Проектирование участка разлива молока в полиэтиленовые пакеты на Федоровском молочном заводе

ВВЕДЕНИЕ

Молоко в большинстве семей россиян пользуется повседневным спросом. Этот продукт с давних времен считается источником здоровья. В довольно больших количествах молоко содержит калий, кальций, натрий, магний, хлор, фосфор, микроэлементы. Ещё в древние века лекари использовали молоко для лечения болезней, а философы называли его соком жизни.

О пользе молока можно говорить много, но можно ли сохранить его полезные свойства и при этом получить упакованный продукт с максимально длительным сроком хранения, минимальным количеством химических консервантов или вообще без их добавления, а также невысокой стоимостью.

На выбор потребителями молочных продуктов влияет множество различных факторов: цена, качество, вид упаковки и т. п. Если говорить об удобстве упаковки, то это оценивают молодые покупатели, но для людей более старшего возраста важнее становится цена.

Наиболее экономичной, дешевой и удобной упаковкой для молока и кисломолочных продуктов сегодня являются пакеты из полиэтиленовых многослойных пленок. Для упаковки молока преимущественно используется трехслойная пленка на основе смешанных полиэтиленовых соединений. Строение пакета позволяет выдерживать механические нагрузки, не пропускать тепло и свет, достигать необходимой стерильности. А при использовании пятислойной барьерной плёнки срок хранения может достигать 30 суток и более при комнатной температуре. При этом стоимость упаковки значительно меньше, чем у более дорогих и материалоёмких пакетов. В полиэтиленовую пленку молочные продукты фасуют не только малые и средние молочные заводы, но и крупные производители, поскольку экономический эффект очевиден. Ощущают такие преимущества и конечные потребители, так как кроме удобной и практичной упаковки, они получают доступную цену на продукт. По результатам проведенных исследований молоку и молочной продукции в плёнке, стоимость которых будет на 15% меньше, чем в картонной упаковке, предпочтение отдадут почти 70% населения. Подтверждением широкого распространения и популярности полиэтиленовой упаковки для молочных продуктов также является многообразие технологических подходов и предложений на рынке паковочной техники — от полуавтоматических машин до полностью автоматизированных высокопроизводительных линий.

И актуальность такой упаковки продолжает расти, особенно в кризисный период, когда предприятия активно развивают направление продуктов экономкласса. Такое упаковочное решение может значительно снизить цену продукции, не повлияв на качество.

Соответствуя современным требованиям потребителей наиболее рациональным решением, является расфасовка продукции в пакет-«подушку».

1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ Фёдоровский район находится на юго-западе Башкирии. Районный центр — с. Фёдоровка, расположенный в 200 км от Уфы и в 60 км от ближайшей железной дороги. Район образован в 1955 году. Население района составляет 23,7 тыс. человек. Климат теплый, незначительно засушливый. Район специализируется на выращивание зерновых культур и подсолнечника, на разведении молочно-мясного скота, свиней. Имеются кирпичный и молочный заводы. На территории района проходят автодороги: Стрелибашево — Фёдоровка — Мелеуз, Фёдоровка — Стерлитамак.

Фёдоровский молочный завод, расположен в п. Фёдоровка Фёдоровского района Республики Башкортостан. Завод был основан в 1935 году.

Архивные документы Фёдоровского молочного завода сохранились с 1 января 1947 г. Завод располагался в бывшем магазине купца. Молоко поступало из 14 колхозов. Летом молоко сепарировали, из сливок вырабатывали масло, из обезжиренного молока делали творог, из сыворотки — кисель. В день вырабатывали 3−4 тонны масла. Овечье молоко пускали на выработку брынзы. Зимой молоко замораживали и отправляли на Мелеузовский молочно-консервный комбинат, где молоко размораживали и принимали его по весу и по жиру. В основном все операции по расфасовке, упаковке в ящики и маркировке выполнялись вручную.

В 1966 г. завод был механизирован. Молоко принимали, охлаждали, сепарировали в закрытом потоке. Молоко сепарировали для возращения обрата хозяйствам-поставщикам в количестве 30% от принятого молока. Из сливок вырабатывали масло жирностью 83,2%, сметану жирностью 30%, сливки жирностью 10%. Кроме того вырабатывали молоко фляжное, творог, кефир.

С 1970 г. котельную перевели на газовое топливо. В компрессорном цехе установлены 4 холодильника мощностью 420 тыс. ккал/ч.

В 1991 г. на Фёдоровском молочном заводе была проведена реконструкция, в результате которой увеличилась мощность завода до 70 т в сутки, предусмотрено более эффективное использование производственной мощности, сокращение потерь и улучшение качества выпускаемой продукции. Был установлен автомат по розливу кисломолочной продукции в бутылки.

Развитие молочной отрасли напрямую связано с сырьевой базой, основу которой составляет животноводческий сектор АПК. Конец 90-х годов характеризовался спадом общего поголовья скота и соответственно спадом производства молока-сырья.

Для стабилизации положения дел в животноводческом комплексе, были приняты меры государственной поддержки через реализацию приоритетного национального проекта «Развитие АПК», которым предусматривается увеличить производство мяса и молока при стабилизации поголовья крупного рогатого скота, в том числе коров. Реализация национального проекта позволила стабилизировать ситуацию в молочной отрасли.

Увеличение производства молока позволило стабилизировать поставку его на предприятия молочной промышленности и обеспечить рост основных вырабатываемых продуктов.

В настоящее время Фёдоровский молочный завод входит в состав закрытого акционерного общества «Мелеузовский молочно-консервный комбинат» и является сырьевой зоной комбината. Фёдоровский молочный завод осуществляет приёмку молока, охлаждение его с последующим резервированием перед транспортировкой на Мелеузовский молочно-консервный комбинат.

Молоко продолжает быть основным продуктом для большинства потребителей. Несмотря на экономический кризис, потребление молока продолжает расти.

В связи с наступающей стабилизацией в стране и возрастающей потребностью населения в молочных продуктах планируется строительство участка розлива молока в полиэтиленовые пакеты на Фёдоровском молочном заводе.

На 1.01.2010 г. численность населения Фёдоровского района составляет 23 775 человек.

Средний прирост по наблюдениям за несколько лет составляет 1,5% в год.

Перспективная численность населения Ч_П, чел., на 1.01.2015 год определяется по формуле

(1.1)

где Ч_П — численность населения на перспективу, чел;

Ч_Ф — численность фактическая, чел;

Р_% — средний процент роста населения, %;

Н — прирост населения на перспективу, лет.

.

Мощность завода в сезон максимального поступления сырья составляет 25 тонн в сутки.

Сменная мощность цельномолочного цеха Фёдоровского молочного завода, М, т определяется по формуле

(1.2)

где Н_П — физиологическая норма потребления молока, кг (по данным института питания РАМН Н_П=116 кг/чел в год);

К_СМ — количество смен работы цельномолочного цеха, смен.

.

Исходя из расчётов технико-экономического обоснования, можно отметить, что проектирование участка розлива молока в полиэтиленовые пакеты будет целесообразным и технически возможным.

Из 25 т принимаемого молока 10 т будет направляться на розлив питьевого молока для жителей Фёдоровского района, а остальные 15 т молока используются для производства молочных продуктов.

2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчёт и подбор оборудования В проектируемом участке розлива молока в полиэтиленовые пакеты планируется установить:

1) пластинчатую пастеризационно-охладительную установку для проведения тепловой обработки;

2) сепаратор-молокоочиститель;

3) гомогенизатор;

4) резервуар для пастеризованного молока;

5) насос для подачи молока на розлив;

6) автомат для розлива молока в полиэтиленовые пакеты.

Для тепловой обработки молока подбирается пластинчатая пастеризационно-охладительная установка ОКЛ-5.

Количество установок К_УСТ, ед., определяется по формуле

(2.1)

где М_СМ — количество молока в смену, т/см;

М — производительность оборудования, т/час;

Т_Э — эффективное время работы оборудования, ч.

.

Принимают 1 пластинчатую пастеризационно-охладительную установку.

Для очистки молока от посторонних примесей подбирается 1 сепаратор-молокоочиститель по производительности А1-ОЦМ-5 производительностью 5000 л/ч.

Для гомогенизации молока подбирается 1 гомогенизатор А1-ОГМ производительностью 5000 л/ч.

Для накопления и хранения пастеризованного молока подбирается резервуар вертикальный марки В2-ОМВ-6,3 вместимостью 6,3 м³. Количество резервуаров К_РЕЗ, ед., определяется по формуле

(2.2)

где М_V — количество молока в резервуаре, т, определяется исходя из вместимости одной ёмкости.

(2.3)

где V — вместимость резервуара, м³;

с — плотность молока, кг/м³ (при t=6 °С с=1032,6 кг/м³).

.

Принимают 2 резервуара.

Для подачи молока на розлив подбирается 1 центробежный насос 36МЦ6−12 с объёмной производительностью 6 м³/ч.

Для розлива молока в полиэтиленовые пакеты подбирают автомат марки «Зонд-пак» производительностью 1500 пак/час или в пересчёте на массу — 1,55 т/ч.

Количество автоматов К_АВТ, ед, определяется по формуле 2.1.

.

Принимают 1 автомат для розлива молока в полиэтиленовые пакеты.

2.2 Устройство, принцип действия оборудования Пластинчатая пастеризационно-охладительная установка ОКЛ-5

Установка предназначена для очистки, пастеризации и охлаждения молока в непрерывном тонкослойном потоке при автоматическом контроле и регулировании технологического процесса. Установка применяется при производстве пастеризованного молока.

В состав пластинчатой пастеризационно-охладительной установки входит:

1) уравнительный бачок с поплавковым регулятором уровня;

2) насос центробежный для продукта 36−1Ц10−20;

3) аппарат пластинчатый теплообменный;

4) выдерживатель трубчатый;

5) бойлер;

6) насос горячей воды,

7) инжектор;

8) комплект соединительных трубопроводов и арматуры;

9) пульт управления, клапаны, комплект молочных трубопроводов;

10) комплект контрольных и регулирующих приборов, состоящий из:

— пульта управления

— перепускного клапана

— регулятора потока

— термопреобразователей сопротивления ТСМ-1088.

Бачок уравнительный служит для приёма, поддерживания постоянного уровня сырого молока и равномерной подачи его в теплообменный пластинчатый аппарат.

Аппарат пластинчатый теплообменный состоит из двух вертикальных стоек — упорной и поддерживающей, к которым крепятся две горизонтальные штанги — верхняя и нижняя.

Между штангами вертикально устанавливаются теплообменные рабочие пластины, имеющие рифленую поверхность и резиновые прокладки.

Пластины набирают таким образом, что с одной их стороны протекает нагреваемая жидкость, а с другой — охлаждаемая. В зависимости от рода жидкости образуются секции водяного охлаждения, регенерации I и II и пастеризации. Секции пластин разделены промежуточными плитами. Все пластины с промежуточными плитами равномерно прижимается нажимной плитой к упорной с помощью гаек до получения необходимого зазора между пластинами и достижения герметичности аппарата. В упорной стойке, промежуточных и нажимной плитах имеются патрубки для подачи и отвода жидкостей из секций аппарата.

Сырое молоко температурой +4…+9°С из молокохранительного резервуара насосом подается в уравнительный бачок через нижний боковой патрубок с надписью «вход продукта», где поплавковым клапаном поддерживается постоянный уровень молока. Из уравнительного бачка через патрубок в дне бака молоко насосом подается через регулятор равномерности потока в секцию регенерации I пластинчатого теплообменного аппарата, в котором подогревается до +35…+50 °С и поступает на очистку в сепаратор-молокоочиститель. Очищенное молоко вновь поступает в теплообменник в секцию регенерации II, в которой подогревается до температуры +50…+70°С и направляется на гомогенизацию. Из гомогенизатора молоко поступает в секцию пастеризации, где нагревается до температуры +60…+90°С горячей водой +78…+99°С.

Из секции пастеризации молоко поступает в выдерживатель, представляющий собой систему трубопроводов, обеспечивающую определенное время выдержки молока (до 25 сек) при температуре пастеризации.

Переходы молока из секции в секцию выполнены наружными трубопроводами, благодаря чему имеется возможность подключения сепаратора и гомогенизатора.

Горячая вода циркулирует по замкнутой системе: она подаётся насосом из бойлера и нагревается паром в инжекторе до температуры +78…+99°С, подается в секцию пастеризации, нагревая молоко до температуры +60…+90°С, и забирается из неё центробежным насосом, который вновь подает воду в бойлер для подогрева.

Для контроля температуры воды на выходе из котла установлен термопреобразователь сопротивления ТСМ-1088, который связан с регулятором температуры. При достижении температуры воды минимального или максимального значения регулятор температуры сигнал термопреобразователя трансформирует в рабочий импульс, управляющий расходом горячей воды.

Пастеризованное молоко температурой +60…+90°С, выходя из секции пастеризации поступает на средний патрубок перепускного клапана и через верхний патрубок подается на вход в секцию регенерации II.

Перед входом в клапан установлен термопреобразователь сопротивления ТСМ-1088, который контролирует температуру пастеризации молока.

Установка снабжена системой автоматического контроля и регулирования процесса пастеризации, которая обеспечивает контроль за температурой пастеризации и её регулирование, а так же возврат молока на повторную пастеризацию, если температура пастеризации была ниже заданной.

При недостаточной температуре пастеризованного молока по сигналу термопреобразователя регулирующая аппаратура перекрывает верхний патрубок клапана и открывает нижний. В этом случае недопастеризованное молоко поступает в уравнительный бачок для рециркуляции. При достижении достаточной температуры пастеризации регулирующая аппаратура переводит клапан в исходное положение.

Пастеризованное молоко, проходя последовательно секции регенерации II и I, охлаждается потоком сырого молока и на выходе из секции регенерации I имеет температуру +12…+18°С.

Затем молоко подается в секцию водяного охлаждения, где охлаждается ледяной водой до температуры +3…+6°С и направляется в резервуар.

Сепаратор-молокоочиститель А1-ОЦМ-5

Сепаратор предназначен для непрерывной очистки молока от загрязнений, посторонних примесей и слизи при центробежной периодической выгрузке осадка.

Сепаратор состоит из станины с приводным механизмом, приемно-выводного устройства, крышки с приемником осадка, тахометра, пульта управления, гидросистемы. Вращение от электродвигателя передается барабану через приводной механизм, включающий разгонную фрикционную муфту, горизонтальный и вертикальный валы. Горизонтальный вал вращается в шарикоподшипниковых опорах, установленных в отверстиях станины. От этого вала вращение передается вертикальному валу (веретену) с помощью винтовой пары. Кроме ведущей шестерни, передающей вращение через ведомую шестерню веретену, на горизонтальном валу имеется шестерня, связанная зубчатым зацеплением с механизмами тахометра и пульсатора. Для предотвращения попадания масла из картера станины на центробежную фрикционную муфту предусмотрен лабиринт.

Вертикальный вал вращается в радиально-сферическом и сдвоенном радиально-упорном подшипниках. Горловая опора упругая, что позволяет барабану при разгоне и остановке плавно переходить критическую частоту вращения и сохранять устойчивый спокойный ход во время работы сепаратора. Упругость достигается тем, что обойма с подшипником и валом заключена между шестью радиально расположенными пружинами. Лабиринтное уплотнение предохраняет подшипник горловой опоры и масляную ванну от попадания в них грязи, воды и сепарируемого продукта.

