ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

^{(Подпись, Фамилия, инициалы)}

^{__________________________________}

"___"____________2008 г.

ЗАДАНИЕ

НА ВЫПОЛНЕНИЕ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Студенту 260202

^{(Фамилия, инициалы) (Код специальности) (Группа)}

1 Тема выпускной квалификационной работы Проект кондитерской фабрики, вырабатывающей 11,5 тыс.т в год конфет и мармеладных изделий

утверждена приказом по ВГТА от

2 Срок представления ВКР к защите

3 Особенности задания

4 Содержание пояснительной записки (перечень вопросов, подлежащих разработке):

4.1 Технико-экономическое обоснование строительства фабрики

4.2 Технологическая часть

4.3 Описание фабрики

4.4 Использование нетрадиционных видов сырья при производстве кондитерских изделий

4.5 Мероприятия, направленные на увеличение сроков годности кондитерских изделий

4.6 Порядок разработки и освоения новых видов продукции, составлении НД

4.7 Метрологическое обеспечение, стандартизация и сертификация продукции

4.8 Учет и технологический контроль при производстве кондитерских изделий

4.9 Автоматизация производственного процесса

4.10 Архитектурно-строительная часть

4.11 Санитарно-техническая часть

4.12 Теплотехнический расчет

4.13 Электротехническая часть

4.14 Безопасность и экологичность проекта

4.15 Экономический расчет

5 Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

5.1 План на отметке +0.000 – 1 лист

5.2 План на отметке +4.800 – 1 лист

5.3 План на отметке +9.600 – 1 лист

5.4 Принципиальная технологическая схема производства конфет – 1 лист

5.5 Принципиальная технологическая схема производства мармеладных изделий – 1 лист

5.6 Автоматизация участка производства мармелада – 1 лист

5.7 Параметрическая схема производства шоколада с начинками– 1 лист

6. Консультанты по разделам ВКР (с указанием разделов)

6.1 Архитектурно – строительная часть

6.2 Электротехническая часть

6.3 Экономическая часть

6.4 Автоматизация

6.5 Безопасность и экологичность проекта

7 Дата выдачи задания на выполнение ВКР

Руководитель ___________________

Задание принял к исполнению ___________________

^{(Подпись, дата) (Инициалы, фамилия)}

Содержание

Введение

1 Технико-экономическое обоснование строительства фабрики

1.1 Резюме

1.2 Описание отрасли и предприятия

1.3 Характеристика услуг и продукции

1.4 Конкуренция и конкурентное преимущество

1.5 План маркетинга

1.6 Оценка рисков

2 Технологическая часть

2.1 Обоснование и выбор технологических линий производства

кондитерских изделий

2.2 Выбор внутригруппового ассортимента

2.3 Пересчет на незавершенную продукцию

2.4 Расчет расхода сырья и полуфабрикатов, поступающих «со стороны»

2.5 Расчет расхода полуфабрикатов собственного производства

2.6 Расчет потребности цеха в таре и вспомогательных материалах

2.7 Расчет площади складов, сырья, готовой продукции, вспомогательных

материалов и тары

2.8 Подбор и расчет технологического оборудования

3 Описание фабрики

3.1 Хранение сырья

3.2 Подготовка сырья к производству

3.3 Производство полуфабрикатов

3.4 Описание работы производственных цехов

3.4.1 Поточно-механизированная линия производства отливных

конфет с формующим агрегатом «Винклер и Дюннебир»

3.4.2 Поточно-механизированная линия производства пралиновых

конфет ШПФ-22

3.4.3 Поточно-механизированная линия производства конфет типа

«Золотая нива»

3.4.4 Поточно-механизированная линия производства формового

мармелада А2-ШЛЖ

3.4.5 Поточно-механизированная линия производства желейного

мармелада Апельсиновые и лимонные дольки» А2-ШЛД

3.4.6 Поточно-механизированная линия производства желейного

мармелада отливкой в сахар

4 Использование нетрадиционных видов сырья при производстве кондитерских изделий.

5 Мероприятия, направленные на увеличение сроков годности кондитерских

изделий

6 Порядок разработки и освоение новых видов продукции, составление НД

7 Метрологическое обеспечение, стандартизация и сертификация продукции

8 Учет и технологический контроль при производстве кондитерских изделий

Применение микропроцессорной техники

9 Автоматизация производственного процесса

9.1 Описание технологического процесса

9.2 Выбор параметров контроля и управления процессом

9.3 Описание схем контроля и сигнализации

10 Архитектурно-строительная часть

10.1 Характеристика района строительства

10.2 Характеристика объемно-планировочных решений

10.3 Описание строительных конструкций

10.4 Отделка помещений

11 Санитарно-техническая часть

11.1 Вентиляция

11.1.1 Расход воздуха

11.1.2 Определение потерь тепла с вентиляционным воздухом

11.1.3 Расчет и подбор калориферов

11.1.4 Определение мощности электродвигателя привода вентилятора

11.2 Отопление

11.3 Водоснабжение

11.4 Канализация

12 Теплотехнический расчет

12.1 Теплоснабжение

12.2 Холодоснабжение

13 Электротехнический расчет

13.1 Общая характеристика электроснабжения

13.2 Определение категории помещения

13.3 Расчет электрической силовой нагрузки

13.4 Расчет осветительной нагрузки

13.5 Трансформаторные подстанции

13.6 Расчет компенсационного устройства

13.7 Определение годового расхода электрической энергии и ее стоимости

13.8 Расчет технико-экономического показателей предприятия

14 Безопасность и экологичность проекта

14.1 Безопасность в производственной среде

14.1.1 Физические опасные и вредные факторы

14.1.2 Химические опасные и вредные производственные факторы

14.1.3 Биологические опасные и вредные производственные факторы

14.1.4 Психофизиологические факторы

14.2 Экологическая безопасность проекта

14.3 Защита работающих и материальных ценностей при возникновении

чрезвычайных ситуаций

15 Экономический расчет

15.1 План производства

15.1.1 Годовой режим работы предприятия

15.1.2 Расчет объема производства и реализации продукции

15.2 План материально-технического обеспечения и капитальных вложений

15.2.1 Планирование потребности сырья и основных материалов

15.2.2 Планирование потребности топлива и электроэнергии

15.2.3 Планирование капитальных вложений

15.3 Расчет численности промышленно-производственного персонала

15.3.1 Расчет численности промышленно-производственного персонала

и вспомогательного производств

15.3.2 Организационная структура предприятия

15.4 Финансовый план и оценка проекта

15.4.1 Расчет издержек производства продукции

15.4.2 Расчет основных показателей производственно-хозяйственной

деятельности

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Введение

В последние несколько лет рынок кондитерской продукции стабильно развивается. В настоящее время в нём существует жёсткая конкуренция, что заставляет кондитеров использовать разные способы завоевания определённых его сегментов.

В 2004 г. выработано 2239,6 тыс. т кондитерских изделий, что на 3 % превышает уровень 2003 г. В целом кондитерская отрасль характеризуется как успешно функционирующее звено агропромышленного комплекса. В отрасли проводится целенаправленная работа по оптимизации ассортимента в сторону увеличения мучных, сахаристых, диетических изделий, как традиционно производимых, так и совершенно новых, идёт внедрение современных инновационных технологий, упаковки новых видов, повышается качество кондитерской продукции.

Современные кондитерские предприятия должны отличаться наиболее прогрессивными технологическими процессами, комплексной механизацией и автоматизацией производства, погрузочно-разгрузочных работ, улучшением условий труда, высоким качеством готовых изделий, расширением их ассортимента и снижением себестоимости продукции.

Конфеты в общем выпуске сахарных кондитерских изделий занимают около 30 %, их ассортимент насчитывает свыше 500 наименований.

Конфеты обладают высокой пищевой ценностью благодаря использованию для их изготовления сахара, патоки, молока, жиров, орехов и др. Они относятся к высокорецптурным изделиям и отличаются значительной калорийностью (до 1700 кДж/100 г).

В зависимости от состава и способа изготовления конфетные массы и готовые изделия подразделяются на помадные, молочные, фруктовые, пралиновые, сбивные и др. Разнообразный вкус и аромат придают различные добавления: фруктово-ягодные припасы, растертые и дробленные ядра орехов, молоко сливки, жиры, мед, цукаты, пищевые кислоты, ароматические вещества [1].

Мармеладные изделия можно смело отнести к любимым и доступным лакомствам. Их особенность – использование в основе натуральных компонентов (фруктово-ягодные пюре). Фрукты и ягоды содержат пищевые волокна (целлюлозу, гемицеллюлозу, пектиновые вещества), которые полностью сохраняются в мармеладных изделиях. Пищевые волокна способны выводить из организма человека радионуклиды, тяжёлые металлы. Поэтому мармеладные изделия относят к лечебно-профилактическим продуктам питания. Калорийность изделий 1250 Дж на 100 г. Мармеладные изделия имеют студнеобразную структуру и поэтому отличаются высокой усвояемостью и ценными вкусовыми и диетическими свойствами.

Кроме фруктово-ягодных мармеладов вырабатывают желейные мармелады. Они также имеют студнеобразную структуру. Для их изготовления используют специальные студнеобразующие вещества, выделенные из морских водорослей (агар, фурцелларан, агароид). Кроме того могут использоваться сухой пектин модифицированный крахмал.

1 Технико-экономическое обоснование строительства фабрики

1.1 Резюме

Основным видом деятельности проектируемой кондитерской фабрики является выпуск мармеладных изделий и конфет. Планируемая мощность предприятия 3,5 тыс. т. в год конфет и 8 тыс. т в год мармеладных изделий позволит полностью удовлетворить потребностям в данном виде продукции населения города Лиски и других городов Воронежской области. При строительстве нового здания предусматривается его дальнейшую реконструкцию, расширение производства. Планируется экспорт за границу.

Строительство нового кондитерского предприятия ЗАО «Сладости Черноземья» и внедрение его продукции на уже существующий рынок жесткой конкуренции будет успешным, если предприятие сумеет завоевать симпатии покупателей. Для этого продукцию должны отличать такие потребительские качества, как полезность, свежесть, качество, упаковка и доступная цена.

Основная задача, которая стоит перед ЗАО «Сладости Черноземья» - насыщение рынка кондитерскими изделиями и укрепление завоеванных позиций с помощью расширения ассортимента производственной продукции:

- составить весомую конкуренцию существующим предприятиям;

- сокращение времени оборота;

- расширение клиентурной базы.

Целью проекта является разработка линий производства конфет пралиновых и помадных глазированных. После реконструкции кондитерская фабрика начнет работать в полную мощность, планируется расширить ассортимент выпускаемой продукции, наладить выпуск продукции, обеспечивающий разнообразный рацион питания и обогащение продукции функциональными добавками, обеспечить безопасность и доступность для всего населения.

Таким образом, план необходимых мероприятий выглядит следующим образом:

- разработка новых видов продукции;

- сохранение низких отпускных цен на продукцию;

- стабильная рентабельность;

- сохранение стабильности качества продукции кондитерской фабрики;

- расширение клиентурной базы в пределах города и области;

- организация четкой обратной связи с клиентами;

- обеспечение динамики развития конкурентных преимуществ;

- продвижение продукции всеми доступными рекламными средствами.

1.2 Описание отрасли и предприятия

Кондитерская промышленность является важной отраслью пищевой индустрии. Вырабатывает изделия высокой калорийности и хорошей усвояемости. Потребление населением кондитерских изделий составляет 5,7 % от всех потребляемых продуктов питания.

Кондитерская промышленность России включает 1400 предприятий, в том числе 127 кондитерских фабрик (70 из них - предприятия средней и большой мощности) и более 1200 кондитерских цехов при хлебозаводах и пищекомбинатах [2].

Причинами спада производства кондитерских изделий является общий кризис в экономике страны, низкие доходы населения и, как следствие, низкая покупательная способность, снижение потребления продуктов питания, а также низкий технический уровень производства на многих предприятиях.

Высокая цена также является причиной падения производства кондитерских изделий.

В себестоимости кондитерской продукции 80-90 % составляет стоимость сырья и материалов, последние и определяют цены на кондитерские изделия. Повышение цены на кондитерские изделия - наличие при сбыте изделий множества посредников между производителем и потребителем. Многие предприятия модернизировали свои сбытовые структуры, приобрели магазины, торговые точки, увеличили представительства в областях и регионах.

В 2003 г. кондитерская промышленность обеспечила прирост производства (23,2 %), первую очередь, вследствие увеличения спроса покупателей на отечественную продукцию как более дешевую и качественную, а также из-за значительного падения объема импорта кондитерских изделий.

Плюсом в работе кондитерского производства за последние 8 лет является улучшение ассортимента продукции, увеличение ее объема продукции - конфет, карамели, шоколада, крекера, вафель, галет, сувенирной продукции [3].

При трудностях, связанных с обеспечением сырьем, сбытом продукции, с высокими ценами на нее, наличие большого количества импортных кондитерских изделий, дальнейшее развитие производства направлено на:

- быстрое техническое перевооружение;

- внедрение в производство местного и нетрадиционного сырья с целью экономии импортного, создание новых технологий:

- применение высокопроизводительных и автоматизированных линий с компьютерным управлением;

- улучшение качества упаковочных материалов;

- усовершенствование ассортимента выпускаемой продукции с учетом спроса на рынке;

- увеличение срока годности изделий;

- увеличение производства изделий, завернутых в этикетки или расфасованных в красочные коробочки;

- разработка и внедрение технологий кондитерских изделий для детского питания разных возрастных групп;

- освоение технологий изделий диабетического, лечебно-профилактического назначения, повышающих устойчивость организма в неблагоприятных экологических условиях.

К основным видам кондитерских изделий относятся: карамель, конфеты, шоколад, мучные кондитерские изделия, пастило-мармеладные изделия, восточные сладости.

Объем выпуска карамели, конфет, пастиломармеладных изделий в России составил 270-350 тыс. т/г, восточных сладостей- 190-200 тыс. т/г, шоколада - 20-130 тыс. т/г. Выпуск мучных кондитерских изделий составляет 300-350 тыс. т/г, в настоящее время имеются тенденции к их росту. Отечественное производство наиболее развито в этом спектре, существуют большие перспективы развития, ожидается увеличение западных инвестиций в него [4].

Как видно из вышесказанного, кондитерская промышленность является одной из наиболее выгодных и перспективных отраслей отечественной пищевой индустрии.

В составе предприятия 8 поточных линий по выпуску помадных, пралиновых и куполообразных конфет, формового мармелада, а также «Апельсиновых и лимонных долек».

Производство работает в две смены. Предприятие оснащено современным оборудованием.

ЗАО «Сладости Черноземья» имеет один склад хранения сырья. Он расположен на территории самого предприятия. Ввоз сырья и вывоз продукции осуществляется автотранспортом.

Сырьё на фабрику поставляют как предприятия г. Лиски и Воронежской области, так и ближнего и дальнего зарубежья.

К положительным сторонам местонахождения предприятия относятся доступность рабочей силы, близость к потребителям, источникам сырья, широкие транспортные возможности.

1.3 Характеристика услуг и продукции

Многие кондитерские изделия являются питательными продуктами длительного хранения, том числе конфеты, отличающиеся высокой калорийностью, которая колеблется, в зависимости от вида изделий, в пределах от 1200 до 2400 кДж/100 г. На ряду с традиционным производством преобладает группа диетического и профилактического мармелада, такого как йодированный мармелад, мармелад с использованием облепихового шрота, витаминизированный, мармелад на фруктозе и др.

Они содержат необходимые человеку для нормальной жизнедеятельности пищевые вещества. Это – белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины и пищевые волокна. Они приятны на вкус, хорошо усваиваются. Уровень потребления кондитерских изделий зависит от уровня жизни и составляет от 20 % и более. В развитых странах 22-25 %. У нас в стране до 16 %. Поэтому продукция кондитерской отрасли пользуется большим спросом. За счет кондитерских изделий, а также других продуктов дневная потребность человека в пище удовлетворяется на 1/3; в жизненной энергии на 30-40 %; в витаминах группы В на 50-60 %. Питательная ценность зависит от рецептурного состава, степени переработки, сочетания с другими продуктами. Таким образом, одной из основных задач кондитерских фабрик является выработка изделий со сбалансированной энергетической и питательной ценностью, рациональное ведение технологического процесса, максимальное сохранение всех полезных веществ в готовых изделиях.

Выпускаемая продукция:

-помадные конфеты ( «Ромашка», «Буревестник», «Цитрон», «Северянка»);

-пралиновые конфеты ( «Маска», «Чародейка»);

-куполообразные конфеты («Трюфели», «Красная Москва»);

-формовой мармелад («Клюквенный», «Медовый», «Ежевичный», «Яблоко», «Вишня», «Лимонный», «Черная смородина»);

-«Апельсиновые и лимонные дольки».

За счет высокого качества продукция ЗАО «Сладости Черноземья» пользуется большим спросом на рынке. Основным его преимуществом является то, что в места оптовой и розничной торговли она поступает всегда свежей. В связи с этим необходимо расширять автопарк фабрики. Современные упаковочные автоматы позволяют герметично и качественно упаковать готовое изделие перед подачей в торговую сеть. Кондитерские изделия вырабатываются из натурального сырья по классической технологии с учетом новейших тенденций.

1.4 Конкуренция и конкурентное преимущество

Современный рынок кондитерских изделий, характеризующийся высоким уровнем конкуренции, заставляет предприятия оперативно реагировать на изменение спроса, подчиняться его потребностям. Необходимость реализации связанных с этим проблем обязует решать комплекс задач, важнейшей из которых является обеспечение конкурентоспособности.

Конкурентоспособность предприятия, как правило, показывает его приспособляемость на рынке в течение длительного периода, а конкурентоспособность продукции – ее возможность соперничать на рынке в определенный промежуток времени. Конкурентоспособное предприятие в состоянии не только выпускать изделия, которые по характеристикам качества и цене превосходят продукцию соперников, но и противостоять аналогичным товаропроизводителям с позиции финансово-экономических показателей, имиджа и т.д.

