Pārtikas ražošanas tehnoloģiskās iekārtas, lekcijas meistariem. Pārtikas ražošanas pamatprocesi. Drošības prasības. Ergonomika
Lekciju piezīmes
Kursā “Pārtikas ražošanas un rūpniecības vispārējā tehnoloģija” virzienā 6.090220 “Inženiermehānika”
1. tēma. Vispārīga informācija par uzturvērtību, pārtikas produktu uzturvērtību, pārtikas izejvielu sastāvu un īpašībām.
1.1. Kursa “Pārtikas ražošanas un rūpniecības vispārējā tehnoloģija” priekšmets un saturs.
Tiek dota Ukrainas agrorūpnieciskā kompleksa uzņēmumu klasifikācija augu un dzīvnieku izejvielu un zivju pirmatnējai pārstrādei (pirmā uzņēmumu grupa) un dažādu pārtikas produktu ražošanai uz tās bāzes (otrā uzņēmumu grupa). . Dots kursa programmā iekļauto jautājumu saraksts: vispārīga informācija par pārtikas produktiem, augu un dzīvnieku izcelsmes izejvielu raksturojums, pārtikas saglabāšanas mikrobioloģija, izejvielu un produktu saglabāšanas principi no bojāšanās. Turklāt tiks apsvērta tehnoloģija visu veidu uzskaitīto izejvielu saglabāšanai aukstumā, tostarp dzesēšanas metodes, modificētas gāzes atmosfēras (MGA) izmantošana un sasaldēšanas metodes. Saistībā ar zivju izejvielu pārstrādi tiks pētītas sālīšanas, žāvēšanas, kūpināšanas, konservu un lopbarības zivju miltu ražošanas metodes.
Sadaļā “Izejvielu konservēšanas tehnoloģija” tiks aplūkotas metodes pusfabrikātu sagatavošanai konservēšanai visu veidu izejvielām: augu, dzīvnieku un zivju.
1.2. Augu, dzīvnieku un zivju izcelsmes izejvielu ķīmiskais sastāvs.
Augu izejvielas.
Tam ir liela dažādība. Tātad mitruma satura svārstības izejvielās ir no 14 līdz 90 procentiem vai vairāk, un saistībā ar to ir ierasts to sadalīt atsevišķās grupās: graudu milti, dārzeņi, augļi, ogas. Dārzeņus savukārt iedala veģetatīvās formās, ar bumbuļsakņu augiem, stublājus, augļus, bet augļus sēklām un kauleņaugļos.
Augu materiālu sausnas galvenā sastāvdaļa ir ogļhidrāti, to daudzums vairumā gadījumu sasniedz 70-75%, ar krasām svārstībām sākotnējā stāvoklī no 2% (gurķi) līdz 65% (pākšaugu sēklas) un 70-80%. (graudaugi).
Turklāt augu audu sastāvā ietilpst garšu veidojošas vielas, organiskās skābes, minerālelementi, pigmenti, vitamīni, kas nosaka to uzturvērtību.
Piena ķīmiskais sastāvs,%: mitrums - 85-88, lipīdi 3-5, olbaltumvielas - 3-4, laktons -5, minerālvielas -0,7, B vitamīni, kā arī A, D, E. Piena proteīnu raksturo augsts uzturvērtība, konkurē ar gaļas olbaltumvielām.
Siltasiņu dzīvnieku gaļas ķīmiskais sastāvs, %:
Liellopu gaļa: mitrums – 70-75, lipīdi – 4-8, olbaltumvielas – 20-22, minerālvielas – 1-1,5.
Mājputni: mitrums – 65-70, lipīdi – 9-11, olbaltumvielas – 20-23, minerālvielas – 1-1,5.
Cūkgaļa: mitrums – 70-75, lipīdi – 4-7, olbaltumvielas – 19-20, minerālvielas – 1-1,5.
Jērs: mitrums – 72-74, lipīdi – 5-6, olbaltumvielas – 20, minerālvielas – 1-1,5.
Olbaltumvielas satur pilnu neaizvietojamo aminoskābju komplektu un tāpēc ir uzturvērtības ziņā pilnīgas. Muskuļu audu olbaltumvielas iedala ūdenī šķīstošajos, kontraktilos un nešķīstošajos, pēdējie satur kolagēnu un elastīnu. Dzīvnieku muskuļi satur ūdenī šķīstošos vitamīnus.
Vistas olas. Dzeltenuma un baltuma attiecība ir 1:3. Olu baltums satur,%: mitrums - 87-89, lipīdi - 0,03, olbaltumvielas - 9-10, minerālvielas - 0,5. Dzeltenums satur attiecīgi: 48;32;15;1.1. Olu olbaltumvielas ir atzītas par pilnvērtīgākām uztura ziņā, pat salīdzinot ar dzīvnieku muskuļu proteīniem.
Zivju audu ķīmiskais sastāvs,%: mitrums – 56-90, lipīdi – 2-35, olbaltumvielas – 10-26, minerālvielas – 1-1,5. Pamatojoties uz tauku un olbaltumvielu saturu, tos iedala attiecīgi 4 grupās. Muskuļu proteīnu sastāvā ir vairāk neolbaltumvielu slāpekļa vielu nekā siltasiņu dzīvnieku olbaltumvielās; tauki ir nepiesātinātāki un tāpēc istabas temperatūrā ir šķidrā stāvoklī, savukārt siltasiņu dzīvniekiem tie ir cietā stāvoklī.
1. Pārtikas ražošanas iekārtu klasifikācija un prasības tai
Visas tehnoloģiskās mašīnas un iekārtas var klasificēt pēc procesu veida, kas notiek izejvielās, pusfabrikātos un gatavajos produktos tehnoloģiskās apstrādes laikā. Šajā gadījumā tehnoloģiskās mašīnas un ierīces var apvienot šādās grupās:
tehnoloģiskās mašīnas un aparāti hidromehānisko procesu veikšanai (iekārtas sedimentācijai, filtrēšanai, fluidizācijai, sajaukšanai, mazgāšanai, tīrīšanai, griešanai, slaucīšanai);
tehnoloģiskās mašīnas un aparāti siltuma pārneses un masas pārneses procesu veikšanai (termiskās apstrādes, ekstrakcijas, žāvēšanas un cepšanas iekārtas);
tehnoloģiskās mašīnas un ierīces mehānisko procesu veikšanai (slīpēšanas, svēršanas, dozēšanas, presēšanas, sijāšanas, kalibrēšanas, formēšanas, iepakošanas iekārtas).
Prasības ierīcēm
Mērķtiecīgi uzbūvētai iekārtai jāatbilst ekspluatācijas, konstrukcijas, estētiskās, ekonomiskās un drošības prasībām.
Darbības prasības
Ierīces atbilstība paredzētajam mērķim. Aparāta mērķis ir radīt apstākļus, kas ir optimāli procesa veikšanai. Šos apstākļus nosaka procesa veids, apstrādājamo masu agregācijas stāvoklis, ķīmiskais sastāvs un fizikālās īpašības (viskozitāte, elastība, plastiskums utt.). Aparātam ir jāpiešķir forma, kas nodrošinātu procesam nepieciešamos tehnoloģiskos apstākļus (spiediens, pie kura notiek process; apstrādājamo masu plūsmas kustības ātrums un turbulizācijas pakāpe; nepieciešamā fāzes kontakta izveide; mehāniskais, termiskais , elektriskās un magnētiskās ietekmes). Apskatīsim elementāru piemēru. Ir nepieciešams sildīt un sajaukt viskozu šķīdumu, kas satur termiski nestabilas vielas suspendētas daļiņas (piemēram, cukura šķīdumu, kas satur cukura kristālus). Šim nolūkam var izmantot divas ierīces. Attēlā parādītajā aparātā. 1, ir neizbēgami, ka cietās daļiņas nogulsnējas apakšā un stūros. Šajās vietās notiks produkta sadedzināšana un iznīcināšana. Līdz ar to šī aparāta forma nerada procesa norisei nepieciešamos apstākļus. 1. attēlā redzamā ierīce atbilst paredzētajam mērķim lielākā mērā. 2. Ierīcei ir sfērisks dibens, kas savienots ar cilindrisku korpusu un enkurveida maisītāju. Tas viss novērš nogulumu veidošanos un to sadedzināšanu uz dibena sienām. No iepriekš minētā piemēra ir skaidrs, ka, lai izveidotu aparātu, ir jāzina un jāņem vērā apstrādājamās sistēmas īpašības. Tehnoloģisko prasību neievērošana izraisa produkta bojājumus.
Augsta ierīces darbības intensitāte. Viens no galvenajiem aparāta raksturlielumiem ir tā produktivitāte - aparātā apstrādāto izejvielu daudzums laika vienībā vai aparāta saražotās gatavās produkcijas daudzums laika vienībā. Ražojot gabalprodukciju, produktivitāti izsaka ar izstrādājuma gabalu skaitu laika vienībā. Ražojot masu produkciju, produktivitāti izsaka masas vai tilpuma vienībās laika vienībā. Ierīces darbības intensitāte ir tās produktivitāte saistībā ar jebkuru pamatvienību, kas raksturo šo ierīci. Tādējādi žāvētāja darbības intensitāte tiek izteikta ar ūdens daudzumu, kas izvadīts no materiāla 1 stundā uz 1 m. 3žāvētāja tilpums; iztvaicētāju darbības intensitāte - 1 stundas laikā iztvaikotais ūdens daudzums, kas attiecas uz 1 m 2apsildes virsmas. Ir skaidrs, ka, lai sasniegtu augstu produktivitāti ar maziem iekārtu izmēriem, galvenais ražošanas uzdevums ir procesa intensifikācija. Veidi, kā tas tiek sasniegts, dažādiem ierīču veidiem ir atšķirīgi. Tomēr ir iespējams izveidot dažas vispārīgas metodes ierīču darbības intensitātes palielināšanai neatkarīgi no to konstrukcijas. Pastiprināšanu var panākt, piemēram, periodiskos procesus aizstājot ar nepārtrauktiem: tādā gadījumā tiek novērsts palīgoperācijām pavadītais laiks, kļūst iespējama vadības automatizācija. Dažos gadījumos aparāta darbības intensitāti var palielināt, palielinot tā darba daļu kustības ātrumu. Ierīces materiāla izturība pret koroziju. Materiālam, no kura izgatavota ierīce, ir jābūt stabilam, pakļaujoties apstrādājamās vides iedarbībai, savukārt vides un materiāla mijiedarbības produktiem nedrīkst būt kaitīgas īpašības, ja produktu lieto pārtikā. Zems enerģijas patēriņš. Ierīces energointensitāti raksturo enerģijas patēriņš uz vienu apstrādāto izejvielu vai saražotās produkcijas vienību. Ja visas pārējās lietas ir vienādas, aparāts tiek uzskatīts par pilnīgāku, jo mazāk enerģijas tiek tērēts uz vienu izejmateriāla vai produkta vienību. Pieejamība pārbaudei, tīrīšanai un remontam. Lai ierīce darbotos pareizi, tā tiek pakļauta sistemātiskai pārbaudei, tīrīšanai un kārtējam remontam. Aparāta konstrukcijai jānodrošina iespēja veikt šīs darbības bez ilgas apstāšanās. Uzticamība. Aparāta un mašīnas uzticamība ir spēja veikt noteiktas funkcijas un uzturēt tās veiktspēju noteiktajās robežās vajadzīgajā laika periodā. Ierīces uzticamību nosaka tās uzticamība, apkope un izturība. Uzticamība un izturība ir rādītāji, kuriem ir liela nozīme un kas nosaka ierīces iespējamību. Drošības prasības. Ergonomika Sociālisma uzņēmumos uz ierīcēm attiecas drošības prasības un viegla apkope. Ierīcei jābūt projektētai un konstruētai ar atbilstošu drošības rezervi, aprīkotai ar aizsargierīcēm kustīgām daļām, drošības vārstiem, automātiskiem slēdžiem un citām ierīcēm, lai novērstu sprādzienus un negadījumus. Izejvielu iekraušanas un gatavās produkcijas izkraušanas darbībām jābūt ērtām un drošām strādājošajiem. To nodrošina atbilstoša konstrukcija lūkas un vārsti. Hermētiski noslēgtas nepārtrauktas ierīces ar nepārtrauktu materiālu plūsmu ir visdrošākās. Lai atvieglotu apkopi, ierīce jāvada no viena punkta, kur ir uzstādīts vadības panelis. Tas ir īpaši viegli izdarāms, ja ir organizēta ierīces attālā uzraudzība un tālvadība. Augstākā forma ir pilnīga uzraudzības un kontroles automatizācija. Ierīces darbībai nevajadzētu prasīt ievērojamu fizisko darbu. Tehniskās revolūcijas apstākļos lielu nozīmi ieguva ergonomika — zinātne par darba apstākļu pielāgošanu cilvēkam. Ergonomikā tiek aplūkoti praktiski jautājumi, kas rodas, organizējot cilvēka darbu, no vienas puses, un materiālās vides mehānisms un elementi, no otras puses, Mūsdienu apstākļos, kad cilvēks, kurš vada procesu, nodarbojas ar strauji plūstošiem intensīviem procesiem, tie ir steidzami jāpielāgo cilvēka fizioloģiskajām un psiholoģiskajām iespējām, lai nodrošinātu apstākļus visefektīvākajam darbam, kas nerada apdraud cilvēka veselību, un to viņš veic ar mazāku piepūli. Izgatavojot aparātu, ergonomikas prasības ir, lai operatora darba process tiktu pielāgots viņa fiziskajām un garīgajām iespējām. Tam vajadzētu nodrošināt maksimālu darba efektivitāti un novērst iespējamos veselības apdraudējumus. Vēl viena svarīga prasība, kas raksturīga pārtikas ražošanas iekārtām, izriet no pārtikas uzņēmumu produkcijas mērķa. Pārtikas ražotnēs jānodrošina augsti sanitārie un higiēniskie apstākļi, lai novērstu produktu inficēšanās iespējamību vai piesārņojumu ar vides produktiem un materiāliem, no kuriem aparāts ir izgatavots. To nodrošina ierīču hermētiskums, konstrukcijas formas, kas ļauj veikt rūpīgu tīrīšanu, automatizācija, kas ļauj veikt procesu bez cilvēka roku pieskāriena, un atbilstoša materiāla izvēle ierīces konstruēšanai. Strukturālās un estētiskās prasības Šajā grupā ietilpst prasības, kas saistītas ar ierīces projektēšanu, transportēšanu un uzstādīšanu. Galvenās no tām ir šādas: ierīču detaļu standartizācija