Дипломная работа специальности 19.02.09.

ВВЕДЕНИЕ

Современный агропромышленный комплекс представляет собой крупное межотраслевое народохозяйственное формирование. За счет продукции аграрного сектора и промышленных товаров, вырабатываемых из сельскохозяйственного сырья формируется около 70% товарооборота. Продовольственные товары страны составляют примерно половину общего объема потребляемых населением материальных благ и услуг. [14, с.4]

Главный критерий повышения жизненного уровня населения – увеличение потребления продуктов питания на душу населения. Среди основных продуктов – растительные масла и продукты на их основе – в последние годы становятся все более значимыми. Практически в каждой семье растительное масло и его производные (маргарин, майонез) являются продуктами повседневного потребления.

Физиологическая ценность растительных масел и жиров и их большое значение в питании объясняется содержанием в них важных для организма веществ. Природные жиры, прежде всего растительного происхождения, служат основными поставщиками жирорастворимых витаминов А, D, E и K.

Для увеличения потребления в пищу растительных жиров следует разнообразить их виды. Исходя из огромной роли растительных жиров в питании человека и их влияния на здоровье во всем мире, в том числе и в России, ставится задача дальнейшего развития фундаментальных исследований в области масложировых пищевых продуктов.

В последнее время на рынке масложировой продукции возрос спрос на растительные масла из малораспространенного сырья.

К таким видам маслосодержащего сырья относят периллу. Масло периллы наряду с льняным маслом и рыбьим жиром является одним из богатейших источников  полиненасыщенных жирных кислот - линоленовой и линолевой.  [3]

Исходя из огромной роли растительных жиров в питании человека и их влияния на здоровье во всем мире, в том числе и в России, ставится задача дальнейшего развития фундаментальных исследований в области масложировых пищевых продуктов.

Целью курсовой работы является разработка очистительно-сушильного участка  по переработке семян периллы. Для достижения цели необходимо:

-изучить характеристики продукта, показатели качества, сырье, применяемое для переработки;

-разработать наиболее оптимальную технологическую схему переработки семян периллы;

-подобрать современное высокоэффективное технологическое оборудование;

- рассчитать необходимое количество оборудования и осуществить компоновку выбранного оборудования в технологическую линию (технологическая схема)

 

 

 

 

 

1       ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1            Характеристика сырья и выпускаемой продукции

Группа растений, способных накапливать в своих тканях и органах большое количество жирного масла получила название масличных растений.

Сырьем в очистительно-сушильном участке являются влажные неочищенные семена периллы: сорность – 2,8 %, влажность – 14%.

Перилла относится к семейству губоцветных. Однолетнее травянистое растение, высотой 60-100 см с сильным запахом. Это растение с большими требованиями к теплу и влаге. Распространена в Индии, Китае, Японии, Корее, в СНГ - в Приморском крае, на Кавказе.

Объемная масса семян 540 кг/м³. Семена мелкие, диаметром 2,0 - 2,5 мм; масса 1000 шт. семян 2,2 - 3 г. [6, с.655]. Окраска семени может быть серая, желтоватая, темно-коричневая; поверхность сетчатая (выступы); оболочка тонкая, легко отделяется. Семена легко раздавливаются.

Содержание в семенах, процент:  ядра 60 - 66, оболочки 34– 40 [6, с.655].

Средний химический состав семян периллы представлен в таблице 1.1

Таблица 1.1 Средний химический состав семян периллы

Показатель	Содержание в процентах
Протеин	23,12
Жир	45,07
Безазотистые экстрактивныевещества	10,28
Клетчатка	10,28
Зола	4,64

[6, с.655]

Семена периллы в зависимости от влажности и чистоты подразделяются на четыре группы:

сухое                                                     до 10,0 включительно

средней сухости                                    св. 10,0 до 12,0 включительно

влажное                                                св. 12,0 до 14,0 включительно

сырое                                                    св. 14,0

по чистоте:

состояние семян                                    чистота, %

чистое                                                   св. 98,0

средней чистоты                                   св. 92,0 до 98,0 включительно

сорное                                                   менее 92,0

По базисным нормам семена периллы должны удовлетворять требованиям, указанным в таблице 1.2

Таблица 1.2 Базисные нормы семян периллы

 

Наименование показателя	Норма
Влажность, процент	10,0
Чистота, процент	100,0
Зараженность вредителями хлебных запасов	Не допускается

[3]

Очистка семян

Очистка семян периллы должна обеспечить полное отделение минеральных примесей. Остаток органических примесей в очищенных семенах не должен быть выше 0,5%.

Первая очистка имеет целью удаление крупного растительного и минерального сора. Для очистки применяются любые зерновые сепараторы; для удаления металлопримесей - магнитные, устанавливаемые до сепараторов.