К фабрике подходят автомобильные дороги, и близость расположения железной дороги является одним из основных плюсов предприятия. В здании Кондитерской фабрики находится научно-исследовательская лаборатория, где проводятся исследования по улучшению качества выпускаемой продукции сотрудниками Воронежской технологической академии.

Отрицательной стороной данного проекта является дорогостоящее оборудование, но за счет высокой производственной мощности можно добиться быстрой окупаемости оборудования за счет регулирования объема выпуска готовой продукции. Можно рассмотреть вариант покупки оборудования находившегося в эксплуатации. Это позволит снизить затраты на оборудование и себестоимость готовых изделий.

Основные преимущества производимых фабрикой кондитерских изделих по сравнению с конкурентами:

- высокое качество предлагаемой продукции, а также ее многообразие и оригинальность;

- предусмотрена быстрая реализация по г. Лиски и Воронежской области, а также Украине.

- предложение кондитерских изделий по ценам ниже конкурентов, а также гибкую систему скидок для крупнооптовых покупателей.

Сейчас производством кондитерских изделий (конфеты, мармелад) занимаются 2 кондитерских фабрики, расположенные в г. Воронеже, работающих в 2 смены и 1 кондитерский цех. Выпускаемая продукция – помадные и пралиновые конфеты, пастильно-мармеладные изделия, карамель и мучные кондитерские изделия, пользующиеся наибольшим спросом. Оборудование кондитерских фабрик достаточно изношено, требует значительных вложений. Цену на продукцию устанавливают сами предприниматели, включая в нее значительные накладные расходы.

ЗАО «Сладости Черноземья» станет ярким представителем предприятий, которые соответствуют определению: «высокое качество – низкая цена». Начальное производство широко покупаемых изделий небольшой массы обеспечит с одной стороны – реальную цену, а с другой – окупаемость затрат на производство, вследствие гарантированного спроса.

К сожалению, отдельные производители и фирмы-посредники для достижения прибыли используют зачастую методы недобросовестной конкуренции: демпинговые цены, установление контроля над деятельностью конкурента, ложная информация или реклама, нарушение норм, стандартов.

Таким образом, в современных условиях для весомой конкуренции необходимо приобретение современного оборудования, которое обеспечит стабильное качество кондитерских изделий. Упаковка с маркировкой завода-изготовителя обеспечит увеличение срока хранения и санитарно-гигиеническую безопасность изделий, возможность быть узнаваемым у потребителя.

Таблица 1.1 – Критерии оценки слабых и сильных сторон предприятия и конкурентов (по 5-ти балльной системе)

1.5План маркетинга

Продукция кондитерской фабрики предназначена для всех потребителей, независимо от возраста, пола и т. д. В настоящее время рынок кондитерских изделий функционирует постоянно независимо от времени года, уровня спроса, экономической ситуации в стране. Исследование рынка может быть таким же сложным, дорогим и длительным, как и научное исследование, и создание самого товара. Однако производить вслепую, без знания рынка – значит заранее обречь себя на неудачу. Предприятие, прежде всего должно определить потенциал рынка, а также ту долю рынка, которая уже занята конкурентами.

Маркетинговые исследования показали, что важнейшими критериями при покупке кондитерских изделий являются: свежесть (25 %), вкус (18 %), внешний вид (17 %), полезность(16 %), цена (15 %), упаковка (9 %).

Исследованы предпочтения места покупки кондитерских изделий:

- 60 % предпочитают покупать кондитерские изделия в магазинах;

- 29 % покупают в киосках;

- остальная часть населения приобретает на рынке ( 9%) и в других местах (2 %).

Кроме этого выяснили, что наиболее важным фактором при покупке кондитерских изделий 50 % респондентов называют качество, 36 % - близость магазина, 10 % - цену и только 4 % называют имя производителя.

Перед ЗАО «Сладости Черноземья» стоит задача выйти на рынок кондитерских изделий с принципиально новым товаром, при этом данный сегмент отличает невысокий доход покупателей, поэтому основной упор в реализации продукции должен делаться на низкие цены при увеличении качества продукции.

Для вступления на рынок предприятие делает основной упор в маркетинговой стратегии на проведение рекламной компании. От этого зависит успех продвижения товара.

Реализация рекламы осуществляется через:

- вывески в точках розничной торговли, которые изготавливаются

собственными силами;

- реклама в средствах массовой информации;

- реклама на упаковке продукции;

- реклама на транспортных средствах.

Распространение информации о товаре необходимо начать за 2 недели до начала выпуска. Затем в течение одного года необходимо постоянно поддерживать в сознании потребителей заинтересованность в данном продукте, в связи с чем, реклама будет появляться постоянно, но реже.

Поставки товаров производятся по договорам поставок, в которых указывается, к какому сроку требуется произвести поставку товара. В зависимости от заключенного договора оплата варьируется от 100 % предоплаты до оплаты по факту поставки. В основном продукция реализуется менеджерами данного предприятия, непосредственно посредниками.

Таким образом, завоевание рынка необходимо проводить путем расширения ассортимента кондитерских изделий; за счет усиленного продвижения с помощью рекламной компании уже разработанных видов продукции. Необходимо постоянно повышать качество и эффективность маркетингово-сбытовой деятельности.

1.6 Оценка рисков

Деятельность предприятия, направленная на извлечение прибыли, изначально несет в себе риск, вызываемый многовариантностью решения задач в обстановке неопределенности внутренней среды по отношению к предприятию и следовательно, не обеспечивает однозначного результата. Процесс анализа риска представляет собой алгоритм: ситуация риска – осознание риска – виды риска – факторы и причины – меры минимизации.

Определим перечень возможных рисков по стадиям проекта. На подготовительной стадии возможен риск, связанный с отношением местных властей, что может повлечь введение ими дополнительных ограничений, осложняющих реализацию проекта.

На стадии строительства проект может быть подвержен непредвиденным затратам, в том числе из-за инфляции, что может привести к увеличению объема заемных средств. Кроме того, недостатки проектно-изыскательских работ могут увеличить стоимость строительства и привести к затяжке с вводом мощностей. Увеличение сроков строительства может произойти вследствие несвоевременной поставки комплектующих.

Социальные риски: трудности с набором квалифицированной рабочей силы, отношение местных властей, недостаточный уровень зарплаты, квалификация кадров, социальная инфраструктура. Данный вид рисков может привести к увеличению затрат на комплектование, дополнительным затратам на выполнение требований властей, текучести кадров и снижению производительности, снижению ритмичности, росту брака, увеличению аварий и росту непроизводственных затрат.

Экологические риски: поскольку ЗАО «Сладости Черноземья» находится на территории г. Лиски, то увеличатся выбросы в атмосферу и сбросы в воду, что приведет к увеличению затрат на очистные сооружения и экологическую экспертизу проекта.

Наиболее значимыми изменениями в отрасли могут быть изменения цен на используемое сырьё. Однако, эти риски не окажут существенного влияния на деятельность предприятия, так как повышение цен на сырьё в значительной мере компенсируется изменением цен на готовую продукцию, и эти изменения произойдут во всей отрасли.

2 Технологический расчет

2.1 Обоснование и выбор линий по цеху

Для выполнения технологического расчета при проектировании кондитерского цехов, имея данные о суточной выработке, рассчитываем сменную и годовую выработку кондитерских изделий по каждой группе.

Годовой фонд рабочего времени оборудования по кондитерской промышленности для определения годовой мощности в условиях пятидневной прерывной рабочей недели и средней продолжительности смены 7,8 ч принимается на обезличенный год.

Таблица 2.1 – Режим работы предприятия и групповой ассортимент

Для производства конфет используем поточно-механизированые линии фирмы «Винклер и Дюннебир», ШПФ-22 и А2-ШЛЕ. Для произволства мармелада – поточно-механизированные линии производства формового мармелада А2-ШЛЖ, А2-ШЛД типа «Апельсиновые и лимонные дольки» и отливкой в сахар. Выбор этих линий, прежде всего связан с их производительностью и выпуском подходящей продукции.

Эти линии являются автоматизированными, что сокращает количество работников, обслуживающих линию, а это в свою очередь отражается на себестоимости готовых изделий. Кроме того, автоматизация производстваспособствует получению изделий более высокого качества.

Таблица 2.2 – Выбор технологических линий ведущего оборудования

2.2 Выбор внутригруппового ассортимента

Для выполнения технологического расчета выбрали 2-4 сорта изделий от каждой группы, вырабатываемых на однотипном оборудовании. Общий ассортимент двух цехов включает 16 наименований изделий. При выборе ассортимента учитывали используемое сырье, форму изделий, способы отделки, завертки и расфасовки (табл. 2.3).

Таблица 2.3 – Выбор ассортимента по конфетному цеху

2.3 Пересчет на незавернутую продукцию

В технологическом расчете конфетного цеха необходимо произвести пересчет готовой (товарной) продукции выбранного ассортимента на незавернутую (табл. 2.4). Такой пересчет производится для товарной весовой продукции с поштучной заверткой. Количество заверточных материалов выбранного ассортимента зависит от вида завертки и размера изделий, т.е. количества штук готовых изделий в кг.

Таблица 2.4 – Пересчет на незавернутую продукцию по конфетному цеху

2.4 Расчет расхода сырья и полуфабрикатов, поступающих «со

стороны»

Расход сырья на 1 т изделий для конфетного и мармеладного цехов брали из рецептур, а затем рассчитывали необходимое количество каждого вида сырья на сменную выработку продукции (табл. 2.5, 2.6).

2.5 Расчет расхода полуфабрикатов собственного производства

Этот расчет необходим для подбора оборудования при получении полуфабрикатов и транспортировании их, для расчета емкостей для их промежуточного хранения. Результаты расчета представлены в таблицах 2.7, 2.8.

Расчет полуфабрикатов для конфет «Ромашка»:

Масса начального полуфабриката G_Н в натуре, кг:

, (2.1)

где G_К – масса конечного полуфабриката в натуре, кг;

СВ_К – содержание сухих веществ в конечном полуфабрикате, %;

СВ_Н – содержание сухих веществ в начальном полуфабрикате собственного производства, %.

СПМС:

кг.

Расчет полуфабрикатов для конфет «Буревестник»:

СПМС:

кг.

Расчет полуфабрикатов для конфет «Цитрон»:

СПС:

кг.

Расчет полуфабрикатов для конфет «Маска»:

Сахарная пудра:

На приготовление 1 т сахарной пудры расходуется 1003 кг сахара-песка

1000 кг — 1003 кг

359,9 кг — х кг

х=360,98 кг

Смена – 1045 кг;

Сутки – 2090 кг.

Орех кешью жареный:

На приготовление 1 т жареного ореха расходуется 1,053 т сырого ореха

1000 кг — 1053 кг

93,5 кг — х кг

х=98,5 кг

Смена – 285,2 кг;

Сутки – 570,4 кг.

Расчет полуфабрикатов для конфет «Чародейка»:

Сахарная пудра:

1000 кг — 1003 кг

346 кг — х кг

х=347 кг

Смена – 1004,6 кг;

Сутки – 2009,2 кг.

Орех кешью жареный:

1000 кг — 1053 кг

34,7 кг — х кг

х=36,5 кг

Смена – 105,7 кг;

Сутки – 211,4 кг.

Расчет полуфабрикатов для конфет «Трюфели»:

Сахарная пудра:

1000 кг — 1003 кг

484,6 кг — х кг

х=486,1 кг

Смена – 444,3 кг;

Сутки – 888,6 кг.

Расчет полуфабрикатов для конфет «Красная Москва»:

Сахарная пудра:

1000 кг — 1003 кг

20,3 кг — х кг

х=20,4 кг

Смена – 18,6 кг;

Сутки – 37,4 кг.

Ядро миндаля жареное:

1000 кг — 1053 кг

248,4 кг — х кг

х=261,6 кг

Смена – 239,1 кг;

Сутки – 478,2 кг.

Расчет полуфабрикатов мармелада «Клюквенный»:

Мармеладная масса:

кг.

Расчет полуфабрикатов мармелада «Медовый»:

Фруктовая мармеладная масса:

кг.

Расчет полуфабрикатов мармелада «Ежевичный»:

Фруктовая мармеладная масса:

кг.

Расчет полуфабрикатов мармелада «Яблоко»:

Мармеладная масса:

кг.

Расчет полуфабрикатов мармелада «Вишня»:

Мармеладная масса:

кг.

Расчет полуфабрикатов мармелада «Лимонный»:

Мармеладная масса:

кг.

Расчет полуфабрикатов мармелада «Черная смородина»:

Мармеладная масса:

кг.

Расчет полуфабрикатов мармелада «Апельсиновые и лимонные дольки»:

Мармеладная масса:

кг.

2.6 Расчет потребности цеха в таре и вспомогательных материалах

К вспомогательным относятся материалы, идущие на завертку и упаковку кондитерских изделий. Нормативный расход этих материалов на 1 т готовой продукции принимаем по нормам технологического проектирования предприятий кондитерской промышленности.

Используя данные о виде завертки, упаковки и расходе заверточных и упаковочных материалов на 1 т готовой продукции, рассчитали потребность конфетного (табл. 2.9) и мармеладного (табл. 2.10) цехов во вспомогательных материалах в смену.

Таблица 2.9 – Расчет потребности вспомогательных материалов по

конфетному цеху

Таблица 2.10 – Расчет потребности вспомогательных материалов по

мармеладному цеху

При расчете потребности цеха в таре и выборе ее видов (табл. 2.11) руководствовались действующими государственными стандартами и стремились к минимальному количеству видов тары, что упрощает распределение и транспортирование тары по производственным цехам.

Наиболее распространенный вид наружной тары для кондитерских изделий – ящик (короб) из гофрированного картона и фанеры.

Определяя потребное количество гофрокоробов, кг, принимаем среднюю массу одного короба 0,5 кг.

Таблица 2.11 – Расчет потребности в таре по конфетному и мармеладному цехам

Полученные результаты используются при расчете площади склада для хранения нормативного запаса вспомогательных материалов.

2.7 Расчет площади складов сырья, готовой продукции,

вспомогательных материалов и тары

Запасы сырья на складах кондитерских предприятий необходимы для обеспечения бесперебойного выпуска кондитерских изделий в заданном количестве и ассортименте. Недостаточные запасы сырья приводят к простоям в работе. Сверхнормативные запасы сырья уменьшают оборачиваемость средств предприятия, вызывают лишние потери при длительном хранении и требуют дополнительных складских площадей.

Для расчета площади складов (табл. 2.12, 2.13, 2.14) берем из норм технологического проектирования предприятий кондитерской промышленности нормы хранения, сут., а также количество сырья на 1 мІ, т.

Таблица 2.12 – Расчет складов сырья

Складирование тароупаковочных материалов, за исключением материалов в рулонах, должно производиться укрупненными единицами – пакетами, сформированными на поддонах. Площадь склада тароупаковочных материалов определяют из расчета 30-суточного запаса с учетом норм укладки количества грузов (т) на 1 м² площади (табл. )

Таблица 2.13 – Расчет складов вспомогательных материалов и тары

Площадь склада для хранения готовой продукции определяется из расчета необходимого запаса и норм укладки ее на 1 м² площади пола с учетом проездов (табл. 2.14)

Таблица 2.14 – Расчет склада готовой продукции

2.8 Подбор и расчет технологического оборудования.

На основе технологической схемы и расчета сырья подбираем технологическое оборудование на все стадии производства. Исходными данными для этого являются сменные расходы сырья и полуфабрикатов. Данные об оборудовании представлены в таблице 2.15.

Таблица 2.15 – Подбор и расчет технологического оборудования

Расчет склада бестарного хранения сырья.

Нормируемый запас сырья:

(2.2)

где М_СУТ - суточный расход сырья, кг/сут;

n_х – нормируемый срок хранения сырья, сут.

Для сахара-песка:

т.

Для патоки:

т.

Для пюре:

т.

Для подварки:

т.

Необходимый объем V,мі, хранения сырья:

(2.3)

где δ – объемная масса сырья, т/мі.

Для сахара-песка:

м³ .

Для патоки:

м³ .

Для пюре:

м³ .

Для подварки:

м³ .

Количество емкостей для хранения:

(2.4)

где V_б – объем выбранной емкости, мі.

Для сахара-песка:

шт.

Для патоки:

шт.

Для пюре:

шт.

Для подварки:

шт.

Расчет количества заверточных автоматов.

Производительность заверточного автомата G, кг/ч, находим по формуле:

(2.5)

где n₁ - число рабочих циклов машины;

K₁ - коэффициент, учитывающий возвратные отходы при завертке (0,97-0,99);

K₂ - коэффициент использования машины (0,9 – 0,95);

n – количество изделий в 1 кг, шт.

Для помадных конфет (ЕУ-7):

кг/ч.

Для пралиновых конфет (ЕУ-7):

кг/ч.

Для куполообразных конфет (ЕФ-4):

кг/ч.

Сменная производительность одного заверточного автомата G_см.а. , кг/смену:

. (2.6)

Для помадных конфет:

кг/смену.

Для пралиновых конфет:

кг/смену.

Для куполообразных конфет:

кг/смену.

_{Количество заверточных автоматов N , шт:}

(2.7)

где G_{см.линии} – производительность линии, кг/смену.

Для помадных конфет:

шт.

Для пралиновых конфет:

шт.

Для куполообразных конфет:

шт.

Таблица 2.6 – Расчет расхода сырья и полуфабрикатов, поступающих «со стороны»

Таблица 2.5 – Расчет расхода сырья и полуфабрикатов, поступающих «со стороны»

Таблица 2.7 – Расчет расхода полуфабрикатов собственного производства

Таблица 2.8 – Расчет расхода полуфабрикатов собственного производства

3 Описание работы цеха

3.1 Хранение сырья

Сырье, хранящееся на складах конфетного цеха, различается по своим физико-техническим свойствам и требует разных условий при хранении.

Сахар-песок хранится бестарным способом в силосах. Доставляются сахаровозом и через приемный щиток ХЩП-2 (1) при помощи пневмотранспорта подаются в силоса для хранения (2). В складе хранения сахара-песка необходимо поддерживать относительную влажность воздуха не выше 60 %. Это должно быть хорошо проветриваемое, отапливаемое помещение.

