Помощь студентам в учебе
Проектирование цеха производства овощных полуфабрикатов производительностью 1200 уп/час
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ЛИТЕРАТУРНО-ПАТЕНТНЫЙ ОБЗОР 6
1.1 Характеристика упаковки и продукта 6
1.2 Классификация режущих устройств 9
1.3 Патентный обзор 10
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 15
2.1 Характеристика сырья и готовой продукции 15
2.2 Выбор и характеристика упаковочных материалов и тары 16
2.3 Технология производства 18
2.4 Технология упаковывания 19
2.5 Подбор технологического и упаковочного оборудования 20
2.6 Структура технологического описания упаковки 34
2.7 Проектирование цеха упаковки 36
2.7.1 Проектирование зданий и сооружений 38
2.7.2 Расчет площадей производственных помещений 39
2.8 Мероприятия по безопасности и качеству продукта 44
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 48
3.1 Общее описание модернизируемого оборудования 48
3.2 Модернизация 49
3.3 Расчеты 53
3.3.1 Расчет технологической мощности 53
3.3.2 Расчет шпоночного соединения 58
4 МЕРЫ ПО УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 64
Приложение А Сводная таблица оборудований 67
1 ЛИТЕРАТУРНО-ПАТЕНТНЫЙ ОБЗОР 6
1.1 Характеристика упаковки и продукта 6
1.2 Классификация режущих устройств 9
1.3 Патентный обзор 10
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 15
2.1 Характеристика сырья и готовой продукции 15
2.2 Выбор и характеристика упаковочных материалов и тары 16
2.3 Технология производства 18
2.4 Технология упаковывания 19
2.5 Подбор технологического и упаковочного оборудования 20
2.6 Структура технологического описания упаковки 34
2.7 Проектирование цеха упаковки 36
2.7.1 Проектирование зданий и сооружений 38
2.7.2 Расчет площадей производственных помещений 39
2.8 Мероприятия по безопасности и качеству продукта 44
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 48
3.1 Общее описание модернизируемого оборудования 48
3.2 Модернизация 49
3.3 Расчеты 53
3.3.1 Расчет технологической мощности 53
3.3.2 Расчет шпоночного соединения 58
4 МЕРЫ ПО УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 64
Приложение А Сводная таблица оборудований 67
Прошло около 150 лет с момента, когда метод замораживания впервые был использован при обработке, хранении и транспортировании пищевых продуктов. Впервые промышленное производство быстрозамороженных продуктов было начато в США примерно 100 лет назад, в Европе данный метод консервирования начали применять в масштабах крупных предприятий около 80 лет назад.
Замороженные продукты по сравнению с продуктами, консервированными другими способами, имеют ряд преимуществ, важнейшим из которых является более высокая степень сохранности питательной ценности. Особенно большим спросом пользуются быстрозамороженные овощи, овощные смеси, грибы, ягоды.
Рынок быстрозамороженных плодов и овощей в настоящее время имеет высокую динамику развития и темпы роста. В России сегмент замороженных продуктов в структуре продовольственного рынка составляет 17-19%. Цифра выглядит довольно скромно по сравнению с США, где этот же сегмент занимает около 80%. Оценки некоторых экспертов дают знать, что российский рынок быстрозамороженных овощей, овощных смесей и ягод за последние 10 лет рос достаточно быстро. Темпы прироста рынка составляют около 20% в год. Увеличение объема потребления обусловлены несколькими причинами:
- смена темпа жизни;
- увеличение платежеспособности населения в больших городах;
- развитие тенденции здорового питания, основанные на диетических свойствах быстрозамороженных плодов, овощей;
- быстрота и удобство приготовления;
- длительность хранения и сохранность полезных свойств.
Вышеперечисленные факторы дают толчок на создание мощной индустрии быстрозамороженных продуктов в России, так как предприятий-производителей, которые могли бы обеспечить желаемый уровень объема продуктов, очень мало. Российский рынок быстрозамороженных овощей обеспечивается товарами польской фирмы «Hortex» (около 70% рынка) и бельгийской фирмы «Ardo» (около 20% рынка), остальную часть рынка делят между собой различные отечественные производители.
Условием дальнейшего увеличения производства замороженных овощей и реализации их в торговой сети является совершенствование всей холодильной цепи - холодильная аппаратура в производственной линии, холодильные шкафы для хранения и реализации товаров, рефрижераторные транспортные средства для перевозки быстрозамороженных плодов и овощей.