В сепараторе первой очистки устанавливают штамые сита с круглыми ячейками следующих диаметров, мм

подситок 8 - 10

первое сито 4 – 4,5

второе сито проволочное с ячейками 0,9*0,9 мм [6, с.655]

Сушка семян

Поступающие в производство семена с влажностью более 10% при их переработке в обрушенном виде должны направляться на подсушку. Сушку семян производят газами с температурой 180 - 190° С.

Готовой продукцией являются чистые и сухие семена периллы.

Из семян периллы получают ценное перилловое масло.

Масло относится к типу льнянообразных, прозрачное, золотисто-желтое масло, запах слабый, сладковатый, вкус похож на вкус горького миндаля, без горького послевкусия,  имеет  плотность (при 15° С) 0,930 - 0,939 г/см³

Содержание жирных кислот в масле периллы в процентах:

Насыщенные (суммарно), около 12

Ненасыщенные    около 88    [6, с.655]

Содержание ненасыщенных жирных кислот в перилловом масле выше, чем в льняном. Благодаря высокому содержанию альфа-линоленовой кислоты оно способствует снижению холестерина в крови. При внутреннем употреблении масло препятствует образованию тромбов в кровеносных сосудах, разжижает кровь, может сдерживать возникновение рака толстой кишки и рака молочной железы, препятствует раздражающему действию дерматита и астмы, защищает печень. Масло снимает раздражения и применяется при лечении кожных заболеваний, таких как экзема, дерматит и псориаз.

Перилла ценится как масличное растение: в её семенах содержится до 45% быстровысыхающего масла, которое используется для производства лаков и олифы, а также изготовления типографских красок, водонепромокаемых тканей, для производства плёнкообразующих и изготовления полупрозрачной бумаги типа пергамента. В некоторых странах Азии это масло после специальной очистки используется также в пищу и как лекарственное средство. Азиатские врачеватели предписывают различные части растения периллы для лечение кашля, симптомов простуды, а также как антидот при отравлениях морепродуктами.

Листья периллы используются в кулинарии некоторых стран Азии как салатное растение, добавляются в качестве пряности в различные блюда. По содержанию провитамина А в листьях значительно выделяется среди других зеленных растений. По содержанию каротина иногда превосходит корнеплоды моркови. Листья периллы богаты минеральными веществами (особенно калием, кальцием и железом) и эфирными маслами, декоративны, поэтому ими можно украсить любое блюдо. Особенно часто их используют для сервировки рыбных блюд. [1]

1.2 Определение ожидаемых выходов продукции и отходов

           производства

Очистительно-сушильный участок перерабатывает 100 т в сутки семян периллы. Основные данные для расчета представлены в таблице 1.3

Таблица 1.3 Основные исходные данные для расчета

 

                                                                                                        [8, с.10]

Число рабочих дней И в году: И=365–112–28 = 315 дней,

где  112 – количество дней на профилактику оборудования цеха, [8, с.10];

28 дней – время, затраченное на капитальный ремонт очистительно-сушильного цеха [8, с.10];

Потребность сырья Q находится из произведения числа рабочих дней в году на суточную производительность завода  -  100,  т в сутки

Q = 315П ;                                                                                               (1)

где  П – суточная производительность цеха, т в сутки

Q = 315100 = 31500

Количество семян Q₁, поступающих в очистительно-сушильный цех в течение трех самых напряженных месяцев работы, когда поступают на сушку и очистку 60 – 80 %  [8, с.9] годовой потребности в сырье, т в сутки:

Q₁ =                                                                                                     (2)

где Q – потребность сырья на год работы участка, т в сутки (см. расчет

            формулы 1)

Q₁ =

Суточная производительность очистительно-сушильного участка в период максимального поступления семян, т в сутки:

Q₂ =;                                                                                                       (3)

         где n – количество дней работы цеха течение трех самых напряженных

                      месяцев, 85; [8, с.9]

Q₂ == 222,35

Часовая производительность участка, т в час:

Q₃ =;                                                                                                 (4)

где 24 – количество часов в сутки;

Q₃ ==9,26

Съем органического и минерального сора на первой очистке, %:

С₁ =;                                                                                  (5)

где С₀ – сорность семян, поступающих на маслозавод, % С₀ =2,8 (таблица 1.3);

       С₁ – сорность после первой очистки, % С₁ =1,5 (таблица 1.3);

С₁ = =1,3

Съем сора в тоннах, т в час:

С₁ =;                                                                                           (6)

где     Q₂ - суточная производительность очистительно-сушильного участка в

                 период максимального поступления семян, т в сутки, (формула 3)

С₁ ==2,89

Количество семян после первой очистки, т в сутки:

Q₄ = Q₂ – С₁,                                                                                          (7)

Q₄= 222,35 – 2,89 = 219,46

Количество влаги в семенах, поступающих в цех после первой очистки, т в сутки:

В₂ =;                                                                                         (8)

где     В₀ - влажность семян, % (таблица 1.3)

В₂ ==31,129;

Количество абсолютно сухих семян после первой очистки, т в сутки:

