Ванна для разморозки
Ванну выбираю с расчетом, что производительность по готовой продукции цеха составляет 60 килограммов в час и что размораживать будем сразу на одну рабочую смену.
При разморозке соотношение воды и рыбы должно быть 2 к 1. Рыба поступает в блоках длиной 800 мм, шириной 250 мм, высотой 60 мм. Массу блока принимаю 15 кг.
За смену цех производит 480 кг готовой продукции. Необходимая масса сырья для разморозки m, кг, находится по формуле
, (1.1)
где kp – коэффициент расхода сырья на единицу готовой продукции;
М – масса готовой продукции, кг.
кг.
Количество блоков N, найдём по формуле
, (1.2)
где mб – масса блока, кг.
блоков.
Возьму ширину ванны H, мм, по формуле
, (1.3)
где l – длина блока рыбы, мм;
15 – запас, мм.
мм.
В ванне в одном слое блоков будет помещаться 6 блоков с расстоянием друг от друга 5 мм, отсюда длина ванны L, мм, равна
, (1.4)
где b – ширина блока, мм
d – расстояние между блоками и стенками ванны, мм;
n – количество блоков;
r – количество расстояний.
мм.
Нахожу необходимый объем V, мм3, ванны
, (1.5)
где h – высота блока, мм;
z – степень заполнения ванны (ванна должна быть заполнена не более чем на 75 %);
3 – количество объемов блоков (соотношение воды и рыбы 2 к 1 поэтому объём ванны в три раза больше объёма блоков).
мм3.
Нахожу высоту ванны Н, мм, по формуле
, (1,6)
мм.
Габаритные размеры ванны, мм
Длина 1535
Высота 890
Ширина 1615
Ванна для посола
На посол в соответствии с продуктовым расчётом поступает на 3 % меньше сырья, чем на заморозку, объём ванны будет приблизительно в два раза меньше чем для заморозки, в воде занимавшей большую часть ванны отпадёт необходимость.
Объём ванны для посола V1, мм3 по формуле
, (1.7)
где V – объём ванны для разморозки, мм3;
kз – коэффициент учитывающий потери при разморозке;
kт – коэффициент учитывающий наличие тузлука в ванне.
мм.
Приму длину ванны равной 1100 мм и ширину 800 мм, тогда высота ванны H1, мм, будет равен
, (1.8)
где L1 – длина ванны;
B1 – ширина ванны.
мм.
Размеры ванны для посола, мм
длина 1100
ширина 800
высота 960
Ванна для отмочки
Для отмочки возьму ванну с размерами, как и у ванны для разморозки, при обоих процессах соотношение воды и рыбы одинаково
Размеры ванны для отмочки, мм
длина 1535
высота 890
ширина 1615
Весы
Для взвешивания готовой продукции будут использоваться электронные весы РНТ 1530 австрийской фирмы Biera.
Пределы взвешивания, кг от 0,1 до 30,0
Точность взвешивания, кг 2,5×10-3
Потребляемая мощность, Вт 170
Напряжение питающей сети, В 220
Габаритные размеры, мм:
длина 665
ширина 530
высота 11335
Собственная масса, кг 75
1.4 Свойства скумбрии как объекта обработки
В курсовом проекте в качестве объекта обработки взята скумбрия, ниже приведены характеристики описывающие её свойства.
Относительная деформация до разрушения 0,4
Разрушающее напряжение, Па 56
Жёсткость, Н/м 78
Плотность, кг/м3 1120
Среднее значение максимального отрыва внутренностей, Н 1,73
Средний массовый состав, в процентах от массы целой рыбы
Голова 22,5
Мясо 50,0
Кожа 2,0
Кости 8,0
Плавники 1,0
Внутренности 14,5
Статический эффективный коэффициент внешнего трения (материал нержавеющая сталь; ориентация рыбы, головой вперёд) при продолжительности неподвижного контакта, с
0 0,13
60 0,43
120 0,51
180 0,57
240 0,62
Статический эффективный коэффициент внешнего трения (материал нержавеющая сталь; ориентация рыбы, хвостом вперёд) при продолжительности неподвижного контакта, с
0 0,30
60 0,82
120 0,90
180 0,97
240 1,00
Динамический эффективный коэффициент внешнего трения (материал нержавеющая сталь; ориентация рыбы, головой вперёд) при скорости скольжения, м/с
0,01 0,21
0,33 0,08
0,66 0,07
1,00 0,05
Динамический эффективный коэффициент внешнего трения (материал нержавеющая сталь; ориентация рыбы, хвостом вперёд) при скорости скольжения, м/с
0,01 0,39
0,33 0,15
0,66 0,13
1,00 0,12
Таблица 1.3-Тепло - физические характеристики блоков скумбрии
| Тепло - физические характеристики | Температура, К | |||||||||
| 273-288 | ||||||||||
| теплоёмкость, Дж/кг×К | ||||||||||
| теплопроводность, Вт/м×К | 0,29 | 0,36 | 0,42 | 0,42 | 0,42 | 0,41 | 0,38 | 0,40 | 0,40 | 0,40 |
| Температуропроводность, м2/с | 10,45×10-3 | 5,96×10-3 | 10,15×10-3 | 13,46×10-3 | 15,72×10-3 | 16,95×10-3 | 17,52×10-3 | 19,36×10-3 | 21,30×10-3 | 22,30×10-3 |
Общая характеристика химического состава скумбрии атлантической как сырья приведена в таблице 1.4.
