FABRICAREA CREMWUSTILOR - BILANT DE MATERIALE

1 Consumuri  specifice

Indici uzinali pentru consumul specific de materii prime:

Indici uzinali pentru consumul de materiale:

2 Calculul bilanturilor de materiale pe sortimente de produs

din carne de pui

2.1 Bilantul de materiale pentru parizer                

1000 kg - cantitatea de produs finit

1)     Calculul necesarului de materii prime pentru 1000 kg produs finit:

consum specific = kg

unde:

M_P = materii prime

P_F = produs finit.

v    calculul necesarului de carne de pui pentru bradt:

100 kg M_P.................70 kg carne

825 kg M_P..................x

x = 577,5 kg carne vita I

v    calculul necesarului de slanina pentru bradt:

100 kg M_P................30 kg slanina

825 kg M_P.................x

x = 247,5 kg slanina

Verificare: 577,5 + 247,5 = 825 kg.

2)     Calculul necesarului de sare si amestecul de sarare:

v    necesarul de sare pentru sararea slaninei:

Consumul specific de sare este de 2%.

100 kg slanina.................2 kg sare

247,5 kg slanina................x

x = 4,95 kg sare

v    necesarul de amestecul de sarare pentru carne:

Consumul specific de sare este de 2,5%.

100 kg carne............2,5 kg amestec de sarare

577,5 kg carne.................x

x = 14,4375 kg amestec de sarare

Reteta amestecului de sarare:

Sare           100 kg 99,502 kg

NaNO₂      0,5 kg 0,498 kg

Total 100,5 kg 100 kg amestec

Necesarul de sare pentru amestecul de sarare:

14,437 kg sare

Necesarul de nitrit:

14,437 kg nitrit

Verificare: 14,365 + 0,072 = 14,437 kg amestec de sarare.

3)     Calculul necesarului de membrana cutisin cu diametrul de 80 mm.

Consumul de membrana cu diametrul de 88 mm = 0,52 m / kg prod. finit

1 kg produs finit............ ..0,52 m membrana

1000 kg produs finit...............x

x = 520 m membrana.

4)     Calculul necesarului de sfoara de canepa:

Consumul de sfoara = 3,25 g / kg produs finit

1 kg produs finit..............3,25 g sfoara

1000 kg produs finit...............x

x = 3250 g = 3,25 kg sfoara.

5)     Calculul necesarului de etichete:

1 kg produs finit .............1 buc. eticheta

1000 kg ...................x

x = 1000 bucati etichete.

6)     Calculul necesarului de apa cu gheata la fabricarea bradtului:

Se adauga in medie de 35 kg apa cu gheata la fabricarea bradtului.

100 kg amestec pentru bradt.........35 kg apa + gheata

825 kg ....................x

x = 288,75 kg apa + gheata.

7)     Calculul necesarului de polifosfati:

Consumul de polifosfati maxim este 0,5%.

100 kg amestec pentru bradt.........0,5 kg polifosfati

825 kg .....................x

x = 4,125 kg polifosfati.

8)     Calculul necesarului de condimente:

v    calculul necesarului de piper:

100 kg M_p................0,050 kg piper

825 kg...................x

x = 0, 4125 kg piper.

v    calculul necesarului de nucsoara:

100 kg M_p................0,030 kg nucsoara

825 kg...................x

x = 0,2475 kg nucsoara

v    calculul necesarului de boia dulce:

100 kg M_p................0,050 kg boia dulce

825 kg...................x

x = 0,4125 kg boia dulce.

v    calculul necesarului de usturoi:

100 kg M_p................0,050 kg usturoi

825 kg...................x

x = 0,4125 kg usturoi.

Total condimente: 0,4125 + 0,2475 + 0,4125 + 0,4125 = 1,485 kg.

Bilant de materiale pe flux

1.     Faza de sarare carne si slanina

S_I = slanina cruda;

C_I = carne

S_I1 = slanina sarata;

C_I1 = carne sarata;

a_s = amestec de sarare;

s = sare pentru slanina;

p₁ = pierderea normata, p₁ = 0,5%.

S_I + s =

S_I1 = 251,188 kg slanina sarata.

C_I +

C_I1 = 588,978 kg carne sarata.

2.     Faza de maturare

S_I2 = slanina maturata;

C_I2 = carne maturata;

p₂ = pierderea normata, p₂= 0,2%.

S_I1= S_I2 +

S_I2 = 250,686 kg slanina maturata.

C_I1 = C_I2 + p₂

C_I2 = 587,8 kg carne maturata.

3.     Faza de tocare la volf

S_I3 = slanina tocata;

C_I3 = carne tocata;

p₃= pierderea normata, p₃= 0,2%.

S_I2= S_I3 +

S_I3 = 250,185 kg slanina tocata.

C_I2 = C_I3 + p₂

C_I3 = 586,626 kg carne tocata.

4.     Prepararea bradtului

B = bradt;

A = apa + gheata;

P = polifosfati;

C = condimente;

p₄ = pierderea normata, p₄ = 0,5%.

C_I3 + A + P + C + S_I3 = B +

B = 1125,516 kg bradt.

5.     Faza de umplere

Calculam greutatea membranei cutisin cu diametrul de 80 mm.

1 m cutisin..................0,030 kg

520 m.....................x

x = 15,6 kg / 520 m membrana.

C_u = compozitia umpluta;

G_m = greutatea matelor;

p₅ = pierderea normata, p₅ = 0,5%.

