УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Ю.С. РЫБАКОВ, Д.А.ПИРМАГОМЕДОВ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ ОТРАСЛИ
Методические указания по практическим работам
Для студентов всех форм обучения специальности
26.02.02
«Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий»
Екатеринбург 2006
Практическое занятие 1. ВЫДАЧА ЗАДАНИЯ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Практические занятия будут касаться разработки отдельных разделов курсового и дипломного проектов.
Тематика курсового проекта связана с разработкой проекта строительства или реконструкции цеха или участка по производству хлебобулочных, кондитерских или макаронных изделий. При этом в исходных данных задаются: производительность цеха (участка, ассортимент выпускаемых изделий, требования к аппаратурному оформлению технологического процесса и место расположения предприятия.
Состав курсового проекта включает следующие разделы:
Введение 2-4 стр. (обоснование целесообразности строительства, технического перевооружения или реконструкции предприятия; обоснование выбора ассортимента).
1. Описание аппаратурно-технологических схем производства 5-8 стр.
2. Архитектурно-строительная часть 8-10 стр.
2.1. Проектирование производственных помещений
2.2. Проектирование подсобных помещений
2.3. Проектирование вспомогательных помещений
2.4. Проектирование складских помещений
2.5. Генеральный план предприятия
3. Санитарно-техническая часть 3-5 стр.
3.1. Отопление
3.2. Вентиляция и аспирация
3.3. Водоснабжение и канализация
4. Энергетическая часть 10-15 стр.
4.1. Теплоснабжение
4.2. Холодоснабжение
4.3. Газоснабжение
4.4. Снабжение сжатым воздухом
4.5. Электроснабжение
4.6. Автоматизация производственных процессов
4.7. Связь и сигнализация
5. Охрана труда и техники безопасности 2-3 стр.
6. Охрана окружающей среды 5-8 стр.
4.
Перечень графического материала: общий объем 3 листа формата А1
1. Генеральный план предприятия (масштаб 1:500) – 1 лист
2. Поэтажный план разработанного цеха (участка) (масштаб 1 : 100) – 1 лист
3. Разрезы разработанного цеха (участка) (масштаб 1 : 100) – 1 лист
Этот перечень приводится в задании на разработку курсового проекта.
Примерный состав дипломного проекта следующий:
Аннотация.
Оглавление.
Введение.
1. Описание пункта строительства (технического перевооружения, реконструкции) предприятия.
2. Описание проектируемого (реконструируемого, перевооружаемого) предприятия.
2.1. Описание генплана.
2.2. Характеристика производства.
3. Технологическая часть.
4. Спецчасть.
5. Технологическое оборудование.
6. Технохимический контроль, метрологическое обеспечение и сертификация производства.
7. Безопасность производства.
8. Охрана окружающей среды.
9. Сантехническая часть.
9.1. Водоснабжение.
9.2. Расход тепла на подогрев воды, отопление и вентиляцию.
9.3. Канализация.
10. Теплотехническая часть.
10.1. Теплоснабжение.
10.2. Холодоснабжение.
11. Электроснабжение.
12. Автоматизация.
13. Экономическая часть.
Выводы
Библиографический список
Состав и тематика дипломных проектов приводятся в «Методических указаниях к выполнению дипломных проектов», изданных в УрГЭУ в 2006 году. В них же приводится и библиографический список.
Практическое занятие 2. РАЗРАБОТКА ТЭО СТРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЯ. ФОРМИРОВАНИЕ ЕГО АССОРТИМЕНТА. СЫРЬЕВОЙ РАСЧЕТ
Для разработки технико-экономического обоснования проекта необходимо знать следующие данные:
численность населения в городе, районе;
перспективы роста населения;
имеющиеся предприятия пищевой промышленности;
их производительность;
транспортные возможности;
наличие сырья и полуфабрикатов;
нормы потребления тех или иных изделий пищевой промышленности и др.
После получения такой информации производится расчет производства этих изделий.
Расчет производственной мощности хлебозаводов
Мощность проектируемого хлебозавода определяется на основании данных по численности проживающих в конкретном населенном пункте и норм потребления изделий на душу населения.
На первом этапе определяется коэффициент прироста населения:
(1)
где Т - ежегодный естественный прирост населения, %, (Т =0,5-1,0);
t
-
количество лет, рассматриваемого периода, (5-10 лет)/
Численность населения на перспективу определяется умножением численности населения города в год проектирования на коэффициент прироста населения:
(2)
где Nu
– численность населения через 5-10 лет, тыс. человек;
Nq
– действительная численность населения, тыс. человек;
К
- коэффициент прироста населения.
Размер производственной мощности проектируемого предприятия рассчитывается, исходя из необходимого прироста производственных мощностей хлебозаводов города для удовлетворения потребности населения в хлебобулочной продукции на перспективу в 5-10 лет:
∆М = Мн
– М
q
, (3)
где ∆М
– необходимый прирост производственных мощностей предприятий города через 5-10 лет, т/сут;
Мн
–
необходимая суммарная производственная мощность предприятий города через 5-10, т/сут;
М
q
– суммарная производственная мощность предприятий города на момент проектирования, т/сут.