Ассортимент реализуемых через торговую сеть быстрозамороженных плодов, овощей обновляется из года в год. И хотя основными видами замороженных продуктов остаются неизменными - картофель, различные корне- и клубнеплоды, в последние годы прослеживается тенденция расширения их ассортимента за счет изделий, приготовленных по рецептам национальных кухонь. Например, овощная смесь «Паэлья» - известное многим блюдо из испанской кухни, здесь вместе с овощами также замораживается и рис, поскольку он является ключевым ингредиентом блюда.
Широкому распространению быстрозамороженных плодов и овощей в России способствуют универсамы, супермаркеты. Через их сеть реализуется почти половина всех продаваемых в стране быстрозамороженных плодов, овощей. Остальную часть закупают предприятия общественного питания, для которых продукт фасуется в большие гофрокороба массой до 20 кг.
Данная выпускная квалификационная работа посвящена проектированию предприятия по производству быстрозамороженных плодов, овощей, а также модернизации рабочего органа резательной машины. Проектирование предприятия предполагает организацию производства, планирование и управление ею. Задачей проектировочной части ВКР является изучение и рассмотрение всех аспектов организации производства с инженерно-экономической точки зрения, добиваясь наиболее рационального использования сырья, материалов, сокращения производственного цикла и т. д.
При покупке быстрозамороженных овощей одним из критериев оценки их качества покупателями является качество нарезки. Конструкторская часть выпускной квалификационной работы посвящена модернизации оборудования для резки овощей. Резание является одним из основных технологических процессов производства большинства пищевых продуктов. Актуальность темы объясняется тем, что от рационального ведения этого процесса зависит не только качество изделий, но и рациональное использование сырья и полуфабрикатов. Целью модернизации резательного оборудования является разработка режущих устройств, обеспечивающих высокое качество продукта и исключающих потери сырья.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
- изучение состояния вопроса, т.е. выяснение недостатков модернизируемого оборудования;
- проведение теоретических исследований процесса, который нужно технически усовершенствовать; провести патентный поиск;
- разработка конструкций, произведение расчетов и выбор оптимального варианта.
Замороженные продукты по сравнению с продуктами, консервированными другими способами, имеют ряд преимуществ, важнейшим из которых является более высокая степень сохранности питательной ценности. Особенно большим спросом пользуются быстрозамороженные овощи, овощные смеси, грибы, ягоды.
Рынок быстрозамороженных плодов и овощей в настоящее время имеет высокую динамику развития и темпы роста. В России сегмент замороженных продуктов в структуре продовольственного рынка составляет 17-19%. Цифра выглядит довольно скромно по сравнению с США, где этот же сегмент занимает около 80%. Оценки некоторых экспертов дают знать, что российский рынок быстрозамороженных овощей, овощных смесей и ягод за последние 10 лет рос достаточно быстро. Темпы прироста рынка составляют около 20% в год. Увеличение объема потребления обусловлены несколькими причинами:
- смена темпа жизни;
- увеличение платежеспособности населения в больших городах;
- развитие тенденции здорового питания, основанные на диетических свойствах быстрозамороженных плодов, овощей;
- быстрота и удобство приготовления;
- длительность хранения и сохранность полезных свойств.
Вышеперечисленные факторы дают толчок на создание мощной индустрии быстрозамороженных продуктов в России, так как предприятий-производителей, которые могли бы обеспечить желаемый уровень объема продуктов, очень мало. Российский рынок быстрозамороженных овощей обеспечивается товарами польской фирмы «Hortex» (около 70% рынка) и бельгийской фирмы «Ardo» (около 20% рынка), остальную часть рынка делят между собой различные отечественные производители.
Условием дальнейшего увеличения производства замороженных овощей и реализации их в торговой сети является совершенствование всей холодильной цепи - холодильная аппаратура в производственной линии, холодильные шкафы для хранения и реализации товаров, рефрижераторные транспортные средства для перевозки быстрозамороженных плодов и овощей.
Ассортимент реализуемых через торговую сеть быстрозамороженных плодов, овощей обновляется из года в год. И хотя основными видами замороженных продуктов остаются неизменными - картофель, различные корне- и клубнеплоды, в последние годы прослеживается тенденция расширения их ассортимента за счет изделий, приготовленных по рецептам национальных кухонь. Например, овощная смесь «Паэлья» - известное многим блюдо из испанской кухни, здесь вместе с овощами также замораживается и рис, поскольку он является ключевым ингредиентом блюда.
Широкому распространению быстрозамороженных плодов и овощей в России способствуют универсамы, супермаркеты. Через их сеть реализуется почти половина всех продаваемых в стране быстрозамороженных плодов, овощей. Остальную часть закупают предприятия общественного питания, для которых продукт фасуется в большие гофрокороба массой до 20 кг.
