Совершенствование линии производства растительного масла

Глава 1 6
1 Литературный обзор 6
1.1 Технология производства и технологическая схема производства растительных масел 6
1.2 Аппаратурное оформление линии производства растительного масла 21
1.3 Формулирование идеи и обоснование технического решения 35
2 Описание разработанного проекта 37
2.1 Линия производства растительного масла 37
2.2 Жаровня 40
2.3 Пресс 41
2.4 Фильтр-пресс 41
Глава 2 43
3. Инженерные расчеты 43
3.1 Кинематические расчеты 43
3.2 Расчет вала пресса на прочность и жесткость 44
3.3 Расчет шнека на прочность 44
3.4 Расчёт червячной передачи 46
3.5 Расчет шпоночного соединения 51
4. Безопасность и экологичность проекта 53
4.1 Производственная безопасность 53
4.2 Экологическая безопасность 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 63

Весь текст будет доступен после покупки

Масложировая промышленность – одна из ключевых и одновременно сложнейших отраслей пищевой индустрии. В её составе особенно выделяются маслоэкстракционные заводы, основным продуктом которых является растительное масло. Из-за множества технологических этапов и сложной организационной структуры предприятий, используемое оборудование весьма разнообразно: от узкоспециализированных машин до универсальных установок, применяемых и в других отраслях.
Для переработки сырья применяются специализированные комплексы, предназначенные для следующих операций: приёмка, очистка и подготовка сырья; извлечение и очистка масла; переработка мисцеллы; рекуперация растворителя; гидратация и рафинация жиров; расщепление жиров и производство сопутствующих продуктов – глицерина, жирных кислот; а также производство белка из шрота. Параллельно с этим широко используются типовые технологические узлы общего назначения.
Актуальность. Современные предприятия всё активнее внедряют комплексную автоматизацию и переходят на более эффективные технические решения. Одно из главных направлений развития – модернизация парка оборудования: замена устаревших агрегатов на более мощные, экономичные и производительные установки. Рост единичной мощности машин и переход к прогрессивным технологиям сокращают издержки, повышают производительность труда и улучшают качество конечной продукции.
Особое внимание уделяется энергосбережению, ресурсосбережению и минимизации отходов: внедряются технологии безотходного производства и освоение альтернативного сырья. На практике распространён способ двухступенчатого извлечения: первая стадия – прессование, вторая – экстрагирование масла растворителем. Экстракция особенно важна, поскольку позволяет дополнительно извлечь до 8 % масла от массы перерабатываемого жмыха, что делает процесс экономически выгодным.
Развитие отрасли также связано с расширением сырьевой базы. Активно осваиваются нетрадиционные масличные культуры – соя, рапс, хлопчатник и другие, что снижает зависимость от поставок подсолнечника и обогащает ассортимент выпускаемой продукции.
Объект: Технологический процесс и аппаратурное оформление линии производства растительного масла, в частности, процессы тепловой обработки (жарения), механического отжима (прессование) и очистки масла (фильтрация).
Предмет исследования:Конструктивные и технико-технологические параметры основных аппаратов линии производства растительного масла (жаровни, шнекового пресса, фильтр-пресса), а также вопросы их безопасной и экологичной эксплуатации.
Цель: Разработка и усовершенствование технологической линии производства растительного масла с детальным проектированием, инженерным расчетом и обоснованием ключевых элементов аппаратурного оформления (жаровни, пресса, фильтр-пресса).
Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:
– Изучить современную технологию и аппаратурное оформление процесса производства растительных масел.
– Проанализировать существующие технические решения и сформулировать идею по усовершенствованию линии.
– Разработать проект линии производства растительного масла.
– Выполнить инженерные расчеты (кинематические, на прочность и жесткость) ключевых узлов разрабатываемого оборудования (вала шнекового пресса, червячной передачи, шпоночного соединения).
– Провести анализ безопасности и экологичности проекта:
– Оценить производственную безопасность.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1
1 Литературный обзор
1.1 Технология производства и технологическая схема производства растительных масел
Переработка семян подсолнечника в растительное масло предусматривает реализацию процессов обрушивания и измельчения семян, гидротермической обработке мятки, извлечения и рафинации масла.
Обрушивание семян подсолнечника. Запасы масла в тканях масличных семян распределены неравномерно: главная часть сосредоточена в ядре семян – в зародыше и эндосперме. Плодовая и семенная оболочки содержат относительно небольшое количество масла, имеющего другой (худший по пищевой ценности) химический состав. В связи с этим оболочки отделяют от основных маслосодержащих тканей путем разрушения покровных тканей семян – обрушивания и последующего разделения полученной смеси – рушанки на ядро и лузгу.