Необходимая суммарная производственная мощность предприятий города через 5-10 лет определяется по формуле (4)
(4)
где n
– норма потребления изделий на душу населения в сутки, г/сут. Принимается 350 г/сут.
Затем определяется суточная производственную мощность проектируемого предприятия по формуле (5):
(5)
где Км
– коэффициент использования мощности предприятия. Он принимается с учетом резерва производственной мощности на период остановок оборудования на капитальный ремонт, либо на случай временного увеличения спроса на изделия в разные дни недели или года. Обычно принимается 0,8.
Расчет производственной мощности кондитерских фабрик
Мощность проектируемой кондитерской фабрики определяется как и для хлебозаводов на основании данных по численности проживающих в конкретном населенном пункте и норм потребления изделий на душу населения. Расчет может вестись двумя путями.
По первому варианту вначале определяется коэффициент прироста населения:
(1)
где Т - ежегодный естественный прирост населения, %, (Т =0,5-1,0);
t
-
количество лет, рассматриваемого периода, (5-10 лет).
Численность населения на перспективу определяется умножением численности населения города в год проектирования на коэффициент прироста населения:
(2)
где Nu
– численность населения через 5-10 лет, тыс. человек;
Nq
– действительная численность населения, тыс. человек;
К
- коэффициент прироста населения.
Затем рассчитывается прирост населения:
∆
N
=
Nu
-
Nq
(3)
Размер суточной производственной мощности проектируемого предприятия рассчитывается, исходя из необходимого прироста производственных мощностей кондитерских предприятий города для удовлетворения потребности населения в кондитерских изделиях на перспективу в 5-10 лет:
(4)
где n
– норма потребления изделий на душу населения в сутки, г/сут.
Км
– коэффициент использования мощности предприятия. Он принимается с учетом резерва производственной мощности на период остановок оборудования на капитальный ремонт, либо на случай временного увеличения спроса на изделия в разные дни недели или года. Обычно принимается 0,7.
По второму варианту производственная мощность предприятия определяется по формуле:
(5)
где Кр
– поправочный коэффициент к нормам потребления (0,8-1,1) в зависимости от района;
А – расчетная численность населения;
n- норма потребления изделий на душу населения для данного района, кг/год.
Производительность единицы основного оборудования Пч
, кг/ч при выработке разнообразного ассортимента определяется по формуле:
( 6 )
где γ1
, γ2
, … γ
n
– удельный вес каждого вида изделий, %;
n
1
,
n
2
, …
nn
– часовая производительность при работе только на одном виде изделий, кг;
к
– коэффициент, учитывающий время перерывов на смену видов изделий, равный 0,98.
Годовая производственная мощность Пг
, т линии (агрегата) равна:
Пг
= Пч
.τ.Д.Кп
, ( 35 )
где τ – количество часов работы в сутки согласно установленному режиму сменности за вычетом регламентированного времени, равного в среднем 30мин, ч;
Д – число рабочих дней в году;
Кп
– поправочный коэффициент для расчета годовой мощности, учитывающий снижение производительности основного технологического оборудования в летнее время, равный 0,95-0,98 в зависимости от экономического района.
Определив мощность ведущего оборудования по каждой группе изделий, мощность и объем выпуска изделий каждого производства (цеха) и пронумеровав их, получают производственную мощность и объем выпуска продукции предприятием в целом.
Для выполнения технологического расчета при проектировании кондитерской фабрики (цеха) необходимо иметь данные о сменной, суточной и годовой выработке кондитерских изделий по каждой группе. При выполнении проекта нового предприятия в задании приводится мощность, по которой определяется выработка изделий заданных групп в смену и сутки с учетом указанного режима работы предприятия. Результаты расчета представляются в виде таблицы 2.1.
Таблица 2.1 – Режим работы цеха (предприятия) и групповой ассортимент
| Изделия |
Процент к общей выработке цеха |
Выработка товарной продукции, т |
Вид завертки, расфасовки |
|||
| В смену |
В сутки |
В год |
||||
| Конфетный цех |
||||||
| Конфеты с помадными корпусами |
||||||
| Конфеты без помадок |
||||||
| Итого |
||||||
| Пастило-мармеладный цех |
||||||
| Мармелад фруктовый «Яблочно-фруктовый» |
||||||
| Мармелад желейный на пектине «Абрикос» |
||||||
| Зефир на пектине «Ванильный» |
||||||
| Итого |
||||||
| Всего |
||||||
Производственная мощность пекарен
Производственная мощность пекарен определяется количеством и технической производительностью установленных хлебопекарных печей.
Условной единицей производственной мощности пекарни, как и хлебозаводов, является 1 т в сутки штучного формового хлеба массой 1 кг из ржаной обойной муки.
Суточная производительность пекарни определяется по формуле:
где Н
– количество изделий в контейнере для ротационной печей, или на подиках для подиковых печей, шт;
m
– масса изделия, кг;
12 – число часов работы печи в сутки (расчетное);
Т –
продолжительность выпечки, мин.
Выбор и обоснование ассортимента изделий
Хлебопекарная промышленность Российской Федерации вырабатывает различные виды хлебных изделий, включающие более 1000 наименований.
