Файл: Контрольная работа По дисциплине Процессы и аппараты перерабатывающих производств.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 35
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.Я. ГОРИНА»
(Белгородский ГАУ)
ТЕХНОЛОГИЧЕЧКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА Технологии производства и переработки с.-х. продукции
Контрольная работа
По дисциплине «Процессы и аппараты перерабатывающих производств»
Студента заочной формы обучения
Направления подготовки 35.03.07 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции
2 курса 24-т (з) группы
Шифр _________
Варнавского Евгения Николаевича
Проверил: к.с.-х.н.,
доцент кафедры ТППСХП
Дубровский АА.
«1»июня 2023
______________________
Майский 2022
Содержание
1. Аппараты для вытопки жира........................................................
2. Аппараты для выпаривания бульонов.....................
3. Центрифуги и сепараторы……………………
Аппараты для вытопки жира
Жир вытапливают из жиросодержащего сырья различными способами: мокрым (с добавлением 20-50 % воды к массе сырья) и сухим (без смешивания жира с водой). Вытопку жира в открытых котлах периодического действия проводят в два этапа: на первом - измельченное сырье нагревают до 65-75 °C, на втором - до 80-90 °C. Высшие сорта говяжьего, свиного и бараньего жира получают при открытой крышке автоклава (температура 65-80 °C, время 1,5 ч); все виды жиров первого сорта, сборный и свиной высшего сорта - при закрытой крышке (температура 120 °C, время 3 ч). Для вытопки жира применяют автоклавы периодического действия, агрегаты непрерывного действия и другое оборудование.
Автоклав К7-ФА2-Ж для вытопки свиного жира состоит из котла с откидной крышкой, корзины и конденсатора. Котел представляет собой цилиндрический вертикальный сосуд с эллиптическим днищем и паровой рубашкой. Крышка котла шарнирно установлена на корпусе и прижимается к нему откидными болтами (12 шт.). Герметичность автоклава обеспечивается резиновой прокладкой, уложенной в кольцевом пазу на крышке. Крышка котла открывается и закрывается механизмом открывания, состоящим из электродвигателя, редуктора (одноступенчатой цилиндрической передачи) и опоры. В ступице колеса редуктора нарезана трапецеидальная резьба (36x10). Редуктор прикреплен шарнирно к плечам крышки. Опора представляет собой шарнирно укрепленный на корпусе котла винт длиной 1250 мм. От электродвигателя, который работает реверсивно, приводятся в движение шестерни редуктора, перемещается сам редуктор по винту, и в зависимости от того, в
какую сторону вращается вал электродвигателя, открывается или закрывается крышка автоклава.
Вытопку жира в открытых котлах периодического действия проводят в два этапа: на первом - измельченное сырье нагревают до 65-75 °C, на втором - до 80-90 °C. Высшие сорта говяжьего, свиного и бараньего жира получают при открытой крышке автоклава (температура 65-80 °C, время 1,5 ч); все виды жиров первого сорта, сборный и свиной высшего сорта - при закрытой крышке (температура 120 °C, время 3 ч). Для вытопки жира применяют автоклавы периодического действия, агрегаты непрерывного действия и другое оборудование.
Автоклав К7-ФА2-Ж для вытопки свиного жир состоит из котла с откидной крышкой, корзины и конденсатора. Котел представляет собой цилиндрический вертикальный сосуд с эллиптическим днищем и паровой рубашкой.
Крышка котла шарнирно установлена на корпусе и прижимается к нему откидными болтами (12 шт.). Герметичность автоклава обеспечивается резиновой прокладкой, уложенной в кольцевом пазу на крышке. Крышка котла открывается и закрывается механизмом открывания, состоящим из электродвигателя, редуктора (одноступенчатой цилиндрической передачи) и опоры. В ступице колеса редуктора нарезана трапецеидальная резьба (36x10). Редуктор прикреплен шарнирно к плечам крышки. Опора представляет собой шарнирно укрепленный на корпусе котла винт длиной 1250 мм. От электродвигателя, который работает реверсивно, приводятся в движение шестерни редуктора, перемещается сам редуктор по винту, и в зависимости от того, в какую сторону вращается вал электродвигателя, открывается или закрывается крышка автоклава.