Орехи поступают и хранятся в мешках по 50 кг или в герметически упакованной таре. Склад орехового сырья должен быть сухим, светлым и оборудован установкой для кондиционирования воздуха, обеспечивающий температуру 10 – 15 ^о С и относительную влажность воздуха не более 70 %.

В складе скоропортящегося сырья поддерживается температура 0 - 4 ^о С и относительная влажность воздуха не более 70 %. Там хранятся жиры (маргарин, масло сливочное, кондитерский жир, кокосовое масло) в гофрокоробах массой 20 кг. Сгущенное молоко поступает в алюминиевых флягах.

Сухое молоко – в бумажных мешках с полиэтиленовыми вкладышами массой 20 – 25 кг.

Какао порошок привозится и хранится в крафт-мешках массой по 20-25 кг, а шоколадная глазурь – в картонных коробках с полиэтиленовыми вкладышами массой по 20-25 кг. Хранят в чистых, сухих, светлых, хорошо проветриваемых складах при температуре 18±3 ^о С и относительной влажности воздуха не более 75 %. Молочная кислотапоступает и хранится в полиэтиленовых канистрахмассой нетто 11,5 кг, ароматизаторы и эссенции – в полиэтиленовых канистрах по 8-10 кг. Хранят их в закрытых затемненных помещениях при температуре не выше 25 ^о С.

Фруктово-ягодное сырье (пюре, подварка) поступает на предприятие в цистернах. Сырье хранится бестарно в емкостях ССЭн-20-5-30. Температура в помещении для хранения должна быть не выше 6-8 ^о С, а относительная влажность воздуха 70-80 %. Патока хранится в цистерне, которая оборудована змеевиками для подогрева патоки (t=55-60 ^о С ) с целью снижения ее вязкости. Патока хранится в том же помещении, что и пюре.

3.2 Подготовка сырья к производству.

Сырье, необходимое для производства кондитерских изделий, подвергается предварительной обработке. Обработка заключается в очистке сыпучего сырья (сахара-песка, орехов) от примесей, измельчении некоторых видов сырья для придания им новых свойств и интенсификации производственных процессов. Прошедшее предварительную обработку, сырье дозируется для получения различных рецептурных смесей.

Подготовка сахара-песка к производству заключается в следующем: сахар-песок из роторного питателя, расположенного под силосом ХЕ-176 при помощи пневмотранспорта подается в приемный силос (3), откуда поступает на просеивание в просеиватель «Тарар» (4). Просеивание ведется через металлические сита с ячейками размером не более 2 мм. В сахаре-песке могут содержатся мелкие частицы ферромагнитных примесей, для отделения которых применяют магнитные уловители. Далее сахар-песок направляется в автоматические весы АВ-50 МК (5), где происходит учет и контроль сырья. Подготовленный таким образом сахар-песок поступает в производственный бункер (6), откуда далее передается на производственные нужды.

Мешки с ядрами орехов и разным сыпучим сырьем должны быть предва-

рительно очищены, с поверхности щеткой и вспороты по шву. Концы и обрывы шпагата после вскрытия мешков должны собираться в специальный сборник и удалятся с производства. Остатки сырья удаляются легким встряхиванием опорожненных мешков с их внутренней поверхности в вывернутом виде с распоротым швом вверх.

Подготовка ядра ореха заключается в следующем: орехи очищают от посторонних примесей вручную на сортировочном столе. Для удаления оболочки ядра орехов обжаривают в цилиндрическом обжарочном аппарате (22) где из них удаляется излишняя влага, а под воздействием высокой температуры в результате биохимических реакциях появляются приятный вкус и аромат. Обжаренные орехи остывают в тележке (23), а затем их подают на измельчение в комбинированную мельницу МД-400 (24). Полученный тертый орех шестеренчатым насосом (13) идет на производство.

Для подготовки к переработке фруктово-ягодного сырья применяются шпарители, протирочные машины. Яблочное пюре подвергают десульфитации путем нагревания и перемешивания в протирочной машине с последующим охлаждением до температуры 25-30 °С в дополнительной емкости.

При поступлении на фабрику сгущенного молока его подвергают анализу на кислотность. Из бочек сгущенное молоко перекачивается в промежуточную ёмкость, снабженную ситом с диаметром ячеек 1,5 мм, расположенную на весах. Сгущенное молоко фильтруется и поступает на производство. Молоко сухое предварительно разводят в воде.

Твердые жиры при распаковке коробов осматриваются, и в случае загрязнения слой удаляется. Перед использованием жир растапливается путем подогревания до температуры, близкой к точке плавления, в жиротопках — ёмкостях с рубашками, в которые поступает теплая вода из бойлера с терморегулятором. Сливочное масло после вскрытия коробки осматривается и используется непосредственно в производстве.

Поступающие на фабрику блоки шоколадной и белой глазури расплавляют

в температурных машинах при перемешивании до температуры 45 ^о С. Шоколадную глазурь темперирую в автоматической темперирующей машине ШТА (26). Глазурь поступает с температурой 45 ^о С, затем охлаждается до 29 ^о С. Это способствует образованию центров кристаллизации. Затем следует быстрый разогрев.

Какао-порошок просеивают через сито с диаметром ячеек 1 – 1,5 мм.

Ванильную пудру просеивают через сито с ячейками 1,5 – 2 мм.

Пищевые ароматизаторы и эссенции растворяют в воде при температуре 70 - 80 ^о С и фильтруют через сито с размером ячеек не более 0,5 мм.

3.3 Производство полуфабрикатов

Приготовление сиропов

На предприятии используются сахарный, сахаро-паточный, сахаро-паточно-молочный и агаро-сахаро-паточный сиропы.

Сахарные сиропы получают растворением сахара в воде, обычно при нагревании.

Сахаро-паточный и сахаро-паточно-молочный сиропы получают непрерывным способом. Непрерывное приготовлении сиропа осуществляется путем растворения кристаллов сахара в воде при добавлении патоки и сгущенного молока в непрерывно действующем смесителе и последующего растворения сахара-песка под давлением в змеевиковой варочной колонке. Сахар-песок поступает в бункер (28) шнекового дозатора, который подает его в смеситель (29). Сюда же двуплунжерные насосы непрерывно дозируют необходимое количество подогретой до 60 ^о С патоки и воду, подогретую до 70 ^о С. В смесителе при перемешивании и подогревании происходит частичное растворение сахара-песка, в результате чего смесь превращается в кашицу. Продолжительность перемешивания 2,5-3 мин. Сахаро-паточный раствор с температурой 60-65 ^о С насосом непрерывно перекачивается внутрь змеевика варочной колонки (31). Избыточное

давление внутри змеевика 0,45-0,55 МПа, избыточное давление внутри змеевика 0,17-0,2 МПа. Эти условия позволяют нагревать высоконцентрированнуюсахаро-паточную смесь до температуры 120-125 ^о С, обеспечивающей полное растворение кристаллов сахарозы в течение 1-1,5 мин. Готовый сироп поступает через пароотделитель (32) и фильтр в приемный сборник (33), при этом происходит выделение влаги и снижение температуры. Готовый сироп шестеренчатым насосом подается на приготовление помадной массы.

Приготовление помадной массы

Сахаро-паточный или сахаро-паточно-молочный сироп, сгущенное молоко, фруктово-ягодное пюре и другие компоненты, идущие на приготовление различных конфетных масс, подаётся по трубопроводам с центральных станций фабрики в расходные баки универсальной станции (27).

С помощью плунжерных насосов-дозаторов с регулируемым ходом плунжера сироп и другие компоненты перекачиваются в секционный смеситель (29) с паровым обогревом и лопастной мешалкой.

Из смесителя подготовленная рецептурная смесь подаётся насосом (30) в змеевиковую варочную колонку (31), где уваривается при давлении пара на 400-500 кПа до температуры:

- для сахарной помады – 116-120 ^о С;

- для молочной помады – 110-118 ^о С (снижение температуры уваривания необходимо во избежание пригорания молока к стенкам змеевика);

- для фруктовой помады – 124-130 ^о С.

- Уваренный сироп с массовой долей сухих веществ:

- для сахарной и фруктовой помады – 87-90 %;

- для молочной помады – 88-90 %,

проходит через пароотделитель (32) и затем поступает в помадосбивательную машину ШАЕ-800 (34).

Помадный сироп из приёмной воронки поступает в шнек сбивальной машины, где сбивается и охлаждается. Охлаждение помады регулируется подачей холодной воды в секции рубашки шнека с температурой не менее 12 ^о С, при этом происходит интенсивный процесс кристаллизации.

При выходи из машины, помадная масса должна иметь температуру:

- сахарная – 70-75 ^о С;

- молочная – 65-70 ^о С;

- фруктовая – 75-85 ^о С.

После сбивания масса поступает в сборник (35), из него подаётся в темперирующую машину М2-Т-250 (25) с мешалкой и пароводяным обогревом. В процессе темперирования в помадную массу добавляют другие рецептурные компоненты: эссенцию, кислоту, вино, подварки, масло и др., всё тщательно перемешивают в течение 15-20 минут.

Приготовление пралиновой массы

В смеситель (45) непрерывно дозируют орех тертый, часть какао-масла, сахар–песок, который проходит через молотковую дробилку (44) и загружается в виде сахарной пудры. Качество пралиновой массы зависит от степени дисперсности твердых частиц, которая должна составлять не менее 85 %. Для дальнейшего измельчения твердых частиц полученная масса обрабатывается на пятивалковой мельнице (46). После вальцевания ее загружают в смеситель (45), куда вносится оставшееся по рецептуре какао-масло и тщательно перемешивают в течении 10 – 20 минут при температуре 40 – 42 єС.

Шоколадная масса готовится также, как и пралиновая. Отличие в том, что вместо ореха тертого используется какао-тертое.

Приготовление мармеладной массы

Мармеладная масса готовится следующим образом. Сухой агар загружают в емкость с холодной водой на 1-2 ч для набухания. Набухший агар загружают в смеситель с рубашкой (3) и добиваются полного растворения его в воде. Затем сюда добавляют в нужных пропорциях сахар и патоку. Агаро-сахаро-паточный раствор фильтруют и уваривают в установке для уваривания (6). Из варочного аппарата масса поступает в пароотделитель (7). Конечная влажность мармеладной массы 30-34 %, температура массы на выходе 106-107 єС. Уваренная масса из пароотделителя поступает в темперирующую машину (8) [10].

3.4 Описание работы поточно-механизированных линий

3.4.1 Поточно-механизированная линия производства отливных конфет

с формующим агрегатом «Винклер и Дюннебир»

Подготовленная к производству конфетная масса из темперирующей машины шестеренчатым насосом перекачивается в отливочные головки конфетоотливочного агрегата «Винклер и Дюннебир» (36), где происходит отливка массы в жесткие формы и выстойка корпусов конфет. Агрегат состоит из цепного транспортера, на котором крепятся поликарбоновые формодержатели; отливочных головок; холодильного шкафа; пневматических выталкивателей; сетчатого транспортера; передвижной ванны для отливочных головок.

После структурообразования конфетные корпуса специальным механизмом выталкиваются из форм, транспортером выводятся из установки и передаются на транспортер глазировочного агрегата (37) для покрытия корпусов конфет шоколадной глазурью. После застывания в охлаждающем шкафу (38) происходит прочное сцепление между покрытием и корпусом, повышающее механическую прочность изделий, что позволяет производить завертывание конфет на машинах.

Завертка конфет осуществляется на заверточных автоматах ЕУ-7 (39). Завернутые конфеты скребковым транспортером (40) подаются на весы WAB-1/150 (41) и упаковку в гофрокороба, которые оклеиваются в полуавтомате ОМ (42).

3.4.2 Поточно-механизированная линия производства пралиновых

конфет ШПФ-22

Готовая пралиновая масса подается на дополнительное охлаждение (темперирование в тонком слое) в трехвалковую машину (47), внутрь валков подается холодная вода (t=9-18 єС). Для того, чтобы пралиновая масса хорошо формовалась, ее необходимо охлаждать в тонком слое до температуры на 4-5 єС выше температуры кристаллизации смеси жиров, входящих в рецептуру. Масса для формования загружается с помощью ленточного транспортера в промежуточный бункер, снабженный мешалкой и водяной рубашкой для обогрева. Масса из бункера направляется шнеком в приемник формующей машины (48) на формование. Корпус шнека имеет водяную рубашку для поддержания нужной температуры.

Жгуты охлаждаются в охлаждающем шкафу-транспортере с клеенчатой лентой, лежащей на прорезиненной транспортерной ленте. Линейные скорости движения клеенки и ленты одинаковы.

Резательная машина (49) служит для резки конфетных жгутов на отдельные корпуса.

Далее пралиновые корпуса подаются на охлаждение в холодильный шкаф. После охлаждения корпуса температурой 24-26 єС направляются в глазировочную машину, затем в охлаждающий шкаф и далее на завертку и упаковку.

3.4.3 Поточно-механизированная линия производства конфет типа

«Золотая нива»

На предприятии имеется 2 линии для производства куполообразных конфет. Они различаются наличием оборудования и видом вырабатываемых конфет.

В темперирующей машине МТ-250 (25) проводят перемешивание провальцованной пралиновой или шоколадной массы с добавлением сливочного масла, вкусовых и ароматических веществ при температуре 29-30 єС. Как только масса приобретает жидкообразное состояние, ее перекачивают шестеренчатым насосом в горизонтальную автоматическую темперирующую машину (26), в которой масса темперируется при 26-27 єС в непрерывном потоке и по трубопроводу поступает на сбивание и формование в машину (51).После формования корпуса непрерывно проходят через охлаждающий шкаф, в который подают холодный воздух 1-3 єС. Пройдя через шкаф в течение 4-5 мин, корпуса постепенно твердеют за счет кристаллизации жира и полностью фиксируют форму.

Далее на линии для выработки конфет «Красная Москва» корпуса поступают по транспортеру в глазировочную машину для глазирования шоколадной глазурью. По выходе из глазировочной машины корпуса непрерывно обсыпаются какао-порошком, перемешанным с сахарной пудрой и перемешиваются на верхнем конвейере (53), приспособленном для обсыпки. Обсыпка подается сверху на конвейер и покрывает поверхность корпуса за счет прилипания к жидкой глазури. Затем они направляются в охлаждающий шкаф, в котором за время прохождения в течении 2-2,5 мин при температуре воздуха 7-8 єС шоколадная глазурь полностью кристаллизуется. Далее корпуса поступают в декорирующую машину для художественного оформления. В декорирующую машину поступает белая глазурь. Затем они поступают на охлаждение, завертку на заверточных автоматах ЕФ-4 (55), взвешивание и упаковку.

На линии для производства конфет «Трюфели» отсаженные корпуса конфет после охлаждения направляются на обсыпку какао-порошком, а затем на охлаждение. Охлаждение обсыпанных конфет происходит 2 мин при температуре воздуха 8-9 єС, после чего поступают на завертку и упаковку.

3.4.4 Поточно-механизированная линия производства формового

мармелада А2-ШЛЖ

Плунжерным насосом мармеладная масса из темперирующей машины (8) поступает в формующую головку отливочной машины (10). В нижней части отливочной головки установлен дозирующее-отливочный механизм с 20 плунжерами. Отливочная машина имеет цепной конвейер, в ячейки металлических пластин вмонтировано по 4 ряда форм. Дозирующий механизм заливает массу в ячейки форм движущегося конвейера. Верхняя ветвь транспортера проходит после заливки форм через охлаждающую камеру с вентилятором и холодильной батареей, где происходит желирование и структурообразование мармеладной массы. Формы с конвейера переходят затем в нижнюю часть машины, нагреваются от змеевика и подходят к механизму выборки мармелада.

При нагревании форм несколько оплавляется поверхность изделий, соприкасающихся с металлом. В результате этого ослабевает связь между изделиями и материалом форм. Извлечение изделий из форм осуществляется пневматически. Для этого формы имеют общую полость, а дно каждой ячейки соединяется с ней несколькими мельчайшими отверстиями. На участке выборки к форме прижимается камера, в которую от компрессора в пульсирующем режиме подается сжатый воздух. Через общую полость и отверстия воздух давит в донышки изделий и выталкивает их на лоток, установленный на конвейере.

Лотки с мармеладом конвейером подаются в сушилку (11), которая предназначена для непрерывной сушки и охлаждения мармелада. Высушенный мармелад упаковывается в пленку «флоу-пак» на горизонтальной упаковочной машине (12). Затем пакеты с мармеладом укладываются в гофрокороба, которые оклеиваются гуммированной лентой на оклеивающей машине (13).

3.4.5 Поточно-механизированная линия производства желейного

мармелада «Апельсиновые и лимонные дольки» А2-ШЛД

Мармелад «Апельсиновые и лимонные дольки» представляет разновидность желейного трехслойного мармелада. Изделия также состоят из трех слоев, но разной толщины, по форме, цвету и вкусу напоминают нарезанные ломтики апельсина и лимона. Они состоят из двухцветной корочки, покрывающей основную желейную массу изделия полуцилиндрической формы. Мармеладную массу для желейного слоя корочки готовят смешиванием сиропа с ароматическими и красящими веществами. Массу для лимонных долек окрашивают желтый цвет, а апельсиновых – в оранжевый.

Сбитую массу получают сбиванием пюре с яичным белком. В конце сбивания вносят кислоту и эссенцию.

Агрегат А2-ШЛД состоит из системы ленточных конвейеров и одного цепного пластинчатого конвейера, пластины которого имеют каналы полукруглого сечения. Над конвейерами смонтированы отливочные головки (16), их воронки имеют водяной обогрев и снабжены мешалками. Отливочные головки разделены на 2 секции, что позволяет одновременно разливать массу двух цветов, а следовательно, формовать лимонные и апельсиновые дольки.

Подготовленные к формованию желейные массы подаются в соответствующие отливочные головки. На ленточный конвейер из головки через двухсекционный щелевой кран наносится ровным слоем масса двух цветов для корочки. Толщина слоя массы 1,0-1,5 мм. Поверхность слоя выравнивается ножевой пластиной. Для устранения прилипания массы ленту конвейера смазывают с помощью валика инвертным сиропом.

