469,4*20000=938800
Плотность стали ρ=7850 кг/м3.
Толщину стенки греющих труб - 3,5мм .
Амортизационные затраты S2 = 168984 руб.
Рассчитываем стоимость греющего пара S3 =D*Sп
S3 =1,3374 *8000=10699,2 руб.
Общая стоимость Sобщ = S1+ S2+ S3
Sобщ = 938800+ 168984+ 10699,2=1.118.483,2 руб.
Общая поверхность теплопередачи в двухкорпусной выпарной установке
F2=2*F1
F2=26 м2
Удельный расход греющего пара в 2-х корпусной выпарной установке
d= 0,55 (кг пара/кг воды)
d= 0,55 *0,917 = 0,504
Расход греющего пара D=1,1 W1 * r / (i" – i ')
D= 0,6687 кг/час
где W1 - количество выпаренной воды водном корпусе.
S1 = 938,9*20000=18777200 руб
S2 = 337968 руб
S3 =0,6687 *8000=5349,6 руб.
Sобщ = 18777200 +337968 +5349,6 =1912051 руб.
Подсчитываем капитальные затраты, амортизационные расходы, стоимость греющего пара. Определяем общую стоимость Sобщ .
2. Задача.
Выполнить расчет производственных рецептур и оборудования для выпечки формового ржано-пшеничного хлеба массой Мх=1,7. Суточная производительность Рс кг/сутки. Выход хлеба составляет 150кг из 100кг муки. Выполнить схему боксовой печи по своим расчетам.
Рецептура на 100кг: мука ржаная 60кг
соль 1,4
дрожжи 0,5 кг
лактобактерии 4г
Суточная производительность Рс = 2000кг
1. Часовая производительность, кг/ч
Рч= Рс/24
Рч= 2000/24=83
2. Расход муки, кг/ч: Мч=(100· Рч)/Вхл
Мч=(100· 83)/150=55
3. Потребность в ржаной муке, если выпекают с валкой муки 60%, кг/ч
Мржч =(Мч·Р)/100, где Р – количество муки по рецептуре, кг
Мржч =(55·60)/100=33
4. Потребность в муке 1-го сорта, кг/ч
М1х=Рч-Мржх
М1х=83-33=50
5.Количество муки на закваску, кг/ч. Принимаем количество закваски 30%
Мз=(Мч·30)/100
Мз=(55·30)/100=16,5
6. Выход закваски, кг/ч
Gз= Мз·(100-ωм)/(100- ωз)
Gз= 16,5·56,8/85,5=11
где ωм – влажность муки; ωз – влажность закваски
ωм=43,2% ; ωз=14,5%
7. Объем емкости для брожения закваски, необходимой для замеса теста на часовую выработку, л
Vоб=(Gз·τб.з·К·103)/ρз
Vоб=(11·1,1·2,5·103)/800=37,8
где К-коэффициент объема, К=2,5
τб.з- продолжительность брожения, τб.з=1,1ч;
ρз- плотность закваски после брожения, ρз=800 кг/м3
8. Объем емкости для приготовления закваски с учетом ее возобновления, л
Vоб.о= Vоб·2
Vоб.о= 37,8·2=75,6
9. Объем емкости для брожения теста, л
Vт=(Мч·103·τб·К)/ρф
Vт=(55·103·1·1)/400=137,5
где ρф- плотность полуфабрикатов, ρф=400кг/м;
К- коэффициент, учитывающий изменение объема, примем К=1;
τб- продолжительность брожение, τб-1ч.
10. Геометрическая емкость тестомесильной машины, л
Vт.м.=(Мзам·1000)/ρф
Мзам=(Мч· τв)/60, кг
Vт.м.=(64·1000)/400=160
Мзам=(55· 70)/60=64
где τв- продолжительность выпечки, τв=70 мин.
11. Расчет емкости и размеров пекарной камеры. Размеры формы для выпечки хлеба: высота – 120мм, ширина – 250 мм, длина 278 мм. Зазор между формами примем 30мм.
Расчетное количество заготовок, загружаемых одновременно в печь
nз= (Рс· τв)/(24·60·Мх), шт.
nз= (2000· 70)/(24·60·1,7)=57
В пекарную камеру укладываются в глубину 3 заготовки, а по длине n3 ΄ . Итого 3n΄3 заготовки в одной секции пекарной камеры. Примем три пекарных камеры в печи. Тогда в печь одновременно загружается:
nз= 9n΄з ; n΄з = nз/9, шт.
n΄з = 57/9=6
Масса хлеба составит
М=Мх·nз, кг
М=1,7·57=97
Глубина пекарной камеры с учетом зазоров между формами и стенками составит b=278·3+4·30=954 мм, где 30 мм – это зазор между формами.
Принимаем глубину пекарной камеры b=1000мм.
Длина пекарной камеры L=250n΄з+30(n΄з+1), мм.
L=250·6+30(6+1)=1710
Рабочий объем пекарной камеры печи в данном случае
Vp=0,28·3·L·1, м3
Vp=0,28·3·1,7·1=1,4
Высота пекарной камеры 0,28м.
Пересчитываем производительность печи:
Рс=М·24·60/70, кг/сут
Рс=97·24·60/70=1995
 |
b