Q₅ = Q₄ – В₂,                                                                                         (9)

Q₅ = 219,46 – 31,129 = 188,33

Количество влаги в семенах после сушки, т в сутки:

Q_вл =;                                                                                        (10)

Q_вл ==16,37;

Количество влаги, снятой с семян конопли в процессе сушки, т в сутки:

Q_вл = В₂ – Q_вл                                                                                        (11)

Q_вл = 31,129 – 16,37 = 14,75

Количество семян, поступающих на вторую очистку, т в сутки:

Q₆ = Q₅ + Q_вл                                                                                         (12)

где    Q₅ - количество абсолютно сухих семян после первой очистки, т в сутки,

                (формула 9);

Q₆ = 188,33 + 14,75 = 203,08

Съем сора после второй очистки, %:

С₂ =;                                                                               (13)

С₂ ==0,70;

Съем сора в тоннах, т в сутки:

С₃ ==1,42

Количество семян после второй очистки, т в сутки:

Q₇ = Q₆ – С₃                                                                                          (14)

Q₇ = 203,08 – 1,42 = 201,66

Съем сора в тоннах на первой  и второй очистке семян, т в сутки:

С_сор = С₁ + С₃                                                                                        (15)

где     С₁ - съем органического и минерального сора на первой очистке, %,

          (расчет формулы 6)

С_сор = 2,89 + 1,42 = 4,32

Баланс сырья

Q₂ = Q₇ + C_сор + Q_вл                                                                                                                       (16)

Q₂ = 201,66 + 4,32 + 16,37 = 222,35

1.3            Обоснование и выбор технологической схемы

В очистительно–сушильном участке производительностью 100 т в сутки семян периллы устанавливается следующее оборудование: для сырьевой очистки семян устанавливается сепаратор ЗСМ–50 производительностью 480 т в сутки; для очистки семян от ферромагнитных примесей устанавливается электромагнитный сепаратор СКЕТ производительностью 120 т в сутки; для сушки семян в очистительно-сушильном участке устанавливается шахтная сушилка ВТИ производительностью 150 т в сутки [6, с. 153]. Съем влаги в сушилке достигает 5–6 %. Для производственной очистки семян в очистительно-сушильном участке устанавливается сепаратор ЗСП-10У производительностью 70 т в сутки.

В качестве транспортного оборудования для вертикального подъема груза служат нории различной производительности типа І–210, І–10; для подачи семян периллы на участок устанавливается ленточный конвейер ТС-50м для перемещения сыпучих материалов устанавливаются винтовые конвейеры типа КВ–2016; для очистки запыленного воздуха устанавливаются батарейные циклоны 4–БЦШ. Для взвешивания семян на входе и выходе устанавливают весы ДН–500

1.4            Технологическая схема переработки семян периллы

                     Семена периллы

 

Взвешивание

 

                семена

очистка от ферропримесей

             семена

                                                                        сорные примеси

І очистка от сорных примесей

 

              семена

Сушка

             семена

                                                                             сорные примеси

ІІ очистка семян

 

Взвешивание

чистые сухие семена на склад

2    ПОДБОР И РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ

2.1 Расчет основного технологического оборудования

В очистительно–сушильном участке производительностью 100 т в сутки семян периллы основным оборудованием является электромагнитный сепаратор СКЕТ, для первой очистки семян устанавливается сепаратор ЗСМ–50, для второй очистки масличных семян устанавливается сепаратор ЗСП–10У, для сушки семян устанавливается шахтная сушилка ВТИ. Транспортным оборудованием в цехе является нории І-210 и І-10, винтовой конвейер типа КВ - 2016; автоматические весы ДН-500 для взвешивания семян при приемке их на заводские склады и после обработки, а также батарейные циклоны 4-БЦШ для очистки воздуха, как вспомогательное оборудование.

Для взвешивания семян периллы применяют автоматические весы типа ДН–500. Их преимущество заключается в том, что они являются самотекущими. Техническая характеристика весов ДН–500 представлена в таблице 2.1

Таблица 2.1 Техническая характеристика весов ДН – 500 ТУ 25-06-1156-78

Наименование показателей	Показатель
Взвешиваемый продукт с насыпной плотностью, кг/м3 Предел взвешивания, кг Производительность, кг/час Объем ковша, м3 Габаритные размеры, мм: длина	450 – 850 250 – 500 5,55 – 16,60 1,3   1500
ширина высота Масса, кг	1700 1590 1000

                                                                                                 [9, с.137]

Выбор весов

Зная плотность семян, а также производительность весов ДН-500 на зерно, определяется производительность весов на семена.

Если для зерна ρ=725 кг/м³, а для семян периллы ρ=540 кг/м³ [6, с 655], то плотность семян периллы в 0,75 раз меньше, чем плотность зерна,  поэтому производительность весов ДН–500 в пересчете на зерно составит 3,00–10 кг/с семян периллы, или Q = 1000,75 = 75 т/час

Количество весов ДН-500 рассчитывается по формуле, шт:

N =                                                                                                  (17)

где     Q – производительность участка, 1,15 кг/с;

          Q_в  - производительность весов, 3,33 кг/с

N_в =

Следовательно, на участке нужно установить одни весы ДН–500 на приемке и еще одни - на выходе семян из участка.