Нанесенный слой проходит охлаждающую камеру, куда подается воздух температурой 10 єС. В камере происходит студнеобразование пласта. Время желирования 10 мин.

Из отливочной головки на поверхность цветных слоев наносится толщиной 1,0-1,5 мм белый слой из сбитой массы. Второй слой также выравнивается ножевой пластиной. Двухслойный пласт проходит охлаждающую камеру. Затвердевший двухслойный пласт проходит под дисковыми ножами, которые разрезают его на 12 равных параллельных полос шириной 70 мм. Полосы укладываются с помощью направляющих в желоба пластинчатого конвейера.

Из отливочной головки масса наполняет желобчатые формы, в которые уложены двухслойные полоски для корочки.

После желирования батоны переходят на наклонный транспортер, передающий их на ленточный транспортер, который предварительно посыпается сахаром. При переходе на этот конвейер батоны также посыпаются сахаром. Устройство для подачи сахара оборудовано вибрирующими ситами, элеватором для возврата излишков сахара и дозатором.

С конвейера батоны переходят на ленточный конвейер для выстойки и дальнейшего упрочнения структуры. Продолжительность выстойки перед резкой 60 мин. После выстойки батоны переходят на транспортер резательной машины (18), режутся гильотинным ножом на отдельные дольки. Нарезанные дольки посыпают сахаром и направляют в сушилку (19). После сушки дольки раскладывают в складные коробки, а затем упаковывают в гофрокороба, которые оклеиваются на оклеивающей машине (13).

3.4.6 Поточно-механизированная линия производства желейного

мармелада отливкой в сахар

Мармеладная масса из темперирующей машины (8) направляется в отливочную головку отливочного агрегата (15). Предварительно сахар норией (22) насыпается в лотки, в которых затем штампующее устройство (24) делает углубления для мармелада. Мармеладная масса отливается в ячейки в сахаре. Затем направляется на транспортер для выстойки (25). Затем с помощью трясосита (26) лишний сахар удаляется с лотков и мармелад направляется в камеру для подсушки (27). Затем в охлаждающую камеру (28) и на упаковку в пленку на упаковочной машине (12). Гофрокороба затем оклеиваются на оклеивающей машине (13) [1].

4 Использование нетрадиционных видов сырья при производстве

кондитерских изделий

Питание – важнейший фактор здоровья человека. Продукты питания должны не только удовлетворять потребностям организма человека в питательных веществах и энергии, но и выполнять определенные физиологические функции. Ухудшение экологической ситуации в мире, изменение структуры питания требуют разработки продуктов питания функционального назначения. В связи с возрастающим спросом населения на экологически чистые продукты питания, увеличение ассортимента высококачественной продукции на основе местного нетрадиционного сырья – одна из первоочередных задач пищевой промышленности.

С целью повышения витаминизированности, пищевой и биологической ценности, а также снижения энергетической ценности в кондитерские массы вводят продукты, богатые витаминами, минеральными веществами, белками и др.

В связи с тем, что конфеты бедны витаминами, но обладают повышенной энергетической ценностью целесообразно водить в их состав фруктовое и овощное сырье.

Производители все чаще обращаются к необычным кондитерским вкусам, таким, как гранат, эвкалипт и годжи, для того, чтобы выделить свою продукцию среди изделий конкурентов. Экзотические фрукты становятся все более привычным в кондитерских изделиях, поскольку покупатель в большей степени старается попробовать что-то необычное, испытать новые вкусовые ощущения, и его привлекают те продукты, которые содержат необычные ингредиенты, как виноград или женьшень. В Западных странах экзотические ингредиенты уже стали синонимом «питательности и полезности» для организма, которые значительно улучшают не только вкус, но и питательный профиль продукта. В особенности это касается так называемых «суперфруктов» – продуктов с высоким содержанием антиоксидантов. Например, к ним относятся гранат и ягоды годжи.

Глюкозная помадка, вырабатывающаяся в виде конфет на основе глюкозы и плодов лекарственного растения - боярышника. Содержит глюкозу, мальтозу, полисахариды, микроэлементы (медь, цинк, марганец и др.), бета-каротин, биофлавоноиды (гиперазин, рутин и др.), тритерпеновые соединения, сапонины, гликозиды, липофильные вещества. Технологическая линия получения глюкозной помадки состоит из сборника глюкозного сиропа, формовочного автомата, сборника раствора с пищевыми добавками и аппарата для обогащения глюкозы пищевыми добавками. Готовый продукт легко усваивается, обладает высокой пищевой и биологической ценностью, имеет кисло-сладкий вкус и приятный аромат. Биологически активные вещества боярышника в сочетании с глюкозой легко усваиваются организмом и благотворно влияют на сердечно-сосудистую и нервную систему при утомлении сердечной мышцы. Глюкозная помадка с боярышником избирательно расширяет коронарные сосуды и сосуды головного мозга. Усиливает снабжение сердца и мозга кислородом, понижает артериальное давление; понижает возбудимость нервной системы, нормализует сон и общее состояние; улучшает обмен веществ, снижает уровень холестерина в крови; содержащиеся в помадке фосфолипиды ограничивают отложение жира в организме. Пищевая ценность: в 100 г продукта содержится 96-98 г углеводов. Энергетическая ценность 100 г продукта - 370 ккал.

Глюкозная помадка, вырабатывающаяся на основе глюкозы и свежего сока и ягод лекарственного растения - облепихи. Технологическая линия получения глюкозной помадки состоит из сборника глюкозного сиропа, формовочного автомата, сборника раствора с пищевыми добавками и аппарата для обогащения глюкозы пищевыми добавками. Готовый продукт легко усваивается, обладает высокой пищевой и биологической ценностью, имеет кисло-сладкий вкус и приятный аромат. Глюкозная помадка является поливитаминным средством и обладает иммуностимулирующей активностью. Рекомендуется для профилактики простудных заболеваний, острых и хронических инфекций, гипо- и авитоминозах в детских учреждениях. В диетическом питании рекомендуется применять людям, страдающим заболеваниями желудочно-кишечного тракта, улучшает микрофлору кишечника. Защищает организм от неблагоприятного воздействия окружающей среды. Пищевая ценность: в 100 г продукта содержится 96-98 г углеводов. Энергетическая ценность 100 г продукта - 370 ккал.

Глюкозная помадка, вырабатывающаяся на основе эхиноцеи пурпурной. Основными компонентами помадки являются глюкоза и суммарные экстрактивные вещества лекарственного растения эхиноцеи пурпурной; в ней также содержатся мальтоза, полисахариды, макро- и микроэлементы (кальций, калий, магний, железо, цинк, кобальт, марганец, никель, ванадий и др.); провитамин А и витамин С, фенольные соединения (рутин, антоцианы, оксикоричные кислоты); белки, сбалансированные по аминокислотному составу; сапонины, липофильные вещества.Технологическая линия получения глюкозной помадки состоит из сборника глюкозного сиропа, формовочного автомата, сборника раствора с пищевыми добавками и аппарата для обогащения глюкозы пищевыми добавками.Готовый продукт легко усваивается, обладает высокой пищевой и биологической ценностью, имеет кисло-сладкий вкус и приятный аромат.Имея в своем составе исключительный набор биологически активных веществ, глюкозная помадкаобеспечивает организм этими важнейшими компонентами с образованием активной биоэнергии в клетках, снабжает энергией все ткани и органы;оказывает благотворное стимулирующее действие на иммунную систему взрослых, детей, а также людей преклонного возраста с пониженным иммунитетом, при отрицательном влиянии длительной терапии антибиотиками, химиотерапии и др.;обладает антибактериальной, антивирусной активностью, повышает устойчивость к простудным и другим инфекционным заболеваниям, обладает противовоспалительным действием;способствует выздоровлению после длительных хронических заболеваний;оказывает антиоксидантное действие и защищает организм от неблагоприятного воздействия окружающей среды.Пищевая ценность: в 100 г продукта содержится 96-98 г углеводов.Энергетическая ценность 100 г продукта - 370 ккал [ ].

В Западной Грузии широко распространены субтропические культуры, плоды которых имеют высокую пищевую ценность, но еще не нашли промышленного применения. К перспективным культурам относится лавровишня. Результаты исследований химического состава лавровишни различных сортов свидетельствуют о том, что данная культура – ценное сырье для производства продукции высокой пищевой ценности. Десертные конфеты пользуются высоким спросом потребителя, однако из производство ограничено и составляет 5-7 % общего объема производства этих изделий [ ].

В последнее время используются уральские ягоды для приготовления начинок и подварок для конфет. В основном, это смородина, черноплодная рябина, клюква и др. По словам специалистов, более всего ягодные и овощные сладости оказываются востребованы в осенний сезон. Не менее активно ими используется и морковь, которая легла в основу нового сорта конфет «Морковные цукаты в шоколадной глазури». Эти конфеты считаются деликатесными и производятся из-за трудоемкости переработки малыми партиями. Использование местных ягод и овощей в рецептуре конфет кондитеры объясняют чистотой и экологической безопасностью такого сырья и его доступностью [ ].

Популярными становятся и другие функциональные ингредиенты, такие как, зеленый чай, в котором много полифенолов и флавоноидов, и эвкалипт, который способствует профилактике инфекций. Самый распространенный чайный полифенол EGCG реактивирует умирающие кожные клетки (при контакте с ним старые клетки начинают делиться и производить больше энергии), поэтому косметологи используют его для изготовления кремов против старения кожи [ ].

В настоящее время одной из наиболее перспективных биологически активных добавок являются СО₂ -экстракты и шроты различного растительного сырья (отходы после СО₂ -экстракции). В отличие от синтетических добавок, которые являются химическими мутагенами для человека, СО₂ -экстракты долго сохраняют естественный аромат, передают естественный вкус и содержат вместе со шротом весь комплекс витаминов, провитаминов и биологически активных веществ, находящихся в растении на момент его экстракции. Кроме того под действием СО₂ -экстракты долгое время сохраняют свои полезные свойства, не изменяясь со временем, так как сами как правило являются консервантами и антиаксидантами. Результаты исследований показали, что применение экстрактов из лекарственных и пряно-ароматических трав при производстве мармелада не только положительно влияет на его физико-химические и органолептические показатели качества, реологические свойства мармеладных масс, но и позволяет придать мармеладу лечебно- профилактические функциональные свойства. Мармелад, получаемый по разработанным нами рецептурам, рекомендуется использовать при профилактике и лечении заболеваний органов дыхания (хронический бронхит, трахеит, ларингит, бронхиальная астма), при лечении кашля, а также как успокаивающее, обезболивающее средство, а также как эффективное средство для профилактики простудных заболеваний (ОРЗ, грипп, герпес) [ ].

В лаборатории пищевых производств разработали новые технологии производства профилактических овоще-яблочных кондитерских изделий высокого качества с низкой калорийностью и себестоимостью. Для мармеладов профилактического назначения в качестве основного сырья использовали овоще-яблочное пюре (50:50) - морковно-яблочное, тыквенно-яблочное, свекольно-яблочное, кабачково-яблочное. Преимущество купажированных овоще-яблочных пюре-полуфабрикатов по сравнению с наиболее распространенным яблочным, заключается в качественном составе пектиновых веществ. Пектины овощей наиболее приближены к профилактическому, обладающему рядом диетических свойств, в том числе детоксическими и антирадиационными. Купажирование плодового и овощного сырья позволяет получить пюре с гармоничным состоянием органических свойств и наиболее благоприятным химическим составом.В качестве заменителей сахара использовали сорбит (ксилит, фруктозу, цюкли). Сахарозаменители получены из растительного сырья и для усвоения не требуется инсулина. Данные заменители сахарозы выдерживают высокие температуры при варке, не подвергаясь изменениям, как, например, аспартам, который при кипячении теряет свои свойства.В качестве вкусовой добавки использовали лимонную кислоту добавляли для повышения биологической ценности мармелада.В качестве студнеобразующего вещества использовали пектин или агар. Пектин - растворимые пищевые волокна, дающие в воде гели. Гели способствовали более медленному переходу пищи из желудка в кишечник, снижая скорость всасывания углеводов из него, что способствует профилактике лечения сахарного диабета.

Мармелады профилактического назначения получили высокие баллы при органолептической оценке их качества. Использование местных высокоурожайных сортов овощей и недорогие добавки делают мармелады доступными и дешевыми для больных сахарным диабетом по сравнению с другими видами мармеладов, особенно импортными [ ].

5 Мероприятия, направленные на увеличение сроков годности

кондитерских изделий

В соответствии с ГОСТ Р 51074-97 сроки хранения конфет и мармеладных изделий следующие:

Конфеты:

Глазированные шоколадной глазурью:

- с корпусами из масс пралине, из сбивных масс завернутые 3 мес;

- с помадными корпусами, завернутые 1,5 мес;

Мармелад:

- фруктово-ягодный, формовой 2 мес;

- желейный формовой на агаре 3 мес.

Основными факторами для всех групп кондитерских изделий, определяющих потребительскую конкурентоспособность, являются качество, цена, безопасность на протяжении гарантийного срока хранения.

При хранении кондитерских изделий изменяются значения органолептических, физико-химических, микробиологических показателей. Безусловно, главный критерий оценки качества кондитерских изделий есть органолептические показатели, изменение которых обусловлено сложными физическими, химическими, биохимическими, микробиологическими процессами, происходящими при хранении. Однако из множества процессов, происходящих при хранении, нужно выбрать один главный, доминирующий, который и будет определять гарантийный срок хранения.

Поэтому для установления сроков хранения и возможности их продления необходимо знать механизм действия главного доминирующего фактора и находить пути его управления.

Для пралиновых конфет доминирующим фактором которых является состояние липидного комплекса. Состояние липидного комплекса зависит от способности жиров окисляться. Жиры окисляются до разной степени. Если глубина окисления невелика, то изменяются органолептические показатели (вкус, запах)- это пищевая порча жира. При глубоком окислении изменяются физические и химические способности жиров.

Прогоркание жиров сопровождается процессами разрушения легкоокисляемых компонентов пищевых продуктов. Это витамины, особенно А и Е, пигменты, некоторые ароматические вещества. Если в кондитерских изделиях содержится жир и водорастворимые витамины, то последние инактивируются прогорклым жиром. Особенно это относится к витаминам группы В и биотину (витамин Н). В качестве антиоксидантов жиров используют природные и синтетические антиоксиданты. Необходимо всегда помнить, что среди потребителей кондитерских изделий много детей, поэтому в производстве кондитерской продукции нужно по возможности избегать использования синтетических антиоксидантов и отдавать предпочтение природным антиоксидантам. К природным антиоксидантам относятся: токоферолы, каротины, фосфолипиды, меланоиды, фенольные соединения; сырье, обладающее антиокислительными свойствами: кунжут, какао-порошок, кофе, пряности, танины, зародыши пшеницы и кукурузы, порошок из моркови и другие. Действие антиоксидантов в химическом отношении сводится к тому, что они окисляются быстрее, чем жиры, вступая во взаимодействие со свободными радикалами [2].

Эквиваленты какао используют для увеличения сроков годности глазированных изделий, т.к. шоколадная глазурь на какао масле сильнее восприимчива к переменам (перепадам) температур при хранении изделий, в результате, при неправильном хранении на изделиях появляется серый налет - жировое поседение, оно может усиливаться, если в состав начинки конфет входят жиросодержащие компоненты: орехи, сливки, сухие молочные продукты и т.д [12].

Сорбционные и десорбционные процессы, происходящие при хранении определенных групп кондитерских изделий, играют доминирующую роль при установлении гарантийного срока хранения. При хранении одних кондитерских изделий сорбция играет положительную роль, при хранении других — отрицательную, то же самое относится и к десорбции воды.

Если для одних изделий сорбция влаги играет отрицательную роль при установлении сроков хранения, то для других, таких как пряничные изделия, помадные, молочные конфеты, мармелад, — положительную. Для этих изделий процесс десорбции влаги во времени хранения играет отрицательную роль. И первое, что может затормозить процесс десорбции, это упаковка готовой продукции.

В настоящее время выпуск неглазированных помадных, молочных конфет значительно отстает от выпуска глазированных конфет. Главной причиной такого отставания, вероятно, является быстрое черствение неглазированных конфет во время хранения. Безусловно, необходимо ликвидировать недостаток в технологии данной группы кондитерских изделий и увеличить их выпуск. Всем производителям необходимо помнить, что главные потребители кондитерской продукции — дети. Но кондитерские изделия, глазированные кондитерской и жировой глазурью, — не слишком полезная для них продукция. Детям и людям преклонного возраста рекомендуются неглазированные помадные и молочные конфеты. Главный недостаток этой группы кондитерских изделий — их быстрое черствение, которое может быть задержано за счет упаковки, ввода в рецептуру влагоудерживающего сырья и добавок с инвертирующими свойствами. Было установлено, что потеря влаги до содержания 94,0 % сухих веществ в помадных конфетах свидетельствует об их черствении.

Проведенные исследования показали, что упаковка играет большую роль, предотвращая процесс черствения, однако даже упаковка в металлизированный полипропилен не обеспечивает сохранность от черствения.

При хранении таких кондитерских изделий, как помадные, молочные конфеты, необходимо вводить в рецептурный состав влагоудерживающее сырье или добавки, способствующие повышению гидратационных способностей.

С целью продления сроков хранения используют ферментный препарат инвертазу. Ее действие состоит в способности инвертировать сахарозу на глюкозу и фруктозу. Фруктоза, как известно, является самым гигроскопичным моносахаридом, который способен поглощать влагу даже при относительной влажности воздуха 45 %.

В кондитерских изделиях с высокой влажностью при активности воды 0,88—0,98 могут развиваться различные бактерии, плесени, дрожжи; со средним влагосодержанием при активности воды 0,6—0,88 развитие микроорганизмов ограничено, а с низким влагосодержанием при активности воды ниже 0,6 бактерии, плесени, дрожжи практически не развиваются.

