Топлинен баланс - Индустрия, производство
2.2.2 Топлинен баланс
1) Изчисляване на етапа на отопление
Температура на суровото мляко 5°С
Температура на загрятото мляко 40°С
Начална температура на водата 50°С
Крайна температура на водата 40°C
Масата на млякото, получено за отопление, е 7189,2 kg / centner.
Топлинният капацитет на млякото е 3,978 kJ/kg K.
Топлинна мощност на водата 4,19 kJ/kg K
Уравнение на топлинния баланс в общ вид [8]:
, ()
, ()
, ()
, ()
, ()
където Qhot е консумацията на гореща охлаждаща течност, kg/c;
sv е средният специфичен топлинен капацитет на горещия топлоносител, kJ/kgK;
tВ1 и tВ2 са началната и крайната температура на горещата охлаждаща течност, град.
Gcol – разход на охлаждаща вода, kg/c;
Cm е средният специфичен топлинен капацитет на студено вещество, kJ/kgK;
tM1 и tM2 са температурата на охлаждащата течност на изхода и входа на апарата, град.
От уравнението на топлинния баланс:
()
Нека определим консумацията на нагряващото вещество:
2) Изчисляване на степента на охлаждане
Температура на суровото мляко 40°С
Температура на охладеното мляко 10°C
Начална температура на водата 1°C
Крайна температура на водата 10°C
Тегло на млякото 7185,6 kg/c.
Топлинният капацитет на млякото е 3,978 kJ/kg K.
Топлинна мощност на водата 4,19 kJ/kg K
От уравнението на топлинния баланс [8]:
()
Нека определим консумацията на охлаждаща вода [8]:
()
3) Етап на пастьоризация
Температура на суровото мляко 75°С
Температура на пастьоризираното мляко 90°С
Начална температура на водата 92°С
Крайна температура на водата 86°C
Тегло на млякото 7183,4 kg/c.
Топлинният капацитет на млякото е 3,978 kJ/kg K.
Топлинна мощност на водата 4,19 kJ/kg K
отуравнения на топлинния баланс:
()
Намерете консумацията на пара на етапа на пастьоризация:
2.3 Избор на оборудване
1) Млякото идва в цистерни. Цикълът изисква 7190,6 kg/c мляко. За приемане на мляко от цистерни се използват два комплекта оборудване. Комплектът включва:
1 брой Центробежна самозасмукваща помпа за мляко клас G2-OPD с производителност 15000l/h.
2 Въздушен сепаратор с капацитет 15000l/h
3 Млекомер УИМ-50 с капацитет 15000л/ч
2) Оборудване за съхранение на мляко
Капацитетът за съхранение на приготвеното мляко в завода за производство на сирене трябва да бъде капацитетът на масата на дневната доза мляко. Затова избираме контейнер с капацитет:
Vm1 = 7190,6/1015 = 7,08m3
Vm2 \u003d 7,08 * 3 \u003d 21,24 m3
Vn = 25m3 Следователно ще изберем резервоар G6-OGM-25 с капацитет 25m3, монтиран извън сградата. [9]
За транспортиране на мляко ще изберем марка помпа 36-1Ц2.8-20[10]
В апаратната работилница е монтиран контейнер за съхранение на зряло мляко за един цикъл. Обемът на млякото в машината е 7183,4/1015=7,08m3. Избираме капацитет V2-OM2-G-10 с капацитет 10m3.[10]
Спецификация V2-OM2-G-10:
| Работен капацитет, m3 | 10 |
| Консумация на електроенергия, kWh | 0,5 |
| Брой опори | 6 |
| Габаритни размери, мм | 4300x2270x2825 |
| Тегло, кг | 2350 |
3) Оборудване за механична и термична обработка на мляко
За топлинна обработка на млякото, предназначено за производството на сирене, са избрани нагревател от марката VG-10-P, охладител VG-10-0 с капацитет 10 000 l / h; ламелен пастьоризационно-охладителен агрегат марка А1-ОПК-5производителност 5000л/ч.