Вертикальная нагрузка от барабана и вала в сборе воспринимается пружиной стакана подпятника. В этом же стакане установлен сдвоенный радиально-упорный подшипник. Для регулирования положения барабана по высоте предусмотрена регулировочная шайба. В стакане имеется отверстие, совпадающее с отверстием в нижнем гнезде станины. Эти отверстия позволяют маслу циркулировать во время работы сепаратора. Нижняя часть станины закрыта крышкой с прокладкой. Крышку крепят к станине четырьмя болтами. В крышке имеется пробка, служащая для слива масла из нижней опоры. Для слива масла из картера станины предусмотрено отверстие, закрываемое пробкой. Уровень масла определяют по маслоуказателю.

Основной исполнительный орган сепаратора — барабан. Закреплённый на вертикальном валу, он состоит из основания, тарелкодержателя с пакетом тарелок, крышки, большого и малого затяжных колец и запорного поршня конического типа. Для ускорения остановки барабана сепаратора после выключения электродвигателя предусмотрен тормоз.

Гидросистема предназначена для управления ручной или автоматической выгрузкой осадка из барабана, а также для промывки приёмника осадка. Она состоит из фильтра, крана, редуктора для регулирования давления в гидросистеме, манометра, электромагнитных вентилей для управления работой барабана и для подачи воды в приёмник шлама, а также вентиля для управления работой сепаратора вручную.

Гидросистему устанавливают отдельно от сепаратора и соединяют с ним трубопроводом. Гидроузел гидросистемы, служащий для подачи буферной воды в соответствующие полости барабана, состоит из подводящей коммуникации, клапанного устройства, распределителя буферной жидкости, напорного диска и сигнального крана. В приёмнике осадка на верхнем торце станины имеются штуцер и форсуночное устройство для подвода воды при автоматической и ручной мойке.

После набора барабаном необходимой частоты вращения открывают кран на линии подвода воды к гидросистеме, и вода через фильтр поступает в гидросистсему. Затем открывают вентиль, и вода через гидроузел сепаратора поступает в барабан. После заполнения водой пространства под поршнем он поднимается вверх и перекрывает разгрузочные щели в основании барабана.

Вентиль ставят в положение «ПОДПИТКА», после этого исходный продукт из молокопровода через тарелкодержатель попадает в барабан и заполняет межтарелочное пространство. Под действием центробежной силы тяжёлые механические примеси и слизь перемещаются к периферии барабана и оседают в шламовом пространстве. Очищенное молоко по наружным каналам тарелкодержателя поднимается вверх и через отверстие в крышке барабана поступает в напорную камеру, из которой выводится напорным диском в производственные трубопроводы.

Шламовое пространство периодически очищается во время работы сепаратора. Автоматическая разгрузка осадка управляется электромагнитными вентилями с помощью трёх реле времени, размещённых в щите управления.

Гомогенизатор А1-ОГМ Гомогенизатор А1-ОГМ представляет собой трехплунжерный насос высокого давления с двухступенчатой гомогенизирующей головкой. Он состоит из следующих основных узлов:

— привода с червячной передачей и вертикальным расположенным электродвигателем;

— кривошипно-шатунного механизма, который обеспечивает возвратно-поступательное движение плунжеров;

— разборного блока цилиндров с находящимися в нём взаимозаменяемыми тремя всасывающими и тремя нагнетательными клапанами с сёдлами, фильтром и манжетными уплотнениями;

— двухступенчатой гомогенизирующей головки;

— дросселирующего устройства и манометра с мембранным разделителем;

— системы принудительной смазки и системы охлаждения.

Давление гомогенизации регулируют, вращая рукоятки на первой и второй ступенях гомогенизирующей головки, а контролируют манометром с мембранным разделителем и дросселирующим устройством.

Гомогенизатор предназначен главным образом для раздробления жировых шариков в молоке, при этом изменяется дисперсность белковых частиц.

В результате гомогенизации в молоке распределяется жировая фаза по всему объёму продукта, улучшаются его питательные и вкусовые качества, консистенция и усвояемость.

Процесс гомогенизации осуществляется путём проталкивания молока через кольцевую щель между клапаном и его седлом под высоким давлением, создаваемым многоплунжерным насосом машины.

Во время работы гомогенизатора продукт, подогретый до 60−80 °С поступает во всасывающий коллектор блока цилиндров. Затем при ходе плунжера поднимаются всасывающие клапаны, и продукт устремляется в рабочую камеру. Далее при нагнетательном ходе плунжера в рабочей камере создаётся давление, поднимаются нагнетательные клапаны, и продукт под напором заполняет нагнетательный коллектор блока цилиндров и поступает в гомогенизирующую головку, где происходит процесс гомогенизации.

Резервуар вертикальный для хранения молока В2-ОМВ-6,3

Резервуар для хранения молока представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд с двумя выпуклыми сферическими днищами. По всей наружной поверхности резервуар покрыт термоизоляционным слоем, который в свою очередь закрыт защитным стальным кожухом.

Резервуар состоит из следующих основных узлов:

1) корпуса;

2) моющего устройства;

3) воздушника;

4) смотрового окна;

5) светильника;

6) кранов отбора проб;

7) перемешивающего устройства;

8) электрооборудования;

9) датчика контроля количества, температуры и предельных уровней молока.

В корпусе резервуара имеется люк для возможности установки моечного устройства и эжектора, а также ремонта и осмотра внутренней поверхности резервуара. На кожухе имеется лестница для обслуживания верхней части резервуара.

Перемешивающее устройство состоит из специального центробежного насоса, смонтированного вместе с электродвигателем, системы трубопроводов с кранами и эжектора, вмонтированного внутри резервуара.

Наполнение резервуара молоком производится через трехходовой кран (при этом сторона слива будет вынужденно закрытой, что блокирует возможность слива). Наполнение резервуара через нижний патрубок предотвращает вспенивание молока.

Опорожнение резервуара в зависимости от местных условий эксплуатации производится самотёком или насосом и осуществляется через тот же трубопровод, но при этом, трехходовой кран поворачивается в положение — слив, блокируя наполнение.

Сигнал (световой и звуковой) на предельное заполнение и на нижний уровень молока в резервуаре даёт специальный датчик, установленный внутри резервуара. Он же служит для дистанционного измерения температуры и количества молока в резервуаре.

Для отбора проб резервуар снабжён кланом лабораторным.

Перемешивание молока осуществляется перемешивающим устройством, краны перемешивающего устройства при этом должны быть открытыми. Молоко из резервуара засасывается насосом и через эжектор нагнетается в резервуар. Через каждые 4 часа хранения перемешивающее устройство автоматически включается, при этом в течение 15 минут молоко интенсивно перемешивается и разность жирности в разных точках резервуара составляет 0,1%.

Моющая жидкость подаётся к моющему устройству через патрубок в верхней части резервуара. Моечное устройство не имеет специального привода, а вращается под действием реактивных сил вытекающей под напором моющей жидкости.

Для контроля температуры на цилиндрической части резервуара установлен показывающий термометр.

Для выхода воздуха из резервуара при его заполнении и для поступления воздуха при опорожнении служит воздушник, установленный в верхней части резервуара.

Резервуар снабжён светильником и смотровым окном, служащих для периодических визуальных наблюдений.

Из резервуара молоко насосом подаётся на автомат для розлива и упаковки в полиэтиленовые пакеты.

Центробежный насос 36МЦ6−12

Насос молочный центробежный предназначен для перекачивания по трубопроводам молока. Детали насоса, соприкасающиеся во время работы с перекачиваемым продуктом, изготовлены из нержавеющей стали.

По конструкции насос одноступенчатый, одностороннего всасывания с закрытыми лопастями рабочего колеса, которое жестко соединено с валом электродвигателя. Насос смонтирован посредством промежуточного кронштейна на фланце передней крышки электродвигателя.

Насос в сборе установлен на трёх ножках, что обеспечивает возможность бесфундаментной его установки. Конструкция насоса предусматривает быструю и удобную разборку узлов и деталей, соприкасающихся с молоком, для проведения чистки, мойки и стерилизации. Конструкция крышки вместе с выходным патрубком позволяет устанавливать её в любое положение в плоскости, перпендикулярной к оси вала, что создаёт значительные удобства при эксплуатации.

Насос состоит из съёмной крышки с входным и выходным патрубками и корпуса, прикреплённого болтами к промежуточному кронштейну. Крышка прижимается к корпусу зажимным кольцом. Уплотнение рабочей камеры, образуемой крышкой и корпусом насоса, достигается резиновым кольцом, вложенным в кольцевую канавку корпуса.

Конец вала электродвигателя удлинён плотно насаженным на него наконечником, проходящим через корпус в рабочую камеру насоса. На шейке наконечника насажено рабочее колесо, закреплённое гайкой.

Манжетное уплотнение создаёт герметичность в месте прохода вала в камеру насоса, что препятствует подсосу воздуха в камеру и течи жидкости из камеры во время работы насоса.

Входной и выходной патрубки имеют резьбу, что позволяет легко с помощью накидной гайки присоединить соединительную арматуру трубопроводов.

Рабочее колесо, вращаясь, создаёт разряжение в герметически закрытой камере насоса. В связи с этим в камеру насоса по входному трубопроводу поступает жидкость, которая лопастями вращающегося рабочего колеса отбрасывается к периферии камеры и выталкивается в выходной патрубок.

Автомат розлива и упаковки жидких пищевых продуктов Зонд-Пак"

Автомат предназначен для розлива молока и кефира, выработанного резервуарным способом, в полиэтиленовые пакеты.

Автомат выполняет следующие технологические операции:

ь разматывает плёнку с рулона;

ь проводит бактерицидную обработку пленки;

ь формует из пленки рукав;

ь сваривает продольный шов;

ь наносит дату на плёнку;

ь сваривает поперечный шов;

ь наполняет пакет продуктом;

ь отсасывает из пакета воздух;

ь сваривает другой поперечный шов и одновременно отрезает пакет;

ь отводит наполненные пакеты;

ь складывает пакеты в ящики в заданном количестве;

ь отводит наполненные ящики.

Автомат состоит из следующих составных частей:

1) корпуса с пневмоаппаратурой;

2) шкафа электрооборудования;

3) рукавообразователя;

4) механизма продольной сварки;

5) механизма поперечной сварки;

6) рулонодержателя;

7) дозатора;

8) сбрасывателя;

9) трапа;

10) транспортёра пакетов.

Корпус с пневмоаппаратурой является основанием для всего автомата, который состоит из правой и левой сварных боковин, поперечных горизонтальных плит и вертикальных плит.

В нижней части корпуса размещены: ресивер, маслораспылитель, фильтр с редукционным клапаном и манометром, вакуумное устройство с глушителем и обдувочный клапан.

В верхней части корпуса размещены пневмоцилиндр, блок воздухораспределителей. Пневмоцилиндр предназначен для перемещения вверх-вниз механизма поперечной сварки. Для предотвращения резкого удара в конце хода вверх в верхней крышке пневмоцилиндра встроен демпфер, который регулируется винтом.

К плите крепится сбрасыватель, предназначенный для подачи пакетов на транспортёр. Сбрасыватель должен быть отрегулирован так, чтобы пакеты по одному укладывались в ячейки транспортёра.

Рукавообразователь состоит из самого рукавообразователя и формовочной трубы и предназначен для формирования рукава из пленки.

Формовочная труба также служит опорой для сваривающего элемента продольной сварки. На трубе в зоне сварки крепятся резиновая полоска из фторопластовой лакоткани. От верхней части трубы отведена трубка к вакуумному устройству, через неё из формовочной трубы и пакета отсасывается воздух. Вакуумирование производится только при наличии дозировочной трубы, на которой надето специальное уплотнение. Уплотнение должно прижиматься к фланцу формовочной трубы. Степень вакуумирования регулируется прикрытием заслонки, расположенной на формовочной трубе. В нижней части формовочной трубы установлены пружинящие распорки, которые придают рукаву форму, удобную для поперечной сварки и предотвращают образование складок на поперечном шве.

Механизм продольной сварки служит для сваривания продольного шва на рукаве плёнки и простановки даты розлива продукции. Механизм состоит из плиты, на которой крепятся: пневмоцилиндр и фланцы сваривающей губы, штоков, планки и полосы. В автомате механизм устанавливается на плите.

Сварка продольного шва происходит при нажатии нагревательным элементом двойного края плёнки к лыске на формовочной трубе. Перед тем, как сваривающая губа прижимается к плёнке, в нагревательный элемент подаётся импульс электрического тока продолжительностью 0,6 с. Ток импульса 40…50 А регулируется в зависимости от толщины плёнки.

Сваривающая губа представляет собой сварную трубу, по которой через штуцер подается, охлаждается вода. Через трубку подаётся воздух для охлаждения продольного шва. Нагревательный элемент па сваривающей губе крепится при помощи контактных держателей. Пружины компенсируют его удлинение при нагреве. Полоски фторопластовой плёнки служат для изоляции нагревательного элемента от корпуса губы и предотвращения налипания на него плёнки. Полоски удерживаются на корпусе губы двумя прижимами. Механизм должен быть отрегулирован. Зазор регулируется упором и должен быть минимально необходимым для протяжки плёнки. Регулировка размеров производится изменением количества регулировочных шайб.

Механизм дататора устанавливается в пазу нижней части продольной губы и состоит из контейнера с цифровыми сменными колодками и регулировочных винтов. Дата вдавливается на продольном шве пакета. Для охлаждения контактов предусмотрен обдув воздухом.

Механизм поперечной сварки приводит поперечную сварку и отрезание пакета.

Механизм передвигается вверх-вниз на направляющих, которые установлены между плитами. Ход механизма ограничивается упорами, перестановкой, которых изменяется длина пакета. На алюминиевом основании смонтировано три пневмоцилиндра.

В верхнем положении механизма сваривающая и прижимные губы сжимаются, и происходит одновременно сварка и отрезка пакета. В нагревательный элемент подаётся импульс длительностью 0,72 с. согласно циклограмме. Ток импульса регулируется в пределах 40…50 А. Во время сварки механизм перемещается вниз, разматывая плёнку и протягивая рукав для новой порции молока.

В конце хода пневмоцилиндры размыкают сваривающую и прижимную губу. Освобождённый пакет падает на транспортёр, а механизм поперечной сварки перемещается вверх, пропуская между открытыми губами рукав, наполненный молоком.

На механизме установлен дроссель для регулировки хода сваривающей губы. Сваривающая губа должна прижиматься к плёнке позже, чем прижимная губа.

Сваривающая губа состоит из корпуса, на котором при помощи контактных держателей прикреплен нагревательный элемент специального профиля, позволяющий производить одновременно сварку двух поперечных швов и отрезку пакета. Между нагревательным элементом и корпусом вставлен изолирующий брусок, который не допускает контакта элемента с металлическим корпусом. Пружины компенсируют удлинение элемента при нагревании.

С наружной стороны для предотвращения прямого контакта с плёнкой нагревательный элемент прикрыт фторопластовой плёнкой, свёрнутой в рулончик и помещённой в лоток на корпусе. Свободный конец плёнки прикрывает нижний нож, нагревательный элемент входит в паз корпуса, где зажимается через прижимную планку винтами. Когда плёнка прогорает нужно, освободив винт прижимной планки, осторожно отрезать эту плёнку от нагревательного элемента и вытянуть её из рулончика на 5…10 мм.

