Розробка автоклава для витоплення свинячого жиру типу К7 фа2

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство освіти Республіки Білорусь
Установа освіти
МОГИЛЕВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВА
Кафедра машини та апарати харчових виробництв
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
з дисципліни
«Технологічне обладнання галузі»
Тема проекту:
«РОЗРОБКА автоклави для витоплення СВИНЯЧОГО ЖИРУ ТИПУ К7-фа2»
Керівник проекту Виконала
завідувач кафедрою студентка групи
к.т.н., доцент ТЖМПЗ-072 П
___________І.М. Кирик _________ С.А. Редькова
«___» _________ 2008 р. «___» ___________ 2008
Могилів 2008

Зміст розрахунково-пояснювальної записки
Введення ................................................. .................................................. ................ 3
1. Стан питання та огляд науково-технічної літератури ...................... 6
2. Принцип дії автоклава для витоплення свинячого жиру типу К7-фа2 .. 9
3. Правила експлуатації та вимоги техніки безпеки ........................ 12
4. Розрахункова частина ................................................ .................................................. 14
4.1 Технологічний розрахунок ............................................... .................................. 14
4.2 Міцнісний розрахунок ............................................... ......................................... 18
Список використаних джерел ............................................... .................... 21

Введення
В даний час підприємства харчової промисловості являють собою складний технологічний комплекс машин, апаратів, агрегатів, механізованих та автоматизованих потокових ліній, на яких проводяться значна кількість харчових продуктів, необхідних для життєдіяльності людини.
Так, наприклад, тваринні жири, що розглядаються в даному курсовому проекті як сировина, знаходять широке застосування в якості продуктів харчування. Як найважливіший джерело енергії і незамінний продукт харчування. Тваринний жир, на відміну від нагрітих рослинних жирів не містить канцерогенів, а тому, набагато безпечніше для здоров'я. Багато видів тварин жирів: жири птахів, свинячий жир легко засвоюються організмом і абсолютно необхідні людям, що зазнають великі фізичні навантаження. Жир, в помірних кількостях, - важлива складова частина щоденного раціону.
Виробництво харчових тваринних жирів є однією з основних галузей м'ясної промисловості.
Найбільшого поширення отримав тепловий метод вилучення жиру - витоплення, яка здійснюється наступними способами:
- Мокрий спосіб - жир-сирець знаходиться в безпосередньому контакті з водою або гострою парою. У результаті такої обробки отримують трифазну систему, що включає жир, бульйон і Шквар. Сутність вилучення жиру з кістки мокрим способом полягає в наступному. Сировина контактує з водою, одночасно впливають вібраційні коливання, відбувається постійне перемішування, в результаті жир виділяється з кістки та кісткового залишку;
- Сухий спосіб передбачає кондуктивний нагрів жиру-сирцю за рахунок контакту з гріючої поверхнею. Волога, що міститься в жирі-сирці, випаровується. У цьому випадку утворюється двофазна система, що складається з Шквар і жиру.
Остаточне відділення жиру від Шквар здійснюється фізичними методами: пресуванням або центрифугуванням.
У залежності від технічного рішення технологічного обладнання процес витоплення може проводитися в апаратах безперервної і періодичної дії.
Витоплення можуть проводити при атмосферному тиску, надлишковому тиску і під вакуумом.
Незалежно від способу витоплення лінії для отримання жиру складаються з приймального бункера, дзиги, плавильного котла, дезінтегратора для тонкого подрібнення жирової маси, відстойної центрифуги, системи сепараторів (очисні й осветлітельние); охолоджувачів, збірника або накопичувача для Шквар і жиру.
Витоплення жиру, при атмосферному тиску - найбільш простий метод, так як витоплення здійснюється у відкритих котлах. Нагрівання сировини проводиться кондуктивних способом через стінку котла, забезпечену зовні, паровою сорочкою.
Витоплення жиру при надмірному тиску застосовують для переробки неподрібненого малоцінного жиру-сирцю і Шквар після витоплення у відкритих котлах. Для витоплення жиру цим способом застосовують двостінні автоклави і вакуум-котли.
Основним завданням даного курсового проекту є розробка автоклава типу К7-фа2. Процес витоплення, в якому складається з наступних операцій:
- Підготовки автоклава;
- Нагрівання (при витоплення жиру з Шквар заливають воду);
- Завантаження сировини;
- Герметизації автоклава і його підігріву;
- Витоплення жиру;
- Видалення пари в конденсатор;
- Розгерметизації автоклава;
- Отсолкі і відстоювання жиру в котлі;
- Зливу жиру в відстійник;
- Вивантаження Шквар.
Автоклав призначений для витоплення свинячого жиру і застосовується на м'ясокомбінатах у цехах харчових жирів.
Автоклав складається з наступних основних елементів:
- Котел;
- Днище;
- Парова сорочка;
- Кришка;
- Відкидні болти;
- Прокладка;
- Патрубки;
- Засувка;
- Опора;
- Запобіжний клапан.
Сировиною для витоплення свинячого жиру в автоклаві К7-фа2 є свинячий жир-сирець, який класифікується на такі групи:
- I група: сальник, околопочечной, брижових, навколосерцевої; жирова обрезь від зачистки туш, з катиком, хвостів; щуповой жир; обрезь свіжого шпику;
- II група: з шлунків; міздровий; жирова обрезь, одержувана при ручному обрядке шкур в цеху первинної переробки худоби; кишковий жир від знежирення кишок на пензеловочних машинах або вручну; жирова обрезь з ковбасного і консервного цехів; солоний шпик без запаху осаливания.
Спосіб витоплення істотно впливає на формування якості готового продукту. Так, при витоплення жиру з жиру-сирцю при атмосферному тиску мокрим і сухим способом і отримують жир вищого сорту; при надмірному тиску і під вакуумом - жир 1-го сорту і збірний. З Шквар, отриманої при витоплення жирів вищого гатунку, жир 1-го сорту; з Шквар, отриманої при витоплення жирів 1-го сорту, - збірний жир.