Важнейшее требование к операции обрушивания – разрушение оболочки не должно сопровождаться измельчением ядра. Качество рушанки характеризуется содержанием в ней нежелательных фракций – целых и частично разрушенных семян, так называемые целяк и недоруш, раздробленного ядра (сечки) и масличной пыли. Наличие таких фракций увеличивает засоренность (лузжистость) ядра, повышает потери частиц ядра с отделяемой лузгой.
Разделение рушанки на ядро и лузгу основано на различии в их размерах и аэродинамических свойствах. Поэтому сначала получают фракции рушанки, содержащие частицы ядра и лузги одинакового размера, а затем в потоке воздуха рушанку разделяют на ядро и лузгу. Качество операции разделения рушанки оценивают по величине остаточного содержания лузги в готовом ядре и потерями масла с отделяемой лузгой.
Измельчение семян. Масло содержится во внутриклеточной структуре ядра семян, которые для выделения масла необходимо разрушить. Требуемая степень измельчения достигается путем воздействия на обрабатываемый материал механических усилий, производящих раздавливающее, раскалывающее, истирающее и ударные действия. Обычно измельчение достигается сочетанием нескольких видов указанных усилий.
Полученный после измельчения полуфабрикат называется мяткой и отличается очень большой удельной поверхностью, так как помимо разрушения клеточных оболочек при измельчении нарушается также внутриклеточная структура маслосодержащей части клетки, значительная доля масла высвобождается и сразу же адсорбируется на поверхности частиц мятки.
Хорошо измельченная мятка должна состоять из однородных по размеру частиц, проходящих через сито с отверстиями 1 мм, не должна содержать целых, неразрушенных клеток, и в то же время содержание очень мелких (мучнистых) частиц в ней должно быть невелико. Конечным результатом операции измельчения является перевод масла, заключенного в клетках семян, в форму, доступную для дальнейших технологических воздействий.
Гидротермическая обработка мятки. Масло, адсорбированное в виде тонких пленок на поверхности частиц мятки, удерживается значительными поверхностными силами. Эти силы можно существенно ослабить при увлажнении и последующей тепловой обработке мятки.
Интенсивное кратковременное нагревание мятки с одновременным увлажнением способствует равномерному распределению влаги в мятке и частичной инактивации гидролитических и окислительных ферментов семян, ухудшающих качество масла. Затем мятку нагревают и высушивают. В результате такой обработки мятка превращается в мезгу, подготовленную к отжиму масла.
Извлечение масла. В практике производства растительных масел существуют два принципиально различных способа извлечения масла из растительного маслосодержащего сырья: механический отжим масла – прессование и растворение масла в легколетучих органических растворителях – экстракция. Эти два способа производства растительных масел используются либо самостоятельно, либо в сочетании одного с другим.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Анализ эффективности индукционного нагревателя для пищевых продуктов / Д. И. Петров, С. К. Иванова, М. В. Сидоров // Вестник машиностроения и технологий. – 2022. – № 4. – С. 45-52.
2. Баранов, Д. А. Процессы и аппараты химической технологии : учебное пособие для вузов / Д. А. Баранов, Е. В. Парамонов, А. В. Fedотов ; под ред. Д. А. Баранова. – Москва : Инфра-Инженерия, 2022. – 412 с.
3. Батищев, О. В. Технология жиров и жирозаменителей : учебник для вузов / О. В. Батищев, Н. Г. Подобедова, И. А. Свиридов ; под ред. О. В. Батищева. – Санкт-Петербург : Лань, 2022. – 384 с.
4. Безопасность производственных процессов на предприятиях пищевой промышленности : учебное пособие / А. С. Фролов, Л. М. Захарова, В. П. Белов [и др.]]. – Москва : Издательство Юрайт, 2021. – 287 с.
5. Вакуумная ректификация в технологии глубокой переработки растительного сырья : монография / К. А. Николаев, Т. П. Егорова, В. Р. Бурнашев. – Воронеж : ВГУИТ, 2021. – 156 с.
6. Варфоломеев, А. Г. Основы конструирования и расчета химического оборудования : справочное пособие / А. Г. Варфоломеев, К. А. Орлов, М. С. Ошурков. – Москва : Химиздат, 2020. – 560 с. : ил.
7. Демидова, О. В. Энергоэффективные и ресурсосберегающие процессы в пищевой и химической промышленности : монография / О. В. Демидова, А. С. Ленский, М. П. Глушков. – Воронеж : ВГУИТ, 2023. – 198 с. : ил.
8. Интенсификация массообмена в колонных аппаратах с использованием регулярных насадочных элементов / Е. А. Смирнова, Д. С. Щукин, В. Л. Карнаухов // Химическая промышленность сегодня. – 2023. – № 1. – С. 28-35.
9. Каплунова, Е. С. Современные методы проектного анализа : учебное пособие для бакалавриата и магистратуры / Е. С. Каплунова, В. М. Акинин, Ю. И. Слепокурова. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Юрайт, 2021. – 211 с.

Весь текст будет доступен после покупки