Ассортимент хлебных изделий отличается как компонентами, входящими в состав рецептур изделий, так и внешним видом. Изделия могут быть приготовленными только из муки, воды, дрожжей и соли, а могут включать достаточно разнообразное сырьё (сахар – песок, жировые продукты, молочные продукты, орехи, изюм и др.). Хлебные изделия могут вырабатываться формовыми и подовыми. Формовые изделия могут вырабатываться прямоугольной формы, квадратной и круглой. Подовые изделия могут иметь круглую или овальную форму. Могут вырабатываться в виде лепёшек, батонов, плетёнок, ватрушек, хал и т.д.
Хлебные изделия могут быть предназначены как для широких слоёв населения, так и для профилактики и лечения различных заболеваний, могут вырабатываться как неупакованными, так и упакованными.
С целью систематизации всех видов хлебных изделий, вырабатываемых в России, предусмотрено деление их на группы в соответствии с отраслевым разделом общероссийского классификатора продукции. Таким образом, все хлебные изделия делятся на хлеб (из пшеничной муки, ржаной и их смесей), булочные изделия, мелкоштучные булочные изделия, изделия пониженной влажности, пироги, пирожки и пончики.
Выбор ассортимента хлебобулочных изделий обусловлен либо экономическими соображениями, либо большой потребительской способностью определенных изделий, либо соображениями экологической ситуации в населенном пункте. В основном же выбор ассортимента изделий на проектируемом предприятии заключается в наиболее полном обеспечении населения изделиями с учетом уже выпускаемых изделий на других предприятиях города.
Практическое занятие 3. РАСЧЕТ ЗАПАСОВ СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБА И ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ, ПЛОЩАДЕЙ ДЛЯ ЕГО ХРАНЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ
Потребность основного и дополнительного сырья определена расчетом, исходя из суточной выработки изделий, норм расхода сырья по рецептуре и выхода готовых изделий. Выход готовых изделий и нормы расхода приведены в специальных рецептурах
Расчет суточного расхода сырья идет по следующей схеме
.
Расчет суточного расхода муки производится по формуле:
Ммс = Рс . 100/Вх (1)
Где Рс – суточная выработка данного сорта изделия, кг/сут,
Вх – выход готового изделия, %,
Ммс – суточный расход муки, кг/сут.
Суточный расход соли рассчитывается по формуле:
Мсс = Ммс . Сс/100 (2)
Где Сс – дозировка соли по унифицированной рецептуре, %
Мсс – суточный расход соли, кг/сут
Суточный расход сахара рассчитывается по формуле:
Мсахс = Ммс . Ссах/100 (3)
Где Ссах – дозировка сахара по унифицированной рецептуре, %
Мсахс – суточный расход сахара, кг/сут
Суточный расход растительного масла для смазки оборудования ведут по следующей формуле:
Мм.р.с = Рс . q (4)
Где q – норма расхода растительного масла, кг/т
Рс – суточное производство хлебобулочных изделий, т
Мм.р.с – суточный расход растительного масла, кг
Расчеты других видов сырья ведется аналогично. Результаты расчета заносятся в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Расчет суточного расхода сырья
| Наимено-вание изделий |
Суточ- Ная вырабо-тка, кг |
Выход изде- лий, % |
Мука |
Соль, кг |
Дрожжи прессо- ванные, кг |
Марга- рин, кг |
Масло расти- тельное, кг |
|
| Сорт |
Масса, кг |
|||||||
| Хлеб … |
||||||||
| Батон … |
||||||||
| Булка … |
||||||||
| Итого |
||||||||
Расчет запасов сырья и площадей для его хранения производится по следующей схеме
В начале рассчитывается количество скоропортящегося сырья, а затем нескоропортящегося.
Количество сырья на хранении рассчитывается по формуле:
Мзап = Мс . n (5)
Где Мзап – количество сырья на хранении, кг
Мс – суточный расход сырья, кг
n- срок хранения, сут
Нагрузка на 1 м2
пола хранилища при использовании средств механизации с учетом проездов определяется по нормативам, которые даны в приведенной выше литературе.
Площадь хранилищ рассчитывается по формуле:
S = Мзап/Н (6)
Где Мзап – количество сырья на хранении, кг
Н – нагрузка на 1 м2
пола, кг/ м2
S – площадь для хранения, м2
.