Для предотвращения развития микроорганизмов в процессе хранения кондитерских изделий разрешается использование консервантов. Допустимо использовать сорбиновую, бензольную кислоты и их соли. Исследования показали, что введение консервантов дает возможность в несколько раз увеличить сроки хранения [16].

В настоящее время самым прогрессивным способом упаковки в вакууме и в атмосфере инертного газа. Пралиновые конфеты, а также помадные, покрытые жировой глазурью относятся к жиросодержащим изделиям. Они подвержены быстрой порче из-за окисления содержащихся в них непредельных жирных кислот под воздействием кислорода воздуха. Одним из наиболее эффективных способов увеличения срока их хранения представляется надёжная изоляция от воздушной среды. Для этой цели осуществляют упаковку в вакууме.

Важным моментом, влияющим на сроки годности изделий, является выбор упаковки.

В последние годы внимание привлекают более эффективные методы хранения пищевых продуктов – модифицированная и регулируемая газовые среды. Эти процессы манипулируют не только с уменьшением в той или иной степени содержания кислорода, но и с введением в упаковку необходимого количества азота и диоксида углерода. Они задерживают развитие аэробов, плесенных грибков, бактериостатичны при повышенной влажности. В этих условиях диоксид углерода с влагой образует некоторое количество угольной кислоты, понижающей значений pH пищевой среды. Это оказывает консервирующее действие [17].

Также важным фактором, влияющим на сохранение качества кондитерских изделий в процессе хранения, являются температура и относительная влажность воздуха в складе хранения изделий. Их хранят в чистых, вентилируемых помещениях, не имеющих постороннего запаха при температуре около 20 ⁰ С и относительной влажности воздуха 70 % [18].

К продлению сроков хранения кондитерских изделий необходимо подходить с большой осторожностью и ответственностью. Сроки хранения должны быть научно обоснованы и практически достоверны. Необходимо всегда помнить, что кондитерские изделия — это не коньяк и вино, качество которых при хранении улучшается. Наилучшие качественные показатели имеют только что приготовленные на производстве кондитерские изделия.

6 Порядок разработки освоения новых видов продукции, составление

нормативной документации

Общие положения:

1) Новые виды кондитерских изделий создаются на основе новой рецептуре или новой технологии или нового сырья и должны иметь новые потребительские свойства.

2) Разработчиками новых видов продукции могут быть кондитерские предприятия, объединения, управления, отделы кондитерской промышленности и пищевой лаборатории.

3) Решение о постановке на производство новых видов продукции принимается приемной комиссией. Ее функции могут выполнять дегустационная комиссия и другие подобные органы.

4) В состав приемной комиссии должны входить представители кондитерской промышленности, местный орган торговли, здраво­охранения, ценообразования, управления Госстандарта и других организаций.

Основными нормативными документами при производстве новых видов являются:

1) Рецептура, в которой указывается наименование изделий, номер классифи­кационного стандарта или ТУ, характеристика изделий, номер акта. В характеристику входит органолептические и физико-химические показатели качества, соотношения частей сырья по массе.

2) Технологическая инструкция, в которой указывается наименование изделия, срок введения, краткая характеристика процесса производство изделий, описание технологического процесса, приемный контроль готовой продукции. При описание технологического процесса указываются следующие данные:

- подготовка сырья к производству;

- описание эталонов технологического процесса с указанием

типов используемого оборудования;

- таблица расхода по стадиям с параметрами процесса.

3) Разрешение для постановки продукции на производство является утвержденный акт приемной комиссии.

Порядок разработки новой продукции включает следующие основные этапы:

1) Проведение исследований пробных выпечек, с целью выбора рецептуры, установления показателей качества, параметров технологических процессов выхода изделий и т.д.

2) Расчет энергетической ценности, содержание жира, белка, углеводов в 100 г изделия.

3) Определение материальных и трудовых затрат на производство продукции.

4) Разработка проектов рецептуры, технологических инструкций и ориентировочной цены.

5) Рассылка проектов рецептуры и ориентировочной цены на рассмотрение членов приемной комиссии за 10 дней до ее заседания.

6) Подготовка образцов.

7) Рассмотрение образцов изделий и согласование документации актом приемной комиссии.

8) Утверждение рецептуры и технологических инструкций. Утверждение цены в установленном порядке.

9) Представление предприятием торговли информационных листов с информацией энергетических ценностях, содержания жира, белка, углеводов в 100 г изделия.

Решение о подписании акта приемочная комиссия принимает как правило, при согласии председателя и всех членов комиссии. При разногласиях, не согласные с решением, записанными в акте, подписывают акт с пометкой, с особым мнением и оформляют письменно свое особое мнение.

Особые мнения, которые являются неотъемлемой частью акта, прилагаются к нему. Акт считается действительным, если его подписали без замечаний, не менее 2/3 фактического состава комиссии, включая представителей заказчика.

7 Метрологическое обеспечение производства

В проектируемом цехе предусмотрен контроль различных параметров технологического процесса. На схеме указаны точки метрологического контроля с указанием контролируемых параметров.

Ниже приведена карта метрологического контроля, дающая полную информацию о контролируемых параметрах и средствах измерения с указанием предела измерения и класса точности [19, 20].

Таблица 7.1 - Карта метрологического контроля производства отливных конфет в жесткие формы фирмы «Винклер и Дюннебир»

Продолжение таблицы 7.1

Таблица 7.2 - Карта метрологического контроля производства

мармеладных изделий

Стандартизация является деятельностью, направленной на разработку и установление требований, норм и правил потребителя на приобретение продукции необходимого качества и безопасности за приемлемую цену.

Объектами стандартизации являются кондитерские изделия и полуфабрикаты для их производства, методы анализа кондитерских изделий, терминология кондитерских изделий.

Структуру нормативной документации, действующей в кондитерской промышленности, образуют:

- государственные стандарты на группы однородной кондитерской продукции;

- государственные стандарты на методы анализа кондитерской продукции и полуфабрикатов для её производства;

- стандарты на термины и определения;

- отраслевые стандарты и технические условия на отдельные виды кондитерских изделий и полуфабрикатов продукции.

Для производства качественной продукции производителю необходимо руководствоваться не одним нормативным документом -стандарт на продукцию, а комплексом нормативных документов. Такой комплекс документов образуют: СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов»; ГОСТ Р 51074 «Продукты пищевые. Информация для потребителей»; ГОСТ Р 8579 «Требования к количеству фасованных товаров в упаковках любого вида при их производстве, расфасовке, продаже и импорте», Общероссийские классификаторы технико-экономической информации и ряд других.

Сертификация - действия, проводимые с целью подтверждения соответст­вия продукции конкретным стандартам или ТУ и выдачи соответствующего до­кумента. Сертификация основана на проведении испытаний и оценке условий производства сертифицируемой продукции, контроле за выполнением этих про­цедур и надзоре за качеством продукции со стороны независимого органа.

На предприятии имеется метрологическая служба, составляющая на каж­дую технологическую линию карту метрологического контроля с указанием точек контроля и показателей, которые необходимо определить. Эта служба создается как самостоятельное звено структурно - производственного подразделения, воз­главляемого ответственным за метрологическую службу.

Сертификация - действия, проводимые с целью подтверждения соответст­вия продукции конкретным стандартам или ТУ и выдачи соответствующего до­кумента. Сертификация основана на проведении испытаний и оценке условий производства сертифицируемой продукции, контроле за выполнением этих про­цедур и надзоре за качеством продукции со стороны независимого органа.

На предприятиях пищевой промышленности используется обязательная сертификация, при которой определяется соответствие продукции и услуг требо­ваниям безопасности. Для этого необходимо наличие утвержденной в установ­ленном порядке нормативной документации, регламентирующей технические требования и методы испытания продукции.

Сертификация направлена на достижение следующих целей:

- создание условий для деятельности предприятий, организаций и пред­принимателей на едином товарном рынке РФ, а также для участия в

- международ­ном экономическом, научно-техническом сотрудничестве и международной тор­говле;

- содействие экспорту и повышение конкурентоспособности продукции;

- защита потребителей от недобросовестности изготовителей;

- контроль безопасности продукции для окружающей среды, жизни, здоровья, имущества;

- подтверждение показателей качества продукции, заявленных изготовите­лем.

Сертификацию продукции имеют право проводить территориальные органы Госстандарта России, аккредитованные в системе сертификации ГОСТ Р органы по сертификации продукции и услуг, Росстандарт России.

Сертификаты бывают четырех видов: сертификат соответствия, гигиени­ческий сертификат, гарантийный сертификат и заявление-декларация изготовите­ля.

Сертификат соответствия выдается на продукцию, для которой по резуль­татам сертификации подтверждено соответствие требованиям нормативных до­кументов.

Гигиенический сертификат выдается органами и учреждениями санитарно-эпидемиологической службы РФ.

Порядок проведения работ по сертификации партии продукции:

Подача заявления-декларации на проведение сертификации продукции. Орган по сертификации определяет схему сертификации конкретной партии про­дукции.

После проведения испытаний в орган по сертификации должны быть пред­ставлены следующие документы: протокол испытаний образцов продукции, акт отбора образцов продукции, гигиенический сертификат, ветеринарное свидетель­ство.

Орган по сертификации производит анализ представленных документов, принимает решение о выдаче сертификата или об отказе.

Оплата работ по сертификации продукции производится по утвержденным тарифам.

Выдается сертификат и заносится в Государственный Реестр.

Осуществляется инспекционный контроль над сертифицированной про­дукцией.

Испытательная лаборатория проводит испытания определенной продук­ции. При сертификации в системе сертификации ГОСТ Р должны проверяться ха­рактеристики продукции и использоваться методы испытаний, позволяющие: тут же провести идентификацию продукции, соответствие технической документа­ции, происхождение принадлежности к данной партии; полно и достоверно под­твердить соответствие продукции требованиям, направленным на обеспечение ее безопасности для жизни, здоровья граждан, окружающей среды, установленных во всех нормативных документах для этой продукции.

Обязательная сертификация может проводиться по двум формам: по доку­ментам Системы сертификации ГОСТ Р и системы сертификации соответствую­щих групп однородной продукции по «Правилам сертификации с использованием заявления-декларации изготовителя»,основанным на документах европейского сообщества.

Государственный контроль над сертификацией, в том числе за органами по сертификации, осуществляется Госстандартом России [1].

8 Технохимический контроль производства

При проведении технохимического контроля необходимо руководствоваться государственными стандартами и другими нормативно-техническими документами. Показатели качества сырья, полуфабрикатов и готовой продукции должны соответствовать требованиям ГОСТа и других нормативно-технических документов.

Таблица 4.1 – Технохимический контроль производства

Продолжение таблицы 4.1

9 Автоматизация производственного процесса

9.1 Описание технологического процесса

В состав технологической линии производства мармелада входят варочный котел (IV), варочный аппарат (IX) и мармеладоотливочный агрегат (XIV).

Предварительно подготовленный сахар-песок через сборник-накопитель (I) ленточным конвейером подается в автовесы. отвешенную согласно рецептуре дозу сахара загружают в варочный котел (IV) с мешалкой. В котел (IV) также дозируют агар, фруктовое пюре и патоку.

В емкость с мешалкой (VI) из расходного бака загружают воду, температура которой должна быть 10 єС. Включают мешалку, загружают агар в количестве, взятом на одну загрузку. Продолжительность набухания агара 1-2 часа.

Набухший агар перекачивают в варочный котел (IV) и нагревают до кипения. По окончании растворения сахара добавляют патоку.

Приготовленный сироп с содержанием сухих веществ 80±2 % сливают через емкость-фильтр и насосом (V) перекачивают в змеевиковый варочный аппарат (IX), который состоит из греющей части, выпарной части (X) и сепаратора-ловушки (XI).

Мармеладный сироп нагнетается в змеевик греющей части аппарата. Одновременно в пространство между змеевиком и аппаратом подается греющий пар. уваренная мармеладная масса вместе со вторичным паром поступает из варочной колонки по трубопроводу в выпарную часть, пространство которой связано трубопроводом через сепаратор-ловушку с конденсатором. Сепаратор-ловушка предназначен для задержания капелек мармеладной массы, уносимых вторичным паром. Выпарная часть состоит из двух емкостей, между которыми помещена медная чаша. Для предотвращения застывания увариваемой массы на стенках чаши с наружной стороны смонтирован змеевик, в котором циркулирует греющий пар. Нижний конус для предотвращения застывания мармеладной массы на ѕ высоты омывается греющим паром, подаваемым в паровую рубашку.

Уваренная мармеладная масса с содержанием сухих веществ 72-75 % сливается в темперирующую машину с мешалкой (XII). Туда же вносится фруктовое пюре, где перемешивается с мармеладной массой. Мармеладную массу перекачивают насосом в смеситель с мешалкой (XIII), установленный над бункером отливочной головки формующего агрегата (XIV). В смеситель подаются также кислота, эссенция, краситель.

Мармеладоотливочный агрегат имеет цепной пластинчатый конвейер. В ячейки металлических пластин вмонтировано по 4 ряда форм из нержавеющей стали. Дозирующий механизм заливает массу в ячейки форм движущегося конвейера. Верхняя ветвь транспортера проходит после заливки форм через охлаждающую камеру с вентилятором и холодильной батареей, где происходит желеобразование и структурообразование мармеладной массы. Формы с конвейера переходят в нижнюю часть машины, нагреваются от змеевика и подходят к механизму выборки мармелада. При нагревании форм несколько оплавляется поверхность изделий, соприкасающаяся с металлом. В результате этого ослабевает связь между изделием и материалом форм.

Выбранный из форм мармелад подается на ленточный транспортер, на котором обсыпается сахаром. сахар подается ковшовым элеватором (XVI).

Обсыпанный сахаром мармелад с влажностью 17-18 % подается на упаковку.

9.2 выбор параметров контроля и управления процессом.

Таблица 9.1 – Контролируемые и регулируемые параметры

9.2 Выбор приборов контроля, регуляторов и средств автоматизации

9.4 Описание схем контроля, регулирования и сигнализации

Сахар-песок из сборника (I) подается в автовесы (II), а оттуда в варочный котел. Уровень сахара в сборнике регулируется при помощи электронного сигнализатора уровня ЭСУ-214. Работа сигнализатора основана на принципе измерения электрической емкости системы электрод датчика – измеряемая среда – стенки резервуара. Емкость включена в схему генератора высокочастотных колебаний, в результате чего резко возрастает ток в анодной цепи. В анодную цепь включено электромагнитное реле МКУ-48 (поз. 12б), которое срабатывает при возрастании тока. При этом обесточивается цепь питания электромагнитного клапана 15с 979 нж (поз. 12в) и шиберной заслонки (поз. 12г). В этом случае загорается сигнальная лампа СЛ-220 (HL 1).

В смеситель поступает агар и вода. Уровень воды в VIII регулируется аналогично уровню сахара в сборнике (I). Температура воды, поступающей в смеситель контролируется и регулируется следующим образом.

Термометр сопротивления ТСМ-6097 (поз. 1а) преобразует значение температуры воды в VIII в изменение активного сопротивления. Термометр включен в одно из плеч вторичного показывающего и регулирующего прибора собранного по мостовой схеме ДИСК-250-2431 (поз. 1б). В прибор встроен пневматический ПИ-регулятор, в котором сравниваются 2 значения: с датчика (ТСМ-6097) и задатчика. В зависимости от рассогласования вырабатывается управляющее воздействие, которое через пневмопанель, предназначенную для плавного перехода с автоматического управления на ручное и обратно, поступает на регулирующий клапан с пневмоприводом типа МИМ-25ч30нж (поз. 1г), установленный на трубопроводе подачи пара низкого давления и изменяющий его расход.

Продолжительность набухания агара поддерживается при помощи командного электропневматического прибора КЭП-12у (КТ1). При нажатии кнопки

КУ-1112А (SB3) включается КЭП-12у, который согласно циклограмме по достижении времени набухания отключает мешалку посредством обесточивания цепи питания двигателя М4.

Содержание сухих веществ в смесителе контролируется при помощи диэлькометрического концентратомера ДК-1М, действие которого основано на зависимости абсолютной диэлектрической проницаемости от свойств контролируемой среды и химического состава. сигнал с датчика концентратомера (поз. 19а) поступает электронный блок (поз. 19б) и с него на дифференциально-трансформаторный прибор КСД-3 (поз. 19в), который показывает и регистрирует текущее значение концентрации сухих веществ.

Давление пара в трубопроводе контролируется следующим образом. Давление пара преобразуется преобразователем давления «Сапфир 22ДИ-Ех»-2140 (поз. 7а) в пропорциональный токовый сигнал 0-5 mA, который поступает на вторичный прибор – амперметр КСУ-3 (поз. 7б). В случае превышения давлением критического значения загорается сигнальная лампа СЛ-220 (HL5).

Набухший агар перекачивают насосом в варочный котел (IV). Температура воды в VIII (поз. 1а – 1г). Уваривание АСПС происходит до содержания сухих веществ 80±2 %. Содержание сухих веществ в IV контролируется при помощи диэлькометрирческого концентратомера ДК-1М, действие которого основано на зависимости абсолютной диэлектрической проницаемости от свойств контролируемой среды. Сигнал с датчика концентратомера (поз. 20а) поступает на электронный блок (поз. 20б), а с него на вторичный дифференциально-трансформаторный прибор КСД3-1341Т (поз. 20в), который показывает текущее значение концентрации. В прибор встроен двухпозиционный регулятор. По достижении заданной концентрации сухих веществ управляющий сигнал с регулятора через переключатель УП-5300 (SA4) поступает на магнитный пускатель ПМЕ-222 (КМ3), включающий двигатель М5 насоса. АСПС насосом перекачивается в змеевиковый варочный аппарат. Давление в аппарате (IX) регулируется следующим образом. Преобразователь давления 13ДИ13 (поз. 9а) преобразует давление в аппарате в стандартный пневматический сигнал 0,2-1 кгс/см² . Этот сигнал поступает на вторичный пневматический показывающий прибор ПВ 10.1Э (поз. 9б) и далее на пневматический ПИ-регулятор ПР3.31 (поз. 9в). Управляющий сигнал с регулятора поступает на регулирующий клапан с пневмоприводом типа МИМ-25ч40нж (поз. 9г), установленный на трубопроводе пара высокого давления и изменяющий его расход.