Подбор оборудования для очистки семян от ферромагнитных примесей

Для очистки семян периллы от ферропримесей устанавливается электромагнитный сепаратор СКЕТ. Техническая характеристика электромагнитного сепаратора СКЕТ представлена в таблице 2.2

     Таблица 2.2 Техническая характеристика электромагнитного сепаратора

                          СКЕТ

Основные показатели	Норма
Производительность, т/ч семян Установленная мощность электродвигателя, кВт Частот вращения ротора, об/мин Частота вращения магнитного барабана, об/мин Качающийся желоб: Число импульсов, мин Ход, мм Размеры качающегося желоба, мм: Ширина Длина Диаметр магнитного барабана, мм Габаритные размеры, мм: Длина Ширина Высота	5,0 2,7 1400 60   250 20   840 1700 320 2005 1274 900

                                                                                                 [6, с. 125]

Количество электромагнитных сепараторов СКЕТ, шт, (формула 17):

N_с =

где     Q – производительность участка т в час, Q =4,16 ;

          Q_в - производительность электромагнитного сепаратора, 5,0 т в час

                 (таблица 2.2)

Следовательно, на участке следует установить один электромагнитный сепаратор СКЕТ

Сепаратор ЗСМ–50 предназначен для очистки семян от примесей, отличающихся по размерам и аэродинамическим свойствам. Основными узлами сепаратора являются ситовой короб и аспирационные камеры. Техническая характеристика сепаратора ЗСМ–50 представлена в таблице 2.3

Таблица 2.3 Техническая характеристика сепаратора ЗСМ – 50

 

Наименование показателя	Показатель
Производительность, т/сут семян Съем сора, % Установленная мощность электродвигателя, кВт Частот вращения эксцентрикового вала, об/мин Угол наклона сит, град: приемного сортировочного и подсевного Количество электродвигателей, шт Габаритные размеры, мм Ширина Длина Высота	480 70 2,2 425   6 11 2   1850 3400 3000

                                                                                                 [6, с. 106]

Количество сепараторов ЗСМ – 50, необходимое для установки на участке.

Производительность сепаратора ЗСМ–50 на первой очистке 20 т в час

[6, с.106], тогда количество сепараторов необходимых для первой очистки, шт (формула 17):

N_с1=

Следовательно, на участке необходимо установить один сепаратор ЗСМ-50 для первой очистки семян периллы.

 

Для второй очистки семян на участке устанавливается сепаратор ЗСП–10У. Техническая характеристика сепаратора ЗСП–10У представлена в таблице 2.4

Таблица 2.4 Техническая характеристика сепаратора ЗСП – 10У

Наименование показателя	Показатель
Производительность, т в сутки семян Съем сора, % Установленная мощность электродвигателя, кВт Частот вращения эксцентрикового вала, об/мин Амплитуда колебаний, мм Ширина сит, мм Расход воздуха, м3/мин Количество электродвигателей, шт Габаритные размеры, мм Ширина Длина Высота	70 70 2,8 640 5 950 40 2   1725 4170 2435

                                                                                                 [6, с. 100]

Количество сепараторов ЗСП – 10У, необходимое для установки на участке.

Производительность сепаратора ЗСП – 10У на первой очистке 2,91 т в час [6, с.100], тогда количество сепараторов рассчитывается по формуле (см. формулу 17):

N_с1 =

Следовательно, на второй очистке устанавливаются два сепаратора ЗСП–10У.

Шахтная сушилка предназначена для высушивания семян периллы перед их хранением. Съем влаги составляет 5–6 % (таблица 2.5). Техническая характеристика шахтной сушилки ВТИ представлена в таблице 2.5

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.5 Техническая характеристика шахтной сушилки ВТИ

Наименование показателя	Показатель
Производительность, т/ч семян Съем влаги, % Температура газов, оС    на выходе в сушилку    на выходе из сушилки Скорость газов в слое, м/с Толщина слоя семян, м Температура семян, оС    после сушки после охлаждения     Расход условного топлива на 1 кг испаренной влаги, кг/кг Средняя продолжительность сушки, мин	150 5-6   160-180 40-60 До 0,5 0,25-0,3   40-60 Не более чем на 5 оС выше температуры окружающего воздуха 0,3 40-70

[6, с. 153]

Количество шахтных сушилок ВТИ на участке (см. расчет формулу 17), шт:

N_суш=

где   Q – производительность участкат в сутки, Q = 100 (по заданию курсовой

                работы)

       Q_суш  - производительность шахтной сушилки т в сутки, Q_суш = 150

           (таблица 2.5)

N_суш=

Следовательно, на участке устанавливается одна шахтная сушилка ВТИ.