Данная выпускная квалификационная работа посвящена проектированию предприятия по производству быстрозамороженных плодов, овощей, а также модернизации рабочего органа резательной машины. Проектирование предприятия предполагает организацию производства, планирование и управление ею. Задачей проектировочной части ВКР является изучение и рассмотрение всех аспектов организации производства с инженерно-экономической точки зрения, добиваясь наиболее рационального использования сырья, материалов, сокращения производственного цикла и т. д.
При покупке быстрозамороженных овощей одним из критериев оценки их качества покупателями является качество нарезки. Конструкторская часть выпускной квалификационной работы посвящена модернизации оборудования для резки овощей. Резание является одним из основных технологических процессов производства большинства пищевых продуктов. Актуальность темы объясняется тем, что от рационального ведения этого процесса зависит не только качество изделий, но и рациональное использование сырья и полуфабрикатов. Целью модернизации резательного оборудования является разработка режущих устройств, обеспечивающих высокое качество продукта и исключающих потери сырья.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
- изучение состояния вопроса, т.е. выяснение недостатков модернизируемого оборудования;
- проведение теоретических исследований процесса, который нужно технически усовершенствовать; провести патентный поиск;
- разработка конструкций, произведение расчетов и выбор оптимального варианта.
В современных социально-экономических условиях прогрессивное развитие техники и технологии переработки сельхозсырья и производства продуктов питания становится одним из главных рычагов возрождения отечественного сельского хозяйства и продовольственного машиностроения. С целью преодоления засилья на российском рынке импортных пищевого сырья и продуктов питания необходимо создавать в регионах современные производства по заготовке и переработке сельхозсырья как на базе крупных агропромышленных предприятий и корпораций, так и малых инновационных предприятий, оснащенных конкурентоспособными техникой и технологиями отечественного производства.
Плодоовощная консервная промышленность включает производство плодоовощных консервов, сушеных плодов и винограда, быстрозамороженной плодоовощной продукции. Последнее является наиболее актуальным, т.к. современное общество прибегает к различным родам новинок в области продуктов питания, среди которых важнейшую роль играют быстрозамороженные продукты.
В проделанной выпускной квалификационной работе был произведен расчет производственных цехов предприятия по производству быстрозамороженных плодов и овощей. Общая площадь предприятия составила 20 строительных прямоугольников 12 6.
Так как плодоовощная консервная промышленность является сезонным производством, то склады имеют небольшие площади, рассчитанные на 3 суток (кратковременный срок хранения сырья) - для склада сырья, на 10 суток - для склада готовой продукции. Несмотря на это продукты консервной промышленности имеют длительное хранение, поэтому подобные предприятия могут работать на максимальной производственной мощности в течение сезона, которое может позволить.
Особые требования предъявляются к транспортировке быстрозамороженных продуктов на большие расстояния. Грузовые машины должны быть оснащены холодильными камерами, которые обеспечивают температуру хранения готового продукта не менее -18оС.
В настоящее время модернизация, т.е. обновление, конструктивное усовершенствование выпускаемых типоразмеров машин, занимает преобладающее место в общем объеме работ по новой технике: количество ежегодно модернизируемых моделей в несколько раз больше числа новых.
В данной ВКР была проведена модернизация резательной машины «Ритм» модели А9-КРВ завода-изготовителя «Одессапродмаш». Модернизация заключалась в замене рабочих органов машины без нарушения принципа взаимозаменяемости. В результате проделанной работы была достигнута основная цель: разработка режущих устройств, обеспечивающих высокое качество продукта и исключающих потери сырья. Были разработаны новые конструкции ножей, для которых рассчитаны оптимальный угол заточки а и углы скольжения в: для неподвижного пластинчатого ножа a = 15°; впл = 70°, для ножей гребенки a = 15°; вгр = 65°. Такой угол заточки и углы скольжения предотвращают появление опережающих трещин, возникающих во время резания в направлении скорости резания перпендикулярном к кромке ножа. Опережающие трещины и являются причиной деформации слоя разрезаемого продукта, что приводит к некачественной поверхности среза.
Кроме того, было решено расширить возможности резательной машины путем разработки конструкции ножевого диска. Ножевой диск устанавливается в машину вместо диска, который делает надрезы в поперечном направлении и работает только при помощи ножей гребенки и неподвижного пластинчатого ножа, в результате которого продукт режется на кубики. Новая конструкция ножевого диска позволяет резать продукт на лапши. Он работает без помощи ножей гребенки и пластинчатого ножа. Подробно конструкция ножевого диска описывается в пункте 3.3.