Результаты расчетов заносят в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 - Расчет запасов сырья и площадей для хранения
| Наименование сырья |
Суточный расход сырья, кг |
Срок хранения, сут |
Количество сырья на хранении, кг |
Нагрузка на 1 м2
|
Площадь для хранения, м2
|
| Скоропортящееся сырье:
|
Из табл.3.1 |
||||
| Дрожжи прессованные |
|||||
| Маргарин |
|||||
| Яйца |
|||||
| Молоко |
|||||
| Масло животное |
|||||
| Итого: |
|||||
| Нескоропорящееся сырье |
Из табл. 3.1 |
||||
| Мука
|
|||||
| Сахар-песок |
|||||
| Масло растительное |
|||||
| Соль |
|||||
| Патока и т.д. |
|||||
| Итого нескоропортя- Щееся сырье |
|||||
| Итого сырья |
Расчет технологического оборудования
Расчет емкости склада бестарного хранения муки
В начале ведется расчет количества силосов для каждого сорта муки по формуле:
Nc = Mм.зап /Vс (6)
Где Мм.зап – семисуточный запас муки, т
Vс – полная емкость силоса, т (обычно 30 т)
Nс – количество силосов для хранения семисуточного запаса муки, шт (округляется до целого числа)
Характеристика силосов берется из приведенной выше литературы. Дополнительно берется 1-2 силоса для дегазации. Результаты расчетов сводятся в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 - Расчет емкости склада бестарного хранения муки
| Сорт муки |
Суточный расход муки, т |
Складской запас муки |
Характеристика силосов |
Количество силосов |
|
| Марка |
емкость |
||||
| Мука пше- ничная в/с |
Из табл 3.1 |
||||
| Пшеничная 1с |
|||||
| Ржаная обди-рная и т.д. |
|||||
| Итого: |
|||||
В бестарном складе предусматривается суточный запас муки в мешках, количество которых определяется по формуле:
Ксут = Ммс/Qм (7)
Где Ксут – количество мешков с мукой данного сорта, шт
Ммс – суточный запас муки, кг
Qм – масса муки в мешке, кг (обычно 50 кг)
Количество штабелей мешков
Ш = Ксут/(5х8) (8)
Где Ш – количество штабелей
3х8 – количество мешков в штабеле при укладке их тройками в 8 рядов (возможна укладка пятериками в 8 рядов)
Ксут – количество мешков с мукой данного сорта.
Площадь для хранения муки в мешках определяется по формуле
Sм = Ммс/Н (9)
Где Н – нагрузка на 1 м2
пола, кг (Н = 800 кг/ м2
)
Расчет емкостей для бестарного хранения дополнительного сырья (в жидком виде)
Расчет емкости для хранения сахарного раствора производится по формуле:
Vсах = Мсах . 100 . tхр . k/Ссах (10)
Где Мсах – суточный расход сахара на предприятии, кг
k-коэффициент увеличения объема при растворении (k = 1,25)
tхр – срок хранения жидкого сахара, сут (tхр = 2 сут)
Ссах – концентрация сахарного раствора, кг/100 л (Ссах = 63 кг/100 л раствора)
Количество емкостей для хранения сахарного раствора равно
n=Vсах /V (11)
где V – объем одного сборника для сахарного раствора, л.
Расчет емкости для хранения жидкого жира (маргарина, масла растительного) производится по формуле:
Vж = Мжс . k . tхр/d (12)
Где Мжс – суточный расход жира, кг
d-относительная плотность жира (0,98 - для маргарина, 0,92 – для растительного масла)
k-коэффициент увеличения объема при растворении (k = 1,2)
tхр – срок хранения жира, сут
Расчет оборудования для хранения молока производится по формуле:
Vмол = Ммол.с/1,03 (13)
Где Ммол.с – суточный расход молока, кг
1,03 – удельный вес молока, кг/л
Для хранения молока применяют молочные танки. Срок хранения молока не более 1 суток.
Расчет оборудования для хранения патоки производится по формуле:
Vп = 15. Мп.с/1,4 (14)
Где Мп.с – суточный расход патоки, т (из таблицы 1)
15 – срок хранения патоки, сут
1,4 – удельный вес патоки, кг/л.
Задание.
Сделать расчет запасов сырья и технологического оборудования для его хранения для хлебозавода, производящего 200 кг хлеба ржаного формового, 500 кг пшеничного формового, 100 кг батонов нарезных, 150 кг булочной мелочи.
Практическое занятие 4. РАСЧЕТ ЗАПАСОВ СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ, ПЛОЩАДЕЙ ДЛЯ ЕГО ХРАНЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ
Потребность основного и дополнительного сырья определена расчетом, исходя из суточной выработки изделий, норм расхода сырья по рецептуре и выхода готовых изделий. Выход готовых изделий и нормы расхода приведены в специальных рецептурах
Для выполнения технологического расчета по курсовой работе достаточно выбрать 2-3 сорта изделий. При выборе ассортимента необходимо учитывать используемое сырье, форму изделий, способы отделки, завертки, расфасовки. Результаты выбора ассортимента заносятся в таблицу 4.1 или 4.2.