B + G_m = C_u + p₅(G_m + B) / 100 T C_u = B + G_m - p₅(G_m + B) / 100

C_u = 1125,516 + 15,6 - 0,5(1125,516 + 15,6) / 100

C_u = 1135,411 kg compozitia umpluta.

6.     Faza de legare cu sfoara

C_L = compozitia legata;

G_S = cantitatea de sfoara, G_S = 3,25 kg;

p₆= pierderea normata, p₆ = 0,2%.

C_u + G_S = C_L + p₆ (C_u + G_S) / 100 T C_L = C_u + G_s - p₆(C_u + G_S) / 100

C_L = 1138,661 + 3,25 - 0,2(1135,411 + 3,25) / 100

C_L = 1136,384 kg compozitia legata.

7.     Faza de zvantare

C_Z = compozitia umpluta si zvantata;

p₇= pierderea normata, p₇ = 1%.

C_L = C_Z + p₇C_L / 100 T C_Z = C_L - p₇C_L / 100

C_Z = 1136,384- 1(1136,384) / 100

C_Z = 1125,021 kg compozitia zvantata.

8.     Faza de afumare calda

C_a = compozitia afumata;

p₈= pierderea normata, p₈ = 5%.

C_Z = C_a+ p₈C_Z / 100 T C_a = C_z- p₈C_Z / 100

C_a= 1125,021- 5(1125,021) / 100

C_a= 1068,77 kg produs dupa afumare calda.

9.     Faza de fierbere

P_f = parizer fiert;

p₉= pierderea normata, p₉ = 5,451%.

C_a = P_f + p₉C_a / 100 T P_f = C_a - p₉C_a / 100

P_f = 1068,77 - 5,451(1068,77) / 100

P_f  = 1010,512 kg parizer dupa fierbere.

10.  Faza de racire

P_r= parizer dupa racire;

p₁₀= pierderea normata, p₁₀ = 1%.

P_f = P_r+ p₁₀P_f / 100 T P_r= P_f - p₁₀P_f/ 100

P_r= 1010,512 - 1(1010,512) / 100

P_r = 1000,4 kg parizer dupa racire.

11.  Faza de etichetare

P_e = parizer etichetat;

p₁₁= pierderea normata, p₁₁ = 0,01%.

P_r = P_e+ p₁₁Pr / 100 T P_e= P_r- p₁₁P_r / 100

P_e= 1000,4 - 0,01(1000,4) / 100

P_e = 1000,3 kg parizer etichetat.

12.  Faza de depozitare

P_f= parizer - produs finit;

p₁₂= pierderea normata, p₁₂ = 0,03%.

P_e = P_f+ p₁₂Pe / 100 T P_f= P_e- p₁₂P_e/ 100

P_f= 1000,3 - 0,03(1000,3) / 100

P_f = 1000 kg produs finit.

2.2. Bilantul de materiale pentru crenursti

200 kg - cantitatea de produs finit

1. Calculul necesarului de materii prime pentru 200 kg produs finit:

consum specific = kg

unde:

M_P = materii prime

P_F = produs finit.

v    calculul necesarului de carne pentru bradt:

100 kg M_P.................70 kg carne

180 kg M_P..................x

x = 126 kg carne

v    calculul necesarului de slanina pentru bradt:

100 kg M_P................30 kg slanina

180 kg M_P.................x

x = 54 kg slanina

Verificare: 126 + 54 = 180 kg.

2.     Calculul necesarului de sare si amestecul de sarare:

v    necesarul de sare pentru sararea slaninei:

Consumul specific de sare este de 2%.

100 kg slanina.................2 kg sare

54 kg slanina................x

x = 1,08 kg sare

v    necesarul de amestecul de sarare pentru carne:

Consumul specific de sare este de 2,5%.

100 kg carne.............2,5 kg amestec de sarare

126 kg carne..................x

x = 3,15 kg amestec de sarare

Reteta amestecului de sarare

Sare           100 kg 99,502 kg

NaNO₂      0,5 kg 0,498 kg

Total 100,5 kg 100 kg amestec

Necesarul de sare pentru amestecul de sarare:

3,15 kg sare

Necesarul de nitrit:

3,15 kg nitrit

Verificare: 3,134 + 0,016 = 3,15 kg amestec de sarare.

3.     Calculul necesarului de mate subtiri de oaie.

Consumul de mate subtiri de oaie = 6,5 m / kg prod. finit

1 kg produs finit............ ..6,5m mate

200 kg produs finit...............x

x = 1300m mate subtiri de oaie.

4.     Calculul necesarului de etichete:

2 kg produs finit .............1 buc. eticheta

200 kg ...................x

x = 100 bucati etichete.

5.     Calculul necesarului de apa cu gheata la fabricarea bradtului:

Analiza: Paltin argintiu - specie nerezistenta la seceta, dar rezistenta la geruri Analiza: Porumbarul (Prunus spinosa)

Se adauga in medie de 30 kg apa cu gheata la fabricarea bradtului.

100 kg amestec pentru bradt.........30 kg apa + gheata

180 kg ....................x

x = 54 kg apa + gheata.

6.     Calculul necesarului de polifosfati:

Consumul de polifosfati maxim este 0,35%.

100 kg amestec pentru bradt.........0,35 kg polifosfati

180kg .....................x

x = 0,63 kg polifosfati.

