Курсовой проект Пастеризатор11. 1. Описание устройства и работы пастеризатора. 6 Недостатки работы и конструкции машины. 7
 Скачать 1.66 Mb.
|
|
Содержание. Введение. 4 1.Описание устройства и работы пастеризатора. 6 2. Недостатки работы и конструкции машины. 7 3.Патентный поиск. 8 4.Обоснование предполагаемой модернизации. 9 5.Расчетная часть. 15 5.1.Технологический расчет. 15 5.2.Расчет расхода пара. 15 5.3.Кинематические расчеты. 19 6. Монтаж, эксплуатация и ремонт. 34 Заключение. 37 Список используемой литературы. 38 Приложения. 1.Описание устройства и работы пастеризатора. На консервных заводах для пастеризации продуктов в бутылях СКО 83-3 (трехлитровых) применяют ленточные пастеризаторы. Ленточный пастеризатор, установленный на консервном заводе «Нижнекисляйский молочно-консервный комбинат», имеет камеру, в которой расположена сетчатая лента транспортера для перемещения бутылей с соком, установленных по 6 штук по ширине ленты. Пастеризатор имеет три участка — пастеризационный, охлаждения воздухом, охлаждения водой — и работает следующим образом. Бутыли, наполненные продуктом температурой 90—92° проходят эксгаустирование под инфракрасными излучателями в течение 20 с, укупориваются и устанавливаются на сетчатую ленту транспортера пастеризатора (рис. 1,1). Проходя по первому пастеризационному участку бутыли попадают под струи насыщенного пара температурой 100° С. Находясь на пастеризационном участке 1200 с, сок в бутылях нагревается всего на 1,5—2,0° С. 3атем бутыли с соком проходят второй участок, где охлаждаются в течение 1200 с под струями холодного воздуха температурой 20° —30° С.  Рис.1. Пастеризатор-охладитель:1-секция пастеризации; 2-секция охлаждения воздухом; 3- секция охлаждения водой; 4- приводная станция; 5- водяной насос; 6- транспортёр выгрузки. На третьем участке бутыли охлаждаются под душем воды температурой 18—20° С в течение 600 с, после чего сходят с ленты транспортера пастеризатора. Пар и холодная вода циркулируют по замкнутому контуру, как показано на рис.1.1. Производительность пастеризатора 900 бутылей в час. Вентилятор 3 подает 5000 м3/ч горя чего воздуха, а вентиляторы 5 — 9000 м3/ч холодного воздуха. Каждый центробежный насос 6 перекачивает по контуру 7м3/ч холодной воды. Габариты пастеризатора: 22,5×1,35×2,8 м. Мощность излучателей эксгаустера — 8 кВт. Для пастеризации и охлаждения вместо воздуха можно применять воду. Однако в этом случае наблюдается сильное парообразование в цехе и расходуется значительно больше воды. 2.Недостатки работы и конструкции машины. Данная установка имеет большой расход пара вследствие того , что пар распространяется не равномерно, плохо перемешивается. Это происходит от того , что пар в секцию пастеризации подаётся через один канал- паропровод. Система охлаждения пастеризатора не обеспечивает регулирования степени охлаждения пищевых продуктов в таре в зависимости от температуры окружающего воздуха, вида продукта и стеклотары и интенсификации процесса охлаждения. 3. Патентный поиск. В ходе поиска мною были выбраны следующие патенты: 1. Авторское свидетельство №406525 (А23/3/02). Автор изобретения: Ф. И. Коган. Название: Установка для пастеризации пищевых продуктов в таре. В данном патенте предлагается: с целью увеличения зоны действия пара, устройство для подачи и распределения пара выполнено в виде насаженного на вертикальную полую ось Сегнерова колеса. 2. Авторское свидетельство №438614 (В65 В 55/08). Авторы изобретения: А. Г. Антоньянц, М. И. Михель, М. Я. Шапильский, и О. Г. Фромзель. Название: Установка для стерилизации банок. В данном патенте предлагается: с целью повышения эффективности стерилизации в предлагаемой установке для стерилизации банок система подачи воздуха связана с механизмами загрузки и выгрузки банок, воздухораспределительный короб снабжен перемычками — турбулизаторами, а механизм загрузки — паровым коллектором. 3. Авторское свидетельство №494160 (А23/3/00). Авторы изобретения: А. Г. Антоньянц, И. М. Мильман и М. Я. Шапильский. Название: Устройство для загрузки банок в технологические машины. В данном патенте предлагается: устройство для загрузки банок снабдить дополнительной опорой, установленной с возможностью возвратно-поступательного движения, шторкой с грузами, закрепленной с возможностью колебательного движения, двойным анкерным упором. 