Технически характеристики на А1-ОПК-5:
| Производителност, l/h | 5000 |
| Температура на млякото, С | 5…10 |
| Входящ към устройството | 95 |
| охлаждане | 22…50 |
| Коефициент на регенерация, % | 87 |
| Работно налягане в апарата, MPa | 0,3 |
| Общ брой плочи в апарата, бр | 111 |
| Габаритни размери на устройството, мм | 2100x700x1450 |
| Габаритни размери на инсталацията, мм | 4500x4000x2500 |
| Тегло на машината, кг | 950 |
| Тегло на монтажа, кг | 2500 |
За пречистване на млякото е избран млекопречиствател марка А1-ОЦМ-10 с капацитет 10 000 l / h.[11]
За нормализиране на млякото е избран сметаноотделител с устройство за нормализиране на мляко марка OSCP-5 с капацитет 5000 l / h.[11]
4) Оборудване на цеха за производство на сирене
За производството на зърно за сирене избираме машина за сирене YSTNINGSTANK TYP OST - II
Спецификация YSTNINGSTANK TYP OST - II:
| Капацитет, л | 15 000 |
| Работещ, л | 7000 |
| Габаритни размери, мм | 2900x2900x4515 |
За отстраняване на серума от апарата избираме центробежна самозасмукваща помпа от марката G2-OPD [10].
Ще изберем суроватъчен сепаратор марка Ya7-OO-23, с капацитет 25 m3 / h.
Спецификация Ya7-OO-23
| Производителност, m3\h | не повече от 25 |
| Дължината на перфорираната част на барабана, мм | 710 |
| Честота на въртене на барабана, s-1 | 0,50 |
| Инсталиран капацитетелектродвигател, kW | 0,37 |
| Габаритни размери, мм | 1650X1220X1800 |
| Тегло, кг | не повече от 140 |
Пресоването на сирене се извършва на тунелни преси с марка Я7-ОПЕ. Броят на едновременно пресованите глави е 75 броя. Продължителност на пресоване на сирене “Българско ново” 10-12 ч. Самопресоването се извършва в колички за сирене. За едно варене са необходими пет преси (2970,9 / 600 \u003d 5 количество маса сирене - 2970,9, производителност на пресата). За работа на цеха за сирене са избрани 15 преси на ден.
Спецификация Ya7-OPE
Брой пресови модули, бр.5
Производителност на смяна 600
Налягането на сгъстения въздух, подаван към пресата. MPa 0,3. 0,6
Коефициент на автоматизация не по-малък от 0,3
Заемана площ, m не повече от 8,15
Осоляването на сиренето се извършва в контейнери RZ-OKU в продължение на два дни. Капацитетът на един контейнер е 450 кг сирене. Броят на контейнерите, необходими за осоляване на сирене, се определя по формулата [9]:
()
където Ms е масата на сиренето, произведено на ден, 6666,7 kg;
Z е продължителността на осоляване в саламура, дни;
G - капацитет на контейнера, кг.
Nk \u003d 6666,7 * 2 / 250 \u003d 54 бр.
Зреенето на сирене в камери за 30 дни се извършва в контейнери с вместимост 450 кг. Броят на контейнерите се определя по формулата ():
Nk2 \u003d 6666.7 * 30 / 450 \u003d 445 бр.
При зреене на сирене във филм се избира комплект оборудване M6-OLA за опаковане на сирене в термосвиваемо фолио с капацитет 800 глави на час. Линията включва следното оборудване: машина за сушене на сирена след осоляване или измиване марка M6-OLA1, полуавтоматична машина марка M6-AP-36 за заваряване на опаковки от пластмасово фолио;VUM-5 с вакуумна помпа: конвейер с марка M6-OLA2 за преместване на сирена, опаковани във филм, в камерата за зреене [12].