Экономический ОТЦ 00.00e-lib.kemtipp.ru/uploads/vkr/2016... · В процессе сквашивания смесей в них накапливаются витамины

Дб 03.00-44 Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)»

Факультет Экономический

Кафедра Бионанотехнология

Направление (специальность) 190301 Биотехнология (индекс, название)

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

на соискание квалификации бакалавр

Обозначение документа ОТЦ 00.00.000 Тема «Проект цеха по производству питьевых йогуртов для детей младшего возраста производительностью 728 тыс. литров в год» Специальная часть «Патентный поиск и разработка патента йогуртов для детей младшего возраста» Студент Кашко Ольга Павловна Фамилия, имя, отчество, подпись,

Руководитель квалификационной работы С.А. Сухих Подпись, дата, инициалы, фамилия

Консультанты по разделам:

Глава 1 Технологическая часть С.А. Сухих краткое наименование раздела Подпись, дата, инициалы, фамилия

Глава 2 Инженерный раздел С.А. Сухих краткое наименование раздела Подпись, дата, инициалы, фамилия

Глава 3 Автоматизация в производственных условиях С.А. Сухих краткое наименование раздела Подпись, дата, инициалы, фамилия

Глава 4 Безопасность в производственных условиях С.А. Сухих краткое наименование раздела Подпись, дата, инициалы, фамилия

Глава 5 Экология С.А. Сухих краткое наименование раздела Подпись, дата, инициалы, фамилия

Глава 6 Строительная часть С.А. Сухих краткое наименование раздела Подпись, дата, инициалы, фамилия

Глава 7 Экономическая часть Е.Е. Румянцева краткое наименование раздела Подпись, дата, инициалы, фамилия

Нормоконтролер С.А. Сухих Подпись, дата, инициалы, фамилия

Допустить к защите Заведующий кафедрой А.Ю. Просеков Подпись, дата, инициалы, фамилия

Кемерово, 2016 г.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)»

Кафедра Бионанотехнология _______________________________________________________________________

УТВЕРЖДАЮ: Зав. кафедрой А.Ю. Просеков подпись, фамилия, инициалы, дата

ЗАДАНИЕ на выполнение выпускной квалификационной работы

Студенту группы ПБ-121 Кашко Ольге Павловне 1.Тема «Проект цеха по производству питьевых йогуртов для детей младшего возраста производительностью 728 тыс. литров в год» Специальная часть «Патентный поиск и разработка патента йогуртов для

детей младшего возраста»

утверждена приказом по институту № 40 от 25.01.2016 г. дата

2.Срок представления работы к защите 24.06.2016 г. дата

3.Исходные данные к выполнению работы: данные литературы,

производительность участка цеха

4.Содержание текстового документа: Введение отразить актуальность и значение темы краткое содержание

4.1. Технологическая часть: проанализировать характеристику сырья, наименование раздела краткое содержание

разработать технологическую схему производства детских питьевых йогуртов

4.2 Инженерный раздел: осуществить подбор и расчет ведущего оборудования наименование раздела краткое содержание

линии производства детских питьевых йогуртов

4.3. Автоматизация в производственных условиях: разработать схему автомати- наименование раздела краткое содержание зации для участка линии производства детских питьевых йогуртов 4.4. Безопасность в производственных условиях: разработать ряд мероприятий наименование раздела краткое содержание для безопасного ведения технологического процесса производства

4.5. Экология: изучить и проанализировать возможные виды загрязнения окружающей наименование раздела краткое содержание среды и разработать мероприятия для их минимализации или устранения 4.6. Строительная часть: Составить генеральный план производства наименование раздела краткое содержание

Дб 03.00-43

4.7. Экономическая часть: Рассчитать экономическую эффективность наименование раздела краткое содержание

предприятия, период окупаемости и ожидаемую прибыль

5. Перечень графического материала с точным указанием чертежей:

5.1 Технологическая схема производства детского питьевого йогурта с

разрушением сгустка охлаждением и перемешиванием

5.2 Технологическая схема производства детского питьевого йогурта с

разрушением сгустка гомогенизацией и охлаждением

5.3 Технологическая схема производства детского питьевого йогурта

непрерывным способом

5.4 Резервуар Р2-ОТМ-2

5.5 Схема автоматизации участка линии производства детского питьевого

йогура

5.6 Вредные и опасные факторы на производстве детского питьевого йогурта

5.7 Генеральный план предприятия

5.8 Технико-экономические показатели проектируемого цеха

6. Консультанты по разделам:

Глава 1 Технологическая часть С.А.Сухих подпись, дата, инициалы, фамилия Глава 2 Инженерный раздел С.А. Сухих подпись, дата, инициалы, фамилия Глава 3 Автоматизация в производственных условиях С.А. Сухих подпись, дата, инициалы, фамилия Глава 4 Безопасность в производственных условиях С.А. Сухих подпись, дата, инициалы, фамилия Глава 5 Экология С. А. Сухих подпись, дата, инициалы, фамилия Глава 6 Строительная часть С.А. Сухих подпись, дата, инициалы, фамилия Глава 7 Экономическая часть Е.Е. Румянцева краткое содержание подпись, дата, инициалы, фамилия 7. Руководитель выпускной квалификационной работы С.А. Сухих

подпись, дата, инициалы, фамилия

8. Дата выдачи задания 25.01.2016 Задание принял к исполнению: 25.01.2016 О.П. Кашко подпись, дата, инициалы, фамилия

В настоящей работе рассмотрен способ производства питьевого йогур-

та для детей младшего возраста. Произведен обзор сырья и вспомогательных

материалов для производства детского питьевого йогурта. Разработана тех-

нологическая линия производства. Подобрано оборудование. Разработана

функциональная схема автоматизации участка линии, производства детского

питьевого йогурта. Рассмотрены безопасность в производственных условиях,

условия труда, безопасность работ в производственных помещениях. Дано

экологическое обоснование производства. Разработан генеральный план

производства. Рассчитана прибыль и рентабельность производства детского

питьевого йогурта.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………... 8

ГЛАВА 1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………. 10

1.1 Ассортимент выпускаемой продукции……………………………… 10

1.2 Характеристика сырья, вспомогательных материалов и готовой

продукции……………………………………………………………………...

10

1.3 Расчет ожидаемого выхода продукции и отходов…………………... 17

1.4 Выбор и обоснование технологической линии производства дет-

ского питьевого йогурта……………………………………………………...

20

1.4.1 Процессуальная схема производства детских питьевых йогуртов 20

1.4.2 Технологическая линия производства детского питьевого йо-

гурта с разрушением сгустка охлаждением и перемешиванием…………

22

1.4.3 Технологическая линия производства детского питьевого йо-

гурта с разрушением сгустка гомогенизацией и охлаждением……………

26

1.4.4 Технологическая схема непрерывного производства детского

питьевого йогурта……………………………………………………………..

28

ГЛАВА 2 ИНЖЕНЕРНЫЙ РАЗДЕЛ……………………………………... 32

2.1 Процесс заквашивания молока……………………………………….. 32

2.2 Подбор оборудования для заквашивания молока…………………... 34

2.3 Расчеты технологического оборудования…………………………… 42

2.3.1 Технологический расчет………………………………………… 42

2.3.2 Прочностной расчет……………………………………………... 44

2.3.3 Теловой расчет…………………………………………………… 46

Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист

5

ОТЦ 00.00.000 ПЗ Разраб. Кашко О.П. Пров. Сухих С.А. Н. контр. Сухих С.А. Утв. Просеков А.Ю.

Проект цеха по производству питьевых йогуртов для детей младшего возраста производи-тельностью 728 тыс. литров в

год

Лит. Листов 38

КемТИПП,гр. ПБ-121

ГЛАВА 3 АВТОМАТИЗАЦИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ... 48

3.1 Характеристика технологического процесса, как объекта

автоматизации………………………………………………………………...

48

3.2 Описание технологического процесса………………………………. 49

3.3 Анализ технологического процесса, как объекта автоматизации…. 51

3.4 Функциональные требования к системе автоматизации…………… 53

3.4.1 Система автоматического контроля…………………………….. 54

3.4.2 Система технологической сигнализации………………………. 56

3.4.3 Система производственной сигнализации……………………... 58

3.4.4 Система автоматического пуска и останова оборудования…... 58

3.4.5 Система автоматической защиты и блокировки………………. 59

ГЛАВА 4 БЕЗОПАСНОСТЬ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ.. 61

4.1 Условия труда…………………………………………………………. 62

4.2 Потенциальные опасности и вредности технологического процесса 67

4.3 Безопасность производственного оборудования и технологиче-

ских процессов………………………………………………………………...

71

4.4 Электробезопасность………………………………………………….. 72

4.5 Пожаробезопасность………………………………………………….. 73

4.6 Молниезащита…………………………………………………………. 74

ГЛАВА 5 ЭКОЛОГИЯ……………………………………………………… 76

5.1 Загрязнение атмосферного воздуха………………………………….. 77

5.2 Загрязнение вод……………………………………………………….. 78

6 СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ………………………………………………. 81

6.1 Географическая и социально–экономическая характеристика района... 81

6.2 Выбор площадки строительства……………………………………. 82

6.3 Архитектурно–строительное решение производственного корпуса… 83

6.4 Вспомогательные и санитарно-бытовые помещения……………….. 85

6.5 Генеральный план……………………………………………………... 85

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист

6 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

ГЛАВА 7 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………

89

7.1 Расчет производственной мощности и производственной программы. 89

7.2 Организация производства………………………………………….. 90

7.3 Расчет капитальных вложений в строительство предприятия……. 91

7.4 Организация труда и заработной платы…………………………….. 97

7.4.1 Определение численности промышленно-производственного

персонала предприятия………………………………………………………

97

7.4.2 Расчет затрат по заработной плате…………………………… 100

7.5 Расчет себестоимости продукции………………………………. 100

7.6 Технико-экономическая оценка проекта………………………. 103

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………….... 104

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………. 105

ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………… 110


Лист

7 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

ВВЕДЕНИЕ

Рациональное питание детей является одним из основных условий для

нормального роста, физического и нервно-психического развития, высокой

сопротивляемости к различным заболеваниям и другим вредным факторам

внешней среды. Особенно велико значение рационального питания для детей

раннего возраста, что обусловлено их анатомо-физиологическими особенно-

стями, относительно большей потребностью в пищевых веществах в связи с

энергичным ростом, развитием и совершенствованием детского организма.

Для новорожденного ребенка и ребенка первых месяцев жизни, осо-

бенностью которых является незавершенность развития, незрелость как ор-

ганизма в целом, так и отдельных органов, погрешности в питании особенно

недопустимы. Лучшей пищей для детей этого возраста является материнское

молоко, при условии, что мать здорова и получает полноценное питание. Од-

нако в ряде случаев при недостатке или отсутствии молока у матери (что, в

последние годы наблюдается все чаще) и невозможности обеспечить ребенка

молоком его приходиться переводить на смешанное или искусственное

вскармливание с использованием различных искусственных смесей – так на-

зываемых «заменителей» грудного молока.

В настоящее время во всех развитых странах мира имеются специаль-

ные отрасли промышленности, крупные специализированные фирмы, науч-

но-производственные объединения, занимающиеся выпуском продуктов дет-

ского питания, созданных на основе последних достижений науки. Многие

научные коллективы продолжают углубленные исследования по созданию

новых и усовершенствованию существующих молочных смесей для искусст-

венного вскармливания детей, лишенных материнского молока.

Новым направлением в развитии технологии продуктов детского пита-

ния является выпуск кисломолочных адаптированных продуктов, которые


Лист

8 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

имеют ряд преимуществ перед пресными смесями. Они стимулируют про-

цессы пищеварения, нормализуют деятельность кишечника ребенка, улуч-

шают усвоение пищевых веществ, которые в этих смесях поступают в орга-

низм ребенка в частично расщепленном состоянии. Кисломолочные продук-

ты обладают бактерицидными свойствами: содержащиеся в них активные

молочные бактерии предотвращают развитие в кишечнике ребенка болезне-

творных и гнилостных микроорганизмов. В процессе сквашивания смесей в

них накапливаются витамины (особенно группы В), которые, находясь в свя-

занном белком состоянии, лучше усваиваются организмом ребенка. Благода-

ря всем этим полезным свойствам кисломолочные адаптированные смеси

можно с успехом применять не только для вскармливания здоровых детей, но

и для питания детей при различных желудочно-кишечных заболеваниях.

Целью данной дипломной работы является разработка проекта цеха

питьевого йогурта, для детей младшего возраста.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следую-

щие задачи:

– проанализировать характеристику сырья, вспомогательных материа-

лов и готовой продукции;

– разработать технологическую схему производства детских питьевых

йогуртов;

– осуществить подбор и расчет ведущего оборудования линии;

– разработать схему автоматизации для участка линии производства

детских питьевых йогуртов;

– разработать ряд мероприятий, для безопасного ведения технологиче-

ского процесса производства детского питьевого йогурта;

– изучить и проанализировать возможные виды загрязнения окружающей

среды и разработать мероприятия для их минимализации или устранения;

– рассчитать ожидаемую экономическую эффективность принятых при

разработке проекта решений.


Лист

9 ОТЦ 00.00.000 ПЗ


Лист

10 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

ГЛАВА 1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В данной главе дипломного проекта обоснован выбор метода и техно-

логической схемы получения питьевых йогуртов для детей младшего возрас-

та, так же осуществлен подбор оборудования и ассортимента вырабатывае-

мой продукции. Приведена характеристика используемых материалов, так же

определен ожидаемый выход готовой продукции.

1.1 Ассортимент выпускаемой продукции

На проектируемом предприятии выпускается натуральный детский

питьевой йогурт, который не содержит в себе консервантов, красителей, ста-

билизаторов и подсластителей. Данный йогурт изготавливается из молока

высокого качества и натуральной биологической закваски. Так же йогурт до-

полнительно обогащен сывороточными белками, что повышает содержание

таких незаменимых аминокислот как триптофан, метионин, лизин, цистеин и

гистидин, тем самым повышает его пищевую и биологическую ценность. Вы-

пускаемый йогурт подходит для питания детей с восьмимесячного возраста.

1.2 Характеристика сырья, вспомогательных материалов и

готовой продукции

Питьевой йогурт – кисломолочный напиток с повышенным содержани-

ем обезжиренных веществ, который получают путем сквашивания молока


Лист

11 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

болгарской палочкой и термофильным стрептококком . Полезные свойства

йогурта заключаются в том, что болгарская палочка – это вид микроорганиз-

мов, который обладает высокой биологической активностью, ускоряющей

гибель патогенных болезнетворных микроорганизмов и бактерий, тем самым

являясь натуральным антибиотиком. Детский йогурт – это сквашенное с по-

мощью заквасок молоко, не содержащее никаких вкусовых добавок и стаби-

лизаторов. Это самые живые и натуральные йогурты, которые имеют очень

короткие сроки хранения. Продукт предназначен для питания детей с вось-

мимесячного возраста [33].

Состав детских йогуртов:

молоко;

закваска;

– йогурты для детей дополнительно обогащают витаминами группы

B, С, а также микроэлементами – железом, цинком, йодом;

сывороточно белковые концентраты, для обогащения продукта.

Важно отметить, что детские йогурты не могут содержать в своем со-

ставе синтетических красителей, ароматизаторов, биологически активных и

вкусовых добавок, так же токсических элементов.

Йогурты для детей, как правило, имеет жидкую консистенцию, так как

их производят без применения загустителей и называется питьевым йогуртом.

Для производства детского йогурта используют молочные и не молоч-

ные виды сырья. Основным сырьем является – молоко коровье, к качеству

которого предъявляют высокие требования в соответствии с ГОСТ Р 52054-

2003. По органолептическим показателям молоко должно представлять собой

однородную по консистенции белую либо светло-желтую жидкость без осад-

ка и хлопьев, с чистым вкусом и запахом характерные натуральному свежему

молоку, без посторонних, не свойственных привкусов и запахов [30]. В мо-

локе нормируют массовые доли жира и общего белка, плотность, кислот-

ность, термоустойчивость и степень чистоты. Температура поступающего


Лист

12 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

молока не должна быть выше 5 ˚С. Физико-химические показатели молока,

предназначенного для производства детских продуктов, должны соответст-

вовать требованиям, приведенным в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Физико-химические показатели молока Показатель Нормы

Массовая доля, % не менее:

Сухих веществ 11,5

жира 3,3

Общего белка 3,0

Плотность, кг/м3, не менее 1027

Кислотность, ˚Т 16-18

Термоустойчивость по алкогольной пробе, не ниже I

Степень чистоты по этанолу, группа не ниже I

Бактериальная обсемененность по редуктазной пробе, класс, не ниже I

Колличество соматических клеток, тыч./см3, не более 500

Не подлежит приемке молоко с добавлением нейтрализирующих и ин-

гибирующих веществ, с запахом химикатов и нефтепродуктов, с выражен-

ным хлевным, силосным, кормовым, прогорлым вкусом, с выраженным запа-

хом и привкусом лука, чеснока, полыни. В молоке не должно содержаться

ингибирующих веществ и остатков моющих средств. Массовая доля солей

тяжелых металлов, мышьяка и остаточное количество пестицидов не должно

быть выше установленных норм, приведенных в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Критерии безопасности молока и кисломолочных изде-лий для детского питания

Показатель Допустимые уровни, мг/кг, не более

Пероксидное число 4,0

Токсические элементы:

свинец 0,5


Лист

13 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Продолжение таблицы – 1.2

Показатель Допустимые уровни, мг/кг, не более

мышьяк 0,05

кадмий 0,02

ртуть 0,005

Антибиотики:

левомецитин

Не допускается

Тетрациклиновая группа

пеницилин

стрептомицин

Микротоксины (афлатоксин М1)

Пестициды:

Гексахлорциклогексан 0,02

ДДТ и его метаболиты 0,01

Радионуклиды:

Цезий-137 40

Стронций-90 25

Еще одним важным сырьем для производства йогурта, является заква-

ска. Закваски для йогуртов обычно состоят из двух типов бактерий:

Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus. Оба типа бактерий рабо-

тают взаимосвязано с образованием молочной кислоты как конечный про-

дукт сквашивания молока безвоздушным способом. Streptococcus

thermophilus в основном отвечает за производство молочной кислоты, а

Lactobacillus bulgaricus придает йогурту свойственный аромат [48].