Для определения расхода топлива проводится тепловой расчет шахтной сушилки ВТИ. Производительность сушилки G=150 т в сутки семян периллы (таблица 2.5);

Влажность семян периллы         – начальная ω = 14 % (табл. 1.6)

                                                       конечная  ω = 8 % (табл. 1.6)

Расход топлива в топке с учетом теплопотерь от стен сушилки, в трубопроводе от топки до сушилки и КПД топки, кг в час [7, с. 62]:

В=(1,15…1,2)G₁[С₁(t₂-t₁)+С₂(t₃-t₂)+(100–ω₂)+(100–ω₁)(ω₂–ω₃)(Х'₂-Х₂)(100- ω₃)]/Q_н ,                   (18)

где    G – масса влажных семян кг в час, G= ;

С₁–удельная теплоемкость влажных семян (при начальной температуре

      семян t₁ = 20⁰С, С₁=2,01 кДж/(кгК) [7, с. 63]

t₂ – температура семян в конце первой зоны сушки ⁰С, t₂ = 35 [7, с.63]

С₂ – удельная теплоемкость семян в конце первой зоны сушки, кДж/кг

        С₂=2,0 [7, с.63]

t₃ – температура семян в конце второй зоны сушки ⁰С, t₃ =50 [7, с. 63];

ω₁ – начальная влажность семян %, ω₁=14 [7, с. 63];

ω₂ – влажность семян в конце первой зоны сушки %, ω₂ = 13 [7, с. 63];

І₁ – энтальпия воздуха, подаваемого в первую сушильную зону, І₁=151,9

      кДж/кг (определяется по диаграмме) [7, с. 63];

І₀ –энтальпия воздуха, подаваемого в топку, при нормальной температуре  

     воздуха t₀ =20 ⁰С и Х₀ =Х₁ = 0,008 кг/кг [7, с. 63]

І₀ = 40,3 кДж/кг; Х₁=0,039 кг/кг – влагосодержание воздуха, выходящего

         из первой зоны сушки;

ω₃ – влажность семян в конце второй зоны сушки %, ω₃=8;

І₂ –энтальпия воздуха, подаваемого во вторую сушильную зону,

      І₂=172,2 кДж/кг [7, с. 63];

Х'₂–влагосодержание воздуха, выходящего из второй зоны сушки,

        Х₂ = 0,045 кг/кг [7, с. 63];

Х₂ –начальное влагосодержание воздуха, подаваемого во вторую зону

       сушки, Х₂ = Х₁ = 0,008 кг/кг [7, с. 61];

Q_н – низшая теплота сгорания топлива кДж/кг, Q_н = 39900, [7, с. 63]

 

В=(1,15…1,2)4166[2,01(35-20)+2,0(50-35)

+(100–13)+(100–14)

(13–8)(0,045-0,008)(100- 8)]/39900=41,25                  

Для сушки 100 т семян периллы расход топлива составил 41,25 кг в час.

2.2 Расчет транспортного оборудования

В очистительно–сушильном участке производительностью 100 т в сутки семян периллы транспортным оборудованием являются нории семян, винтовые конвейеры для перемещения семян и сора, ленточный транспортер для подачи семян к электромагнитному сепаратору.

Выбор нории І-10

Ковшовый ленточный элеватор применяется для вертикального перемещения семенной массы. Для подъема семян от нижнего до верхнего этажа в вертикальном направлении без промежуточной загрузки и выгрузки применяют норию І-10. Она состоит из ленты, ковшей и грузонесущего элемента. Техническая характеристика нории І-10 представлена в таблице 2.6

     Таблица 2.6 Техническая характеристика нории І-10

Наименование показателя	Показатель
Наибольшая высота подъема, м Скорость ленты, м/сек Производительность, т/ч Мощность электродвигателя, кВт Масса, кг Габариты головка нории с приводом, мм: длина ширина высота	30 1,6 10 1,3     1216 510 1060

                                                                                              [6, с.54]

Расчет нории І-10

Выбирается тип нории, рассчитывается производительность, следует убедиться, что выбранная нория обеспечит бесперебойную работу участка. Производительность нории, т в час:

П=                                                                               (19)

где    V – скорость движения ленты или цепи ковша, м в с, V = 1,6 [7, с.34];

i – вместимость ковша, м³, i = 0,0027 [8, с.35];

ρ – насыпная плотность транспортируемого материала кг/м³, ρ =540

      [7, приложение 5],

φ  – коэффициент заполнения ковшей, равный 0,75-0,85, φ=0,85 [7, с.34];

а –расстояние между соответствующими точками ковшей (шаг ковшей),            а =0,26 [7, с.34];

Так как выбирается нория І-10 производительностью 10 т в час,  следовательно,

П=

Принимается нория І-10, так как рассчитанная производительность

нории составила 7,76 кг/с или 27,93 т в час, следовательно, выбранная нория удовлетворяет часовую производительность участка 4,166 т в ч

Количество норий І-10 (см. расчет формулы 17), шт:

N_н=

Следовательно, на участке устанавливается одна нория І-10

В очистительно-сушильном участке ленточный транспортер ТС-50м используется для подачи семян к электромагнитному сепаратору СКЕТ, предназначенному для отделения ферромагнитных примесей. Техническая характеристика ленточного транспортера ТС-50м представлена в таблице 2.7.

