Дипломный проект - Модернизация оборудования варочного цеха при производстве пива

ID: 193074
Дата закачки: 19 Июня 2018
Продавец: kreuzberg (Напишите, если есть вопросы)
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Диплом и связанное с ним
Форматы файлов: КОМПАС, Microsoft Word

Описание:
Содержание

Введение
1 Анализ объектов для производства пива аналогичного назначения
1.1 Технология производства пива
1.2 Анализ современных типов оборудования
1.3 Патентная проработка проекта
1.3.1 Устройство для очистки повер¬хности валка
1.3.2 Рифля вальца вальцового стан¬ка
1.3.3 Устройство подачи продукта в вальцовый станок
1.3.4 Устройство для регулирования рабочего зазора
между валками мельничных вальцовых станков
1.3.5 Устройство для разделения нефтеводяной смеси
1.4 Формулирование идеи модернизации и усовершенствования
оборудования и обоснование технического решения
2 Описание модернизируемых машин и аппаратов
2.1 Описание машинно-аппаратурной схемы производства пива
2.2 Описание конструкции дробилки для солода
и ее техническая характеристика
2.3 Описание способа снятия верхнего сусла из
фильтрационного аппарата
2.4 Описание конструкции дозировочной станции для
ферментов и ее техническая характеристика
2.5 Бункер для дробины
3. Расчет, подтверждающий работоспособность оборудования
3.1 Расчет двухвальцовой дробилки
3.2 Расчет бункера дробины
3.3 Расчет винтового конвейера устройства выгрузки дробины
3.4 Расчет производительности дозировочного насоса
4. Сведения о монтаже, эксплуатации и ремонте оборудования
4.1 Монтаж и ремонт оборудования пивоваренных предприятий
4.2 Эксплуатация дробилки для солода
4.3 Монтаж, эксплуатация и ремонт дозировочной станции
4.4 Эксплуатация сетчатого фильтра
4.5 Монтаж и эксплуатации бункеров дробины
5 Схема автоматизации варочного цеха пивоваренного завода
5.1 Описание производственного процесса
5.2 Анализ объектов автоматизации
5.3 Выбор и обоснование параметров контроля,
сигнализации и регулирования
5.4 Обоснование выбора технических средств автоматизации (ТСА)
5.5 Описание функциональной схемы автоматизации
6 Безопасность и экологичность проекта
6.1 Физические опасные и вредные факторы
6.2 Метеорологические условия на предприятии
6.3 Освещение производственных помещений
6.4 Шум и вибрация на производстве
6.5 Электробезопасность
6.6 Химически вредные факторы
6.7 Психофизические факторы
6.8 Экологическая безопасность проекта
6.9 Защита работающих и материальных ценностей при
возникновении чрезвычайных ситуаций
6.10 Расчет пылевого режима
7 Бизнес-планирование и технико-экономические расчеты
7.1 Бизнес-план реализации проекта
7.2 Технико-экономические расчеты
Заключение
Список использованных источников
Приложение