В пазах корпуса располагаются ножи, которые при смыкании губ прижимают плёнку к прижимной губе для протяжки. Усилие сжатия плёнки определяется пружинами и регулируется болтами.

Прижимная губа представляет собой рейку, на которой с помощью прижимов закреплена полоска резины, служащая упором для ножей и нагревательного элемента.

Средняя часть резины прикрыта фторопластовой полоской шириной 16 мм и длиной 245 мм, которая зажимается планками.

На сваривающей и прижимной губах установлены приспособления для уменьшения воздуха в пакете путём сжатия верхней части пакета с продуктом. Сваривающая и прижимная губы охлаждаются водой, подводимой по трубкам.

Рулонодержатель предназначен для размотки плёнки. Состоит из вала плёнки, направляющих валиков, рычага тормоза. Всё смонтировано на общей раме.

При притягивании плёнки поднимается рычаг, который через ремень освобождает шкив. Шкив жестко связан с валом, на который надевается рулон.

Рулон проворачивается по инерции, петля на плёнке увеличивается, отпускает рычаг и ремень тормозит вал плёнки. Симметричное расположение рулона пленки относительно рукавообразователя регулируется винтом и с помощью стопорных отверстий па валу плёнки.

Дозатор служит для подачи в пакет установленной дозы молока. Корпус дозатора кренится на плите и в корытообразной крышке. Крышка предназначена для предотвращения попадания влаги в нижнюю рабочую часть автомата. Вода или молоко из крышки отводится через трубку.

К нижней плоскости плиты прикреплена бактерицидная лампа.

На корпусе дозатора прикреплен пневмонилиндр, шток которого соединён с поршнем. При движении поршня назад пневмонилиндр через шток открывает клапан верхний. В полость гильзы из бачка всасывается молоко. При движении поршня вперёд клапан закрывается, молоко через трубу дозировочную и клапан нижний выжимается в пакет. При этом одновременно

происходит счёт задозированных пакетов с отражением их количества в правом верхнем окне блока клавиатуры.

Обнуление счётчика пакетов возможно без остановки, так и после остановки станка. Для этого нужно нажать кнопку «ВЫБОР», после чего высветится режим «Н1» и будет гореть светодиод «пакеты». Далее нажать кнопку «ВВОД», показание счётчика сбросится. Если обнуление счётчика не произошло, то информация о количестве упакованных пакетов сохраняется в памяти станка и после отключения его в конце работы, и высвечивается на индикаторе при последующем включении.

Из системы молоко подаётся в бачёк через трубу. Уровень молока поднимается, всплывает поплавок, а с ним клапан, который при определённом уровне закрывает трубу. Подача молока прекращается.

Если уровень молока снижается ниже допустимой нормы, датчик через электрическую систему подаёт сигнал в шкаф электрооборудования и автомат, совершив три рабочих цикла, останавливается.

Нажимателем вручную открывается клапан и выпускается воздух из гильзы дозатора и трубы дозировочной.

Регулировка дозы производится при помощи гайки, изменяя ход поршня.

Клапан нижний состоит из корпуса с уплотнительным кольцом, золотника с уплотнительным кольцом, держателя и пружины. Давление молока действует на золотник, одолевает силу пружины и проходит через клапан. В обратную сторону молоко не проходит, так как прижимает золотник к корпусу и закрывает клапан.

Для выпуска молока из бачка в конце смены предусмотрено приспособление для выпуска молока. Оно надевается на выход дозировочной трубы.

Для выпуска молоко необходимо:

1) Нажать на кнопку вниз и повернуть её по часовой стрелке. Штифт входит в паз В и остаётся в нижнем положении.

2) Взять приспособление для выпуска молока и вставить его в нижнюю часть дозировочной грубы. Поднять шток вверх, чтобы штифт вошёл в паз.

Повернуть шток по часовой стрелке. Затем нужно повернуть эксцентрик с помощью ручки на 180°. Клапан нижний принудительно открывается и молоко из бачка и дозировочной трубы через шланг стекает в бидон.

Транспортёр предназначен для отвода пакетов в ящик и счёта пакетов.

Пакеты с молоком падают в ячейки на ленте транспортёра, которая периодически передвигается на один шаг. Периодическое движение транспортёр получает от пневмоцилиндра через цепь, звёздочку, обгонную муфту, вал и звёздочки. Для обеспечения передвижения транспортёра ровно на один шаг скорость движения пневмоцилиндра должна быть отрегулирована дросселями, установленными на транспортёре. Привод транспортёра закрыт защитным кожухом.

При помощи болтов регулируется натяжение цепей транспортёра. С транспортёра пакеты падают в ящик.

Шкаф электрооборудования предназначен для обеспечения устройств упаковщика питающими напряжениями, а также для управления упаковщика в автоматическом режиме.

В шкафу электрооборудования размещены платы командоаппарата, блока согласующих усилителей, клавиатуры и блока питания. Кроме того, в нём находятся питающий трансформатор и силовые элементы управления нагревом сварочных узлов, а также коммутационные и коммуникационные элементы.

На передней панели шкафа размещены:

ь кнопки «ПУСК» и «АВАРИЙНЫЙ СТОП»;

ь соединители сварочных элементов и транспортера;

ь выключатель «СЕТЬ», индикатор «СЕТЬ».

На блоке индикации и клавиатуры размещены следующие органы управления и индикации:

ь индикатор режима работы;

ь индикатор счёта пакетов;

ь индикаторы мощности импульсов, подаваемых на нагреватели продольной и поперечной сварок;

ь кнопки включения механизмов:

— перемещения вверх-вниз;

— поперечной сварки;

— продольной сварки;

— нагревателя продольной сварки;

— нагревателя поперечной сварки;

— дозатора;

— вакуума;

— транспортёра пакетов.

ь кнопки:

— выбора режима работы автомата;

— увеличения и уменьшения показаний;

— ввода.

Автомат может находиться в трёх состояниях, отображаемых на индикаторе «РЕЖИМ», следующими буквами:

ь С — режим остановки;

ь Р — рабочий режим;

ь Н — режим настройки.

В режиме остановка автомат находиться при включении его в сеть или после нажатия кнопок «СТОП» или «АВАРИЙНЫЙ СТОП». При нажатии кнопки «СТОП» автомат совершает два рабочих цикла и останавливается в начальном положении. При нажатии кнопки «АВАРИЙНЫЙ СТОП» остановка происходит постепенно.

В автомате имеется цепь блокировок, гарантирующая работу автомата только при закрытых дверях ограждения, наличии плёнки, молока, исправных

катушках, пневмораспределителей, целостности изолирующих прокладок нагревателей и при давлении воздуха в пневмосистеме не ниже 4,5 кгс/см².

При срабатывании одной из блокировок происходит аварийная остановка автомата, а индикатор «РЕЖИМ» выдаёт следующие сообщения:

ь «С1» — открыты двери защитного ограждения;

ь «С2» — произошло замыкание нагревателя продольной или поперечной сварок или катушки одного из пневмораспределителей на корпус;

ь «С3» — отсутствие плёнки или давление в пневмосистеме ниже нормы;

ь «С4» — отсутствие молока.

Сообщение «С4» появляется только при включенном дозаторе. Во время работы автомата допускается кратковременное появление донесений «С3» и «С4».

Аварийная остановка происходит мгновенно только при открывании дверей, в остальных случаях остановка происходит после нескольких рабочих циклов.

После включения питания автомата и до нажатия кнопки «ПУСК» на индикаторе «РЕЖИМ» высвечивается «C1». Если индикатор не горит, то необходимо нажать кнопку «АВАРИЙНЫЙ СТОП». В рабочий режим автомат переходит при нажатии кнопки «ПУСК», при этом запускается командоаппарат, управляющий работой механизмов, а на индикаторе «РЕЖИМ» зажигается буква «Р». Пуск автомата возможен только из режима штатной остановки. Если на индикаторе высвечивается «С2».. «С4», то необходимо устранить неисправность.

Включение и отключение отдельных механизмов и нагревателей автомата производится нажатием на соответствующие кнопки. Свечение светодиода на кнопке соответствует включённому состоянию механизма.

В режиме настройки автомата производится обнуление счётчика пакетов, установка производительности автомата и мощности импульсов сварки.

Переход в режим настройки может производиться из режима «СТОП» или из рабочего режима нажатием на кнопку «ВЫБОР», при этом загорается буква «Н» на индикаторе «РЕЖИМ» и светодиодом отображается тот параметр, который стал доступен для изменения. Сброс счётчика пакетов происходит при нажатии кнопки «ВВОД», если подсвечен индикатор «ПАКЕТЫ».

Изменение производительности и температуры нагрева продольной и поперечной сварок происходит при нажатии кнопки уменьшения или увеличения параметра соответственно. Запись изменённых параметров в память осуществляется при нажатии кнопки «ВВОД». Если после изменения параметра нажать кнопку «ВЫБОР» (не нажимая кнопку «ВВОД»), то изменение не будет зафиксировано и на индикаторе появится старое значение параметра.

Диапазон изменения производительности — (1…25) пак/мин. Диапазон изменения температуры нагревателей — (0…256) у.е.

Циклограмма работы упаковщика разбита на 100 одинаковых по времени этапов, которые пронумерованы с 0-го по 99-й. После завершения 99-го этапа снова следует нулевой этап и т. д. В одном цикле каждый механизм может один раз включиться и выключиться, при этом включение и отключение механизмов может быть запрограммировано на любом этапе. При производительности 25 пак/мин продолжительность одного этапа равна 0,024 с.

Производительность в части сигналов управления может изменяться от 1-го до 50 пак/мин., реальная производительность упаковщика может изменяться примерно от 10 до 30 пак/мин.

Для настройки циклограммы необходимо включить питание при нажатой кнопке «ВВОД» или при включённом питании и при нажатой кнопке «ВВОД» нажать кнопку «АВАРИЙНЫЙ СТОП». Перевод контроллера в режим настройки производится нажатием кнопки «ВЫБОР» на клавиатуре, при этом на индикаторе «РЕЖИМ» зажигается буква «Н» и загорается светодиод того механизма, параметры циклограммы которого будут доступны для настройки. При включении режима настройки после включения питания или нажатии кнопки «АВАРИЙНЫЙ СТОП» загорается светодиод «ПАКЕТЫ» и на индикаторе будет отображаться количество сосчитанных пакетов, при включении режима «НАСТРОЙКА» после настройки какого-либо параметра будет гореть светодиод того параметра, который настраивался последним.

Последовательное нажатие кнопки «ВЫБОР» приводит к переходу к следующему параметру слева направо и сверху вниз. Запись в память изменённого параметра производится нажатием кнопки «ВВОД» (для счётчика пакетов это одновременно сброс показаний счётчика).

Увеличение или уменьшение настраиваемого параметра производится нажатием кнопки «УВЕЛИЧЕНИЕ ПОКАЗАНИЙ» или «УМЕНЬШЕНИЕ ПОКАЗАНИЙ» соответственно.

При настройке параметров циклограммы дозатора необходимо последовательно нажимать кнопку «ВЫБОР», пока не загорится светодиод на кнопке «ДОЗАТОР» и светодиод индикатора «ПОПЕРЕЧНЫЙ». При этом на индикаторе «ПОПЕРЕЧНЫЙ» будет отображаться этап включения дозатора, а на индикаторе «ПРОДОЛЬНЫЙ» — этап выключения. Изменяться может этап включения. Откорректировать его можно нажатием кнопки «УВЕЛИЧЕНИЕ ПОКАЗАНИЙ» или «УМЕНЬШЕНИЕ ПОКАЗАНИЙ». Далее ввести изменение в память контроллера, для чего нажать кнопку «ВВОД». Контроллер перейдёт в режим «Р» или «С» (тот, который был до включения режима настройки).

Для изменения этапа окончания работы дозатора необходимо снова нажать кнопку «ВЫБОР» — загорятся светодиоды кнопки «ДОЗАТОР» и индикатора «ПОПЕРЕЧНЫЙ». Ещё раз нажать кнопку «ВЫБОР» — загорится светодиод индикатора «ПРОДОЛЬНЫЙ», а светодиод индикатора «ПОПЕРЕЧНЫЙ» погаснет. Нажатием кнопок «УВЕЛИЧЕНИЕ ПОКАЗАНИЙ» и «УМЕНЬШЕНИЕ ПОКАЗАНИЙ» откорректировать этап окончания работы дозатора, нажать кнопку «ВВОД». Таким образом, устанавливаются параметры циклограммы любого механизма.

После настройки циклограммы нажать кнопку «АВАРИЙНЫЙ СТОП».

Автомат розлива молока поставляется с записанной в памяти контроллера циклограммой, оптимальной для данного автомата.

Изменять параметры циклограммы механизмов не рекомендуется!

При воздействии на контроллер автомата мощного электромагнитного излучения (сварочные работы, атмосферные разряды и т. д.) возможно стирание параметров циклограммы из памяти. Для записи циклограммы воспользоваться приведённой выше методикой.

2.3 Техническая характеристика Основные параметры, характеризующие работу подобранных оборудований, представлены в таблицах.

Таблица 2.1 — Техническая характеристика пластинчатой пастеризационно-охладительной установки ОКЛ-5

Таблица 2.2 — Техническая характеристика сепаратора-молокоочистителя А1-ОЦМ-5

Таблица 2.3 — Техническая характеристика гомогенизатора А1-ОГМ

Таблица 2.4 — Техническая характеристика резервуара В2-ОМВ-6,3

Таблица 2.5 — Техническая характеристика центробежного насоса 36МЦ6−12

Таблица 2.6 — Техническая характеристика автомата розлива и упаковки «Зонд-пак»

3. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчёт площадей Площадь участка розлива молока рассчитывают по суммарной площади технологического оборудования с учётом коэффициента запаса площади К на обслуживающие технологическое оборудование площадки и проходы.

Перечень оборудования, размещаемого на участке розлива молока, представлен в таблице.

Таблица 3.1 — Данные для расчёта площади

Площадь участка розлива молока F, м², рассчитывается по формуле

(3.1)

где ?F_ОБ — суммарная площадь оборудования, м²;

К — коэффициент запаса площади (для участка розлива К=4?5).

.

Количество строительных прямоугольников F_СТР определяется по формуле

(3.2)

где f — площадь одного строительного прямоугольника при одноэтажном исполнении здания, м² (при сетке колонн 6×12 составляет f=72 м²).

.

Принимают 2 строительных прямоугольника.

3.2 Расчёт фундамента Фундамент — искусственное (обычно бетонное) сооружение, возводимое на грунте и предназначенное для придания машинам устойчивого, беспосадочного и скоординированного положения в пространстве и при её эксплуатации за счёт восприятия им веса машины и усилий, возникающих при её работе.

На фундаментах устанавливают оборудование большой массы, либо с большой рабочей вместимостью, а также машины со значительными динамическими нагрузками. Кроме того, громоздкое оборудование цеха может устанавливаться на площадку, либо антресоль (без фундамента). В этом случае производится расчёт нагрузки оборудования на пол, либо покрытие.

Всё оборудование, входящее в состав пластинчатой пастеризационно-охладительной установки ОКЛ-5, размещается непосредственно на полу цеха.

Одним из основных аппаратов является пластинчатый теплообменник, который устанавливается на 4 опорах (ножках) диаметром 150 мм, соответственно, расчёт фундамента сводится к определению удельной нагрузки оборудования на основание. Для всех пластинчатых теплообменных аппаратов коэффициент уменьшения (динамичности) б=0,7?0,9.