1 Стан питання та огляд науково-технічної літератури
В даний час в м'ясній промисловості і жіроперерабативающей галузі нашої країни для витоплення жиру, найбільш розповсюдження отримали наступні технічні засоби: відкриттів коле ОПК-1, 25, котел КВЖ-300, автоклав К7-фа2, К7-фа2-Ж, горизонтальний вакуумний котел КВМ -4,6 А, установки РЗ-ФВТ-1, «Титан», «Де Лаваль», «Центріфлоу-Майонор», «Центрібон», «Вестфалія» та інші. Відповідно методи, які застосовуються при отриманні жиру наступні: конвективно-кондуктивний нагрів; індукційний нагрів; вплив ультразвуком; пресування; гідроліз і так далі.
У м'ясопереробці витоплення жиру здійснюють в апаратах періодичної і безперервної дії, при цьому застосовують два основні режими: мокрий і сухий.
Режими технологічних процесів та конструкції апаратів визначаються механічними властивостями сировини, хімічним складом, санітарно-ветеринарних показниками, а також видом кінцевої продукції, за джерелом / 5 /.
Мокрий спосіб переробки жиру полягає в тому, що впродовж всього термічного процесу білки і виділився жир жирової тканини перебувають у безпосередньому контакті з водою або гострою парою, застосовуваними для нагрівання сировини. При цьому частина коагулирующих білкових речовин сировини під впливом вологи і тепла денатурируется, а велика частина, в основному колаген, зварюється і гідролізується з утворенням глютин (бульйону). Виділився жир також частково емульгує і при цьому піддається незначному розщепленню з утворенням вільних жирних кислот. Після закінчення розварювання сировини виходить трифазна система - жир, Шквар і бульйон, в результаті утворення якого спостерігається втрата білка.
Тому мокру витоплення застосовують переважно для обробки харчової жиру з хорошими органолептичними показниками (смак і запах), тоді як вихід і якість Шквар мають другорядне значення. У процесі витоплення підтримується температура 70-90 ° С; тиск пари 0,15-0,3 МПа.
Температура гарячої води становить 70-80 ° С, за джерелом / 5 /.
Витоплення жиру сухим способом, що здійснюється в апаратах, забезпечених контактної поверхнею (паровою сорочкою), характеризується тим, що волога, яка міститься в жирі-сирці, після розварювання в процесі зневоднення випаровується в навколишнє середовище або видаляється під розрідженням. При цьому білки жирової тканини дегидратируются, стають крихкими, руйнуються і міститься в сировині жир частково виділяється. Після витоплення виходить двофазна система - суха жирна Шквар і жир. Остаточне витяг жиру при цьому процесі виробляється пресуванням або центрифугуванням. Суха витоплення в горизонтально-вакуумних котлах використовується тоді, коли важливо отримати великий вихід жиру і Шквар високої якості, а смак і запах жиру мають другорядне значення (наприклад, з Шквар і жирової обрізу). Крім того, даний режим не дає відходів в стічні води підприємства, що також є великою перевагою.
Процеси переробки зазначеної сировини енергоємні, пов'язані зі споживанням великої кількості електроенергії, пари і води.
При цьому в ряді випадків гази, що відходять, вторинні пари і вода мають високий тепловий потенціал, який може бути використаний в системах рекуперації, підвищують рентабельність виробництва і знижують навантаження на навколишнє середовище.
При переробці конфіскатів утворюється велика кількість газів з неприємним запахом. Тому необхідно передбачати системи очищення газів від суспензій і дезодорацію, за джерелом / 3 /.
Теплову обробку жиросодержащих сировини застосовують для витоплення жиру. Для вилучення жиру з вмістом жиру сировини при низьких температурах використовують імпульсну, гідромеханічну або електроімпульсну обробку.
Витоплення можуть проводити при атмосферному тиску, надлишковому тиску і під вакуумом.
Незалежно від способу витоплення лінії для отримання жиру складаються з приймального бункера, дзиги, плавильного котла, дезінтегратора для тонкого подрібнення жирової маси, відстойної центрифуги, системи сепараторів (очисні й осветлітельние); охолоджувачів, збірника або накопичувача для Шквар і жиру.
Витоплення жиру, при атмосферному тиску - найбільш простий метод, так як витоплення здійснюється у відкритих котлах. Нагрівання сировини проводиться кондуктивних способом через стінку котла, забезпечену зовні, паровою сорочкою.
Витоплення жиру при надмірному тиску застосовують для переробки неподрібненого малоцінного жиру-сирцю і Шквар після витоплення у відкритих котлах. Для витоплення жиру цим способом застосовують двостінні автоклави і вакуум-котли.
Щоб витягти жир з м'якої або твердої жиросодержащих тканини необхідно зруйнувати білкову структуру, що містить жир, перекласти його з внутрішньоклітинної фази в позаклітинне, вільну фазу і потім видалити в зовнішнє середовище. Найбільшого поширення у промисловості для видобування жиру отримала теплова обробка.
При тепловій обробці застосовують конвективний і кондуктивний методи підведення теплоти. Конвективний нагрів відбувається при безпосередньому контакті сировини з гарячою водою або гострою парою, так званий мокрий спосіб. При кондуктивно теплота підводиться через стінку від глухого пари, гарячої води або іншого теплоносія - сухий метод.
Якість готової продукції (жиру) залежить від спільної дії двох факторів: максимальної температури і тривалості її впливу.
Найменша тривалість обробки визначається часом плавлення жиру і часом витримки сировини для знищення патогенної мікрофлори, за джерелом / 3 /.
При тепловій обробці застосовуються апарати періодичної дії (відкриті котли, автоклави та універсальні вакуумні горизонтальні котли) і апарати безперервної дії (шнекові, барабанні, роторні), а також комбіновані, що поєднують теплову обробку і подрібнення.
В періодично діючих апаратах сировина обробляється у великих обсягах, що має ряд недоліків. Так, наприклад, з-за великої тривалості процесів теплової обробки (4 - 4,5 години) погіршується якість жиру і кормової продукції, за джерелом / 3 /.
Технологія переробки жиросодержащих сировини на даних установках включає:
- Збір і транспортування сировини;
- Попередню його обробку (миття, подрібнення, дефібрінація та інше);
- Теплову обробку (коагуляція, варіння, стерилізація та витоплення);
- Відділення рідкої фази від загальної маси;
- Очищення рідкої фази;
- Сушіння вологого залишку та обробку сухого продукту.
В основному автоклави складаються з наступних елементів: котел, днище, парова сорочка, кришка, відкидні болти, прокладка, патрубки, засувка, опора, запобіжний клапан.
Витоплення жиру в апаратах періодичної дії поширена на м'ясокомбінатах невеликої потужності, а також в обмежених розмірах застосовується і на великих підприємствах, оснащених установками безперервної дії, в яких перетопочние апарати працюють як на принципі сухого, так і мокрого способів витоплення жиру. Останні, як правило, не пристосовані для переробки окремих видів сировини з наявністю великої кількості щільної сполучної тканини: свиняча мездра - ручна і машинна, шкурки, Шквар та інші. Крім термофізичних способів отримання жиру з м'якого жиру-сирцю застосовують хімічний гідролізний засіб вилучення жиру, за джерелом / 5 /.
До автоклава пред'являються такі специфічні вимоги:
- Товщина стінок посуду для варіння, сорочки і відкидні притискні болти збільшені за умовами міцності;
- Зварні шви піддають спеціальному контролю;
- На кришці автоклава встановлюють наступну додаткову арматуру: запобіжний клапан, що спрацьовує на тиск 300-350 кПа;
- Манометр із зазначенням допустимого рівня тиску на шкалі приладу;
- Пароспускной вентиль, за джерелом / 6 /.