Таблица 2.7 Техническая характеристика ленточного транспортера ТС-50м

Наименование показателя	Показатель
Производительность т/ч Ширина ленты, мм Скорость ленты, м/с Диаметры барабанов, мм:      приводного	100 500 4   320
Продолжение таблицы 2.7 1 2 натяжного Длина транспортера, м      наибольшая      наименьшая Длина средней секции, м Ход натяжного барабана, мм Привод транспортера      тип электродвигателя      мощность, кВт      число клиновидных ремней, шт Размеры,мм:      длина      ширина      высота Масса укомплектованного транспортера,кг (при длине 50 м) 250   50 9,5 4,5 400 АО2 52-6 7,5 4 5   50580 1000 1060   1872

[6, с.44]

Рассчитать ленточный транспортер – это значит определить ширину ленты, диаметр барабанов, мощность электродвигателя.

Согласно ГОСТ 22644 – 77 выбирается лента шириной 0,3 м

Производительность ленточного конвейера, кг в с [7, с.24];

П = 0,04b² υρ,                                                                          (20)

где    b – ширина ленты, м, b = 0,5 [7, с.24];

υ – скорость движения ленты м в с, υ = 1,6 [7, с.24];

ρ – объемная масса семян периллы т в м³, ρ=540 [7, приложение 5];

Производительность по участку равна 4,166 т в час,

П = 0,040,5² 1,6540=8,8

Рассчитанная производительность ленточного конвейера 8,8 кг в сек, удовлетворяет производительности участка 1,15 кг в сек (расчет формулы 17).

Выбор нории для сора

При расчете нории необходимо знать часовой выход сора из семян периллы, которые перерабатывает участок. Выход сора выбирается из материального баланса: 4,32 т в сутки или 0,05 т в час.

Производительность элеватора, кг/с [7, с.26]:

П=                                                                         (21)

где    V – скорость движения ленты или цепи ковша, м в с, V = 0,5[8, с.26];

i – вместимость ковша, дм³, i = 0,027 [7, с.35];

ρ – насыпная плотность транспортируемого материала кг/м³, ρ =302

      [7, приложение 5];

φ – коэффициент заполнения ковшей, равный 0,50…0,80, φ=0,6 [9, с.26];

а – расстояние между соответствующими точками ковшей (шаг

      ковшей), м, а = 2,5 [7, с.26];

П==3,52т в ч       или   

Рассчитанная производительность нории марки І–10 удовлетворяет производительность цеха, так как производительность выбранной нории составляет 7 т в м³ [6, с.54]

Выбор винтового конвейера

Винтовые конвейеры предназначены для перемещения сыпучих материалов. Принцип действия шнековых транспортеров основан на непрерывном перемещении продукта вращающимся винтом в неподвижном желобе. Основным достоинством винтового конвейера является незначительные габаритные размеры; разгрузка продуктов возможна в любом направлении, а также в промежуточных точках. Техническая характеристика винтового конвейера КВ-2016 представлена в таблице 2.8.

        Таблица 2.8 Техническая характеристика винтового конвейера КВ-2016

 

Наименование показателя	Показатель
Производительность, т/ч Коэффициент заполнения Диаметр винта, мм Шаг винта, мм Длина конвейера, м Длина секции винта, м Мощность электродвигателя, кВт	5,4 0,3 200 160 от 2 до 20 2 2,2

                                                                                                 [6, с.51]

Часовая производительность винтового конвейера определяется по формуле, кг в час:

П = 47,1D²Sρnφ,                                                                 (22)

где    D – диаметр винта, м, D = 0,2 [7, с.30];

S – шаг винта, м;

ρ – насыпная плотность перемещаемого материала, кг в м³ ρ=540

        [6, с.655];

n – частота вращения винта, мин^-1, n = 11,8 [7, с.30];

φ – коэффициент заполнения желоба, 0,25…0,4 [7, с.30];

Шаг винта, м:

S = 0,8D                                                                                       (23)

где    D – диаметр винта, м, D = 0,2 [7, с.30];

S = 0,80,2=0,16

П= 47,10,2²0,1611,85400,4=782,53 или 0,782 т в час=18,76 т в сутки.

Такой производительности удовлетворяет винтовой конвейер марки

КВ – 2016 [6, с. 51]

Расчет емкостного оборудования

Рассчитываются емкости бункеров над и под весами ДН-500, а также бункер сора. Емкость бункеров над и под весами рассчитывается по 5 отвесам. Величину одного отвеса берут из технической характеристики.