Для получения более достоверного результата о надобности новых конструкций было рассчитано рабочее усилие, воспринимаемое ножами при резании продукта, значение которого позволило рассчитать требуемую мощность резания. Полученный результат был сравнен с установленной мощностью резательной машины. Значения мощностей следующие:
- Установленная мощность машины «Ритм» - N = 1,7 кВт
- Технологическая мощность, рассчитанная после модернизации N=1,3 кВт
Данная модернизация привела:
- к улучшению качества поверхности среза продукта;
- уменьшению потерь сырья;
- к уменьшению энергетических затрат.
Графическая часть ВКР состоит из технологической схемы производства быстрозамороженных плодов и овощей, плана предприятия, общего вида резательной машины, сборочного чертежа, деталировки новых конструкций ножей, выполненные в программах Autodesk Inventor и КОМПАС-SD V15.2.
Плодоовощная консервная промышленность включает производство плодоовощных консервов, сушеных плодов и винограда, быстрозамороженной плодоовощной продукции. Последнее является наиболее актуальным, т.к. современное общество прибегает к различным родам новинок в области продуктов питания, среди которых важнейшую роль играют быстрозамороженные продукты.
В проделанной выпускной квалификационной работе был произведен расчет производственных цехов предприятия по производству быстрозамороженных плодов и овощей. Общая площадь предприятия составила 20 строительных прямоугольников 12 6.
Так как плодоовощная консервная промышленность является сезонным производством, то склады имеют небольшие площади, рассчитанные на 3 суток (кратковременный срок хранения сырья) - для склада сырья, на 10 суток - для склада готовой продукции. Несмотря на это продукты консервной промышленности имеют длительное хранение, поэтому подобные предприятия могут работать на максимальной производственной мощности в течение сезона, которое может позволить.
Особые требования предъявляются к транспортировке быстрозамороженных продуктов на большие расстояния. Грузовые машины должны быть оснащены холодильными камерами, которые обеспечивают температуру хранения готового продукта не менее -18оС.
В настоящее время модернизация, т.е. обновление, конструктивное усовершенствование выпускаемых типоразмеров машин, занимает преобладающее место в общем объеме работ по новой технике: количество ежегодно модернизируемых моделей в несколько раз больше числа новых.
В данной ВКР была проведена модернизация резательной машины «Ритм» модели А9-КРВ завода-изготовителя «Одессапродмаш». Модернизация заключалась в замене рабочих органов машины без нарушения принципа взаимозаменяемости. В результате проделанной работы была достигнута основная цель: разработка режущих устройств, обеспечивающих высокое качество продукта и исключающих потери сырья. Были разработаны новые конструкции ножей, для которых рассчитаны оптимальный угол заточки а и углы скольжения в: для неподвижного пластинчатого ножа a = 15°; впл = 70°, для ножей гребенки a = 15°; вгр = 65°. Такой угол заточки и углы скольжения предотвращают появление опережающих трещин, возникающих во время резания в направлении скорости резания перпендикулярном к кромке ножа. Опережающие трещины и являются причиной деформации слоя разрезаемого продукта, что приводит к некачественной поверхности среза.
Кроме того, было решено расширить возможности резательной машины путем разработки конструкции ножевого диска. Ножевой диск устанавливается в машину вместо диска, который делает надрезы в поперечном направлении и работает только при помощи ножей гребенки и неподвижного пластинчатого ножа, в результате которого продукт режется на кубики. Новая конструкция ножевого диска позволяет резать продукт на лапши. Он работает без помощи ножей гребенки и пластинчатого ножа. Подробно конструкция ножевого диска описывается в пункте 3.3.
Для получения более достоверного результата о надобности новых конструкций было рассчитано рабочее усилие, воспринимаемое ножами при резании продукта, значение которого позволило рассчитать требуемую мощность резания. Полученный результат был сравнен с установленной мощностью резательной машины. Значения мощностей следующие:
- Установленная мощность машины «Ритм» - N = 1,7 кВт
- Технологическая мощность, рассчитанная после модернизации N=1,3 кВт
Данная модернизация привела:
- к улучшению качества поверхности среза продукта;
- уменьшению потерь сырья;
- к уменьшению энергетических затрат.
Графическая часть ВКР состоит из технологической схемы производства быстрозамороженных плодов и овощей, плана предприятия, общего вида резательной машины, сборочного чертежа, деталировки новых конструкций ножей, выполненные в программах Autodesk Inventor и КОМПАС-SD V15.2.