2 Принцип дії автоклава для витоплення свинячого жиру типу К7-фа2
Схема технологічного процесу виробництва харчових жирів в установках типу К7-фа2 полягає в наступному.
Всі види неподрібненого сировини завантажують в чистому (після промивання в місцях одержання) і остиглому стані в автоклав, де його піддають витоплення під тиском. Витоплений в автоклаві жир подається насосом, а через контактний емульсор в напірний бак. У емульсоре в міру необхідності жир зволожується та нагрівається гострою парою до температури 95 ° С.
Напірний бак забезпечений поплавковим покажчиком рівня. З напірного бака жир надходить в саморозвантажувальні (від осаду) сепаратор на очистку (освітлення). При незадовільною одноразової очищенні на сепараторі його направляють через насос (приводиться в рух тим же електродвигуном) у вільний автоклав, а потім на вторинне очищення. Очищений жир насосом подається в збірник жиру, з якого він надходить в тонкошаровий трубчастий охолоджувач, а потім на разливочні машини для фасування у дрібну або велику тару.
Жир в охолоджувачі охолоджують холодною водою температурою не вище 100 ° С, що циркулює в сорочкові просторі. Знежирена Шквар після зливу жиру передували під тиском, створюваним блоутанком в цех технічних фабрикатів для вироблення сухих кормів. Спуск тиску з автоклава здійснюється через конденсатор.
Технологічний процес витоплення жиру можна представити схемою зображеною на рисунку 1:

відділення витопленого жиру від Шквар
передача Шквар на переробку
підготовка жиру до витоплення
витоплення жиру



охолодження, упаковка в тару
охолодження та переохолодження
злив в ємності для безтарного зберігання, визначення якості


визначення якості
визначення якості


фасування
зважування, маркування,
передача
на зберігання


упакування, маркування,
передача
на зберігання



Малюнок 1 - Поетапний процес витоплення жиру
Автоклав К7-фа2 складається з котла з відкидною кришкою, кошики і конденсатора, місткістю 0,75 м3 і являє собою вертикальний циліндричний посудину діаметром 1232 мм з еліптичним приварним днищем. Автоклав закривається кришкою, яка шарнірно прикріплена до корпусу і проворачиваться навколо осі. У пазу привареного до кришки кільця знаходиться гумова прокладка, що забезпечує необхідну щільність при затягуванні відкидними болтами. Автоклав забезпечений теплової сорочкою в циліндричній частині судини і днищем загальним обсягом 0,18 мі і поверхнею нагріву 3,5 мІ.
При надмірному тиску 0,4 МПа пар подається через вентиль паропроводу діаметром 25 мм, вмонтованого у верхню частину сорочки, а конденсат відводиться через патрубки в днищі сорочки. Сировина (з водою) завантажують в автоклав, тут воно потрапляє в корзину. Кошик встановлюється в автоклаві на три опори, приварені до днища. Автоклав в свою чергу встановлюють на чотири опори і кріплять за допомогою чотирьох лап, приварених до теплової сорочці. На кришці автоклава і на трубопроводі, що підводить пар в теплову сорочку, встановлені манометри, а також запобіжний клапан і спускний газів і конденсації сокових парів, що виділяються при витоплення сировини під тиском і спуску останнього після закінчення процесу (перед відкриванням кришки). У конденсатор підводиться холодна вода, а для виведення непогашених газів в ньому передбачений патрубок.
Витоплений жир зливають через шарнірну трубу до допустимого рівня. Частину, що залишилася після витоплення Шквар спускають через трубу діаметром 100 мм. Наявність виймальної корзини дозволяє швидко завантажувати і вивантажувати кістки за допомогою електротельфера.
Механізм відкривання кришки автоклав складається з електродвигуна потужністю 1.1 кВт, редуктора і опори, яка представляє собою шарнірно укріплений на корпусі котла гвинт.
Редуктор являє собою одноступенчатую циліндричну передачу, він кріпиться шарнірно до плечей кришки.
Від електродвигуна, який працює реверсивно, наводяться в рух шестерні редуктора, відбувається переміщення самого редуктора по гвинту і залежно від того, в який бік обертається вал електродвигуна, відбувається відкривання або закривання кришки автоклава.
Для прискорення процесу переробки м'якого жиру-сирцю і кістки та попередження підгоряння жиру масу поряд з глухим паром підігрівають гострою парою, що надходять в змійовик через патрубок, який є в трубі для спуску Шквар.
Для видалення газів і парів, що утворилися в процесі витоплення при закритій кришці, автоклав з'єднують з конденсатором. Завдяки наявності механізму відкривання і закривання кришки тривалість цієї операції складає 20 секунд.
Шквар свинячу I сорту і збірного виварюють гострою парою в автоклаві, знежирену Шквар при утриманні не більше 5% жиру направляють в цех технічних фабрикатів на вироблення м'ясо-кісткового борошна.