Молочные предприятия не производят закваски самостоятельно, а при-

обретают их в виде концентратов либо порошков. На предприятие должны

поступать только качественные закваски проверенные на изготавливаемом

предприятии. Перед применением закваску контролируют по химическим,

органолептическим и микробиологическим показателям.


Лист

14 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

В производстве детских йогуртов, для корректировки соотношения

между сывороточными белками и казеином применяют сывороточно белко-

вые концентраты: концентрат сывороточных белков получаемый, методом

ультрафильтрации (КСБ-УФ), деминерализованную сухую сыворотку, полу-

чаемую методом электродиализа (СД-ЭД), сывороточно белковый концен-

трат, вырабатываемый методами ультрафильтрации и электродиализа (КСБ-

УФ/ЭД). Основное их назначение – повышение биологической ценности йо-

гурта. Источником сывороточных белков служит сыворотка молока в составе

ее сухого вещества практически 75 % лактозы и до 15 % белков, представ-

ленных в основном альбуминовыми и глобулиновыми фракциями [50]. В сы-

вороточных белках присутствуют в оптимальном количестве такие не заме-

нимые для организма аминокислоты, как триптофан, метионин, лизин, цис-

теин и гистидин. Требования, предъявляемые к качеству концентратов сыво-

роточных белков, приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 – Органолептические, физико-химические и микробиоло-

гические показатели концентратов сывороточных белков

Показатель

Норма для концентратов сывороточных

белков

КСБ-УФ КСБ-УФ/ЭД СД-ЭД

Внешний вид

Вкус и запах

Цвет

Однородный порошок

Характерный сывороточный, слегка сладкова-

тый, без посторонних привкусов и запахов

Белый, с кремовым оттенком

Воды, % не более 4,0 2,0-3,8 5,0

Лактозы, % не более 30 28-30 80

Азотистых веществ, % не менее 35 55,6-57,2 11

Минеральных веществ, % не более — 2,5-2,8 —

Кальций, мг на 100 г — 877,85 —


Лист

15 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Продолжение таблицы 1.3


Норма для концентратов сывороточных

белков

КСБ-УФ КСБ-УФ/ЭД СД-ЭД

Калий, мг на 100 г — 111,55 —

Натрий, мг на 100 г — 102,82 —

Фосфор, мг на 100 г — 460,75 —

Магний, мг/кг — 688,7 —

Железо, мг/кг — 18,4 —

Цинк, мг/кг — 5,2 —

Марганец, мг/кг — 0,39 —

Медь, мг/кг — 3,3 —

Олово, мг Не допускается

Свинец, мг

БГКП в 1 г продукта Не допускается

Патогенные микроорганизмы

Вода, используемая при приготовлении детского питьевого йогурта

должна соответствовать требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода.

Гигиенические требования к качеству воды».

Требования, предъявляемые к воде для производства детского питьево-

го йогурта, представлены в таблицах 1.4 – 1.7.

Таблица 1.4 – Требования к обобщенным показателям и содержанию

вредных химических веществ

Показатели Нормативы предельно допустимые

концентрации (ПДК), не более

Водородный показатель, рН В пределах 6–9

Общая минерализация (сухой остаток), мг/л 1000 (1500)

Жесткость общая, мг 7,0 (10)


Лист

16 ОТЦ 00.00.000 ПЗ


Показатели Нормативы предельно допустимые

концентрации (ПДК), не более

Окисляемость перманганатная, мг/л 5,0

Нефтепродукты, суммарно, мг/л 0,1

Поверхностно-активные вещества (ПАВ),

анионоактивные, мг/л 0,5

Фенольный индекс, мг/л 0,25

Таблица 1.5 – Требования по микробиологическим показателям воды Показатели Единицы измерения Нормативы

Термотолерантные

колиформные бактерии Число бактерий в 100 мл Отсутствие

Общие колиформные бактерии Число бактерий в 100 мл Отсутствие

Показатели Единицы измерения Нормативы

Колифаги Число бляшкообразующих

единиц (БОЕ) в 100 мл Отсутствие

Споры сульфитредуцирующих

клостридий Число спор в 20 мл Отсутствие

Цисты лямблий Число цист в 50 л Отсутствие

Общее микробное число Число образующих колонии

бактерий в 1 мл Не более 50

Таблица 1.6 – Требования к органолептическим свойствам воды

Показатели Единицы измерения Нормативы, не более

Запах Баллы 2

Привкус Баллы 2

Цветность Градусы 20 (35)

Мутность ЕМФ (единицы мутности по формазину)

или мг/л (по каолину)

2,6 (3,5)

1,5 (2)


Лист

17 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Таблица 1.7 – Требования по радиационной безопасности воды

Показатели Единицы

измерения Нормативы


вредности

Общая -радиоактивность Бк/л 0,1 Радиац.

Общая β-радиоактивность Бк/л 1,0 Радиац.

1.3 Расчет ожидаемого выхода продукции и отходов

Материальный баланс производства детских питьевых йогуртов

Расчет выполнен для цеха с годовой выработкой детских питьевых йо-

гуртов 728000 л.

Исходные данные

жирность йогурта – 1,5 %;

жирность цельного молока –3,8 %;

жирность сливок, уводящие в маслоцех – 35 %;

Суточное производство йогурта:

728000: 365 = 1994,5 кг/сут.

Норму расхода нормализованной смеси на 1 тонну готового продукта

находим по формуле, коэффициент, учитывающий потери сырья по формуле.

Норма потерь сырья составляет 1,5 % при расфасовке в бутылки вме-

стимостью 200 см3, при выработке продукта с гомогенизацией норма потерь

увеличивается на 0,02 % [53]. Следовательно, норма расхода составит:

(1.1) ткгсмРн /2,1015

10002,05,111000.


Лист

18 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Массовую долю жира нормализованного молока до внесения закваски, при-

готовленной на обезжиренном молоке, рассчитываем по формуле:

Рз

ЖзРзЖгпмЖн

100100. , (1.2)

где Жгп – массовая доля жира в готовом продукте, %;

Рз – количество бактериальной закваски, %;

Жз – массовая доля жира в закваске, %.

Массу нормализованной смеси на весь объём выпускаемой продукции

находим по формуле:

(1.3)

8,20241000

2,10155,1994.

смМн кг

Массу закваски находим по формуле:

100. РзсмМнМз

, кг (1.4)

24,101100

58,2024

Мз кг

Массу нормализованного молока определяем по формуле:

кгсмРнпрМгсмМн ,1000

...

%57,15100

05,055,1100.

мЖн


Лист

19 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

МзсмМнмМн .. , кг (1.5)

56,192324,1018,2024. мМн кг

Массу цельного молока, необходимую для получения нормализованно-

го, определяем по формуле:

(1.6)

Массу цельного молока , необходимую для получения обезжиренного

молока на закваску, определяем:

(1.7)

Общее количество цельного молока необходимая для производства питьевого йогурта:

М ц.м = 2065,4 + 113,4 = 2178,8 кг (1.8)

Массу сливок, оставшихся после нормализации, находим по формуле:

(1.9)

Масса сливок, оставшихся после обезжиривания молока:

(1.10)

кгмМц 4,20658,335

)5,135(*56,1923)1(.

кгмМц 4,1138,335

)05,035(24,101)2(.

кгМсл 7,1415,135

)5,18,3(4,2065)1(

кгМсл 2,1205,035

)05,08,3(4,113)2(


Лист

20 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Общая масса сливок, оставшаяся после сепарирования:

Мсл = 141,7 + 12,2 = 163,9 кг (1.11)

На основе рассчитанного материального баланса было подобранно

оборудование технологической линии.

1.4 Выбор и обоснование технологической линии производства

детского питьевого йогурта

1.4.1 Процессуальная схема производства детских питьевых йогуртов

Общая схема производства детских питьевых йогуртов на предприятии

представлена на рисунке 1.1.

Первой стадией для производства йогурта высокого качества является

приемка и отбор по качеству молока. В этой стадии молоко проходит множе-

ства операций, такие как холодное фильтрование, отделение лишнего возду-

ха и газов, взвешивание, а так же очистка.

В производстве детского питания должны применяться современные

способы очистки молока: механическая очистка, бактофугирование. Механи-

ческая очистка молока является обязательной, при этом используется холод-

ная очистка без подогрева, к механической очистке относится фильтрация. Бо-

лее эффективным способом очистки является бактофугирование, для этого ис-

пользуют саморазгружающиеся сепараторы бактериоотделители (бактофуги).

После очистки молочное сырье для детского питания охлаждают до

температуры (4±2) ˚С и резервируют не более чем на 12 ч, при постоянном


Лист

21 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Рисунок 1.1 – Процессуальная схема производства


Приемка, оценка качества сырья

Подогрев (t =40–45˚C)

Бактериофугирование (t =40–45˚C)

Нормализация

Заквашивание (t=36 ˚C, τ = 3–4 ч)

Закваска

Гомогенизация (t=55–65 ˚C, P=15 МПа)

Розлив, упаковка, маркировка

Закваска

Смесь чистой культуры

Охлаждение и промежуточное хранение (t=4±2 ˚С)

Подогрев (t=40–45˚C)

Сепарирование для по-лучения обезжиренного

молока на закваску

Пастеризация (t=90 ˚C)

Заквашивание (t=36 ˚C)

Деаэрация (Р=50 кПа)

Ультрапастеризация (t=136±1 ˚С)

Перемешивание и охлаждение (t=4±2 ˚C)

Молоко сырое

Теплоноситель

Шлам

Хладагент

Сливки

Концентрат сыво-роточных белков

Сливки

Воздух

Теплоноситель

Хладагент


Лист

22 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

перемешивании каждые 3 ч в течении 15 мин с помощью включения

мешалок в резервуарах.

Нормализация молочной смеси проводится по молочному сырью и не-

молочным компонентам в соответствии с рецептурой на продукт.

Гомогенизация в производстве всех детских продуктов на молочной

основе является обязательной операцией. Гомогенизация проводится в обще-

принятых целях, а именно – для обеспечения тонкой дисперсии молочного

жира, равномерного и гомогенного распределения всех компонентов в дет-

ских продуктах, а так же для дополнительных технологических целей. При

производстве жидких детских продуктов гомогенизацию проводят при тем-

пературе (65±5) ˚С при давлении 15 МПа. После гомогенизации нормализо-

ванная смесь подается на тепловую обработку и вакуум–выпаривание

(деаэраторы) для извлечения лишних газов и сохранения полезных вита-

минов и микроэлементов.

Обязательной технологической операцией в производстве детского пи-

тания является тепловая обработка. Она включает операции нагревания и ох-

лаждения. Это термические процессы обработки молока и молочных продук-

тов, направленных на снижение количества микроорганизмов.

1.4.2 Технологическая линия производства детского питьевого йогурта

с разрушением сгустка охлаждением и перемешиванием

Первый способ производства детского питьевого йогурта, с разрушени-

ем сгустка охлаждением и перемешиванием представлен на рисунке 1.2.

Молоко, приходящее на производство, определяют по качеству на фи-

зико-химические показатели, при соответствии по всем показателям, оно на-

правляется в производство [12].


Лист

23 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Рису

нок

1.2

– Те

хнол

огич

еска

я сх

ема

прои

звод

ства

дет

ског

о пи

тьев

ого

йогу

рта,

с р

азру

шен

ием

сгус

тка

охла

жде

нием

и п

ерем

ешив

ание

м.


Лист

24 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Первой стадией производственного процесса является приемка, где мо-

локо из цистерн центробежным насосом 1 подается в фильтр 2 для холодной

очистки от крупных механических загрязнений. Дальше молоко проходит

через воздухоотделитель 3, где отделяется лишний воздух и поступает в счет-

чик молока 4. После взвешивания молоко нагревается до температуры 45 ˚С в

нагревателе 5 и поступает в бактофугу 6 где происходит очистка молока от

возможных мелких механических примесей а так же от микроорганизмов [7].

После бактерифугирования уже очищенное молоко охлаждают в пла-

стинчатом охладителе 7 до температуры 4±2 ˚С и хранят в резервуаре про-

межуточного хранения 8 не более 12 часов. На этом этапе стадия приемки

молока заканчивается, далее молоко проходит стадию переработки. Наше

отобранное по качеству молоко и прошедшее стадию приемки перекачивает-

ся центробежным насосом 9 в пластинчатый подогреватель, где нагревается

до температуры 40–45 ˚С, подогретое молоко разделяется на два потока, одна

часть молока поступает в сепаратор-сливкоотделитель 16 , для получения

обезжиренного молока которое дальше поступает в стерилизационно-

охладительную установку 17, где проходит тепловую обработку около 92 ˚С

и там же охлаждается до температуры заквашивания 37 ˚С, далее пастеризо-

ванное обезжиренное молоко направляется в танк промежуточного хранения

18, от туда с помощью центробежного насоса 22 поступает в заквасочник 19,

где готовится производственная закваска. В обезжиренное пастеризованное

молоко вносят йогуртовую закваску протосимбиотической смеси чистых

культур Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus, согласно инст-

рукции и заквашивают в течении 3–4 ч [17].

Другая часть молока поступает в сепаратор-сливкоотделитель с норма-

лизирующим устройством 14, где нормализуется по жиру и выходит молоко

с 1,5 % жирности которое направляется в емкость для нормализации 15, куда

добавляется концентрат сывороточных белков, тем самым молоко нормали-

зуется по остатку сухих веществ, согласно рецептуре готового продукта. По-


Лист

25 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

сле нормализации молоко с помощью центробежного насоса 9 поступает в

стерилизационно–охладительную установку. Пройдя первую и вторую сек-

ции стерилизационно–охладительной установки нагревается до температуры

60 ±2 ˚С и отправляется в гомогенизатор 13, где при давлении 12,5±2,5 МПа

происходит раздробление жировых шариков. После гомогенизации молоко

поступает в третью секцию стерилизационно–охладительной установки, где

подвергается пастеризации, при температуре 90–92 ˚С с выдержкой 2–5 мин

в первом выдерживателе, после чего поступает четвертую секцию где в усло-

виях противоточного движения нагревается перегретой водой до температу-

ры 136 ˚С с выдержкой 3 сек. Далее ультрапастепастеризованное молоко на-

правляется в третью и вторую секцию рекуперации, где служит уже тепло-

вым агентом для новой порции продукта, а само охлаждается и поступает в

деаэратор 12. После деаэрации, молоко поступает в первую секцию рекупе-

рации и охлаждается до температуры заквашивания 36±1˚С. Контроль за ка-

чеством ультрапастеризации проводится с помощью датчика, который фор-

мирует управляющее воздействие для трех ходовых клапанов. Ультрапасте-

ризованное и охлажденное молоко поступает в резервуар 19, где в него вно-

сят приготовленную ранее закваску из заквасочника 20, в соотношении 5 %

объемной массы к массе нормализованной смеси, где происходит заквашива-

ние молока. После процесса сквашивания йогурт перемешивается и охлажда-

ется до температуры хранения 4±2 ˚С. В этом случае молочно-белковый сгу-

сток, подвергается разрушению в процессе охлаждения и происходит выра-

ботка йогурта питьевого типа. С помощью винтового насоса 21 готовый про-

дукт направляется в фасовочный аппарат 23, где разливается в бутылочки

вместимостью 200 см3 и отправляется на склад.

Розлив, упаковку, маркировку йогурта проводят в соответствии с тре-

бованиями действующего стандарта на этот продукт и ФЗ-88 «Технический

регламент на молоко и молочную продукцию» в редакции ФЗ-163 [15].


Лист

26 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

1.4.3 Технологическая линия производства детского питьевого йогурта

с разрушением сгустка гомогенизацией и охлаждением

На рисунке 1.3 представлен способ приготовления детского питьевого

йогурта с помощью разрушения сгустка гомогенизацией и охлаждением.

В данной схеме производства, молоко так же поступает в первую ста-

дию приемки молока, где оно очищается от мелких примесей, отделяется от

воздуха, взвешивается, охлаждается и хранится до момента его использова-

ния с постоянным перемешиванием каждые 3 ч. Срок хранения такого моло-

ко не должно превышать 12 ч до переработки .

После стадии приемки, отобранное по качеству молоко из резервуара

промежуточного хранения 6 с помощью центробежного насоса 7, направля-

ется в первую секцию пастеризационно-охладительной установки 8, где на-

гревается до 40 ˚С, далее поток разделяется на две части, одна из которого

идет на производство закваски, а другая отправляется в сепаратор с нормали-

зирующем устройством 9. После нормализации молоко проходит вторую

секцию пастеризационно-охладительной установки от куда оно выходит с

температурой 65 ˚С и направляется в гомогенизатор 10. Гомогенизированное

молоко направляется в третью секцию ПОУ где нагревается до температуры

80˚С и выдерживается в течении 3-5 минут. Далее пропастеризованное моло-

ко проходит первую и вторую секцию рекуперации и конечную четвертую

секцию охлаждения. После охлаждения молоко поступает в резервуар для

сквашивания 16, куда так же отправляется закваска из заквасочника 15. По-

сле процесса сквашивания идет стадия разрушения сгустка, готовый йогурт

направляется в гомогенизатор 17 и пластинчатый охладитель 18, далее гото-

вый питьевой йогурт направляется на розлив, в фасовочный аппарат 19, где

разливается в бутылочки объемом 0,2 л,


Лист

27 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Рису

нок

1.3

– те

хнол

огич

еска

я ли

ния

прои

звод

ства

дет

ског

о пи

тьев

ого

йогу

рта

с ра

зруш

ение

м сг

устк

а го

моге

низа

цией

и о

хлаж

дени

ем


Лист

28 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

1.4.4 Технологическая схема непрерывного производства


На рисунке 1.4 представлена технологическая линия производства

питьевого йогурта непрерывным способом.