Площадь одной опоры (ножки) f, м,² рассчитывается по формуле

(3.3)

где D — диаметр опоры, м.

.

Общая площадь опор F, м², определяется по формуле

. (3.4)

.

Вес оборудования G, кН, определяется по формуле

(3.5)

где m — масса оборудования, кг (принимается m=1205 кг);

g — ускорение свободного падения, м/с² (принимается g?10 м/с²).

.

Удельная нагрузка на основание Р, кПа, определяется по формуле

(3.6)

.

Нормативное давление на грунт составляет 250 кН.

Удельная нагрузка на основание от пластинчатого теплообменника не превышает нормативного Р>Р_Н, следовательно условие выполняется.

Сепаратор-молокоочиститель А1-ОЦМ-5 размещают на отдельном жёстком фундаменте. Расчёт сводится к определению фактического давления подошвы фундамента на основание и сравнение его с нормативным давлением.

Для всех сепараторов коэффициент уменьшения (динамичности) б=0,5?0,6.

При статическом расчёте фундамента необходимо проверить два основных условия:

1) фундамент не должен давать значительной осадки, что достигается, если фактическое давление на грунт основания системы «машина + фундамент» будет меньше нормативного;

2) при проектировании фундаментов необходимо также учитывать взаимное расположение центра тяжести машины и площадки подошвы, которые должны находиться по возможности на одной вертикали.

Размеры подошвы фундамента (длина и ширина) L₁ и L₂, м, рассчитывают по формуле

(3.7)

где l — расстояние между осями фундаментных болтов, м (принимается для данного сепаратора l=0,3 м);

Д — припуск на каждую сторону, м (принимается Д=0,2 м).

.

Площадь подошвы фундамента F, м², определяется по формуле

(3.8)

.

Общая высота фундамента H, м, рассчитывается по формуле

(3.9)

где H₁ — высота наземной части фундамента, м (принимается H₁=0,1 мм);

H₂ — глубина заложения фундамента, м (принимается H₂=0,5 мм).

.

Объём фундамента V, м³, определяется по формуле

(3.10)

.

Вес фундамента G_Ф, кН, определяется по формуле

(3.11)

где г — удельный вес бетона, кН/м³ (принимается г=18 кН/м³).

.

Вес сепаратора G_СЕП, кН, определяется по формуле

(3.12)

где М_СЕП — масса сепаратора, кг (принимается М_СЕП=412 кг).

.

Фактическое давление на основание системы «машина + фундамент» Р, кПа, определяется по формуле

(3.13)

.

Нормативное давление на грунт составляет 200 кН, следовательно Р? Р_Н.

Фактическое давление на грунт основания системы «машина + фундамент» будет меньше нормативного, последнее означает, что фундамент с принятыми размерами под сепаратор спроектирован верно.

Гомогенизатор А1-ОГМ массой 1710 кг устанавливается на 4 опорах (ножках) диаметром 150 мм, соответственно, расчёт фундамента сводится к определению удельной нагрузки оборудования на основание. Для всех гомогенизаторов коэффициент уменьшения (динамичности) б=0,5?0,6.

Площадь одной опоры (ножки) f, м,² рассчитывается по формуле 3.3.

.

Общая площадь опор F, м², определяется по формуле 3.4.

.

Вес гомогенизатора G_ГОМ, кН, составляет

.

Удельная нагрузка на основание Р, кПа, определяется по формуле 3.6

.

Нормативное давление на грунт составляет 250 кН.

Удельная нагрузка на основание от гомогенизатора превышает нормативного Р>Р_Н, следовательно условие не выполняется.

С целью уменьшения удельной нагрузки на основание планируется подложить под ножки гомогенизатора квадратные стальные пластины размером 300×300 мм.

Резервуар для хранения молока В2-ОМВ-6,3 вместимостью 6,3 м³ устанавливается на 3 опорах (ножках) диаметром 150 мм каждая. Для всех резервуаров коэффициент уменьшения (динамичности) б=1. Нормативное давление на грунт Р_Н=250 кПа.

Площадь одной опоры (ножки) f, м,² рассчитывается по формуле 3.3.

.

Общая площадь опор F, м², определяется по формуле

. (3.14)

.

Масса молока в резервуаре М_МОЛ, т, определяется по формуле

(3.15)

где V — вместимость резервуара, м³;

с_МОЛ — плотность молока, т/м³ (принимается с=1,032 т/м³).

.

Общая масса резервуара в рабочем (заполненном) состоянии М_ОБЩ, т определяется по формуле

(3.16)

где М_РЕЗ — масса резервуара, т (принимается М_РЕЗ=1,29 т).

.

Общий вес резервуара G_ОБЩ, кН, определяется по формуле

. (3.17)

.

Удельная нагрузка на основание от резервуара Р, кПа определяется по формуле

. (3.18)

.

Удельная нагрузка на основание от резервуара превышает нормативное Р>Р_Н, следовательно условие не выполняется.

С целью уменьшения удельной нагрузки на основание планируется установить резервуар на 3 фундаментных опорах размером 400×400×300 мм.

Площадь одной фундаментной опоры f, м,² рассчитывается по формуле

(3.19)

где a и b — размеры опоры, м.

.

Общая площадь опор F, м², определяется по формуле

. (3.20)

.

Объём фундаментных опор V, м³, определяют по формуле

(3.21)

где h — высота фундаментных опор, м.

.

Вес фундаментных G_ФУНД, кН, определяется по формуле

(3.22)

где г — удельный вес материала фундамента, м (для бетона г=20 кН/ м³).

.

Фактическая давление на грунт основания от резервуара Р, кПа определяется по формуле

. (3.23)

.

Рассчитанное давление на грунт основания от резервуара не превышает нормативное Р? Р_Н, следовательно условие выполняется.

Центробежный насос 36МЦ6−12 устанавливают непосредственно на полу цеха на трёх ножках.

Автомат для розлива молока «Зонд-пак» размещают непосредственно на полу цеха. Он устанавливается на 4 опорах (ножках) диаметром 100 мм

Расчёт фундамента сводится к определению удельной нагрузки автомата массой 450 кг на основание. Вместимость бачка автомата составляет 0,02 м³. Для всех разливочно-укупорочных автоматов коэффициент уменьшения (динамичности) б=0,7?0,9.

Расчёт удельной нагрузки автомата на основание ведётся аналогично резервуару для хранения молока В2-ОМВ-6,3.

Площадь одной опоры (ножки) f, м,² рассчитывается по формуле 3.3.

.

Общая площадь опор F, м², составляет

.

Масса молока в бачке М_МОЛ, т, определяется по формуле 3.18.

.

Общая масса автомата с заполненным бачком М_ОБЩ, т определяется по формуле

(3.24)

где М_АВТ — масса автомата, т (принимается М_АВТ=0,45 т).

.

Общий вес автомата G_ОБЩ, кН, составляет

.

Удельная нагрузка на основание от резервуара Р, кПа, составляет

.

Удельная нагрузка на основание от автомата «Зонд-пак» не превышает нормативного Р>Р_Н, следовательно условие выполняется.

3.3 Расчёт грузоподъёмных механизмов Установка оборудования на опоры состоит из следующих операций: подъём их на монтажную (проектную) отметку; предварительная выверка по осям, на горизонтальность и вертикальность; крепление (при необходимости) к опоре и окончательная выверка.

Оборудование доставляют к месту установки в заводской упаковке или со снятой обшивкой ящика на нижнем его щите, имеющем обычно салазки.

Перемещение оборудования, конструкций и монтажных заготовок осуществляется механизированным способом с использованием грузоподъёмных механизмов.

Пластинчатая пастеризационно-охладительная установка ОКЛ-5 поставляется в собранном виде за исключением трубопроводов и соединительной арматуры. Подъём и перемещение установки осуществляется с помощью лебёдки.

Сепаратор-молокоочиститель А1-ОЦМ-5 и гомогенизатор А1-ОГМ поставляются с помощью тали или лебёдки.

Резервуары вертикальные для хранения молока В2-ОМВ-6,3 поднимают с помощью талей, закреплённых на железобетонном перекрытии над антресолью или лебёдки.

Центробежный насос 36МЦ6−12 за имением небольшой массы поставляется к месту установки вручную.

Автомат для розлива «Зонд-пак» поднимают и перемещают к месту установки с помощью лебёдки.

Так как практически всё оборудование участка розлива молока в полиэтиленовые пакеты можно доставить к месту установки с помощью лебёдки, то необходимо подобрать его с учётом веса устанавливаемого оборудования. Лебёдки характеризуются величиной тягового усилия, испытываемого последним рядом намотки троса на барабан, скоростью движения троса и канатоёмкостью барабана.

Расчёт лебёдки будет вестись на примере гомогенизатора А1-ОГМ, как оборудования, имеющего наибольшую массу.

Вес оборудования G, кН, рассчитывается по формуле

(3.25)

где m — масса оборудования, кг (масса гомогенизатора составляет 1710 кг).

.

Тяговое усилие лебёдки S, кН, определяется по формуле

(3.26)

где f — коэффициент трения (принимается f=0,1).

.

На основании произведённого расчёта подбирается ручная рычажная монтажная лебёдка марки Л-0,75 с максимальным тяговым усилием 7,5 кН, канатоёмкостью 20 м.

3.4 Технологический расчёт Пластинчатая пастеризационно-охладительная установка ОКЛ-5

Технологический расчёт пластинчатого теплообменника сводится к определению температурного напора, тепловых нагрузок и рабочей поверхности по секциям.

Для выполнения технологического расчёта пластинчатой пастеризационно-охладительной установки для молока необходимо построить график изменения температур жидких сред для секций рекуперации, пастеризации и охлаждения молока по имеющимся значениям температур.

Для расчёта принимаются следующие исходные данные:

1) начальная температура молока t₁= 5 °C;

2) температура молока на выходе из секции регенерации I t₂= 40 °C;

3) температура пастеризованного молока t₄= 76 °C;

4) температура молока на выходе из секции охлаждения ледяной водой t₇= 4 °C.

Рисунок 3.1 — График изменения температур.

Для полного построения графика необходимо определить недостающие значения температур.

Определение недостающих температур Температуры молока t₂, t₃, t₅ зависят от коэффициента регенерации е=0,88.

Для определения значений недостающих температур вначале необходимо рассчитать среднюю разность температур в секциях регенерации? t_РЕГ, °С, по формуле

(3.27)

где t₁ — начальная температура молока, °С;

t₃ — температура пастеризованного молока, °С.

.

Температура молока на выходе из секции регенерации II t₃, °С, рассчитывается по формуле

(3.28)

.

Температура пастеризованного молока, охлажденного в секции регенерации II поступающим молоком t₅, °С, рассчитывается по формуле

. (3.29)

.

Температура пастеризованного молока, охлажденного в секции регенерации I поступающим молоком t₁, °С рассчитывается по формуле

. (3.30)

.

Температура горячей воды начальная t_ГВН, °С, принимается на 2?3 °С выше температуры пастеризации и составляет

.

Температура горячей воды конечная определяется по формуле t_ГВК, °С

(3.31)

где с_МОЛ — теплоёмкость молока, Дж/(кг· К) (в данном интервале температур с_МОЛ=3990 Дж/(кг· К));

с_ГВ — теплоёмкость горячей воды, Дж/(кг· К) (в данном интервале температур с_ГВ =4216 Дж/(кг· К));

n_ГВ— кратность расхода горячей воды (принимается n_ГВ=3).

.

Начальная температура ледяной воды составляет t_ЛВН=1°С.

Конечная температура ледяной воды рассчитывается по формуле

(3.32)

где с_ЛВ — теплоёмкость ледяной воды, Дж/(кг· К) (в данном интервале температур с_ЛВ=4220 Дж/(кг· К));

n_ЛВ — кратность расхода ледяной воды (принимается n_ЛВ=4).

.

Определение средних температурных напоров Для секции регенерации средний температурный напор составляет? t_РЕГ=8,5 °С.

Для секции пастеризации температурные напоры? t_Б и? t_М,°С, определяются по формулам

. (3.33)

. (3.34)

.

Так как, то средний температурный напор? t_ПАС,°С, определяется по формуле

. (3.35)

.

Для секции охлаждения ледяной водой температурные напоры? t_Б и? t_М,°С, определяются по формулам

. (3.36)

. (3.37)

.

Так как, то средний температурный напор? t_ОЛВ,°С, определяется аналогично по формуле 3.38.

.

Определение тепловых нагрузок Тепловая нагрузка по секциям Q, Вт, рассчитывается по формулам для секции регенерации I

(3.38)

для секции регенерации II

(3.39)

для секции пастеризации

(3.40)

для секции охлаждения ледяной водой

(3.41)

где М — массовая производительность установки, кг/с (принимается М=1,43 кг/с);

с_МОЛ — средняя теплоёмкость молока по секциям, Дж/(кг· К).

;

;

;

.

Определение числа каналов в пакете, поверхности теплообмена и количества пластин по секциям Число каналов в пакете m определяют из уравнения неразрывности потока по формуле

(3.42)

где М — объёмная производительность установки, м³/с (принимается М=0,0014 м³/с);

w — скорость движения молока в каналах, м/с (принимается w=0,62 м/с);

b — ширина проточной части пластины, м (принимается b=0,315 м);

h — зазор между пластинами, м (принимается h=0,0025 м).

.

Рабочая поверхность по секциям F, м², определяется по формулам для секции регенерации I

(3.43)

для секции регенерации II

(3.44)

для секции пастеризации

(3.45)

для секции охлаждения ледяной водой

(3.46)

где К — коэффициент теплопередачи по секциям, Вт/(м²· К) (принимается К_РЕГ=1900 Вт/(м²· К), К_ПАС=2000 Вт/(м²· К), К_ОЛВ=1900 Вт/(м²· К)).

;

;

;

.

Число пластин z, шт., по секциям рассчитываются по формулам для секции регенерации I

(3.47)

для секции регенерации II

(3.48)

для секции пастеризации

(3.49)

для секции охлаждения ледяной водой

(3.50)

где f — площадь рабочей поверхности теплообменной пластины, м² (принимается f=0,2 м²).

.

Число пакетов по секциям определяют по формулам для секции регенерации I

(3.51)

для секции регенерации II

(3.52)

для секции пастеризации

(3.53)

для секции охлаждения ледяной водой

. (3.54)

;

;

;

.

Компоновка пластин охладителя будет выглядеть следующим образом:

— для секции регенерации I ;

— для секции регенерации II .

— для секции пастеризации ;

— для секции охлаждения ледяной водой .

Определение расхода воды и пара Расход горячей воды W_ГВ, л/ч, определяют по формуле

(3.55)

Расход ледяной воды W_ЛВ, л/ч, определяют по формуле

(3.56)

где М — производительность установки, м³/ч.

;

.

Расход пара на нагрев воды в бойлере D, кг/ч определяют по формуле

(3.57)

где W_ГВ — массовый расход горячей воды, кг/ч (принимается W_ГВ=15 000 кг/ч);

i_П — энтальпия пара, Дж/кг (определяется по давлению Р=0,15 МПа, i_П=2691?10³ Дж/кг);

з_Т — тепловой КПД, учитывающий потери тепла в окружающую среду (принимается з_Т=0,95).

.