Необходимая вместимость бункера, м³:

V =                                                                                        (24)

где    G – масса семян в бункере, кг, принимается вместимость всех бункеров

      равной и рассчитанной на пять отвесов, т.е 5500=2500

 – объемная масса семян, кг в м³ =540 [7, приложение 5];

 – коэффициент заполнения бункера,  = 0,85 [7, с.53];

V =

Высота бункера, м:

V = LBH + 0,333LBH₁ = 1,333LB(H+H₁)                     (25)

где    L и B – соответственно длина и ширина прямоугольной части бункера,м,

L = B = 1,5 м;

Н – высота прямоугольной части бункера, м;   

Н₁ – высота днища бункера, м;

Угол наклона стенок днища должен быть больше угла естественного откоса семян, поэтому принимаем α = 45^о [7, с.53];

При этом Н₁ = 0,5Ltg45^о = 0,51,51 =0,75 м

Следовательно, 3,92 = 1,3331,51,5(H+0,75), откуда Н= 2,27-0,75=1,5

Бункер для сора, м³:

V =

где    4320 – масса сора, кг в сутки (см. расчет формулы 15)

 – объемная масса сора кг в м³, =302 [7, с.53];

 – коэффициент заполнения бункера,  = 0,85 [7, с.53];

Расчет оборудования для очистки воздуха

Воздух, выбрасываемый при аспирации машин очистительно-сушильного участка, содержит мелкие частицы оболочек семян и масличной пыли. Удаление масличной пыли и возврат ее в производство наряду с улучшением санитарного состояния предприятия преследует цель сохранения потерь маслосодержащих полупродуктов и в конечном итоге готовой продукции – масла.

Для очистки запыленного воздуха, выходящего из аспирационной камеры очистительных сепараторов, используют батарейные циклоны 4-БЦШ. Батарейная установка комплектуется четырьмя конусными циклонами и выпускается в зависимости от диаметра циклона, который изменяется от 200 до 550 мм с интервалами в 25 мм между типоразмерами, соответственно, этому производительность установки по воздуху изменяется от 1059 – 1325 м³ в ч для первого до 8100–9100 м³ в ч для последнего типоразмера. Техническая характеристика батарейного циклона 4-БЦШ представлена в таблице 2.9

Таблица 2.9 Техническая характеристика батарейного циклона 4-БЦШ

Основные показатели	Норма
Производительность при скорости воздуха м/с, Установленная мощность, кВт Габариты, мм: Масса, кг Установленная мощность, кВт Габариты, мм: Масса, кг	3220             0,55      915х885х3230              425             0,55      915х885х3230              425

                                                                                              [10, с. 81]

Для очистки воздуха на участке устанавливают 4 батарейных циклона.

 

 

 

 

 

3. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

Семена периллы с начальной влажностью 14,0 % и сорностью 2,8 % ленточным транспортером ТС-50м (поз. 1) направляются в норию І-10 (поз. 3), предварительно пройдя очистку от ферромагнитных примесей на электромагнитном сепараторе СКЕТ (поз. 2).

Норией І-10 (поз. 3) семена периллы подаются на первую очистку в сепаратор ЗСМ-50 (поз. 4). Очищенные семена сорностью 1,5 % норией (поз. 3) подаются в шахтную сушилку ВТИ (поз. 5) для сушки. В шахтной сушилки ВТИ предусмотрены вентиляторы для подачи топочных газов в верхнюю зону сушилки и холодного воздуха в нижнюю зону сушилки. Из нижней зоны сушилки семена выходят с температурой 45 ^оС. Высушенные семена с влажностью 8,0 % поступают в винтовой конвейер КВ-2016 (поз. 6) , далее подаются в норию І-10 (поз. 3) и вновь подаются на винтовой конвейер КВ-2016  (поз. 6), где семена направляются на вторую очистку в сепараторы ЗСП-10У (поз. 7), работающие параллельно. Очищенные семена периллы сорностью 0,8 % из сепараторов второй очистки сборным винтовым конвейером (поз. 6) подаются в норию чистых семян І-10 (поз. 3). Чистые сухие семена поступают в бункер над весами (поз. 8), затем взвешиваются на весах ДН – 500 (поз. 9) и поступают в бункер под весами (поз. 8), откуда семена отводятся на хранение или на дальнейшую переработку. Запыленный воздух из сепараторов первой и второй очистки вентиляторами ВЦП–8 (поз. 10) направляется на очистку в батарейные циклоны 4–БЦШ (поз. 11). Сор из сепараторов первой и второй очистки, а также из сборного шнека (поз. 6), сор из батарейных циклонов 4–БЦШ шнеком КВ-2016 (поз. 6) подеется в норию сора І–10 (поз. 3), затем сор из нории І–10 распределительными шнеками (поз. 6) поступает в емкости для сора (поз. 12). Из емкостей сор периодически вывозится автомашинами.