Сухое молоко подается в шнековый дозатор 1, где подогревается до

температуры 45 ˚С при помощи горячей воды , поступающей в водяную ру-

бошку дозатора. Горячую воду получают в нагревателе 2, нагревая холодную

воду паром. Подогретое сухое молоко поступает в аппарат для растворения 3

одновременно с горячей водой при температуре 45 ˚С, получаемой в нагрева-

теле 2. В аппарате 3 происходит восстановление сухого молока под вакуу-

мом. Затем центробежным насосом 4 восстановленное молоко подается в

приемные емкости 5. Далее молоко поступает уравнительный бак 6, из кото-

рого центробежным насосом 7 подается в секцию регенерации пастеризован-

но-охладительной установки 8, где нагревается до температуры 45 ˚С. По-

догретое молоко поступает в гомогенизатор 9, где подвергается механиче-

ской обработке, при которой происходит дробление жировых шариков. По-

сле гомогенизации молоко поступает в секцию постеризации пастеризацион-

но-охладительной установки 8, где пастеризуется горячей водой при темпе-

ратуре 95 ˚С, затем проходит секцию регенерации, где охлаждается ледяной

водой, и поступает в емкости для сквашивания 10, оборудованные специаль-

ными мешалками, работающими по специальной программе перемешивания

в автоматическом режиме. Пастеризованное молоко сквашивается внесением

заквасок при температуре 45 ˚С в течении 3 часов, а затем для прекращения

брожения и созревания сгустка поступает в сливкосозреватели 11. После

сквашивания готовый продукт подается в резервуары охлаждения 12, в меж-

стенное пространство которых подается ледяная вода при температуре 2 ˚С.


Лист

29 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Рису

нок

1.4

– Те

хнол

огич

еска

я ли

ния

прои

звод

ства

дет

ског

о пи

тьев

ого

йогу

рта

непр

еры

вны

м сп

особ

ом


Лист

30 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Из резервуаров 12, продукт шестеренчатым насосом 13 подается в ме-

шалки 15, установленные на эстакаде 14. В мешалках 15 происходит разру-

шение сгустка и получение готового йогурта. Из мешалок йогурт подается на

упаковывание в машину для розлива 16, где происходят розлив йогурта в

пластиковые бутылочки и их упаковывание. Из машины для розлива выходит

готовый питьевой йогурт, который затем направляется на временное хране-

ние и на реализацию.

Рассмотрев вышеперечисленные технологические линии производства

детского питьевого йогурта можно сделать вывод, что линия изображенная

на рисунке 1.2 является, наиболее современной и эффективной по сравнению

с другими рассмотренными технологиями.

Главной отличительной особенностью этого производства является

разрушение сгустка быстрым охлаждением и перемешиванием, что не влияет

на химический состав данного продукта, в отличии от тепловой обработки и

гомогенизации как указанно в линии 1.3. При пастеризации йогурта возмож-

ны некоторые ухудшения вкуса, а так же гибель многих полезных микроор-

ганизмов, что существенно снизит пищевую ценность данного продукта.

Так же важно преобладающей особенностью в выбранной линии явля-

ется ультравысокотемпературная обработка (ультрапастеризация). В отличии

от простой пастеризации представленной в других технологических процес-

сах ультрапастеризация имеет множество преимуществ, по данным Между-

народной молочной федерации, ультрапастеризованное молоко является

полностью стерильным, физиологичным, питательным, высококачествен-

ным, с безупречными вкусовыми характеристиками [27].

Рассматривая технологическую линию представленную на рисунке 1.4

можно отметить большой плюс, что процесс производства может идти не-

прерывным способом. Недостатком является то, что йогурт в данной техно-

логии вырабатывается из сухого молока, что является не лучшей перспекти-

вой для производства детских молочных продуктов, такой йогурт ихаракте-


Лист

31 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

ризуется низким содержанием витаминов, макро- микроэлементов, которые

необходимы для правильного функционирования организма ребенка. Таким

образом можно сделать вывод, что такой продукт будет на порядок ниже по

пищевой и биологической ценности, в отличии от йогурта выработанного из

натурального коровьего молока.


Лист

32 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

ГЛАВА 2 ИНЖЕНЕРНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Процесс заквашивания молока

Заквашивание и сквашивание молока – наиболее уязвимые этапы тех-

нологического процесса производства кисломолочных продуктов в гигиени-

ческом и эпидемиологическом отношении. Поэтому, точному соблюдению

режимов заквашивания и сквашивания молока следует придавать значение.

Наиболее опасны те случаи, когда для сохранившейся после пастеризации

или попавшей в пастеризованную смесь потенциально патогенной микро-

флоры созданы условия, способствующие ее размножению и заражению го-

тового продукта, что приводит к его порче.

Для процессов ферментации молока используются только чистые сме-

си культур микроорганизмов, более частое название – закваска. При подборе

культур для заквасок соблюдают следующие требования:

– состав заквасок зависит от конечного продукта;

– штаммы должны отвечать определенным вкусовым требованиям;

– продукты должны иметь соответствующую консистенцию;

– определенная активность кислотообразования;

– фагорезистентность штаммов (устойчивость к бактериофагам);

– способность к синерезису (свойству сгустка отдавать влагу);

– образование ароматических веществ;

– сочетаемость штаммов (без антагонизма между культурами);

– наличие антибиотических свойств, т.е. бактериостатическое действие

по отношению к патогенным микроорганизмам;

– устойчивость к высушиванию;

– способность долгое время сохранять свою активность.


Лист

33 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Культуры для заквасок выделяются из природных источников, после

чего проводится направленный мутагенез и отбор штаммов, отвечающих пе-

речисленным выше требованиям [5].

В основе производства питьевого йогурта лежит молочнокислое бро-

жение, вызываемое микроорганизмами. На первой стадии молочнокислого

брожения при участии фермента лактазы происходит гидролиз молочного

сахара (лактозы):

С12 Н22 О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Из гексоз (глюкозы и галактозы) в конечном итоге образуется молоч-

ная кислота:

2С6Н12О6 = 4С3Н6О3

Одновременно с процессами молочнокислого брожения (с образовани-

ем молочной кислоты) протекают побочные процессы, при этом образуются

различные продукты обмена:

2С12Н22О11 + 14Н2О = 2СН3СН2ОН + 2СН3СН(ОН) СООН + 14СО2 + 24Н2

Исходя из этого, в первом случае микробы молочнокислого брожения

называются гомоферментативными, во втором – гетероферментативными.

Брожение молочного сахара происходит также под влиянием аромато-

образующих микроорганизмов Str. diacetilactis, которые помимо молочной

кислоты и летучих кислот образуют ароматические вещества, в частности

диацетил (СН3–СО–СО–СН3 ), имеющий наибольшее значение в ароматиза-

ции йогурта. Наряду с образованием диацетила протекает реакция, в резуль-

тате которой получается ацетоин (СН3–СН–ОН–СО–СН3), не обладающий

ароматом, из которого при определенных условиях окислительно-

воссстановительной реакции образуется диацетил [28].


Лист

34 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Образование диацетила в процессе молочнокислого брожения, вызы-

ваемого ароматобразующими молочнокислыми бактериями, связано с нали-

чием лимонной кислоты как промежуточного продукта брожения лактозы.

В процессе производства йогурта происходит накопление продуктов

брожения, и титруемая кислотность их достигает 100–120 Т˚, на что расходу-

ется молочный сахар в количестве 10 г/л. Таким образом, в йогурте остается

еще много лактозы, которая служит углеводным источником для дальнейше-

го развития молочнокислых бактерий в кишечнике ребенка (при достаточно

обильном потреблении кисломолочных продуктов).

2.2 Подбор оборудования для заквашивания молока

На молочных предприятиях при производстве детских питьевых йогур-

тов для заквашивания молока используют резервуары периодического дейст-

вия с полным перемешиванием и охлаждением, для того что бы разбить об-

разовавшийся студнеобразный сгусток до жидкой фракции [22].

На рисунке 2.1 изображен резервуар типа Я1-ОСВ-3, который состоит

из корпуса – 10, мешалки – 8, привода – 4, моечного устройства – 5, крышки

люка – 18, датчиков верхнего и нижнего уровней – , крана отбора проб – 3,

термометра сопротивления, стеклянного термометра и регулируемых опор.

Корпус представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд с днищем –

11 и крышкой – 6, теплообменной рубашкой в виде змеевика – 9 и патрубка-

ми подвода и отвода тепло хладагента – 7, 12. Корпус термоизолирован фе-

нолформальдегидным пенопластом и облицован тонколистовой сталью – 9. К

нижнему днищу приварены регулируемые опоры – 15.

Мешалка, установленная вертикально, имеет форму трубчатого конту-

ра с диагональной лопастью.


Лист

35 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Рису

нок

2.1

– Р

езер

вуар

тип

а Я

1-О

СВ

-3


Лист

36 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Моечное устройство состоит из двух головок, вращающихся во взаим-

но перпендикулярных плоскостях, каждая из которой имеет изогнутые труб-

ки, создающие при вытекании на них жидкости реактивную силу, вращаю-

щую головки. Заполнение и опорожнение резервуара продуктом осуществля-

ется через патрубок, расположенный в нижней части корпуса. Для контроля

температуры продукта в нижней части корпуса установлены стеклянный

термометр и термометр сопротивления. Для определения верхнего уровня

продукта в верхней части корпуса установлены датчики верхнего уровня, для

сигнализации опорожнения – датчик нижнего уровня, для взятия пробы про-

дукта в целях определения его кислотности лабораторным способом в ци-

линдрической части резервуара предусмотрен кран. В резервуаре имеется

люк, закрываемый крышкой посредством защелки. У крышки люка установ-

лен конечный выключатель. На верхней крышке резервуара расположен пат-

рубок для подсоединения к внешней охладительной установке. Система ох-

лаждения в виде замкнутой спиральной рубашки позволяет прокачивать теп-

ло хладагенты под избыточным давлением, что повышает эффективность те-

плообмена и упрощает проектные решения по обвязке резервуаров у потре-

бителя трубопроводами тепло хладагентов [39]. Технологический процесс

выработки кисломолочных напитков включает в себя следующие операции:

заполнение резервуара продуктом до определенного уровня; введение в про-

дукт закваски; перемешивание продукта; сквашивание или созревание про-

дукта; охлаждение готового продукта. Резервуары оснащены средствами

контроля и автоматического управления технологическими процессами, что

позволяет обеспечить минимальную трудоемкость эксплуатации и высокое

качество вырабатываемых продуктов.

Основным узлом резервуара Р4-ОТН-2, для производства питьевых йо-

гуртов и кисломолочных напитков, представленного на рисунке 2.2, является

трехстенный сосуд, состоящий из внутреннего цилиндра – 9, выполненного

из нержавеющей стали, и днищ: верхнего конусного и нижнего плоского.


Лист

37 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Рису

нок

2.2

– Ре

зерв

уар

Р4-О

ТН -2

для

про

изво

дств

а ж

идки

х

кисл

омол

очны

х пр

одук

тов


Лист

38 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Для обеспечения полноты опорожнения резервуара, нижнее днище

сделано с наклоном в сторону сливного патрубка – 13. На верхнем днище ук-

реплен привод мешалки – 4, смонтированы светильник, смотровое окно – 2,

устройство механической мойки – 3, приварены патрубки для установки дат-

чиков наполнения. Средний цилиндр из обычной стали. Между внутренним и

средним цилиндрами имеется кольцевой зазор, для прохождения охлаждаю-

щей воды, поступающей из трубы орошения – 6. Проходя кольцевой зазор,

охлаждающая вода сливается через патрубок.

Пространство между обшивкой и средним сосудом заполнено термо-

изоляционным материалом с целью поддержания необходимой температуры

в рабочей полости резервуара – 7. Наполнение резервуара продуктом произ-

водится через трубу наполнения, закрепленную в отверстии верхнего днища

внутреннего цилиндра. Для взятия проб предусмотрен пробный кран. Слив

продукта производится через трехходовой кран. Важным узлом резервуара

является привод мешалки, состоящий из электродвигателя и червячного ре-

дуктора, соединенных между собой посредством муфты. Выходной вал ре-

дуктора соединен с валом мешалки с помощью переходника. Для блокировки

привода мешалки при открывании люка на его горловине установлен конеч-

ный выключатель. Резервуар может работать в режиме автоматического кон-

троля и регулирования процесса созревания продукта. Для этой цели рядом с

резервуаром устанавливается устройство автоматического контроля. С по-

мощью датчика контролируется температура продукта. Для регулирования и

автоматической подачи охлаждающей жидкости в рубашку резервуара на

верхнем днище устанавливается кран с электромоторным приводом. Для

сигнализации верхнего уровня продукта в верхней части корпуса резервуара

установлены датчики верxнего уровня. Для сигнализации опорожнения ре-

зервуара в спускном патрубке установлен датчик нижнего уровня. Моющее

устройство предназначено для мойки рабочей полости резервуара и установ-

лено в верхней ее части. После санитарной обработки резервуар наполняется


Лист

39 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

пастеризованным молоком через верхний трубопровод с пеногасящим уст-

ройством. Молоко поступает из теплообменника и на пути следования сме-

шивается с потоком закваски в смесителе. Заквашенное молоко в резервуаре,

достигнув кислотности 85–90 Т˚, перемешивается и охлаждается ледяной во-

дой. Холодная вода, выходящая из отверстий кольцеобразной трубы рубаш-

ки резервуара, стекает по стенке рабочего сосуда, охлаждает молоко и выво-

дится из рубашки через отводную трубу. Количество поступающей воды ре-

гулируется вентилем. Готовый охлажденный продукт подают на расфасовку

через штуцер и проходной кран [2].

Резервуар двустенный ОТК-6 для сквашивания молока изображенного

на рисунке 2.3 представляет собой цилиндрический резервуар из нержавею-

щей стали, закрытый приваренными сферическими днищами. Рабочий резер-

вуар внутри изолирован. Он помещен в кожух (рубашку) из стали толщиной

8 мм, который служит основанием для крепления всей конструкции и арма-

туры танка. К днищу кожуха приварены конические опоры. Наверху рабочий

резервуар соединен с кожухом при помощи фланца, а внизу – посредством

системы связей. По периметру фланца просверлены отверстия на расстоянии

30 мм. Через отверстия поступает вода, которая, омывая поверхность резер-

вуара, охлаждает его и стекает к днищу, откуда через штуцер свободно слива-

ется из межстенного пространства обратно в систему ледяного охлаждения.

В танке смонтирована мешалка. Ее верхние и нижние лопасти соедине-

ны между собой наклонно расположенными тягами. Мешалка установлена на

упорном шарикоподшипнике, который закреплен в стакане привода, находя-

щегося на верхнем днище рабочего резервуара; приводится в действие элек-

тродвигателем. Все элементы мешалки разъемные, что позволяет без особых

затруднений осуществлять монтаж и сборку [14].

В нижней части цилиндра танка расположен люк, закрываемый пово-

ротной крышкой, которую укрепляют при помощи откидных болтов.


Лист

40 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Рисунок 2.3 – Резервуар для сквашивания молока ОТК-6


Лист

41 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

В таблице 2.1 приведена сравнительная характеристика резервуаров

для сквашивания молока по основным показателям.

Таблица 2.1 – сравнительная характеристика


Марка резервуара

Я1-ОСВ-3 Р4-ОТН-2 ОТК-6

Рабочая вместимость, м3 2,5 2,0 6,0

Внутренний диаметр, мм 1400 1310 1990

Условный проход патрубка наполнения-

опорожнения, мм 50 50 50

Установленная мощность

электродвигателя, кВт 0,75 1,10 1,00

Частота вращения вала об/мин 20 930 1410

Высота без привода, мм 2750 2750 2280

Масса, кг, не более 900 877 2140

Коэффициент автоматизации 0,8 0,8 0,8

Резервуар марки Р4-ОТН-2 представлено в приложении Г, является

наиболее подходящим для производства детского питьевого йогурта на

предприятии с производительностью 2000 л/раб.смена, так как имеет подхо-

дящий объем, тип мешалки и эффективность перемешивания, а так же обес-

печивает быстрое охлаждение продукта, что позволяет обеспечить выработку

йогурта с жидкой консистенцией. Следует отметить возможность автомати-

ческого контроля и регулирования процесса созревания продукта, наполне-

ния и опорожнения. А так же не сложность конструкции, и возможности

осуществления сип-мойки.


Лист

42 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

2.3 Расчеты технологического оборудования

2.3.1 Технологический расчет

Производительность (Оборачиваемость) резервуара.

Пропускная способность емкостей в смену определяется по формуле:

Исходные данные для расчетов: Vp = 2 м3 – объем резервуара; ɽсм = 8

ч/смена – продолжительность смены; ɽм = 0,541 ч – время мойки и подго-

товки; ɽрез = 3 ч – время резервирования; μ = 0,8 – коэффициент истече-

ния; f = 0,05 м2 – площадь сечения выпускного патрубка.