un nomaināmība; vismazāk darbietilpīgs montāžas laikā; transportēšanas, demontāžas un remonta vienkāršība; gan visa aparāta, gan tā atsevišķu daļu minimālais svars. Apsvērsim prasības attiecībā uz ierīces masu. Ierīces svara samazināšana samazina tās izmaksas. To var panākt, novēršot pārmērīgas drošības robežas, kā arī mainot aparāta formu. Tādējādi, projektējot cilindriskas ierīces, ja iespējams, jāizvēlas tāda augstuma un diametra attiecība, lai virsmas laukuma un tilpuma attiecība būtu minimāla. Ir zināms, ka cilindrisku trauku ar plakaniem vākiem virsmas laukums ir minimāls pie N/A = 2. Ar šo attiecību arī metāla masa, kas iztērēta cilindriskā aparāta uzbūvei, ir minimāla. Metāla patēriņu var samazināt arī, nomainot plakanos vākus pret izliektiem. Daudzos gadījumos ievērojamu aparāta svara samazinājumu izraisa pāreja no kniedētām konstrukcijām uz metinātām, atsevišķu komponentu konstrukcijas racionalizācija, augstas stiprības metālu un plastmasas materiālu (teksolīts, vinila plastmasa, utt.). Projektējot ierīces, jāpievērš uzmanība arī iekārtu izgatavojamībai. Tehnoloģiskais (no mašīnbūves viedokļa) ir dizains, kuru var izgatavot ar vismazāko laika un darbaspēka patēriņu. Ierīcei jābūt pēc iespējas acij tīkamākai formai un krāsai. Ekonomiskās prasības Optimizācijas koncepcija dizainā. Ekonomiskās prasības ierīcēm var iedalīt divās kategorijās: prasības ierīču projektēšanai un konstrukcijai un prasības uzbūvētajai mašīnai, kas darbojas. No šo prasību viedokļa mašīnas projektēšanas, konstruēšanas un ekspluatācijas izmaksām jābūt pēc iespējas zemākām. Ierīces, kas atbilst ekspluatācijas un dizaina prasībām, neizbēgami atbilst arī ekonomiskajām prasībām. Ieviešot jaunas tehnoloģijas un modernākas ierīces, var gadīties, ka modernākā iekārta izrādās dārgāka. Taču šajā gadījumā, kā likums, samazinās iekārtu ekspluatācijas izmaksas un uzlabojas produkta kvalitāte, līdz ar to jaunas ierīces ieviešana kļūst lietderīga. Ekonomiskās prasības sīkāk aplūkotas kursos par ražošanas organizāciju un rūpniecības ekonomiku. Projektējot ierīci, jācenšas nodrošināt, lai tajā notiekošais process tiktu veikts optimālā veidā. Optimizācijas uzdevums ir izvēlēties opciju, kurā aparāta darbību raksturojošajai vērtībai (optimitātes kritērijam) ir optimālā vērtība. Visbiežāk kā optimizācijas kritērijs tiek izvēlēta produkta pašizmaksa. Šajā gadījumā dizainers saskaras ar uzdevumu izstrādāt ierīci ar tādiem datiem, kas nodrošinās minimālās ražošanas izmaksas. Svarīgākais optimizācijas posms ir optimizācijas kritēriju izvēle un aparāta matemātiskā modeļa sagatavošana. Izmantojot šo modeli, ar elektronisko datoru palīdzību tiek atrasts optimālais risinājums. pulēšana slīpēšana pārtikas kvalitātes 2. Mehāniskie procesi
Slīpēšana Slīpēšana un pulēšana tiek izmantota prosa, auzu un kukurūzas (slīpēšana), rīsu, zirņu, miežu un kviešu apstrādē (slīpēšana un pulēšana). Sasmalcinot, no lobītā graudu virsmas tiek noņemti augļu un sēklu čaumalas, daļēji aleurona slānis un embrijs. Slīpēšana uzlabo krepa izskatu, glabāšanas laiku un gatavošanas īpašības. Tomēr malšana samazina graudaugu bioloģisko vērtību, jo ievērojama daļa vitamīnu, pilnvērtīgu olbaltumvielu un minerālvielu, kas atrodami dīgļos, aleurona slānī un miltu kodola ārējās daļās, tiek atdalīti ar šķiedrvielām un pentozāniem. Ritošā klāja mašīna SVU-2(att.) paredzēts griķu un prosas mizošanai. Ir viens klājs. Graudu pārslas starp abrazīvo cilindru un stacionāro abrazīvo vai gumijas klāju. Ritošā klāja mašīna SVU-2 No uztvērējpiltuves 7 caur padeves veltni 2 un šarnīra vārstu 3 graudi, kas sadalīti visā rotējošā cilindra 4 un klāja 5 garumā, nonāk darba zonā 6. Mucas pamatne ir cilindrs, kas izgatavots no loksnes. tērauds ar leņķiem 7, kas atrodas gar ģenerātrijām. Darba zonas izmēra un formas regulēšanai tiek izmantots mehānisms, kas sastāv no deko turētāja 8 un balsta kustīgās daļas 9, ko var pārvietot pa balstu 12 ar uzgriezni 10 un skrūvi 77. Pagriežot skrūvi, izmantojot stūri 14, jūs varat mainīt mašīnas darba zonas izmēru un formu. Tas ir nepieciešams, piemēram, griķu lobīšanai, kad darba zonai ir jāpiešķir pusmēness forma. Dekodera turētāja apakšējā daļā abās pusēs ir uzstādītas tapas 18, kas savienotas ar skrūvju stieni 19. Pagriežot spararatu 20, var mainīt klāja pozīciju un piešķirt darba zonai ķīļveida formu - optimāli. prosas lobīšanai. Pīlinga produkti tiek izņemti no iekārtas pa cauruli 17. Mašīnu darbina elektromotors 15 caur ķīļsiksnas piedziņu 16. Lai noņemtu klāju, balsts 12 kopā ar klāju tiek pagriezts atbilstošā leņķī ap ass 13. Pietiekami augsts tehnoloģiskais sniegums tiek panākts, smilšakmens trumuļa un klāja mizošanai izmantojot griķus, bet prosa mizošanai - abrazīvu trumuli un elastīgo klāju, kas izgatavots no speciālām RTD zīmola gumijas-auduma plāksnēm. Lai nomizotu griķus, pēc 24...36 stundām nepieciešams izgriezt smilšakmens bungu un klāju ar 1,0...1,2 mm dziļām rievām ar slīpumu 4...5° pret ģenerātoru. Rievu skaits ir 4...6 uz 1 cm bungas apkārtmēra atkarībā no apstrādājamo graudu lieluma. Mizojot prosu, ik pēc 3-4 dienām jāatjauno abrazīvās cilindra raupjā virsma un jānoslīpē gumijotais klājs uz veltņa. Bungas darba virsma, apstrādājot: griķi - smilšakmens, prosa - abrazīvs. Klāja darba virsma, apstrādājot: griķi - smilšakmens, prosa - gumija. Mašīnas darba zonas forma pīlinga laikā: griķi - sirpjveida, prosa - ķīļveida. Pīlinga un slīpēšanas mašīna A1-ZSHN-Z(4. att.) ir paredzēts rudzu un kviešu mizošanai tapešu malšanas un rudzu šķirņu malšanas laikā miltu dzirnavās, miežu malšanai un pulēšanai grūbu ražošanas laikā un miežu mizīšanai lopbarības dzirnavās. Mašīnas sieta cilindrs 4 ir uzstādīts darba kameras korpusā 5, vārpsta 3 ar abrazīviem riteņiem 6 griežas divos gultņu balstos 8 un 12. Augšējā daļā tas ir dobs un tajā ir sešas caurumu rindas, astoņi caurumi. katrā rindā. Pīlinga un slīpēšanas mašīna Al-ZSHN-Z Mašīna ir aprīkota ar ieplūdes 7 un izplūdes 1 caurulēm. Pēdējais ir aprīkots ar ierīci produkta apstrādes ilguma regulēšanai. Izplūdes cauruļvads ir piestiprināts pie caurules atloka, kas uzstādīta korpusa 2 gredzenveida kanāla (miltu izvadam) zonā. Mašīnu darbina elektromotors 9 caur ķīļsiksnas piedziņu 11. Korpuss 5 darba kameras daļa ir piestiprināta korpusam 2, kas savukārt ir uzstādīts uz rāmja 10. Apstrādājamie graudi caur uztveršanas cauruli nonāk telpā starp rotējošiem abrazīviem riteņiem un stacionāro perforēto cilindru. Šeit, pateicoties intensīvai berzei, graudiem virzoties uz izplūdes cauruli, čaumalas tiek atdalītas, no kurām lielākā daļa tiek izņemta no iekārtas caur perforētā cilindra atverēm un pēc tam caur gredzenveida kameru. Ar izplūdes caurulē izvietotas vārsta ierīces palīdzību tiek regulēts ne tikai no iekārtas izdalītā produkta daudzums, bet arī tā apstrādes laiks, iekārtas produktivitāte un pīlinga, slīpēšanas un pulēšanas procesa tehnoloģiskā efektivitāte. Gaiss tiek iesūkts caur dobo vārpstu un tajā esošajiem caurumiem un iziet cauri apstrādājamā produkta slānim. Kopā ar čaumalām un viegliem piemaisījumiem tas caur sieta cilindru nonāk gredzenveida kamerā un pēc tam aspirācijas sistēmā. Viens no biežākajiem darbības traucējumiem ir pastiprināta mašīnas vibrācija, kas rodas abrazīvo riteņu nodiluma dēļ. Lielāks riteņu nodilums arī samazina apstrādes intensitāti. Tāpēc rūpīgi jāuzrauga apļu stāvoklis un savlaicīgi jānomaina. Nomainot perforētu cilindru, ir nepieciešams atbrīvot tikai vienu vāku no tā stiprinājuma, noņemt to un pēc tam izņemt cilindru caur iegūto gredzenveida spraugu. Al-ZShN-Z pīlinga un slīpēšanas mašīnas tiek ražotas četrās versijās ar abrazīviem diskiem dažādiem graudu izmēriem (no 80 līdz 120). (5. att.) paredzēts rīsu graudaugu malšanai. Slīpmašīna A1-BSHM - 2,5 Lobīti rīsi, kuru nelobītu graudu saturs nepārsniedz 2%, tiek sasmalcināti. Slīpmašīna sastāv no divām slīpēšanas sekcijām 15 un 19, kas uzstādītas korpusā, un rāmja 4. Katrai slīpēšanas sekcijai ir padevējs 18, uztveršanas caurule 12, eņģes vāks 16, sieta cilindrs 9, slīpēšanas cilindrs 8, izkraušanas iekārta un elektromotors 20. Iekārta no ārpuses ir slēgta ar sienām 7 un 7. Zem slīpēšanas sekcijām 15 un 19 ir uzstādīta tvertne 2, lai savāktu un izņemtu no iekārtas miltus. Piedziņai ir aizsargsargs 13 un durvis 14 apkopei. Slīpēšanas cilindrs 8 ir izgatavots no abrazīviem diskiem. Produkta ieplūdes pusē tam ir skrūves padevējs 10, bet izplūdes pusē - lāpstiņritenis 5. Izkraušanas ierīce 6 ir liets kauss ar caurumu, ko aizver slodzes vārsts. Pa vārsta sviras vītnēm pārvietojas svars. Rīsu graudi caur padevēju nonāk malšanas sekcijā un ar skrūvi tiek ievadīti darba zonā, kur, izejot starp rotējošām malšanas un sieta tvertnēm ar skrējieniem, tos pakļauj malšanai. Tajā pašā laikā milti izbirst caur sietu tvertnē 2 un tiek izvadīti no iekārtas gravitācijas ietekmē. Sasmalcinātie graudi, pārvarot slodzes vārsta spēku, nonāk caurulē 3 un arī tiek izņemti no iekārtas. Slīpmašīnas uzstādīšana ietver optimālā rīsu graudu apstrādes ilguma izvēli. Šim nolūkam, kā norādīts iepriekš, izkraušanas ierīces ir aprīkotas ar slodzes vārstiem, kas ļauj regulēt atbalsta spēku darba zonā, mainot atsvaru stāvokli uz svirām. Vizuāli novērojot izejošo preci caur izkraušanas caurules lūku, kā arī elektromotora slodzi atbilstoši ampērmetra rādījumam, tiek izvēlēts nepieciešamais kravas vārsta pastiprinājums un padevēja apakšējā amortizatora pozīcija. 3. Hidromehāniskie procesi
Filtrēšanas pamatprincipi Ņemot vērā nelielo caurumu izmēru nogulumu slānī un filtra starpsienā, kā arī šķidrās fāzes mazo kustības ātrumu tajos, var uzskatīt, ka filtrācija notiek laminārajā reģionā. Šādos apstākļos filtrācijas ātrums jebkurā brīdī ir tieši proporcionāls spiediena starpībai un apgriezti proporcionāls šķidrās fāzes viskozitātei un nogulumu slāņa un filtra sienas kopējai hidrauliskajai pretestībai. Sakarā ar to, ka vispārīgā gadījumā filtrēšanas procesa laikā nogulšņu slāņa spiediena starpības un hidrauliskās pretestības vērtības laika gaitā mainās, filtrācijas ātrums ir mainīgs. w(m/s) ir izteikti diferenciālā formā, un filtrācijas pamatvienādojumam ir šāda forma: kur V ir filtrāta tilpums, m3; S- filtrācijas virsma, m2; t -
filtrēšanas ilgums, sek; D.R. -
spiediena starpība, N/m2; m -
suspensijas šķidrās fāzes viskozitāte, N×sek/m2; Roc - nogulumu slāņa pretestība, m-1; Rf.p. -
filtra starpsienas pretestība (to var uzskatīt par aptuveni nemainīgu). Palielinoties nosēdumu slāņa biezumam, Roc vērtība mainās no nulles filtrēšanas sākumā uz maksimālo vērtību procesa beigās. Lai integrētu vienādojumu (1), ir nepieciešams noteikt attiecības starp Roс
un iegūtā filtrāta tilpumu. Ņemot vērā nogulumu un filtrāta tilpumu proporcionalitāti, nogulumu Voc tilpuma attiecību pret filtrāta V tilpumu apzīmē ar x0. Tad nogulumu tilpums Voс = x0×v. Tajā pašā laikā nogulumu tilpumu var izteikt kā Voс = hoc×S, kur hoc ir nogulumu slāņa augstums. Tātad: V×xo=hoc×S. Tādējādi vienmērīga nogulumu slāņa biezums uz filtra starpsienas būs: un viņa pretestība kur ro ir nogulumu slāņa pretestība, m-2. Aizvietojot Roc vērtību no izteiksmes (3) vienādojumā (1), mēs iegūstam: . (4) .
