Аннотация
Громова О. В., Матюшкин Б. А. Разработка технологии применения сотовых конструкций в распределительных устройствах выпарных установок. В данной работе описан метод совершенствования вакуум-выпарной установки для производства концентрированных молочных продуктов.
Общая постановка проблемы
Консервированные молочные продукты (сгущенные молоко, сухое молоко, концентрированные молочные продукты и др.) всегда были востребованы на рынке и интерес к ним у потребителя не ослабевает по настоящий момет. Причиной тому является длительный срок хранения, вкус, внешний вид, содержание витаминов, высокую калорийность и усвояемость, а так же использование в других видах производства пищевых продуктов. Одним из главных технологических процессов производства концентрированных молочных продуктов является процесс сгущения молока (выпаривания). Выпаривание – термический процесс концентрирования в молоке сухих веществ при кипении путем удаления влаги из него в виде пара. На крупных предприятиях молочно-консервной отрасли пищевой промышленности для концентрирования молока используются различные выпарные установки с разнообразными распределительными устройствами, которые служат для равномерной подачи молока в кипятильные трубки выпарных аппаратов. Один из основных узлов выпаривателя – распределительная решетка. Она представляет собой круглую массивную плиту, изготовленную из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, толщиной 20 мм и диаметром 788 мм, с симметрично расположенными на ней 1220 сквозными отверстиями диаметром 17 мм (рис.1.).
Рисунок 1 – Распределительная решетка выпарного аппарата
Изготовление такой плиты очень трудоемкий и длительный процесс. Очень сильно снижается коэффициент использования металла (при сверлении отверстий около 40% металла уходит в стружку). Плюс ко всему велико время простоя оборудования из-за ремонта и профилактической чистки узла от молочного камня и застывшего жира. Полная замена плиты на новую экономически не целесообразна, в связи с сложностью и затратами на ее изготовление.
Решение поставленной задачи
Для решения целого ряда проблем, связанных с использованием классической распределительной решетки предлагается альтернативный вариант ее конструкции – распределительный сотовый блок (рис. 2).
Рисунок 2 – Сотовый блок: 1 – бандаж; 2 – гофрированная лента
Сотовый блок состоит из гофрированных лент, сваренных между собой роликовой
сваркой, в результате которой получены сотовые ячейки шестигранной формы, близкие по
размеру отверстиям в распределительной решетке.
Полученная сварная конструкция в виде сотовых ячеек закреплена в бандаже,
который обеспечивает прочность и надежность данного изделия.
Суммарные затраты на производство и монтаж сотовых блоков составляют 520 000
руб. Чистая прибыль от увеличения продаж за счет роста выхода продукции и часовой
производительности 213 840 руб., а экономия себестоимости на расходах заработной платы и
отчислениях на социальные нужды составит 958 283 руб. Срок окупаемости ≈ 4,8 мес.
Преимущества использования сотового блока:
- снижается трудоемкость;
- время и себестоимость изготовления узла;
- повышается коэффициент использования металла;
- уменьшает простои, связанные с ремонтом и профилактикой;
- уменьшается вес узла;
- упрощается обслуживание;
- появляется возможность увеличения площади выпаривания;
- возможность уменьшения времени воздействия высоких температур на продукт;
- увеличение производительности оборудования.