)( мτнапτрезτ

cмτVpМ

, м3/смена (2.1)

где τц – время одного цикла;

τоп – время опорожнения;

τнап – время наполнения.

Время опорожнения определяется по формулам:

(2.2)

28,9205,08,022

опτ = 16 с

сgHfμ

Vpопτ ,2(

2


Лист

43 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

При заполнении с помощью вакуумной системы или вытеснения жид-

кости под давлением сжатого воздуха время наполнения будет:

])/([2 gρPиизHgfμ

Vpнапτ

, с (2.3)

]8,98,1028/1032[8,92005,08,02

5 напτ = 7, с

После расчета времени опорожнения и времени наполнения рассчиты-

ваем пропускную способность в смену по формуле 2.1:

541,00044,00019,0382

M = 4,5, м3/смену

Для расчета мощности мешалки используются следующие исходные

данные: ρ = 1029 кг/м3 – плотность йогурта; µ = 1,82 Па·с – вязкость йогурта;

n = 0,4 об/мин – частота вращения мешалки; D = 1,31 м – диаметр резервуара.

Определение диаметра мешалки выполняем по следующей формуле:

Ddм 7,0 , м (2.4)

917,031,17,0 dм , м

Полученный диаметр округляют до стандартного значения, таким об-

разом, dм= 0,9 м.

Мощность, необходимую для перемешивания определяют по следую-

щей формуле:


Лист

44 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

53dnρKNм N , Вт (2.5)

где KN – критерий мощности, определяемый по графикам в зависимости от

величины центробежного критерия Рейнольдса Re который рассчитывается

по формуле:

μ

ndмρ 2

Re , (2.6)

82,19,04,01029Re

2 ,

Рассчитав критерий Рейнольдса, находим на номограмме критерий

мощности, KN = 2.

Определив критерий мощности подставляем данные значения в форму-

лу для расчета мощности 2.5 необходимую для перемешивания сгустка йо-

гурта до жидкой консистенции [26].

8,779,04,010292 53 Nм , Вт (2.7)

2.3.2 Прочностной расчет

Исходные данные для расчета толщины цилиндрического корпуса: Ма-

териал корпуса – 12Х18Н10Т; Внутренний диаметр корпуса – 1310 мм.

Толщину стенки рассчитываем по формулам:

(2.8) CSpS


Лист

45 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Чтобы выразить Sp воспользуемся следующей формулой:

Ppφσ

PDSp

][2

, (2.9)

где Sp – расчетная толщина стенки, мм; D – Диаметр обечайки (D=10 м); [σ] – допускаемое напряжение при расчетной температуре, МПа

([σ]=174 МПа); Φр – расчетный коэффициент прочности сварного шва. Принимаем вид сварного шва – стыковой с двухсторонним сплошным

проваром, выполняемой автоматической сваркой. Коэффициент прочности

принимаем φр=1,0.

Что бы рассчитать избыточное давление используем формулу:

μgρP , МПа (2.10)

160018,08,98,1028 P , МПа

54,01,161742

101,16

Sp , м

Разрушающее действие среды на материал учитываем введением при-

бавки С к номинальной толщине стали:

аτПC , (2.11)

где: τа – амортизационный срок службы аппарата (принимаем τа = 20 лет);


Лист

46 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

П – Коррозионная проницаемость, мм/год, принимаем П=0,1 мм/год

исходя из допустимой скорости коррозии [14, стр. 24].

C= 20 * 0,1 = 2, мм

Исполнительная толщина стенки:

S ≥ Sp + C = 0,54 + 2 = 2,54, мм

Принимаем исполнительную толщину стенки равной 14 мм из стан-

дартной толщины листа листового проката [44].

Допускаемое избыточное внутреннее давление будет равным:

)()(][2][

CSDCSpφσP

, МПа (2.12)

82,17)254,2(10

)254,2(0,11742][

P , МПа

Сравнив значение Р=16,1 ˂ [P]=17,82 МПа, можем сделать вывод, что

условие прочности выполняется. И данный резервуар можно применять для

приготовления питьевых йогуртов.

2.3.3 Теловой расчет

Исходные данные: Св = 4,18 – удельная теплоемкость воды, кДж/кг;

См = 3,90 – удельная теплоемкость молока, кДж/кг; Сз = 3,012 – удельная те-

плоемкость закваски, кДж/кг; mм = 2065,4 – масса молока, кг; mз = 101,24 –


Лист

47 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

–масса закваски, кг; tм = 37 – температура молока, ˚С; tз = 37 – температура

закваски, ˚С; Tв = 2 – температура воды, ˚С; Т = 4 ˚С – температура готового

продукта; mв – масса хладагента (воды);

Тепловой расчет необходим для определения количества подводимого

или отводимого, тепло- или хладаагента и для нахождения необходимой по-

верхности теплообмена. В основе составления теплового баланса лежит за-

кон сохранения энергии, который записывается следующим образом:

Qмт = Qв+Qпот (2.13)

где Qмт – тепло поступающее с молоком и закваской;

Qв – Тепло отданное воде;

Qпот – Потери тепла в окружающую среду.

После раскрытия содержания составляющих уравнение примет следующий вид:

См mм(tм– Т)+Сзmз(tз–Т) = Свmв(Т–Т)+Qпот (2.14)

Используя формулу 2.14, находим количество хладагента (воды) по

следующей формуле:

mвТТСвmзСзmмСм

ТСвТtзmзСзtмmмCм

11 , кг (2.15)

3363218,424,101012,34,20659,3

318,423724,101012,3374,20659,3

, кг

В данном разделе мы осуществили подбор основного технологического

оборудования, а именно резервуара для сквашивания молока и выработки

питьевого йогурта. Так же, провели технологические, прочностные и тепло-

вой расчеты данного оборудования.


Лист

48 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

ГЛАВА 3 АВТОМАТИЗАЦИЯ В

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ

В представленном разделе описан автоматизированный участок

технологической линии производства детского питьевого йогурта,

рассмотрены системы автоматического регулирования, сигнализации,

контроля, защиты и блокировки.

Автоматизация позволяет улучшить качество продукции, повысить

эффективность производства, снизить потери сырья, обеспечить требования,

как санитарно-гигиенических, так и техники безопасности, оптимизировать

процессы управления, отстранить человека от производств, опасных для

здоровья и тем самым повысить производительность труда [16]. В состав

систем автоматизации входят датчики, устройства ввода, управляющие

устройства, исполнительные устройства, устройства вывода, компьютеры.

Все это приводит к технологическому прогрессу производства.

3.1 Характеристика технологического процесса,

как объекта автоматизации

Автоматизация предприятия биотехнологии и фармацевтики является

важнейшим показателем уровня его технического развития. Обеспечивая

технологические и экономические преимущества, которых невозможно дос-

тичь при традиционной организации производства, она является основой

перспективного развития современной молочной индустрии. Углубление

уровня автоматизации в пищевой промышленности имеет огромное значение,


Лист

49 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

проявляющееся через повышение эффективности труда, улучшение качества

продуктов, оптимальное использование производственных ресурсов и др.

Автоматизация меняет качество труда, упрощая его физически, делает

более содержательным, предъявляет повышенные требования к уровню тех-

нической подготовки персонала, высвобождает сотрудников, занятых на тру-

доемких и зачастую неквалифицированных работах.

Автоматизацию в подразделяют на частичную и комплексную.

Первая заключается в автоматизации отдельных производственных и

управленческих операций и осуществляется в случаях, когда качественное

управление процессами и ведение операций недоступно человеку (например,

из-за сложности или скоротечности) и когда автоматические устройства спо-

собны его эффективно заменить.

При комплексной автоматизации все предприятие, включая подразде-

ления (участки, цеха), функционирует как единый взаимосвязанный ком-

плекс. Такая автоматизация охватывает все основные производственные и

управленческие функции на предприятии, при этом роль человека сводится к

общему контролю и управлению работой производственного комплекса [32].

3.2 Описание технологического процесса

Автоматизированный участок технологической линии приведен на

рисунке 3.1. Начало технологического процесса является нормализованное

по жиру молоко, которое после сепарации направляется в емкость для

нормализации 15, куда добавляется концентрат сывороточных белков, тем

самым молоко нормализуется по остатку сухих веществ, согласно рецептуре

готового продукта. После нормализации молоко с помощью центробежного

насоса 9 поступает в пастеризационно-охладительную установку.


Лист

50 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Рису

нок

3.1

– А

втом

атиз

ация

уча

стка

тех

ноло

гиче

ской

лин

ии

прои

звод

ства

дет

ског

о пи

тьев

ого

йогу

рта

При

боры

для

изм

ерен

ия: 1

, 2, 8

, 11,

13

– ур

овня

с ф

ункц

ией

пока

зани

я и

регу

лиро

вани

я; 4

, 9, 1

4, 1

7, 1

9 –

давл

ения

с ф

ункц

ией

пока

зани

я и

сигн

ализ

ации

; 5, 1

0, 1

5, 1

8 –

Расх

ода

с фу

нкци

ей п

оказ

ания

и с

игна

лиза

цией

;

2 –

темп

ерат

уры

с ф

ункц

ией

пока

зани

я; 3

, 7, 1

2, 2

0 –

кноп

очны

е по

сты


Лист

51 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Пройдя первую и вторую секции пастеризационно–охладительной

установки нагревается до температуры 60 ±2 ˚С и отправляется в

гомогенизатор 13, где при давлении 12,5±2,5 МПа происходит раздробление

жировых шариков. После гомогенизации молоко поступает в третью секцию

стерилизационно–охладительной установки, где подвергается пастеризации,

при температуре 90–92 ˚С с выдержкой 2–5 мин в первом выдерживателе,

после чего поступает четвертую секцию где в условиях противоточного

движения нагревается перегретой водой до температуры 136˚С с выдержкой

3 сек. Далее ультрапастепастеризованное молоко направляется в третью и

вторую секцию рекуперации, где служит уже тепловым агентом для новой

порции продукта, а само охлаждается и поступает в деаэратор 12 где

отделяется от лишнего воздуха и газов, образовавшихся в ходе сильного

нагревания. После деаэрации, молоко поступает в первую секцию

рекуперации и охлаждается до температуры заквашивания 36±1˚С. Контроль

за качеством ультрапастеризации проводится с помощью датчика, который

формирует управляющее воздействие для трех ходовых клапанов.

3.3 Анализ технологического процесса, как объекта автоматизации

Анализ технологического процесса как объекта автоматизации

проводится на основе исходных данных о технологическом процессе, а так

же на входных и выходных характеристик продукта. В результате

проведенного анализа, должна быть четко сформулированы задачи и пути их

выполнения, которые должна решать проектируемая система автоматизации.

Результаты анализа технологического объекта автоматизации управле-

ния представлены в таблице 3.1.


Лист

52 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Таблица 3.1 – Результаты анализа технологического объекта управления

Технологи-

ческое обо-

рудование

Технологиче-

ский процесс Параметр

Функция

системы

автоматизации

Обоснование примене-

ния системы


Насос

Подача молока

в пастеризаци-

онно-

охладительную

установку

Расход

Контроль

Сигнализация

Регулирование

Для своевременной

подачи молока

Давление Контроль


Контролирование

напора

Состояние

насоса


Пуск

Останов

—

Пастериза-

ционно-

охладитель-

ная установ-

ка

Ультрапастери-

зация молока

Температура

пастеризации

Контроль


Возврат

Поддержание заданной

температуры молока в

предусмотренных пре-

делах;

Предотвращает недопа-

стеризацию молока

Расход тепло-

носителя

Контроль

Сигнализация Обеспечивает заданный

температурный режим

пастеризации


пара

Контроль

Давление пара Контроль


Балансиро-

вочный бак Уровень

Контроль



—

Гомогениза-

тор

Раздробление

жировых ша-

риков

Давление Контроль


Зависит дисперсность

шариков


Лист

53 ОТЦ 00.00.000 ПЗ


Технологи-

ческое обо-

рудование

Технологиче-

ский процесс Параметр

Функция

системы


Обоснование примене-

ния системы


Деаэратор Удаление лиш-

него воздуха

Давление

Контроль



Обеспечивает удаление

лишних газов из

молока

Уровень

Сигнал верхнего

уровня

Предотвращает пере-

полнение аппарата

Сигнал нижнего

уровня

Предотвращает опус-

тошение аппарата

Резервуар

Нормализация

молока по ос-

татку сухих

веществ

Уровень

Сигнал верхнего

уровня

Контроль


Предотвращает пере-

полнение аппарата

Сигнал нижнего

уровня

Предотвращает опус-

тошение аппарата

Состояние

мешалки


Пуск

Остнов

—

3.4 Функциональные требования к системе автоматизации

Любая система автоматизации является совокупностью локальных систем.

В зависимости от выполняемых функций различают:

– системы автоматического контроля;

– системы автоматической сигнализации;

– системы автоматического пуска и останова оборудования;

– системы автоматической защиты и блокировки;


Лист

54 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

– системы автоматического регулирования;

– системы программно-логического управления;

Локальные системы должны обеспечивать требования

технологического регламента к точности, быстродействию и другим

показателям их работы [31]. Основные функциональные требования к

локальным системам заданы в форме таблиц, которые приведены ниже.

3.4.1 Система автоматического контроля

Система контроля предназначена для автоматического измерения па-

раметров процесса, для их записи, а также для передачи показателей другим

прибором, используемых в системах управления. Контроль способствует

сбору информации о состоянии и режиме работы, об их нарушении или из-

менении, все это фиксируется приборами. Таким образом, контроль позволяет

обеспечивать регистрацию нарушения в ходе технологического процесса. Тре-

бования к системам автоматического контроля представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – требования к системам автоматического контроля

Наименование

контролируемого

параметра

Диапазон

измерения,

абс. ед.

Необходимая

точность кон-

троля, абс. ед.

Форма и способ

отображения

информации

Примечание

(характеристики из-

меряемой среды)

Расход пара в ПОУ,

кг/час 100–700 ±10

Показания

монитора

компьютера

—

Температура пара,

˚С 0… 200 ±2

Показания

монитора


—


Лист

55 ОТЦ 00.00.000 ПЗ



контролируемого

параметра

Диапазон

измерения,

абс. ед.

Необходимая

точность кон-

троля, абс. ед.

Форма и способ

отображения

информации


(характеристики

измеряемой среды)

Давление пара,

МПа 0–0,8 ±0,008

Показания мони-

тора компьютера —

Уровень молока в

балансировочном

баке

0–1,5 ±0,15 Показания мони-

тора компьтера —


резервуаре для

нормализации, м

0–3 ±0,03 Показания мони-

тора компьютера

Смешение молока с

сывороточными

белками

Давление воздуха в

деаэраторе, кПа 0–50 ± 0,5



Отделение лишнего

воздуха из нагре-

той системы

Давление гомоге-

низатора, МПа 0–15 ± 2



Раздробление жи-

ровых шариков

Давление молока

после насоса, МПа 0–0,2 ±0,005



В результате меха-

нического воздейст-

вия на оболочки жи-

ровых шариков в

процессе перекачи-

вания моло-

ка˚происходит дес-

табилизация жира.

Расход молока на

входе в ПОУ, м3 0–10 ±0,1


тора компьютера.

Регистрация на

электронном но-

сителе

Температура ульт-

рапастеризации, ˚С 0–136 ±2

Показания

монитора


При ульрапастери-

заци изменяют-

ся˚физико-

химические свой-

ства молока. В ос-

новном изменяются

белки, соли и фер-

менты.


Лист

56 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

3.4.2 Система технологической сигнализации

Технологическая сигнализация характеризуется подачей указанных

сигналов об изменении оптимального режима или о нарушении технологиче-

ского процесса. Предупредительная сигнализация свидетельствует о при-

ближении параметра к опасному значению. Аварийная сигнализация преду-

преждает об аварийном состоянии агрегата [4].

Требования к системам технологической сигнализации представлены в

таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Требования к системам технологической сигнализации


параметров

Значение сигнализаци-

онного параметра

Допустимая

ошибка Вид сигнала Примечание


балансировочном

баке, м

Предупредительная

L≤0,6

L≥1,2

±0,15 Световой Желтый

Расход молока, м3


F≤5

F≥15

Аварийная

F≤ 2

F≥17

± 0,5

Светово

Световой

Звуковой

Желтый

Мигающий

красный

Звонок


ультрапастериза-

ции, ˚С


Т≤ 138

Т≥ 148

Аварийная

Т≤135

Т≥150

±1

Световой

Световой

Звуковой

Желтый

Мигающий

красный

Звонок

Давление подачи

молока, МПа Р≤0,15 ±0,01

Световой

Звуковой

Желтый

Звонок


Лист

57 ОТЦ 00.00.000 ПЗ


Наименование па-

раметров

Значение сигнализа-

ционного параметра

Допустимая

ошибка Вид сигнала Примечание

Расход пара, кг/час


F≤600

F≥750

Аврийная

F≤500

F≥800

±30

Световой

Световой

Звуковой

Желтый

Мигающий

красный

Звонок

Давление пара,

МПа


Р≤ 0,6

Р≥ 1

Аварийная

Р≤ 0,4

Р≥ 1,2

±0,01

Световой

Световой

Звуковой

Желтый

Мигающий

красный

Звонок

Уровень нормали-

зуемого молка, м


L ≤ 0,8

L ≥ 2,2

Аварийная

L ≤ 0,5

L ≥ 2,5

± 0,1

Световой

Световой

Звуковой

Желтый

Мигающий

красный

Звонок

Давление в деаэра-

торе, кПа


Р ≤ 30

Р ≥ 55

Аварийная

Р ≤ 25

Р ≥ 65

±0,5

Световой

Световой

Звуковой

Желтый

Мигающий

красный

Звонок

Давление гомоге-

низации, МПа


Р ≤ 12

Р ≥ 18

Аварийная

Р ≤ 10

Р ≥ 20

± 0,1

Световой

Световой

Звуковой

Желтый

Мигающий

красный

Звонок


Лист

58 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

3.4.3 Система производственной сигнализации

Производственная сигнализация представляет собой различного рода

счетные и регистрирующие приборы, которые автоматически передают пока-

зания с рабочих мест на диспетчерский пункт. С помощью автоматической

сигнализации диспетчер получает сведения о начале и конце работы конвей-

ера, простоях оборудования, выработке отдельных производственных агрега-

тов, часовом выпуске изделий и т. п. Требования к системам производствен-

ной сигнализации представлены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 – Требования к системам производственной сигнализации


оборудование

Состояние оборудования,

при котором имеется сигнал

Вид сигнала, соответст-

вующий определенному

состоянию оборудования


Насос

Включен

Выключен

Световой

Световой

Зеленый

Красный

Выключен в аварийных

ситуациях

Световой

Звуковой

Красный

мигающий

Звонок

Мешалка Включена

Выключена

Световой

Световой

Зеленый

Красный

3.4.4 Система автоматического пуска и останова оборудования

Автоматический пуск и остановка обеспечивают запуск в действие

технологического оборудования по сигналу из пункта управления, но при на-

личии определенной совокупности внешних условий. При этом соблюдаются

последовательность операций и координация их между собой [55].