Literatūra
1. Dragiļevs A.I., Drozdovs V.S. Tehnoloģiskās mašīnas un ierīces pārtikas ražošanai. - M.: Kolos, 1999, - 376 lpp. Stabņikovs V.N., Lisinskis V.M., Popovs V.D. Pārtikas ražošanas procesi un aparāti. - M.: Agropromizdat, 1985. - 503 lpp. Mašīnas graudu mizošanai un malšanai. #"attaisnot">. Pārtikas ražošanas procesi un aparāti: lekciju konspekti PAPP kursam 1. daļa. Ivanets V.N., Krokhalev A.A., Bakin I.A., Potapov A.N. Kemerovas Pārtikas rūpniecības tehnoloģiskais institūts. - Kemerova, 2002. - 128 lpp.
pārtikas ražošana"
Pieņemtās konvencijas
– darbs, J;
– granulētā slāņa īpatnējā virsma, m2/m3,
b – termiskās difūzijas koeficients, m 2 /s;
– vielas īpatnējā siltumietilpība, J/(kg s);
– difūzijas koeficients, m/s 2 ;
– diametrs, m;
– siltummaiņas virsma, m2;
– šķērsgriezuma laukums, m2;
g– brīvā kritiena paātrinājums, m/s 2 ;
H – sūkņa spiediens, augstums, m;
h – augstums, m; īpatnējā entalpija, J/kg;
– procesa ātruma koeficients (siltuma padeve, W/(m 2 /K),
(masas pārnese, kg/(m 2 s dzinējspēka vienība);
– garums, m;
L - Darbs;
– masas plūsma, kg/s;
– vielas masa, kg;
– griešanās ātrums, s -1;
- jauda;
R– spēks, N;
R– hidrostatiskais spiediens, N/m 2 ;
J – vielas daudzums, siltums ( siltuma plūsma), J;
q – specifisks siltuma plūsma, J/m 2;
– rādiuss, m;
T– absolūtā temperatūra, K;
– perimetrs, m;
- tilpums, m3 ;
v – īpatnējais tilpums, m 3 /kg;
– tilpuma plūsmas ātrums, m 3 /s;
– Šķidrā komponenta molārā, masa, relatīvās masas daļa šķīdumā;
– maisījuma gāzes komponenta molārā, masa, relatīvās masas daļa;
– siltuma pārneses koeficients, W/(m 2 /K);
– masas pārneses koeficients, kg/(m 2 s dzinējspēka vienības);
– sienas biezums, šķidrā plēve, robežslānis, sprauga, m;
– granulētā slāņa porainība, relatīvais virsmas raupjums;
φ – leņķis, ķīmiskais potenciāls;
η – efektivitātesistēmas, iekārtas;
– siltumvadītspējas koeficients, W/(m K);
μ – dinamiskais viskozitātes koeficients, Pa s;
– bezizmēra temperatūra;
– vielas blīvums, kg/m3;
– virsmas spraiguma koeficients, N/m;
τ – laiks, s;
– vietējās pretestības koeficients.
Lekcija 1. Vispārīgie noteikumi
Attēlo ķermeņu kolekcija, kas mijiedarbojas savā starpā sistēma. Jebkuras sistēmas stāvokļa maiņa, tās nepārtraukta kustība un attīstība, kas notiek dabā, ražošanā, laboratorijā, sabiedrībā, ir process.
Mēs izskatīsim procesus, kas izveidoti noteiktiem tehnoloģiskiem mērķiem.
Tehnoloģija – zinātne par praktisko pielietojumu fizikas, ķīmijas, bioloģijas un citu fundamentālo zinātņu likumi tehnoloģisko procesu veikšanai. Šī zinātne beigās radās kā neatkarīga zināšanu nozare XVIII gadsimtā liela mēroga mašīnu ražošanas pieauguma dēļ.
Pārtikas rūpniecībā tiek veikti dažādi procesi, kuros izejmateriāli mijiedarbības rezultātā piedzīvo dziļas pārvērtības, ko pavada izmaiņas vielu agregācijas stāvoklī, iekšējā struktūrā un sastāvā. Kopā ar ķīmiskajām reakcijām notiek daudzi mehāniski, fizikāli un fizikāli ķīmiski procesi. Tie ietver: gāzu, šķidrumu, cietu materiālu sajaukšanu; smalcināšana un klasifikācija; sildīšanas, dzesēšanas un maisīšanas vielas; šķidru un gāzu heterogēnu maisījumu atdalīšana; viendabīgu daudzkomponentu maisījumu destilācija; šķīdumu iztvaicēšana; materiālu žāvēšana utt. Tajā pašā laikā viena vai otra konkrēta procesa veikšanas metode bieži vien nosaka visa tehnoloģiskā procesa iespējamību, efektivitāti un rentabilitāti kopumā.
Lai veiktu procesus, ir nepieciešamas mašīnas un aparāti, citiem vārdiem sakot, procesam ir jābūt noteiktai aparatūras konstrukcijai.
Tiek saukta cilvēka radīta ierīce, kas veic mehāniskas kustības, lai pārveidotu enerģiju, materiālus un informāciju ar mērķi pilnībā aizstāt vai atvieglot cilvēka fizisko un garīgo darbu, palielinot viņa produktivitāti. ar mašīnu.
Tiek sauktas mašīnas, kas paredzētas apstrādāta objekta (produkta) pārveidošanai, mainot tā izmēru, formu, īpašības vai stāvokli tehnoloģiski. Tie ietver arī ierīces.
Mašīnas un ierīces, kas atšķiras pēc to tehnoloģiskā mērķa un konstrukcijas, sastāv galvenokārt no standarta daļām un mezgliem.
Raksturīga iezīme automašīnas ir stacionāru un kustīgu elementu klātbūtne, ieskaitot darba daļas, vārpstas, gultņus, korpusus (rāmjus), piedziņu utt.
IerīcesParasti tie sastāv no fiksētiem elementiem: apvalkiem, vākiem, balstiem, atlokiem utt.
Vārds “aparāts” attiecas uz jebkuru ierīci, kurā notiek tehnoloģiskais process. Visbiežāk aparāts ir trauks, kas aprīkots ar dažādām mehāniskām ierīcēm. Tomēr dažas no disciplīnā aplūkotajām ierīcēm ir tipiskas darba mašīnas, piemēram: centrbēdzes ekstraktors, dozators, drupinātājs.
Galvenie aparāti ietver plākšņu un pildītās kolonnas, ko izmanto ne tikai rektifikācijas procesos, bet arī absorbcijas un ekstrakcijas procesos utt.
Sūkņi, kompresori, filtri, centrifūgas, siltummaiņi un žāvētāji ir arī starp galvenajām ierīcēm un mašīnām, kas dažādās kombinācijās veido vairuma pārtikas produktu ražošanas standarta aprīkojumu.
Tātad disciplīnā “Pārtikas ražošanas procesi un aparāti” mācāmies pamatprocesu teorija, projektēšanas principi un metodes tehnoloģisko procesu veikšanai izmantojamo ierīču un mašīnu aprēķināšanai.
Galveno procesu modeļu analīze un vispārinātu ierīču aprēķināšanas metožu izstrāde tiek veikta, pamatojoties uz dabas, fizikas, ķīmijas, termodinamikas un citu zinātņu pamatlikumiem. Kurss ir veidots, pamatojoties uz šķietami neviendabīgu procesu un ierīču analoģiju identificēšanu neatkarīgi no pārtikas rūpniecības nozares, kurā tie tiek izmantoti.
Ideju par vairāku dažādās nozarēs izmantoto pamatprocesu un aparātu kopīgumu Krievijā izteica profesors F.A. Deņisovs. 1828. gadā viņš publicēja “Garu rokasgrāmatu par vispārīgām tehnoloģijām vai zināšanām par visiem darbiem, līdzekļiem, instrumentiem un mašīnām, ko izmanto dažādās nozarēs”. Šajā darbā galvenie procesi tiek atklāti no vispārējas zinātniskas pozīcijas, nevis no pielietojuma viedokļa konkrētai produkcijai. Šādas vispārinātas procesu izpētes pieejas priekšrocība ir tāda, ka, pamatojoties uz pamatdisciplīnu (matemātikas, fizikas, mehānikas, hidrodinamikas, termodinamikas, siltuma pārneses uc) likumu izmantošanu, tiek pētīti vispārīgie procesu modeļi. , neatkarīgi no ražošanas, kurā šis process tiek izmantots.
Nepieciešamību pēc vispārinātas procesu un aparātu izpētes atbalstīja D.I. Mendeļejevs, kurš 1897. gadā izdeva grāmatu “Rūpniecības rūpniecības pamati”. Tajā viņš izklāstīja kursa “Procesi un aparāti” konstruēšanas principus un sniedza procesu klasifikāciju, kas tiek izmantota arī mūsdienās.
Pamatojoties uz D.I. Mendeļejevs, profesors A. K. Krupskis Sanktpēterburgas Tehnoloģiju institūtā ieviesa jaunu akadēmisko disciplīnu par pamatprocesu un aparātu aprēķināšanu un projektēšanu.
Procesu un aparātu zinātne guva ievērojamu attīstību mūsu krievu zinātnieku darbos: V.N. Stabņikovs, V.M. Lisjanskis, V.D. Popovs, D.P.Konovalova, K.F.Pavlova, A.M.Tregubova, A.G.Kasatkina, N.I. Gelperiņa, V.V. Kafarova, A.N. Planovskis, P.G. Romankova, V.N. Stabņikova un citi.
Veidojot kursu “Pārtikas ražošanas procesi un aparāti”, tas ietvēra četras galvenās procesu grupas: mehānisko, hidromehānisko, termisko un masas pārnesi. Un tajā pašā laikā tiek apskatīti ne tikai procesi, bet arī aparāts, kurā šie procesi notiek.
KF IZGLĪTĪBAS MINISTRIJA
JAROSLAVSKAS VALSTS TEHNISKĀ UNIVERSITĀTE
Ķīmiskās tehnoloģijas procesu un aparātu katedra
UDK 66,011; 663; 664
B.C. SAĻNIKOVS
PROCESI UN APARĀTI
PĀRTIKAS RAŽOŠANA
Lekciju kurss 3.kursa studentiem /6.semestris/
Specialitātes 170600 "Pārtikas mašīnas un aparāti
Ražošana", virziens 551800 "Tehnoloģiskā
Automašīnas un aprīkojums".
PAKHT. 46. 170600. 551800. KL
Jaroslavļa - 2002.
apmeklējums un sniegums 6. semestrī
Apmeklētāju skaits: 38 + 12 + 20 = 70
Laboratorijas pārskati: 5 x 20 = 100
Abstrakts /pēc studenta pieprasījuma/: 50 /iespiests 60/
Kopā: 70 + 100 + 50 = 220
Automātiska departamenta pārbaude, intervija un atbrīvošana
no eksāmena ar rezultātu:
220-210 - teicami, 200-190 - labi.
Katedrāles kredīts – 140-150.
^ LEKCIJAS TĒMAS– 38 stundas
Ievads – 4 stundas.
Hidromehāniskie procesi – 8 stundas.
Termiskie procesi – 10 stundas.
Masu pārneses procesi – 16 stundas.
HIDROMEHĀNISKIE PROCESI – 8 stundas.
Klasifikācija, vispārīgā teorija – 2 stundas.
Filtrēšana – 2 stundas.
Fluidizācija – 2 stundas.
Maisot – 2 stundas.
TERMISKIE PROCESI – 10 stundas.
Siltummaiņa aprēķina pamati – 4 stundas.
Iztvaikošana – 6 stundas.
MASU PĀRVEIDOŠANAS PROCESI – 16 stundas.
Masu pārneses pamati – 4 stundas.
Destilācija - 2 stundas.
Rektifikācija – 4 stundas.
Žāvēšana - 6 stundas.
PRAKTISKĀS NODARBĪBAS – 12 stundas.
3 korpusu tiešās plūsmas iztvaicēšanas iekārtas aprēķins – 4 stundas.
Nepārtrauktas destilācijas vienības aprēķins priekš
binārā maisījuma atdalīšana – 4 stundas.
Konvektīvo žāvētāju aprēķins: verdošā slāņa un bungas, izmantojot dūmgāzes kā līdzekli – 4 stundas.
TEMATS
LABORATORIJAS NODARBĪBAS – 20 stundas.
Nr.28 – Filtrēšana – 4 stundas.
Nr.27 – Fluidizācija – 4 stundas.
Nr.21 – Mehāniskā maisīšana – 4 stundas.
Nr.23 – Siltummaiņa pārbaude – 4 stundas.
Nr.24 – Konvektīvās žāvēšanas kinētika – 4 stundas.
Projektēšanas mērķis ir studentu kursa apguves noslēguma pārbaude, kas tiek veikta patstāvīgā inženierdarba procesā.
Kursa projekts ietver tipiskas instalācijas aprēķinu (iztvaicēšana, žāvēšana, rektifikācija) un tās grafisko dizainu. Aprēķinos un paskaidrojumā ir iekļauts uzstādīšanas shēmas apraksts, aparāta konstrukcija, materiāls, siltuma, konstrukcijas un mehāniskie aprēķini, drošības pasākumi un atsauču saraksts. Piezīmes apjoms ir 20-40 mašīnrakstā rakstītas lapas. Aprēķinu veikšana ietver datortehnoloģiju izmantošanu.
Kursa projekta grafiskā daļa sastāv no instalācijas kopskata rasējuma 2-3 projekcijās un galvenā aparāta rasējuma ar sekcijām un komponentiem, kas izgatavoti uz A1 formāta loksnēm.
Darba laikā studenti iepazīstas ar aktuālajiem GOST, izmanto uzziņu literatūru, apgūst iemaņas aprīkojuma izvēlē.
^ 2.6. Studentu patstāvīgā darba saturs
Patstāvīgais darbs sastāv no lekciju kursa sistemātiskas apguves, patstāvīga atsevišķu kursa nodaļu un tēmu apguve, patstāvīgām studijām iesniegto jautājumu apgūšana un laboratorijas darbu noformēšana, kursu projektu aizpildīšana un noformēšana, gatavošanās ieskaitēm un eksāmeniem.
Galvenais:
Planovskis A.N., Nikolajevs P.I. Ķīmiskās un naftas ķīmijas tehnoloģijas procesi un ierīces. M., Ķīmija, 1987.
Kasatkins A.G. Ķīmiskās tehnoloģijas pamatprocesi un aparāti. M., Ķīmija, 1973.