Таблица 4.1 -Выбор ассортимента кондитерских изделий
| Изделия |
Процент к общей выработке цеха |
Выработка товарной продукции, т |
Вид завертки, расфасовки |
|||
| В смену |
В сутки |
В год |
||||
| Конфетный цех |
||||||
| Конфеты с помадны-ми корпусами |
29,6 |
6,8 |
13,6 |
3320 |
В перекрутку |
|
| Конфеты без помадок |
29,6 |
6,8 |
13,6 |
3320 |
В перекрутку |
|
| Итого |
100 |
|||||
| Пастило-мармеладный цех |
||||||
| Мармелад фруктовый «Яблочно-фруктовый» |
32,2 |
2 |
4 |
976 |
Весовой |
|
| Мармелад желейный на пектине «Абрикос» |
32,2 |
2 |
4 |
976 |
<
p>Коробка
|
|
| Зефир на пектине «Ванильный» |
19,4 |
1,2 |
2,4 |
586 |
Весовой |
|
| Итого |
||||||
Таблица 4.2 - Выбор ассортимента по цеху (на примере шоколадного цеха)
| Изделия |
Процент к общей выработке |
Выработка товарной продукции, т |
Вид завертки, расфасовки |
||
| В смену |
В сутки |
В год |
|||
| Шоколад плиточный |
29,6 |
6,8 |
13,6 |
3320 |
В фольгу |
| Шоколад с начинкой |
В фольгу |
||||
| Конфеты шоколадные |
|||||
| Какао порошок |
|||||
| Всего |
|||||
На следующем этапе производится расчет сырья и полуфабрикатов, поступающих «со стороны». Для этого необходимо знать ассортимент (таблицы 4, 5) и унифицированную рецептуру, в которой приводятся нормы расхода сырья и полуфабрикатов на 1 т незавернутых изделий. Результаты расчетов расходов сырья, приводятся в таблице 4.3.
Таблица 4.3 - Расчет расходов сырья по цеху (на примере шоколадного цеха)
| Сырье и полуфабрикаты |
Шоколад плиточный |
Шоколад с начинкой |
Шоколадная глазурь |
Какао порошок |
Всего |
||||||
| На 1 т, кг |
В смену, кг |
На 1 т, кг |
В смену, кг |
На 1 т, кг |
В смену, кг |
На 1 т, кг |
В смену, кг |
В смену, кг |
В сутки, кг |
В год, кг |
|
| Сахарная пудра |
|||||||||||
| Какао тертое |
|||||||||||
| Какао масло |
|||||||||||
| И т.д. |
|||||||||||
Затем осуществляется расчет площади складов сырья и готовой продукции. При этом учитываются нормируемые запасы сырья, нормативы хранения и нормы укладки сырья и продукции на 1 м2
. Расчеты производятся по формулам, приведенным при расчетах сырья для хлебобулочных изделий. Результаты расчета представляются в виде таблиц 4.4 и 4.5.
Таблица 4.4 - Расчет складов сырья
| Сырье и полуфабрикаты «со стороны» |
Расход, кг/сут |
Норма хранения, сут |
Подлежит хранению на складе, т |
Норма укладки на 1 м2
|
Необходимая площадь, м2
|
| Склад основного сырья |
|||||
| Сахар |
|||||
| Мука |
|||||
| Крахмал |
|||||
| Соль |
|||||
| Пищевая сода |
|||||
| Углекислый аммоний |
|||||
| Склад орехового сырья |
|||||
| Какао бобы |
|||||
| Орехи |
|||||
| Какао порошок |
|||||
| Склад скоропортящегося сырья |
|||||
| Сливочное масло |
|||||
| Маргарин |
|||||
| Кондитерский жир |
|||||
| Молоко |
|||||
| Фруктовые припасы |
|||||
| Меланж |
|||||
| Склад фруктово-ягодного сырья |
|||||
| Яблочное пюре |
|||||
| Фруктовое пюре |
|||||
| Подварки |
|||||
| Склад вкусовых и красящих веществ |
|||||
| Эссенции |
|||||
| Пищевые кислоты |
|||||
| Спирт |
|||||
| Вино |
|||||
| Коньяк |
|||||
Таблица 4.5 - Расчет площади склада готовой продукции
| Изделия |
Выработка, кг/сут |
Нормативный срок хранения, сут |
Подлежит хранению на складе, т |
Норма укладки на 1 м2
|
Необходимая площадь склада, м2
|
| Конфеты, завернутые в «перекрутку» |
5 |
0,77 |
|||
| Конфеты расфасованные 1/300 |
5 |
0,38 |
|||
| Итого |
10 |
Практическое занятие 5. РАСЧЕТ РАСХОДА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Источником теплоснабжения для предприятий кондитерской промышленности могут быть собственная котельная или посторонний централизованный источник тепла. Расчет тепловой энергии складывается из расходов горячей воды и пара на:
- технологические нужды;
- хозяйственно-бытовые нужды;
- санитарно-технические (отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха.
В качестве теплоносителя для технологических нужд используется насыщенный пар (без присутствия гидрозина или других канцерогенных веществ) давлением 0,05 - 1,0 МПа (для специализированных шоколадных цехов 0,8 – 1,0; для других цехов 0,05 – 0,6 МПа).
Теплоносителем для системы вентиляции и отопления служит высокотемпературная вода с параметрами 150 – 70о
С, 130 – 70о
С; для горячего водоснабжения – высокотемпературная вода тех же параметров. Возможно использование для этих целей пара давлением 0,3 МПа- для нужд вентиляции и 0,07 МПа- для отопления.
Возвращаемый в котельную конденсат для системы отопления и вентиляции принимается за 100%, для производственного пароснабжения – 80%, системы горячего водоснабжения 90%.
Расход пара на технологические нужды может быть определен по нормам потребления отдельными аппаратами и машинами или по укрупненным показателям (таблица 5.1).