7.     Calculul necesarului de condimente:

v    calculul necesarului de piper:

100 kg M_p................0,050 kg piper

180 kg...................x

x = 0,09 kg piper.

v    calculul necesarului de nucsoara:

100 kg M_p................0,030 kg nucsoara

180 kg...................x

x = 0,054 kg nucsoara

v    calculul necesarului de boia dulce:

100 kg M_p................0,050 kg boia dulce

180 kg...................x

x = 0,09 kg boia dulce.

v    calculul necesarului de usturoi:

100 kg M_p................0,050 kg usturoi

180 kg...................x

x = 0,09 kg usturoi.

Total condimente: 0,09 + 0,054 + 0,09 + 0,09 = 0,324 kg.

Bilant de materiale pe flux

1.     Faza de sarare carne si slanina

S_I = slanina cruda;

C_I = carne

S_I1 = slanina sarata;

C_I1 = carne sarata;

a_s = amestec de sarare;

s = sare pentru slanina;

p₁ = pierderea normata, p₁ = 0,5%.

S_I + s =

S_I1 = 54,805 kg slanina sarata.

C_I +

C_I1 = 128,504 kg carne vita sarata.

2.     Faza de maturare

S_I2 = slanina maturata;

C_I2 = carne;

p₂ = pierderea normata, p₂= 0,2%.

S_I1= S_I2 +

S_I2 = 54,695 kg slanina maturata.

C_I1 = C_I2 + p₂

C_I2 = 128,247 kg carne maturata.

3.     Faza de tocare la volf

S_I3 = slanina tocata;

C_I3 = carne tocata;

p₃= pierderea normata, p₃= 0,2%.

S_I2= S_I3 +

S_I3 = 54,586 kg slanina tocata.

C_I2 = C_I3 + p₂C_I3 = 127,991 kg carne tocata.

4.     Prepararea bradtului

B = bradt;

A = apa + gheata;

P = polifosfati;

C = condimente;

p₄ = pierderea normata, p₄ = 0,5%.

C_I3 + A + P + C + S_I3 = B +

B = 236,343 kg bradt.

5.     Faza de umplere

Calculam greutatea mate subtiri de oaie..

1 m mat de oaie..................0,030 kg

1300 m.....................x

x = 39 kg / 1300m mat.

C_u = compozitia umpluta;

G_m = greutatea matelor;

p₅ = pierderea normata, p₅ = 0,5%.

B + G_m = C_u + p₅(G_m + B) / 100 T C_u = B + G_m - p₅(G_m + B) / 100

C_u = 236,351 + 39 - 0,5(236,351 + 39) / 100

C_u = 274,00 kg compozitia umpluta.

6.     Faza de formare perechi

C_P = compozitia umpluta sub forma de perechi;

p₆= pierderea normata, p₆ = 0,2%.

C_u = C_P + p₆ (C_u) / 100 T C_P = C_u- p₆(C_u) / 100

C_P = 274,00- 0,2(274) / 100

C_P = 273,453 kg compozitia sub forma de perechi.

7.     Faza de zvantare

C_Z = compozitia umpluta si zvantata;

p₇= pierderea normata, p₇ = 1%.

C_P = C_Z + p₇C_L / 100 T C_Z = C_P - p₇C_P / 100

C_Z = 273,453- 1(273,453) / 100

C_Z = 270,990 kg compozitia zvantata.

8.     Faza de afumare calda

C_a = compozitia afumata;

p₈= pierderea normata, p₈ = 10%.

C_Z = C_a+ p₈C_Z / 100 T C_a = C_z- p₈C_Z / 100

C_a= 270,990- 10(270,990) / 100

C_a= 243,891 kg produs dupa afumare calda.

9. Faza de fierbere

P_f = cremwursti fierti;

p₉= pierderea normata, p₉ = 17,123%.

C_a = P_f + p₉C_a / 100 T P_f = C_a - p₉C_a / 100

P_f = 243,891 - 17,123(243,891) / 100

P_f  = 202,130 kg cremwursti dupa fierbere.

10. Faza de racire

P_r= cremwursti dupa racire;

p₁₀= pierderea normata, p₁₀ = 1%.

P_f = P_r+ p₁₀P_f / 100 T P_r= P_f - p₁₀P_f/ 100

P_r= 202,130 - 1(202,130) / 100

P_r = 200,109 kg cremwursti dupa racire.

11. Faza de etichetare

P_e = cremwursti etichetat;

p₁₁= pierderea normata, p₁₁ = 0,01%.

P_r = P_e+ p₁₁Pr / 100 T P_e= P_r- p₁₁P_r / 100

P_e= 200,109 - 0,01(200,109) / 100

P_e = 200,069 kg cremwursti etichetat.

12. Faza de depozitare

P_f= cremwursti - produs finit;

p₁₂= pierderea normata, p₁₂ = 0,03%.

P_e = P_f+ p₁₂Pe / 100 T P_f= P_e- p₁₂P_e/ 100

P_f= 200,069 - 0,03(200,069) / 100

P_f = 200 kg produs finit.

2.3 Bilantul de materiale pentru polonezi

400 kg - cantitatea de produs finit

1. Calculul necesarului de materii prime pentru 400 kg produs finit:

consum specific = kg

unde:

M_P = materii prime

P_F = produs finit.

v    calculul necesarului de carne pentru bradt:

100 kg M_P.................78 kg carne

350 kg M_P..................x

x = 273 kg carne

v    calculul necesarului de slanina pentru bradt:

100 kg M_P................22 kg slanina

350 kg M_P.................x

x = 77 kg slanina

Verificare: 273 + 77 = 350 kg.