2.2 Описание конструкции дробилки для солода и ее техническая характеристика

2.2.1 Назначение и область применения
Для сохранения обо¬лочек во многих случаях перед сухим дробле¬нием солод слегка увлажняют. Этот процесс называется кондиционированием.
При кондиционированном сухом дробле¬нии солод увлажняется за 1-2 мин перед дроб¬лением с помощью насыщенного пара или поды при темпера-туре ,30-35 0С.
Увлажнение повышает влажность оболочках:
- на 1,2-1,5 % и при обработке паром;
- на 2,0-2,5% при использовании теплом воды, тогда как влажность и сердцевине зерна повышается только на 0,3-0,5
Общий допустимый объем фильтрующе¬го слоя и фильтрчане увеличивается:
- на 0,5-0,7 гл/100 кг солода при некондиционированном сухом помоле;
- на 0,8-1,9 гл./100 кг солода при кондицио¬нированном сухом помоле.
Кондиционирование солода проводят в шахте для кондиционирования, расположенной над вальцами дробилки.
Преимущество увлажнения солода заключа¬ется в том. что появляется возможность под¬вергать эластичные оболочки интенсивному дроблению, не боясь, что при этом они превра¬тятся в мелкие частицы. К тому же из оболочек образуется мало муки, что способствует улуч¬шению вкуса и цвета пива. Объем оболочек увеличивается на 10-20%: благодаря тому, что оболочки образуют рыхлый слой, соотно¬шение грубой и мелкой крупки можно сдвинуть в сторону последней, не увеличивая содержания муки. Появляются преимущества и при фильтрации (скорость, выход экстракта). Возрастает выход и конечная степень сбра¬живания. Быстрее достигается полнота осахаривания, определяемая по йодной пробе при затирании.
В качестве недостатков следует отметить необходимость уделять больше внимания тех¬ническому обслуживанию и мойке дробилки и устройства для кондиционирования. Дробилка требует также тонкой регулировки и, даже, в большинстве случаев, рифления вальцов для надежного извлечения крупки из оболочек. При очень грубом помоле дробина удержива¬ет больше экстракта первого сусла, который можно успешно извлечь промывной водой, что требует, однако, усиленного контроля.
При последующем дроблении, которое про¬должается 30-40 минут, солод раздавливается; оболочки до известной степени сохраняются, и тем лучше, чем дольше эндосперм и оболочка находились в контакте с водой.
В связи с упрощением решаемых задач, в этом случае применяют двухвальцовые дробилки. Вальцы, имеющие диаметр 400 мм, врашаются с постоянной скоростью - 400 об/мин. Дифференциальные скорости или коническое исполнение вальцов не дают заметных пре¬имуществ.
Вальцы из хромоникелевой стали обеспечивают благодаря специальному риф¬лению надежное затягивание солода в зазор между вальцами.
Расстояние между вальцами составляет при этом 0,35, максимально 0,40 мм, что, однако, не гарантирует равномерно¬го дробления мелких зерен.
Поскольку время дробления ограничено 30 минутами, т. к. оно совпадает со временем затирания, требуется высокая производительность дробилки. Она достигает величины, обеспечивающей перера¬ботку двойной единовременной засыпи в час. При потребности до 20 т солода в час доста¬точно двухвальцовой дробилки, при большей потребности следует либо использовать две дробилки параллельно, либо одну четырехвальцовую. Затирание может производиться при любых температурах. При этом вода для главного налива проходит через дробилку и захватывает дробленый солод с собой.
Энергозатраты при дроблении состав¬ляют 2 кВт•ч/т засыпи; при применении насо¬са 2,5 кВт•ч/т.
Работа солододробилки и стоимость ее эксплуатации зависят от качества предварительной очистки солода. Для очистки следует использовать по-лировочную машину с магнитным устройст¬вом, а также камнеуловнтель и установку для удаления пыли.

