Розрахунок кількості збірників для олії

Розрахунок будемо вести за формулою:

 

, (4.9)

 

де, V_доб – добовий об’єм матеріалу, який перероблюється, м³;

φ – коефіцієнт завантаження. φ = 0,9;

V_ном – номінальний об’єм матеріалу. Приймаємо рівним 25 м³;

Т – час перебування компонентів у збірнику, год.

Добовий об’єм матеріалу знаходимо за формулою:

, (4.10)

 

де, т – маса одержаної олії, кг/добу;

ρ – густина олії, кг/м³. Приймаємо ρ = 980 кг/м³.

Звідси,

 

, м³

 

Час перебування компонентів у збірнику визначимо за формулою:

 

(4.11)

 

де, t – кількість діб, доба. Приймаємо t = 5 діб.

Звідси,

 

, год

 

Тоді,

 

 

Отже, приймаємо один збірник об’ємом 25 м³. [1]

 

Технологія виробництва олії в цеху, що проектується

 

Майбутній цех, що проектується буде мати наступну технологію виробництва олії. Насіння буде завантажуватися в приймальний бункер, воно у відповідності з ГОСТ 22391–89 повинно мати такі показники, що привелені в табл. 4.5.

 

Таблиця 4.5 Показники насіння соняшника

Показники	Для заготовленого насіння	Для поставлених на промислову переробку
базисні	обмежуючи	обмежуючи
Вологість, %	7,0	не більше 17,0	не більше 8,0
Смітна домішка, %	1,0	не більше 10,0	не більше 3,0
Олійна домішка, %	3,0	не більше 7,0	не більше 7,0
Кислотне число, КОН	-	не більше 3,5	не більше 5,0

 

З бункера за допомогою норії воно потраплятиме в сепаратор ПДП-10,

де проводиться очищення від сторонніх домішок які відрізняються за розмірами, аеродинамічними та магнітними властивостями. Після чого насіння поступає в бічову насіннєрушку МНР, в якій ядра соняшника відокремлюються від лузги. Ядра відділені від лузги називаються рушанкою. Рушанка направляється в аспірацій ну війку М2С-50. Повітряним потоком, який створює вентилятор війки, відокремлюється лузга. Ядро та січка з невеликою кількістю лузги (2 – 3%) само током потрапляє в п’ятивальцевий станок ВС-5 для подрібнення. Подрібнену масу (м’ятку) похилим скребковим транспортером подають в жаровню. Далі мезга за допомогою шнека транспортується в леєрний циліндр шнекового преса ФП.

Отримана олія, проходячи через сито, потрапляє в збірник, розміщений під пресом, потім вона за допомогою насоса подається в спеціальний фільтр-прес, для очищення, потім в бак готової продукції. Побічний продукт, тобто макуха, шнековим транспортером завантажується в бункер накопичувач.

Соняшникова олія відноситься до групи жирів, що напіввисихають. Характерні властивості: висихає повільно, плівки плавляться при 90–120^оС частково або повністю у петролейному ефірі, при 280–290^оС повільно загускає.

Таблиця 4.6 Показники якості олії

Найменування показника	Норма для олії
	Вищий сорт	1-й сорт	2-й сорт
Кольорове число, І2
Кислотне число, КОН	1,50	2,25	6,00
Масова частка не жирових домішок, %	0,05	0,10	0,20
Масова частка фосфоровмісних речовин, % не більше	0,035	0,053	0,70
Масова частка вологи і летючих речовин, %	0,20	0,20	0,30
Мило (якісна проба)	Не визначається
Йодне число, І2	125 – 145	125 – 145	125 – 145
Масова частка незмилюючихся речовин, %	1,2	1,2	1,3
Температура спалаху, ^оС
Колір		Яскраво-жовтий
Олійність, %		24 – 48
Густина при 15^оС, кг/м^3		920 – 924

 

По органолептичних і фізико-хімічних показниках олія соняшникова нерафінована, повинна відповідати вимогам приведеним в табл. 4.6, відповідно до ГОСТ 1129–78 «Соняшникова олія, нерафінована рослинна олія». [12]

 

Удосконалення вузла

 

Недоліки машини

 

Як відомо шнекові преси використовують для видалення олії, як з насіння соняшника, так і з насіння інших олійних культур. Широке їх розповсюдження в олійно-жировій промисловості зв’язано з їх перевагами:

- високою продуктивністю;

- простотою конструкції основних механізмів;

- зручністю в обслуговуванні та експлуатації;

- надійності в роботі та можливістю включення в технологічні лінії.