Таблица 5.1 - Укрупненные показатели расхода пара на технологические нужды
| Группы кондитерских изделий |
Расход пара на 1 т, кг |
| Карамель |
1300 |
| Конфеты |
1200 |
| Мучные кондитерские изделия |
130 |
| Шоколадные изделия |
1000 |
| Пастило-мармеладные изделия |
1600 |
Расход пара на технологические нужды определяется по формуле:
Дт = Σ Рi . qi (14)
Где Р – часовая производительность по готовой продукции, т/ч;
q-удельный расход пара, кг/т.
Расход пара на отопление рассчитывается по формуле:
До = Qm . 3,6 /(iп – iк) . η (15)
Где iп – энтальпия пара (2666,6 кДж/кг); iк – энтальпия конденсата (375,6 кДж/кг);
Qm – максимальный тепловой расход на отопление, Вт; η –КПД теплообменника (0,95).
Расход теплоты на отопление здания (Qm) определяется по формуле:
Qm = X . V (tср - tн) (16)
Где Х – удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м3
К) – определяется по таблице 5.2; V – наружный объем или объем отапливаемой части, м3
; tср - средняя температура отапливаемого помещения (18 – 20о
С); tн – расчетная зимняя температура наружного воздуха для отопления (для Екатеринбурга –10о
С).
Таблица 5.2 - Удельная характеристика здания для кондитерских фабрик
| V, тыс.м3
|
Х, Вт/(м3
|
|
| Для отопления |
Для вентиляции |
|
| 0-10 |
0,52-0,54 |
1,04-1,07 |
| 10-20 |
0,5-0,51 |
0,97-1,0 |
| 20-30 |
0,46-0,48 |
0,93-0,94 |
| 30-50 |
0,44-0,45 |
0,9-0,92 |
| 50-80 |
0,4-0,43 |
0,85-0,86 |
| 80-100 |
0,35-0,36 |
0,84-0,85 |
Расход пара на вентиляцию определяется по формуле:
Дв = Qв . 3,6 /(iп – iк) . η (17)
Где Qв – часовой расход количества теплоты на подогрев воздуха, определяемый по формуле:
Qв = L . 0,278 γ (tпр - tн) (18)
Где γ – плотность воздуха при конечной температуре после нагрева (1,205 кг/м3
); tпр, tн - температура приточного и наружного воздуха; L – количество приточного воздуха, определяемое по формуле:
L = Qизб/ 0,278 γ (tух - tпр) (19)
Где Qизб – избыточное количество теплоты, выделившееся в помещении, Вт (20000 Вт); tух, tпр – температура уходящего и приточного воздуха.
Температура вводимого воздуха принимается в теплый период года равной расчетной температуре наружного воздуха, а в переходный и холодный период года на 5-8о
С ниже расчетной температуры в рабочей зоне (средней температуры отапливаемого помещения). Температуру уходящего воздуха из пекарных, обжарочных, вафельных, шоколадных отделений кондитерских фабрик следует принимать на 3-4о
С выше температуры воздуха в рабочей зоне.
Расход пара на хозяйственно-бытовые нужды определяется по формуле:
Дх = Qх . 3,6 /(iп – iк) . η (20)
Где Qх – количество теплоты на подогрев воды на хозяйственно-бытовые нужды, определяемое по формуле:
Qх = W . C (tо - tк)/3,6 (22)
Где W – расход воды на хозяйственно-бытовые нужды (800 кг/ч);
С – удельная теплоемкость воды (4,19 кДж/кг.К); tо, tк – начальная и конечная температура воды (10 и 75о
С).
Суммарный расход пара на производство равен:
Д = Дт + До + Дв + Дх (23)
Без учета возврата тепла с конденсатом часовой расход топлива определяется по формуле:
А = Д . q/ 1000 (24)
Где q – удельный расход условного топлива на 1 т пара, кг/т (для мазута - 54 кг/т).
Практическое занятие 6. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Технологическая схема производства хлебобулочных изделий включает в себя последовательность отдельных технологических этапов и операций, выполнение которых позволяет получать изделия, отличающиеся наилучшим качеством.
Хлебозаводы, пекарни, цехи по производству хлеба, сухарных, бараночных, мучных кондитерских изделий и другой продукции, основным сырьем для которых является мука, в соответствии с принятыми технологическими схемами и нормами проектирования включают следующие отделения:
приема, хранения и подготовки основного и дополнительного сырья к производству;
расходных емкостей для приготовления сырья и полуфабрикатов;
приготовления полуфабрикатов;
разделки теста;
выпечки изделий, выстойки сухарных плит, сушки сухарей;
остывочное отделение с участками упаковки и фасовки продукции;
экспедиции.
Подготовка сырья к производству
Подготовку сырья к производству и другие операции рассмотрим на примере аппаратурно-технологическая схем производства формовых (рисунок 1) и подовых (рисунок 2) хлебобулочных изделий.