Пар в паровую рубашку подводится через патрубок 12, к которому присоединены предохранительный клапан и манометр. В нижней части рубашки автоклава предусмотрены патрубки 7 и 10 для отвода конденсата и спуска воды, а в нижней части корпуса котла - задвижка для выгрузки шквары. Выпуск воды или острого пара происходит через патрубок 9. Воздух, газы, соковые пары, выделяющиеся в процессе вытопки жира, отводятся через трубопровод непосредственно в конденсатор. Конденсатор представляет собой вертикальный цилиндр, в который подводится вода. Переливная труба создает постоянный уровень воды в цилиндре. Для вывода непогашенных газов в крышке конденсатора предусмотрен патрубок.
Аппарат для обезжиривания кости применяют в производстве желатина. В аппарат загружают предварительно измельченную до 30-40 мм кость. Она обезжиривается при температуре 90-95 °C. В аппарат заливают воду на 15-20 см выше уровня кости. Вода нагревается до кипения острым паром. Нагревание воды поддерживают в течение 4-6 ч. Жир, выделившийся на поверхность жидкости, через перфорированный карман и штуцер непрерывно самотеком сливается в резервуар для приема и обработки жира. Полученный бульон с концентрацией белковых веществ 2-3 % направляют на выработку клея.
Для обезжиривания свежих порций кости вместо свежей воды целесообразно использовать вторичные бульоны. Бульон, полученный в первом аппарате, применяют для обезжиривания новой порции кости во втором аппарате, а бульон из второго аппарата - для обезжиривания кости в третьем аппарате. При этом содержание клеевых белковых веществ повышается до 6 %, вместо трех бульонов поступает один, в результате чего в 2-2,5 раза уменьшаются затраты воды, пара и электроэнергии на одну единицу массы получаемого клея.
Окончание процесса обезжиривания характеризуется прекращением выделения жира из кости, легкой отделяемостью ; прирезей мяса от кости. Костный бульон спускают и направляют на сгущение до 25-30 %. Обезжиренную кость после охлаждения холодной водой до 50-60 °C выгружают. Степень обезжиривания кости горячей водой составляет 50-60 %, что является недостатком этого метода. Выход жира из тазовой кости 7-9 %, лопатки и челюстной кости - 2-3, ребра - 5-6 %. В среднем выход жира при обезжиривании горячей водой составляет около 6 % массы кости.
Диффузор К7-ФВ1-Г-3 предназначен для обсклеивания костного шрота. Он представляет собой стальной сварной цилиндр с верхним и нижним днищами, на которых расположены люки загрузки и выгрузки костного шрота. Люки для быстрого открытия и закрытия их снабжены бугельными затворами. Верхний и нижний люки имеют блокировочные устройства, предотвращающие подачу пара в диффузор при неплотно закрытых люках и открытие люков при повышении давления пара в диффузоре. Раздробленную кость загружают через верхний люк, который герметично закрывают с помощью штурвалов и траверс. При этом на пульте управления должны включаться лампы «Давления нет», «Верхняя крышка уплотнена», «Нижняя крышка уплотнена». Затем вручную открывают вентиль подачи пара в диффузор и варят кость согласно технологии. По окончании варки подавать пар прекращают, сливают жир, бульон, выпускают пар, а кость выгружают через нижний разгрузочный люк.
Аппараты для вытопки бульонов
Выпарные установки применяют для концентрации растворов; при выпаривании воды из раствора количество сухих веществ не изменяется, а его общая масса снижается. Таким образом, концентрация раствора при выпаривании увеличивается. Выпарные аппараты бывают непрерывного действия и периодического. В рыбной отрасли чаще всего упаривают подпрессовые бульоны (а вообще выпарные аппараты можно встретить в линиях производства томатной пасты и даже в опреснителях морской воды). Для упаривания таких подпрессовых бульонов используются одно-, двух- и трехкорпусные выпарные установки. Чем больше корпусов в установке, тем меньше расход энергии на выпаривание веществ. Для нагрева выпарных установок используют водяной насыщенный пар.