Але є також і недоліки, одним з яких, але дуже важливим є низький вихід олії (30 – 35%) в порівнянні з гідравлічними пресами. Тому в наступному пункті ми пропонуємо ліквідувати цей недолік.

 

Удосконалення вузла

 

Як говорилося в попередньому пункті недоліком шнекового пресу є малий вихід олії при пресуванні. Тому ми в даному розділі пропонуємо збільшити повноту виходу олії, та підвищити зручність експлуатації шнекового пресу. Це можливо досягти шляхом заміни суцільного шнекового валу пустотілим, який складається з декількох окремих ділянок, між якими встановлені з утворенням зазору кільця, та розміщеним в середині пустотілого шнекового валу циліндричного стержня з поздовжніми олієвідвідними пазами. На його поверхні забезпечується відвід олії з сировини, що пресується в бік леєрного циліндра, так і в бік шнекового валу, причому наявність кільцевого зазору між кільцями дозволить збільшити повноту виходу олії, а простота демонтажу та очищення підвищує зручність експлуатації.

На рис. 5.1 виконаний шнековий вал, поздовжній переріз з якого ми можемо детальніше розглянути будову шнекового валу, на рис. 5.2 зображено розріз А-А, на ньому видно розташування олієвідвідних пазів, а також ми можемо побачити яку форму мають кільця, та спосіб кріплення кілець до циліндричного стержня, а на рис. 5.3 зображено розріз Б-Б з нього можемо побачити яку форму мають виступи 4 завдяки яким між кільцями утворюється зазор.

Прес працює наступним чином.

Сировина, що містить олію подається в пресуючий тракт між зеєрним циліндром 1 та поверхнею пустотілого шнекового валу, транспортується витками шнекового валу та пресується, переходячи при цьому з однієї ділянки 2 на іншу (рис. 5.1). При стисканні з сировини виділяється олія, більша частина якої видаляється з пресую чого тракту через отвори леєрного циліндру 1. Частина олії в основному з шарів сировини, що прилягають до поверхні шнекового валу, відводиться через зазори утворені кільцями 3. Проходячи через зазори між кільцями 3 олія стікає в поздовжні пази 6 на поверхні циліндричного стержня 5, а звідти відводиться в збірник олії 8.

 

Розрахунок вузла

 

Розрахунок параметрів вала

Розраховуємо діаметр вала, використовуючи умову міцності. [8]

Розрахуємо крутний момент вала за формулою:

 

, (5.1)

 

де, Р_е.д – загальна потужність електродвигуна, кВт. Р_е.д = 15 кВт.

Кутове прискорення вала розраховуємо за формулою:

, (5.2)

 

де, п_е.д – частота обертання вала, об/хв. п_е.д = 15 об/хв.

Звідси,

 

с^-1

 

Значення кутового прискорення підставляємо в формулу (5.1), або ж

 

кг*м

 

Розрахуємо діаметр вала із умови міцності:

 

, (5.3)

 

З формули (5.3) знаходимо осьовий момент інерції.

 

, (5.4)

 

Звідси,

 

см³

 

де, Т_кр – крутний момент, Н*м.

τ_тах – найбільше дотичне напруження для даного перерізу, кг/см².

τ_тах = 400 кг/см².

Осьовий момент інерції можна визначити також і за іншою формулою:

 

, (5.5)

 

де, d – діаметр вала, см.

За формулою (5.5) визначаємо діаметр вала:

 

, (5,6)

Звідси,

 

см

 

Отже, приймаємо діаметр вала рівний 22 см.

 

Розрахунок вала на кручення

 

Знайдемо реакції в опорах (див. рис. 5.5)

 

(5.7)

 

(5.8)

 

Рис. 5.1 Поздовжній переріз шнекового валу

 

(5.9)

 

 

Отже,

 

,

 

,

 

кг.

 

Будуємо опору моментів та поперечної сили:

– ділянка 0 ≤ z ≥ l, l = АВ

, (5.10)

 

,

 

кг

 

, (5.11)

 

;,

 

кг*м.