Лист

59 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Требования к системе пуска и останова оборудования представлены в

таблице 3.5.

Таблица 3.5 – Требования к системе пуска и остановки оборудования


оборудования

Режим работы

системы

Место установки и

тип органов

управления


Система пуска и

останова насоса

Местный Кнопочный пульт —

Автоматический — система автомати-

ческой защиты

Система пуска и

останова мешалки

Местный Кнопочный пульт —

Дистанционный Операторский пункт

3.4.5 Система автоматической защиты и блокировки

Автоматическая защита предохраняет действующее оборудование от

аварий, механических разрушений или в крайних случаях физических взры-

вов. Она выводит из действия технологическое оборудование или его часть,

которой непосредственно грозит авария из-за неисправности автоматизиро-

ванного оборудования, порчи регуляторов или неправильных действий об-

служивающего персонала. К автоматической защите также относятся блоки-

рующие устройства, допускающие выполнение операции по включению в

действие или по отключению элементов либо всего оборудования только в

заданной последовательности.

Требования к системам блокировки в линии по производству детских

питьевых йогуртов представлены в таблице 3.6.


Лист

60 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Таблица 3.6 – Требования к системам блокировки

Функции системы Условия срабатывания

системы Примечание

Отключение электродвига-

теля насоса Р ≤ 0,2 МПа

Система˚срабатывает одно-

временно с системой преду-

предительной сигнализации

Возврат молока на повтор-

ную ультрапастеризацию Т≤ 134 ˚С

Система˚срабатывает одно-

временно с аварийной сиг-

нализацией

В данном разделе были рассмотрены объекты автоматизации участка цеха по

производству питьевого йогурта для детей младшего возраста. Автоматизация

данного участка значительно повысит уровень производства, а так же обеспе-

чит требования безопасности, тем самым увеличив эффективность труда.


Лист

61 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

ГЛАВА 4 БЕЗОПАСНОСТЬ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Охрана здоровья людей, работающих в различных отраслях народного

хозяйства, путем создания благоприятных для человека условий труда явля-

ется основной задачей охраны труда.

На территории предприятия расположены цеха и участки, каждый из

которых имеет развитое производство, оснащенное сложным разнообразным

электрооборудованием, машинами и агрегатами, станками и материалами,

безопасная работа на которых требует соответствующих знаний и опыта. Для

предотвращения травматизма и заболеваемости на заводе работникам нужны

разносторонние знания по охране труда. Под охраной труда понимается сис-

тема законодательных актов, технических, организационных, социально-

экономических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и

средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспо-

собность человека в процессе труда [23].

С данной целью изучают случаи аварий, взрывов, пожаров, несчастные

случаи, производственного травматизма, профессиональные и не профессио-

нальные заболевания и разрабатывают систему мероприятий и требований

для предупреждения данных явлений.

В данной работе рассмотрена безопасность в цехе производства дет-

ского питьевого йогурта, приведены следующие разделы: условия труда, по-

тенциальные опасности и вредности, безопасность производственного обо-

рудования и технологических процессов.

Для безопасного введения технологического процесса производства

питьевых йогуртов в работе приводится ряд мероприятий по охране труда,

рассмотрены различные средства защиты, приборы контроля и предохрани-

тельные устройства.


Лист

62 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

4.1 Условия труда

Линия производства детского питьевого йогурта расположена на од-

ном этаже производственного здания в г. Кемерово. В производственном це-

хе работает 6 человек, выполняемые в отделении работы, относятся к кате-

гории Iб и IIa по тяжести.

Нормируемые площадь и объем производственного помещения вы-

браны в соответствии с СП 2.2.1.1312-03 «Гигиенические требования к про-

ектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных пред-

приятий». В таблице 4.1 приведена характеристика помещения цеха по про-

изводству детского питьевого йогурта.

Таблица 4.1 – характеристика помещения цеха по производству детско-

го питьевого йогурта

Цех

Тип

здания,

этажность

Строительные

размеры, м

Площадь и объем производ-

ственного помещения на од-

ного работающего

Периодич-

ность уборки

производст-

венного по-

мещения

м2 м3

норма факт норма факт

производст-

ва питьевого

йогурта

одноэтаж-

ное здание 18×12×4,8 4,5 36 25 172,8

Один раз в

сутки

Проведенный анализ производственных площадей показал, что площа-

ди и объемы, приходящиеся на одного работающего, соответствуют требова-

ниям нормативов, что обеспечивает безопасное и удобное обслуживание все-

го оборудования.

На проектируемом предприятии предусмотрены санитарно-бытовые

помещения: гардеробная, душевая, санузел, места для курения, устройство


Лист

63 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

питьевого водоснабжения и комната охлаждения для создания подходящих

условий труда. В соответствии с требованиями нормативной документации

СП 44.13330.2011 «Административные и бытовые здания» номенклатура и

оборудование санитарно-бытовых помещений должна соответствовать дан-

ным, приведенным в таблице 4.2.

Согласно СП 44.13330.2011 «Административные и бытовые здания»

при среднесписочной численности рабочих менее 50 человек в цехе преду-

сматриваем аптечку, а так же столовую, которая должна обеспечивать всех

работающих на предприятии общим, диетическим питанием [42].

Таблица 4.2 – Номенклатура и оборудование санитарно-бытовых помещений

Цех

Количе-

ство ра-

бота-

ющих

в смену

Группа

производ

-

ственног

о

процесса

Санитарно-бытовые

помещения, площадь, м2

Саниарно-технические

устройства,

количество

жен

муж


фак

т

норм

а


фак

т

норм

а

Про

изво

дств

а пи

тьев

ого

йогу

рта

2 3 Iб

IIа

Гардеробная 0,60 0,60 Унитаз 1/1 1/1

Душевая 3,24 1,62 Умывальник 1/1 1/1

Санузел 1,92 0,96 Писсуар 1/1 1/1

Курительная

комната 0,80 0,80

Устройство

питьевого

водоснабжения

1 1

На проектируемом предприятии предусматриваем естественное осве-

щение боковое через оконные проемы и верхнее через фонарь, комбиниро-

ванное искусственное общее и местное освещение. Местное освещение необхо-

димо предусмотреть в местах, где необходимо следить за уровнями заполнения

оборудования. В этих местах устанавливают светильники с лампами накалива-


Лист

64 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

ния. Нормирование освещения помещений промышленных предприятий про-

изводится по СНиП 13330.2011 «Естественное и искусственное освещение».

Разряд зрительных работ определяем в зависимости малого объема

объекта различения и расстояния от объекта различения, до глаз работающе-

го и согласно нормативной документации СП 52.13330.2011 разряд зритель-

ных работ по производству детского питьевого йогурта IVб. Параметры ос-

вещенности предприятия представлены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 – Освещенность производственных помещений

Цех

, отд

елен

ие

Груп

па а

дмин

истр

атив

ного

рай

она

Разр

яд и

под

разр

яд зр

ител

ьной

раб

о-

ты

Искусственное освещение

Тип

ламп

ы и

исп

олне

ние

свет

иль-

нико

в

Естест-

венное

освеще-

ние, %

Совмещен-

ное осве-

щение, % Освещенность, лк Коэффи-

циенты

Комбиниро

ванное

Общ

ее

Осл

епле

ннос

ти

Пул

ьсац

ии, %

При

ве

рхне

м и

комб

инир

ован

ном

При

бок

овом

При

ве

рхне

м и

комб

инир

ован

ном

При

бок

овом

Все

го

в т.

ч.

общ

его

Произ-

водства

детского

питьево-

го йо-

гурта

1 г.

Кем

еров

о

IVб 500 200 200 40 20

ОД

Р- 2

×80,

ПВ

ЛМ

- 1×

40 в

закр

ыто

м ис

полн

ении

4,0 1,5 2,4 0,9

Для обеспечения благоприятных условий рабочих, устанавливаем кате-

горию работы по тяжести и выбираем параметры микроклимата, которые

должны соответствовать нормам СНиП 2.2.4.548-96 «Гигиенические требо-

вания к микроклимату в производственных помещениях». Параметры микро-


Лист

65 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

климата выбраны с учетом преобладающих категорий работ по тяжести и

охарактеризованы для двух периодов года. Параметры микроклиматических

условий должны соответствовать нормам, приведенным в таблице 4.4.

Таблица 4.4 – Параметры микроклиматических условий

Пер

иод

года

Кат

егор

ия р

абот


воздуха, оС


поверхности, оС

Относительная

влажность, %

Скорость дви-

жения воздуха,

м/с

Опти-

маль-

ная

Допусти-

мая

Опти-

маль-

ная

Допусти-

мая

Опти-

маль-

ная

Допу-

стимая

Опти-

ти-

маль-

ная

Допус-

тимая

теп-

лый Iб 21-23

20,0-21,9

24,1-28,0 21-25 19,0-29,0 40-60 15-75 0,1 0,1/0,3

Хо-

лод-

ный

Iб 17-19 19,0-20,9

23,1-24,0 20-24

18,0-25,0

40-60 15-75 0,1 0,1/0,2

Теп-

лый IIа 20-22

18,0-19,9

22,1-27,0 19-23 17,0-28,0 40-60 15-75 0,1 0,1/0,4

Хо-

лод-

ный

IIа 19-21 17,0-18,9

21,1-23,0 18-22 16,0-24,0 40-60 15-75 0,1 0,1/0,3

Вентиляция или кондиционирование воздуха должны предусматри-

ваться для обеспечения установленных санитарными и технологическими

нормами метеорологических условий и чистоты воздуха в помещении зданий

и сооружений. Основные системы вентиляции для проектируемого отделения

выбраны на основании СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и конди-

ционирование воздуха». В проектируемом цехе принимаем приточно-

вытяжную вентиляцию. Резервные вытяжные вентиляторы автоматически

включаются при остановке основных. Необходимо предусматривать блоки-


Лист

66 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

ровку местной вытяжной вентиляции с пусковыми устройствами технологи-

ческого оборудования таким образом, чтобы последнее не могло работать

при бездействии местных отсосов [43]. Применяемые системы вентиляции

приведены в таблице 4.5.

Таблица 4.5 – Рекомендуемые системы вентиляции в производствен-

ных, подсобных и складских помещениях

цех

Основные выде-

ляющие вредно-

сти

Система вентиляции

вытяжная

Приточная

В холодный пе-

риод года

В теплый пе-

риод года

Производства

питьевого йо-

гурта

Тепловыделения,

влаговыделения

Местный от-

сос, общая из

верхней зоны

Подача подогре-

того воздуха в

рабочую и верх-

нюю зону

Естественная и

искусственная

подача воздуха

В производственном помещении для поддержания положительной

температуры необходимо предусмотреть в холодный период года систему

отопления [40]. Для расчета необходимого количества тепла на отопление

проектируемого предприятия и выбор исходных данных выполнен в соответ-

ствии со СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Исходные дан-

ные представлены в таблице 4.6.

Таблица 4.6 – Исходные данные для расчета системы отопления

Город


холодной

пятидневки,

°С

Среднесуточная

температура наруж-

ного воздуха в хо-

лодный период года

Продолжи-

тельность

сезона

Система

отопле-

ния


теплоноси-

теля,

◦С

Кемерово -39 -6,9 243 водяная 120


Лист

67 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Годовой расход тепла на отопление Qгод, Вт, составляет:

Qгод = qо·a·(tв – tн от )·V·n·τ , (4.1)

где qо – удельная тепловая характеристика здания, Вт/м3 ˚С. Принимаем

qо = 0,37 Вт/м3 ˚С;

a – поправочный коэффициент на изменение удельной тепловой харак-

теристики в зависимости от местных климатических условий (а = 1);

tв – внутренняя температура отапливаемых помещений, ˚С;

tн от - температура наружного воздуха, средняя за отапливаемый пе-

риод, ˚С;

V – объём всех отапливаемых помещений, м3;

n – продолжительность отопительного периода, сутки;

τ – число часов работы отопительной системы в сутки.

Qгод = 0,45·1·(20+6,9)·4147,2·243·24 = 3,2·108 (4.2)

На проектируемом предприятии предусмотрена водяная система ото-

пления в соответствии со СП 60.13330.2012.

В качестве теплоносителя для отопления применяют воду, поступаю-

щую от городского водопровода.

4.2 Потенциальные опасности и вредности

технологического процесса

Условия труда – совокупность факторов производственной среды,

влияющих на здоровье и работоспособность человека в процессе труда [18].


Лист

68 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

В результате проведенного анализа выявлено, что в производствен-

ном помещении линии основными вредностями являются влаговыделения

и тепловыделения и шум.

Согласно ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ опасные и вредные производствен-

ные факторы подразделяются по природе действия на следующие группы:

физические, химические, биологические, психофизиологические.

Одни факторы могут отрицательно влиять только на человека, осуще-

ствляющего технологический процесс, а другие на окружающую среду и ра-

бочие зоны. Некоторые факторы могут оказывать отрицательное влияние на

все элементы «человек – техника – окружающая среда». На одни элементы

системы влияние может быть непосредственным (прямым), а на другие кос-

венным. Идентификация вредных и опасных факторов проводится в соответ-

ствии с ГОСТ 12.1.005-88, ГОСТ 12.1.012-2004, СанПиН 2.2.4.548-96.

Вредные производственные факторы, возникающие в процессе произ-

водства питьевого йогурта, и средства индивидуальной защиты представле-

ны в таблице 4.7.

Технологическая схема произведена с указанием вредных и опасных

производственных факторов представлена в графической части проекта, при-

ложение Е (ОТЦ 00.00.006 БЖД).

Около каждой машины или аппарата условными обозначениями нано-

сятся «вредности» и «опасности», к которым относятся:

1) Вредности: Вл – влаговыделения, Т – тепловыделения, Г – газовы-

деления (газ, дым, пары вредных веществ и т.д.), Ш – шум, Вб – вибрация.

2) Опасности:

а) локальные травмирующие факторы: ЭТ – электротравмы, Пв – паде-

ние с высоты, Мт – механические травмы, Псп – падение по скользкому по-

лу, То – термические ожоги.

б) опасные аварии и инициаторы взрывов: Мр – механические разру-

шения, Фв – физический взрыв, Пож – пожары.


Лист

69 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Таблица 4.7 – Вредные производственные факторы и средства защиты

Наименование ПДУ, доза Действие на организм человека

Индивидуальные средства защиты

Тепловыделения 80 Вт/м2 Нарушение терморегуляции, влияет на сердечнососуди-

стую систему

Спецодежда, венти-ляция

Влоговыделения Φ ≤ 75% Заболевание дыхательных путей

Спецодежда, венти-ляция

Вибрация 92 дБ Нарушение вестибулярного аппарата

Использование спе-циальных рукавиц,

виброгасящая обувь. Виброизоля-

ция

Шум 80 дБ

Нарушение органов слуха, способствует развитию сер-дечнососудистых заболева-

ний. Снижение внимания, яв-ляется причиной преждевре-

менного утомления.

Беруши, наушники, звукопоглощение

Результаты анализа опасных факторов и средств защиты оборудования

на участке производства питьевого йогурта представлены в таблице 4.8.

Таблица 4.8 – опасные производственные факторы и средства защиты

технологического оборудования



Опасности Контрольно

измерительные

приборы и пре-

дохранитель-

ные устройства

Средства и способы

защиты Локальные

Опасные

аварии и

инициаторы

взрыва

Все оборудо-

вание рабо-

тающее от

электросети

Электротравмы — Мегомметр

сопротивление за-

щитного заземления,

СИЗ

Насос

Электрические

травмы, падение

на скользком

палу

Механиче-

ские разру-

шения

Термометр,.