Гомогенизатор А1-ОГМ

Производительность гомогенизатора V, м³/ч, определяется по формуле

(3.58)

где z — количество плунжеров (принимается z=3);

D — диаметр плунжера, м (принимается D=45 мм);

т — ход плунжера, м (принимается т =60 мм);

n — частота вращения коленчатого вала, об/мин (принимается n=350 об/мин);

з_ОБ — объёмный КПД (принимается з_ОБ=0,9).

.

Потребляемая гомогенизатором мощность N, кВт, определяется по формуле

(3.59)

где p — давление гомогенизации, Па (принимается p=20 МПа);

з — механический КПД гомогенизатора (принимается з=0,85).

.

Автомат розлива молока «Зонд-пак»

Расход плёнки на единицу массы молока, т. е. удельный расход, Р, кг/кг, определяется по формуле

(3.60)

где У — масса упаковки, кг (принимается У=0,04 кг);

М — масса молока, кг (принимается М=0,098 кг).

.

Удельная поверхность пакета f (в м²/кг) определяется по формуле

(3.61)

где F — поверхность пакета, м² (принимается F=0,0375 м²).

.

4. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

4.1 Инструкции по основным правилам эксплуатации Срок службы оборудования во многом зависит от чёткого соблюдения обслуживающим персоналом правил эксплуатации, бережного обращения и содержания в чистоте машин и аппаратов.

Под эксплуатацией технологического оборудования подразумевают следующие периоды: подготовку к пуску, пуск, регулирование параметров во время работы, наблюдение за ними, за исправностью и безопасностью работы, остановку, чистку, мойку и дезинфекцию машин и аппаратов. Ремонт и техническое обслуживание выделяют в отдельные виды работ.

Эксплуатация оборудования, которая будет проводиться не согласованно с паспортными рекомендациями, будет приводить к частым поломкам аппарата, а также несоблюдение техники безопасности согласованной с эксплуатацией данного вида оборудования может привести к нежелательным травмам оператора.

Пластинчатая пастеризационно-охладительная установка ОКЛ-5

Подготовка установки к работе Перед первым пуском все поверхности, соприкасающиеся с продуктом очистить от грязи и пыли, промыть раствором хлорамина и вымыть теплой водой с мылом, а затем сполоснуть чистой водой.

Перед включением установки необходимо:

1) проверить надёжность заземления;

2) проверить правильность подключения электропитания;

3) проверить надёжность крепления всех узлов и механизмов;

4) проверить герметичность всех соединений и отсутствие течи пластинчатого теплообменного аппарата. При необходимости подтянуть гайки.

Заполнить систему циркуляции горячей воды и уравнительный бачок чистой водой и проверить работу насосов.

После окончательной сборки и монтажа установки провести его обкатку водой без включения системы нагрева воды в течении 30 мин.

Замеченные недостатки устранить. Затем провести обкатку установки в рабочем режиме в течение 2 часов, применяя вместо молока воду.

Убедиться в нормальной работе всех узлов и механизмов, отсутствия посторонних шумов, герметичности всех соединений, достижении заданного температурного режима.

Порядок работы При пуске установки необходимо:

1) Заполнить уравнительный бак молоком температурой +4…+9 °С.

2) Выставить регулятор температуры пастеризации молока: t_min=62 °C.

3) Включить подачу греющей воды.

4) При достижении температуры воды в установке t_min=62 °C включить насос подачи молока.

Перепускной клапан должен возвращать молоко в уравнительный бачок, пока температура пастеризации молока не достигнет t_min=60 °C.

5) При достижении температуры пастеризации молока 62 °C включить подачу ледяной воды.

6) При установившемся требуемом температурном режиме работы установки контролировать поддержание оптимальных параметров температуры и давления.

Если установка не эксплуатировалась более 2 часов, следует произвести её повторную санитарную обработку, согласно «Санитарным правилам для предприятий молочной промышленности».

Сепаратор-молокоочиститель А1-ОЦМ-5

Подготовка сепаратора к работе Перед пуском проверяют уровень масла в картере, смотрят, отпущены ли тормоза и вывенчены ли стопорные винты; проверяют надёжность крепления крышки сепаратора к станине, приёмно-отводного устройства и соединения трубопроводов для продукта.

Для пуска сепаратора включают электродвигатель и на пульте управления загорается сигнальная лампа. Включив электродвигатель, прослушивают, не задевают ли детали барабана за напорные диски и другие неподвижные детали. Продолжительность разгона барабана до номинальной частоты вращения должна соответствовать паспортным данным, что контролируют по тахометру или пульсатору.

Порядок работы Перед подачей молока в сепаратор после разгона в него подают горячую воду, чтобы промыть и прогреть барабан, а также проверить герметичность сборки.

При герметичности барабана в него подают продукт.

При работе сепаратора контролируют постоянство частоты вращения барабана по тахометру, давление на выходе обезжиренного молока и его жирность, количество и жирность выходящих сливок; отсутствие течи продукта из барабана и арматуры, масла из картера.

Гомогенизатор А1-ОГМ Подготовка гомогенизатора к работе При подготовке гомогенизатора к пуску по маслоуказателю проверяют уровень масла в картере и при необходимости доливают. Пред пуском гомогенизаторов, снабженных змеевиком, из картера сливают конденсат, для чего слегка отвертывают сливную пробку, а при появление масла завертывают. Масло легче воды, поэтому конденсат отстаивается в нижней части кратера.

Затем подают воду для охлаждения плунжеров и масла. Вода должна равномерно без разбрызгивания поступать на каждый плунжер. У гомогенизаторов с большой производительностью реле потока регулируют в зависимости от расхода воды. Регулирующими винтами отпускают пружины на обеих ступенях гомогенизирующей головки, с тем, чтобы пуск производился при нулевом давлении, и осматривают подводящий и отводящий трубопроводы для продукта, проверяя плотность соединений.

Порядок работы

При пуске включают автоматический выключатель на щите управления и электродвигатель. При этом шкивы должны вращаться против часовой стрелки, если смотреть со стороны привода. При наличии централизованной системы смазки насос должен обеспечивать устойчивое давление масла в пределах 0,03−0,15 МПа.

Перед подачей продукта плунжерный блок дезинфицируют горячей водой при температуре 80 °C в течение 10−15 мин.

Для вывода гомогенизатора на рабочий режим регулирующим винтом первой ступени гомогенизирующей головки постепенно поднимают давление до величины равной 75% рабочего давления.

Одновременно иглой манометрической головки регулируют колебания стрелки манометра в пределах ±1МПа; при чрезмерных колебаниях стрелки их устраняют вращением иглы. Затем регулирующим винтом второй ступени доводят давление до рабочего. При этом следят за показаниями манометра и амперметра.

В процессе работы гомогенизатора следят за температурой нагрева деталей кривошипно-шатунного механизма, которая не должна превышать 80 °C, чтобы не было просачивания масла через сальники плунжеров, печи его прокладки крышек плунжерного блока, а также в соединениях трубопроводов для продукта и арматуры. При снижении давления продукта полностью ослабляют пружины на обеих ступенях гомогенизирующей головки, после чего снова выводят машину на рабочий режим. При резких колебаниях стрелки манометра, появлении постореннего шума, стуков, а также течи продукта или насоса гомогенизатор следует немедленно остановить.

Резервуар для хранения молока В2-ОМВ-6,3

Подготовка резервуара к работе Перед первоначальным наполнением резервуара молоком необходимо:

а) провести его осмотр и убедиться исправности всех систем и правильности положения ручек запорной аппаратуры;

б) проверить наличие заземления;

в) проверить резервуар на герметичность путём наполнения его водой и одновременно проверить работу насоса.

Перед наливом убедиться, что резервуар качественно вымыт, отключено моющее устройство, герметично закрыт люк, показывающие приборы исправны.

Порядок работы Резервуар или группа резервуаров обслуживаются одним работником, ознакомленным с инструкцией по эксплуатации и прошедшим инструктаж по технике безопасности.

Наполнение резервуара производится в следующем порядке:

а) открыть трёхходовый кран, соединяющий молокопровод с резервуаром;

б) тумблеры поставить в левое положение «НАПОЛНЕНИЕ, СЛИВ»;

в) переключатель поставить в положение «0»;

г) подать питание на электрошкаф поворотом выключателя «В». Загорается лампа «НИЖНИЙ УРОВЕНЬ» и включается сирена на 15−20 сек.

В процессе наполнения соответствующий прибор показывает количество и температуру молока в резервуаре. Датчик уровнемера контролирует объём 6000 л.

При окончании наполнения загорается лампа «ВЕРХНИЙ УРОВЕНЬ» и включается сирена на 15−20 сек. По этому сигналу линию наполнения закрыть.

Режим автоматического перемешивания осуществляется переводом соответствующего тумблера в положение «А». При этом загорается лампа. Через каждые 4 часа включается на 10 минут насос перемешивающего устройства.

Режим слива осуществляется в следующем порядке:

а) открыть трёхходовый кран, соединенный с линией слива;

б) поставить соответствующие тумблеры в левое положение «НАПОЛНЕНИЕ, СЛИВ». Лампа гаснет. Прибор показывает количество молока в резервуаре. По окончании слива загорается лампа «НИЖНИЙ УРОВЕНЬ», звучит 15−20 сек сирена.

в) после окончательного слива (300 литров) закрыть трёхходовый кран.

г) выключить питание на шкафу.

Центробежный насос 36МЦ6−12

Подготовка насоса к работе Центробежные насосы работают под заливом. Для этого насос устанавливают ниже ёмкости, из которой перекачивают молоко, при этом уровень молока в ёмкости должен быть не менее 300 мм.

Перед пуском насоса необходимо снять крышку, проверить вручную лёгкость вращения колеса, затем включить кратковременно электродвигатель и проверить направление вращения колеса. Колесо должно вращаться против часовой стрелки, если смотреть со стороны крышки, направление вращения обозначено стрелкой на торце крышки. При вращении в обратную сторону на подключающем устройстве переменить местами две фазы.

К собранному насосу подключить трубопроводы и произвести безразборную мойку, перекачивая через насос горячий содовый или другой моющий раствор, а затем горячую воду. После этого можно приступить к эксплуатации насоса.

Порядок работы При пуске насоса полностью открывают кран на всасывающем трубопроводе, затем включают электродвигатель и, если насос работает нормально, открывают кран на нагнетательной линии. При появлении посторонних звуков при работе насоса его останавливают и проверяют правильность сборки. Производительность насоса регулируют краном на нагнетательном трубопроводе. Использовать для этого кран на всасывающем трубопроводе нельзя, так как при этом в трубе перед насосом будет создаваться вакуум и происходить подсос воздуха через неплотности, что приведёт к образованию пены молока на нагнетательной линии.

Горячие жидкости хуже засасываются насосом, так как во всасывающем трубопроводе образуется пар. В этом случае для улучшения работы насоса поднимают уровень молока в баке или снижают температуру жидкости.

Автомат розлива «Зонд-пак»

Подготовка автомата к работе Заправить автомат упаковочным материалом, следующим образом: Снять вал рулонодержателя и отвинтить с него втулку с гайкой. Установить па вал рулон плёнки и зажать его гайкой. Вал с рулоном плёнки вставить в пазы рамы. Плёнку пропустить через валики под бактерицидную лампу и под валик расположенный перед рукавообразователем.

Конец плёнки отрезать наискось. Острым, углом её ввести в щель между рукавообразователем и формовочной трубой и осторожно протянуть до механизма поперечной сварки. Проверить срабатывание датчика наличия плёнки.

Проверить и при необходимости залить масло в маслораспылитель. Категорически запрещается включать автомат без масла в маслораспылителе. Подготовить к работе механизм поперечной сварки.

Проверить и отрегулировать натяг ножей на сваривающей губе. Натяг регулируется болтами через пружины отдельно для верхнего и нижнего ножа.

Пружины должны сжиматься и отпускаться равномерно с одинаковым усилием. Проверить натяг пружин сначала верхнего, а затем нижнего ножа их вдавливанием большими пальцами рук. Каждый нож должен с усилием устанавливаться на плоскость изолирующего бруска.

Проверить натяжения нагревателя сваривающей губы, для чего сжать контактные держатели в горизонтальной плоскости. Ход держателей должен быть минимальным.

Проверить состояние плёнок лакоткани сваривающей губы и прижимной губы. Проверить состояние резиновой полоски. Если в месте прижима нагревателя образовался паз, резиновую полоску заменить.

Подготовить к работе механизм продольной сварки с дататором.

Проверить натяжение нагревателя продольной сварки, сдавливая в вертикальном направлении контактные держатели. Их ход должен быть минимальным.

Проверить качество и натяжение полосок лакоткани, а также резиновой полоски на формовочной трубе Установить цифры в контейнер дататора в соответствии с требуемой датой установки. Выпуклая сторона всех цифр должна лежать в одной плоскости.

Вынуть палец левого штока привода губы и отвести её от формовочной трубы. Установить контейнер с цифрами в дататор, предварительно установив в гнёзда регулировочных винтов (под контейнером) пружины. Натяг пружин при работе автомата должен обеспечивать смещение контейнера внутрь корпуса губы в полость нагревателя, чем обеспечивается качественный продольный шов.

Проверить и при необходимости установить размеры. При этом нагревательный элемент должен прижиматься к лыске на формовочной трубе всей плоскостью.

Далее подготовить к работе дозатор. Промыть детали дозатора. Смазать поршень дозатора маслом: коровьим топлёным.

Установить на шток поршня дозатора ограничители. Для дозы 0,25 л установить три ограничителя; для дозы 0,5 л — два ограничителя; а для дозы 1,0 л ограничители не устанавливаются. Ослабить винт крепления пневмоцилиндра дозатора и отпустить его на седло верхнего клапана дозатора. Поднять пневмоцилиндр дозатора вверх от точки касания на 0,5 — 1 мм и затянуть винт его крепления.

Далее запустить автомат на холостом ходу. Для чего открыть кран сжатого воздуха, установить по манометру давление 0,6 — 0,63МПа. Включить переключатель «СЕТЬ», возле него должна засветиться лампочка. Индикаторы на панели управления должны показывать:

ь индикатор «РЕЖИМ» — «С1»;

ь индикатор «СЧЁТ ПАКЕТОВ» — «0»;

ь индикатор «ПОПЕРЕЧНЫЙ» и «ПРОДОЛЬНЫЙ» — установленное значение температуры нагревателей. Светодиоды на кнопках управления механизма не должны светиться.

Запустить командоаппарат нажатием кнопки «ПУСК», на индикаторе «РЕЖИМ» должна появиться буква «Р».

Отрегулировать работу каждого механизма в отдельности. Нажать кнопку «ВВЕРХ-ВНИЗ» на клавиатуре и нажатием кнопки «АВАРИЙНЫЙ СТОП» остановить механизм поперечной сварки. Переставить ограничители на вертикальных направляющих до рисок соответствующих установленной дозе продукта. Снова включить движение вверх-вниз. Пневмодросселями, расположенными на боковой стенке автомата, отрегулировать плавность хода механизма, без стука и заеданий. Движение механизма вверх должно быть закончено до начала сжатия губ поперечной сварки. Плавная остановка механизма в верхнем положении регулируется также с помощью винта и стопорной пластины демпфера, расположенного в верхней крышке пневмоцилиндра. Отключить механизм.