2.     Calculul necesarului de sare si amestecul de sarare:

v    necesarul de sare pentru sararea slaninei:

Consumul specific de sare este de 2%.

100 kg slanina.................2 kg sare

77kg slanina................x

x = 1,54 kg sare

v    necesarul de amestecul de sarare pentru carne:

Consumul specific de sare este de 2,5%.

100 kg carne.............2,5 kg amestec de sarare

273 kg carne..................x

x = 6,825 kg amestec de sarare

Reteta amestecului de sarare

Sare           100 kg 99,502 kg

NaNO₂      0,5 kg 0,498 kg

Total 100,5 kg 100 kg amestec

Necesarul de sare pentru amestecul de sarare:

6,825 kg sare

Necesarul de nitrit:

6,825 kg nitrit

Verificare: 6,791 + 0,034 = 6,825 kg amestec de sarare.

3.     Calculul necesarului de mate de porc cu diametrul de 36 mm

Consumul de mate de porc = 1,6 m / kg prod. finit

1 kg produs finit............ ..1,6 m mate

400 kg produs finit...............x

x = 640 m mate de porc.

4.     Calculul necesarului de etichete:

2 kg produs finit .............1 buc. eticheta

400 kg ...................x

x = 200 bucati etichete.

5.     Calculul necesarului de apa cu gheata la fabricarea bradtului:

Se adauga in medie de 30 kg apa cu gheata la fabricarea bradtului.

100 kg amestec pentru bradt.........30 kg apa + gheata

350 kg ....................x

x = 105 kg apa + gheata.

6.     Calculul necesarului de polifosfati:

Consumul de polifosfati maxim este 0,5%.

100 kg amestec pentru bradt.........0,5 kg polifosfati

350 kg .....................x

x = 1,75 kg polifosfati.

7.     Calculul necesarului de condimente:

v    calculul necesarului de piper:

100 kg M_p................0,050 kg piper

350 kg...................x

x = 0,175 kg piper.

v    calculul necesarului de boia dulce:

100 kg M_p................0,050 kg boia dulce

350 kg...................x

x = 0,175 kg boia dulce.

v    calculul necesarului de usturoi:

100 kg M_p................0,100 kg usturoi

350 kg...................x

x = 0,35 kg usturoi.

Total condimente: 0,175 + 0,175 + 0,35 = 0,7 kg.

Bilant de materiale pe flux

1.     Faza de sarare carne si slanina

S_I = slanina cruda;

C_I = carne

S_I1 = slanina sarata;

C_I1 = carne sarata;

a_s = amestec de sarare;

s = sare pentru slanina;

p₁ = pierderea normata, p₁ = 0,5%.

S_I + s =

S_I1 = 78,1473 kg slanina sarata.

C_I +

C_I1 = 278,4259 kg carne vita sarata.

2.     Faza de maturare

S_I2 = slanina maturata;

C_I2 = carne maturata;

p₂ = pierderea normata, p₂= 0,2%.

S_I1= S_I2 +

S_I2 = 77,990 kg slanina maturata.

C_I1 = C_I2 + p₂

C_I2 = 277,87 kg carne maturata.

3.     Faza de tocare la volf

S_I3 = slanina tocata;

C_I3 = carne tocata;

p₃= pierderea normata, p₃= 0,2%.

S_I2= S_I3 +

S_I3 = 77,834 kg slanina tocata.

C_I2 = C_I3 + p₂

C_I3 = 277,314 kg tocata.

4.     Prepararea bradtului

B = bradt;

A = apa + gheata;

P = polifosfati;

C = condimente;

p₄ = pierderea normata, p₄ = 0,5%.

C_I3 + A + P + C + S_I3 = B +

B = 460,285 kg bradt.

5.     Faza de umplere

Calculam greutatea matelor de porc

1 m mat de porc..................0,040 kg

640 m......................x

x = 25,6 kg / 640 m mat.

C_u = compozitia umpluta;

G_m = greutatea matelor;

p₅ = pierderea normata, p₅ = 0,5%.

B + G_m = C_u + p₅(G_m + B) / 100 T C_u = B + G_m - p₅(G_m + B) / 100

C_u = 460,285 + 25,6 - 0,5(560,285 + 25,6 / 100

C_u = 483,993 kg compozitia umpluta.

6.     Faza de formare perechi

C_P = compozitia umpluta sub forma de perechi;

p₆= pierderea normata, p₆ = 0,2%.

C_u = C_P + p₆ (C_u) / 100 T C_P = C_u- p₆(C_u) / 100

C_P = 483,993- 0,2(483,993) / 100

C_P = 483,025 kg compozitia sub forma de perechi.

7.     Faza de zvantare

C_Z = compozitia umpluta si zvantata;

p₇= pierderea normata, p₇ = 1%.

C_P = C_Z + p₇C_L / 100 T C_Z = C_P - p₇C_P / 100

C_Z = 483,025- 1(483,025) / 100

C_Z = 478,194 kg compozitia zvantata.

8.     Faza de afumare calda

C_a = compozitia afumata;

p₈= pierderea normata, p₈ = 6,08%.

C_Z = C_a+ p₈C_Z / 100 T C_a = C_z- p₈C_Z / 100

C_a= 478,194- 6,08(478,194) / 100

C_a= 449,113 kg produs dupa afumare calda.

9.     Faza de fierbere

P_f = cremwursti fierti;

p₉= pierderea normata, p₉ = 15%.