3 Правила експлуатації та вимоги техніки безпеки
Сучасний рівень техніки жирового виробництва забезпечує безпечні умови роботи, якщо обслуговуючий персонал дотримується діють на робочих місцях тсхнологіческіе інструкції та правила безпеки.
Необхідною умовою роботи в жирових цехах є ретельне дотримання чистоти апаратів, машин і агрегатів, правил особистої гігієни робітників і технічного персоналу та утримання в належному санітарно-гігієнічному стані виробничого приміщення.
Основна умова безпеки - це чистота і порядок у робочого місця. Жир-сирець, особливо розплавлений жир, при попаданні на підлогу робить його поверхню дуже слизькою. Тому, якщо жири випадково потрапили на підлогу, їх потрібно ретельно зібрати, а підлога насухо протерти шваброю або ганчірками.
Ряд процесів жирового виробництва (витоплення, відстоювання, сушка, знежирення і пресування Шквар та ін) ведуть при підвищеній температурі. Щоб уникнути опіків необхідно стежити за тим, щоб нагріті поверхні апаратів, жиро-і паропроводів мали справну теплову ізоляцію, в робочих місць ізоляцію зверху покривають тонкими металевими листами, що захищають ізоляцію від пошкоджень.
Під час ревізії, очищення та ремонту апаратів і машин, щоб не було поразки електричним струмом, не можна порушувати заземлення, яке зазвичай виконується у вигляді металевих стрижнів і смуг, що з'єднують електрообладнання (електродвигуни, пускачі, кабелі і так далі) З заземлювачем, а також всі металоконструкції, технологічне, загальнозаводське та інше обладнання.
При появі сторонніх шумів і стукотів, не властивих машині, необхідно зупинити її і усунути неполадки, що виникли при роботі.
Розбирання і з'їм частин машин, щоб уникнути ударів виробляють за допомогою переносних пристосувань - домкратів, талей, лебідок та інших.
Про всі несправності в роботі машин і апаратів необхідно доводити до відома технічний персонал.
Жировий цех повинен мати журнал обліку скляних предметів (термометри, плафони, манометри, шибки і інші), і у випадку, якщо який-небудь предмет буде розбитий, необхідно скласти акт і вжити заходів, що виключають потрапляння сторонніх предметів у готову продукцію.
Автоклав повинен бути встановлений так, щоб його можна було зручно обслуговувати з усіх боків. Відстань від стін до автоклава повинна бути не менше 0,8 м.
Запобіжний клапан повинен бути відрегульований на дозволений тиск пари в автоклаві. Дія клапана має регулярно перевірятися.
Обслуговуючий персонал зобов'язаний суворо виконувати інструкцію по режиму роботи і безпечного обслуговування автоклавів і вчасно перевіряти справність дії, арматури, контрольно-вимірювальних приладів і запобіжних пристроїв.
Автоклав повинен бути зупинений у наступних випадках:
- Якщо тиск у автоклаві піднімається вище дозволеного;
- При несправності запобіжних клапанів;
- При виявленні в елементах автоклава, що працюють під тиском, тріщин, випинів, пропусків або потінні у зварних швах, течі в бічних з'єднаннях, розриву прокладки;
- При виникненні пожеж;
- При несправності або неповній кількості кріпильних деталей кришок;
- При несправності запобіжних блокувальних пристроїв.