Нажать кнопку «ПОПЕРЕЧНОЕ СЖАТИЕ». Пневмодросселями расположенными на боковой стенке, отрегулировать движение сварочной и прижимной губ. Губы должны двигаться быстро, но без стука. Их смыкание должно быть или одновременным в плоскости свисания свариваемого пакета, или сваривающая губа должна подходить к пакету с небольшим запаздыванием. Пневмодросселем, расположенным на механизме поперечной сварки, установить возможное перемещение губ после их смыкания.

Пневмодроссель также обеспечивает центровку момента смыкания губ относительно пакета. Отключить механизм.

Нажать кнопку «ПРОДОЛЬНОЕ СЖАТИЕ». Пневмодросселями отрегулировать движение продольной губы. Движение губы должно быть резким, но без стука. Отключить механизм.

Нажать кнопку «ДОЗАТОР». Пневмодросселями отрегулировать движение поршня дозатора. Исходное состояние — поршень выдвинут вперёд. Скорость движения поршня назад (всасывание продукта) должна быть выставлена так, чтобы поршень дозатора в конце хода всасывания зафиксировался на упоре на время не менее 0,5 с. Движение поршня дозатора вперёд должно быть резким для увеличения времени выделения пузырьков воздуха из продукта в пакете до его заваривания.

Точная регулировка дозы продукта производиться изменением хода поршня дозатора при помощи гайки.

При поставке автомата с транспортёром пакетов его подключение к пневмосистеме выполнить таким образом, чтобы в исходном положении шток пневмоцилиндра был выдвинут. После подключения необходимо отрегулировать шаг движения транспортёра с помощью пневмодросселей, расположенных на транспортёре.

Порядок работы Автомат обслуживают два человека:

ь оператор-электромеханик не ниже IV разряда, который наблюдает за работой автомата, проверяет качество сварных швов и объём дозы, а также производит подготовку автомата к работе;

ь рабочий не ниже II разряда, который отвозит от автомата ящики, наполненные пакетам.

На рабочем месте оператора должны находиться:

а) мерный сосуд для измерения дозы продукта 0,25; 0,5; 1 л с точностью измерений до 0,005 л

б) приспособление для выпуска молока;

в) быстро изнашивающие детали из комплекта ЗИП.

Для пуска автомата с продуктом необходимо:

ь открыть кран подачи продукта, заполнить бачок дозатора.

ь нажать на нажиматель и заполнить полость дозатора и дозировочную трубу продуктом.

ь открыть кран подачи сжатого воздуха и кран охлаждающей воды.

ь включить переключатель «СЕТЬ». Включить механизмы и нагревательные элементы автомата, кроме дозатора и вакуума.

ь нажатием кнопки пустить автомат.

ь отрегулировать мощность импульсов сварки.

ь когда получается качественная сварка на пакетах, включить дозатор и вакуум.

ь отрегулировать степень вакуумирования заслонкой. Очень сильное вакуумирование может привести к нестабильности дозы продукта из-за его засасывания в формовочную трубу.

ь провести контроль дозы мерным сосудом соответствующей ёмкости и её регулировку с помощью гайки.

ь отрегулировать сбрасыватель.

По окончании работы необходимо:

ь закрыть кран подачи продукта, выпустить продукт из бачка.

ь выключить автомат.

ь отключить автомат от сети выключателем на пульте управления.

ь закрыть сжатый воздух и охлаждающую воду.

ь опустить ручки вниз и повернув на 90°, снять бочок, дозировочную трубу, клапаны и гильзу.

ь разобранный дозатор промыть сначала холодной или тёплой водой, затем горячей (50−55) °С. Дезинфицировать осветленным раствором хлорной извести или пропариванием. После дезинфицирующих растворов промыть чистой водой.

ь снаружи автомат промыть тёплой водой и просушить струёй воздуха, используя обдувочный клапан. Запрещается мыть автомат струёй воды из шланга.

Упаковочный материал — плёнку полиэтиленовую — хранить в упакованном виде в горизонтальном положении в сухом складском помещении на расстоянии не менее 1 метра от нагревательных приборов.

4.2 Основные ремонтные операции В процессе эксплуатации изменяются технические показатели любой машины и аппарата. Для поддержания парка оборудования в работоспособном состоянии необходимо своевременно производить его ремонт.

В процессе ремонта выполняют следующие основные операции: мойку; остановку; разборку на группы сборочных единиц и отдельных сборочных единиц на детали; чистку и мойку деталей; дефектовку и сортировку деталей; составление ведомости дефектов; восстановление или замену изношенных деталей; комплектацию; сборку; индивидуальные испытания и сдачу в наладку.

В процессе пусконаладочных работ оборудование выводят на устойчивый паспортный режим работы, затем, если требуется, его окрашивают и сдают отремонтированную машину в эксплуатацию.

Мойка оборудования. Перед началом ремонта оборудование тщательно моют и очищают от остатков молочных продуктов, смазки и прочих загрязнений. Поверхности, соприкасающиеся с молочными продуктами, чистят щётками и ёршами, моют горячими растворами кальцинированной или каустической соды, горячей водой и обрабатывают паром. Для чистки картеров оборудования картер промывают горячим маслом, печным топливом, керосином и горячей водой. Применение керосина и печного топлива, имеющих сильный запах, в производственных цехах не допускается во избежание брака продукта, вырабатываемого на машинах и аппаратах, близко расположенных от ремонтируемого оборудования.

Остановка оборудования. После чистки и мойки оборудование протирают насухо и отсоединяют от него все трубопроводы.

Затем обесточивают электродвигатели, для чего в электрощите вынимают плавкие предохранители и при необходимости отсоединяют выводные концы электропроводки от клемм электродвигателя. При этом концы тщательно изолируют, а на пусковые устройства вывешивают таблички с надписью «Не включать! Работают люди!»

В зависимости от типа оборудования и вида ремонта производят демонтаж всей машины (аппарата) или только отдельных групп сборочных единиц, или отдельных сборочных единиц. Демонтированную машину отправляют на ремонт в ремонтно-механические мастерские предприятия.

Разборка. Для повышения производительности труда при разборке следует по инструкции завода-изготовителя изучить особенности конструкции машины и наметить порядок ее разборки. В первую очередь необходимо снимать те детали и сборочные единицы, которые препятствуют дальнейшей разборке. Сложное по конструкции оборудование разбирают в следующем порядке: сначала на группы сборочных единиц; группы — на отдельные сборочные единицы, сборочные единицы — на детали.

Детали необходимо укладывать в той последовательности, в которой их снимали с машины. Во избежание травматизма, а также повреждения деталей в результате падения нельзя их класть одна на другую. Для облегчения последующей сборки крепежные детали (гайки, болты и шайбы) следует устанавливать на одну часть сборочной единицы, например фланец. Болты, а также другие детали, которые при ремонте снимать запрещается, заранее окрашивают в красный цвет.

Чистка и мойка деталей. В мастерских молочных заводов грубую очистку деталей от загрязнений и ржавчины после разборки машины производят с помощью деревянных лопаток, стержней, скребков. Кроме того, детали отмачивают в керосине, для чего используют две емкости: первую — для предварительного отмачивания, вторую — для окончательной промывки. Продолжительность отмачивания предварительно очищенных деталей 1…8 ч., после чего их вытирают насухо ветошью. Детали обезжиривают в горячем растворе каустической соды или горячей воде и просушивают.

Дефектовка, сортировка и хранение деталей. После мойки детали подвергают дефектовке и составляют ведомость дефектов. Затем их сортируют (разбраковывают) на 3 группы: годные без ремонта, подлежащие восстановлению и негодные. Негодные детали направляют на склад металлолома, а годные — на временное хранение. Хранят детали на специальных, лучше деревянных, стеллажах или в шкафах-стеллажах.

Тяжёлые детали укладывают на нижние полки или в ячейки, а лёгкие — на верхние. Одинаковые детали маркируют бирками. В случае длительного хранения годные детали насухо протирают, консервируют, погружая их в расплавленную мазь, и заворачивают в пергамент.

Восстановление деталей. Восстанавливают изношенные детали в том случае, когда это технически выполнимо в условиях молочного завода и экономически выгодно. В остальных случаях изношенные детали заменяют новыми, которые получают со склада.

Характерные неисправности, возникающие в процессе эксплуатации оборудования участка розлива молока в полиэтиленовые пакеты, приводятся в таблицах.

Таблица 4.1 — Неисправности, возникающие при эксплуатации пластинчатой пастеризационно-охладительной установки

Таблица 4.2 — Неисправности, возникающие при эксплуатации сепаратора

Таблица 4.3 — Неисправности, возникающие при эксплуатации гомогенизатора

Таблица 4.4 — Неисправности, возникающие при эксплуатации резервуара

Таблица 4.5 — Неисправности, возникающие при эксплуатации насоса

Таблица 4.6 — Неисправности, возникающие при эксплуатации автомата

4.3 График ППР На предприятии техническое обслуживание проводят с целью обеспечения бесперебойной работы оборудования от проведенного до следующего планового технического обслуживания или ремонта, т. е. для предотвращения случайных поломок деталей; их преждевременного износа; для определения дефектов и характера износа в процессе эксплуатации оборудования; для определения его общего технического состояния; устранения мелких неисправностей; наладки и регулировки; выявления и уточнения объёма работ, подлежащих выполнению при очередном плановом ремонте.

Система планово-предупредительного ремонта (ППР) — комплекс организационно-технических мероприятий по техническому осмотру и плановому ремонту машин и аппаратов, проводимых по заранее составленному плану после очередной их наработки или срока службы.

Цель ППР — поддержание оборудования в работоспособном состоянии, обеспечивающем заданную производительность и другие параметры работы машин и аппаратов, а также снижение общих затрат на ремонты. При внедрении этой системы работа деталей с аварийным износом должна быть исключена.

Систему ППР составляют следующие виды мероприятий:

— техническое обслуживание — комплекс работ выполняемых для поддержания исправности и работоспособности оборудования (протирка, смазка, чистка оборудования, наблюдение за состоянием подшипников, прокладок и т. п.);

— малый (текущий) ремонт — вид, при котором производится замена изнашивающихся деталей, и устраняются мелкие дефекты: забоины, задиры, изношенные ремни, прокладки и т. п.;

— средний ремонт — производят частичную разборку оборудования без снятия её с фундамента, заменяют и восстанавливают имеющиеся изношенные детали: подшипники, венцы колец, шейки валов;

— капитальный ремонт является наиболее сложным и трудоёмким, при котором производят полную подетальную разборку, замену изношенных деталей и сборочных единиц, центровку и балансировку, выверку машины. После капитального ремонта осуществляют наладку оборудования и доводят все параметры работы до паспортных;

— построение графика ППР осуществляется для того, чтобы распределить по месяцам года плановые ремонты и технический осмотр, а также определить их трудоёмкость.

Исходные данные для построения графика ППР оборудования участка розлива молока в полиэтиленовые пакеты представлены в таблице

Время ввода оборудования в эксплуатацию 01.2010 г.

Трудоёмкость работ по ремонту Т, чел-ч, определяют по формуле

(4.1)

где К — коэффициент, учитывающий вид ремонта оборудования, чел-ч;

R — категория ремонтной сложности оборудования.

Численное значение коэффициента, учитывающего вид ремонта, представлен в таблице.

Таблица 4.7 — Численное значение коэффициента, учитывающего вид ремонта

Общая трудоёмкость ремонтных работ определяется по формуле

(4.2)

где n — количество данных видов ремонтов в год.

Общую трудоёмкость разбивают на отдельные виды работ в соотношении: слесарные — 72%; станочные — 20%; прочие — 8% и определяют по формулам соответственно

; (4.3)

; (4.4)

. (4.5)

Расчеты по составлению графика ППР ведут для каждого оборудования отдельно.

Пластинчатая пастеризационно-охладительная установка ОКЛ-5

;

;

;

.

.

;

;

.

Сепаратор-молокоочиститель А1-ОЦМ-5

;

;

;

.

.

;

;

.

Гомогенизатор А1-ОГМ

;

;

;

.

.

;

;

.

Резервуар В2-ОМВ-6,3

;

;

;

.

.

;

;

.

Центробежный насос 36МЦ6−12

;

;

;

.

.

;

;

.

Автомат «Зонд-пак»

;

;

;

.

.

;

;

Все полученные результаты вносят в таблицу.

Таблица 4.8 — График ППР

4.4 Монтаж оборудования Установка машины на фундамент, антресоль, эстакаду или непосредственно на пол с помощью различных конструкций, его выверка, крепление и обкатка называется монтажом оборудования.

Работы по монтажу оборудования состоят из отдельных операций, которые выполняют в подготовительный и монтажный периоды.

В подготовительный период изучают техническую документацию, подбирают подъёмно-транспортные машины, механизмы, оснастку, инструмент, материалы и подбирают рабочих.

В монтажный период выполняют подготовительно-технические, основные и заключительные работы. К подготовительно-техническим работам относятся: консервация, временное хранение, расконсервация и приемка оборудования в монтаж; подготовка к размещению монтажных подъёмно-транспортных механизмов; разметочные работы — привязка оборудовнаия в строительной коробке здания. В период основных монтажных работ оборудование подают к проектной отметке; устанавливают, выверяют и при необходимости закрепляют его на этой отметке; монтируют все виды коммуникации, а также предохранительные устройства, средства измерения и автоматизации. К заключительным работам относятся все виды индивидуальных испытаний и сдача оборудования в производство пусконаладочных работ.

Независимо от того, на что устанавливается то или иное оборудование: фундамент, антресоли, эстакаду — требуется его постоянное перемещение вдоль пола (сдвиг), над полом (подъемы, спуски), дабы установить производственную единицу промышленности (аппарат) на ту площадь, которая отведена ему при проектировании цеха.

Основными монтажными операциями являются:

— доставка аппарата к месту монтажа (в упакованном либо собранном виде);

— сборка (если необходимо);

— установка машины на фундамент (эстакаду);

— выверка оборудования на горизонтальность (по базовой поверхности) и на вертикальность;

— крепление оборудования к фундаменту (если требует эксплуатация аппарата);

— подсоединение трубопроводов продукта, пара, воды, подключение к электросети;

— обкатка.

Монтаж оборудования производится с помощью материально технических средств, к которым относятся:

— монтажные инструменты (рулетка, уровни, отвесы, линейки);

— монтажная оснастка (канаты, цепи, блоки);

— грузозахватные устройства (стропы, галочные крюки, грузовые винты);

— опорные конструкции (козлы, виселицы, мачты, треноги, консольные краны);

— подъёмно-транспортные механизмы (кошки, тали, лебедки, домкраты, тельферы);

— подъёмно-транспортные машины (краны).

Монтаж пластинчатой пастеризационно-охладительной установки

Установка в ящике находится в собранном виде, кроме некоторых частей трубопровода и регулируемых опор, закрепленных отдельно на днище ящика.

В специальные места рамы вкручиваются регулируемые опоры, и установка размещается на площадке. Свободные проходы вокруг неё должны быть шириной не менее 0,8 м.

Регулируя высоту опор, выставить раму горизонтально.

Отклонение от горизонтальности рамы не должно превышать 1 мм.

В случае транспортировки установки в частично разобранном виде необходимо сжать пластины пластинчатого теплообменного аппарата равномерно закручивая гайки.

Подсоединить трубопроводы к пластинчатому аппарату так, чтобы номера соединений, проставленные на концах трубопроводов, совпали.

Затем к установке подсоединяются трубопроводы для входа и выхода ледяной воды, для входа сырого молока («вход продукта») и выхода охлажденного пастеризованного молока («выход продукта»). На водопроводе диаметром 21+1 мм установить фильтр для очистки воды.