Рис. 5.2 Розрахункова схема вала

 

Економічна частина

 

При проектуванні будь-якого об’єкту громадського або сільськогосподарського призначення, зараз в першу чергу, рахуються матеріальні витрати потрібні для реалізації цього проекту. В більшій мірі це стосується сільського господарства, тому, що на сьогоднішній день АПК України знаходиться в майже зароджуваному стані. Але ці проекти вкрай потрібні селянам, бо існуюче обладнання або застаріле і непридатне до використання, або розукомплектоване. Саме тому, проектуючи новий об’єкт сільськогосподарського призначення необхідно оптимізувати співвідношення «ціна – якість». Тобто, при забезпеченні високої якості протікання технологічного процесу, проект повинен мати і невелику вартість. Слід зазначити, що при проектуванні доцільно буде прийняти вітчизняне обладнання, тому, що воно забезпечує відчутну економію коштів при тій же якості (а іноді і краще) та сприяє розвитку промисловості України та її економіки в цілому.

При проектуванні технологічної лінії з виробництва соняшникової олії було використано вітчизняне обладнання, яке має високу якість та досить невисоку ціну.

Удосконалення шнекового пресу ФП дозволить нам отримувати більший вихід олії, приблизно на 5%, що за рік складе на 43650 кг більше ніж до удосконалення.

Отже, підрахувати прибуток можемо за формулою:

 

, грн (7.1)

 

де, Р – збільшення виходу олії за рік, після удосконалення, кг. Р =43650 кг.

Ц – ціна 1 кг олії, грн. Ц =8 грн.

Звідси,

, грн./рік

 

Тоді чистий прибуток можемо підрахувати за формулою:

 

, грн./рік (7.2)

 

де, П – прибуток, грн./рік.

МЗ – матеріальні затрати на переобладнання, грн.

Матеріальні затрати підраховуємо за формулою:

 

, грн (7.3)

 

де, ЗП – витрати на заробітну плату майстрам, грн. ЗП =1000 грн.

М – витрати на матеріали, що необхідні для переобладнання, грн. М =600 грн.

Звідси,

 

, грн.

 

Отже,

 

, грн./рік.

 

Таким чином провівши удосконалення шнекового пресу ФП ми зможемо отримати чистий прибуток, який складає ЧП =347600 грн/рік.

 

Висновки

Якісне харчування має важливе значення для життєдіяльності людини, тому в останні роки особлива увага звертається на удосконалення технології виробництва, впровадження більш технологічного обладнання.

Переробка сировини у місцях збирання забезпечує використання додаткових сировинних ресурсів завдяки зниженню витрат при транспортуванні. Також раціонально використовується сировина, прискорюються темпи розвитку виробництва, підвищується якість продукції і знижується її собівартість. Значення переробки у господарстві не обмежується одержанням прибутку від реалізації готової продукції. У господарствах залишаються різні відходи переробки, які використовують на кормові цілі.

З такою метою виконано проектування технологічної лінії з переробки соняшника в олію з річним об’ємом перероблюваної сировини 2399,8 тон.

Так, як господарство займається вирощуванням соняшника на великих площах, то в майбутньому можливо розширити виробництво соняшникової олії.

 

Бібліографічний список

1. Бітюк О.В., Піддубник В.О. Журнал «Олійно-жирова промисловість України», Агросвіт 2005. №2.

2. Гавриленко И.В. Оборудование для производства растительных масел. Издательство пищевая промышленность. – М.: 1975. – 350 с.

3. ЕСКД: Основные положення. – М.: Издательство стандартов, 1984. – 343 с.

4. ЕСКД: Общие правила выполнения чертежей. – М.: Издательство стандартов, 1984. – 232 с.

5. Иванов М.Н. Детали машин: ученик для высших учебных заведений. – М.: Высшая школа, 1991. – 383 с.

6. И.Т. Кретов, В.М. Кравченко Оборудование пищеконцентратного производства. – М.: Агропромиздат, 1988. – 353 с.

7. Камышник Л.Д. Сушка и хранение семян подсолнечника. – М.: Агропромиздат. 1988.

8. Памфилов В.А. Машины и апараты пищевых производств. – М.: Агропромиздат 1991.

9. Технические культуры. Под редакцией Я.В. Губанова. – М.: Агропроиздат, 1986.

10. Трисвятский А.А. Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов. – М.: Агропроиздат, 1991 – 415 с.