3. Продуктовый расчёт. Расчет машин или механизмов проектируемой линии по производству кефира
3.1 Продуктовый расчёт кефира 1%
Количество перерабатываемого молока – 1000 литров, массовая доля жира 3,5%, массовая доля белка 3,0 %
Расчеты ведутся по формулам материального баланса и рецептурам с учетом норм расхода и предельно допустимых потерь сырья, полуфабрикатов и готового продукта, принятых согласно приказам, действующим в молочной промышленности.
1. Определим массу нормализованного молока при расфасовке кефира в пакеты 0,5 л. Норма расхода молока с учётом потерь Р = 1013 кг\т.
Мн. см – масса нормализованной смеси;
Мпр – масса готового продукта;
Р – предельно допустимые нормы потерь при производстве кефира.
2. Определим массу закваски. Берём 5% от массы нормализованного молока.
3. Рассчитаем массу закваски с учётом потерь, которые возникают при её приготовлении.
2)
4. Определим массовую долю в нормализованном молоке, учитывая, что закваска приготовлена на обезжиренном молоке:
Жпр. – массовая доля жира в готовом продукте в %;
Жз. – массовая доля жира в обезжиренном молоке в %;
Кз. – количество закваски в %;
5. Масса смеси перед заквашиванием
6.1 Определим количество исходного молока необходимого для получения кефира с массовой долей жира 1%:
Расчёт ведем по квадрату Пирсона
Жсл Жо. м– Жсмеси
Жсмеси
Жо. м Жсмеси – Жсл
Где: Жсл – м. д.ж. сливок, %;
Жо. м – м. д.ж. обезжиренного молока, %;
Жсмеси – требуемая жирность смеси, %
6.2 Определим необходимое количество обезжиренного молока (0,05%), %, для приготовления смеси (1%)
0,05% 34 части
1% 34,95 части
35% 0,95 части
34,95 – 100%
34 – Х%,
где Х – процентное содержание обезжиренного молока в смеси, %
Теперь пересчитаем проценты в килограммы. Для этого количество нормализованной смеси 962,04 кг примем за 100%.
А) определим необходимое количество обезжиренного молока в кг:
962,04 кг – 100%
Х кг – 97,28%,
Где Х – количество обезжиренного молока в кг
Б) определим необходимое количество сливок в кг:
962,04 кг – 100%
Х кг – 935,87 кг,
Где Х – количество сливок кг
3.2 Расчет машин проектируемой линии.
Мощность двигателя для привода мешалки:
Для определения лобовой поверхности лиры примем высоту ее 0,65 от высоты ванны, а ширины лиры равной половине внутренней ширины ванны, на 15мм меньше (исходя из требований по эксплуатации ванны)
S= (0,65*1000)*(375-15)=0,24м2
(кВт)
Рассчитаем сепаратор - сливкоотделитель S2081-2181.
Определим расчетную производительность сепаратора:
n — частота вращения барабана, об.\сек;
z — число тарелок в барабане (117);
tg — угол наклона тарелки (55)
о\r — предельный диаметр (1,5-2,5*10" м)
R — радиус тарелок (0,144, 0,05 м)
T— температура сепарирования (45)
Рассчитаем пастеризацинно – охладительную установку Р13-RВ
Определим общие затраты тепла на нагревание продукта до температуры пастеризации:
Ообщ - общие затраты теплоты на подогрев продукта до температуры пастеризации, кДж
Qp - количество теплоты, передаваемой в секцию рекуперации, кДж;
Qn - затраты тепла на подогрев секции пастеризации, кДж.
Qp = E*G*C*(tн-to) = 0,7*3,88*1*84 = 228,14 кДж
Е - коэффициент регенерации аппарата;
С - теплоемкость продукта;
tн - температура пастеризации.
Qn = (l-E)*G*C*(tн-to) = (1-0,7)*1*3,88*84=97,8 кДж
G - масса подогреваемого продукта,
Е - коэффициент регенерации аппарата;
С - теплоемкость продукта;
tн - температура пастеризации.
Количество теплоты, передаваемое охлаждающей воде в секции охлаждения:
Qo = G*C(tн-tк)-Qp = 1*3,88*74-228,14 = 58,98 кДж
Определим температуру молока после секции рекуперации:
tp' = (l-E)*(tн-te) = (l-0,7)*(84-4) = 24° С
Определим расход холода:
QH = G*C*(tp"-tp),
где Qx - расход холода, кДж\с
tp" = tn+to+ tp' = 84+4-24 = 64
Qx = l*3,88*(64-24) = 155,2 кДж\с