<<
>>

ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА

Материальный баланс служит для контроля производства, регулирования состава продукции, установления производственных потерь. С помощью материального баланса можно определить экономические показатели технологических процессов и способов производства (производственные потери, степень использования составных частей молока, расход сырья, выход готового продукта)

В основе материального баланса лежит закон сохранения вещества, записанный математически в виде двух уравнений.

Первое уравнение – это баланс сырья и вырабатываемых из него продуктов

(1)

где mс, mг, mп – масса соответственно сырья, готового и побочного продуктов, кг, П – производственные потери, кг.

После переработки масса получаемых продуктов меньше массы переработанного сырья. Разницу между ними составляют производственные потери. Производственные потери выражают также в процентах от количества переработанного сырья:

откуда

Тогда уравнение (1) примет вид

(2)

Второе уравнение материального баланса составляют по массе сухих веществ молока или отдельных составных частей

Если составные части молока не претерпевают химических изменений в ходе технологических процессов, то количество их в сырье должно быть равно количеству в готовом и побочном продуктах. Баланс составных частей молока при его переработке можно составить так:

(3)

или

где чс, чг, чп – массовая доля составных частей молока соответственно в сырье, в готовом и побочном продуктах, %; Пч, – потери составных частей молока, кг.

Потери выражают в процентах от составных частей молока, cодержащихся в сырье:

где nч – потери составных частей молока, %.

После подстановки Пч в уравнение (3) второе уравнение материального баланса примет вид

или

(4)

Потери составных частей молока nч и потери сырья n, выраженные в процентах, численно равны.

Баланс можно составить по любой части молока – жиру Ж, сухому остатку молока С, сухому обезжиренному молочному остатку (СОМО) О. Так, баланс по жиру при сепарировании молока

где Жм, Жсл, Жоб, – массовая доля жира соответственно в молоке, сливках и обезжиренном молоке, %; nж – потери жира при сепарировании, %

Для производства сухого и сгущенного молока баланс можно составить по сухому молочному остатку:

(5)

где mсг – масса сгущенного молока, кг, Сн.м, Ссг – массовая доля сухого молочного остатка соответственно в нормализованном и сгущенном молоке, %; nc.в – потери сухих веществ при производстве сгущенного молока, %.

В уравнении (5) отсутствует одно слагаемое, так как при сгущении и сушке побочный продукт (вода) не содержит сухих веществ молока.

Решая совместно первое (2) и второе (4) уравнения материального баланса, можно определить массу сырья по готовому продукту при известном составе сырья, готового и побочных продуктов или установить массу готового продукта по массе сырья:

(6)

(7)

(8)

Материальные расчеты обычно проводят с учетом производственных потерь. При ориентировочных расчетах ими пренебрегают. Массу сырья готового и побочных продуктов без учета потерь определяют по формулам

(9)

(10)

(11)

Необходимо определить массу сливок для производства 500 кг масла, если массовая доля жира в масле составляет 78 %, в сливках – 38, в пахте – 0,7%. Нормативные потери при производстве масла составляют 0,6 %.

Для решения задачи воспользуемся формулой (7):


Массу готового продукта по сырью или массу сырья по готовому продукту можно определить как алгебраическим методом (по формулам), так и графическим (по расчетному треугольнику).

Сущность способа расчета с помощью треугольника состоит в следующем. В вершинах треугольника записывают массовую долю одной из составных частей молока, содержащихся в сырье чс, в готовом чг и побочном чп продукта.

чг На внутренних сторонах треугольника

записывают значение массы сырья тс,

чг – чс чг – чп готового тг и побочного mп продуктов

mп mc напротив соответствующей им массовой

им массовой доли составной части моло-

чс mг чп ка. На внешних сторонах треугольника

чс – чп располагают величину разности между массовыми долями составных частей молока (расположенными в вершинах треугольника), полученную вычитанием из большей величины меньшей.

В соответствии с правилом расчетного треугольника составляют пропорцию: отношение внутренних сторон к внешним – величина постоянная для данного треугольника:

Из этого соотношения определяют необходимые величины.

<< | >>
Источник: Г.Н. Крусь, А.Г. Храмцов, З.В. Волокитина, С.В. Карпычев. ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ. 2003

Еще по теме ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА:

  1. 2.1.3 Уравнение материального баланса сушащего газа.
  2. 2.1.1 Уравнение материального баланса сушащегося вещества.
  3. 2.1 Уравнения материального и теплового балансов для получения динамической модели процесса сушки.
  4. 2.1.2 Уравнение теплового баланса сушащегося вещества.
  5. 2.1.4 Уравнение теплового баланса для сушащего газа.
  6. 5.3.1. Материальный баланс реактора
  7. 5.3. Материальный и тепловой балансы узласинтеза меламина на пилотной установке
  8. Техногенный материальный баланс мирового хозяйства
  9. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА, СНИЖЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫХ И ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗАТРАТ В ПРОИЗВОДСТВЕ СИЛИКАТНЫХ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ
  10. Организация рациональных материальных потоков в непоточном производстве Основы упорядочения материальных потоков
  11. § 3. Способ приближенного решения уравнений.
  12. Определение кривой уравнением и функции графиком
  13. 31,2. ПЛАТЕЖНЫЙ БАЛАНС СТРАНЫ
  14. «ТОРГОВЫЙ БАЛАНС»
  15. НАЦИОНАЛЬНЫЕ ЭКОНОМИКИ И ТОРГОВЫЙ БАЛАНС
  16. Платежный баланс Англии