Stabņikovs V.N., Lisjanskis V.M., Popovs V.D. Pārtikas ražošanas procesi un aparāti. M., Agropromizdat, 1985. gads.
Gelperin N.I. Ķīmiskās tehnoloģijas pamatprocesi un aparāti. M., Khi-miya, 1981.
Pavlovs K.F., Romankovs P.G., Noskovs A.A. Piemēri un uzdevumi kursam par ķīmiskās tehnoloģijas procesiem un aparātiem. L., Ķīmija, 1987.
Ditnerskis Yu.I. Ķīmiskās tehnoloģijas pamatprocesi un aparāti. Dizaina rokasgrāmata. M., Ķīmija, 1983.
Atsevišķi tehnoloģiskie procesi: filtrēšana, iztvaicēšana, žāvēšana u.c. bija zināmi cilvēcei jau senos laikos un tika izmantoti tikai pārtikā. Tika izmantots ļoti primitīvs aprīkojums. Bet PAPP ir senči un vēsturiski attīstījušies agrāk nekā PACT.
Jēdziens “dziļa senatne” lielā mērā ir relatīvs. Arheologiem vēl nav vienotas cilvēka izcelsmes sistēmas. Ir zināms, ka senākā cilvēka skelets tika atrasts Āfrikā. Skeleta vecums ir 5 miljoni gadu. Taču ar dažādiem darbarīkiem un sadzīves priekšmetiem saistītās lauksaimniecības un lopkopības kultūras rašanos parasti attiecina uz ledus laikmeta beigām, t.i. Pirms 75-100 tūkstošiem gadu. Mēs šo laiku sauksim par "dziļu senatni".
Cukura un spirta rūpniecība būtiski ietekmēja PAPP attīstību. Sākotnēji cukura ražošanas izejviela bija cukurniedres (dzimtene - Indija, Ķīna, Okeānija). Pat senos laikos saldo sīrupu Indijā ieguva iztvaicējot. Cieto cukuru (kristalizāciju) acīmredzot apguva arābi pirms 800 gadiem. Kolumbs uz Antiļu salām atveda cukurniedru spraudeņus. Pēc tam Kuba un Puertoriko kļuva par galvenajiem cukura ražošanas centriem pasaulē.
18. gadsimta beigās Krievijā sākās cukurniedru aizstājēju meklēšana, kas vainagojās ar cukurbiešu atklāšanu. Pirmā biešu cukura fabrika tika uzcelta Krievijā 1802. gadā. Aptuveni tajā pašā laikā pirmais augs parādījās Vācijā, bet dažus gadus vēlāk - Francijā. 1812. gadā tika izveidots rūpnieciskais vakuuma iztvaicētājs, bet 1820. gadā – filtru prese.
Ledus laikmeta beigās cilvēki sāka dzīvot nometnēs /koka un akmens apmetnēs/. Kad vīrieši medīja, sievietes un bērni savāca ēdamās ogas, augļus, saknes un garšaugus no apkārtnes. Lieko augļus un ogas ievietoja ugunī kalcinētās māla bedrēs. Pēc mēneša uzglabāšanas 25-30 ° C temperatūrā dabiskās fermentācijas dēļ no augļiem un ogām tika iegūts sauss vīns. Šis dzēriens izglāba cilvēkus no daudzām zarnu slimībām un palīdzēja pagarināt dzīvi (vidēji tas bija 30-35 gadi). Alkohola atklāšana noveda pie īpašas cilvēka kultūras - vīna darīšanas - radīšanas. Pirms 7 tūkstošiem gadu Senajā Ēģiptē vīna ražošana no vīnogām jau tika uzsākta, Ķīnā - pirms 5 tūkstošiem gadu. Tika izmantoti keramikas un koka trauki.
Pirmos mēģinājumus destilēt sauso vīnu senajā Ēģiptē /Aleksandrijā/ veica mūks vārdā Zosima de Panopolis. 1334. gadā alķīmiķis no Provansas (Francija) Arno de Vilnēvs destilējot ieguva vīna spirtu.
Kopš neatminamiem laikiem Krievijā ir gatavots medus alus un misa. Suzdalē joprojām tiek glabāta šī “medus” produkcija. 14. gadsimtā mūks Izidors “izspiegoja” vēl ārzemēs mēness spīdekļa celtniecību un uzcēla tādu pašu klosterī netālu no Maskavas. Misas pagatavošanai sāka izmantot graudus (kviešus, rudzus, miežus, auzas) un raugu (kartupeļus Vācijā, celulozi Zviedrijā). 1813. gadā tika izveidota rūpnieciskās destilācijas kolonna.
Bija eļļa un viegli uzliesmojošas gāzes cilvēkiem zināms kopš seniem laikiem. Eļļu izmantoja lampu un degbumbu pildīšanai, un Senajā Ēģiptē tās balzamēja mirušos. Destilācija, kas pieņemta no destilācijas nozares, būtiski ietekmēja naftas rafinēšanu. Rūpnieciskā naftas pārstrāde parādījās 18. gadsimtā. Tā 1745. gadā Pečoras reģionā pie Uhtas upes Fjodors Prjadunovs tirgotāja Nabatova rūpnīcā katru gadu saražoja 20 tūkstošus litru attīrītas petrolejas. Vācijā petroleju no naftas ieguva 1830.gadā /Reihenbahā/, ASV - 1858.gadā /pulkvedis Dreks/.
Naftas rafinēšanas būtībā veidota ķīmiskā tehnoloģija. Piesaistot ievērojamus materiālos resursus un zinātnisko personālu, HT kļuva par dominējošu 20. gs. Savukārt pašu CT sāka iedalīt atsevišķās jomās un nozarēs: pamata organiskā sintēze (OOS), sintētiskā kaučuka tehnoloģija (SC), krāsas un lakas u.c. Pārtikas un ķīmiski farmaceitiskā rūpniecība kļuva par CT neatņemamu sastāvdaļu. Piemēram, HT izstrādātos bungu žāvētājus var izmantot gan kvarca, gan granulētā cukura žāvēšanai.
Ledus laikmets, kura paliekas joprojām tiek novērotas mūsdienās, būtībā dabisks ledusskapis, veicināja pārtikas produktu, kas ātri bojājas: gaļas, mājputnu gaļas, zivju utt., saglabāšanu un, dīvainā kārtā, cilvēces izdzīvošanu. Vasarā noķerts mamuta līķis cilvēku varēja barot maksimums nedēļu, pēc tam gaļa sabojājās. Ziemā viens un tas pats liemenis varēja barot cilvēkus vairākus mēnešus. Līdz šim dažas saimniecības gatavo ledu ziemā un glabā to vasarā zem zemes, lai saglabātu pārtiku. Mūžīgā sasaluma slānī (tundrā) izveidotas speciālas noliktavas, kurās valsts glabā stratēģiskās gaļas rezerves visa gada garumā.
Pēc pašmāju astronoma prof. I.S. Šklovskis /Zvaigznes: viņu dzimšana, dzīve un nāve. – 1984, 146.lpp./ Zeme piedzīvo ledus laikmetu, kas ilgst 2 miljonus gadu, un parastais ledus laikmetu ilgums / tie notiek ik pēc 200-300 miljoniem. gadi/ ir 10 miljoni gadu. Tagad mums ir īsa atelpa /15 tūkstoši gadu/, bet jau šajā gadsimtā astronomi sagaida strauju Zemes klimata atdzišanu. Siltumnīcas efekts, iespējams, izgudrots celšanai, nav apstiprināts ar aprēķiniem.
Eļļas rafinēšanai dabīgais ledusskapis izrādījās pilnīgi nepietiekams. Bija nepieciešams kondensēt ļoti gaistošu ogļūdeņražu tvaikus un sašķidrināt gāzes. Bija nepieciešama mākslīgā dzesēšana. 1845. gadā tika izveidota gaisa dzesēšanas iekārta, 1874. gadā izveidota tvaika kompresijas iekārta, bet 1895. gadā parādījās dziļā dzesēšana. / šķidrums slāpeklis/. Pārtikas rūpniecība nepalika HT nepamanīta: tagad ir grūti atrast pārtikas vai komercuzņēmumu, kurā nebūtu tvaika kompresijas saldēšanas iekārtas (dziļa dzesēšana tiek izmantota arī pārtikas produktu ātrai sasaldēšanai).
Ķīmiskā tehnoloģija lielā mērā darbojas pārtikas rūpniecībā, piemēram, tā apgādā lauksaimniecību ar: degvielu un smērvielām, minerālmēsliem / diemžēl Krievijā šobrīd 85% tiek eksportēti mēslošanas līdzekļi/, herbicīdi / pret nezālēm/, insekticīdi / pret kaitīgiem kukaiņiem, pārsteidzoši, ka par siseņiem vispār aizmirsa, un tie pēkšņi parādījās 2001. gada vasarā, vispirms Kazahstānā, tad izplatījās Dagestānā un Stavropoles teritorijā/, mikroelementi augu augšanai utt.
Ja cariskā Krievija galvenokārt bija lauksaimniecības valsts un eksportēja graudus /angļi joprojām dod priekšroku no Krievijas rudziem ceptai melnai maizei/, kā arī citiem produktiem, tad šobrīd Krievija importē /importē/: gaļu 34%, pienu un piena produktu produktus 20%, cukurs 70%, augu eļļa 41%.
Lauksaimniecības nepietiekamība pārtikas nodrošināšanā ir radījusi vēlmi radīt mākslīgo pārtiku. Sākumu radīja ķīmiskā tehnoloģija 19. gadsimtā.
1854. gadā Bertelo sintezēja taukus (glicerīns + taukskābes). Otrā pasaules kara laikā Vācijā tika uzcelta rūpnīca, kas ražoja desmitiem tūkstošu tonnu sviesta aizstājēja /margarīna/. Šobrīd margarīnu ražo arī no augu eļļas. Dabīgais sviests ir vairākas reizes dārgāks par margarīnu. Paradokss ir tāds, ka, kā parādīja plašsaziņas līdzekļos publicētais audits, tagad Krievijā ir palikuši tikai divu veidu Vologdas dabīgais sviests. Viss pārējais sviests ir margarīns, bet tiek pārdots par dabīgā sviesta cenu.
Pirmo cukura sintēzi veica pašmāju zinātnieks A.M. Butlers 1861. gadā /paraformaldehīds + sārms = cukurs tuvu glikozei/. Dabā sastopamā vīnogu cukura sintēzi /α - glikoze/ 1890. gadā veica Emīls Fišers /no glicerīna/. Glicerīnu izmanto arī kā kosmētikas un pārtikas piedevu.
Ar olbaltumvielu sintēzi lieta izrādījās daudz sarežģītāka, un problēma joprojām nav atrisināta. Ķīmijas zinātnieki ir sekojuši dabisko proteīnu sadalīšanas aminoskābēs, pētījuši pēdējo struktūru un sintēzi un pēc tam apvienojot tos olbaltumvielu molekulās. Pirmo aminoskābi glicīnu ieguva Braconneau 1820. gadā /L. un M. Fizers. Organiskā ķīmija. – 1949, lpp. 359/. Kopš tā laika ir pētīti vairāki desmiti aminoskābju, dažas no tām ir sintezētas. Tika iegūtas olbaltumvielām līdzīgas vielas (plasteins), kuru molekulmasa ir 100 tūkstoši vai vairāk. Dabīgajiem proteīniem ir mol. vairāku miljonu masa /olbaltumvielas/. Darbs saņēma ķīmiski farmaceitisko un medicīnisko virzienu. Rezultātā tika izstrādāta: ultracentrifugēšana, rentgena difrakcijas analīze, ekstrakcija (pēdējā ir iekļauta PAPP disciplīnā). Kanādas zinātnieki Banting un McLeod saņēma Nobela prēmiju par insulīna atklāšanu /1921/. Tomēr sintētiski iegūtie hormonālie proteīni (piemēram, insulīns, tiroksīns, adrenalīns) joprojām daudzējādā ziņā ir zemāki par dabiskajiem proteīniem, kas iegūti, ekstrahējot no vērša līķa (aizkuņģa dziedzera un vairogdziedzera, virsnieru garozas). Tāpēc turpmāk gaļas kombinātā vēlams izveidot papildus cehu farmācijas fabrikas veidā, jo Zāles, kas iegūtas no buļļa liemeņa, ir daudz dārgākas nekā paša buļļa izmaksas.
Masveida ražošanai pēc Otrā pasaules kara barības olbaltumvielas tika radītas no eļļas un koksnes. Pēdējā laikā sojas pupiņas piesaista arvien lielāku pārtikas zinātnieku uzmanību. Sojas pupu graudos ir: 24-45% olbaltumvielu, 13-27% tauku, 20-32% cietes. Piena un siera gatavošanu no sojas pupiņām (grūti atšķirt no govs piena) ķīnieši zināja jau senos laikos. Atkal ir šī lieta: sojas proteīns, kas apstrādāts un veidots šķiedrās, kas savienojas, veidojot “gaļas” gabalus, tagad tiek pārdots kārbās ar marķējumu “liellopu gaļa”, un cena ir līdzīga liellopu gaļai.
Etilspirts /etanols/ ir svarīga izejviela vides aizsardzības un drošības aprīkojuma ražošanā. 19. gadsimtā etanolu ražoja spirta fermentācijas ceļā, par ko jau tika runāts. 1855. gadā Bertelo laboratorijas apstākļos ieguva etanolu, izmantojot etilēna hidratācijas sērskābes metodi. Rūpniecībā metode tika ieviesta 1919. gadā /PSRS - 1933/. 1948. gadā ASV un PSRS rūpnieciskā etanola sintēze tika veikta ar tiešu etilēna hidratāciju / temperatūra 290-300 ° C, spiediens 7-8 MPa, katalizators - fosforskābe. Tehniskais etanols, kas iegūts ar šo metodi, satur līdz 2% dietilētera / viršanas temperatūra 34,5 ° C, un tam ir patīkama smarža. Pēdējais ir ļoti toksisks: tas izraisa samaņas zudumu un var izraisīt pēkšņu sirdsdarbības apstāšanos. Pēdējā laikā rūpnieciskais alkohols pārtikas rūpniecībā ieplūda kā upe (to atklāja pat Jaroslavļas spirta rūpnīcā). Tā rezultātā katru gadu Krievijā no rūpniecisko alkoholu saturošiem dzērieniem mirst vairāki desmiti tūkstošu cilvēku.