Контрольная

сигнализация

Термоизоляция


Лист

70 ОТЦ 00.00.000 ПЗ




Опасности Контрольно

измерительные

приборы и пре-

дохранитель-

ные устройства

Средства и способы

защиты Локальные

Опасные

аварии и

инициаторы

взрыва

Деаэратор Термический

ожог

Механиче-

ское разру-

шение, фи-

зический

взрыв

Термометр,

монометр

Термоизоляция, со-

блюдение правил

безопасности

Гомогенизатор

Термический

ожег, электро-

травмы

Механиче-


шение, фи-

зический

взрыв

Термометр,

монометр

Термоизоляция, со-

блюдение правил


Танк для за-

квашивания

Механические


с высоты

— — Ограждение

Сепараторы

Термический

ожег, электро-

травмы

Механиче-


шение

— Соблюдение правил


Танки проме-

жуточного

хранения

Механические


с высоты

— — Соблюдение правил


Пастеризаци-

онно-

охладительная

установка

Электротравмы,

термический

ожог

Механиче-


шение, фи-

зический

взрыв, по-

жар

Контрольная

сигнализация,

термометр

Термоизоляция

Соблюдение правил



Лист

71 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

4.3 Безопасность производственного оборудования

и технологических процессов

В зависимости от назначения, конструкции, характеристики рабочей

среды, а так же условий протекания технологического процесса большинство

оборудования относится к оборудованию с повышенной опасностью. Поэто-

му, первостепенная роль обеспечении безопасной эксплуатации оборудова-

ния принадлежит его безопасной конструкции, оснащенной необходимой

контрольно-измерительной аппаратурой, приборами безопасности, блокиро-

вочными устройствами, автоматическими средствами сигнализации и защи-

ты, позволяющими контролировать соблюдение нормальных режимов техно-

логического процесса, а так же исключающими возможность возникновения

аварии и несчастных случаев.

В соответствии с ГОСТ 12.2.003-91 «Оборудование производственное.

Общие требования безопасности» и ГОСТ 12.3.002- 75 «Процессы производ-

ственные. Общие требования безопасности». На промышленных предпри-

ятиях производственное оборудование должно обеспечивать требования

безопасности при монтаже, эксплуатации, транспортировании и хранении,

при использовании отдельно или в составе агрегатов, линий, систем.

Производственное оборудование должно быть пожаро- и взрывобезо-

пасным. Оно не должно создавать опасности в результате воздействия раз-

личных факторов (влажности, температуры, высоких давлений и т.д.).

Все рабочие места должны быть оборудованы аварийной кнопкой ос-

тановки. Все пусковые устройства должны быть обеспечены ковриками. Ва-

лы, муфты, и другие движущиеся механизмы ограждены защитными чехлами

и кожухами. Необходимо обеспечить плотность закрывания паровых венти-

лей и задвижек. Герметизация оборудования создает условия предупрежде-


Лист

72 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

ния производственных отравлений, взрывов, пожаров, предотвращает попа-

дание газов и паров в воздух рабочей зоны [9].

4.4 Электробезопасность

Нарушение правил электробезопасности при использовании техноло-

гического оборудования, электроустановок и непосредственное соприкосно-

вение с токоведущими частями установок, находящихся под напряжением,

создает опасность поражения электрическим током. При работе с электроус-

тановками должны проводиться специальные мероприятия, обеспечивающие

безопасность. Мероприятия делят на технические и организационные. К тех-

ническим относят: использование ограждений, блокировок, защитного за-

земления и изоляции, использование средств индивидуальной защиты [21].

К защитным мерам от опасности прикосновения к токоведущим частям

электроустановок относятся: изоляция, ограждение, блокировка, пониженные

напряжения, электрозащитные средства, сигнализация. Надежная изоляция

проводов от земли и корпусов электроустановок создает безопасные условия

для обслуживающего персонала. Основная характеристика изоляции – со-

противление. Согласно ПУЭ сопротивление изоляции в электроустановках

напряжением до 1000 В должно быть не менее 0,5 МОм. Сопротивление изо-

ляции необходимо регулярно контролировать.

Блокировку применяют в электроустановках напряжением свыше 250

В, в которых часто производят работы на ограждаемых токоведущих частях.

С помощью блокировки автоматически снимается напряжение с токоведу-

щих частей электроустановок при прикосновении с ним. По принципу дейст-

вия блокировки бывают механические, электрические и электромагнитные.


Лист

73 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Для предупреждения персонала о наличии напряжения или его отсут-

ствии в электроустановках применяется звуковая или световая сигнализация.

Для защиты от прикосновения к металлическим нетоковедущим частям

электрооборудования в цехах используется: защитное заземление, изоляция

токоведущих частей. Изоляция используется усиленная рабочая изоляция,

обеспечивающая такую же степень защиты, как двойная. С целью предупре-

ждения работающих об опасности поражения электрическим током широко

используют плакаты и знаки безопасности.

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность

работ в электроустановках, являются: оформление работы, нарядом-

допуском, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке те-

кущей эксплуатации; допуск к работе; надзор во время работы.

4.5 Пожаробезопасность

Цех по производству детского питьевого йогурта относится к пожаро-

опасным помещениям категории Г.

Для предупреждения пожаров в цехе необходимо контролировать все

пожароопасные места.

Для предотвращения пожара могут использоваться автоматические

средства пожаротушения и средства первичного пожаротушения, такие как:

перегородки, пена, вода, порошки, песок.

Огнетушители рекомендуется использовать для локализации и туше-

ния пожара в начальной стадии. Они размещаются на видных местах, для

обеспечения доступа в любое время [9].

Кроме огнетушителей должны быть предусмотрены схема эвакуации и

система оповещения.


Лист

74 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Согласно правилам пожаробезопасности производственные отходы,

мусор необходимо своевременно убирать и удалять из помещений в безопас-

ные в пожарном отношении места. Проходы, выходы, коридоры, тамбуры,

лестницы должны быть всегда свободны и ничем не загромождаются, двери

эвакуации должны быть всегда открыты и не загроможден проход к ним.

Оценка пожаробезопасности была проведена согласно ППБ 01-03

«Правила пожарной безопасности Российской Федерации». Характеристика

средств пожаротушения представлена в таблице 4.9.

Таблица 4.9 – характеристика средств пожаротушения

Цех

Горючее

вещество

Кла

сс и

под

клас

с

пож

ара

Сте

пень

огн

есто

й-

кост

и зд

ания

К

атег

ория

зда

ния

по п

ожар

овзр

ыво

-

опас

ност

и Первичные средст-

ва пожаротушения

(огнетушители)

Авт

омат

ичес

кие

сред

ства

пож

аро-

туш

ения

Мер

ы и

сре

дств

а

пож

арот

ушен

ия

Тип Коли-

чество

Про

изво

дств

а

пить

евог

о

йог

урта

Электро-

установки Е II В

ОП-1

ОП-10 6

Водные и

пенные

установки

Песок,

порош-

ки, хла-

доны

4.6 Молниезащита

При разработке проектов зданий и сооружений должна соблюдаться

инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД

34.21.122-87 “Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооруже-

ний”. Инструкция устанавливает необходимый комплекс мероприятий и уст-

ройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, предохране-

ния зданий, сооружений, оборудования и материалов от взрывов, пожаров и


Лист

75 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

разрушений, возможных при воздействии молнии. Характеристика молние-

защиты представлена в таблице 4.10

Таблица 4.10 – Молниезащита зданий, сооружений

Район располо-

жения

предприятия

Среднегодовая

продолжитель-

ность гроз, ч/год

Класс

зоны

Тип

зоны

Категория

молниеза-

щиты

Тип молниеот-

вода

Кемеровская

область 20-40 П-I Б III

Одиночный,

стержневой


Лист

76 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

ГЛАВА 5 ЭКОЛОГИЯ

Охрана окружающей природной среды актуальна в связи с интенсивно-

стью развития пищевых отраслей народного хозяйства. Комплекс мероприя-

тий по защите окружающей среды от загрязнений выбросами предприятий

включает несколько направлений: разработка законодательных и норматив-

ных документов; организация обследования предприятий и выявление ис-

точников загрязнения; разработка технологии обезвреживания выбросов и

оборудования для ее осуществления; повышение эффективности работы очи-

стных сооружений; природоохранное образование и т.д [25].

Вопросы охраны природы закреплены как одна из основ общественно-

политического и экономического строя страны. Охрана окружающей при-

родной среды от загрязнения промышленными выбросами является частью

социальной и государственной задачи охраны природы, включающей в себя

комплекс взаимосвязанных мероприятий. Ставится задача модернизирования

технологических процессов с целью сокращения объема выбросов вредных

веществ в атмосферу и сточных вод, улучшения очистки вентиляционных

выбросов, отводящих газов и сточных вод от вредных примесей в результате

применения высокоэффективного оборудования, а также контроля состояния

окружающей среды. Одним из направлений работ по защите окружающей

среды для предприятий молочной промышленности являются разработка на-

учно – основных норм допустимых выбросов различных веществ в атмосфе-

ру и водоемы предприятий отрасли.

Существуют три направления разработки мероприятий по экологиза-

ции биотехнологического процесса производства:

– создание рациональных, ресурсосберегающих технологий с глубокой,

полной и комплексной переработкой основного и побочного сырья;

– сбор и переработка отходов на пищевые и кормовые цели;


Лист

77 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

– очистка и обезвреживание неиспользуемых отходов согласно приро-

доохранным требованиям.

Экологичность биотехнологичнтого процесса на проектируемом пред-

приятия регламентируют следующие законы:

– Закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 г. №7 – ФЗ с изме-

нениями на 29.12.2015 г.;

– Закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от

30.03.1999 г. №5 – ФЗ с изменениями на 28.11.2015 г.;

– Закон «Об экологической экспертизе» от 23.10.1995 г. №173 – ФЗ с из-

менениями 31.12.2015 г.;

– Закон «Об охране атмосферного воздуха» от 04.05.1999г. №96 – ФЗ с из-

менениями от 13.07.2015 г.;

– Закон «Об отходах производства и потребления» от 24.06.1998 г. №89 –

ФЗ с изменениями 29.12.2015 г.

Так же проектируемое предприятие руководствуется Водным кодексом

РФ от 16.11.1995 г. №167 – ФЗ с изменениями от 28.11.2015 г.

На проектируемом цехе возможны следующие виды загрязнений: за-

грязнение атмосферного воздуха, загрязнение вод.

5.1 Загрязнение атмосферного воздуха

Основным законом для биотехнологических процессов по экологиче-

ской безопасности атмосферного воздуха является закон «Об охране атмо-

сферного воздуха» от 04.05.1995 г. №96 – ФЗ с изменениями от 13.07.2015 г.

Анализируя выбросы вредных веществ, при биотехнологических про-

цессах на молочной промышленности было выявлено, что загрязнение атмо-

сферы происходит в основном от трех видов источников:


Лист

78 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

– выбросы от основного производства;

– выбросы от вспомогательного производства;

– автотранспорт.

Вентиляционные выбросы проектируемого цеха относятся к категории

условно-чистых и практически не загрязняют воздушную среду [51].

Очистку вентиляционного воздуха и газов перед выбросом в атмосферу

производят в газопылеочистных установках и аппаратах.

Согласно нормативной документации, СанПиН 2.21/2.1.1.1200-0.3 «Са-

нитарно-эпидемиологические правила и нормативы» молочное производство

относится к 4 классу опасности, и размер санитарно-защитной зоны состав-

ляет 100 м.

5.2 Загрязнение вод

Проектируемый цех руководствуется «Водным кодексом РФ» от

16.11.1995 г. № 167 – ФЗ с изменениями от 28.11.2015 г.

Производственные загрязнённые сточные воды в данном цеху образу-

ются в основном в процессе мойки оборудования и тары, при уборке произ-

водственных помещений. Эти сточные воды загрязняются молочными про-

дуктами, отходами производства, реагентами, используемые при мойке обо-

рудования, и примесями, смываемыми с поверхности тары, полов и др.

Температура сточных вод предприятия колеблется от 16 до 33 ˚С .

Среднемесячная температура сточных вод составляет зимой 17–18 ˚С, летом

22–25 ˚С. Величина рН сточных вод довольно сильно зависит от технологии

производства, ассортимента продукции. Для производств, где не происходят

процессы молочно кислого брожения, рН стока близок к нейтральному. На


Лист

79 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

предприятиях, где происходят биотехнологические процессы, рН сточных

вод снижается до 6,2 [34].

Большая часть взвесей являются органические вещества (практически

90 %), как правило, являются белкового происхождения. Диапазон концен-

траций содержания взвешенных веществ колеблется в широких пределах и

напрямую зависит от технологического цикла производства.

Значения ХПК и БПК сточных вод молочных заводов также колеблют-

ся в широких пределах и в среднем составляют для городских молочных за-

водов 1400 и 1200 мг/л.

Выявлено, что между показателями ХПК (показатель химического по-

требления кислорода) и БПК20 (показатель биохимического потребления ки-

слорода) для сточных вод, при биотехнологических процессах, существует

прямая зависимость БПК20 = (0,8–0,84)ХПК. Используя это соотношение, по

величине ХПК можно приблизительно рассчитать БПК20 сточных вод пред-

приятия любого профиля, что значительно облегчает анализ состава вод и

контроль за работой очистных сооружений [38].

Содержание жиров в сточных водах при производстве йогурта так же

определяется в основном технологией производства. Сточные воды содержат

жиры в том виде, что и натуральное молоко. Жиры молока представляют со-

бой мельчайшие шарики, окружённые гидратированной белковой оболочкой.

При производстве жирных продуктов таких как сливки из молока отделяются

крупные шарики жира, происходит их слипание и укрупнение [13].

Азот в сточных водах содержится в основном в виде аминогрупп белко-

вых соединений и незначительных примесей аммонийных солей. Концентра-

ция хлоридов достигает 800–1000 мг/л и составляет в среднем 150–200 мг/л.

Сточные воды в проектируемом цеху можно очищать от молочного

жира с помощью следующих процессов: отстаивания, флотации, коагуляции.

При отстаивании сточных вод выделяются крупные частицы жира и другие

взвешенные вещества. Флотация позволяет извлечь из сточных вод также


Лист

80 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

тонкодиспергированные взвешенные вещества, обладающие гидрофобными

свойствами, в том числе жир. При коагуляции сточных вод выделяются как

тонкодиспергированные взвешенные вещества, так и эмульгированные, кол-

лоидные примеси. Необходимость локальной очистки сточных вод и выбор

метода очистки обусловлены местными условиями.

При централизованной мойке оборудования в канализацию сбрасывают

промывные сточные воды периодически, раз в 3–5 дней. Отработанные

моющие растворы кислот и щелочей. pH промывных вод изменяется от 7,8

до 10,2; щёлочность – от 1,9 до 4 мг-экв/л. pH отработанных щелочных рас-

творов колеблется от 10 до 12; щёлочность от 30 до 50 мг-экв/л [34].

Для обработки сточных вод, образующихся в результате мойки обору-

дования, после биотехнологического процесса, с централизованной системой

мойки устанавливают станции нейтрализации. В состав станции входят ус-

реднитель, смеситель, камера реакции и реагентное хозяйство. Сточные воды

обычно нейтрализуют кислотой [45].

Все перечисленные выше мероприятия, проводимые на предприятии,

предусмотрены с целью уменьшения воздействия на окружающую среду.

О вышесказанном можно сделать вывод о том, что проектируемое

предприятие малоотходное и практически экологически чистое, поскольку

предусмотрена очистка воздуха и сточных вод.

Внедрение малоотходных и экологически чистых технологий отрасли

дает повысить фактор экологической безопасности и расширить ассортимент

выпускаемой продукции, из вторичного сырья и с его использованием в пер-

спективе возможно получение новой продукции.


Лист

81 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

6 СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

При строительстве данного завода необходимо соблюдать требования

направленные не только на обеспечение безопасности работающих на заводе,

но и на защиту населения от вредных выбросов завода, создаваемых им не-

благоприятных физических факторов, а также на защиту окружающей среды

от выбросов завода в атмосферу и сбросов сточных вод [10].

Эти требования соблюдаются с выбора необходимой для строительства

завода территории, размещения на ней здания и сооружений, определения их

габаритов, инженерной организации и благоустройства территории завода.

При разработке генерального плана предприятия регламентируются СП

18.13330.2011 «Генеральные планы промышленных предприятий».

6.1 Географическая и социально–экономическая

характеристика района

Административный центр – город Кемерово (486,4 тыс. жителей). Об-

щая площадь территории – 95,5 тыс. км2. Население – 2940,5 тыс. человек.

Регион расположен на юго-востоке Западной Сибири. Центральная часть об-

ласти расположена в Кузнецкой котловине, которая с трех сторон, как подко-

вой, охвачена горами: с запада – Салаирским кряжем, с юга – Абаканским

хребтом, с востока – Кузнецким Алатау. Горный рельеф характерен для двух

третей территории Кузбасса. На территории региона представлены горно-

таежный, лесостепной и степной ландшафты.

Климат – в Кемеровской области суровый, резко континентальный, с

продолжительной зимой и коротким, но жарким летом. Кемеровская область


Лист

82 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

находится почти в центре Азиатского материка и главными факторами, опре-

деляющими климатические условия, являются отдаленность территории об-

ласти от теплых морей Тихого, Индийского и Атлантического океанов и не-

защищенность с севера и северо-востока от холодного арктического воздуш-

ного течения. В тоже время указанные особенности рельефа и наличие лесов

создают свой специфический режим климата.

Главные промышленные центры области – Кемерово и Новокузнецк.

Из отраслей машиностроения выделяются угольное и электромашинострое-

ние. Предприятия легкой и пищевой промышленности сосредоточены в ос-

новном в крупных городах региона.

Сельскохозяйственные угодья занимают 28 % территории области.

Здесь выращивают пшеницу, ячмень, овес, картофель и овощи, разводят

крупный рогатый скот, свиней, овец.

В 2016 году основным направлением является наращивание производ-

ства сельскохозяйственной продукции: зерна, картофеля и продукции живот-

новодства. Стабильность отрасли и увеличение производства сельскохозяй-

ственной продукции гарантирует занятость населения и создание новых ра-

бочих мест, что обеспечит работников гарантированной заработной платой.