Уваренная масса вместе со вторичным паром поступает из варочной колонки (IX) в выпарную часть (Х). Давление пара в змеевике контролируется аналогично давлению пара низкого давлению пара низкого давления в трубопроводе (поз. 7а, 7б). Температура массы в выпарной части регулируется с помощью пара высокого давления аналогично (1а – 1г).

Затем масса попадает в темперирующую машину (XII). Уровень массы контролируется при помощи акустического уровнемера ЭХО-3. Принцип работы ультразвукового датчика уровня основан на свойстве ультразвуковых колебаний отражаться от границы раздела сред с различным акустическим сопротивлением. В датчике используется метод акустической импульсной локации границы раздела (газ – жидкость) со стороны газа. Мерой уровня является время распространения ультразвуковых колебаний от источника излучения до плоскости границы раздела и обратно до приемника. Сигнал с датчика (поз. 15а) поступает на электронный блок АБ-2 (поз. 15бб), на выходе которого имеется сигнал 0-5 mA. Этот сигнал поступает на вторичный показывающий прибор ДИСК-250-1221 (поз. 15в) со встроенным позиционным регулятором. Управляющий сигнал с регулятора через переключатель УП-5300 (SA5) поступает на электрический исполнительный механизм, управляющий работой шиберной заслонки (поз. 15г).

Мармеладная масса из темперирующей машины поступает на отливку через смеситель (XIII). Уровень мармеладной массы в смесителе и головке отливочной машины регулируется аналогично контуру (поз. 15а – 15г).

Температура в охлаждающей камере преобразуется термометром сопротивления ТСМ-6097 (поз. 6а) в изменение активного сопротивления. Термометр включен в одно из плеч автоматического моста КСМ-3 (поз. 6б), который показывает текущее значение температуры. При превышении температурой критического значения загорается сигнальная лампа СЛ-220 (HL12).

Выбранный из форм мармелад подается на транспортер, где обсыпается сахаром. Частота вращения вала ковшового элеватора, подающего сахар на обсыпку, регулируется следующим образом. Частота вращения измеряется тахометром ТЭ, в состав которого входят тахогенератор постоянного тока (поз. 21а) и стрелочный измерительный прибор Ц 1600/К (поз. 21б). Частота вращения двигателя изменяется посредством тиристорного привода ЭТ-1 (поз. 21в) при увеличении (уменьшении) величины сопротивления на резисторе ППБ-15Г (поз. 21г).

Запуск двигателей осуществляется следующим образом. При нажатии кнопки КУ-1112 (SB9 – SB24) через переключатель УП-5300 (SA8 – SA15) замыкаются контакты магнитного пускателя (КМ5 – КМ12), приводящего в действие соответствующий двигатель.

10 Архитектурно-строительная часть

10.1 Характеристика района строительства

Кондитерская фабрика проектируется в г. Лиски Воронежской области.

Характеристика района строительства:

- глубина промерзания грунта 1,2 – 1,5 м;

- ветровой и снеговой районы II В;

- средняя температура наиболее холодной пятидневки –28 ^о С;

- средняя температура наиболее тёплой пятидневки 25,9^о С;

- годовое количество осадков 539 мм;

- преобладающее направление ветра: декабрь – февраль - западный,

июнь – август – северный;

- продолжительность периода со средней температурой £ 8 ^о С – 196 дней.

10.2 Характеристика объёмно-планировочных решений

Основной производственный корпус представляет собой трехэтажное здание размером 96х24 м, высота каждого этажа 4,8 м, сетка колонн 6х6 м, в осях 1…17. Пристройка в осях 1…8 габаритным размером 42х12 м, высота этажа 14,4 м, в которой находится закрытый склад бестарного сахара-песка, пюре, патоки и просеивательное отделение.

Здание корпуса каркасного типа; многоэтажное; отапливаемое; по взрыво- и пожароопасности – категории Б, В, Д; по капитальности – 1 класс; по долговечности – 1 класс; без кранового оборудования; по степени огнестойкости – II.

10.3 Описание строительных конструкций

Фундамент здания сборный железобетонный стаканного типа размером 2,4х1,5х0,3 м. Глубина заложения фундамента 1,7 м. Железобетонная фундаментная балка трапециевидной формы 5950х300(200)х300 мм.

Колонны сборные железобетонные для многоэтажных зданий сечением 400х400 мм.

Стены помещений выполнены из легкобетонных панелей из ячеистого бетона плотностью 800 кг/м³ , размером 5980х300х1185 мм.

Межэтажные перекрытия и покрытия состоят из сборных железобетонных элементов: ригелей и плит. Для перекрытия используются ригель таврового сечения размером 5480х750х800 мм, основные плиты имеют размеры 6000х1500х400 мм, доборные –5550х740х400 мм.

Основные лестницы размещены в кирпичных клетках, стены которых выполнены из огнеупорного кирпича толщиной 380 мм. Лестницы смонтированы из сборных железобетонных элементов в виде маршей и площадок с полной отделкой поверхностей. Высота подъема маршей 1200 мм, ширина марша 1250 мм.

Для обслуживания оборудования расположенного на высоте, используют металлические площадки со служебными лестницами, уклон марша которых равен 45є, ширина марша 800 мм, высота ступени 200 мм. Площадки и лестницы имеют ограждения высотой 1000 мм.

Естественное освещение помещений осуществляется через оконные проемы размером 3000х1800 мм и 1000х1800 мм.

Остекленные ограждения выполнены в виде отдельных окон из обычного стекла, разделенных простенками. Оконный переплет деревянный с горизонтальным способом открывания створок.

Кровля плоская, совмещенная с внутренним водостоком для каркасных зданий. Состав покрытий: бронирующий слой, цементная стяжка, слой пароизоляции, утеплитель, цементная стяжка, три слоя мягкой кровли, железобетонная плита.

Состав пола: покрытие – из керамической плитки, деревянные; прослойка – цементно-песчаный раствор; гидроизоляция – гидроизол; стяжка – легкий бетон.

Для подачи сырья и вспомогательных материалов и спуска готовой продукции используется 3 грузовых лифта общего назначения грузоподъемностью 1000 кг, размер шахт 2600х2700 мм, размер кабины 2000х2000х2200 мм.

Двери одно-, двухстворчатые, деревянные. Высота дверей 2090 мм, ширина 988 и 1400 мм.

Полы в варочном отделении, в помещениях моек и других, связанных с большим выделением влаги имеют гидроизоляцию, состоящую из двух слоев гидроизола, уложенных на битумную мастику.

10.4 Отделка помещений

В производственных цехах пол отделан керамической плиткой, уложенной на цементно-песчаный раствор. В административном корпусе полы деревянные.

В складах и подсобно-производственных помещениях кирпичные плоскости штукатурятся; стены, колонны, потолки белят известковой краской.

Потолки в производственных помещениях побелены, стены оштукатурены и окрашены масляной краской до высоты 1,8 м от пола. В душевых, умывальных, уборных полы выложены керамической плиткой. Наружные стены покрыты водостойкой синтетической краской; оконные рамы, двери – масляной.

11 Санитаро-техническая часть

11.1 Вентиляция

11.1.1 Расход воздуха

Расчет ведется по [23]

Температура и влажность воздуха в помещении обеспечивается в летний период за счет вентиляции, согласно [24] .

Количество вентилируемого воздуха V_в (м³ /ч), определяется по формуле

V_в =V_зд · n , (11.1)

где V_зд - объем помещения, м³ ;

n - кратность воздухообмена.

V_в = 4 · 6220,6 = 24882,4 м/

Расход теплоты Q, Вт, на подогрев воздуха

Q = V_в · С_v (t_в - t_н ), (11.2)

где С_v - удельная объемная теплоемкость воздуха, С_v = 1,206 кДж/(м³ · град);

t_в , t_н - соответственно температура вентиляционного воздуха, подаваемого в помещение, и наружного, єС.

Q = 24882,4 · 1,206 (18-(-9)) = 810220,7 Вт

Расход теплоносителя m_т , кг/с, для подогрева вентиляционного воздуха

m_т = Q/Δi_т · К_зап , (11.3)

где Δi_т - разность энтальпий теплоносителя на входе и выходе изкалорифера, Дж/кг при этом для воды

Δi_т = r, (11.4)

r - удельная теплота парообразования, Дж/кг.

r = 2200 · 10^-3 Дж/кг

m_т = 810220,7 / (2200 ∙ 10³ ) · 1,2 = 0,44 кг/с

11.1.2 Определение потерь тепла с вентиляционным воздухом

При работе вентиляционной системы из здания будет выносится тепло. Его количество ΔQ_в , Вт, определяется по формуле

ΔQ_в = V_в · С_в · Δt_в , (11.5)

где Δt_в - разница температур уходящего и поступающего воздуха, єС.

Δt_в = ψ(Н-2) + 2…3, (11.6)

где Н – расстояние от пола до оси отводящего отверстия,м;

ψ-градиент температуры по высоте помещения, єС/м, ψ = 0,5 - 1,5.

Δt_в = 1,5 ∙ (4,8 - 2) = 6,2 єС ;

ΔQ_в = 24882,4 · 1,206 · 6,2 = 186050,7 Вт.

11.1.3 Расчет и подбор калориферов

Для подогрева воздуха, подаваемого в здание в холодный период года, используются калориферы, обогреваемые паром с давлением до 0,3 – 0,4 МПа. В результате расчетов был выбран калорифер КП 3-12.

Число калориферов

Z_т = Q · К_з / Q_к , (11.7)

Z_В = V_в · К_з / V_К , (11.8)

где К_з = 1,2 – коэффициент запаса;

Q_К – тепловая мощность одной секции калорифера, кВт;

V_К – пропускная способность секции калорифера по воздуху, м³ /ч.

Z_Т = 810220,7 · 1,2 / 552300 = 1,7 ≈ 2 шт.

Z_В = 24882,4 · 1,2 / 25000 = 1,2 ≈ 2 шт.

11.1.4 Определение мощности электродвигателя привода вентилятора

Потребная мощность электродвигателя N, кВт, для вентилятора определяется по формуле

N = V_в · Р_с / (η_в · η_пр ) · 10 ^-3 , (11.9)

где V_в - количество вентилируемого воздуха, м³ /с;

Р_с - cопротивление вентиляционной сети, Па;

η_в - КПД вентилятора;

η_пр - КПД привода или промежуточной передачи.

Сопротивление вентиляционной сети определяется по формуле

Р_c = 1,2 ∙ (Р_к + Р_в ), (11.10)

где Р_к – сопротивление калориферов, Па, Р_к =190 Па;

Р_в – сопротивление воздуховодов, Па, Р_в = 10 - 20 Па.

Р_с = 1,2 ∙ (190 + 15) = 246 Па;

N = 1,72 · 246/ (0,6 · 0,97) · 10 ^-3 = 0,72 кВт.

По данным расчетов подобрали вентилятор ВР 290-46 №6,3П.

11.2 Отопление

На проектируемой фабрике во всех помещениях, кроме котельной, трансформаторной, холодильного помещения предусмотрено центральное отопление.

Отопительная система на фабрике двухтрубная с верхней разводкой. В качестве нагревательных приборов предусмотрены гладкие чугунные радиаторы типа М-140, которые расположены вдоль наружных стен под окнами.

Расчет расход тепла на отопление Q, Вт

Q_ОТ = Q_ПТ – Q_ОБ + ΔQ_В , (11.11)

где Q_ПТ - потери тепла зданием в окружающую среду через ограждения, Вт;

Q_ОБ – теплота, выделяющаяся в здании пари работе технологического оборудования и транспортных устройств, Вт;

ΔQ_В – теплопотери с вентиляционным воздухом.

Потери теплоты зданием Q_пт , Вт, можно приближенно определить по формуле

Q_ПТ = q_ОТ ∙ V_ЗД ∙ (t_П – t_Н ), (11.12)

где q_ОТ - удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м³ ·єС), q_ОТ =3,4Вт/(м³ ·єС);

V_ЗД - объем здания, м³ ;

t_П , t_Н – температура помещения и наружного воздуха соответственно, єС.

Q_ПТ = 0,34 ∙ 37670,4 ∙ (20– (-9)) = 371430,1 Вт.

Количество теплоты, Q_об , Вт, выделяющееся в здании при работе технологического оборудования и транспортных устройств

Q_ОБ = Q_Т + Q_Э , (11.13)

где Q_Т - тепловыделение от оборудования, Вт;

Q_Э - тепловыделение от электродвигателей, Вт.

Q_Т может быть определено по формуле

Q_Т = М_n ×r×k, (11.14)

где М_n – расход пара, М_n =0,25 кг/с;

r – удельная теплота конденсации пара, r ≈ 2252∙10³ Дж/кг;

k – коэффициент, учитывающий потери теплоты через теплоизоляцию аппарата, ориентировочно k ≈ 0,03-0,05.

Q_Т = 0,25 × 2252 × 10³ × 0,04 = 22,52 кВт.

Выделение теплоты (Вт) электродвигателями определяется по формуле

Q_Э = SN_i × k_1i × k_2i × (1/h_1i - 1 + k_3i ) × 10³ , (11.15)

где SN_i – суммарная мощность электродвигателей, установленных в здании,кВт,

принимаем SN_i =410,8 кВт по данным расчета электротехнической части;

k_{1 i} – коэффициент, учитывающий загрузку электродвигателей, k₁ =0,7-0,98;

k_{2 i} – коэффициент, учитывающий одновременность работы электродвигателей, k₂ =0,5-1,0;

η₁ – КПД электродвигателя при полной нагрузке, η₁ =0,75-0,92;

k_З – коэффициент, учитывающий какая часть общего фактического расхода энергии переходит непосредственно в теплоту, k_З =0,1-1,0.

Q_Э = 410,8 × 0,8 × 0,7 ∙ (1/0,8 – 1 + 0,5) = 172,5 кВт;

Q_ОБ = 22,52 + 172,5 = 195,02 кВт;

Q_ОТ = 371,4 - 195,02 + 186 = 362,4 кВт.

Годовой расход тепла на отопление Q_год , Дж

Q_ОТ(ГОД) = Q_ОТ · Т · 86400, (11.16)

где Т - продолжительность отопительного периода, сут;

86400 – количество секунд в сутках.

Q_ОТ(ГОД) = 362,4 · 201· 86400 = 6293,5 · 10⁶ кДж.

Расход топлива, В_т , т, за отопительный сезон (годовой)

В_т = Q_ОТ(ГОД) / (Q_н ^р · η_к · η_т ) ×10^-3 , (11.17)

где Q_н ^р - низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг;

η_к - КПД котельной установки (η_к = 0,85);

η_т - коэффициент, учитывающий потери теплоты теплотрассой (η_т = 0,95).

В_т = 6293,5 · 10⁶ / (35600 · 0,85 · 0,95) · 10^-3 = 218,9 тыс. м³

Требуемая площадь нагреваемых приборов F, м³

F_ОТ = Q_ОТ / К · Δt_СР , (11.18)

где К – коэффициент теплопередачи нагревательного прибора, Вт/(м² · град);

Δt_ср – средняя разность температур.

F_ОТ = 362400 / (9,76 · 150) = 247,5 м²

Количество секций радиаторов Z, шт, определяется по формуле

Z = F_ОТ /f₁ , (11.19)

где f₁ – площадь поверхности нагрева одной секции радиатора, м² , f₁ = 0,254 м² .

Z = 247,5 / 0,254 ≈ 975 шт.

11.3 Водоснабжение

Целью расчёта является определение общего расхода воды предприятием в период максимального водопользования согласно [25].

Общий расчётный расход воды предприятием, м³ /ч

q_общ = q_т + q_с-б + q_пож - q_обор , (11.20)

где q_т – расход воды на технологические нужды, м³ /ч;

q_с-б ,q_пож – расходы воды на санитарно-бытовые нужды и пожаротушение, м³ /ч;

q_обор – количество воды, поступающей из системы оборотного водоснабжения, м³ /ч.

Расход воды на пожаротушение принимаем из части безопасность и экологичность проекта q_пож = 54 м³ .

Количество установленных санитарно-технических приборов N_i , шт.

N_i = n_нр / n_io , (11.21)

где n_нр – число водопотребителей;

n_io – количество людей, обслуживаемых одним санитарно-техническим прибором.

N_ун = 160/18 + 99/12 ≈ 18 шт;

N_ум = 160/72 + 99/48 = 5 шт;

N_душ = 160/15 + 99/15 = 18 шт.

Максимальный часовой расход воды по цеху определяется по формуле

q_оч = 0.001·Sq_{oi ч} · N_i , (11.22)

q_оч = 18 · 0,06 + 5 · 0,45 + 18 · 0,083 = 4,82 м³ /ч

q_общ = 16 + 4,82 + 54 – 18,5 = 56,32 м³ /ч

Расход воды на нужды горячего водоснабжения в течение часа максимального потребления Q_чн , кВт

Q_чн = 1,16 q_чм (55 - t_с ), (11.23)

где t_с – температура холодной воды, ^о С.

q_чм = 5 · 0,04 + 18 · 0,23 = 4,34 м³ /ч

Q_чн = 1,16 · 4,34 ∙ (55 - 5) = 251,72 кВт.

11.4 Канализация

Расход вод, сбрасываемых предприятием q_ст , м³ /ч

q_ст = q_пр + q_сб - q_об , (11.24)

где q_пр , q_сб , q_об – расходы производственных, санитарно-бытовых сточных вод и

воды, забираемой в систему обратного водоснабжения, м³ /ч.

q_пр = S Пр_i ∙ q_i , (11.25)

где Пр_i – производительность предприятия по каждому виду продукции, т/ч;

q_i – удельный расход сточных вод при выработке 1 т продукции.

q_пр = 2 · 1,5 + 0,9 ∙ 3 = 5,7 м³ /ч.