Для упаривания бульонов используют выпарные установки с вертикальными трубами. Корпуса таких аппаратов изготовляют из углеродистой стали, а во избежание коррозии их внутри футеруют кислотоупорными материалами. Внутренние элементы аппарата — вытяжные трубы, сепараторы, сливные трубы — изготовляют из коррозионно-стойких материалов.
Выпаривание проводят при атмосферном давлении, под вакуумом или под избыточным давлением, большим атмосферного. Выпаривание проводят при поверхностном кипении растворов. Выпарные аппараты по принципу движения в них кипящей жидкости бывают следующих типов:
-
• со свободной циркуляцией; -
• с принудительной циркуляцией; -
• с естественной циркуляцией; -
• выпарные аппараты пленочного типа.
Пар над раствором в выпарных аппаратах называют вторичным паром. Экстра-паром называют вторичный пар, который отбирается от выпарной установки и используется в нагревательных устройствах вне данной выпарной установки. Выпаривание под вакуумом имеет ряд преимуществ: снижается температура кипения раствора, это дает возможность использовать способ для выпаривания растворов термически нестойких веществ (аскорбиновая кислота и другие витамины и биологически активные вещества, содержащиеся в растворах, при нагревании разлагаются); снижаются утечки теплоты в окружающую среду (так как снижается температура стенки аппарата); появляется возможность использования теплоносителя с низкой температурой кипения.
Слабый раствор подается в первый корпус, из него поступает во второй, из второго в третий и т. д. Таким образом, выпариваемый раствор и вторичный пар движутся в одном направлении. Раствор перетекает из одного корпуса в другой из-за разности давлений в корпусах. Так как температура кипения в каждом последующем корпусе понижается, раствор поступает во все корпуса (кроме первого) с
температурой более высокой, чем температура кипения.
В результате раствор охлаждается и за счет отдаваемого при этом тепла испаряется некоторое количество воды. Чтобы на нагрев холодного раствора не уходило много времени и энергии греющего пара, рекомендуется при прямоточном питании подавать в первый корпус уже подогретый раствор (обогрев может проводиться в подогревателях экстра-паром или конденсатом). Недостаток схемы с прямоточным питанием заключается в том, что в последнем корпусе, где температура кипения самая низкая, выпаривается наиболее концентрированный раствор. Для отделения паром унесенного бульона используют выпарные аппараты с выносной греющей камерой, хорошо работающие с пенящимися растворами. Смесь пара и жидкости, с большой скоростью выходящая из греющей камеры, с большой скоростью попадает в сепаратор. В нем жидкость под действием центробежной силы осаждается на стенках и стекает в необогреваемую центральную трубу. Из-за большой разности в плотностях жидкости в центральной трубе и парожидкостной смеси в кипятильных трубах в аппарате происходит интенсивная циркуляция бульона, поэтому возрастает коэффициент теплоотдачи от труб к кипящему бульону. Концентрация упаренного раствора близка к 50 %.
Температура греющего пара —160 °С, вторичного —138 °С, третичного — 110 °С, четвертичного (покидающего третий корпус) — 60 °С. Следует отметить, что с ростом количества корпусов установки возрастают потери температуры, поэтому на практике используют установки из 4—5 корпусов. Многокорпусные выпарные установки собираются из одинаковых аппаратов с равной поверхностью теплообмена, но даже в таком случае полезная разность температур между корпусами распределяется неравномерно. При производительности по поступающему бульону 10 т/ч расход пара составляет примерно 5 т/ч.
Сепараторы и центрифуги
Сепараторы и центрифуги относятся к центрифугальной роторной технике. Рабочим органом в сепараторе и центрифуге служит ротор, который представляет собой узел центробежного разделения жидкости, вращающийся с рабочей угловой скоростью, и вал, крепящий этот узел в опорах (подшипниках). Узел может включать барабан со вставками (сепаратор), барабан со шнеком или фильтрующие лопасти либо опору со стаканчиками (центрифуга).
Центрифугой называется центрифугальная роторная техника, в роторе которой имеется зона наиболее тонкого разделения. Ротор установлен в подшипниках на станине и защищен кожухом. Чаще всего ротор имеет