Таблица 1.4 – Общий химический состав
| Продукт | Вода | Белки | Жиры | Экстрактивные вещества | Зола | Минеральные вещества | Витамины | Энергетическая ценность | ||||||||||
| Na | K | Ca | Mg | P | Fe | A | B1 | B2 | PP | C | ||||||||
| грамм на 100 грамм съедобной части | миллиграмм на 100 грамм съедобной части | ккал | ||||||||||||||||
| Скумбрия | 67,5 | 13,2 | - | 1,3 | 1,7 | 0,01 | 0,12 | 0,36 | 3,9 | 1,2 | ||||||||
Несъедобная часть, от общей товарной массы продукта составляет 40 %.
Аминокислотный состав представлен в таблице 1.5
Таблица 1.5 - Аминокислотный состав (мг в 100 грамм съедобной части свежей рыбы).
| Вода, % Белок, % Коэффициент пересчёта Незаменимые аминокислоты В том числе: валин изолейцин лейцин лизин метионин треонин триптофан фенилаланин Общее количество аминокислот | 67,5 6,25 |
Ниже приведены данные об основных витаминах, содержащихся в 100 грамм, свежей скумбрии.
Витамин А, мг 0,01
Витамин Е, мг 1,60
Витамин С, мг 1,20
Витамин B6, мг 0,80
Витамин В12, мкг 12,00
Биотин, мкг 0,18
Ниацин, мг 3,90
Пантатеновая кислота, мг 0,85
Рибофлавин, мг 0,36
Тиамин, мг 0,12
Фольцин, мкг 9,00
Липидный состав приведён ниже (мг в 100 грамм съедобной части свежей рыбы).
Сумма липидов 13,2
Триглицериды 12,1
Фосфолипиды 0,53
Холестерин 0,28
Жирные кислоты(сумма) 11,67
Насыщенные 4,2
В том числе:
С14:0(миристиновая) 1,43
С16:0(пальмитиновая) 2,42
С17:0(маргариновая) 0,05
С18:0(стеариновая) 0,30
С20:0(арахиновая) -
С22:0(бегеновая) -
Содержание макро- и микроэлементов в 100 г съедобной части свежей рыбы представлено в таблице 1.6
Таблица 1.6
| Зола, % | Макроэлементы, мг | Микроэлементы, мкг | |||||||||||||||||||||
| K | Ca | Mg | Na | S | P | Cl | Fe | I | Co | Mn | Cu | Ni | Cr | Zn | Mo | F | |||||||
| 1,3 | |||||||||||||||||||||||
2 Проектирование машины
2.1 Описание машины
Камера установки выполнена из стального каркаса, обшитого листовой сталью и заполненного внутри теплоизоляцией. Пол камеры бетонный и имеет уклон от продольных боковых граней к центру для стока в канализацию отработавших моющих средств в период санитарной обработки. Камера поз.5 снабжена двумя парами дверей для загрузки и выгрузки продукции. Сверху камеры расположены рециркуляционные поз. 2 и вытяжной вентиляторы поз. 1, электрокалориферы, привод роторов.
Два ротора поз. 6, размещенных в камере, опираются своей верхней частью на ролики, закрепленные в потолочном каркасе камеры. Опорная (нижняя) часть роторов располагается в подшипниковом узле, который крепится в основании камеры. В кинематической схеме по рисунку предусмотрена фрикционная муфта 3, которая расположена на шкиве 4 и служит защитой электродвигателя от перегрузок в момент пуска. Муфта 3 отрегулирована таким образом, чтобы при запуске обороты ротора плавно увеличивались. Роторы предназначены для кругового перемещения клетей внутри камеры.
Клети, выполненные в виде стеллажей, снабжены троллеями для перемещения по монорельсу.
В клети поз. 4 устанавливаются решета (1000 х 1000 мм) с рыбой. Рыба укладывается в один слой на сетку решёт. Сетка решёт имеет ячею 10 х 10 мм.
Параметры процесса копчения поддерживаются автоматически или вручную. В установке предусмотрена также система пожаротушения. Для этой цели используется пар или углекислота.
2.2 Принцип работы
Работа установки осуществляется следующим образом. Клети поз. 4 с рыбой по подвесному пути с помощью стрелки закатываются на ротор поз. 6. На роторе клети закрепляются специальными защелками, и двери закрываются.
Полный цикл работы установки для получения готовой продукции включает 3 режима: 1 - подсушка, 2 - копчение. 3 - удаление влаги. Если получают вяленую продукцию, то в основном используются 2 режима; 1 - вяление, 2 - удаление влаги.
На регуляторах времени и температуры, расположенных на щите электрооборудования поз. 7, для каждого режима устанавливаются параметры времени и температуры. Тумблер на щите управления устанавливают в положение автоматического или ручного управления. Затем включают привод роторов поз. 6 и рециркуляционных вентиляторов поз. 2. При этом ротор поз. 6 начинает вращаться от электродвигателя через клиноременную передачу, фрикционную муфту со шкивом. Вентиляторы засасывают из камеры воздух, который проходит через электрокалориферы, и нагнетают его в щелевой дымовод. Если режим автоматический. то при достижении в камере определенной температуры включается вентилятор выброса дымовоздушной смеси в атмосферу. При ручном режиме электрокалориферы и вентилятор выброса включаются вручную. Заслонку выброса дымовоздушной смеси устанавливают в такое положение, при котором обеспечивается максимальный выброс воздуха, но температура в камере остается постоянной. После полного удаления влаги с поверхности рыбы и образования легкой (сухой) корочки режим 1 считают завершенным. При включении режима 2 в камеру подают дым. По истечении определенного Времени подачу дыма прекращают и начинают вести режим 3, в течение которого заслонка вентилятора выброса открывается полностью. После окончания режима 3 включаются вентиляторы выброса и рециркуляции, электрокалориферы, останавливаются роторы и срабатывает звуковой сигнал. Звуковой сигнал отключают кнопкой "Конец программы", открывают двери камер и клети направляют в упаковочное отделение.