Tādējādi ķīmiskā rūpniecība, kurā galvenokārt ir lielražošana, šobrīd un vēl jo vairāk nākotnē spēj nodrošināt pārtikas rūpniecību ar miljoniem un miljoniem tonnu gadā sintētisku pārtikas izejvielu: taukus, ogļhidrātus, olbaltumvielas. Pēc ārstu domām, mākslīgā pārtika nevar pilnībā aizstāt pārtiku no dabīgiem produktiem, jo Miljoniem gadu ilga evolūcija ir vislabāk pielāgojusi cilvēka ķermeni pēdējam ēdienam. Ir pierādīts, ka dabisko olbaltumvielu trūkums pārtikā (gaļā, mājputnu gaļā, zivīs, piena produktos utt.) noved pie cilvēka ķermeņa izsīkuma un pat nāves. Tāpēc ārsti iebilst pret veģetārismu un visa veida “gavēņiem”. Par dabīgo pārtikas produktu viltošanu, kas pēdējā laikā novērota, ir jāsauc pie atbildības ar likumu.
Ražošanas pieredzes vispārināšana ķīmiskajā un ar to saistītajās tehnoloģijās aizsākās 19. gadsimta sākumā. Krievijā 1828. gadā prof. F. Deņisovs publicēja darbu ar nosaukumu “Gars ceļvedis vispārējai tehnoloģijai...”, kurā viņš izteica ideju par vairāku pamatprocesu un aparātu kopīgumu. 19. gadsimta 90. gadu beigās prof. Aleksandrs Kirillovičs Krupskis Sanktpēterburgas Tehnoloģiju institūtā ieviesa akadēmisko disciplīnu pamatprocesu un aparātu aprēķināšanā un projektēšanā. 1909. gadā A.K. Krupskis publicēja grāmatu ar nosaukumu "Ķīmiskās tehnoloģijas dizaina pētījuma sākotnējās nodaļas", kas būtībā ir pirmā mācību grāmata par ķīmijas inženierijas disciplīnu. 1912. gadā prof. Ivans Aleksandrovičs Tiščenko iepazīstināja ar PACT kursu kā neatkarīgu disciplīnu Maskavas Augstākās tehniskās universitātes Ķīmijas fakultātē.
ASV tikai 1923. gadā tika publicēts Vokera, Lūisa un Makadamsa darbs ar nosaukumu “Procesu un aparātu zinātnes principi”. 1931. gadā ASV kā mācību grāmata tika izdota V. Bādžera un V. Makkaba grāmata “Ķīmiskās ražošanas pamatprocesi un aparāti”.
Liels ieguldījums atsevišķu procesu zinātnes nozaru attīstībā
un ierīces ieguldīja pašmāju zinātnieki I.A. Tiščenko /aprēķinu teorija
iztvaicētāji/, D.P. Konovalovs /šķidruma destilācijas teorijas pamati
maisījumi/, L.F. Fokins un K.F. Pavlovs /oriģinālas un saturiski dziļas monogrāfijas/. Tālāk kursa idejas izstrādāja pašmāju zinātnieki: A.M. Tregubovs, S.N. Obryadčikovs, A.G. Kasatkins, N.M. Žavoronkovs, A.V. Lykovs / Jaroslavļa, absolvējis Jaroslavļas Valsts pedagoģisko institūtu. Ušiskis/, P.G. Romankovs, A.N. Dlanovskis, N.I. Gelperins, V.N. Stabņikovs, V.V. Kafarovs un citi.
Jāatzīmē prof. V.N. Stabņikova /Kijevas Pārtikas institūts/, mācību grāmatas par PAPP disciplīnu autore.
Stabņikovs V.N., Harins S.E. Spirta destilācijas un rektifikācijas teorētiskie pamati. – Piščepromizdats, M., 1951. gads.
Stabņikovs V.N. Taisnošanas ierīces. – M.: Mashgiz, 1965. gads.
Stabņikovs V.N., Popovs V.D., Redko F.A., Lisjanskis V.M. Procesi
un pārtikas ražošanas iekārtas. – M.: Piščepromgiza, 1966. gads.
Stabņikovs V.N. Kontaktierīču aprēķins un projektēšana
rektifikācijas un absorbcijas aparāti. - Kijeva, Tehnika, 1970.
Stabņikovs V.N., Lisjanskis V.M., Popovs V.D. Procesi un aparāti
pārtikas ražošana – M.: Agropromizdat, 1985. gads.
Tiek saukti pārtikas, ķīmijas, ķīmijas-farmācijas un citām saistītām nozarēm kopīgi procesi un ierīces galvenais procesiem un ierīcēm.
Pamatprocesu teorijas, projektēšanas principu un ierīču un mašīnu aprēķināšanas metožu izpēte ir lieta Un uzdevums protams.
Viens no kursa mērķiem ir identificēt vispārīgi modeļi dažādu procesu rašanās, piemēram, vielas un siltuma pārnesei.
Kursā aplūkoti pārejas modeļi no laboratorijas procesiem un aparātiem uz rūpnieciskiem, t.i. Problēmas modelēšana.
Kursā tiek pētīta t.s makrokinētika, kas saistīta ar redzamu, masveida matērijas kustību: straumes, pilieni, burbuļi, cietās daļiņas utt. Tajā pašā laikā to izmanto tikai, lai izskaidrotu dažas parādības mikrokinētika, t.i. vielas kustība molekulārā līmenī.
^ PROCESU KLASIFIKĀCIJA
Atkarībā no modeļiem, kas raksturo procesu plūsmu, pēdējos klasificē:
HIDROMEHĀNISKĀ – neviendabīgu gāzu un šķidrumu sistēmu sajaukšana un atdalīšana.
THERMAL - siltuma pārnešana no viena dzesēšanas šķidruma uz otru.
MASAS PĀRVIETOŠANA – tiek pārnestas /dominējošās/ vielas no vienas fāzes uz otru, lai panāktu līdzsvaru.
Kursā ietilpst arī saldēšanas, mehāniskie un ķīmiskie procesi. Bet šai specialitātei tie tiek uzskatīti citās disciplīnās.
Pēc organizatoriskās un tehniskās struktūras procesus var iedalīt periodiski/nestacionārs/ un nepārtraukts/stacionārs/.
IN periodiskiŠajā procesā tā atsevišķie posmi (piemēram, sildīšana - vārīšana - dzesēšana) tiek veikti vienā aparātā, bet dažādos laikos. Ekonomiski šie procesi ir īstenojami pārtikas rūpniecībai raksturīgā maza apjoma ražošanā ar daudzveidīgu produktu klāstu.
IN nepārtraukts procesa, tā atsevišķie posmi tiek veikti vienlaicīgi, bet dažādos aparātos /sildītājs - katls - ledusskapis/. Tie ir ekonomiski izdevīgi vidēja un liela apjoma ražošanā (iztvaicēšana), ļaujot veikt mehanizāciju un automatizāciju, kā arī izmantot standarta aprīkojumu.
^ VISPĀRĒJĀ SHĒMA
IEKĀRTAS IZPĒTE, IZSTRĀDE UN APRĒĶINS
Pamatojoties statikas likumi iestatiet procesa parametru sākotnējās un beigu vērtības un tā plūsmas virzienu.
Pamatojoties matērijas nezūdamības likums izveidot materiālu līdzsvaru.
Pamatojoties enerģijas nezūdamības likums veido enerģijas/siltuma/ līdzsvaru.
Pamatojoties kinētikas likumi noteikt procesa virzītājspēku un ātruma koeficientu.
Pamatojoties uz iegūtajiem datiem, tiek noteikts galvenais aparāta izmērs.
Tiek aprēķināti vairāki aprīkojuma varianti un, pamatojoties uz tehnisko un ekonomisko analīzi, tiek noteikts optimālais variants.
Statikas un kinētikas, matērijas un enerģijas saglabāšanās likumi, kas ir dabas pamatlikumi, būtībā veidoja PAPP kā zinātnes disciplīnu. Zinātne atšķiras no citām “mācībām” ar to, ka jebkurā iestudējumā nekavējoties seko reakcija uz likuma pārkāpumu: nelaimes gadījums, ugunsgrēks, sprādziens, katastrofa utt. Lai no tā izvairītos, visa PAPP kursa laikā tiek veikti drošības pasākumi /TB/. Apskatīsim iepriekš minētos shēmas punktus nedaudz sīkāk.
^ PROCESA STATIKA
Jebkurš process turpinās, līdz sistēma sasniedz līdzsvara stāvokli. Statika uzskata procesu līdzsvara stāvoklī.
Ir hidrostatika /šķidrumu līdzsvara izpēte/, kā arī termiskais, fāzu un ķīmiskais līdzsvars.
Piemēram, fāzes vai difūzijas līdzsvars piesātinātiem šķīdumiem ūdenī 100 °C /šķīdība/:
galda sāls /nātrija hlorīds/ – 39,8 g/100 g ūdens; 28,5% masas
Cukurs – 487 g/100 g ūdens; 83 % masas
^ 2. MATERIĀLU BILANCE
Kopumā to var uzrakstīt šādi:
Kur 
– pārstrādei saņemto vielu daudzums;
– pārstrādes rezultātā iegūto vielu daudzums
Mūsdienu tehnoloģijām ir jānodrošina, lai nebūtu zudumu un atkritumu /bezatkritumu tehnoloģijas/. Bet pagaidām viņi tur ir.
Atkritumus pārtikas rūpniecībā parasti izmanto dzīvnieku nobarošanai /papildu darbnīca/.
Ķīmiskās rūpniecības radītie zaudējumi diezgan bieži saindē vidi, tostarp iedzīvotājus. Piemēram, Jaroslavļas naftas pārstrādes rūpnīca /Slavņeftj/ ik gadu atmosfērā “zaudē” 100 tūkstošus tonnu ogļūdeņražu. 1999. gadā Jaroslavļas pilsētas atmosfērā piesārņojošo vielu (ne tikai ķīmiskās rūpniecības) emisija sasniedza 270 tūkstošus tonnu.
No Rietumeiropas ar aizvēju Krievijā ik gadu nonāk 2 miljoni tonnu sēra dioksīda un 10 miljoni tonnu sulfātu.
^ 3. ENERĢIJA / SILTUMS / BILANCE
Kopumā tas ir rakstīts šādi:
Kur 
– siltums, ko piegādā ar izejvielām,
– procesa termiskais efekts,
- siltuma aizvadīšana kopā ar galaproduktiem,
– siltuma zudumi apkārtējai videi.
Siltuma zudumi ir neizbēgami; bet tie ir jāsamazina līdz minimumam /siltumizolācijas izvēle/ vai jāpārstrādā /ceha apkures sistēmā tiek ņemti vērā ierīču siltuma zudumi/. Par vienu no labākajiem siltumizolatoriem tiek uzskatīta stikla šķiedra /paklājiņi/, blīvums 120-200 kg/m 3, siltumvadītspējas koeficients 0,04 W/m.°C, kas ir arī droša aizsardzība pret grauzējiem.
Siltuma zudumi “dūmu sieta” veidā no krāsnīm, katlu mājām un termoelektrostacijām (TPP) ir saistīti ar vides piesārņojumu. Tādējādi termoelektrostacijas, kas darbojas uz akmeņoglēm, izdala 15 tonnas sēra dioksīda, 10 tonnas pelnu un 3 tonnas slāpekļa oksīdu uz 1 miljonu kWh saražotās elektroenerģijas.
PAPP disciplīnā ir plašs iekārtu arsenāls dūmgāzu attīrīšanai (līdz maksimāli pieļaujamai koncentrācijai) no putekļiem un kaitīgām gāzu sastāvdaļām, kā arī siltuma atgūšanai no tiem: putekļu un gāzu attīrīšanas iekārtas, kontakta siltummaiņi. , absorbētāji, adsorberi utt.
^ 4. PROCESU KINĒTIKA
Kinētika pēta procesus to attīstībā, vēlmē sasniegt līdzsvara stāvokli.
– Sistēmas novirzes no līdzsvara stāvokļa pakāpe izsaka procesa virzītājspēku.
Disciplīnas procesiem piemērojams PAPP kinētikas pamatlikums:
– Procesa ātrums ir tieši proporcionāls virzošajam spēkam un apgriezti proporcionāls pretestībai.
Šis modelis neattiecas uz mehāniskiem un ķīmiskiem procesiem. Bet šie procesi dažkārt atrodas uz vienas ražošanas līnijas ar galvenajiem procesiem, piemēram, cukurbietes pirms izskalošanas tiek sasmalcinātas vai sasmalcinātas. Tāpēc dažās augstskolās šie procesi tiek ieviesti PAPP disciplīnā.
Hidromehāniskiem procesiem galvenais kinētiskais likums ir šāds:
/3/
kur V ir plūstošā šķidruma tilpums, m3,
S – aparāta šķērsgriezums, m2,
τ – laiks, s,
ρ – šķidruma blīvums, kg/m3,
G = 9,81 m/s 2,
R Г – hidrauliskā pretestība, kg/m2.s,
K Г – ātruma koeficients, m 2 .s/kg,
ΔH d – kopējo hidrodinamisko augstumu starpība, m.
Pēdējo vērtību nosaka Bernulli vienādojums:
Mācību un tehniskajā literatūrā spiediena zudums aparātā /Δp n vai h n / bieži kļūdaini tiek uzskatīts par hidraulisko pretestību.
Termiskajiem procesiem kinētiskais vienādojums ir uzrakstīts:
/5/
Kur Q ir nodotais siltuma daudzums, J,
F – siltuma pārneses virsma, m2,
Δt – temperatūras starpība starp dzesēšanas šķidrumiem, K vai °C,
R – termiskā pretestība, m 2 .K/W,
K – siltuma pārneses koeficients, W/m2.K.
Masas pārneses procesiem:
/6/
kur M ir vielas daudzums, kas pārnests no vienas fāzes uz otru, kg vai kmol,
F – fāzes saskares virsma /masas pārnese/, m2,
K Y – masas pārneses koeficients, kg/m 2 .c. 
,
R Y – difūzijas pretestība, m 2 .s. /Kilograms,
ΔY – starpība starp līdzsvara un darba (vai otrādi) koncentrāciju vienai no fāzēm, kg A/kg B – relatīvās masas daļas vai kmol A/kmol B – relatīvās mola daļas.
Piemēram, ja cukura šķīdināšanai 100 °C temperatūrā izmanto tīru ūdeni /Y=0/, tad sākotnējā laika momentā šķīdināšanas procesa virzītājspēks būs:
ΔY = Y mums. – Y = 487/100 – 0 = 4,87 rel. wt. akcijas
^ 5. IERĪCES GALVENAIS IZMĒRS
Noteikts no vienādojumu /3, 5, 6/ integrālās formas, piemēram, no vienādojuma /5/, t.i. no pamata siltuma pārneses vienādojuma:
/7/
Δt av – vidējā temperatūras starpība starp dzesēšanas šķidrumiem, K vai °C.