Диаметры всех трубопроводов — 38 + 2 мм.

Далее произвести подсоединение заземления и электропроводки.

Подключить установку к сети трехфазного переменного тока через коммутационный аппарат, кабелем согласно ПУЭ, промыть согласно «Инструкции».

Монтаж сепаратора-молокоочистителя А1-ОЦМ-5

На фундаментные болты надевают резиновые амортизаторы, на них устанавливают лапы станины сепаратора, затем на болты надевают 2 резиновых амортизатора, а на них — металлические колпачки, защищающие верхние амортизаторы от смятия при закручивании гаек, которые слегка навинчивают на болты. При монтаже сепараторов нижние амортизаторы заключают между металлической обечайкой и колпачком. При установке станины сепаратора на фундамент фундаментные болты не должны касаться стенок отверстий в лапах станины.

Сепаратор устанавливают строго вертикально, что выверяют по положению базовой поверхности. Горизонтальность поверхности выверяют по уровню. Уровень помещают на линейку, установленную на чашу станины: сначала вдоль главной (продольной) монтажной от сепаратора, а затем — вдоль перпендикулярной ей от. Положение сепаратора при выверки изменяют, устанавливая под нижние амортизаторы металлические шайбы и слегка подтягивая гайки фундаментных болтов. Гайки затягивают не до конца, крест — накрест равномерно и плавно, без рывков. Усилия при этом должны быть такими, чтобы высота нижних резиновых амортизаторов уменьшалась не более чем на 20% от первоначальной. При установке шайб и подтягивание гаек положение станины постоянно контролируют по уровню. После затягивания гаек и контргаек сепаратор должен стоять на фундаменте «мягко» в противном случае резиновые амортизаторы потеряют свою эластичность.

Проверять «мягкость» установки сепаратора можно путём покачивания станины за край её части.

Монтаж гомогенизатора А1-ОГМ Гомогенизатор устанавливают на полу производственного помещения, выверяют по уроню, в продольном и поперечном направлениях, регулируя положение машины при помощи винтовых опор (ножек). Не следует под опоры помещать резиновые амортизаторы, так как при этом увеличивается амплитуда колебаний гомогенизатора.

Для уменьшения местных гидравлических сопротивлений, во избежание подсоса воздуха длина подводящего трубопровода для продукта должна быть наименьшей. Давление во всасывающем трубопроводе должно составлять около 0,08−0,15 МПа. При недостаточном давлении устанавливают дополнительно насос с краном на нагнетательной линии, регулирующим подачу продукта. Для гомогенизаторов большой производительности центробежный насос входит в комплект их поставки. Для устойчивой работы всасывающих клапанов и уменьшения вибрации отводящего трубопровода, на некоторых заводах на всасывающем и нагнетательном трубопроводах устанавливают тройники с отрезками трубы, которые служат воздушными колпаками для выравнивания пульсации, т. е. для более равномерной подачи жидкости в трубопроводах.

Для подачи охлаждающей воды к гомогенизатору подводится водопровод с запорным вентилем и отводная труба в канализацию.

Гомогенизаторы работают при высоком давлении (до 20 МПа), поэтому по окончании монтажа перед первым пуском проверяют затяжку всех гаек, крепящих детали и сборочные единицы к плунжерному блоку: гомогенизирующей и манометрической головок, предохранительного клапана, а также крышек плунжерного блока. После натяжения ремней привода надёжно крепят электродвигатель к подмоторной плите, а винты и оси стопорят гайками.

Монтаж резервуара В2-ОМВ-6,3

Резервуар для хранения молока поставляется с завода изготовителя, закреплённым на деревянном сподке.

Помещение, где устанавливается резервуар, должно быть оборудовано силовым электрическим проводом, распределительным щитом, заземлением, водопроводной магистралью и канализацией.

При монтаже необходимо обеспечить свободный доступ со всех сторон для удобства обслуживания, расстояние между габаритными размерами и стенкой должно быть не менее 0,8 м;

Резервуар устанавливается на основание в строго вертикальное положение. К моечному устройству подводится трубопровод от установки для мойки резервуаров.

После установки и выверки резервуара на вертикальность устанавливают снятые с него при транспортировании детали и сборочные единицы (светильник, смотровое окно, воздушник, моющее и перемешивающее устройства, термометр, кран для отбора проб, указатели верхнего и нижнего предельных уровней молока). При этом устанавливают прокладки и другие уплотнения.

Затем согласно монтажным схемам монтируют электрооборудование, устанавливают электрошкаф. Корпус электрошкафа и корпус резервуара заземляют. Резервуар подключают к линиям заполнения и слива молока и к трубопроводу от установки для централизованной мойки резервуаров и трубопроводов. Насос для перемешивания молока и светильник, напряжение которого должно быть 12 В, подключают к электросети.

Монтаж центробежного насоса 36МЦ6−12

Упаковочный ящик при получении груза от транспортной организации должен быть исправным. При наличии повреждений необходимо составить коммерческий акт.

Ящик распаковывать только перед самым монтажом. При распаковке снять крышку, осторожно, чтобы не повредить насос, удалить распорки, укрепляющие насос, и вынуть конверт с документами, инструмент и запчасти. Затем насос, не очищая от антикоррозийной смазки, доставить к месту монтажа.

Конструкция насоса обеспечивает бесфундаментную установку его. Насос покоится на трёх ножках. Входной и выходной трубопроводы должны быть подведены к насосу без перекоса и с учётом возможности удобной их разборки для чистки и промывки насоса.

Если насос ставится выше уровня перекачиваемой жидкости, необходимо на конце входного трубопровода установить обратный клапан, а на выходном трубопроводе установить воронку с закрывающимся отверстием для заливки жидкости в камеру насоса и во входной трубопровод перед пуском насоса в работу. Запорные кратны на входном и выходном трубопроводах ставятся по усмотрению в зависимости от условии работы насоса. Обратный клапан и воронка заводом не поставляются.

Насос, после установки его, очистить от антикоррозийной смазки и тщательно проверить состояние изоляции электродвигателя, которую при необходимости просушить. Снять крышку насоса и, повернув вручную вал за рабочее колесо, убедиться в лёгкости вращения вала. После этого включить кратковременно (толчком) электродвигатель для проверки направления вращения. Колесо должно вращаться против часовой стрелки, если смотреть со стороны крышки насоса. В случае неправильного направления вращения следует поменять местами присоединенные к электродвигателю два конца силовой проводки. Оставлять в работе насос вхолостую не следует во избежание порчи уплотнения вала.

Затем надеть крышку насоса, затянуть зажимное кольцо и кратковременно включать электродвигатель, чтобы проверить по звуку работу насоса, при этом насос должен работать без шума и стуков.

Монтаж автомата розлива «Зонд-пак»

Автомат «Зонд-пак» должен быть установлен так, чтобы вокруг него было свободное пространство не менее 1 м, а спереди — не менее 1,5 м.

При подъёме под стропы подложить подкладки.

Для удобства расконсервации автомат частично разобрать: снять рулонодержатель, разобрать дозатор.

Очистить обработанные поверхности деталей, не соприкасающихся с продуктом от антикоррозийного покрытия тряпкой, смоченной в уайт-спирите, после чего смазать тонким слоем машинного масла и протереть сухой ветошью. Рабочие органы, соприкасающиеся с продуктом или упаковочным материалом (бачок, поплавок, гильзу и поршень дозатора, дозировочную трубу, клапан, направляющие ролики, рукавообразователь, наружную поверхность формовочной трубы) очистить от антикоррозийного покрытия, протереть тряпкой, смоченной в уайт-спирите, промыть горячим раствором питьевой соды, а затем ещё раз горячей водой и просушить. Протереть окрашенные части автомата от пыли сначала влажной, а затем сухой тряпкой.

В первую очередь установить разливочный автомат и выровнять по уровню. Транспортёр пакетов установить на стойках. Присоединить трубки пневмоприводов. Снять приспособление для транспортирования. Вместо него установить кронштейны для закрепления рулонодержателя.

Молоко к автомату подвести трубами с внутренним диаметром не менее 35 мм и подавать под давлением не более 0,05 МПа. На входе в бачок дозатора должен быть установлен кран.

Температура молока должна быть не выше 15 °C. возможна упаковка продукта с более высокой температурой, однако при этом увеличится процент брака.

Электрический ток к автомату подвести проводами сечением не менее 1,5 мм². Проводку производить в металлической трубе.

Заземлить корпус автомата согласно правилам ПУЭ.

Подвести к автомату воду резиновым рукавом с Д_ВН=8 мм и сжатый воздух резиновым с Д_ВН=16 мм. Отработанный воздух отвести от автомата резиновым рукавом с Д_ВН=30 мм.

Смазать автомат согласно схеме паспорта.

разлив молоко полиэтиленовый пакет

4.5 График монтажа Для успешного проведения строительных и монтажных работ необходимо их правильно спланировать. При планировании работы распределяют по видам, определяют последовательность, объёмы и сроки их выполнения с учётом сроков поступления оборудования на монтажную площадку.

Трудоёмкость монтажных работ для предприятий молочной промышленности определяют по ценнику № 28.

Затраты труда на монтаж оборудования участка розлива молока в полиэтиленовые пакеты представлены в таблице 4.9.

Общая трудоёмкость на монтаж оборудования Т_ОБЩ, чел.-ч, рассчитывается по формуле

(4.6)

где Т₁ … Т₆ — трудоёмкость отдельно взятых оборудований, чел.-ч.

.

Планируется установить оборудование в течение одного месяца, соответственно срок монтажа будет составлять 22 рабочих дня.

Количество рабочих для проведения монтажных работ К_РАБ, чел, определяется по формуле

(4.7)

где К_ДН — количество дней, за которые планируется монтировать оборудование, дн (К_ДН=22 дня);

Н_ВР — норма времени на одного рабочего, час (Н_ВР =8 часов);

.

Принимают 4 рабочих.

Количество дней для монтажа отдельно взятого оборудования К_ДН, дн, определяется по формуле

(4.8)

Количество дней на монтаж пластинчатой пастеризационно-охладительной установки ОКЛ-5 составляет

.

На монтаж пластинчатой пастеризационно-охладительной установки ОКЛ-5 отводят 6 дней.

Определение количества дней, отводимых на монтаж остального оборудования, производится аналогично.

По полученным данным составляют график монтажа.

Таблица 4.9 — График монтажа

5. ОХРАНА ТРУДА Охрана труда — это система законодательных актов и соответствующих им социально — экономических, технологических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность и сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Охрана труда наиболее полно осуществляется на базе новой технологии и научной организации труда. Особенно важным фактором обеспечения и оздоровления условий труда, повышение его производительности является комплексная механизация и автоматизация работ и технологических процессов, применение средств вычислительной техники в научных исследованиях и на производстве.

Охрана труда также связана с общими задачами окружающей среды, так как очистка сточных вод, газопылевых выбросов в атмосферу, борьба с шумами и вибрацией, защита от электромагнитных излучений, способствует обеспечению нормальных условий обитания человека.

Гигиена труда — наука, изучающая влияние условий труда на организм человека. Специалистами разрабатываются нормативы и профилактические мероприятия, направленные на охрану здоровья трудящихся, предупреждение профессиональных заболеваний.

Личная гигиена работников пищевых цехов заключается в тщательном уходе за кожей, особенно на руках, за полостью рта; в соблюдении правил использования специальной одежды, обуви и средств индивидуальной защиты, правил поведения на пищевом предприятии; в регулярном прохождении соответствующие медицинских обследований.

Работники пищевых цехов обязаны принимать теплый душ перед работой и надевать чистую санитарную одежду. При первых признаках каких-либо заболеваний, а также в случае кишечных заболеваний членов семьи следует немедленно сообщить об этом мастеру и обратиться к врачу.

Работники пищевых цехов должны мыть руки и дезинфицировать их перед началом работы, а также при входе в помещение после каждой отлучки. При посещении санузла мойка рук в туалетной комнате недостаточна, при возвращении в цех вторично мыть руки.

Для предотвращения несчастных случаев на производстве проводят соответствующие инструктажи, сведения о которых фиксируются в специальном журнале. Проводит инструктаж инженер по службе охраны труда или инженерно-технический работник, на которого эти обязанности возложены руководством предприятия.

Производственное оборудование должно быть безопасным при монтаже, эксплуатации, ремонте, транспортировки и хранении, не наносить ущерба окружающей среде. Безопасность оборудования обеспечивается правильным выбором конструктивной схемы и принципа действия; применением средств механизации, автоматизации и технических средств защиты. Детали машин и аппаратов, соприкасающихся с пищевыми средами, изготавливаются из антикоррозионных материалов, не оказывающих вредного воздействия на продукты. Материалы должны быть химически стойкие к действию кислот, щелочей и солей, обеспечивать герметичность системы, сохранять свои свойства при действии температур, легко очищаться от загрязнения.

Требования безопасности, предъявляемые к производственным процессам, указывают в технологической документации, в стандартах и правилах.

К обслуживанию оборудования допускаются лица, имеющие профессиональную подготовку, соответствующее состояние здоровья и возраст, обученных и проинструктированных по технике безопасности.

Эксплуатацию оборудования необходимо производить в соответствии настоящим паспортом, эксплуатационной документацией на оборудование, правилами безопасности, действующими на предприятиях молочной промышленности и правилами пожарной безопасности и производственной санитарии.

Эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт электрооборудования установки необходимо производить с соблюдением требований действующих «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ).

Эксплуатацию оборудования осуществляют под надзором лица, назначенного приказом администрации в качестве ответственного за её безопасную работу.

Использовать оборудование необходимо непосредственно по назначению и работать при технологических параметрах, указанных в паспорте.

В соответствии с характером технологического процесса рабочих обеспечивают необходимыми санитарно-бытовыми помещениями и устройствами. При ведении технологических процессов нельзя допускать непосредственного контакта с сырьём, готовой продукцией и отходами, оказывающими вредное воздействие на рабочих.

Размещение технологического оборудования, исходных материалов, готовой продукции и отходов в производственных помещениях не должно представлять опасности для рабочих.

Подходы к оборудованию должны быть свободными.

Перед пуском оборудования проверяют наличие и исправность электропроводки и заземляющих устройств установки, необходимо поддерживать их в исправном состоянии, предохранять от механических повреждений, попадания влаги и моющих средств. Сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом.

Все средства контроля (приборы) и автоматизации должны быть исправными и своевременно проверяться. Перед началом работы с приборами автоматического регулирования необходимо обесточить щит управления. Подход к щиту должен быть свободным.

При пуске оборудования во избежание создания излишнего давления в системах движения жидкостей вначале полностью открывают все краны и вентили на выходе продукта и рабочих жидкостей, а затем — на входе.

Запрещается эксплуатировать оборудование при неисправности какой-либо составной его части или повреждении заземления и электропроводов.

Трубопроводы горячей воды должны иметь теплоизоляцию, исключающую нагрев поверхности изоляции свыше +35 °С.

Химикаты, применяемые для безразборной мойки оборудования (азотная кислота и каустическая сода), являются сильнодействующими и опасными для человека веществами.