C_a = P_f + p₉C_a / 100 T P_f = C_a - p₉C_a / 100

P_f = 449,113 - 15(449,113) / 100

P_f = 404,202 kg cremwursti dupa fierbere.

10.  Faza de racire

P_r= cremwursti dupa racire;

p₁₀= pierderea normata, p₁₀ = 1%.

P_f = P_r+ p₁₀P_f / 100 T P_r= P_f - p₁₀P_f/ 100

P_r= 404,202 - 1(404,202) / 100

P_r = 400,160 kg cremwursti dupa racire.

11.  Faza de etichetare

P_e = cremwursti etichetat;

p₁₁= pierderea normata, p₁₁ = 0,01%.

P_r = P_e+ p₁₁Pr / 100 T P_e= P_r- p₁₁P_r / 100

P_e= 400,160 - 0,01(400,160) / 100

P_e = 400,12 kg cremwursti etichetat.

12    Faza de depozitare

P_f= cremwursti - produs finit;

p₁₂= pierderea normata, p₁₂ = 0,03%.

P_e = P_f+ p₁₂Pe / 100 T P_f= P_e- p₁₂P_e/ 100

P_f= 400,12 - 0,03(400,12) / 100

P_f = 400 kg produs finit.

3. Calculul necesarului de frig pentru depozitarea produselor finite

Calculul suprafetelor camerelor de depozitare (frigorifere) pentru produse finite se face cu relatia [1] de la sub capitolul anterior:

S = (m²)

unde:

S = suprafata necesara (m²); G = rulaj lunar de produse (kg); z = durata de depozitare a materiei prime, (zile); n = numarul de zile lucratoare pe luna; g = sarcina utila pe metru patrat suprafata, (kg); b = coeficient de majorare a suprafetei depozitului pentru coridoarele de trecere si distantele de la pereti si de la bateriile de sarare.

Calculul suprafetei de depozitare se face tinand cont de cantitatile de produse finite realizate in 8 ore de productie. Acestea fiind:

v    polonezi 400 kg;

v    cremwursti 200 kg;

v    parizer 1000 kg.

Se precizeaza ca produsele finite se depoziteaza 24 h (maxim 72 h), la temperatura de 2 C si umiditatea 80 %.

Pentru a calcula S precizam:

G = 1600 x 22 = 35200 kg / luna;

z  = 3 zile;

n  = 22 zile;

g  = 100 kg / mē;

b       = 1,3.

S = = 62,4 mē

Consideram: S = 100 mē unde: L = 20 m, l = 5 m si h = 7m

Pentru calculul consumului total zilnic de frig aplicam formula [2] de la subcapitolul anterior:

a Q = aQ₁ + aQ₂ + aQ₃ + aQ₄ [kcal / 24 h] [ 2 ]

unde:

Q₁ = consumul de frig prin suprafetele exterioare ale fiecarei camere;

Q₂ = consumul de frig pentru racirea suplimentara a materiei prime in cazul in care acestea intra cu o temperatura mai ridicata decat cea din camera; Q₃ = consumul de frig provocat de ventilatia camerei; Q₄=consumul de frig provacat de deschiderea usilor, iluminarea camerelor si de stationare a oamenilor.

a) aQ₁ = aS x k x (t - t_k) x 24,            [ kcal / 24 h]

unde:

S = suprafata peretilor, pardoselii si a tavanului pentru fiecare camera, care se determina in raport cu dimensiunile interioare inainte de izolarea lor [mē]; k = coeficient de transmitere a caldurii pentru suprafetele peretilor, pardoselii si tavanul fiecarei camere; t = temperatura de la exteriorul suprafetei care transmite caldura, egala cu temperatura aerului exterior sau a incaperilor vecine [ C]; t_k = temperatura aerului uscat, t_k = 2 C [ C].

Valoarea lui k a fost luata din N.S. Komarov, 1954, k = 0,3 0,6 kcal /mē h C.

Tavan

Perete (3)

Perete (4) Perete (2)

h l Perete (1)

L

Pardoseala

Coeficientii de transmitere a caldurii pentru elementele izolatiei sunt dati in tabelul urmator:

Pierderea de frig prin suprafetele peretilor exteriori este data in tabelul de mai jos:

Temperaturile luate in calcul in tabelul de mai sus sunt urmatoarele:

v    temperatura aerului exterior la nivelul tavanului, t = 35 C;

v    temperatura aerului din incaperile vecine, t = 18 C;

v    temperatura solului de sub pardoseala, t = 14 C;

v    t_k = 2 C

aQ₁ = 121680 kcal / 24 h

b) Q₂ = (G x c + G₁ x c₁) x (t₁ - t₂) [kcal / 24 h]

unde:

G = greutatea produselor finite intrate la depozitare in decursul unei zile [kg / 24 h];

c = caldura specifica a produselor finite [kcal / kg C];

t₁ = temperatura initiala a produselor finite si a ambalajelor la intrarea in camera [ C];

t₂ = temperatura finasa a produselor finite si a ambalajelor dupa refrigerare [ C].