Pamatojoties uz galveno izmēru, iekārta tiek pieņemta pēc kataloga /standarta/ vai ir izstrādāta strukturāli /nestandarta/.
^ 6. TEHNISKĀ UN EKONOMISKĀ ANALĪZE
Aprēķini par šo tēmu parasti ir ļoti apgrūtinoši, tāpēc tie tiek veikti, izmantojot datoru. Tādējādi siltummaiņa aprēķināšanai ir iespējamas 264 iespējas.
Pirmkārt, tiek pieņemts optimāluma kritērijs. Šādi kritēriji var būt vairāki: ekonomiskie /ražošanas vienības pašizmaksa, ražošanas peļņa utt./, ražošana /ražīgums, produkcijas kvalitāte utt./ utt. Optimālais variants tiek pieņemts atbilstoši optimāluma kritērija maksimumam vai minimumam. Izvēloties iespējas, cita starpā (piemēram, dzesēšanas šķidruma veids, tā sākotnējā temperatūra utt.), Tiek ņemts vērā:
A/ ierīces materiālam jāatbilst drošības prasībām - izturība, pretkorozijas, nekaitīgums;
B/ cilvēka adaptācija /ergonomika/;
B/ estētiskās prasības;
G/ vides prasības.
MATERIĀLI
A. Metāli
Jāizvairās no saskares ar pārtikas produktiem no tādiem metāliem kā Fe, Al, Cu, Zn, Cd, Ni, Ti, kurus joprojām lieto atsevišķi vai pārklājumu veidā.
Iepriekš minēto metālu toksicitāte.
/Grushko Ya.M., Kaitīgie neorganiskie savienojumi rūpnieciskajās emisijās atmosfērā. Atsauce ed. – L.: Ķīmija, 1987. – 192 lpp./
Al – alumīnijs /kušanas temperatūra 660,4 °C, blīvums 2699 kg/m 3 /.
Saskaroties ar šādu “perspektīvu”, rodas vēlme savākt visus sadzīves alumīnija piederumus un pārdot tos metāllūžņos.
Fe – dzelzs /1539 °C, 7870 kg/m 3 /.
Сd – kadmijs / 321,1 °С, 8650 kg/m 3 /.
Сu – varš /1084,5 °С, 8960 kg/m 3 /.
Ag – sudrabs /261,9 °C, 10500 kg/m 3 /.
Zn – cinks /419,5 °C, 7130 kg/m 3 /.
Ni – niķelis /1455 °C, 8900 kg/m 3 /.
Ti – titāns /1665 °C, 4320 kg/m 3 /.
/Malahovs A.I., Andrejevs N.Kh. Ķīmisko iekārtu konstrukciju materiāli. – M.: Ķīmija, 1978. – 224 lpp./
A/ Korozijizturīgi / nerūsējošie / konstrukciju tēraudi.
Piemēram, tērauds 2Х13 /0,2% ogleklis, 13% hroms/, karstumizturība līdz 600 °C, stiepes izturība 850 MPa.
B/ Parastie oglekļa tēraudi st.2 un st.Z ar pārklājumu:
– alva, Sn, /231,9 °C, 5850 kg/m 3 /, skārds, skārda kārbas.
– emaljas uz silīcija organisko savienojumu bāzes / emalju blīvums 2100-2500 kg/m 3, karstumizturība līdz 300 °C, spiedes stiprība 600 MPa.
– Teflons /polimērs CF 2 =CFCl vai fluoroplasts 3/, blīvums 2100-2160 kg/m 3, karstumizturība līdz 210 °C, stiepes izturība 35-40 MPa.
B. ^ Silikāta materiāli
Dati ir apkopoti 1. tabulā.
1. tabula.
Īpaša uzmanība jāpievērš stikla keramikai – nākotnes materiāliem. Sitall ir caurspīdīgs, izturīgs pret koroziju materiāls, kura stiprība ir pārāka par parasto oglekļa tēraudu un daudz vieglāka blīvumā (alumīnija līmenī). Pēdējā laikā no stikla keramikas izgatavotas iekārtas (t.sk. cauruļvadi) piena pārstrādes cehiem, destilācijas kolonnas (vēl mazas ietilpības) u.c.
IN. ^ Polimēru materiāli
Fluoroplast 4 – tetrafluoretilēna polimērs, blīvums 2160-2260 kg/m 3, stiepes izturība 14-25 MPa, maksimālā temperatūra 327 °C /caurules, veidgabali, blīves u.c./.
Fluora gumija / parastais nosaukums gumijai, kas satur fluorkaučuku un līdz 30 % masas. pildviela - silīcijskābe, vulkanizācija tiek veikta izmantojot diamīnus / - blīvums 1800-1900 kg/m 3, stiepes izturība 20-25 MPa, maksimālā temperatūra 200-250 ° C / šļūtenes, lentes, blīves u.c./.
G. ^ Citi materiāli
Šajā sadaļā jāatzīmē materiāli, kas nav strukturāli rūpniecībai, bet tiek ļoti plaši izmantoti amatnieciskā ražošanā (vīna darīšanā, raudzēšanā utt.), kā arī mājsaimniecības piederumu ražošanā.
Koksne - neapstrādātas koksnes blīvums 300-900 kg/m 3, spiedes stiprība: egle - 47, ozols - 65 MPa; karstumizturība līdz 150 °C, uzliesmošanas temperatūra /pieliekot uguni/ 230-260 °C, pašaizdegšanās temperatūra: /sildīšana bez uguns/ ap 400 °C.
Keramika /fajansa/ – apdedzināts māla māla, kvarca smilšu, laukšpata u.c. maisījums, pārklāts ar glazūru. Apdedzināšanas temperatūra 1250-1300 °C, blīvums 1800-1900 kg/m 3, spiedes stiprība 100-130 MPa.
^ SPĒKA APRĒĶINS
Ierīcēm, kas darbojas zem iekšējā pārspiediena, ir jāiesniedz stiprības aprēķins saskaņā ar Gosgortekhnadzor formulu. Ierīces sieniņu biezums:
mm /8/
kur D in ir ierīces iekšējais diametrs, mm,
P – projektētais spiediens, MPa /1,03-1,1 no nominālā/,
φ – metināšanas stiprības korekcijas koeficients /1,0-0,8/,
C – korozijas pielaide, mm,
σ add – pieļaujamais spriegums, MPa.
Iekārtām, kas atrodas ārpus telpām, tiek veikti vēja slodzes aprēķini. Vēja ātrums tiek pieņemts 45 m/s / viesuļvētras ātrums ir 33 m/s/. Rotējošām tvertnēm ar diviem balstiem tiek veikti lieces aprēķini. Režģiem, kas darbojas zem slodzes, ir sniegti bīdes aprēķini.
^ ERGONOMIKA, ESTĒTIKAS PRASĪBAS
Ergonomika ir zinātne, kas pēta cilvēka un mašīnas savstarpējo pielāgošanos. Ergonomiski rādītāji atspoguļo cilvēka mijiedarbību ar tehnoloģijām cilvēka higiēnisko, antropometrisko, fizioloģisko un psiholoģisko īpašību kompleksā.
Ergonomika ir tieši saistīta ar drošības pasākumiem, patiesībā tā arī iznāca no tā. Izvēloties aprīkojuma iespējas, piemēram, jāparedz aizsargi rotējošām daļām, ērta vadības rokturu forma un novietojums, kā arī maza piepūle to aktivizēšanai. Starp ierīcēm jābūt pietiekamām pārejām, lai atvieglotu apkopi un remontu. Ja ierīces atrodas brīvā dabā (iztvaikošana, rektifikācija), operatora darba vieta ir jāorganizē tuvumā telpā. Apgaismojumam, temperatūrai un mitrumam darba vietā jāatbilst /gaisa kondicionēšanas/ standartam. Darba vietai jābūt aizsargātai no putekļiem, trokšņa, vibrācijas, starojuma, kaitīgām vielām, un tai jābūt avārijas izejai steidzamai evakuācijai. Personāls tiek nodrošināts ar speciālu apģērbu (ķivere, jaka, bikses, zābaki, dūraiņi, aizsargbrilles u.c.), dzeramais ūdens (tēja un kafija atļauta), karsta duša u.c.
Estētiskie rādītāji raksturo informācijas izteiksmīgumu, formas racionalitāti, kompozīcijas integritāti, nevainojamu ierīču un mašīnu izpildi. Ne maza nozīme ir ierīču un darba vietas krāsu dizainam.
Drošības apsvērumu dēļ tiek pieņemta šāda cauruļvadu krāsa:
Ūdens tvaiki ir sarkani,
Attīrīts ūdens - zaļš,
Ugunsdzēsības cauruļvads - oranžs,
Procesa ūdens – melns.
^ VIDES PRASĪBAS
Ekoloģija ir organismu attiecības savā starpā un ar vidi.
Vides rādītāji ir kaitīgās ietekmes uz vidi līmenis, kas rodas iekārtu darbības laikā, piemēram, kaitīgo piemaisījumu saturs, kaitīgo daļiņu, gāzu, radiācijas u.c. emisijas iespējamība.
Dabas resursu apmaksas nosacījumos rodas arī maksa par vides piesārņojumu. Atkarībā no piesārņojuma apjoma tiek veikti maksājumi par piesārņojošo vielu novadīšanu. Maksājumu apmērs tiek noteikts, pamatojoties uz maksimāli pieļaujamo emisiju /MPD/ un emisiju /MPE/ standartu projektiem.
Integrētais emisiju indikators
/9/
K – standartu atbilstības koeficients,
A – nozīmīguma koeficients,
R b – pamatrādītāji,
P i ir MPE un MPD indikatoru faktiskā vērtība.
Pie K i< 1 наблюдается низкий уровень работы предприятия и оно должно быть остановлено.
Iekārtas, darbnīcas vai uzņēmuma projekta zooloģiskā pārbaude tiek veikta saskaņā ar Krievijas Federācijas likumu “0b par dabiskās vides aizsardzību”. Ekspertīzi veic Vides aizsardzības ministrija, Veselības ministrija un Sanitārās un epidemioloģiskās uzraudzības pārvalde.
Projektā jānodrošina kaitīgo vielu un atkritumu uztveršana, pārstrāde, neitralizācija vai pilnīga piesārņojošo vielu emisiju likvidēšana.
^ MĒROGA PĀREJA UN SIMULĀCIJA
Ir trīs galvenie procesa modelēšanas veidi:
1/ fiziska,
2/ matemātiskā,
3/ elementārs.
1/ ^ Fiziskā modelēšana
Pēc šīs metodes procesa izpēte ar eksperimentālo datu apstrādi tiek veikta secīgi uz fizikāliem modeļiem: laboratorija /stikls, tilpums līdz 1 l/, pilots /metāls, līdz 100 l/, daļēji rūpnieciskais /uz augšu līdz 0,5 m 3 /, rūpnieciski /5 m 3 vai vairāk/. Metode ir ļoti apgrūtinoša un laikietilpīga, taču nodrošina ticamus rezultātus.
Fiziskā modelēšana balstās uz līdzības teoriju.
Definīcija. Viena otrai līdzīgas parādības sauc par ķermeņu sistēmām,
A/ ģeometriski līdzīgi viens otram;
B/ kuros notiek tāda paša rakstura procesi;
B/ kuros tāda paša nosaukuma parādības raksturojošie lielumi ir saistīti viens ar otru kā nemainīgi skaitļi
X´ = a x · x´´ /10/
Kur x ir līdzības konstante.
Pats “līdzības” princips cilvēcei bija zināms senatnē (skaidrs piemērs ir Ēģiptes piramīdas). Taču līdzības teorija veidojās tikai 20. gs. Teorija balstās uz trim teorēmām.
/Braines Ya.M. Līdzība un modelēšana ķīmiskajā un naftas ķīmijas tehnoloģijā. – M.: Gostoptekhizdat, 1961. – 220 lpp./
^ 1. teorēma. Džozefs Bertrāns, franču matemātiķis, 1848. gads
– Līdzīgām parādībām līdzības rādītāji ir vienādi ar vienu vai līdzības kritēriji ir skaitliski vienādi.
/Līdzības rādītājs ir līdzības konstantu komplekss, līdzības kritērijs ir bezdimensiju lielumu komplekss/.
^ 2. teorēma. T.A. Afanasjeva-Erenfests, 1925, tēvs. matemātiķis.
– Vienādojumu sistēmu, kas burtiski ir vienāda līdzīgu parādību grupai, var pārveidot par kritērija vienādojumu.
^ 3. teorēma. M.V. Kirpičevs, A.A. Gukhman, 1930, tēvs. zinātnieki.
– Līdzīgām parādībām līdzības kritēriji, kas sastāv no nepārprotamības nosacījumiem, ir skaitliski vienādi.
^ Unikalitātes nosacījumi ietver:
a/ sistēmas ģeometriskie izmēri;
B/ vielu fizikālās konstantes;
B/ sistēmas sākuma stāvokļa raksturojums;
Г/ sistēmas stāvoklis tās robežās /robežnosacījums/.
Tādējādi līdzības teorijas pielietojums pētniecības un izstrādes procesam ir šāds.
Pilna procesa matemātiskā apraksta sastādīšana, t.i. diferenciālvienādojuma atvasināšana un unikalitātes nosacījumu noteikšana.
Veicot šādu diferenciālvienādojuma un unikalitātes nosacījumu transformāciju, nosakot līdzības kritērijus un kritērija vienādojuma vispārējo formu / vienādojumu analīzes metode/.
Noteikšana eksperimentāli, izmantojot noteikta veida kritērija vienādojuma modeļus /fiziskā modelēšana/.
Sarežģītiem procesiem, kad vēl nav iespējams izveidot diferenciālvienādojumu, tiek iegūti līdzības kritēriji, pamatojoties uz kuriem dimensiju analīzes metode procesu ietekmējošie lielumi /Bertranda un Bekingema teorēmas/. Piemēram, izmantojot šo metodi, tika iegūti kritēriji mehāniskai sajaukšanai.
Pastāv ģeometriskās, hidrodinamiskās, termiskās, difūzijas un ķīmiskās līdzības.
^ Ģeometriskā līdzība ņem vērā ar simpleksiem "G", piemēram, cauruļvada garuma un diametra attiecību.
Hidrodinamiskā līdzība tiek pētīta hidraulikas kursā, izmantojot līdzīgas Navjē-Stoksa vienādojuma transformācijas piemēru. Termiskā un difūzijas līdzība tiek aplūkota PAPP disciplīnā.