4. Авторское свидетельство №448856 (А23/3/04). Авторы изобретения: И. М. Браверман, И. А. Глузман, Б. М. Янчук и В. З. Шапран. Название: Установка непрерывного действия для пастеризации пищевых продуктов в стеклянной таре. В данном патенте предлагается: распределительный короб снабдить тележкой о вертикальным козырьком для его разделения на воздушную и гидровоздушную зоны, при этом тележка установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль короба для изменения длины зон. Все копии патентов приведены в приложении. 4. Обоснование предлагаемой модернизации. Исходя из недостатков работы и конструкции машины , предлагаю модернизировать систему подачи пара и внести изменения в секции охлаждения. Для модернизации системы подачи пара используем патент №1. Изобретение относится к области консервной промышленности, в частности к установкам для пастеризации пищевых продуктов в таре. Известна установка для пастеризации пищевых продуктов в таре, содержащая греющую камеру, камеру охлаждения, механизмы для загрузки и выгрузки тары, транспортирующий орган для перемещения тары через камеры и устройства для подачи и распределения пара в греющей камере. С целью увеличения зоны действия пара , равномерного его распределения и перемешивания в греющей камере в предлагаемой установке каждое устройство для подачи и распределения пара выполнено в виде насаженных на вертикальную полую ось Сегнерова колеса с тангенциально расположенными соплами для истечения пара и крыльчатки пропеллерного вентилятора, приводимой во вращение реактивными силами Сегнерова колеса. На фиг.1 показана предлагаемая установка, вид сбоку; на фиг.2 — устройство для подачи и распределения пара, вертикальный разрез. Установка для пастеризации пищевых продуктов в таре содержит загрузочное устройство, выполненное в виде поперечного транспортера с двумя встречно движущимися лентами; греющую камеру 2, разделенную на секции 3; камеру 4 охлаждения, разделенную на секции 5 и 6; транспортер 7 для выгрузки тары; линейный транспортер 8 для перемещения тары через камеры и устройство 9 для подачи и распределения пара, выполненное в виде насаженного на вертикальную полую ось 10 Сегнерова колеса 11 с тангенциально расположенными соплами 12 для истечения пара и крыльчатки 13 пропеллерного вентилятора, приводимой во вращение реактивными силами Сегнерова колеса 11. Полая ось 10 соединена через сальниковую камеру 14 с подающим паропроводом 15. Устройство 9 крепится ко дну своего отсека 16 при помощи треноги 17. Под камерой 18, предназначенной для получения водяной завесы, предотвращающей выход пара из греющей камеры 2, расположен сборник 19 воды. Стекающая вода из камеры 4 охлаждения собирается в поддон 20. Устройство работает следующим образом. Укупоренные банки поступают с транспортера 1 на линейный транспортер 8. В камере 18 происходит предварительный подогрев, а затем банки поступают в греющую камеру 2. Банки проходят секции 3, где равномерно омываются паром. Устройство 9 работает таким образом. Пар через вертикальную ось 10 поступает в крыльчатку 13 Сегнерова колеса 11, оттуда через сопла 12 — в пространство под сеткой транспортера 8 с банками. Вращающееся Сегнерово колесо распределяет пар равномерно и интенсивно, перемешивая его по объему камеры под банками. Одновременно крыльчатка 13 продувает пар, который равномерно омывает дно банок и боковую поверхность. Пар, проходящий сквозь слой банок, отражается от дугообразного купола секций 3 и снова направляется на банки, обогревая их сверху. Предмет изобретения. Установка для пастеризации пищевых продуктов в таре, содержащая реющую камеру , камеру охлаждения, механизмы для загрузки и выгрузки тары, транспортирующий орган для перемещения тары через камеры и устройства для подачи и распределения пара в греющей камере, отличающаяся тем, что, с целью увеличения зоны действия пара, равномерного его распределения и перемешивания в греющей камере, каждое устройство для подачи и распределения пара выполнено в виде насаженных на вертикальную полую ось Сегнеровых колёс с тангенциально расположенными соплами для истечения пара .   Для модернизации камеры охлаждения используем патент №4. Изобретение относится к области пастеризации пищевых продуктов, а именно к установкам непрерывного действия для пастеризации их в стеклянной таре. Известна аналогичная установку, содержащая камеру пастеризации, связанную с ней камеру охлаждения, разделенную на секцию воздушного охлаждения с распределительным коробом и секцию охлаждения водой, и пропущенного через камеры транспортера для тары с продуктом. Однако такая установка не обеспечивает регулирования степени охлаждения пищевых продуктов в таре в зависимости от температуры окружающего воздуха, вида продукта и стеклотары и интенсификации процесса охлаждения. С целью устранения указанных недостатков в предлагаемой установке распределительный короб снабжен тележкой о вертикальным козырьком для его разделения на воздушную и гидровоздушную зоны, при этом тележка установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль короба для изменения длины зон. На фиг.1 схематично изображена предлагаемая установка; на фиг. 2 камера охлаждения, продольный разрез: на фиг.3 - разрез по А -А на фиг.2.