6.2 Выбор площадки строительства

Строительство предприятия намечено в г.Кемерово Кемеровской об-

ласти. Для строительства завода отводится отдельный участок, свободный от

застроек, на окраине города с подветренной стороны. Размеры площадки

достаточны для соблюдения санитарных и противопожарных разрывов.

Рельеф площадки ровный. Площадка под строительство выбрана в 500 мет-

рах от жилого массива. При выборе площадки строительства учитывается


Лист

83 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

возможность дальнейшего расширения завода, реконструкции, используются

резервные площади.

Предприятие оборудовано системами водоснабжения и канализации

для обеспечения свежей водой и организованного удаления использованной.

Снабжение водой и отвод сточных вод осуществляется по централизованным

системам водопровода и канализации. Теплоснабжение предусматривается

от собственной котельной. Электроснабжение осуществляется от городских

электросетей. Холодоснабжение, будет производиться от собственной ком-

прессорной, расположенной на территории завода.

При разработке технической части проекта будут предусматриваться

мероприятия по охране окружающей среды. Большое значение в охране воз-

душной среды имеют мероприятия по озеленению территории предприятия.

6.3 Архитектурно–строительное решение

производственного корпуса

Основными требованиями к промышленным зданиям и сооружениям

являются надёжность конструкций, безопасность условий труда, экономич-

ность и соблюдение правил промышленной эстетики [19].

Район строительства - город Кемерово. Расчётная зимняя температура

января минус 39 0С. Глубина промерзания грунта – 2,2 м. Глубина закладки

ленточного фундамента под несущие кирпичные стены –2,7 м.

Настоящим проектом предусмотрено строительство производственного

здания, вид сверху которого имеет форму прямоугольника со сторонами

18600х59800мм.

Здание полнокаркасное, с сеткой колонн 6000х6000 мм, с навесными

панельными стенами.


Лист

84 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Толщина панелей конструктивно принята 300 мм. Длина панелей кон-

структивно выбрана из ряда 1000, 1500, 3000, 6000 мм. Высота панелей кон-

структивно выбрана из ряда 1200, 1500, 1800 мм. Стены производственного

здания изнутри проштукатурены, побелены и на высоту 1500 мм покрашены

масляной краской.

Для заполнения оконных проёмов применяем стальные переплёты из

прокатных профилей, которые окрашиваем масляной краской в целях борьбы

с коррозией. Стёкла устанавливают на суриковой замазке и крепят кляммера-

ми из оцинкованной стали. В лабораториях и бытовых помещениях применя-

ем деревянные переплёты. В производственном корпусе используем окна ши-

риной 3000 и 1500 мм и высотой 3600 мм. Для обеспечения естественного ос-

вещения на производственном участке по производству обезжиренного творо-

га устраиваем фонари – остеклённые надстройки покрытия. Применяем П-

образные фонари с вертикальным освещением.

Двери имеют высоту 2000 мм, их ширина, в зависимости от назначения

выбрана из ряда 800, 1000 и 1200 мм. Ворота распашные имеют размеры

3000х3000 мм [24].

Уровень пола на предприятии проектируют на отметке +0.000, а вдоль

грузовых площадок для тары и готовой продукции предусматриваем углуб-

ление на отметку -1.200 для подъезда автомашин, приёмно-моечное отделе-

ние проектируем на отметке -1.200. На предприятии проектируем полы,

удовлетворяющие санитарно-гигиеническим, эксплуатационным и декора-

тивным требованиям. На производственных участках применяем кислото-

упорную плитку на жидком стекле. Полы имеют уклон до 1-2 к приёмникам

для стока воды. В камерах хранения, складских помещениях проектируем бе-

тонированные полы, в административно-бытовых помещениях по бетонному

основанию пол покрывают линолеумом.


Лист

85 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

6.4 Вспомогательные и санитарно-бытовые помещения

К вспомогательным помещениям относятся:

– пульт управления – для автоматического контроля и управления про-

изводством;

– электрощитовая – необходима для подключения оборудования, рабо-

тающего под напряжением и оснащения завода электричеством;

– склад инвентаря – необходим для хранения рабочих инструментов;

– цеховая лаборатория – для проведения технохимического контроля и

качества сырья, полуфабрикатов и готовой продукции;

– вентиляционная камера – для организации приточно-вытяжной вен-

тиляции, улучшающей санитарные условия труда персонала, а также для

обеспечения безопасности производства;

– механические мастерские – для текущего ремонта технологического

оборудования и монтажа нестандартного оборудования.

– цеховая лаборатория – для проведения технохимического контроля и

качества сырья, полуфабрикатов и готовой продукции;

– мастерские слесарная и ремонтная – для ремонта оборудования;

– прачечная и склад белья, для обеспечения персонала спецодеждой.

6.5 Генеральный план

Генеральный план представлен на рисунке 6.1. В состав предприятия

входят отдельно стоящие корпуса контрольно пропускного пункта, ремонт-

ные, цех по производству детского питьевого йогурта, гаражи, администра-

тивно-бытовой корпус.


Лист

86 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Рисунок 6.1 – Генеральный план производства


Лист

87 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

На территории завода расположены также и вспомогательные службы:

котельная, здравпункт, склады: склад тары и упаковки, склад готовой про-

дукции, склад угля. На территории завода присутствуют мусоросборник, ос-

новное бензохранилище. Главный въезд на территорию, снабжен проходной,

осуществляющей контроль пребывания работников на свои рабочие места.

Второй въезд служит для экспедиции готовой продукции, а так же вы-

воза мусора с территории завода.

Расположение здания выполнено с учетом направления господствую-

щих ветров [41]. В зимний период жилые постройки в непосредственной

близо-сти от предприятия отсутствуют. Земельный отвод огражден, подъезд-

ные пути асфальтированы, свободная от застройки площадь озеленена по

всему периметру деревьями, кустарниками, цветники размещены около ад-

министративно-бытового корпуса. Генеральный план представлен в прило-

жении Ж ОТЦ 00.00.007 ГП.

В таблице 6.1 представлена экспликация зданий и сооружений.

Таблица 6.1 – экспликация зданий и сооружений

№

п/п Наименование

Площадь застройки,

м2 Примечание

1. Производственный корпус 5100

2. Административно бытовой корпус 600

3. Здравпункт 30

4. Столовая 110

5. Галерея 18

6. Гаражи 274

7. Склад топлива 90

8. песок 30

9. Техническая вода 30

10. Мусоросборник 40

11. Градирня 30

12. Склад готовой продукции 180


Лист

88 ОТЦ 00.00.000 ПЗ


№

п/п Наименование

Площадь застройки,

м2 Примечание

13. Склад тары 220

14. Склад вспомогательного сырья 180 2

15. Котельная 190

16. Склад угля 60

17. Зона отдыха 150

18. Контрольно-пропускной пункт 36

В таблице 6.2 представлены технико-экономические показатели завода.

Таблица 6.2 – технико-экономические показатели предприятия

№

п/п Наименование Ед.изм. Количество

1 Площадь территории занимаемой

предприятием м2 15000,00

2 Площадь застройки м2 7504,00

3 Плотность застройки % 49%

4 Площадь озеления м2 2770,80

5 Плотность озеленения % 18%

ГЛАВА 7 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В данной части дипломного проекта дается экономическая оценка про-

ектируемого предприятия и приводится расчет затрат необходимых для вы-

пуска необходимого количества продукции с необходимым качеством.

Основная задача экономической части дипломного проекта рассчитать

себестоимость выпускаемой продукции, что является одним из важных разде-

лов финансового и социального развития предприятия. Планирование себе-

стоимости продукции на предприятии имеет большое значение, так как позво-

ляет знать, какие затраты потребуются предприятию на выпуск и реализацию

продукции, какие финансовые результаты можно ожидать в плановом периоде.

7.1 Расчет производственной мощности и производственной программы

Основными показателями, характеризующими предприятие, являются

производственная мощность и производственная программа. Производствен-

ную программу проектируемого предприятия следует определить в нату-

ральных и стоимостных показателях. На основании сменной мощности сле-

дует определить годовой объем производства. Для расчета производственной

программы используем таблицу 7.1.

Таблица 7.1 – Производственная программа

Наименование продук-ции

Производственная мощность,

т/смену

Количество смен работы в

год

Годовой объем производства, т

Детский питьевой йогурт 2000 364 728


Лист

89 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

7.2 Организация производства

Данное производство делится на производственную и непроизводст-

венную части. К производственной части относится: основной цех, вспомо-

гательное помещение. Непроизводственная часть состоит из: административ-

ного заводоуправления, автобазы, службы безопасности, мехслужбы, склада

сырья и готовой продукции, столовой, медицинского пункта, зоны отдыха.

Основной цех состоит из участка производства детского питьевого йогурта.

К административному заводоуправлению относится: бухгалтерия, пла-

ново-экономический отдел, отдел снабжения, отдел кадров, отдел отгрузки.

Организационно-штатная структуру: возглавляет директор, ему подчи-

няются его заместители и начальники отделов. У директора три заместителя:

заместитель по экономике, заместитель по общим вопросам, заместитель по

продажам. Заместитель директора по экономике возглавляет планово-

экономический отдел и ему подчиняется экономист. Так же у директора и его

заместителей находятся в подчинении начальники отделов:

Начальник службы безопасности, ему подчиняются охранники.

Начальник отдела снабжения, ему подчиняются заведующий складом.

Начальник отдела отгрузки, ему подчиняются: мастер по отгрузке.

Начальник автобазы, ему подчиняются: механики, водители и слесари.

Заведующий столовой, ему подчиняются повара.

Начальник отдела сбыта, ему подчиняются: менеджер, диспетчер.

Главный бухгалтер, ему подчиняются: бухгалтер.

Главный инженер, ему подчиняются:

а) Старший электрик, которому подчиняются электрик;

б) Строители, слесарь, сварщик, рабочие.

Начальник основного производства руководит:


Лист

90 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

а) Мастер цеха, ему подчиняются фасовщик и оператор;

б) уборщики и слесаря, наладчики оборудования.

Форма собственности предприятия частная. Всё движимое и недвижимое

имущество, а также нематериальное принадлежит данному предприятию.

Сырьё на предприятие доставляют автотранспортом. Весь автотранспорт

принадлежит поставщикам. Готовую продукцию разводят автотранспортом.

Автотранспорт принадлежит предприятию. При поломке автотранспорта пре-

дусмотрена мастерская для проведения планово-предупредительных ремонтов.

7.3 Расчет капитальных вложений в строительство предприятия

Капитальные затраты на строительство проектируемого предприятия

включают стоимость строительно-монтажных работ, стоимость необходимо-

го оборудования, и необходимых трубопроводов. Для определения размера

капитальных затрат составляется сводный финансовый расчет таблица 7.2.

Стоимость сантехнических работ может быть принята в размере 15–20 % от

стоимости зданий.

Таблица 7.2 – Расчет капитальных затрат на строительства зданий ос-

новного производственного значения

Наименование зданий и сооружений

Объем зданий и сооружений, м3

Стоимость 1 м3, руб

Сметная стоимость зданий и сооружений,

руб

Цех производства дет-ского питьевого йогурта 166 15000 2490000

Сантехнические работы — — 373500

Всего: 2863500


Лист

91 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Для определения размера капитальных затрат на оборудование необхо-

димо составить спецификацию, в которую включается все оборудование цеха

основного производственного назначения. В таблице 7.3 представлен расчет

капитальных затрат, в которые входят:

Доставка и монтаж оборудования 8–12 %;

Стоимость КИП, футеровки, технологических трубопроводов 8–12 %;

Стоимость сооружения 12 % от общей стоимости оборудования;

Транспортные средства 35 % от общей стоимости оборудования;

Силовые машины 20% от общей стоимости оборудования;

Неучтенное оборудование 10–15 % от общей стоимости оборудования;

Инструменты и производственный инвентарь 2–3 % от общей

стоимости оборудования.

В таблице 7.4 представлена смета капитальных затрат на строительство

цеха производства детского питьевого йогурта. В которую входят:

– Стоимость объектов подсобного и обслуживающего назначения 10% от

общей суммы объектов основного производственного назначения;

– Стоимость объектов энергетического хозяйства условно принять в раз-

мере 20 % от общей суммы объектов основного производственного назначения;

– Стоимость объектов транспортного хозяйства 10 % от общей суммы

объектов производственного назначения;

– Внешние сети и сооружения водоснабжения 5 % от стоимости объек-

тов основного производственного назначения;

– Благоустройство промышленной площадки и подготовка территории

1% от стоимости объектов основного производственного назначения;

– Временные здания и сооружения 4 % от стоимости объектов основ-

ного производственного назначения;

– Прочие работы и затраты 2 % от стоимости объектов основного про-

изводственного назначения;


Лист

92 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

– Проектно-изыскательные работы 3 % от стоимости объектов основ-

ного производственного назначения.

Таблица 7.4 – Сводная смета капитальных затрат на строительство цеха

№ п/п Наименование глав сметы

Капитальные затраты с учетом полного коэффициента

Рублей % к общей сумме 1 Здание 2863500 24,17

Технологическое оборудование, со-оружения, силовое оборудование, транспортные средства, инструмент

6561447,0 39,93

Итого 9424947,0 64,10 2 Объекты подсобного и отслужи-

вающего назначения 942494,7 6,41

3 Объекты энергетического хозяйства 1884989,4 12,82 4 Объекты транспортного хозяйства 942494,7 6,41 5 Внешние сети и сооружения водо-

снабжения, 471247,3 3,21

6 Благоустройство промышленной площадки

94249,4 0,64

7 Временные здания и сооружения 376997.8 2,56

8 Подготовка территории 94249,4 0,64

9 Прочие работы и затраты 168907,4 1,28

10 Проектно-изыскательные работы 318600,3 1,92

Всего стоимость строительства (капитальные затраты): 14415705,8 100%

Всего сметная стоимость основных фондов 13362701.5 —


Лист

96 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

7.4 Организация труда и заработной платы

7.4.1 Определение численности промышленно–производственного

персонала предприятия

Расчет численности основных производственных рабочих начинается с

составления баланса рабочего времени одного среднесписочного рабочего за

год в днях и часах [8].

В данном цехе среднесписочный работник работает по нормированно-

му графику 2/2, средняя продолжительность смены составляет 8–10 часов.

Баланс рабочего времени одного среднесписочного рабочего представ-

лен в таблице 7.5.

Таблица 7.5 – Баланс рабочего времени одного среднесписочного рабочего

№ п/п Перечень учитываемых параметров Количество дней

1 Календарный фонд 364 2 Праздничные дни 0 3 Выходные дни 181 4

Планируемые невыходные на работу

Очередной и дополнительный отпуск 30

Отпуск в связи с обучением 7

Невыходные по болезни 10 5 Итого эффективный фонд работы, дней 136 6 Средняя продолжительность рабочего дня, час 10 7 Эффективный фонд рабочего времени, час 1360


Лист

97 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

7.4.2 Расчет затрат по заработной плате

Расчет численности и фонда заработной платы работников представле-

ны в таблицах 7.6–7.7.

Расчет численности рабочих цеха производства детского питьевого йо-

гурта представлен в таблице 7.6.

Где эффективный фонд времени работы одного рабочего рассчитан в

таблице 7.5. Явочная численность рабочих принимается после округления

расчетной численности до ближайшего целого числа .

Расчет фонда оплаты труда рабочих представлен в таблице 7.7. В кото-

рую входят:

– Среднесписочная численность человек рассчитывается как произве-

дение численности человек в сутки на коэффициент, учитывающий режим

работы предприятия (К). Для нашего предприятия К=1,13;

– премия составляет 10–20 % тарифного заработка;

– за работу в праздничные дни составляет 6–7 % тарифного заработка;

7.5 Расчет себестоимости продукции

Для расчета себестоимости продукции проектируемого цеха необходи-

мо составить проектную калькуляцию себестоимости товарной продукции. В

таблице 7.8, отражены все статьи калькуляции себестоимости производства

детского питьевого йогурта, такие как:

1) Расчет затрат на сырье и основные материалы проводят по результа-

там продуктового расчета по таблицы 7.9.


Лист

98 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Таблица 7.3 – Капитальные затраты на оборудование основного производственного цеха

№ п/п

Наименование оборудования

Количество единиц

оборудования, шт

Стоимость единиц

оборудования, руб

Суммарная стоимость


Доставка и монтаж


Стоимость КИП, футеровки,

технологических трубопроводов,

руб

Сметная стоимость


Центробежны

й насос 4 10700 42800 3424 3424 49648

Фильтр 1 3600 3600 288 288 4176

Воздухоотделитель 1 3500 3500 280 280 4060

Счетчик учета молока 1 5000 5000 400 400 5800

Пластинчатый

подогреватель 2 25000 50000 4000 4000 58000

Бактофуга 1 600000 600000 36000 36000 672000,00

Винтовой насос 1 7200 7200 576 576 8352,00

Пластинчатый

охладитель 1 40000 40000 3200 3200 46400,00

Резервуар для хранения 1 18600 18600 1488 1488 21576,00

Стерилизационо-


установка

1 650000 650000 52000 52000 754000

Деаэратор 1 320000 320000 23600 23600 367200

Гомогенизатор 1 350000 350000 28000 28000 406000

Изм.