Количество санитарно-бытовых сточных вод определяется

q_сб = SN_i ∙ q_{i с} , (11.26)

где N_i – количество санитарно-технических приборов;

q_{i с} – количество сточных вод от одного санитарно-техническогоустройства, м³ /ч.

q_сб = 5 · 0,15 + 18 ∙ 0,2 + 18 ∙ 1,6 = 33,15 м³ /ч;

q_ст = 5,7 + 33,15 = 38,85 м³ /ч.

12 Теплотехнический расчет

12.1 Теплоснабжение

Расчет расхода пара

Расход пара на технологические нужды может быть определен по нормам потребления отдельными аппаратами и машинами или по укрупненным показателям. Расход пара на технологические нужды Д₁ , кг/ч определяется по формуле

, (12.1)

где P_t – часовая производительность по готовой продукции, т/ч;

q_t – удельный расход пара, кг/т.

Д₁ = 1600 ∙ 0,9 + 1200 ∙ 2,1 = 3960 кг/ч.

Расход пара на отопление Д₂ , кг/ч рассчитывается по формуле

, (12.2)

где Q_ОТ – максимальный тепловой расход теплоты на отопление, Вт;

i_n – энтальпия пара, кДж/кг (при давлении пара 0,07 МПа, i_n =2666,6 кДж/кг);

i_k – энтальпия конденсата, кДж/кг (i_k =375,6 кДж/кг);

η_ТО – КПД теплообменника (η_ТО =0,95).

При определении необходимого расхода теплоты следует учитывать район расположения кондитерской фабрики, длительность отопительного сезона, расчетные температуры.

Расход теплоты на отопление здания Q_ОТ , Вт определяется по формуле

, (12.3)

где Х₀ – удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м³ ∙К);

q_ОТ – удельные теплопотери 1 м³ здания, кДж/м³ ;

V – объем отапливаемой части, м³ ;

t_П – средняя температура отапливаемого помещения, ˚С (t_П =18-20 ˚С);

t_Н – расчетная зимняя температура наружного воздуха для отопления, ˚С

(t_Н =-9 ˚С) [26].

Вт;

кг/ч.

Расход пара на вентиляцию Д₃ , кг/ч определяется по формуле

, (12.4)

где Q_в – часовой расход количества теплоты на вентиляцию, Вт.

Расход теплоты на вентиляцию Q_в , Вт определяется по формуле:

, (12.5)

где V_в – общее количество вентилируемого воздуха, м³ /ч;

Х_в – удельная характеристика здания, Вт/(м³ ∙К);

ρ – плотность воздуха, кг/м³ (ρ=1,2 кг/м³ );

с – массовая удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг∙К) (с=1,0 кДж/(кг∙К)).

Общее количество вентилируемого воздуха V_в , м³ /ч определяетсяпо формуле

, (12.6)

где П_в – процент вентилируемых помещений (П_в =50-60);

V – объем здания, м³ ,

n – средняя кратность воздухообмена в час (3-5).

м³ /ч;

Вт;

кг/ч.

Расход пара на хозяйственно-бытовые нужды Д₄ , кг/ч определяется по формуле

, (12.7)

где Q_х/б – количество теплоты на подогрев воды для хозяйственно-бытовых

нужд, Вт.

, (12.8)

где W – расход воды на хозяйственно-бытовые нужды, кг/ч (W=800 кг/ч);

с – удельная теплоемкость воды (с=4,19 кДж/(кг∙К));

t_н , t_к – начальная и конечная температуры воды (t_н =10 ˚С, t_к =75 ˚С).

Вт;

кг/ч.

Суммарный расход пара на производство Д_с , кг/ч равен

, (12.9)

Д_с = 3960 + 1138,4 + 104 + 100,1 = 5302,5 кг/ч.

Для определения расхода пара на собственные нужды котельной необходимо определить потери конденсата.

Возврат конденсата от системы производственного пароснабжения W_к1 , кг/ч кондитерской фабрики составляет 80%, тогда

, (12.10)

W_к1 = 0,8 ∙ 3960 = 3168 кг/ч.

Возврат конденсата W_к4 , кг/ч от системы горячего водоснабжения составляет 90 %, тогда

, (12.11)

W_к4 = 0,9 ∙ 100,1 = 90,1 кг/ч.

Потери конденсата Д_п.к. , кг/ч составляют

, (12.12)

Д_п.к. = 5302,5 – (3168 + 90,1) = 2044,4 кг/ч.

Расход сырой воды В, кг/ч для покрытия потерь конденсата принимают на 20 % больше, тогда

В = 1,2 ∙ Д_п.к. , (12.13)

В = 1,2 ∙ 2044,4 = 2453,3 кг/ч.

Расход пара на подогрев воды Д_п.в. , кг/ч равен

, (12.14)

где i₁ – энтальпия воды при t=40 ˚С (168 кДж/кг);

i₂ – энтальпия воды при t=5 ˚С (21 кДж/кг);

i_n – энтальпия пара при 0,6 МПа (2763 кДж/кг);

i_k – энтальпия конденсата (669 кДж/кг);

η – КПД парового водонагревателя (η=0,95).

кг/ч.

Расход пара на деаэрацию воды Д_аэ , кг/ч равен

, (12.15)

где i_ср – средняя энтальпия воды, поступающей в деаэратор, кДж/кг

(i_ср =433 кДж/кг);

W_{n .в.} – конденсат от водоподогревателя воды перед химводоочисткой, кг/ч (W_{n .в.} = Д_{n .в.} ).

кг/ч.

Общая потребность котельной в паре Д_к , кг/ч

Д_к = Д_с + Д_п.в. + Д_аэ , (12.16)

Д_к = 5302,5 + 181,3 + 804,1 = 6287,9 кг/ч.

С учетом тепловых потерь в паропроводах, агрегатах и т.д., которые могут составлять 8-10 %, расчетная потребность в паре Д_общ , кг/ч (для зимнего периода) будет

Д_общ = Д_к ∙ 1,1 , (12.17)

Д_общ = 6287,9 ∙ 1,1 = 6916,7 кг/ч.

Расчет тепловой схемы котельной в летний период.

Суммарный расход пара на производство Д_с , кг/ч равен:

Д_с = 3960 + 100,1 = 4060,1 кг/ч.

Потери конденсата Д_п.к. , кг/ч составляют

Д_п.к. = 4060,1 – (3168 + 90,1) = 802 кг/ч.

Расход сырой воды В, кг/ч для покрытия потерь конденсата

В = 1,2 ∙ 802 = 962,4 кг/ч.

Расход пара на подогрев воды Д_п.в. , кг/ч равен

кг/ч.

Расход пара на деаэрацию воды Д_аэ , кг/ч равен

кг/ч.

Общая потребность котельной в паре Д_к , кг/ч

Д_к = 4060,1 + 71,1 + 483,6 = 4512,5 кг/ч.

Расчетная потребность в паре Д_общ , кг/ч (для летнего периода) будет

Д_общ = 4614,8 ∙ 1,1 = 5076,3 кг/ч.

Выбор паровых котлов

Выбор типа и количества котлов для обеспечения всех нужд предприятия производится из такого расчета, чтобы они обеспечили максимальную потребность в зимний период работы, а в летний период была возможность поочередного капитального ремонта котлов. Подбор котлов производится по их паро- и теплопроизводительности. Если в справочной литературе приведена площадь поверхности F, м² нагрева определяется по формуле

, (12.18)

где Д_общ – расчетная потребность в паре для зимнего периода, кг/ч;

х – коэффициент запаса, х=1,1-1,2;

q_к – удельный парообъем, кг/(м² ∙ч) (q_к =30-40 кг/(м² ∙ч) в зависимости от котла

и вида топлива).

м² .

По рассчитанной пощади нагрева выбираем из [27] 2 котла ДКВР 10-13-250 с площадью поверхности нагрева 255,4 м² .

12.2 Холодоснабжение

Расчет расхода холода по фабрике

Суточный расход холода Q_с , Вт определяется:

Q_c = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅ , (12.19)

где Q₁ – расход холода на технологические нужды, Вт;

Q₂ –расход холода на теплопередачу через внешние ограждения холодильной камеры, Вт;

Q₃ – расход холода на хранение сырья, Вт;

Q₄ – расход холода на кондиционирование воздуха, Вт;

Q₅ – расход холода на эксплуатационные нужды, Вт.

Расход холода на технологические нужды Q₁ , Вт рассчитывается по сумме расхода на отдельные потребители или по указанным показателям на 1 т готовой продукции

Q₁ = G ∙ q , (12.20)

где G – суточная выраб+тка продукции, Вт;

q – расход холода на 1 готовой продукции.

Q₁ = 14 ∙ 406000 + 32 ∙ 104400 = 9024800 Вт.

Расход количества холода на теплопередачу через внешние ограждения холодильной камеры Q₂ , Вт равен

, (12.21)

где - количество теплоты, предаваемое через внутренние стены, Вт;

- количество теплоты, передаваемое через потолок, Вт;

- количество теплоты, передаваемое через пол, Вт.

, (12.22)

где К^{I - III} – коэффициент теплопередачи, Вт/(м² ∙град), (К^I =0,41, К^II =0,44,K^III =0,58);

F^{I - III} – площадь поверхности стен, потолка, пола, м² ;

t_н – температура наружного воздуха, ˚С (t_н =25 ˚С);

t_к – температура наружного воздуха, ˚С (t_к =4 ˚С).

Вт;

Вт;

Вт.

Q₂ = 1487,8 + 665,3 + 877 = 3030,1 Вт.

Расход холода на хранение сырья в холодильной камере Q₃ , Вт

, (12.23)

где - расход холода на хранение отдельных видов скоропортящегося сырья.

, (12.24)

где G^{I - n} – суточный расход сырья, кг;

с^{I - n} – удельная теплоемкость сырья, кДж/(кг∙К);

t_H , t_k – начальная и конечная температуры охлаждаемого сырья, ˚С (t_H =15 ˚С,

t_к =4 ˚С).

Вт;

Вт;

Вт;

Вт;

Вт.

Расход холода на кондиционирование воздуха Q₄ , Вт определяется по формуле:

, (12.25)

где V_k – суммарный объем помещений, камер, шкафов, где производится

кондиционирование, м³ ;

с – объемная теплоемкость воздуха, кДж/(м³ ∙град), (с=1,29 кДж/(м³ ∙град));

Δt – разность температур между температурой воздуха до кондиционирова-

ния и после него (Δt=10-15 ˚С);

m – кратность воздухообмена в помещении (m=2).

Вт.

Расход холода на эксплуатационные нужды Q₅ , Вт равен

Q₅ = (Q₂ + Q₃ ) ∙ 0,2 , (12.26)

Q₅ = (3030,1 + 38755,5) ∙ 0,2 = 8357,1 Вт;

Q_с = 9024800 + 3030,1 + 4684,5 + 38755,5 + 24250,3 + 8357,1=9095520,4 Вт.

С учетом общезаводских потерь (20%) в коммуникациях общий расход холода в сутки Q_о , Вт составит

Q_o = 1,2 ∙ Q_c , (12.27)

Q_о = 1,2 ∙ 9095520,4 = 10914624,5 Вт.

Часовая производительность холода в сутки Q_час , Вт составит

, (12.28)

Вт.

По рассчитанной потребности фабрики в холоде выбираем из [28] два компрессора ВХ 350-2-1 с холодопроизводительностью 790 кВт.

13 Электротехническая часть

13.1 Общая характеристика электроснабжения

Предприятие получает электрическую энергию от трансформаторной подстанции энергосистемы «Воронежэнерго» города Лиски по воздушной ЛЭП, напряжением 10 кВ длиной 2 км.

Необходимо построить понижающую трансформаторную подстанцию.

Для внутризаводских электрических сетей принимаем систему трехфазного тока напряжением 380/220 В с заземленным нулем.

От трансформаторной подстанции предприятия электроэнергия поступает на общий распределительный щит для питания электродвигателей, внутреннего освещения и освещения территории. Распределение электроэнергии от фабричной подстанции до цеха осуществляется по кабелям и стенам внутри здания. Защита распределительных цепей от токов короткого замыкания осуществляется предохранителями.

13.2 Определение категории помещения

Таблица 13.1 – Категории помещений

13.3 Расчет электрической силовой нагрузки

Надежная и экономичная работа технологического оборудования возможна только при правильном выборе типа, мощности приводного электродвигателя согласно режиму его работы и предполагаемой нагрузки.

Мощность выбранного электродвигателя Р, кВт, должна соответствовать выражению

Р_ном > Р_м,

где Р_ном - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

Р_м - потребная мощность, кВт

После того как будет определена номинальная мощность всех электродвигателей и выбран их тип, требуется рассчитать полную максимальную потребную мощность силовой нагрузки. Для этого основные технические данные рассматриваемых типов привода представлены в таблице 13.2.

Таблица 13.2 - Основные технические данные рассматриваемых типов

приводов

Продолжение таблицы 13.2

Находим суммарную установленную мощность электродвигателей для однотипных приемников Σ Р_у , кВт:

.(13.1)

Для разнотипных приёмников:

.(13.2)

ΣР_у = 410,8 кВт

Определим расчетную максимальную потребную активную и реактивную мощности силовой нагрузки:

, (13.3)

Q_{m ах} = Р_{m ах} · tgφ_ср , (13.4)

где К_с - коэффициент спроса силовой нагрузки;

tgφ_ср - средневзвешенный тангенс сдвига фаз, соответствующие

средневзвешенному коэффициенту мощности за год.

К_с = 0,35 - для кондитерской фабрики

Полная расчетная максимальная потребная мощность силовой нагрузки S_p , кВ·А;

(13.5)

где с - коэффициент смещения максимумов, с = 0,85 - 0,9

, (13.6)

. (13.7)

cоsφ = 74,94/95 = 0,79;

tgφ_ср = 0,78;

Р_{m ах} = 0,35 ∙410,8= 143,78 кВт;

Q_max =143,78 · 0,78 = 112,1 квар;

кВ∙А.

13.4 Расчет осветительной нагрузки

Исходя из условий работы фабрики, выбираем систему общего освещения с равномерным размещением светильников. В качестве источника света принимается лампы накаливания в складских помещениях и люминесцентное освещение в производственных цехах.

Для складских помещений устанавливаются светильники «Универсаль». В мармеладном и конфетном цехах люминесцентные светильники типа ОД с двумя лампами ЛБ-80.

Установленная мощность на освещение помещений в зависимости от площади помещений и высоты ламп сведены в таблицу 13.3

Расчеты осветительной нагрузки цехов и административно-конторских помещений ведутся методом поверхностной плотности. Для этого необходимо определить минимальную освещенность, выбрать марку светильника, наметить расчетную высоту подвеса светильников. Для выбранной марки светильника по расчетной высоте подвеса, площади помещения и норме освещенности определить значение поверхностной плотности потока излучения, а затем рассчитать общую установленную мощность освещения каждого помещения, Вт:

, (13.8)

где - поверхностная плотность потока излучения, Вт/м² ; S – площадь помещения, м² .

Таблица 13.3 - Установленная мощность на освещение помещений

предприятий

Общая установленная мощность освещения всего предприятия, Вт

, (13.9)

где k_с – коэффициенты спроса осветительных нагрузок каждого помещения

Р_опу = 0,8 ∙ 792 + 0,6 ∙ 1620 + 0,85 ∙ 50270,2 = 44335,27 Вт.

Установленную мощность на освещение территории предприятия Р_оту

принимают равной 10% от установленной мощности на освещение самого предприятия:

Р_оту =0,1∙Р_опу (13.10)

Р_оту = 0,1 · 44335,27 = 4433,53 Вт.

В проекте предусмотрено аварийное освещение, которое должно быть в машинном отделении аммиачной холодильной установки, котельной, помещениях главных постов управления, проходах, пожарных проездах на площадках и лестницах главного корпуса завода, где возможно пребывание более 50 человек. Светильники аварийного освещения для продолжения работы или эвакуации людей должны быть присоединены к независимому источнику питания. Допускается питание аварийного освещения от сети рабочего освещения с автоматическим переключением на другие источники питания при аварийных режимах. Мощность аварийного освещения принять равной 10% от общей установленной мощности на освещение, Вт

(13.11)

Р_оа = 0,1 ∙ 44335,27 = 4433,53 Вт

При расчете мощности осветительной нагрузки необходимо учитывать загрязнение, снижающее освещенность в процессе эксплуатации. Для светильников общего освещения в помещениях с незначительным производственным пылевыделением коэффициент запаса принимать равным 1,3. С учетом данного коэффициента расчетная максимальная мощность, потребляемая всеми осветительными установками предприятия, Вт:

(13.12)

Р_{о max} = (44335,27 + 4433,53 + 4433,53) ∙ 1,3 = 69163,03 Вт.

13.5 Трансформаторные подстанции

На пищевых предприятиях используют трехфазные двухобмоточные трансформаторы с естественным масляным охлаждением, мощностью 25-1000 кВ·А.Полная расчетная мощность на щитах вторичного напряжения трансформаторной подстанции, питающей силовую и осветительную агрузку S_mp , кВ·А, равна:

(13.13)

где с– коэффициент запаса (обычно с=1,1-1,2)

кВ∙А

На основе расчета, а так же учитывая характер работы оборудования и категорию надежности электроснабжения фабрики, выбираем два трансформатора ТМ –250/10, суммарной мощности 500 кВ·А.

13.6 Расчет компенсационного устройства

Для повышения коэффициента мощности предприятия следует проводить мероприятия: 1) естественные, связанные с улучшением использования установленного электрооборудования; 2) искусственные, требующие применения специальных компенсирующих устройств.

Необходимая компенсирующая реактивная мощность конденсаторной установки Q_к.у., кВт для этого будет равна:

Q_ку = Р_ср ∙ (tgφ₁ - tgφ₂ ), (13.14)

где Р_ср – среднегодовая нагрузка предприятия, кВт;

Р_ср = W / T,

W – потребление активной энергии за год, кВт×ч;

T – годовое число часов использования максимума активной нагрузки;

tgφ₁ – соответствующий средневзвешенному cosφ, до компенсации на вводе потребителя;

tgφ₂ – после компенсации до заданного значения cosφ₂ = 0,92.

