2.4 Розрахунок і вибір технологічного обладнання

2.4.1 Складання функціональної схеми виробництва виробів

На підставі аналізу проектованого виробництва і проведеного технологічного розрахунку спочатку складається функціональна технологічна схема, що відображає послідовність виробничого процесу і використовується для вибору і розрахунку устаткування, транспортних засобів, а також креслення технологічної схеми. У ній повинні бути чітко розмежовані стадії основних процесів. Початковою стадією для всіх технологічних схем є збереження і підготування до виробництва сировини; наступні стадії розрізняються в залежності від групи виробів, що виробляються.

Наприклад, у схемі виробництва шоколаду можна виділити стадії готування какао тертого (первинна переробка какао-бобів), отримання шоколадних мас і формування шоколаду із загорткою і упакуванням.

Перша стадія виробництва карамелі – приготування цукрово-патокового сиропу, друга – карамельної маси, третя – приготування начинок, четверта – підготовка і формування карамелі, загортання і пакування.

При виробництві помадних цукерок перша стадія – приготування помадного сиропу, друга – помадної цукеркової маси, третя – формування корпусів цукерок, четверта – глазурування цукерок, загортання (або фасування) і пакування.

Розподіл кожної технологічної схеми виробництва кондитерських виробів на стадії можна вважати стабільним, але усередині стадії можливі різні варіанти.

Наприклад, приготування какао-тертого можна здійснити, використовуючи різне устаткування для первинної переробки какао-бобів (різні сортувальні, обжар очні апарати, різні подрібнюючі млини); карамельний сироп можна одержати періодичним чи безперервним способом, шляхом розчинення цукру в патоці чи у воді з наступним додаванням патоки тощо.

Напрямок виробничих потоків на технологічній схемі показується зліва направо. У лівій частині схеми необхідно передбачити зберігання основної сировини, потім підготовку його до виробництва і далі всі стадії технологічного процесу за обраною схемою (рисунок 1).

Відповідно до функціональної схеми і результатів розрахунку підбирається і розраховується технологічне устаткування послідовно на всі стадії виробництва.

Вихідними даними для цього є змінні витрати сировини і напівфабрикатів, отримані в продуктовому розрахунку.

2.4.2 Загальні вимоги до підбору і розрахунку устаткування

Підбір і розрахунок устаткування ведуть по кожному виду виробів, при цьому необхідно враховувати наступні основні вимоги:

- максимально можливе завантаження ведучого устаткування;

- максимально можлива автоматизація і механізація виробництва;

- застосування спеціального або універсального устаткування для виробництва різноманітного асортименту кондитерських виробів. Для універсальної фабрики необхідно враховувати можливість встановлення загальних відділень для підготовки сировини і приготування різних напівфабрикатів для різних цехів – сиропна, начиночна станції, машини для просіювання, помелу цукру тощо.

Рисунок 1 – Функціональна схема виробництва плиткового шоколаду

Усе технологічне устаткування поділяється на 3 групи:

1) заводського виготовлення;

2) нестандартизоване;

3) транспортуюче.

Устаткування 1-ї групи не розраховується, а підбирається по каталогах з урахуванням технічної характеристики. При визначенні необхідної кількості устаткування необхідно враховувати його технічну потужність і коефіцієнт використання (0,85...0,90).

В 2-у групу входять ємності для проміжного зберігання сировини і напівфабрикатів (витратні баки, бункери, диссутори тощо), що як правило, виготовляються на фабриці.

Потреба в такому устаткуванні і його місткість розраховуються по об’ємній чи насипній масі продукту і часу його зберігання і приймається з нормативної документації [9] або по додатку Е. Коефіцієнт заповнення ємкостей можна прийняти 0,85.

До 3-ї групи відносяться норії, шнеки, стрічкові і ланцюгові транспортери, укладальні конвеєри, пневмотранспорт і інше транспортуюче устаткування, що використовується для передачі сировини, напівфабрикатів і готової продукції.

Відповідно до прийнятої технологічної схеми і розрахованих нормативних запасів вибирають бункера, силоси і обчислюють необхідну їх кількість для зберігання сипкої (цукру, борошна, какао-бобів тощо) і рідкої (фруктового пюре, патоки, згущеного молока, жиру тощо) сировини.

Спосіб доставки і зберігання основної сировини, як правило, повинен прийматися безтарний або контейнерний. При відсутності безтарної чи контейнерної доставки сировини на підприємство, а також економічної доцільності безтарного зберігання його за узгодженням із замовником допускається тарне зберігання.

Велику увагу варто приділити максимальній механізації вантажно-розвантажувальних і транспортно-складських (ВРТС) робіт по всьому виробничому процесу – від доставки сировини до відвантаження готової продукції.

Для кондитерської промисловості розроблені типові схеми механізації ВРТС–робіт. Переважають питання безтарного перевезення і зберігання основних видів сировини. Для таких видів сировини як борошно, патока, молоко, жири – ці питання вирішені на більшості фабрик. Здійснюється безтарне перевезення і збереження цукру, фруктово-ягідної сировини. На великих, спеціалізованих фабриках безтарно зберігаються какао-боби. Підвищити рівень механізації ВРТС-робіт з готовою продукцією дозволить широке впровадження пакетних і контейнерних перевезень. Однак, у цілому по галузі ще залишається високий відсоток робітників, зайнятих у роботах по переміщенню вантажів, укладальників тощо. Механізація ВРТС-робіт повинна проектуватися з урахуванням загальних вимог безпеки вантажно-розвантажувальних робіт і з дотриманням вимог санітарних норм проектування промислових підприємств.

Спосіб транспортування і зберігання сировини (тарний чи безтарний) залежить від можливості постачання необхідних обсягів і властивостей сировини.

Переміщення і складування сировини (при тарному зберіганні), таропакувальних матеріалів і готової продукції повинні здійснюватися електрифікованим напольним транспортом (акумуляторні виделкові електровантажники, електротягачи, електроштабелери) у вигляді укрупнених одиниць (контейнери, пакети). Для вертикального переміщення вантажів використовуються ліфти різної вантажопідйомності і інші спеціальні підйомники.

Приміщення сипких і дрібних вантажів може проводитись механічним, аерозольним і пневматичним транспортом в залежності від технічної і економічної доцільності.

Для розрахунку нестандартизованих ємкостей для безтарного зберігання чи витратних ємкостей для проміжного зберігання сировини, спочатку визначають їх геометричний об’єм, а потім, з урахуванням об’ємної маси сировини, місткість. Маючи нормативні запаси сировини і місткість бункерів, визначають необхідну їхню кількість.

По розрахованих кількостях сировини і напівфабрикатів, що переробляються за зміну, підбирають і обчислюють необхідну кількість технологічного устаткування для підготовки сировини до виробництва (просіювання цукру, борошна, десульфітація, протирання пюре тощо), а також для одержання напівфабрикатів (сиропів, цукеркових, карамельних мас, начинок тощо), тобто за технологічним потоком (схемою).