4 Розрахункова частина
4.1 Технологічний розрахунок
При технологічному розрахунку проводять розрахунок продуктивності для періодично діючих апаратів.
Продуктивність (кг / с) автоклава для витоплення свинячого жиру обчислюється за наступною формулою
M = G τ = Vφρ τ , (1)
де G - маса одноразової завантаження, кг;
τ - Тривалість циклу обробки, с;
V - геометричний об'єм апарату, мі;
ρ - Щільність продукту, кг / мі.
Відповідно до технічних характеристик, наведеними у «Галузевому каталозі», за джерелом / 7 /, тривалість процесу витоплення жиру складає 3-5 годин (в одному годині 3600 з), маса одноразової завантаження сировини становить 500 кг. Підставимо дані у формулу 1 і отримаємо наступні результати
M = 500 5 3600 = 500 18000 = 0,028 кг / с
Отже, продуктивність становила 0,028 кг / с.
Далі визначимо витрата водяної пари, який пішов на процес витоплення жиру. Для цього визначимо загальну витрату теплоти Q в автоклаві К7-фа2 за статтями витрат, за наступною формулою:
  Q = Q 1 + Q 2 + Q 3 , (2)
де Q 1 - Витрата тепла на підігрів металевих частин автоклав (стінок,
днища і так далі), кДж;
Q 2 - Витрата тепла на підігрів Шквар, жиру і на плавлення жиру, кДж;
Q 3 - Витрата тепла на втрати в навколишнє середовище, кДж.
Дані параметри визначаються за наступними чином:
Q 1 = cG ( t 2 - t 1 ) , (3)
де c - Теплоємність металевих частин котла (за джерелом / 4 /, стор 262
приймається рівною 0,48 * 10 3 кДж / (кг • град);
G - Маса металевих частин автоклава (за паспортом приймається
рівною 785 кг);
t 2 - Кінцева температура стінок автоклава (відповідно до джерела / 3 /, стор
322 становить 90 ° С);
t 1 - Початкова температура стінок автоклава (за джерелом / 3 /, стор 322
становить 20 ° С).
Підставивши числові значення в формулу 3, отримуємо такі результати:
Q 1 = 0,48 * 10 3 * 758 90 - 20 = 25,47 * 10 3 кДж
  Q 2 = c 1 G 1 t до - t про + G 2 { c 2 . t п - t про + r ж + з 2 ,, t до - t п } , (4)
де 1 - Теплоємність Шквар (яку приймають рівною 12
кДж / (кг град) за джерелом / 4 /);
G 1 - Маса Шквар після закінчення процес витоплення по
джерела / 3 / приймається рівним 20% від загальної маси
завантажуваного сировини, тобто 500/100 * 20 = 100 кг);
t до - Кінцева температура Шквар і жиру (відповідно до джерела / 3 /, стор
322 становить 85 ° С);
t про - Початкова температура Шквар і жиру автоклава (за джерелом / 3 /,
стор 322 становить 20 ° С)
G 2 - Маса жиру після витоплення (за джерелом / 3 / приймається рівним
75% від загальної маси завантаження сировини, тобто 500/100 * 75 = 375
кг);
c 2 . - Теплоємність жиру до плавлення (відповідно до джерела / 4 /,
становить 1,7 кДж / кг);
  r ж - Прихована теплота плавлення жиру (відповідно до джерела / 4 /,
становить 165 кДж / кг);
з 2 ,, - Теплоємність жиру після плавлення (відповідно до джерела / 4 /,
становить 2,2 * 10 3 кДж / (кг * град));
  t п - Температура плавлення жиру (відповідно до джерела / 4 /, становить 70 ° С);
Підставивши числові значення в формулу 4, отримуємо такі результати:
Q 2 = 12 * 100 85-20 +375 1,7 70-20 +165 +2,2 * 10 3 85-70 = 184 * 10 3 кДж
Q 3 = kFτ ( t п - t в ), (5)
де k - Загальний коефіцієнт теплопередачі, Вт / (м І • К);
F - Поверхня теплопередачі, мІ;
τ -Тривалість теплопередачі (за джерелом / 7 /, становить 3-5 годин);
t п - Температура пари в сорочці котла (відповідно до джерела / 4 /, становить 80 ° С);
t в - Температура навколишнього повітря (за джерелом / 3 /, стор 322 становить 20 ° С)
Для знаходження значення Q 3 необхідно визначити коефіцієнт теплопередачі за такою формулою:
k = 1 1 α 1 + δ λ + 1 α 2 , ( 6 )
де α 1 - Коефіцієнт тепловіддачі від пари до стінки автоклава (відповідно до джерела / 3 /, стор 350, становить 4400 [Вт / (м І • К)];
α 2 - Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до повітря (відповідно до джерела
/ 3 /, стор 350, становить 700 [Вт / (м І • К)];
λ - Коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінки (за джерелом / 3 /,
стор 350, становить 0,8 [Вт / (м • К)];
- Товщина стінки (згідно з пунктом 4.2 приймається рівною 0,02 м).