Сырье для производства хлеба и булочных изделий подразделяется на основное и дополнительное. Для производства хлеба используется основное сырье (мука, вода, дрожжи, соль). Подготовка сырья к производству должна осуществляться согласно «Сборника технологических инструкций для производства хлеба и хлебобулочных изделий», «Инструкции по предотвращению попадания посторонних предметов в продукцию хлебопекарного производства» и СанПиН 2.3.4.545-96. Потребность в сырье определяется расчетом исходя из количества вырабатываемых изделий, норм расхода сырья по рецептурам, принятых норм выходов хлебобулочных изделий и норм продолжительности хранения.
Мука.
На заводе используется мука пшеничная высшего сорта и первого сортов. Мука поступает на хлебозавод автомуковозами марки К-1040-2Э, который с помощью разгрузочного рукава марки М-127 присоединяется к приемному щитку марки ХЩП-2 (поз. 8).
По материалопроводу через дисковые переключатели, подается в силоса марки ХЕ-160А (поз. 9), с помощью воздуха, вырабатываемого компрессором автомуковоза для хранения. Воздух из силоса удаляется через плотную ткань. Затем роторными питателями марки М-122 (поз. 6) мука из силосов направляется в циклон УЦ-45 (поз. 12), который соединен с осадительным бункером. Далее мука поступает в просеиватель марки Ш2-ХМВ(поз. 13). Просеянная мука поступает в промежуточную емкость (поз. 14). После взвешивания на весах ДМ-100 (поз. 15) мука поступает в бункер для отвешенной муки, а затем по материалопроводу поступает в производственный бункер М-111 (поз. 16). Далее мука поступает на замес опары и теста по материалопроводу, с помощью дозатора сыпучих компонентов Ш2-ХДА (поз. 18).
При хранении муки необходимо знать и выполнять меры по предотвращению ее порчи. Емкости, бункера обрабатываются трехпроцентным уксусным раствором, проветриваются, просушиваются. Силоса и бункера очищаются один раз в месяц.
Магнитную очистку проводят для удаления металлических примесей. Подъёмная сила магнита должна быть не менее 8 кг на 1 кг собственной массы магнита. Сходы с магнитов укладывают в пакет и сдают в лабораторию. Внедрение металломагнитной примеси, и измерение ее, размеров проводят по ГОСТ 20239-74. Результаты проверки и очистки мукопросеивательной системы записываются в специальном журнале.
Муку перед подачей на производство проверяет технолог в соответствии с действующей нормативной документацией, после чего дает указания об использовании данной партии муки. Мука должна по всем своим показателям отвечать требованиям ГОСТа 26574-85.
Поваренная соль
. В солерастворитель Т1-ХСБ-10 (поз. 12) засыпают соль, затем наливают воду и с помощью насоса осуществляют перемешивание до определенной плотности. Затем соль по трубопроводам подается в расходную емкость (поз. 14) на производство в виде солевого раствора. При отстаивании солевого раствора посторонние примеси обычно оседают на дно. Поэтому по мере накопления осадка следует периодически проводить чистку солерастворите-ля. Соль поступает на приготовление теста по материалопроводу 4. Соль должна соответствовать требованиям ГОСТа 13830-97.
Хлебопекарные дрожжи
. Дрожжи используются прессованные, которые хранятся в емкости для дрожжей (поз. 13). На приготовление опары дрожжи используются в виде дрожжевой суспензии, которая готовится в бачке (поз. 15). На замес опары дрожжевая суспензия поступает по материалопроводу 3. Дрожжевая суспензия дозируется с помощью дозатора жидких компонентов ВНИИХП-05 (поз. 16). Дрожжи должны отвечать требованиям ГОСТа 171-81.
Вода
. Вода на хлебозавод поступает из городского водопровода и расходуется на следующие нужды:
-технологические;
- санитарно-бытовые;
- хозяйственно-питьевые.
Вода на замес опары и теста подается из бачка (поз. 11) по материалопроводу 2. Откуда поступает в дозировочную станцию марки ВНИИХП-05 (поз. 16, 21). На заводе предусмотрен 8-ми часовой запас холодной и 4-х часовой запас горячей воды. Холодная вода поступает из городского водопровода, горячая - из собственной котельной. Баки с водой находятся в закрытом помещении. Из баков вода насосом поступает на дозировочные станции и на другие производственные нужды. Вода должна отвечать требованиям ГОСТа 2874-82.
Растительное масло
. На хлебозаводе растительное масло используется для смазки форм. Условия и сроки хранения некоторых видов сырья приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 - Условия и сроки хранения сырья
| Наименование сырья |
Срок хранения |
Условия хранения: |
| Мука |
7 дней |
При температуре 8°С, W =
|
| Дрожжи прессованные |
З дня |
При температуре от 0°С до 4°С, на стел лажах |
| Соль |
15 дней |
При W =
|
| Масло растительное |
15 дней |
W=75% Т=150
|
Аппаратурно-технологическая схема производства формовых хлебобулочных изделий представлена на рисунке 1.