Consideram ca produsele finite se depoziteaza pe rastele, deci c₁ este neglijabil, deoarece suprafetele de contact dintre produsele finite si rastele este mica, relatia de mai sus va deveni:

Q₂ = G x c x (t₁ - t₂)                [kcal / 24 h]

unde:

G = 1600 kg

c = 0,80 kcal / kg C (pag. 229, N.S. Komarov, 1954)

t₁ = 15 C

t₂ = 2 C

Q₂ = 1600 x 0,8 x (15 - 2) = 16640                 kcal / 24 h

c) Q₃ = a x V x g_k x (i - i_k)                      kcal / 24 h

unde:

a = numarul de schimburi de aer pe zi;

V = volumul camerei [ m³];

g_k = greutatea specifica a aerului umed la temperatura camerei, [ kg / m³];

i = entalpia aerului exterior la temperatura de calcul si la umiditatea respectiva, [ kcal / kg];

i_k = entalpia aerului camerei la temperatura si umiditatea data, [ kcal / kg];

a = 2 (pagina 230, N.S. Komarov, 1954).

V  = 700 m³

g_k = 1,28 kg / m³

i   = 16,79 kcal / kg

i_k  = 2,8 kcal / kg

Q₃ = 2 x 700 x 1,28 x (16,79 - 2,8) = 25070,08 kcal / 24 h.

d) aQ₄ = 0,3 x aQ₁ [kcal / 24 h]

Q₄ = 0,3 x 121680 = 36504 [kcal / 24 h]

Deci:    aQ = 121680 + 16640 + 25070,08 + 36504

aQ = 199894,08 [kcal / 24 h]

Daca necesarul de frig zilnic este de 199894,08 [ kcal / 24 h], rezulta ca necesarul de frig pentru 1 ora este de:

199894,08 / 24 = 8329                       [ kcal / h]

Tinand seama de faptul ca o baterie de racire dezvolta un frig de circa 3000 [ kcal / h], rezulta ca vom avea nevoie de 2 baterii, cate una in fiecare depozit de materii prime.

8329 / 3000 = 2,7 3 baterii

4 Calculul termic al celulei de fierbere - afumare INFA - 10

1 Incalzirea celulei

Incalzirea celulei presupune incalzirea peretilor celulei, confectionati din tabla inox de grosime 3 mm. Peretii celulei sunt izolati cu un strat de vata de sticla de 70 mm grosime. In exterior peretii celulei sunt confectionati tot din tabla inox cu grosimea de 3 mm.

Incalzirea celulei se realizaeza prin recircularea aerului umed incalzit in bateria de incalzire a instalatiei ce functioneaza ca agent termic aburi saturati cu presiunea de 4 barri.

In timpul acestei operatii si in urmatoarele are loc si o pierdere de caldura in exterior de care se va tine seama.

In calcule consideram ca peretele cu usa, pardoseala si tavanul sunt aproximati ca fiind pereti.

Ecuatia de bilant termic pentru aceasta etapa va fi:

Q_cedat = Q_primit + Q_pierdut [kJ]

Notez:

Q_cedat = Q_c

Q_primit = Q_p

Q_pierdut = Q_t.

1. Q_c1 = L x (h₂ - h₁) x t₁ [kJ]

Q_c1 = caldura cedata de aerul recirculat in celula cu t = 80 C. Debitul este de 5000 m³ / ora;

L = debitul de aer vehiculat,    [m³ / h];

h₂ = entalpia corespunzatoare intrarii,                    [kJ / kg];

h₁ = entalpia corespunzatoare iasirii, [kJ / kg];

t₁ = durata aproximativa a incalzirii celulei;

L = 5000 [m³ / h];

t₁ = 20 [minute].

2. Q_p1 = M x c_otel x (t_f - t_i)                               [kJ];

Q_p1 = caldura primita de peratii celulei in timpul t₁ pentru a se incalzii de la 20 C (temperatura initiala) la 75 C (temperatura finala)            [kJ];

M = masa peretilor celulei,               [kg];

c_otel = caldura specifica a otelului,     [kJ / kg K] c_Ol = 0,477 [kJ / kg K].

3. Q_t1 = k x F x Δt x t [kJ].

Q_t1 = caldura pierduta prin peretii celulei in exterior, considerand t_ext = 20 C, [kJ];

k = coeficient global de transmisie a caldurii;

F = suprafata celor "sase" pereti,                  [mē];

k =                          [J / mē s K].

a = coeficient partial de transmisie caldura;

λ = coeficient de conductivitate termica.

Avand datele: debitul de aer si transpunand temperatura de intrare a aerului in celula si stiind ca aerul este recirculat in totalitate, ramane ca ecuatiile de bilanturi anterioare sa-l stabileasca pe D (consumul de de abur).

2. Q_p1 = M x c_Ol x (t_f - t_i)

L = 3,77 m;

l = 2,24 m;

h = 3,243 m;

t_f = 75 C;

t_i = 20 C;

c_OL = 0,477 kJ / kg K;

j_OL = 7900 kg / m³.

M = j_OL x V = j_OL x 2 x g x (Lh + lh + Ll) = 1323 kg.

Q_p1 = 1323 x 0,477 x (75 - 20) = 34709 kJ.

3. Q_t1 = k x F x Δt x t

k =                          [J / mē s K]

k =

k = 0,543 J / mē s K.

F = 2 x (Lh + lh + Ll) = 55,84 mē.

Δt = 80 - 20 = 60 C.

t = 20 min. = 1200 s.

Q_t1 = 0,543 x 55,84 x 60 x 1200 = 2183 kJ.

1. Q_c1 = Q_p1 + Q_t1                                 [kJ];

L x t x (h₂ - h₁) = Q_p1 + Q_t1

Considerand aerul atmosferic cu temperatura de 20 C si umiditatea 75%, prin incalzire la 80 C rezulta un volum specific de 1,03 m³ / kg si h₂ = 110 kJ / kg deci debitul este  L_m = 4854 kg / h. (Pavlov, 1981).

h₁ = kJ / kg

Tinand cont de faptul ca avem o racire a aerului umed la X = constant, rezulta temperatura aerului la iesirea din celula ca fiind egala cu 64 C.