Підставивши числові значення у формулу 6, отримуємо такі результати:
k = 1 1 4400 + 0,02 0,8 + 1 700 = 37,5 * 10 3 Вт м 2 • До
Так само необхідно визначити поверхню теплопередачі F, мІ:
F = 2 π d 2 4 + πd * h , (7)
де d - діаметр автоклава (за джерелом / 7 /, становить 1000 мм або 1 м);
h - висота автоклава (за джерелом / 7 /, становить 1030 мм або 1,03 м);
π - Стандартне значення (3,14)
Підставивши числові значення у формулу 7, отримуємо такі результати:
F = 2 3,14 1? 4 +3,14 * 1 * 1,03 = 4,8 мІ
Далі підставимо знайдені значення у формулу 5 і отримаємо наступні результати:
Q 3 = 37,5 * 10 3 * 4,8 * 3 (80-20 ) = 32,4 * 10 3 кДж
Визначимо загальний витрата теплоти Q в автоклаві К7-фа2 за формулою 2:
Q = 25,47 * 10 3 + 184 * 10 3 + 32,4 * 10 3 = 241,87 * 10 3 кДж
Витрата водяної пари D, кг, який пішов на процес витоплення жиру визначимо з використанням знайдених значень за такою формулою:
D = Q i п - i до , ( 8 )
де Q - Загальна витрата теплоти (241,87 * 10 3 кДж);
i п - i до - Різниця питомої ентальпії пари і конденсату (джерело / 4 /, стр.587, рис.15-1).
Отже підставивши значення у формулу 8 отримаємо наступний результат:
D = 214,87 * 10 3 2765-561 = 90 кг
Витрата водяної пари, який пішов на процес витоплення жиру, склав 90 кг.
4.2 Міцнісний розрахунок
Товщини стінок посуду для варіння та сорочки визначається умовами забезпечення їх надійної експлуатації, що в свою чергу, пов'язано з міцністю конструкції і стійкістю до лінійних деформацій. Вузол варильний посудину-сорочка сприймає навантаження, що представляє вплив зовнішнього і внутрішнього тиску.
За рахунок перепаду тисків стінки циліндричної частини посудини і сорочки, а також днища різної форми випробовують напругу.
Вибір товщини стінок (δ, мм) проводиться не тільки з умов міцності, а й з урахуванням корозії металевих стінок при тривалій експлуатації, а також враховується можливість імовірнісного утоньшения стінок у результаті виготовлення елементів конструкції і обчислюється за наступною формулою
δ = δр + С1 + С2 + а, (2)
де δр - розрахункова товщина стінки, що забезпечує надійну роботу конструкції під навантаженням без руйнування, мм;
с1 - надбавка до розрахункової товщині, що враховує процеси корозії при роботі конструкції, мм;
с2 - надбавка до розрахункової товщині, що компенсує можливе локальне зменшення товщини стінок при виготовленні апарату, мм;
а - зміна товщини стінки, пов'язане з округленням результату обчислень суми (δр + С1 + С2) до найближчого стандартного значення товщини листа, з якого виготовляється конструкція.
Надбавка до розрахункової товщині, що враховує процеси корозії при роботі конструкції розраховується за наступною формулою
з1 = Аτ, (3)
де А - швидкість корозії металу, мм / рік (таблиця 12, за джерелом / 6 /.);
τ - термін служби апарату, років (приймається 10 років).
Надбавка до розрахункової товщині (с2), що компенсує можливе локальне зменшення товщини стінок при виготовленні апарату приймається рівною (5 ... 15) 10 -2 , Мм.
Розрахункова товщина стінок (DР, мм) циліндричних пристроїв з умов міцності визначається виходячи з наступного
δр = ΔР max D / 2 [σ] φ - ΔР max, (4)
де ΔРmax - максимальний перепад тисків, який може відчувати
циліндрична стінка варильного посудини (або сорочка), мПа
(Для автоклава 0,2 ... 0,25 мПа; для стінки сорочки приймається
на 0,05 мПа більше);
D - внутрішній діаметр циліндра (для посуду для варіння D = D1, а для сорочки D = D2) мм;
[Σ] - допустиме напруження матеріалу стінки мПа (таблиця 13, за джерелом / 6 /.)
φ - коефіцієнт міцності зварних швів (таблиця 14, за джерелом / 6 /.)
Проведемо розрахунок товщини стінок посуду для варіння
δр = 0,25 ∙ 1000 / 2 [135] 1,0 - 0,25 = 0,9268 мм;
з1 = 0,08 ∙ 10 = 0,8 мм;
δ = 0,9268 + 0,8 + 0,15 + 0,1232 = 2 мм.
Отже, товщина стінок посуду для варіння склала 2 мм.
Проведемо розрахунок стінок сорочки
δр = 0,3 ∙ 1100 / 2 [135] 1,0 - 0,3 = 1,2236 мм;
з1 = 0,08 ∙ 10 = 0,8 мм;
δ = 1,2236 + 0,8 + 0,15 = 2, 1736 мм.
Як видно з розрахунків товщина стінок сорочки так само складе 2 мм
Специфікація:
Формат