Установка состоит из камеры 1 пастеризации и связанной с ней камеры охлаждения, пропущенного через камеры транспортера 2 для тары с продуктом и поперечного транспортера 3 для вывода ее из установки. Камера охлаждения разделена на секцию воздушного охлаждения с распределительным коробом 4 и секцию 5 охлаждения водой. Распределительный короб 4 снабжен тележкой 6 с вертикальным козырьком для его разделения на воздушную и гидровоздушную зоны , при этом тележка установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль короба для изменения длины зон по средством двух направляющих 7.Для предотвращения схода тележки с направляющих на последних установлены ограничители 8 с амортизаторами. Для регулирования количества поступающего воздуха имеются две заслонки 9 и 10. Короб 4 устанавливается на различной высоте при помощи двух приставок 11, укрепленных на камере охлаждения в зависимости от высоты стеклянной тары. Работает установка следующим образом. Укупоренная тара, например стеклянные банки с продуктом, поступает на сетчатый транспортер 2. Перемещаясь последним, стеклянные банки проходят поочередно камеру 1 пастеризации, где обдуваются горячим воздухом и пастеризуются, камеру охлаждения с распределительным коробом 4, установленным по высоте в зависимости от вида стеклотары, где осуществляется первая ступень охлаждения, и далее секцию 5 охлаждения холодной водой - вторая ступень охлаждения. Затем стеклянные банки выводятся из установки поперечным транспортером 3. Перемещаясь под распределительным коробом 4 , укупоренная тара обдувается вначале окружающим воздухом, поступающим от вентилятора через открытую заслонку 9, после чего подается в гидровоздушную зону, в которую поступает увлажненный воздух через открытую заслонку 10 из увлажнительной камеры. Подача воздуха и гидровоздушной смеси в зависимости от их температуры регулируется заслонками 9 и 10, при этом при более высокой температуре окружающего воздуха степень открытия заслонки 10 больше, а заслонки 9 - меньше. Вследствие этого тележка 6 с козырьком перемещается воздушным напором по направляющим 7 в сторону меньшего воздушного напора до тех пор, пока давление воздуха на козырек не будет одинаковым с обеих сторон. Таким образом в зависимости от температуры окружающего воздуха тележка с козырьком устанавливает величину зон обдува окружающим и увлажненным воздухом, при этом при более высоких температурах окружающего воздуха величина зоны обдува увлажненным воздухом больше, чем величина зоны обдува воздухом, вследствие чего изменяется время пребывания стеклотары с продуктом в различных зонах. Это повышает производительность установки. ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Установка непрерывного действия для пастеризации пищевых продуктов в стеклянной таре , содержащая камеру пастеризации, связанную с ней камеру охлаждения , разделенную на секцию воздушного охлаждения с распределительным коробом и секцию охлаждения водой, и пропущенного через камеры транспортера для тары с продуктом, отличающаяся тем, что, с целью регулирования степени охлаждения пищевых продуктов в таре в зависимости от температуры окружающего воздуха, вида продукта и стеклотары и интенсификации процесса охлаждения, распределительный короб снабжен тележкой с вертикальным козырьком для его разделения на воздушную и гидровоздушную зоны, при этом тележка установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль короба для изменения длины зон.   5. Расчетная часть. 5.1 Технологический расчет. Производительность стерилизатора . Для стерилизаторов непрерывного действия с цепным транспортирующим органом: Qп =υкφ/а=1,94 ∙10-3 ∙18 ∙ 0,98/0,105=0,32 (банок/с); (5.1.1) υ= S/t=3.5/1800=1.94 ∙10-3 м/с, (5.1.2) где υ — скорость движения цепей, м/с; к — число банок в одном ряду, шт.; φ — коэффициент использования носителей (φ = 0,95...1,0); а — шаг носителей (расстояние между их соответствующими точками), м. 5.2 Расчет расхода пара. Расход пара в пастеризаторе непрерывного действия (в кг/с): D = Qобщ/(iп –iк); (5.2.1) Qобщ = |