Лист

№

докум. П

одпись Дат

а

Лист

93 О

ТЦ 00.00.000 П

З


№ п/п











технологических трубопроводов



1

Заквасочник 1 25000 25000 2000 2000 29000

Сепаратор-

нормализатор 1 500000 500000 5000 5000 60000

Резервуар для

нормализации 1 35000 35000 2800 2800 40600

Пастеризационно-


установка

1 430000 430000 28800 28800 487600

Резервуар для хранения 1 15000 15000 1200 1200 17400

Резервуар для

заквашивания 1 55000 55000 4400 4400 63800

Сепаратор-

сливкоотделитель 1 56000 56000 4480 4480 649600

Фасовочный аппарат 1 369000 369000 29520 29520 428040

4190920

Изм.

Лист

№

докум. П

одпись Дат

а

Лист

94 О

ТЦ 00.00.000 П

З


№ п/п











технологических трубопроводов



2 Сооружения 502910

3 Транспортные средства 1257276

4 Силовые машины и оборудование 628638

5 Неучтенное оборудование 419092

6 Инструменты и

производственный инвентарь

128381

ИТОГО 6561447

Изм.

Лист

№

докум. П

одпись Дат

а

Лист

95 О

ТЦ 00.00.000 П

З

2) Затраты на вспомогательные материалы ведутся укрупнено, в разме-

ре 4 % от стоимости сырья и основных материалов.

3) Затраты на тару и упаковку рекомендуется принять равным 5 %

стоимости сырья и основных материалов.

4) Затраты на топливо и энергию производят по форме таблицы 7.10.

5) Затраты на заработную плату производственных рабочих проводят

по таблице 7.7.

6) Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования принят ук-

рупнено в размере 10 % от «Затрат на сырье и основные материалы».

7) Цеховые расходы принять укрупнено в размере 50 % от «Затрат на

заработную плату производственных рабочих».

8) Общезаводские расходы принять укрупнено в размере 200 % от «За-

трат на заработную плату производственных рабочих».

Производственная себестоимость включает в себя се затраты на произ-

водство продукции.

9) Внепроизводственные расходы принимают 1% от производственной

себестоимости.

Полная себестоимость – это сумма всех затрат на производство и реа-

лизацию продукции.

7.6 Технико-экономическая оценка проекта

Расчет прибыли предприятия рассчитывается по формуле:

П = С·

, (7.1)


Лист

100 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

где R – уровень рентабельности продукции, %.

С – себестоимость продукции, тыс. руб.

П = , · =4407,16, тыс. руб.

Данные о расчете товарной продукции представлены в таблице 7.10.

На основании выполненных в проекте расчетов дается технико-

экономические показатели проектируемого цеха.

Технико-экономические показатели проектируемого предприятия при-

ведены в таблице 7.11.

Таблица 7.11 – расчет товарной продукции

Вид

про

дукц

ии

Годо

вой

объе

м пр

оиз-

водс

тва,

тон

н

Себестоимость,

тыс. руб.

Рент

абел

ьнос

ть, %

Прибыль, тыс.

руб. Цена опто-

вая за тон-

ну продук-

та, тыс.

руб.

Товарная

продук-

ция, тыс.

руб.

1 то

нны

В г

од

1 то

нны

В г

од

Детский питье-вой йо-гурт

728 40,358 29381,07 15 6,05 4407,16 46,42 33788,23

Исходя из данной таблицы, делаем вывод, что оптовая стоимость дет-

ского питьевого йогурта в бутылочке 0,2 литра равна 11,60 рублей.

Расчет чистой прибыли предприятия ведут по следующей формуле:

Чп= П-20 %,руб. (7.2)


Лист

103 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Чп = 4407160-793288,8= 3613871,2 руб.

Период окупаемости предприятия рассчитывают по формуле:

(7.3)

8,32,36138718,14415705То лет

Коэффициент эффективности капитальных вложений рассчитывается:

(7.4)

25,08,144157052,3613871Э

Таблица 7.12 – Технико-экономический показатели проектируемого цеха

Наименование показателя Единица измерения Значение

Производственная мощность предприятия т/сут 2

Количество перерабатываемого молока в год тонн 793,08

Товарная продукция тыс. руб. 33788,23

Капитальные вложения тыс. руб. 28774,78

Численность работающих в цехе чел. 10

Фонд оплаты труда тыс. руб. 1600,60

Себестоимость товарной продукции тыс. руб. 29381,07

Прибыль тыс. руб. 4407,16

Уровень рентабельности производства % 15

КвЧпЭ

ЧпКвTо


Лист

104 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Продолжение таблицы

Наименование показателя Единица измерения Значение

Коэффициент эффективности капитальных вложений — 0,25

Период окупаемости капитальных вложений год 3,8

Чистая прибыль предприятия тыс. руб 3613,87

На основании всех расчетов можно отметить что цех по производству

детского питьевого йогурта себя окупит через 3,8 года, а оптовая цена будет

составлять 11,60 рубля за бутылочку 0,2 л.


Лист

105 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проделанной работы были выполнены следующие задачи:

1. Проделан анализ и выбор основного и вспомогательного сырья, осу-

ществлен расчет материального баланса.

2. Разработана и подобрана наиболее эффективная технологическая

схема производства детского питьевого йогурта. Так же по методу анализа и

сравнения было выбрано основное оборудование данного производства – ре-

зервуар для сквашивания молока Р2-ОТМ-2. Проведены следующие расчеты:

технологический, прочностной, тепловой.

3. Разработана система автоматизации участка ультрапастеризации, что

позволяет улучшить качество данной продукции, повысить эффективность

производства, обеспечить требования техники безопасности, оптимизировать

процессы управления и отстранить человека от производств, опасных для

здоровья и тем самым повысить производительность труда.

4. Рассмотрена безопасность в цехе производства детского питьевого

йогурта, приведены следующие разделы: условия труда, потенциальные

опасности и вредности, безопасность производственного оборудования и

технологических процессов.

5. Проведен анализ возможных загрязнений окружающей среды в ходе

данного производства и выработаны меры по пути их минимализации или

полному устранению.

6. Проведен анализ географической и социально–экономической харак-

теристики района, осуществлен выбор площадки для строительства предпри-

ятия. Разработан генеральный план предприятия.

7. Рассчитаны технико-экономические показатели проекта, по которым

можно сделать вывод об экономической целесообразности принятых проекте

инженерных решений и разработок.


Лист

106 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Андреенко, Л. А. Производство продуктов детского питания / Л. А.

Андреенко, Ц. В.Блаттни. – М.: Агропромиздат, 2009. – 336 с.

2. Антипов, С. Т. Машины и аппараты пищевых производств : Учебное

пособие / С. Т. Антипов, И. Т. Кретов. – М.: Высшая школа, 2012. – 703 с.

3. Барабанщиков, Н. В. Молочное дело / Н.В. Барабанщиков. – М.: Колос,

2008. – 414 с.

4. Благовещенская, М. М. Автоматика и автоматизация пищевых произ-

водств: монография / М. М. Благовещенская, – М.: Агропромиздат, 1991. – 239 с.

5. Богатова, О. В. Промышленные технологии производства молочных

продуктов : Учебное пособие / О. В. Богатова, Н. Г. Догарева. – М.: Проспект

науки, 2014. – 272 с.

6. Бондин, В. И. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие / В.

И. Бондин. – М.: Феникс, 2013. – 352 с.

7. Бредихин, С. А. Технология и техника переработки молока / С. А. Бре-

дихин, В. Н. Юрин. – М.: Колос, 2008. – 400 с.

8. Брезе, О. Э. Выполнение экономической части дипломного проекта:

Методические указания для студентов специальности 260303 / О. Э. Брезе, О.

В. Коркачева. – Кемерово : КемТИПП, 2010. – 23 с.

9. Васильев, П. П. Безопасность жизнедеятельности: Экология и охрана

труда. Количественная оценка и примеры : учеб. пособие для студ. вузов / П.

П. Васильев. – М. : Юнити-ДАНА, 2013. – 188 с.

10. Виноградов, Ю. Н. Проектирование предприятий мясомолочной отрас-

ли. Теоретические основы проектирования / Ю. Н. Виноградов, В. Д. Косой.

– СПб. : ГИОРД, 2010. – 336 с.

11. ГОСТ 30625–98. Продукты молочные жидкие и пастообразные для дет-

ского питания. – Введ. 2000 –10–01. – М. : Госстандарт России, 2000. – 13 с.


Лист

107 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

12. ГОСТ Р 52054–2003. Молоко коровье сырое. – Введ. 2004–01–01. – М.

: Госстандарт России, 2004. – 9 с.

13. Дмитриченко, М. В. Товароведение и экспертиза пищевых жиров, мо-

лока и молочных продуктов / М.В. Дмитриченко, Т.А. Пилипенко. – СПб.:

Питер, 2004. – 352 с.

14. Дунаев, П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин: учеб. пособие

для студ. техн. спец. вузов / П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов. – 8 - е изд., перераб.

и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 496 с.

15. Дунченко, Н. И. Экспертиза молока и молочных продуктов. Качество и

безопасность : Учебное пособие / Н. И. Дунченко, А. Г. Храмцова. – Новоси-

бирск : Сиб. унив. издательство, 2009. – 477 с.

16. Злобин, Л.А. Информационные технологии систем управления техно-

логическими процессами / Л.А. Злобин. – М.: Колос, 2005. – 767 с.

17. Зобкова, Т. П. Особенности технологии йогурта питьевого типа / З. С.

Зобкова, Т. П. Фурсова // Молочная промышленность. – 2010. – №11. – С. 32–34

18. Иванов, Ю. И. Безопасность в производственных условиях: учебное посо-

бие / Ю. И. Иванов. – Кемерово: КемТИПП, 2003. – 26 с.

19. Кантере, В. М. Основы проектирования предприятий микробиологиче-

ской промышленности / В. М. Кантере, М. С. Мосичев, М.И. Дорошенко. –

М.: Агропром, 1990. – 304 с.

20. Касьянов Г. И. Технология продуктов для детского питания / И. Г.

Касьянов, А. Н. Самсонова. – М.: МарТ, 2013. – 256 с.

21. Королькова, В. И. Электробезопасность на промышленных предпри-

ятиях / В. И. Королькова. – М.: Машиностроение, 2007. – 522 с.

22. Кузнецов, В. В. Технологическое оборудование предприятий молочной

промышленности / В. В. Кузнецов, Г. Г. Шилер. – М.: ДеЛи принт, 2011. − 407 с.

23. Лунин, О. Г. Курсовое и дипломное проектирование / О.Г. Лунин, В. Н.

Вельтищев, Ю. А. Калошин. – М.: Машиностроение, 2010. – 125 с.


Лист

108 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

24. Кукин, П. П. Безопасность жизнедеятельности. Производственная

безопасность и охрана труда / П. П. Кукин, В. Л. Лапин, Н. Л. Пономарев. –

М.: Книжный мир, 2011. – 431 с.

25.

26. Мамин, Р. Г. Безопасность природопользования и экология здоровья :

учеб. пособие для студ. вузов / Р. Г. Мамин. – М. : Юнити-ДАНА, 2013. – 238 с.

27. Машины и аппараты пищевых производств / С. Т. Антипов, И. Т. Кре-

тов и др. М.: Высшая школа, 2001. – 680 с.

28. Меркулова, Н. Г. Переработка молока : практические рекомендации /

Н. Г. Меркулова, М. Ю. Меркулов, И. Ю. Меркулов. – СПб. : Профессия,

2013. – 336 с.

29. Пат. 2307514 Российская Федерация, МПК7 А 23 С 9/123. Способ полу-

чения детского кисломолочного продукта типа йогурта / Рябко Ю. С. ; заяви-

тель и патентообладатель Рябко Ю. С. , Лукин О. В. – № 20061063941/13 ; за-

явл. 02.03.2006 ; опубл. 10.10.2007, Бюл. № 28 – 2 с. : ил.

30. Пат. 2309312 Российская Федерация, МПК7 А 23 С 9/123. Способ полу-

чения нежирного детского питьевого йогурта / Орлов И. Ф. ; заявитель и па-

тентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования Волгоградский государственный техниче-

ский университет. – № 2011109638/13 ; заявл. 14.03.2011 ; опубл. 20.09.2012,

Бюл № 17 – 3 с. : ил.

31. Пат. 2324178 Российская Федерация, МПК7 G 01 N 33/04. Способ оцен-

ки качества питьевого йогурта / Пономорев А. Н. ; заявитель и патентообла-

датель ОАО "Молочный комбинат "Воронежский". – № 2007106666/13 ; за-

явл. 22.02.2007 ; опубл. 10.05.2008, Бюл. № 13 – 4 с. : ил.

32. Петров, И.К. Курсовое проектирование по автоматизации производствен-

ных процессов / И. К. Петров, – М.: Агропромиздат, 1986. – 352 с.

33. Пономарев, А. Н. Совершенствование технологии йогурта питьевого

типа / А. Н. Пономарев // Пищевая промышленность. – 2012. – №3 . – С. 30


Лист

109 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

34. Просеков, А. Ю. Технология молочных продуктов детского питания:

Учеб. пособие / А. Ю. Просеков, С. Ю. Юрьева. – Кемерово; М.: Издатель-

ское объединение «Российские университеты» – «Кузбассвузидат – АСТШ»,

2005. – 278 с.

35. Рабилизиров, М. Н. Сбор переработки смывных вод / М. Н. Рабилизи-

ров // Молочная промышленность. – 2010. – №4. – С. 27.

36. Радыгина , А. Ф. Функциональные ингредиенты для обогащения питье-

вых йогуртов / А. Ф. Радыгина // Переработка молока. – 2009. – №5. – С. 38–39

37. СанПиН 2.1.4.1074–01. Вода питьевая. Гигиенические требования.

Введ. 1996–10–24. – М. : Госстандарт России, 1996. – 27 с.

38. СанПиН 2.3.2. 1078–01. Гигиенические требования безопасности и пи-

щевой ценности пищевых продуктов. – М.: ПРИОР, 2002. – 120 с.

39. Смирнов, А. А. Расчет коэффициента экологической безопасности мо-

лочных продуктов / А. А. Смирнов, Л. В. Белова // Молочная промышлен-

ность. – 2011. – №2. – С. 68-69

40. Сорокопуд, В. В. Технологическое оборудование малых и традиционных

предприятий : Учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по напр. 260600.65 «Пище-

вая инженерия» / В. В. Сорокопуд. – Кемерово : КемТИПП, 2011. – 202 с.

41. СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». – Введ. 23–01–01. –

М.: Минрегион России, 2013. – 27 с.

42. СП 2.2.1.1312–03. Гигиенические требования к проектированию вновь

строящихся и реконструируемых промышленных предприятий. – Введ. 25–

06–03. – М.: Минздрав России, 2003. – 27 с.

43. СП 44.13330.2011. Административные и бытовые здания. – Введ. 2011–

20.05. – М.: Минрегион России, 2011. – 24 с.

44. СП 60.13330.2012. Отопление, вентиляция и кондиционирование воз-

духа. – Введ. 2001–23–01. – М.: Минрегион России, 2013. – 25 с.

45. Степанова, Л. И. Справочник технолога молочного производства. Тех-

нологии и рецептуры. Т. 1. Цельномолочные продукты / Л. И. Степанова. –

СПб.: ГИОРД, 2009. – 384 с.


Лист

110 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

46. Сызенко, Е. И. Вторичные сырьевые ресурсы пищевой перерабаты-

вающей промышленности России и охрана окружающей среды / Е. И. Сы-

зенко. – М.: Пищепромиздат, 2013. – 486 с.

47. Таймим, А. Й. Йогурт и другие кисломолочные продукты / А. Й. Та-

мим, Р. К. Робинсон ; перевод с англ. под науч. ред. Л. А. Забодаловой. –

СПб. : Профессия, 2009. – 664 с.

48. Технология молока и молочных продуктов / Г. В. Твердохлеб, З. Х. Ди-

ланян, Л. В. Чекулаева. – М.: Агропромиздат, 2011. – 463 с.

49. Технология молока и молочных продуктов / Г. Н. Крусь, А. Т. Храмцо-

ва, З. В. Волокитина, С. В. Карпычев. – М.: КолосС, 2010. – 455 с.

50. Тихомирова, Н. А. Технология продуктов детского питания / Н. А. Ти-

хомирова. – М.: ДеЛи плюс, 2012. – 232 с.

51. Тихомирова, Н. А. Технология продуктов лечебно-профилактического

питания: учебное пособие. – М.: МГУПБ, 2008. – 242 с.

52. Тищенко, Н. Ф. Охрана атмосферного воздуха / Н. Ф. Тищенко. – М.:

Химия, 2013. – 388 с.

53. Хозяинова, Г. Я. Основы строительного дела: Учебное пособие / Г. Я.

Хозяинова. – Кемерово.: КемТИПП, 2000. – 144 с.

54. Храмова, В. Н. Технологические расчеты молочной отрасли / В. Н.

Храмова, О. П. Серова. – Волгоград.: ВолгГТУ, 2010. – 48 с.

55. Шаманова, Г. П. Производство продуктов детского питания на молоч-

ной основе / Г. П. Шаманова. – М.: Агропромиздат, 2010. – 288 с.

56. Широкова, Л. А. Автоматизация производственных процессов и АСУ

ТП в пищевой промышленности / Л. А. Широкова, В. И. Михайлов, Р. З.

Фельдман. – М.: Агропромиздат, 1986. – 352 с.

57. Щедушнов, Д. Е. Питьевой йогурт: выбор качества / Д. Е. Щедушнов //

Переработка молока: отраслевые ведомости. – 2010. – №11 . – С. 20–21


Лист

111 ОТЦ 00.00.000 ПЗ

Documents

Экономический ОТЦ 00.00e-lib.kemtipp.ru/uploads/vkr/2016... · В процессе сквашивания смесей в них накапливаются витамины