Neglijand perioada de incalzire de la 20 C la 80 C si luand in consideratie numai incalzirea de la 64 C la 80 C (deoarece aerul este recirculat in totalitate in aceasta etapa) in bateria de incalzire - neglijand pierderile - vom avea:

Q_{cedat de catre abur} = Q_{primit de catre aer}

Q_{cedat de catre abur} = L x t x (h₂ - h₁) = 4854 x 0,33 x (110 - 87) = 36846 kJ.

Q_{primit de catre aer} = D x (h^II - h^I) x t

unde:

l_v = h^II - h^I; l_v = caldura latenta de vaporizare pentru abur saturat cu presiunea de 4 barr; l_v = 2133 kJ/kg; D = consumul de abur, [kg / h].

D = = 52 kg / h

Calculul a fost facut pentru o singura celula de fierbere - afumare, iar in cazul nostru se utilizeaza 3 celule, deci:

D₁ = 3 x 52 = 156 kg / h

2. Zvantarea produselor

Durata zvantarii este de 30 minute.

Pentru aceasta etapa se va consuma caldura pentru:

v    incalzirea rastelelor la 75 C;

v    incalzirea produsului, considerand o temperatura medie a acestuia de circa 60 C (deoarece chiar daca in exterior se atinge 75 C, in interior temperatura va fi ceva mai mica datorita timpului mai mare de incalzire;

v    evaporarea la temperatura medie de 60 C a unei parti din apa de suprafata a produsului;

v    pentru suplinirea pierderilor de caldura in exterior.

Ecuatia de bilant termic va fi:

Q_c2 = Q_{p2 rastel} + Q_{p2 produs} + Q_t2            [kJ]

1. Incalzirea rastelelor

Pentru calcul facem urmatoarele aproximatii:

v    masa unui carucior = 50 kg = M_rastel;

v    caruciorul este confectionat din fier cu c_fier = 0,45 kJ / kg K

Q_{p2 rastel} = M_rastel x c_fier x (t_f - t₁) = 50 x 0,45 (75 - 20) = 1238 kJ

Deoarece intr-o celula intra 2 rastele vom avea:

Q_{p2 rastel} = 2 x 1238 = 2476 kJ

2. Incalzirea produsului

Neglijam topirea grasimii. Se va face separat pentru fiecare tip de sortiment.

Ecuatia de bilant termic va fi:

Q_{primit produs} = M x (c_f x t_f - c_i x t_i) + W x l_v60 [kJ].

unde:

W = cantitatea de apa evaporata (calculata in functie de pierderea la zvantare), [kg];

l_v60 = caldura latenta de vaporizare a apei la 60 C;

l_v60 = 2358                  [kJ / kg]; [Pavlov, 1981].

Facem urmatoarea aproximatie:

c_produs - la 20 C = 3,25 kJ / kg x K;

la 60 C = 2,756 kJ / kg x K.

Pentru produsul parizer:

In fiecare celula va intra o cantitate de 568 kg.

W_P = 568 x 0,01 = 5,7 kg

Q_p2P = 568 x (2,756 x 60 - 3,25 x 20) + 5,7 x 2358 =70445 kJ.

Deoarece avem doua celule de fierbere - afumare, rezulta:

70445 x 2 = 140890                kJ.

Pentru produsul cremwursti:

In fiecare celula va intra o cantitate de 684 kg.

W_C = 0,01 x 684 = 6,84 = 7 kg.

Q_p2C = 684 x (2,756 x60 - 3,25 x 20) + 7 x 2358 = 85152       kJ.

Pentru produsul polonezi:

In fiecare celula va intra o cantitate de 625 kg.

W_P = 0,01 x 625 = 6,3 6,5 kg.

Q_p2P = 625 x (2,756 x 60 - 3,25 x 20) + 6,5 x 2358 = 78052  kJ.

3. Pentru suplinirea pierderilor de caldura consideram aceleasi date in ceea ce priveste k, F, iar t va fi:

Δt = 75 - 20 = 55 C.

t = 30 min. = 1800 s.

Q_t2 = 0,543 x 55,84 x 55 x 1800 = 3002          kJ.

Deci, necesarul de calduri este:

Q_c2 = Q_p2rastel + Q_p2produs + Q_t2                          [kJ]

Pentru produsul parizer:

Q_c2P = 1238 + 70445 + 3002 = 74685 [kJ];

Pentru produsul cremwursti:

Q_c2C = 1238 + 85152 + 3002 = 89392 [kJ];

Pentru produsul polonezi:

Q_c2P = 1238 + 78052 + 3002 = 82292 [kJ].

Q_c2 = L x t ₂ x Δh T h_c = [kJ / kg]; - entalpia - cremwursti;

h_P = [kJ / kg]; - entalpia - parizer;

h_P = [kJ / kg]; - entalpia - polonezi;

Considerand pentru amestecul de aer entalpiile h_C = 108 kJ / kg si h_M = 61 kJ / kg (luate din    Pavlov, 1981), rezulta ca D₂ (debitul de aer) va fi:

D₂ x l_v = L x (h_C - h_M) T D₂ = 4854 x (108 - 61) / 2133 = 107 kg /h.

