Проект машины для производства макарон (стр. 6 из 17)

кВт.

Горячее водоснабжение

Горячая вода используется на технологические нужды, а также на мойку столовой посуды, на мойку полов, в душевых и умывальниках. Часовой расход тепла на нагрев воды Q_г.в, Вт, рассчитывается по формуле (40).

, (40)

где g_max – максимальный часовой расход горячей воды, л;

К – коэффициент, учитывающий теплопотери, К = 1,1-1,2;

t_гор – температура горячей воды, °С;

t_хол – температура холодной воды, °С;t_хол = 5°С;

с – удельная теплоемкость воды, кДж/(кг∙град).с = 4,19 кДж/(кг∙град).

Расход воды, используемой на технологические и хозяйственно-бытовые нужды, и расчет тепла на ее подогрев сведен в таблицу 9.

Таблица 9 – Расчет расхода горячей воды и тепла

Статья расхода

Температура горячей воды, °С

Средний часовой расход воды, л

Максимальный часовой расход воды, л

Средний часовой расход тепла, Вт

Максимальный часовой расход тепла, Вт

Приготовление тестаМойка матрицМойка столовой посудыМойка инвентаря и оборудованияРаковины в цехахДушевые

65,6

38,5

83,3

187,5

65,6

100

231

461,5

1500

5459

1440

2218

2113

2132

7682

5459

8322

19223

4993

38405

124827

Всего

430

2918,1

21044

201229

Максимальный часовой расход воды g_max, л/ч, имеющей температуру 70°С, определяется по формуле (41).

, (41)

где

t_гор = 70°С;

t_хол = 5°С.

Нагрев воды производится в баке, как правило, при помощи парового змеевика, поверхность которого F, м², определяется по формуле (42).

, (42)

где Q_общ– количество тепла, подаваемого от источника теплоснабжения, Вт;

k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м²∙град); k = 870 Вт/(м²∙град);

Dt – средняя разность температур, °С, определяется по формуле (43).

, (43)

где t_ср – температура насыщенного пара, поступающего в змеевик, °С; t_ср = 143 °С.

°С.

м².

Суммарная емкость баков горячей и холодной воды:

1130,45∙8 + 430∙8 = 12483,6 л = 12,5 м³

Емкость бака горячей воды:

2660/977,81 = 2,72 м³

Емкость бака холодной воды:

12,5 – 2,72 = 9,78 м³

При полезной высоте баков 5 м площадь бака холодной воды будет:

9,78/5 = 1,956 м²,

а бака горячей воды:

2,72/5 = 0,544 м².

Минимальная высота помещения для баков:

5 + 0,15 + 0,25 + 0,50 = 5,8 м,

(здесь 0,15 – запас высоты бака; 0,25 – высота подставки под баки; 0,50 – расстояние от верха бака до перекрытия).

Годовой расход тепла на горячее водоснабжение Q_{год.общ}, Вт, определяется по формуле (44).

Q_{год.общ} = Q_{ср.час.общ}∙m∙T, (44)

где Q_{ср.час.общ} – средний часовой расход тепла на горячее водоснабжение, Вт;

m – число часов работы в сутки, m = 24;

Т – количество рабочих дней в году, Т = 279.

Q_{год.общ} = 21044∙24∙279 = 140910624 Вт = 140910,624 кВт

Канализация

По характеру загрязнения сточные воды делятся на условно чистые и загрязненные. К условно чистым стокам относятся сточные производственные воды от прессов после охлаждения прессующих устройств, от ванн для разогрева меланжа, от вакуумных насосов, от водонапорных баков при их переливе. К загрязненным (фекально-хозяйственным) стокам относятся стоки от душевых, уборных, умывальников, раковин, моечных ванн, трапов. Количество сточных вод определяется исходя из общего расхода воды по таблице 10.

Таблица 10– Расчет количества сточных вод

Статья расхода	Количество сточных вод, л
Статья расхода	средне-часовое	коэффициент неравномерности	максимально-часовое	суточ-ное
Мойка матриц Раковины в цехах ДушевыеСливные бачки унитазовМытье посуды и оборудование	25 83,3187,593,75 68,5	4 5 8 3 4	100 416,51500281 281	600 2000 4500 2250 1644
Всего	458,05	-	2578,5	10994

Условно чистые воды в цехе отсутствуют.

Количество загрязненных сточных вод в сутки: 10994 л, максимальночасовое: 2578,5 л.

3. Конструкторская часть

3.1 Краткий обзор техники и технологии процесса экструзии

Экструзией называется процесс переработки продуктов в экструдере путем размягчения или пластификации и придания им формы продавливанием через экструзионную головку, сечение которой соответствует конфигурации изделия. Входе процесса под действием значительных скоростей сдвига, высоких температуры и давления происходит переход механической энергии в тепловую, что приводит к различным по глубине изменениям в качественных показателях перерабатываемого сырья (денатурация белков, клейстеризация крахмала и другие биохимические изменения). Характер и глубина изменений и их влияние на качество продукции зависят от режима процесса экструзии и его длительности.

Для производства экструдированных продуктов с определенными функциональными свойствами применяют три основных способа экструдирования пищевого сырья:

- холодная экструзия - возможны только механические изменения в материале вследствие медленного его перемещения под давлением и формование этого продукта с образованием заданных форм.

При холодной экструзии массовая доля влаги в сырье составляет W = 30...60%;

- теплая экструзия - сухие компоненты сырья смешивают с определенным количеством воды (W = 20...30%) и подают в экструдер, где наряду с механическим их подвергают еще и тепловому воздействию. Продукт подогревается из вне. Получаемый экструдат отличается небольшой плотностью, незначительным увеличением в объеме, пластичностью, а также ячеистым строением. Иногда экструдату необходима дополнительная обработка - подсушивание;

- горячая экструзия - процесс протекает при высоких скоростях и давлениях, значительном переходе механической энергии в тепловую, что приводит к различным по глубине изменениям в качественных показателях материала. Кроме того, может иметь место регулируемый подвод тепла как непосредственно в продукт, так и через наружные стенки экструдера. Массовая доля влаги в сырье при горячей экструзии составляет W = 10...20%, а температура превышает 120°С.

В настоящее время экструдирование широко применяется в макаронной, кондитерской, хлебопекарной, крахмалопаточной, пищеконцентратной, мясной, рыбной и комбикормовой отраслях промышленности.

Компании США, ЕС и Японии на экструдерах разных конструкций вырабатывают пасты, сухие зерновые завтраки, макаронные изделия, бисквиты, хрустящие хлебцы, снеки, продукты детского и диетического питания, кондитерские изделия (шоколад, конфеты, печенье, жевательную резинку), текстурированные растительные протеины, модифицированные крахмалы, ингредиенты кормов для домашних животных, птиц, рыб, воздушные крупяные (кукурузные, рисовые, перловые и т.д.) и картофельные палочки, сухие супы, соусы, приправы, сухие смеси для напитков и многое другое. В процессе экструзионной обработки перерабатываемый материал подвергается целому ряду фазовых превращений - из хрупкого стеклообразного состояния в высокоэластичное и затем в вязкотекучее.

Классификация шнековых экструдеров

Анализ техники и технологии экструдирования западных стран позволил систематизировать важнейшие типы этих машин и классифицировать их по различным признакам, что, на наш взгляд, наиболее полно отражает сущность экструзионного процесса и является важным вспомогательным материалом при проектировании современных экструзионных установок для выработки новых видов продукции.