Зона

Поз.

Позначення

Найменування

Кол.

Прим.

Покупні вироби
1
К7-ФА2.00.006
Конденсатор
1
2
К7-ФА2.00.007
Манометр
1
3
К7-ФА2.00.009
Труба для спуску жиру
1
4
К7-ФА2.00.010
Труба для спуску Шквар
1
5
К7-ФА2.00.011
Труба для відведення
конденсату
1
6
К7-ФА2.00.015
Вентиль паропроводу
1
7
К7-ФА2.00.016
Запобіжний
клапан
2
8
К7-ФА2.00.017
Вантаж противаги
1
9
К7-ФА2.00.018
Вентиль
1
10
К7-ФА2.00.019
Відкидні болти
1
Знову розроблювані
вироби
11
К7-ФА2.00.001
Авоклав
1
12
К7-ФА2.00.002
Кришка автоклава
1
13
К7-ФА2.00.003
Виймальної кошик
1
14
К7-ФА2.00.004
Парова сорочка
1
15
К7-ФА2.00.005
Трубопровід
1
16
К7-ФА2.00.008
Корпус котла
1
17
К7-ФА2.00.012
Днище корпусу котла
1
18
К7-ФА2.00.013
Днище парової сорочки
1
19
К7-ФА2.00.014
Опорні лапи
4

К7-ФА2.00.000

Змін
Лист
N докум.
Підпис.
Дата
Розробник.
Редькова
Автоклав
креслення загального виду
Літ.
Лист

Листів

Пров.
Кирик
1
1
МГУП ТЖМПЗ-072п
Н. Контр.
Затвер ..

Список використаних джерел
1 Горбатов, В. М. Обладнання і апарати для переробки продуктів забою худоби. Довідник / В. М. Горбатов [и др.] - М.: Харчова пром-сть, 1975. - 487 с.
2 Груданов, В. Я Машини та апарати харчових виробництв (дипломне та курсове проектування): Учеб. посібник / В. Я. Груданов, І. М. Кирик, Л. Т. Ткачова, М. П. Руденок; Під ред. В. Я. Груданова. - Мн.: Вид. центр БДУ, 2003. - 224 с.
3 Івашов, В. І. Технологічне обладнання підприємств м'ясної промисловості. Частина I. Устаткування для забою і первинної обробки / В. І. Івашов. - М.: Колос, 2001. - 552 с.: Іл. - (Підручники і навч. Посібник для студентів вищих навчальних закладів).
4 Касаткін, А. Г. Основні процеси та апарати хімічної технології / А. Г. Касаткін. - М.: «Хімія», 1973. -750 С.
5 Ліберман, С. Г. Виробництво харчових тваринних жирів на м'ясокомбінатах / С. Г. Ліберман. - М.: Легка і харчова пром-сть, 1982. - 256 с.
6 Ліпатов, Н. Н. Теплове обладнання підприємств громадського харчування / М. М. Ліпатов, М. І. Ботів, Ю. Р. Муратов. - М.: Коло, 1994. - 431 с.: Іл. (Підручник і навч. Посібник для студентів вищ. Навч. Закладів).
7 Обладнання технологічне для м'ясної та птіцеперерабативающей промисловості. Частина II. Обладнання для переробки продуктів забою [Галузевий каталог] - 689 с.
8 Фалєєв, Г. А. Обладнання підприємств м'ясної промисловості / Г. А. Фалєєв. - М.: харч. пром-сть, 1966. - 484 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
213.9кб. | скачати


Схожі роботи:
Розробка автоклава для витоплення свинячого жиру типу К7-фа2
Розробка пристрою сполучення для персонального комп`ютера типу IBM PC
Розробка автоматичної лінії для обробки деталі типу Вал-черв`як
Практичні рекомендації щодо застосування ультрафільтрації для концентрації вовняного жиру із стічних
Розробка закритою двохтрансформаторної підстанції тупикового типу
Розробка автоматизованої ділянки по обробці деталей типу вал
Розробка технологічного процесу механічної обробки деталі типу Вал
Різницеві схеми для рівнянь параболічного типу
Розробка технологічного процесу механічної обробки деталі типу вал-черв`як
© Усі права захищені
написати до нас