Atcerēsimies hidrodinamikas kritērija vienādojumu:
Kur 
– homohronijas kritērijs, ņem vērā nestabilu šķidruma kustību;
– Frūda kritērijs, ņem vērā smagumu;
– Eilera kritērijs, ņem vērā hidrostatiskos spiediena spēkus;
– Reinoldsa kritērijs, ņem vērā iekšējās berzes spēkus.
2/ ^ Matemātiskā modelēšana
Līdzības teorijas metodes tiek izmantotas arī tad, ja tiek izmantoti citi modelēšanas veidi, kuros modelēšanas procesi atšķiras no modelētajiem fiziskajā dabā. Vissvarīgākais no tiem ir matemātiskā modelēšana, kurā dažādi procesi tiek reproducēti uz elektriskiem modeļiem - elektroniskajiem datoriem /datoriem/.
Pēc R. Franka domām, matemātiskās modelēšanas vispārējā shēma ietver septiņus posmus / Franks R. Mathematical modeling in ķīmisko tehnoloģiju. – M.: Ķīmija, 1971. – 272 lpp./.
Problēmas formulēšana.
Pamatlikumu noteikšana, kas regulē problēmas pamatā esošo parādību mehānismu.
Pamatojoties uz izvēlēto fizisko modeli, saistībā ar risināmo uzdevumu tiek uzrakstīta atbilstošu matemātisko vienādojumu sistēma.
Dabisks vienādojumu izkārtojums tiek veikts, izmantojot
blokinformācijas plūsmas diagrammas konstruēšana. Diagramma
atspoguļo tehnoloģiskā procesa atsevišķu posmu savienojuma shēmu.
Tiek izvēlēts viens no vairākiem iespējamiem vienādojumu sistēmas /modeļu/ risināšanas veidiem, piemēram, loģiskā, analītiskā, skaitliskā, izmantojot datoru.
Risinājums /modeļa analīze/.
Matemātiskā modeļa risināšanā iegūto rezultātu izpēte un apstiprināšana /modeļa atbilstības pārbaude/.
Matemātiskā modelēšana ir daudz lētāka nekā fiziskā modelēšana, tā ļauj atrisināt procesu automātiskās vadības un optimizācijas jautājumus, izpētīt procesu ar nepilnīgu matemātisko aprakstu / kibernētisko problēmu /.
3/ ^ Elementu modelēšana
Šajā simulācijā process tiek pētīts rūpnieciskā aparāta elementārajā šūnā, un pēc tam tiek pieņemts, ka pats aparāts sastāv no simtiem un tūkstošiem šādu šūnu. Piemēram, tiek pētīta siltuma apmaiņa uz vienas aparāta caurules, un siltummainis sastāvēs no 1000 šādām caurulēm. Metode tiek izmantota filtrēšanas procesos, siltuma apmaiņai, katalītiskajam krekingam utt., un tā ļauj laboratorijas datus nodot rūpniecībā pēc iespējas īsākā laikā.
^ HIDROMEHĀNISKIE PROCESI
Pārtikas ražošanā daudzi procesi izraisa neviendabīgu maisījumu veidošanos, kas pēc tam tiek atdalīti (kristalizācija, žāvēšana utt.).
Bieži nākas saskarties ar pretēja rakstura uzdevumu: no vielām dažādos agregācijas stāvokļos, izrādās, ir nepieciešams iegūt maisījumu /maisot, maisot/.
Gan pirmās, gan otrās problēmas risinājums attiecas uz hidromehānisko procesu jomu.
Klasifikācija
Hidromehāniskajos procesos tiek izmantotas neviendabīgas sistēmas. Pēdējā sastāv no vismaz divām fāzēm:
A/ iekšējā vai izkliedētā fāze, smalki sasmalcinātā stāvoklī;
B/ ārējā fāze vai dispersijas vide, kas ieskauj iekšējās dispersās fāzes daļiņas.
Ir dažādas sistēmas.
Gāze – cieta: a/putekļi, daļiņu diametrs 5-50 mikroni,
/Salīdzinājumam: kosmisko putekļu izmērs ir 0,1–1 mikrons/.
Gāze – šķidrums: a/ migla 0,3–3 µm; b/ putas.
Šķidrums – ciets: a/ rupjas suspensijas, > 100 µm,
B/ koloidālie šķīdumi,< 0,1 мкм.
Šķidrums – šķidrums; a/ emulsijas.
1/ Neviendabīgu gāzes sistēmu atdalīšana.
2/ Šķidrumu heterogēnu sistēmu atdalīšana.
3/ Fluidizācija.
4/ Maisot.
Visos hidromehāniskajos procesos daļiņas pārvietojas gāzes vai šķidrā vidē. Šīs kustības likumu izpēte ir svarīgs hidrodinamikas uzdevums. Tālāk ir apskatīti daži vispārīgi daļiņu kustības jēdzieni un modeļi.
^ Ķermeņu kustība šķidrumos
Izmēra noteikšana
Patvaļīgas formas cietas daļiņas noteicošais izmērs ir līdzvērtīgs diametrs sfēriskai daļiņai ar vienādu masu /M/ un tilpumu /V/.
/12/
Kur 
– cieto daļiņu blīvums, kg/m3.
Plūsmas režīmi
Lai novērtētu ārējo plūsmu ap cieto daļiņu, tiek izmantots Reinoldsa skaitlis:
/13/
Kur 
– barotnes blīvums un viskozitāte.
Reģioni tiek izdalīti.
Laminārā plūsma, Re< 2 /0,1 по другим данным/.
Pārejas reģions, 2 /0.1/< Re < 500.
Turbulentā plūsma, Re > 500.
Daļiņu sedimentācija gravitācijas laukā
Kad daļiņa nosēžas stacionārā vidē, pēc neilga laika (no sekundes līdz sekundes daļai) tiek izveidots spēku līdzsvars un daļiņas kustība kļūst vienmērīga.
– To sauc par daļiņas vienmērīgas kustības ātrumu ar spēku līdzsvaru, kas uz to iedarbojas nogulsnēšanās ātrums.
Ideālā gadījumā spēku iedarbība uz vienu sfērisku daļiņu nogulsnēšanas laikā stacionārā vidē ir parādīta attēlā. 1.
Baltkrievijas Republikas Lauksaimniecības un pārtikas ministrija Izglītības iestāde "Grodņas Valsts Agrārā universitāte"
RŪPNIECĪBAS TEHNOLOĢISKĀS IEKĀRTAS (PIENA RŪPNIECĪBA)
Lekciju kurss studentiem specialitātē 1-49 01 02 “Uzglabāšanas tehnoloģijas un
dzīvnieku izejvielu pārstrāde", specializācija 1-49 01 02 02 "Piena un piena produktu tehnoloģija"
Grodņa, 2011
UDC 637,02 (075,8) BBK 36,92 Ya73 M 54
Nozares tehnoloģiskais aprīkojums (piensaimniecība) Lekciju kurss studentiem specialitātē 1-49 01 02 “Dzīvnieku izejvielu uzglabāšanas un pārstrādes tehnoloģija” specializācija 1-49 01 02 02 “Piena un piena produktu tehnoloģija”, G.E. Raitskis. - Grodņa, GSAU,
2011, 607 lpp., ilustr.
Protokols Nr.___, kas datēts ar ________2011.
Nozares tehnoloģiskais aprīkojums (piensaimniecība)
1. Kuročkins A.A., Ļaščenko V.V. Lopkopības produktu pārstrādes tehnoloģiskās iekārtas. – M.: Kolos S, 2001, - 440 lpp.: ill.
2. Bredikhins S.A., Kosmodemyansky Yu.V., Jurins V.N. Piena pārstrādes tehnoloģija un tehnoloģija. – M.: Kolos S, 2001, - 400 lpp.: ill.
3. Zolotin Yu.P. uc iekārtas piena rūpniecības uzņēmumiem. – M.: Agropromizdat, 1985. – 270 lpp.
4. Kruss G.N. uc Piena un piena produktu tehnoloģija. – M.:
Kolos S, 2004, - 455 lpp.: ill.
5. Mašīnas un aparāti pārtikas ražošanai: mācību grāmata universitātēm 3 grāmatās: S.T. Antipovs un citi = Minska: BGATU, 2008.
6. Bredikhins S.A., Jurins V.N. Iekārtas un tehnoloģija sviesta un siera ražošanai. – M.: Kolos S, 2007. – 319 lpp.: ill.
7. Maļigina A.M., Kaļiņina L.E. Piena un piena produktu vispārējā tehnoloģija - M.: Kolos S, 2006 - 199 lpp.: ill.
8. Olenovs Yu.A. uc Rokasgrāmata par saldējuma ražošanu. – M.: DeLiPrint, 2004. – 768s: ill.
9. Shingareva T.I. Sanatorija un piena un piena produktu higiēna.
– Minska: IVU Finanšu ministrija, 2007. – 330 lpp.
10. Apstrādes nozaru iekārtas un automatizācija / A.A. Kuročkins un citi/ - M.: Kolos S, 2007. – 591 lpp.: ill.
11. Šamanova G.P., Kiseļeva R.M. Sauso piena produktu ražošana bērnu pārtikai. – M.: Pārtikas rūpniecība, 1978. – 103 lpp.: ill.
12. Ķīmiskās tehnoloģijas procesu un aparātu aprēķināšanas metodes (piemēri un problēmas) / Romankov A.T. un citi/ - Sanktpēterburga: Ķīmija. 1993496 lpp.: ill.
13. Golubeva L.V., Ponomarevs A.N. Modernās tehnoloģijas un iekārtas dzeramā piena ražošanai. – M.: DeLiPrint, 2004. – 179 lpp.
14.Tehnoloģiskās iekārtas piena rūpniecībai. Lekciju kurss GSAU studentiem, specialitāte T.18.02.02. Raitsky G.E., Grodņa, 2008. Bibliotēkas datubāze.
LEKCIJA Nr.1 IEVADS DISCIPLĪNĀ. VISPĀRĪGA INFORMĀCIJA PAR
TEHNOLOĢISKĀS IEKĀRTAS PIENA RŪPNIECĪBAI
Lekcijas konspekts:
1. Disciplīnas mērķi un uzdevumi.
2. Vispārīga informācija par piena uzņēmumu tehnoloģiskajām iekārtām.
JAUTĀJUMS Nr. 1 Disciplīnas mērķi un uzdevumi
Disciplīna “Nozares tehnoloģiskais aprīkojums” ir viena no galvenajām procesa inženiera speciālo zināšanu veidošanai specialitātē 1-49 01 02 02 “Piena un piena produktu tehnoloģija”, atbilstoši izglītības standartam un. kvalifikācijas īpašības. Disciplīnas apguves mērķis ir sagatavot speciālistu ražošanas, tehnoloģiskās, projektēšanas un pētnieciskās darbības veikšanai piena pārstrādes tehnoloģiju un to aparatūras izveidē un ieviešanā.
Disciplīnas apguves rezultātā studentiem ir:
ir ideja:
O galveno iekārtu veidu darbības principi;
O piena produktu ražošanas tehnoloģisko iekārtu un iekārtu aktuālais stāvoklis, pieredze jaunāko pārtikas ražošanas iekārtu ekspluatācijā;
par tehnoloģisko procesu noteicošo iekārtu darbības pazīmēm;
par iekārtu klasifikācijas galvenajām iezīmēm tās racionālai iegādei ražošanas līnijās;
O detaļu un mezglu mijiedarbības principi tehnoloģiskajās iekārtās;
procesa iekārtu galvenie konstrukcijas elementi; galveno tehnoloģisko iekārtu darbības principi; augstas veiktspējas un drošas darbības noteikumi
galvenās tehnoloģiskās iekārtas; galvenie tehniskie un ekonomiskie rādītāji un darbības režīms
iekārtas projektēto un rekonstruēto ražotņu pabeigšanai;
var izmantot:
tehniskā literatūra ražošanas līniju optimālo tehnoloģisko parametru noteikšanai;
datortehnikas bāze tehnoloģisko līniju projektēšanai;
prasmes noteikt galveno tehnoloģisko iekārtu izmantojamību un veiktspēju;
tehnoloģisko iekārtu kinemātisko parametru noteikšanas un aprēķināšanas metodes;
tehnoloģisko iekārtu produktivitātes aprēķināšanas metodes.
Disciplīnas mācīšanas mērķis ir izpētīt tehnoloģiskās iekārtas un tās racionālas darbības nosacījumus augstas kvalitātes produktu ražošanā, kā arī tās turpmākās pilnveides tendences.
Disciplīna “Nozares tehnoloģiskais aprīkojums” balstās uz zināšanām par akadēmiskajām disciplīnām: “Pārtikas ražošanas procesi un aparāti”, “Hidraulika un hidrauliskās mašīnas”, “Teorētiskā mehānika”, “Siltumtehnika”, “Elektrotehnika”.
Disciplīna "Nozares tehnoloģiskais aprīkojums" ir fundamentāla disciplīna speciālo zināšanu kompleksā piena nozares procesu inženiera sagatavošanā un ir pamata disciplīnas "Piena un piena produktu tehnoloģija" apguvei un disciplīnas palīgviela. "Automātika, automatizācija
Un Procesu vadības sistēma", "Nozares uzņēmumu un CAD projektēšana", "Aukstuma iekārtas", "Piena uzņēmumu ekonomika".
Teorētiskās zināšanas studenti iegūst lekciju laikā. Apmācības laikā tiek apgūtas praktiskās zināšanas, prasmes un iemaņas
laboratorijas un praktiskās nodarbības, pētnieciskā un patstāvīgā darba procesā, izmantojot speciālo literatūru, rokasgrāmatas un kabinetu un esošās ražošanas aprīkojumu.
Disciplīna tiek apgūta divus semestrus un satur 4 moduļus, kas veidoti, ņemot vērā ražošanas tehnoloģisko procesu kārtību. Katrā semestrī stacionāra studenti kārto eksāmenu, kurā iekļauti visi plānotie jautājumi no lekcijām, galvenie laboratorijas un praktisko nodarbību nosacījumi. Otrajā semestrī tiek izstrādāts kursa projekts disciplīnā, apkopojot un sistematizējot zināšanas
Un studentu prasmes visu mūsdienu piena kombinātu tehnoloģisko procesu tehniskajā nodrošināšanā. Studentu zināšanu eksāmena vērtējums sastāv no iepriekšējo moduļu kopvērtējuma.
Ja skolēna aktuālais vērtējums moduļos ir virs “8”, eksāmena atzīmi var piešķirt bez faktiskās eksāmena kārtības. Pēc studenta lūguma. Citā gadījumā eksāmenu telpā
Pārskatam tiek piešķirts vidējais vērtējums, pamatojoties uz moduļa un eksāmena punktu summu. Pamatojoties uz disciplīnas sistemātiskas apguves nozīmi, moduļa vērtējumu veido lekcijas materiāla zināšanu vērtējumi, kas sniegti aptaujas laikā par īpašiem katras lekcijas struktūrā iekļautajiem kontroljautājumiem, vērtējumi, ko saņem studenti, iesniedzot ziņojumus par laboratorijas un praktiskās nodarbības.