Р_ср = 988498 / 5600 = 176,52 кВт;

Q_к.у. = 176,52 × (0,78 - 0,426) = 62,49 квар.

По расчету реактивной мощности выбираем косинусный конденсатор тип КС2 - 0,4 - 67 - ЗУЗ, мощностью 67 квар.

13.7 Определение годового расхода электрической энергии и ее

стоимости

Годовой расход электрической энергии для силовой и осветительной нагрузки рассчитывается по формуле:

, (13.15)

, (13.16)

где P_max – расчетная максимальная потребная активная мощность силовой

нагрузки, кВт;

T_c – годовое число часов использования максимума активной мощности, ч.

T_c =5600 ч.

W_c =143,78 · 5600 = 832888 кВт·ч.

, (13.17)

, (13.18)

где P_o – максимальная мощность, потребляемая для освещения, кВт;

T_o – годовое число часов использования максимума осветительной нагрузки при двухсменной работе цеха, ч.

T_o =2250 ч.

W_o =2250 · 69,16 = 155610 кВт·ч.

Годовой расход по всему предприятию будет равен:

W=W_с +W_о . (13.19)

W = 832888 + 155610 = 988498 кВт·ч.

Расчет стоимости электроэнергии ведется о тарифу за 1кВт·ч (n=1,3 руб/1кВт·ч):

С_о = n · W , (13.20)

где n – стоимость 1кВт·ч.

С_о =2,14 ·988498 = 2115385,72 руб/1 кВт∙ч.

13.8. Расчет технико-экономических показателей предприятия

Для оценки эффективности использования электрической энергии на промышленных предприятиях имеется ряд показателей:

Фактическая стоимость 1кВт·ч потребляемой энергии, в руб:

(13.21)

С_о = 2115385,72 / 988498 = 2,14 руб.

Удельный расход электроэнергии на 1 т продукции выпущенной предприятием:

ω_o =W/A, (13.22)

где A - количество выпущенной за год продукции (годовая производительность

предприятия), т.

ω_o = 988498 /11500 = 86 кВт·ч/т.

Фактическая стоимость электроэнергии на 1 т выпущенной продукции по предприятию:

С_ф =C·ω_o . (13.23)

С = 2,14·86 = 184,04 руб.

Таблица 13.5 – Мероприятия по экономии электроэнергии на

предприятии

Удельный расход электроэнергии с учетом экономии составит, кВт·ч/т:

. (13.23)

ω_оэ =(988498 - 40350)/11500 = 82,4.

А фактическая стоимость электроэнергии на 1 т продукции, выпущенной предприятием, составит, руб.:

. (13.24)

С_фэ = 2,14 ∙ 82,4= 176,3 руб.

Годовое снижение удельного расхода электроэнергии в результате внедрения мероприятий составляет 1%.

14 Безопасность и экологичность проекта

14.1 Безопасность в производственной среде

14.1.1 Физические опасные и вредные факторы

Микроклиматические условия на производстве

Неблагоприятные условия ухудшают физиологическое состояние, снижают производительность труда, могут привести к различным заболеванием. Характеристика микроклимата в рабочей зоне приведена в табл. 14.1

Таблица – 14.1 Характеристика микроклимата в рабочей зоне

Для поддержания оптимального микроклимата осуществляется кондиционирование и вентиляция воздушной среды. Это актуально в варочных отделениях, где температура помещения доходит до 35 єС. В производственных помещениях устанавливаются отопительные установки, которые поддерживают оптимальную температуру воздуха в холодное время года. В помещении для хранения скоропортящегося сырья должна поддерживаться температура 4 єС, в складе БХС и другого сырья – 18-20 єС.

Нормируется интенсивность теплового облучения на рабочих местах (возле обжарочного аппарата для орехов). При 25% облучаемой поверхности тела интенсивность теплового облучения должно быть до 100 Вт/м, при 25 -50% - до 70 Вт/м, при 50% - до 35 Вт/м. В целях профилактики тепловых травм температура нагретых поверхностей машин, оборудования или ограждающих их конструкций должна быть не более 45 єС .

Освещение производственных помещений

При освещении производственных помещений в данном проекте использовали естественное боковое освещение, осуществляемое через световые проемы в наружных стенах, и искусственное общее освещение, которое создает равномерное распределение светового потока. В качестве источников света на предприятии используются люминесцентные лампы. При применении таких ламп для освещения помещений с небольшой запыленностью и нормальной влажностью (цеховые помещения) используют открытые светильники ЛОУ, ДСП. Для помещений с большим содержанием пыли (склады) или с большой влажностью (варочные отделения) – влагопылезащитные светильники ПВЛП. Цехи снабжают аварийным освещением для эвакуации людей при чрезвычайных ситуациях. Для улучшения естественного освещения оборудование окрашено в светлые тона, стены побелены. Характеристики освещенности на рабочем месте приведены в табл. 14.2.

Таблица 14.2 – Характеристика освещенности рабочего места

Шум и вибрация

Источником шума и вибрации на производстве является работающее оборудование. Основным источником вибрации являются взбивальная машина на линии для «Апельсиновых и лимонных долек», а шума - заверточные автоматы для конфет и формующие машины для мармелада.

Малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля, называются вибрацией .

Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия, которые возникают:

- при возвратно-поступательных движениях систем (кривошипно-шатунные механизмы, выбойчные устройства и т.п.);

- в результате наличия неуравновешенных вращающихся масс (ручные электрические и пневматические шлифовальные машины, режущий инструмент станков и т.п.);

- при ударах деталей (зубчатые зацепления, подшипниковые узлы).

Значение шума и вибрации, создаваемых при работе различного оборудования, приведены в табл. 14.3

Таблица 14.3 – Значение шума и вибрации при работе оборудования

Для уменьшения воздействия шума на человека принимаются меры.

1) Организационного характера:

- нормирование шума;

- организация предварительных и периодических медицинских осмотров работников;

- сокращение времени работы с шумными машинами и оборудованием - через определенный период времени (Т=2-4 ч) рабочие направляются на малошумные рабочие места, на их место приходят другие

2) Предотвращение образования и распространения шума:

- рациональное планирование помещений. При планировке территории шумные помещения сконцентрированы в одном месте. Помещения для измельчение орехов и протирка пюре расположены на первом этаже и отгорожены тихими помещениями складов хранения сырья;

- использование звукоизолирующих кожухов и звукопоглощающих материалов. Это позволяет значительно снизить шум в непосредственной близости к источнику. Кожухи могут быть съемными и разборными, иметь смотровые окна. Внутренняя поверхность кожуха обязательно должна облицовываться звукопоглощающими материалами. На данном предприятии кожухами закрыты формующие машины, мельница для получения сахарной пудры;

- использование средств индивидуальной защиты (наушники, ушные вкладыши) – в помещениях для измельчения;

- изменение направления шума ориентированием воздухозаборных и выпускных отверстий систем механической вентиляции и компрессорных установок в сторону от рабочих мест.

Для снижения вибрации на вибротранспортерах используют виброизоляторы. Чтобы снизить вредное воздействие вибрации на организм человека, следует установить регулярные перерывы в работе на местах с повышенной вибрацией.

Шум нормируется в рабочих местах согласно ГОСТ 12.1.2003-83 и СН 2.4/2.1.8.562-96 «Санитарные нормы допустимых уровней шума на рабочих местах». Предельно допустимое значение шума для помещений с постоянными рабочими местами производственных предприятий 90 дБа.

Санитарно-гигиеническое нормирование вибраций регламентирует параметры производственной вибрации и правила работы с виброопасными механизмами и оборудованием, ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования», СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».

Электрический ток

Электронасыщенность современного производства формирует электрическую опасность, источником которой могут быть электрические сети, электрофицированное оборудование и инструмент, вычислительная и организационная техника.

Для защиты от электрического ока используются меры:

- заземление оборудования. Используется в формующих, заверточных, темперирующих, сбивальных машинах др.;

- недоступность токоведущих частей оборудования для случайного прикосновения. Установлены ограждения на упаковочных машинах, а также на линии А2-ШЛД;

- двойная изоляция на открытых участках электросетей;

- предупреждающие надписи на токоведущем оборудовании;

- средства индивидуальной защиты (резиновые перчатки) при ремонте и обслуживании электроустановок и электросетей;

Классификация помещений по электробезопасности приведена в табл.14.4.

Таблица 14.4 – Категории помещений по электробезопасности

Статическое электричество образуется при трении диэлектриков. Его источником являются клиноременные передачи, системы пневмотранспортирования сахара.

Основное средство борьбы со статическим электричеством – заземление оборудования и емкостей. Сопротивление заземления в электроустановках до 1000 В не должно превышать 4 Ом. Металлические шланги должны быть снабжены гильзой из латуни.

Механическое травмирование

Источником травм на предприятии могут быть конвейеры, вращающиеся подвижные части машин. Перед началом работы необходимо убедиться в исправности оборудования. При наличии неполадок следует начинать работу только после их устранения. Вращающиеся части оборудования должны быть закрыты кожухами, шнеки – крышками. В первую очередь представляют опасность смесители, взбивающие машины, заверточные машины, мельницы. Необходимо следить за исправностью системы блокировки оборудовании, которая установлена на помадосбивальной машине, протирочной машине. Конвейеры должны быть изолированы заграждениями. Для движения людей используются переходные мостики с перилами.

Запрещается очистка, смазка, регулировка оборудования без его полной остановки.

Рабочие должны быть в защитной одежде (халаты, косынки).

Сосуды, работающие под давлением

На предприятии используется оборудование, работающее под давлением: варочные котлы, змеевиковые варочные колонки. Избыточное давление греющего пара 0,6-0,8 МПа, давление внутри аппарата 0,1 МПа.

Для безопасной работы сосудов их снабжают запорно-регулируемой арматурой, манометрами, устанавливаемыми на высоте 2 м, термометрами, предохранительными клапанами, указателями уровня жидкости.

Для предотвращения взрывоопасных ситуаций проводят наружный и внутренний осмотр, гидравлические испытания (Р=0,9 МПа) каждые 8 лет.

Гидравлическое испытание сосудов, за исключением литых, должно проводиться пробным давлением Р_пр , определяемым по формуле:

, (14.1)

где Р - расчетное давление сосуда, МПа (кгс/см );

[σ]₂₀ , [σ]_t - допускаемые напряжения для материала сосуда или его элементов соответственно при 20 °С и расчетной температуре, МПа (кгс/см ).

Также испытания проводят после монтажа оборудования перед его запуском в работу, после ремонта и при установке на новое место.

14.1.2 Химические опасные и вредные производственные факторы

На предприятии возможно загрязнение химическими веществами в результате их использования и выделения в технологическом процессе (табл. 14.5), а также в результате борьбы с микроорганизмами и грызунами.

Таблица 14.5 – Вредные вещества, используемые и образующиеся в

технологическом процессе

Приготовление моющих растворов должно проводиться в специальных помещениях с кратностью воздухообмена не менее 10.

Для борьбы с микроорганизмами и грызунами применяются пестициды (бактерициды и вирусоциды – для уничтожения бактерий и вирусов, родентициды – грызунов).безопасность труда при работе с этими веществами обеспечивается максимальной механизацией автоматизацией производственных процес-

сов, использование прогрессивных технологий, современных высокоэффективных препаратов с меньшей токсичностью, оптимальных способов внесения препаратов, соблюдением правил безопасности и санитарно-гигиенических норм.

14.1.3 Биологические опасные и вредные производственные факторы

Биологически опасные факторы возникают при несоблюдении рабочими гигиенических требований, при соприкосновении с воздухом, с парами плесени и бактерий, с инвентарем, состояние которых не соответствует санитарным требованиям.

Персонал предприятия может быть подвержен заражению бактериями группы кишечной палочки, сальмонеллы. Вследствие этого повышены нормы оценки санитарно-гигиенических условий производства продуктов питания. Предусмотрены санитарные мероприятия:

- уничтожение во внешней среде возбудителей инфекционных

заболеваний при помощи химических средств;

- панели стен и внутренние двери протираются мыльно-щелочным

раствором;

- полы моются в течение смены и по окончании смены;

- технологическое оборудование очищают, моют водопроводной водой,

горячим моющим раствором, дезинфицируют, затем моют горячей водой;

- вода, используемая в технологическом процессе не должна содержать

патогенных микроорганизмов.

14.1.4 Психофизиологические факторы

Эффективность трудовой деятельности человека, его работоспособность зависят в значительной степени от перенапряжения. В основном это физические перенагрузки при погрузо-разгрузочных работах и монотонность труда (работа на конвейере, упаковке изделий). На проектируемом предприятии осуществляется строгий контроль за соблюдением норм переноса тяжестей, соблюдение режима труда и отдыха, рациональная организация рабочего места с учетом эргономических требований. В процессе работы статические усилия встречаются в различных видах: удержание груза (инструмент, лотки с формами), прижим обрабатываемого инструмента к обрабатываемому изделию (оклейка гофкоробов), усилия для перемещения органов управления (рукоятки, маховики, штурвалы) или тележек.

Для восстановления работоспособности в цехах предусмотрены комнаты отдыха и приема пищи, душевая и гардероб. При оценке психофизиологических факторов было выяснено, что наиболее оптимальный режим работы – в 2 смены по 7,8 ч.

14.2 Экологическая безопасность проекта

Кондитерская фабрика относится к V классу санитарной защиты с шириной санитарно-защитной зоны 50м.

Проектируемое предприятие выбрасывает в атмосферу органические пыли, аммиак, продукты сгорания природного газа, выбросы от котельной. Котельная является основным источником загрязнения.

Сточные воды в данном предприятии образуются после мытья оборудования, инвентаря. Они сбрасываются в городские коллекторы. Хлориды и сульфаты можно удалить химическим методом, т.е. нейтрализацией с применением щелочей и кислот. Для очистки от взвешенных частиц и сухого остатка используется механический метод – фильтрация, процеживание с использованием решеток с ячейками 15-20 мм; отстаивание – вертикальный отстойник, эффективность составляет 50 %; фильтрование - гравийно-песочные напорные фильтры, эффективность достигает 75 %.

В просеивательном отделении при транспортировании сахара образуется органическая пыль. Очистка воздуха от нее проводится методом фильтрации через рукавные фильтры ФВ-30 и ФВ-90. Эффективность очистки до 99%.

Очистка воздуха от выбросов органической пыли осуществляется с помощью циклонов ЦН-15У, ЦН-24, которые установлены на силосах и циклонах.

При сжигании мазута образуется оксид углерода, диоксид углерода, аммиак. Удаление этих газов осуществляется аспирацией, эффективность – 95%.

К твердым отходам, образующимся на предприятии, относятся отработанные материалы, брак, ветошь.

Брак повторно используется в производстве. Древесные отходы и упаковочные материалы складируются на специальных площадках и вывозятся. Запрещается сжигать их. Промасленная ветошь собирается в специальный контейнер с герметичной крышкой.

14.3 Защита работающих и материальных ценностей при возникновении

чрезвычайных ситуаций

Для кондитерской фабрики характерно большое число пожаро- и взрывоопасных мест и работ, расположенных по всей технологической цепи от складов сырья до склада готовой продукции. Это обусловлено тем, что многое сырье и материалы являются твердыми и жидкими горючими материалами, значительная часть которых являются взрывоопасными – спирт, эссенции, пыль. Все оборудование, в котором могут возникнуть взрыво- и пожароопасные условия, оснащено контрольно-измерительными приборами, сигнализирующими об опасности, применяется теплоизоляция нагретых поверхностей оборудования и коммуникаций, в просеивателях установлены магниты для улавливания ферропримесей, которые могут являться причиной образования искр.

Важным противопожарным мероприятием является правильный выбор и использование электродвигателей, стационарных и переносных светильников, пусковой аппаратуры с учетом условий окружающей среды (сырость, запыленность, пожаро- и взрывоопасность). Под пожаротушением подразумевается комплекс мероприятий, направленных на ликвидацию возникшего пожара. Поскольку для возникновения и развития процесса горения, обусловливающего явление пожара, необходимо одновременное сочетание горючего вещества, окислителя и непрерывного потока тепла от очага пожара к горючему материалу, то для прекращения горения достаточно исключить какой-либо из этих элементов.

Существуют следующие способы пожаротушения:

- с помощью огнетушителей (порошковые, пенные);

- автоматическое (сплинкерные и дренажные);

- с помомощью пожарных гидрантов и пожарных машин.

Характеристика помещений по пожаровзрывоопасностиприведена в табл. 14.6.

Таблица 14.6 – Характеристика производства по пожаровзрывоопасности

Расчет воды на пожаротушение

Требуемый запас воды на наружное пожаротушение, м³ рассчитываем по формуле

Q_н = 3,6 ∙ g_н ∙ Т_П ∙ n_П , (14.2)

где g_н – удельный расход воды на наружное пожаротушение, g_н =25 л/с;

Т_П – расчетное время тушения одного пожара, принимается равным 3 ч;

n_П – число одновременно возможных пожаров: n_П =1 при площади предприятия < 1,5 км² .

Q_н = 3,6 ∙ 25 ∙ 3 ∙ 1 = 270 м³ .

Необходимый объем воды для внутреннего пожаротушения, м³ , рассчитываем в зависимости от расхода воды на одну струю и числа одновременно действующих струй по формуле:

Q_в = 3,6 ∙ g_в ∙ m ∙ Т_П ∙ n_П , (14.3)

где g_в , m – соответственно расход воды на одну струю и число струй. Для производственных зданий высотой до 50 м принимаем g_в =2,5 л/с и m=2.

Q_в = 3,6 ∙ 2,5 ∙ 2 ∙ 3 ∙ 1 = 54 м³ .

Полная вместимость пожарного резервуара, м³

W_П = Q_н + Q_в + Q_т , (14.4)

где Q_т – регулируемый запас водыдля хозяйственно-технических нужд, Q_т =6,8 м³ .

W_П = 270 + 54 + 6,8 = 330,8 м³ .

15 Экономический расчет

15.1 План производства

15.1.1 Годовой режим работы предприятия