Производство начинается с подготовки сырья. Мука на предприятие доставляется автомуковозами. С автомуковоза мука подается на приемный щиток (поз. 8) и по трубопроводу через дисковые переключатели поступает в силосы марки ХЕ -160А (поз.9) для хранения. Затем роторным питателем мука из силосов направляется в промежуточную емкость (поз. 12), которая находится над просеивателем (поз. 13) и далее в промежуточную емкость (поз. 14). Просеивание муки осуществляется с целью удаления посторонних частиц с помощью просеивателя Ш2-ХМ2В. При просеивании мука разрыхляется, согревается и насыщается воздухом. Для удаления из муки металлопримесей предусмотрены магнитоуловители. После взвешивания на весах (поз.15) мука подается в производственные бункера, а затем в дозатор МД-100 (поз 16). Предусмотрено также тарное хранение муки в мешках. Далее из которого дозируется в тестомесильную машину (поз. 17).
Работу аэрозольтранспорта обеспечивает компрессорная станция, оборудованная компрессором (поз.4), ресивером (поз.5) и фильтром (поз.З). Для равномерного распределения сжатого воздуха при всех режимах работы перед питателем установлены ультразвуковые сопла (поз.6).
При тарном хранении сахар поступает и хранится в мешках; дрожжи, маргарин, яйца — в ящиках, жиры — в бочках. Скоропортящееся сырье хранится в холодильных камерах.
При бестарном хранении соль, сахарный сироп, дрожжевое молоко, жиры, молочная сыворотка доставляются специализированным автотранспортом. При поступлении в жидком виде сырье перекачивается по трубопроводам в расходные бачки и оттуда через дозирующие устройства — на замес.
Подача жидких компонентов к тестомесильной машине осуществляется дозировочными станциями Ш2-ХДМ (поз. 18), питающимися от расходных баков (поз.20и21).
Опара замешивается в тестомесильной машине А2-ХТТ (поз. 17) и подается на брожение в шестисекционный бункерный агрегата И8-ХТА-6 (поз. 19). Выброженная опара подается насосом на замес теста. Тесто бродит в емкости (поз.22). Отсюда оно поступает в делитель А2-ХТН (поз.23). Далее заготовки с помощью маятникового укладчика (поз.1) загружаются в ячейки люлек расстойного шкафа РЗ-ХРЖ (поз.2). Здесь они находятся 40-50 мин. Расстоявшиеся заготовки пересаживаются на под печи (поз.25), в рабочей камере которой осуществляются гигротермическая обработка и выпечка. Выпеченные изделия с помощью укладчика (поз.26) загружаются в контейнеры (поз.27) и направляются в остывочное отделение и экспедицию.
Общая длительность технологического процесса приготовления формового хлеба, начиная с приемки муки и кончая выдачей готовой продукции, составляет 9-10 ч.
Рисунок 1 - Аппаратурно-технологическая схема производства формовых хлебобулочных изделий.
Аппаратурно-технологическая схема производства подовых хлебобулочных изделий представлена на рисунке 2.
Подготовка основного и дополнительного сырья проводится аналогично первой линии.
Тесто готовят опарным способом. Замес опары и теста производится непрерывно в тестоприготовительном агрегате И8-ХТА-6. В состав агрегата входят:
две дозировочных станции Ш2-ХДМ (16) для дозирования жидких компонентов, две тестомесильные машины А2-ХТТ (17) (одна для замеса опары, другая -для теста), шестисекционный бункер для брожения опары И8-ХТА-12/2(18), корыто для брожения теста (19).
Рисунок 2 - Аппаратурно-технологическая схема по производству подовых хлебобулочных изделий
Опара готовится влажностью 43% из 60% муки (от её общего количества), воды и дрожжевой суспензии в тестомесильной машине А2-ХТТ в течение 10 минут. Начальная температура опары 23-27°С. Нагнетателем И8-ХТА-12/3 опару подают, используя поворотный лоток, в одну из секций шестисекционного бункера для брожения опары (18). Когда начинается загрузка последней секции бункера, первая попадает под разгрузку. Готовность опары определяется по кислотности равной 2,5 - 3,5 град. Конечная температура опары на 5 -7°С выше начальной и составляет 30 - 32°С. Разгрузка готовой опары осуществляется через отверстие в днище бункера и дозатором опары И8-ХТА-12/4 подается на замес теста. Тесто замешивается из опары, воды, муки (40 %) и дополнительного сырья, предусмотренного рецептурой, в машине непрерывного действия А2-ХТТ в течение 8-12 минут. Влажность теста 42%, начальная температура теста 30°С. Тесто бродит 30 - 40 минут в корыте для брожения (19). Выброженное тесто по тестоспуску подается в тесто делительную машину А2-ХТН (20), где тесто делится на куски равной массы. Затем куски теста округляются округлителем Т1-ХТН (21). После этого округленные тестовые заготовки поступают в тестозакаточную машину ХТЗ-1 (22). Далее тестовые заготовки направляются в расстойный шкаф Т1-ХР2-3-60 (23) на расстойку. По истечению времени расстойки (40 - 50 минут) тестовые заготовки конвейером (24) пересаживаются на под туннельной печи Г4-ПХЗС-25.
Параметры выпечки: температура 200-220°С, продолжительность 21мин. После выпечки готовые изделия направляются на циркуляционный стол ХХ-Г (27), а затем в лотковые контейнеры системы Гидропищепрома (28). Готовая продукция отправляется в остывочное отделение, а затем через экспедицию в торговую сеть.