Вдыхание паров азотной кислоты недопустимо, так как они вызывают раздражение слизистой оболочки горла и носа. Попадание капель кислоты на кожу вызывает ожоги. В целях безопасного обращения с кислотой необходимо её хранить в стеклянных бутылях с притёртой пробкой. Бутыль помещают в плетёную корзину с двумя ручками. Переносить кислоту и переливать её из бутыли разрешается вдвоём. При попадании кислоты на кожу необходимо смыть её большим количеством холодной воды, а поражённую поверхность кожи смочить раствором кальцинированной соды.

Каустическую соду доставляют на заводы в сухом виде в барабанах из оцинкованного железа. При рубке каустической соды необходимо надеть сапоги, прорезиненный фартук, головной убор, защитные очки, а лицо закрыть повязкой. При рубке и растворении соды в воде следует работать в резиновых перчатках. Эти же индивидуальные средства защиты необходимо применять и при работе с азотной кислотой в концентрированном виде или её растворами. В местах хранения сильнодействующих химикатов должна быть вывешена инструкция с правилами обращения с ними.

Цех должен иметь хорошее освещение и вентиляцию.

6. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Охрана окружающей природной среды — это система мер, направленных на обеспечение гармоничного взаимодействия общества и природы на основе сохранения, воспроизводства и рационального использования природных ресурсов.

Охрана окружающей среды тесно связана с природопользованием, под которой понимают общественно-производственную деятельность, направленную на удовлетворение материальных культурных потребностей общества путём использования различных видов природных условий.

Интенсивное использование народного хозяйства обострило проблемы охраны окружающей среды от загрязнений промышленными выбросами.

Охрана окружающей среды от промышленных загрязнений является частью социальной и государственной задачи охраны природы, включающей комплекс взаимосвязанных мероприятий.

Охрана природной среды для предприятий пищевой промышленности остаётся актуальной в связи с интенсификацией производства, наращиванием объёмов выпускаемой продукции.

Отходы производства, связанные с выбросами в атмосферу вредной пыли и газов, сбросами в водоёмы сточных вод, которые их загрязняют и отравляют, ухудшают состояние почвы, прилегающей к предприятию.

Экологическая безопасность — состояние защищенности жизненно важных экологических интересов человека, прежде всего, прав на чистую, здоровую, благоприятную для жизни окружающую природную среду.

На предприятиях молочной промышленности все производства в значительных количествах используют воду питьевого качества. Загрязняясь, она превращается в сточную воду и отводится в канализационную систему.

Загрязнённость сточных вод зависит от специфики цеха, применяемого оборудования, соблюдения технологического регламента и т. п.

Сточные воды молочной промышленности подвергают, как правило, механической и биологической (биохимической) очистке. При механической очистке из сточных вод удаляют нерастворимые оседающие, взвешенные и всплывающие загрязнения (песок, бой стекла, жир и др.).

Для механической очистки сточных вод применяют решётки, песколовки, жироловки, отстойники и дезинфекторы. Для обработки осадка, полученного в отстойниках, применяют перегниватели и иловые площадки.

В процессе биологической очистки сточные воды очищают от органических примесей, находящихся во взвешенном, растворённом и коллоидном состояниях (молоко, пахта, сыворотка).

Биологический метод очистки основан на способности различных микроорганизмов использовать для своего развития содержащиеся в сточных водах белки, углеводы, спирты, органические кислоты. При этом в результате так называемого аэробного биохимического процесса органические загрязнения интенсивно окисляются, минерализуются, выпадают в осадок, и образуется прозрачная незагнивающая жидкость, содержащая растворимый кислород, пригодная для сброса в открытые водоёмы.

На предприятиях нужно добиваться сокращения водопотребления свежей воды и водоотвода. Для этого необходимо внедрять безотходные технологические процессы и системы водоснабжения с повторным и оборотным использованием воды по замкнутому циклу с полной её регенерацией.

В оборотных системах воду используют многократно после соответствующей обработки (очистки, охлаждения, подогрева). Если при первом использовании вода загрязняется, её подают в очистные сооружения, после чего очищенную воду с помощью насосов вновь направляют для участия в технологическом цикле.

В канализацию уходит небольшая часть с загрязнениями. Потери восстанавливают свежей водой. В системах оборотного водоснабжения можно использовать даже сточные воды после их биохимической очистки.

Оборотное водоснабжение позволяет уменьшить расход свежей воды в десятки раз. Экономия свежей воды способствует сохранению водных ресурсов. При повторном и оборотном водоснабжении резко уменьшается количество сточных вод, тем самым меньше загрязняются водоёмы.

На предприятиях в цехах производства получают большое количество конденсата, который используют для мойки полов, автомашин, в прачечных.

Основными источниками загрязнения воздушного бассейна являются выбросы, образующиеся при производстве энергии (котельные установки) и выбросы автотранспорта, а также выбросы, сопутствующие основным технологическим процессам (производство сухого молока и молочных продуктов, сыродельное производство и пр.).

Для предотвращения и снижения выбросов автотранспортных средств проводят регулярное диагностирование двигателей на станциях технического обслуживания и регулировку двигателей для достижения допустимых норм вредных выбросов в отработанных газах, установку нейтрализаторов и пр.

Для очистки выбросов основных и вспомогательных цехов используют различные газопылеочистные установки и аппараты.

Большое внимание на предприятиях уделяется санитарному состоянию территории. Проезжие пути, пешеходные дорожки, погрузочно-разгрузочные площадки заасфальтированы. Приемники мусора располагают на специально отведенной площадке. На свободных участках территории произрастают зеленые насаждения.

7. РАСЧЁТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ Показателями общей экономической эффективности используемых ресурсов являются: показатели использования трудовых и материальных ресурсов и показатели использования основных фондов, оборотных средств и капитальных вложений.

При определении экономической эффективности в качестве величины экономического эффекта принимается экономия, полученная от снижения себестоимости продукции, в качестве затрат — дополнительные капитальные вложения, обусловившие эту экономию.

Расчёт капитальных вложений Таблица 7.1 — Сведения о стоимости оборудования участка розлива молока

Капитальные вложения по оборудованию К_В.О, руб, определяются по формуле

(7.1)

где Ц_О — цена оборудования оптовая, руб. (принимается Ц_О=1 719 224 руб.).

.

Капитальные вложения на строительные работы К_В.З., руб., определяются по формуле

(7.2)

где, А — площадь под оборудование, м² (принимается из раздела 3.1 А=144 м²);

Ц_КВ.М. — цена 1 м² площади, руб.(принимается Ц_КВ.М.=25 000 руб.).

.

Общие капитальные вложения К_В, руб., определяются по формуле

., (7.3)

.

Расчёт плановой себестоимости ремонта единицы оборудования Расчёт плановой себестоимости ремонта оборудования будет вестись на примере технического обслуживания оборудования, на остальные виды ремонта (малый и средний) — аналогично.

Основная заработная плата Ф_Т, руб., рассчитывается по формуле

(7.4)

где З_Т — затраты труда на ремонт, чел.-ч (принимаются по виду ремонтных работ из раздела 4.3 и сводятся в таблицу 7.2);

Т_С.Чср — средняя тарифная ставка часовая, руб. (принимается Т_С.Чср=26,02 руб.).

.

Премиальный фонд Ф_П, руб., определяется по формуле

(7.5)

где %П — процент премий (планируется 30 — 50%);

.

Основной фонд Ф_ОС, руб., определяется по формуле

(7.6)

.

Дополнительный фонд Ф_Д, руб., определяется по формуле

(7.7)

где Н_Д — процент доплат, % (планируется 8 — 15%).

.

Общий фонд Ф_ОБ, руб., определяется по формуле

. (7.8)

.

Отчисления в фонд «Единый социальный налог» Ф_ЕСН, руб., определяются по формуле

(7.9)

где Н_ЕСН — норматив отчислений, % (принимается 26%).

.

Затраты на материалы условно принимаются в размере 20% к стоимости всех расходов и определяются по формуле

(7.10)

.

Накладные расходы принимаются в размере 50% от всех затрат и определяют по формуле

. (7.11)

.

Данные по расчёту сводятся в таблицу.

Таблица 7.2 — Сведения по расчёту плановой себестоимости ремонта оборудования

Расчёт себестоимости 1 чел-ч затрат на ремонт оборудования Удельный вес тарифной заработной платы к общей заработной плате рабочих К₁, %, определяется по формуле

. (7.12)

.

Заработная плата на одного человека-часа К₂, определяется по формуле

(7.13)

.

Заработная плата с отчислениями в фонд «ЕСН» на 1 чел-ч К₃, руб., определяется по формуле

. (7.14)

.

Затраты на ремонт в пересчёте на одного чел-ч С, руб., определяются по формуле

(7.15)

.

Данные по расчёту сводятся в таблицу.

Таблица 7.3 — Сведения по расчёту себестоимости 1 чел-ч затрат на ремонт оборудования

Расчёт себестоимости ремонтных работ Себестоимость ремонтных работ С_Р, руб., определяется по формуле

(7.16)

;

;

.

Общие затраты на ремонт С_Р.ОБЩ, руб., определяются по формуле

. (7.17)

.

Расчёт эффективности ремонтных работ Амортизация оборудования А_О, руб., определяется по формуле

(7.18)

где Н_А.О. — норма амортизации оборудования, % (принимается 14,5%).

.

Амортизация здания А_З, руб., определяется по формуле

(7.19)

где Н_А.З. — норма амортизации здания, % (принимается 4,7%).

.

Амортизация основных фондов А_ОФ, руб., определяется по формуле

. (7.20)

.

Расчёт прироста прибыли Прирост прибыли ДП, руб., определяется по формуле

(7.21)

где С_БАЗ, С_ВНЕД — затраты на ремонт в аналогичной мастерской на 1 чел-ч, руб. .

Расчёт срока окупаемости Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений Т_О, лет, определяется по формуле

(7.22)

.

Нормативный срок окупаемости составляет 3 года.

Как видно из расчётов, проектирование участка розлива молока будет выгодным, так как капитальные вложения размером 6 092 874,8 рублей окупятся за 3 года, при этом предприятие получит 1 798 715,41 рублей прибыли; затраты на ремонт оборудования в пересчёте на 1 чел.-ч составят 183,27 рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В связи с возрастающей потребностью населения в молочных продуктах планируется строительство участка розлива молока в полиэтиленовые пакеты на Фёдоровском молочном заводе.

Соответствуя современным требованиям потребителей наиболее рациональным решением, является расфасовка продукции в пакет-«подушку».

Наиболее экономичной, дешевой и удобной упаковкой для молока сегодня являются пакеты из полиэтиленовых многослойных пленок. Строение пакета позволяет выдерживать механические нагрузки, не пропускать тепло и свет, достигать необходимой стерильности.

Проектируемый участок розлива молока в полиэтиленовые пакеты занимает 2 строительных прямоугольника с сеткой колонн 6×12 м. В нём планируется установить: пластинчатую пастеризационно-охладительную установку для проведения тепловой обработки; сепаратор-молокоочиститель; гомогенизатор; резервуар для пастеризованного молока; насос для подачи молока на розлив; автомат для розлива молока в полиэтиленовые пакеты.

Применение подобранного оборудования обеспечивает соответствие всех технологических режимов при производстве молочной продукции.

Согласно заданию для дипломного проектирования приведены описание устройства и принципа работы оборудования, его техническая характеристика. Рассчитана удельная нагрузка оборудования на основание и фундамент под сепаратор, что предотвращает его осадку и разрушение за короткие сроки.

На основании произведённого расчёта грузоподъёмных механизмов, подобрана ручная рычажная лебёдка, используемая для монтажных работ. Произведён технологический расчёт оборудования.

В организационной части изложены инструкции по основным правилам эксплуатации, основные ремонтные операции, рассчитан и составлен в табличном виде график ППР оборудования, описан порядок монтажа оборудования и произведён расчёт по затратам труда, количеству рабочих и затрачиваемых дней для осуществления монтажа.

В разделе «Охрана труда» изложены общие сведения по охране труда и правила техники безопасности при проведении работ по монтажу и ремонту оборудования.

В разделе «Охрана окружающей среды» представлены мероприятия, предотвращающие загрязнение водоёмов и воздушного бассейна.

Произведённые экономические расчёты подтверждают целесообразность проектирования участка розлива молока на Фёдоровском молочном заводе.

1 Анцыпович И. С., Попенко Л. Я. Охрана окружающей среды на предприятиях молочной и мясной промышленности. — М.: Агропромиздат, 1986. — 255 с. (Учебник и учеб. пособия для техникумов)

2 Беляев В. В. Охрана труда на предприятиях молочной и мясной промышленности. — М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982 — 288 с.

3 Бредихин С. А., Космодемьянский Ю. В., Юрин В. Н. Технология и техника переработки молока — М.: Колос, 2003. — 400 с.: ил. — ISBN 5 — 9532 — 0081 — 1.

4 Волчков И. И. Теплообменные аппараты для молока и молочных продуктов — М.: Пищевая промышленность, 1972 — 228 с.

5 Гаврилова В. А. Емкостное оборудование молочной промышленности. — М.: Агропромиздат, 1987. — 184 с.

6 Девисилов В. А. Охрана труда: Учебник — М.: Форум: ИНФА — М, 2004 — 400 с.: ил. — ISBN 5 — 8199 — 0041 — 3 (ФОРУМ), ISBN 5 — 16 — 987 — 6 (ИНФРА — М).

7 Золотин Ю. П., Френклах М. Б., Лашутина Н. Г. Оборудование предприятий молочной промышленности. — М.: Агропромиздат, 1985 — 270 с.

8 Красов Б. В. Эксплуатация, ремонт и наладка технологического оборудования молочной промышленности. — М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981. 328 с.

9 Красов Б. В. Ремонт и монтаж оборудования предприятий молочной промышленности. — 2-е изд. — М.: Лёгкая и пищевая пром-сть, 1982 — 240 с.

10 Кнышова Е. Н., Панфилова Е. Е. Экономика организации: учебник. — М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2008. — 336 с. — (Профессиональное образование) — ISBN 978 — 5 — 8199 — 0022 — 2 (ИД «ФОРУМ»), ISBN 978 — 5 — 16 — 710 — 6 (ИНФРА-М);

11 Липатов Н. Н. Руководство к лабораторным и практическим занятиям по курсу оборудования предприятий молочной промышленности. Издание 2-е, дополненное и переработанное. — М.: Пищевая промышленность, 1978. — 288 с.

12 Мамедова О. Ю. Современная экономика. Общедоступный курс. Ростов-наДону, издательство «Феникс», 1996, 608 с. — ISBN 5 — 85 880 — 230 — 3.

13 Притыко В. П., Лунгрен В. Г. Машины и аппараты молочной промышленности — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Пищевая промышленность, 1979. — 320 с.

14 Ростроса Н. К., Мордвинцева П. В. Курсовое и дипломное проектирование предприятий молочной промышленности. — 2-е изд., перераб. и допол. — М.: Агропромиздатю 1989. — 303 с.: ил. — ISBN 5 — 10 — 218 — 2.

15 Сурков В. П., Липатов Н. Н., Золотин Ю. П. Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Пищевая промышленность, 1983. — 432 с.

16 Томбаев Н. И. Справочник по оборудованию предприятия молочной промышленности — 2-е изд., перераб. и доп — М.: Пищевая промышленность, 1972. -543 с.

17 Чечевицына Л. Н. Экономика предприятия. Учебное пособие / Л. Е. Чечевицына. — Изд. 4-е доп. и перер. — Ростов н/Д: Феникс, 2005. — 384 с. (Среднее профессионально образование) — ISBN 5 — 222 — 5 764 — Х.