Технико-экономическое обоснование внедрения нового (или модернизации) технологического оборудования

Подбор оборудования для оснащения перерабатывающего предприятия является ответственной частью организации производственного процесса.

Целью технико -экономического обоснования является доказательство технического (или модернизации существующего) технологического оборудования (поточной линии).

Процесс измельчения является одним из самых энергоемких и широко распространенных во многих отраслях промышленности. Достаточно отметить, что около 20% всей производимой энергии в мире тратится на процессы измельчения при этом КПД даже самых лучших в конструктивном исполнении измельчителей менее 1%.

Техника измельчения в мясной индустрии за последнее столетие не претерпела существенных изменений: волчки известны более 200 лет, куттеры и эмульситаторы -более 100лет. Измельчение мясного сырья до сих пор осуществляют с помощью режущей пары нож -решетка или быстровращающимися ножами.

Кардинально новое направление в технике измельчения мясного и костного сырья в широком диапазоне температур (от 20 до минус 40 градС) -одностадийный способ с использованием в качестве режущего рабочего органа червячных фрез, иглофрез, металлических щеток и лезвийного алмазного инструмента.

Новый способ одностадийного измельчения сырья получает получить высококачественный готовый продукт.

Выбор режущего инструмента и его геометрических параметров обусловливается свойствами измельчаемого сырья и технологическими требованиями, предъявляемыми к конечному продукту.

Известно, что современные измельчители с позиции теории реализации должны иметь максимально возможную скорость рабочих органов (более 500). Во избежание перегрева продукта время измельчения должно быть минимальным.

Ни один из современных промышленных измельчителей (куттер, Волчек, эмульситотор) не отвечает этим требованиям.

Для одностадийного процесса измельчения замороженных блоков мяса при температуре от минус 10 до минус 20 град. С разработана экспериментальная установка УИМ - 4. На станине смонтирован электродвигатель марки АИР - 100S (мощностью 4 кВт, частота вращения ротора 2800 1\мин). На фланце электродвигателя установлена плита из пищевой коррозионной стали марки 12*18Н10Т толщиной 5 мм.

На плите закреплен съемный кожух из стали 12*18Н10Т толщиной 2 мм. Для фиксации кожуха на плите предусмотрена ручка фиксатора, представляющая винт с резьбой М8, вворачиваемый в отверстие плиты.

Режущим органом является червячная фреза, установленная на валу электродвигателя. Материал фрезы -быстрорежущая сталь марки Р18. для интенсификации и повышения надежности процесса измельчения по ходу вращения фрезы установлен четырехгранный нож.

Подача продукта в зону измельчения осуществляется толкателем, изготовленного из прочного пищевого пластика в виде бруса с сечением 35*55 мм и длиной 465 мм. Нижняя часть толкателя эквидистантна цилиндрической поверхности фрезы. Для удобства работы толкатель снабжен рукоятью.

Для облегчения подачи продукта в зону резания и снижения температурных потерь при подаче сырья между кожухом и толкателем установлены направляющие пластины из пищевого пластика.

Пульт управления установкой, оснащенный частотным преобразователем, позволяющим изменять частоту вращения электродвигателя, расположен на плите. Для уменьшения вибраций устройство устанавливают на четырех виброопорах.

Особенностью представленного способа измельчения является то, что процесс размораживания осуществляется одновременно с измельчением за счет теплоты, выделяемой в зоне резания.

Предварительные гистологические исследования, проведенные на кафедре патологической анатомии проф. В.Н. Письменской и доц. Т.Г. Кузнецовой, показали, что фарш, полученный на экспериментальной установке УИМ - 4, обладает более высокой влагосвязывающей способностью по сравнению с фаршем традиционного измельчения в волчке.

При изучении микроструктуры фарша рубленных полуфабрикатов, полученного традиционным способом, установлено, что масса фарша компактна, включает крупноизмельченные пучки мышечных волокон, фрагменты соединительной и жировой тканей. Структура мышечных волокон характеризуется хорошо выраженной поперечной исчерченностью с четкой хроматиновой структурой.

Масса фарша пронизана вакуолями неправильной формы, местами сливающимися друг с другом, в среднем их размер составляет 400 - 500 мкм. Соединительнотканные фрагменты разрыхлены, характеризуются свойственной волокнистым компонентам формой, клеточные элементы гомогенны. Жировые клетки округлой формы, целостность клеточных оболочек сохранена, образовавшиеся в результате механического измельчения сырья отдельные жировые капли равномерно распределены по всей массе фарша.

Микроструктура фарша, изготовленного из мясного сырья, измельченного на установке УИМ - 4, характеризуется крупными пучками мышечных волокон, выраженными фрагментами жировой и соединительной тканей. В мелкозернистой белковой массе между крупноизмельченными компонентами фарша равномерно распределены жировые капли. Структурные элементы фарша расположены плотнее по сравнению с фаршем, измельченным в волчке. Размеры вакуолей, пронизывающих мелкозернистую белковую массу, составляют в среднем 100 - 350 мкм. Другие структурные элементы фарша не имеют каких -либо особенностей по сравнению с измельчением в волчке.

Новый способ измельчения не требует размораживания сырья, что исключает дополнительные энергозатраты, соответственно уменьшает число обслуживающих рабочих. Обладает малой энергоемкостью, металлоемкостью, обеспечивает минимальное время нахождения продукта в зоне измельчения. Занимаемая площадь установки 1 кв. м, производительность 500 кг\ч мясных и 250 кг\ч -костных блоков.

Измельчитель замороженных мясных блоков Я2 -ФРЗ -М предназначен для измельчения замороженного мяса в блоках, которые потом используются для производства колбас и полуфабрикатов. Состоит из измельчающего органа, подающего устройства, привода, корпуса. Измельчающий орган -два вала с наборами фрез, вращающихся навстречу друг к другу.

Подающее устройство -толкатель с пневмоприводом. Привод включает в себя электродвигатель, цилиндрический горизонтальный редуктор, клиноременную и цепную передачи. Корпус -сварной конструкции из фасонного проката и листовой стали, служит для монтажа составных частей измельчителя.

Машина устанавливается на пол на регулируемых органах. Блоки мяса вручную кладутся на подающее устройство, которое захватывает их и подает к фрезерным валам. Измельченный продукт выгружается в напольный цеховой транспортер высотой и шириной не более 800 мм. Измельчаются блоки как стандартные размеры 370*150 мм, и со значительным отклонением от стандартных размеров, но не более 450*450*250 мм (при этом техническая производительность измельчителя снижается).

Обслуживает один оператор.