Вентиляторы ВЦП–8 (поз. 10) подают в шахтную сушилку сушильный агент и холодный воздух для охлаждения семенной массы.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.     http://forum.aromarti.ru/showthread.php?t=1765

2.     Рудаков О. Б. Технохимический контроль жиров и жирозаменителей. – Санкт-Петербург.: Лань, 2011

3.     http://forum.aroma-vita.com.ua/index.php?showtopic=2668

4.     ГОСТ 10854-64Семена масличные  Методы определения примесей, запаха, вкуса и цвета

5.     https://znaytovar.ru/s/Redkie-i-perspektivnye-maslinn.html

6.     Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров, [ред. кол.: В.В. Сергеев и др.]-Л.: ВНИИЖ, т.1., кн.1

7.     Ситников Е.Д Практикум по расчетам оборудования предприятий для производства жиров и жирозаменителей, М. Агропромиздат

8.     Регламент ОАО МЖК «Армавирский», Краснодар, 2014

9.     Указатель технологического и вспомогательного оборудования предприятий масложировой промышленности, изготовляемого и осваиваемого машиностроительными заводами, 2013

10. Зайцева Л.В., Нечаев А.П. Жиры и масла: современные подходы к модернизации традиционных технологий. – М: Дели плюс, 2013

11. Паронян В.Х., Технология жиров и жирозаменителей, -М.; Де Ли принт, 2006

12. Калошин Ю. А. Технология и оборудование масложировых предприятий, - М.; Академия, 2002 

13. Александровский С.А. Материально-сырьевые расчеты пищевых производств, Учебное пособие. – Казань, издательство КНИТУ, 2012

14. Шванская И. А. Современные технологии и оборудование для переработки масличных культур –М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2001г

15. Позняковский В. М., Экспертиза масел, жиров и продуктов их переработки. Качество и безопасность- Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2007

16. Сборник материалов конференции, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно исследовательский институт жиров» «Масложировая индустрия-2013».С-Пб, 2013 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

      Введение                                                                                                3

1    Технологическая часть                                                                          5

1.1 Характеристика сырья и выпускаемой продукции                               5

1.2 Определение ожидаемых выходов продукции и

      отходов производства                                                                            8

1.3 Обоснование и выбор технологической схемы                                     11

1.4 Технологическая схема производства продукции                                12

2    Подбор и расчет оборудования                                                             13

2.1 Расчет основного технологического оборудования                              13

2.2 Расчет транспортного оборудования                                                   19

2.3 Подбор оборудования (сводная таблица)                                              26

3    Описание технологической схемы                                                        27

      Список литературы                                                                               28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        Таблица 2.3                   Подбор оборудования (сводная таблица)

Оборудование	Назначение	Производительность	Установленная мощность, кВт	Габариты, мм			Масса машины,  кг	Число единиц оборудования	Примечание
				длина	ширина	высота
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1.Электромагнитный сепаратор СКЕТ, т/час   2.Сепаратор ЗСМ-50, т/час 3. Сепаратор ЗСП-10У, т в сутки 4.Шахтная сушилка ВТИ, т в сутки 5. Винтовой конвейер КВ-2016, т/ч 6.Нория І-10, т/час   7. Нория І- 10, т/час   8. Ленточный транспортер ТС-50м, т/ч 9. Батарейный циклон 4-БЦШ, м3/ч	Очистка от ферропримесей   Первая очистка семян от примесей Вторая очистка семян от примесей   Сушка семян Перемещение семян, сора Подъем семян на высоту Подъем на высоту в бункер сора   Подача семян в цех Очистка воздуха от пыли	5   40     70   150   5,4   10   10   100	2,7   2,2     2,8   0,104   2,2   2,6   1,3   7,5   13	2005   3400     4170   9000   20000   340   170   50580   1990	1274   3850     1725   1760   -   150   150   1000   262	900   3000     2435   10600   -   30000   30000   1060   -	1500     -   -   -   -   -   1872   2000	1   1     1   1   6   4   1   1   4
10. Весы ДН- 500, кг/ч	Взвешивание семян	5,55 – 16,60	0,55	1500	1700	1000	425	1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ   БЮДЖЕТНОЕ  ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  КРАСНОДАРСКОГО  КРАЯ

«АРМАВИРСКИЙ МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по междисциплинарному курсу

МДК 01.01 Технология производства растительных масел                                

На тему: Разработка очистительно-сушильного участка, перерабатывающего

100 т в сутки семян периллы                                                                              

Пояснительная записка

КР.МДК.01.01.19.02.09.3А-17.ОФ.ПЗ

 

Курсовая работа состоит из пояснительной записки на 29 страницах, графической части на  1  листах и приложений на   -   листах.

 

 

Обучающийся

Тихонова Е.О.                                                             

(фамилия, инициалы, подпись, дата)

 

Руководитель курсовой работы

                                                                 

(фамилия, инициалы, подпись, дата)

 

2018

Скачано с www.znanio.ru