Kursa projekta atzīme tiek ņemta vērā kopā ar moduļa vērtējumiem. Disciplīnas skolotāju moduļu vērtējumu struktūra ietver tādus rādītājus kā pamatīgums, ziņojumu loģiska sagatavošana, stundu kavēšanās, visu kursa uzdevumu savlaicīga izpilde un nodošana, piedalīšanās pētnieciskajā darbā, laboratorijas aprīkojums u.c. Šajā gadījumā tiek pievienots vai atņemts noteikts punktu skaits. Studenti, kuri saņēmuši kopējo atzīmi par moduli zem “4”, nedrīkst pabeigt nākamā moduļa programmu, kamēr viņi nav atkārtoti apguvuši iepriekšējo. Zināšanas, tabulu faktu materiālu, diagrammas, problēmu risināšanas metodes pēc tam izmanto gandrīz visi studenti, izstrādājot kvalifikācijas darbu - diplomprojektu, un tāpēc disciplīnas nokārtošanas procesā tie tiek pastāvīgi sistematizēti un uzkrāti.
2. jautājums. Vispārīga informācija par piena uzņēmumu tehnoloģiskajām iekārtām
Mūsdienu piena produktu ražošanas tehniskā nodrošinājuma līmenis ir ļoti augsts un tiecas uz 100 procentiem mehanizēt pat tradicionālos procesus - pilnpiena produktu un siera ražošanu. Jaunu produktu veidu ražošanas procesi, koncentrēšana, biezināšana, žāvēšana, piena maisījumu komponentu apstrāde, maisījumu dozēšana, iepakošana, pildīšana pudelēs, ceha iekšējais transports ir ne tikai pilnībā mehanizēti, bet gandrīz pilnībā darbojas pusautomātiskais režīms.
Šajā sakarā, lai gan pati “tehnoloģiskā aprīkojuma” definīcija nozīmē, ka šajā iekārtu kategorijā ietilpst mašīnas, ierīces, transporta ceļi, kas tos savieno, tiešā saskarē ar pienu, jēdziens būtu jāpaplašina, iekļaujot vadības ierīces, automātiskās vadības ierīces, kas var jāuzskata par ierīcēm Instrumenti un automatizācija (vadības un mērīšanas instrumenti un automatizācija). Šādas ierīces var būt pašpietiekamas, indikācijas, ierakstīšanas ierīces, automātisko komponentu un mezglu sistēmas, ko rūpnīcās uztur specializētie dienesti, automātisko komponentu un mezglu sistēmas, kas parāda un maina vadības paneļu mnemonisko diagrammu pārslēgšanas procesā. no ražošanas. Un tad šīs sastāvdaļas un mezgli tiek nodoti speciālo dienestu kompetencei, apkopei, regulēšanai un remontam. Visbiežāk instrumentācijas un automatizācijas serviss Mazos uzņēmumos šāds pakalpojums var būt
organizēta kā galvenā enerģētiķa nodaļas nodaļa. Uz vairāk attīstīta
- galvenā metrologa dienesta nodaļas veidā, bet lielākajās - Bellakt OJSC, Savushkin Product OJSC uc līmenī automatizācijas un robotizācijas vadības dienesta veidā.
Tajā pašā laikā jebkuras sarežģītības pakāpes instrumenti, automatizācijas un robotikas elementi, kas iekļauti tehnoloģiskajās mašīnās un ierīcēs, ir to neatņemama sastāvdaļa un šajā kursā tiek uzskatīti par tehnoloģiskām iekārtām. Tāpat par tehnoloģiskām iekārtām uzskatāmi elektromotori, hidrauliskās un pneimatiskās piedziņas, ventilācijas agregāti un sistēmas, kas veic preces kvantitatīvu un kvalitatīvu transformāciju un tās pārvietošanās ražošanas telpā nodrošināšanas uzdevumus.
Apskatīsim šeit soli pa solim - notiekot tehnoloģiski noteiktai piena kustībai, tehnoloģisko iekārtu grupas un to pieslēgšana piena kombinātu galvenajai un palīgražošanai.
1. Izejvielu piegādes iekārtas.
Baltkrievijas Republikas apstākļos tiek izmantots viens transporta veids - auto. Parasti tas ir specializēts transports piena cisternu veidā, kas pastāvīgi piestiprināts pie dažādu kravnesības klašu automašīnu šasijas, kravas vilcēji ar šarnīrveida posma sistēmu ar lielas kopējās ietilpības cisternām, vienas vai divu asu piekabes. , kas apvienoti ar galvenajām piena tvertnēm, lai palielinātu jaudu. Autocisternas parasti ir pašu piena rūpnīcu vai specializēto automašīnu noliktavu īpašums. Jebkurā gadījumā ir jānodrošina tehniskās iespējas ritošā sastāva remontam, piena tvertņu sekciju ietilpības periodiskai kalibrēšanai, centralizēti organizētiem pasākumiem valsts kontroles uzņēmumu periodisko tehnisko pārbaužu iziešanai, ikdienas vadības sistēmu, bremžu darbspējas galīgajai uzraudzībai. , autovadītāju veselības un narkotiku atkarības statuss. Tieši piena ražotnēs tiek uzstādītas telpas un ierīces transportlīdzekļu mazgāšanai pirms iebraukšanas uzņēmuma teritorijā un autocisternu sekciju iekšējai mazgāšanai pēc piena novadīšanas no tiem, nodrošinot to pareizu sanitāro stāvokli.
2. Piena pieņemšanas, uzskaites, pirmapstrādes un uzglabāšanas iekārtas.
Autocisternas tiek iztukšotas uz īpašām rampām, kas visbiežāk atrodas galvenajās ražošanas telpās. Parasti tie atrodas nevis perifērijā, bet gan cehu krustojumā, piemēram, pilnpiens un sviests - neapstrādāta rūpnīca, konservu ražošana, piena aizstājēju cehs utt.
Rampas nodrošina vienlaicīgu maksimālā piena tvertņu skaita - 2,4,6 - pārvietošanu, lai samazinātu piena uzturēšanās laiku tajās. Šūpošanās punkti ir aprīkoti ar diviem centrbēdzes
sūkņi, kas ļauj uzreiz iztukšot divas piena tvertņu sekcijas. Šādu punktu skaitu nosaka piena skaitīšanas iekārtu pieejamība pēc daudzuma. Tie var būt sviras svari, kas aprīkoti ar konteineriem un dokumentācijas ierīcēm, mehāniskie skaitītāji, elektromehāniskās ierīces, kapacitatīvie svari ar tenzometriem. Piena sākotnējā apstrāde kvantitātes un kvalitātes ziņā sastāv no šādām iespējamām darbību secībām: atdzesēšana līdz 4-8 ° C, uzglabāšana tvertnēs - centrbēdzes tīrīšana; tīrīšana filtrējot - atdzesēšana līdz 4-8 °C - uzglabāšana konteineros.
Pēdējā shēma nenozīmē centrbēdzes tīrīšanas neesamību. Tā būs sākotnējā darbība, pārstrādājot pienu. Filtrēšana pirms atdzesēšanas un uzglabāšanas ļauj attīrīt pienu no tradicionālajiem saimniecības piesārņotājiem – kukaiņiem, organiskajiem piesārņotājiem, un ļauj nodrošināt nepieciešamo rūpnīcas produktu kvalitāti. Šeit ir diagramma par aprīkojuma izvietošanas secību.
Piena cisternas sūkņi - ierīces piena uztveršanai pēc svara vai tilpuma - dažāda dizaina filtri, kas darbojas, nepārtraucot caur tiem ejošo piena plūsmu, - siltummaiņi-dzesētāji - uzglabāšanas konteineri.
Lielās ražotnēs nevar uzglabāt lielus piena apjomus iekštelpās, kas ir salīdzināms ar ikdienas pārstrādes programmu. Parasti iekštelpās tiek uzstādīts šāds konteineru skaits, lai nodrošinātu ceha 4-5 stundu produktivitāti. Pārējās izejvielas, tajā skaitā pārstrādes produkti, tiek uzglabātas lielajos konteineros - termosos (50, 100 m3), kas atrodas blakus galvenajām ražošanas telpām.
3. Būvtehnikas veikalu aprīkojums.
Datortehnikas veikals ir obligāta piena kombināta nodaļa. Šāds cehs atkarībā no uzņēmuma specifikas var piegādāt visu ražotnes produkciju ar savu produkciju vai arī var būt sekcijas veidā atsevišķos cehos.
Darbnīcas uzdevumi ir piena atdalīšana, separācijas produktu termiskā apstrāde, noteikta daudzuma separācijas produktu homogenizācija.
Darbnīcā darbojas sekojošas tehnoloģiskās iekārtas: piena separatori – krējuma separatori;
- iekārtas tauku standartizēta piena, vājpiena, krējuma pasterizācijai vai sterilizācijai;
- piena sterilizācijas iekārtas;
- īpašas konstrukcijas separatori: baktofuges, dzidrinātāji, piena normalizācijas sistēmas plūsmā;
- dažādu sistēmu homogenizatori;
- plaša cauruļvadu sistēma pilnpiena, tā atdalīšanas produktu un gatavo raudzēto piena dzērienu pārvietošanai veikalā;
- konteineru iekārtas dzeramā piena, kefīra, krējuma, jogurta, biezpiena u.c. ražošanai.
4. Iekārtas biezpiena un biezpiena izstrādājumu ražošanai.
Biezpiena ražošanas tehnoloģiskās iekārtas parasti ir savienotas ar aparatūras cehu un ietver iekārtas biezpiena veidošanai, iekārtas biezpiena atdalīšanai no sūkalām;
- biezpiena dzesēšanas iekārtas;
- iekārtas mehāniskai apstrādei un pārtikas un garšas piedevu pievienošanai;
- iekārtas biezpiena dozēšanai, fasēšanai un biezpiena izstrādājumu ražošanai graudu biezpiena, biezpiena, biezpiena, kūku u.c.
5. Siera ražošanas iekārtas.
Ietver faktisko aprīkojumu un iekārtas siera apstrādei un nogatavināšanai.
- Kapacitatīvie siera ražotāji maisījumu pagatavošanai, siera graudu ražošanai, siera sūkalu atdalīšanai;
- iekārtas sieru formēšanai, no vienkāršākā konteineri-formas, uz nepārtrauktās formēšanas ierīcēm un automātiem siera liešanai, presēšanai slēgtās formās, veidņu atvēršanai, gatavo sieru transportēšanai uz uzglabāšanas vietām, nogatavināšanai, pārstrādei un sagatavošanai realizācijai;
- iekārtas siera formēšanai slānī, sagriežot to gabalos turpmākai presēšanai;
- dažādu dizainu faktiskās preses;
- telpas sieru nogatavināšanai uz speciāliem plauktiem;
- sālīšanas baseini;
- ierīces sieru pārklāšanai ar parafīnu;
- ierīces pirmspārdošanas sagatavošanai, dozēšanai, vakuuma iepakošanai.
6. Iekārtas sviesta ražošanai.
Var ietvert separācijas iekārtas, krējuma termisko vakuumapstrādi, krējuma nogatavināšanas traukus, iekārtas krējuma kulšanai un sviesta graudu veidošanai, izmantojot periodiskas un nepārtrauktas kulšanas metodes, sviesta homogenizāciju, iepakošanu kartona kastēs vai dozēšanu un iepakošanu pergamentā vai laminētā folijā. Reti eļļu iegūst pārveidojot
augsta tauku satura krējums kā daļa no Mileshin ražošanas līnijas, kurā ietilpst augsta tauku satura krējuma separators un dažāda dizaina sviesta veidotāji.
7. Iekārtas piena (sūkalu) koncentrēšanai un kondensēšanai.
Šīs darbības tiek veiktas ar sarežģītu, liela izmēra aprīkojumu.
Tās ir dažādu darbības principu vakuuma iztvaicēšanas iekārtas pēc ražošanas ciklu biežuma, kondensētās masas pārvietošanas metodēm aparātā, darbības principa un vakuuma iztvaicēšanas iekārtas korpusu skaita;
- dažāda dizaina koncentratori;
- ierīces, kas palielina koncentrāciju serumā līdz 32-36%, izmantojot membrānas tehnoloģijas.
8. Iekārtas piena un piena formulas sastāvdaļu žāvēšanai.
Iebiezinātā vai koncentrētā piena žāvēšanai izmantojiet to kā
smidzināšanas žāvētāju, sarežģītu konstrukciju un precīzu darbības režīmu noteikums.
Sauso piena maisījumu komponentu žāvēšanai izmanto rullīšu kaltes ar vadošās siltuma pārneses metodi, kas aprīkotas ar palīgiekārtām bioreaktoru veidā, sausās putras drupinātājus, visu komponentu un gatavā maisījuma pneimatisko transportēšanu.
9. Iekārtas gatavās produkcijas dozēšanai, iepildīšanai pudelēs, fasēšanai, fasēšanai.
Piena produkcija lielāko daļu savas produkcijas piegādā izplatīšanas tīklam pārdošanai gatavā veidā - mazumtirdzniecībai. Atbilstoši tam produkti tiek fasēti nelielos iepakojumos no dažādiem, visbiežāk papīra-polimēru materiāliem. Nelielu daļu produkcijas, piegādei pārstrādes rūpnīcām vai eksportam, var fasēt kastēs (sviests), kraftmaisos (piena pulveris, proteīna pulvera koncentrāts). Saskaņā ar to jebkura produkta ražošanas līnija beidzas ar pildīšanas un iepakošanas sekciju, kurā tiek izmantotas speciālas dažādu mērķu un dizaina iekārtas: iekārtas dzeramā piena un raudzēto piena produktu iepildīšanai pudelēs dažāda veida traukos un iepakojumā - dažāda dizaina polimēru pudeles, kartona un polietilēna kastes; viskozi produkti - (sviests un biezpiens) briketēs, kas iepakoti laminētā folijā vai speciālā pergamenta papīrā; skābs krējums, jogurts - polimēru krūzēs ar termiski noslēgtu vāku. Piena pulveris ir ilgstošas uzglabāšanas produkts, tāpēc tie tiek fasēti (izņemot iepakošanas gadījumus kraftmaisos) daudzslāņu plēvē, kuras pamatā ir alumīnija folija, kas no abām pusēm pārklāta ar dažādiem polimēru savienojumiem,