3. Afumarea calda a produselor

Durata afumarii calde este de 30 min. Consideram temperatura de afumare 75 C.

Consumul de caldura este necesar pentru a acoperi pierderile de caldura prin pereti si pentru evaporarea apei.

Q_cedat = Q_primit + Q_pierdut                        [kJ].

₁            Q_P3 = W₃ + l_v65

Pierderile la afumarea calda sunt de 5% pentru toate sortimentele.

l_v65 = 2345      [kJ / kg];

Pentru produsul parizer:

W_3P = 563 x 0,05 = 28,15 kg = 28 kg;

Q_p3P = 2345 x 28 = 65660 kg.

Pentru produsul cremwursti:

W_3C = 677 x 0,05 = 33,85 = 34 kg;

Q_p3C = 2345 x 34 = 79730 kg.

Pentru produsul polonezi:

W_3P = 580 x 0,05 = 29 kg;

Q_p3P = 2345 x 29 = 68005 kg.

2. Q_c3 = Q_p3 + Q_t3 [kJ]

v    30 min. = 1800 s

v    Q_t3 = k x F x Δt x t = 0,543 x 55,84 x 55 x 1800 = 3002 kJ.

v    parizer: Q_c3P = 65660 + 3002 = 68662                  [kJ];

v    cremwursti: Q_c3C = 79730 + 3002 = 82732           [kJ];

v    polonezi: Q_c3P = 68005 + 3002 = 71007               [kJ].

Caracteristicile fumului sunt:

t = 80 C;

f_c = 15%;

j = 45 g / kg;

h_c = 200 kJ / kg.

Aerul proaspat are caracteristicile:

f = 75%;

t = 20 C.

Amestecul trebuie sa intre la o temperatura de 80 C si sa iasa la o temperatura de aproximativ 75 C.

Avand debitul amestecului:

L x Δh x t = Q_cedat T h_3c = 82732 / 4854 x 0,5 = 34 kJ / kg, - entalpia - cremwursti;          h_3P = 68662 / 4854 x 0,5 = 28 kJ / kg, - entalpia - parizer;

h_3P = 71007 / 4854 x 0,5 = 29 kJ / kg, - entalpia - polonezi.

Consideram:

v    fum 1%;

v    aer recirculat 90%;

v    aer proaspat 9%.

D₃ x l_v = L x Δh₃

v    D_3P = 4854 x 28 / 2133 = 68 kg / h, - parizer;

v    D_3C = 4854 x 34 / 2133 = 77 kg / h, - cremwursti;

v    D_3P = 4854 x 29 / 2133 = 66 kg / h, - polonezi.

Fierberea produselor

Durata fierberii este de 20 min. pentru cremwursti si polonezi, iar pentru parizer 3,5 ore.

Temperatura in celule este de 72 - 75 C.

Pierderea de apa pentru:

v    cremwursti este S_C = 17%;

v    parizer este S_P = 5,5%;

v    polonezi este S_p = 11%.

Consumul de caldura este necesar pentru:

v    acoperirea pierderilor de caldura;

v    evaporarea apei.

1. Q_pierdut T Q_t4c = 0,543 x 55,84 x 55 x 1200 = 2001 kJ.

Qt4P = 0,543 x 55,84 x 55 x 1200 = 2001 kJ.

Q_t4P = 0,543 x 55,84 x 55 x 5400 = 9005 kJ.

2. Q_p4 = W x l_v69 [kJ].

unde:

l_v69 = 2336 kJ / kg K.

Pnetru produsul parizer:

W_4P = 0,05 x 535 = 27 kg.

Q_p4P = 2336 x 27 = 63072 kJ.

Pentru produsul cremwursti:

W_4C = 0,17 x 610 = 104 kg.

Q_p4C = 2336 x 104 = 242944 kJ.

Pentru produsul polonezi:

W_4P = 0,11 x 573 = 63 kg.

Q_p4P = 2336 x 63 = 147168 kJ.

3. Q_cedat = Q_c4 = L x Δh x t [kJ].

v  h_4P = 63072 / 4854 x 3,5 = 4 kJ / kg;

v  h_4C = 242944 / 4854 x 0,33 = 152 kJ / kg;

v  h_4P = 147168 / 4854 x 0,33 = 92 kJ / Kg.

5 Racirea produselor

Durata racirii este de 20 min.

Ca agent de racire se utilizeaza apa. Se face o racire:

v    a celulei + carucioare + rastele de la 75 C la 15 C;

v    a produselor - de la 75 C la 15 C.

Ecuatia de bilant termic va fi:

Q_primit = Q_cedat

Q_primit = D_apa x c_apa x (38 - 10) x t [kJ].

Q_cedat = Q₁ + Q₂ + Q₃                                  [kJ].

Q₁ = M_celula x c_celula x Δt = 1323 x 0,477 x 60 = 37864 kJ.

Q₂ = M_carut x c_carut x Δt = 50 x 0,45 x 60 = 1350 kJ.

Q₃ = M_produs x c_produs x Δt

v    Q_3P = 1000 x 2,8 x 60 = 168000 kJ, - parizer;

v    Q_3C = 200 x 2,8 x 60 = 33600 kJ, - cremwursti;

v    Q_3P = 400 x 2,8 x 60 = 67200 kJ, - polonezi.

Q_c5P = 37864 + 1350 + 168000 = 207214 kJ.

Q_c5C = 37864 + 1350 + 33600 = 72814 kJ.

Q_c5P = 37864 + 1350 + 67200 = 106414 kJ.