Рисунок 2.1 - Схема замочного кондиционирования:
1 - бункер для солода; 2 - шахта для замочного конди¬ционирования; 3 - подана воды; 4 - питающий валик; 5 - дробильные вальцы; 6 - оросительные форсунки; 7 - промывные форсунки; 8 - заторный насос
Двухвальцовая дробилка (рисунок 2.2) со¬стоит из корпуса, над кото¬ром установлен бункер с коническим выпус¬ком. В этом бункере осуществляется увлажне¬ние солода.
Важнейшей частью дробилки является пара дробильных вальцов с очень узким зазором между ними (0,45 мм). Перед этими вальцами находится распредели¬тельный валик. Затираемый материал со¬бирается шнеком и подводится к заторному насосу. Сложная система оросительных и распылительных форсунок обеспечивает зама¬чивание солода, а также промывку установки.
При кондиционированном способе дробления на дро¬билку устанавливают емкость для замачива¬ния, которая должна вмещать всю засыпь вместе с водой, используемой для увлажне¬ния солода. Шахту для кондиционирования и дробилку изготавливают из нержавеющей стали для возможности их оптимальной мойки растворами СIР.
При установке дробилки радом с заторным чаном требуется насос для подачи затора. Насос должен управляться с помощью тщательно отъюстированного датчика уровня, чтобы полно¬стью предотвратить попадание воздуха в затор.
Предпосылкой для получения наилучшего качества помола является пра-вильная подача измельчаемого продукта в межвальцовый за¬зор. К ним от-носится необходимость постоян¬ного равномерного распределения зерен соло-да по всей длине вальцов и автоматического выравнивания колебания подачи. Для этого дробилка имеет шлюзовый питатель. Вид, а также окружная скорость и зазор питающе¬го устройства определяют расход подаваемо¬го солода.
Качество помола в решающей степени зави¬сит от вальцов дробилок. По-этому устройство и взаимное расположение вальцом должно удовлетворять определенным требованиям. Качество помола влияет на: способ затирания; время осахаривания; фильтрование затора; выход экстракта в варочном цехе; степень сбраживания; фильтруемость пива (содержание β-глюкана); цветность, вкус и общий характер пива.
В настоящее время вальцы изготавливают методом центробежного или кокильного ли¬тья. Этот способ изготовления обеспечивает необходимую твердость поверхности.
Диаметр вальцов составляет око¬ло 400 мм. Он не должен быть меньше, так как иначе угол захвата зерен становится слишком мал и снижается производительность дробил¬ки. Под углом захвата здесь понимают угол, который получается в тот момент, когда риф¬ли захватывают зерно.
Они имеют рифленую поверхность (ост¬рие против острия). Рифли вальцов имеют форму, позволяющую увеличить износостойкость рифли вальца вальцо¬вого станка. Это позволяет обеспечить требуемую стабильности измельчения по мере износа рифли, создать возможность для увеличе¬ния плотности нарезки без снижения изно¬состойкости по сравнению с известной рифлей при применении на одноименных системах и увеличение за счет этого интен¬сивности измельчения. Число рифлей, угол их острия или спинки, их округлость и ход витка нарезки зависят от назначения и производительности дробилки. Рифли расположены спинка против спинки, у вальцов для крупки - острие против острия.
У новых дробилок вальцы все¬гда с рифлями (число фрезерованных рифлей бывает от 600 до 900).
В процессе измельчения зерно разру¬шается передней гранью рифли и сила Р, разрушающая зерно, перпендикулярна к плоскости этой грани. Составляющие силы Р - рсж и рcgb направлены параллельно ли¬нии центров вальцов и направлению движе¬ния зерна

pcgb - Pcos(β + α0):Рсж = Р sin(β + α0)

где β - угол спинки; α0 - угол захвата частицы вальцами; pcgb - сила сдвига; РСЖ - сила сжатия.
Каждая из боковых поверхностей или одна из них включает две грани, образу¬ющие по линии сопряжения ребро, равно¬удаленное от вершины рифли по ее длине, или имеющие плавный переход одной грани в другую. Грани, находящиеся у основания рифли, взаиморасположены под углом, меньшим угла заострения.

Рис. 2.2 - Рифление вальцов
α - угол резания; β - угол спинки; θ - угол рифли

Рифли обычно идут не параллельно оси вальца, а имеют боковую закрутку, благодаря чему усиливается их приминающее и режущее воздействие на измельчаемый материал. Оба вальца всегда имеют одинаковую закрутку, составляющую от 4 до 14º (рис. 2.2).

Рисунок 2.3 - Закрутка вальцов

В соответствии с различным взаимным положением рифлей вальца (рис. 2.3), у вальцов для крупки всегда применяется положение рифлей резец на резец.

Рисунок 2.4 - Взаимное положение рифлей резец на резец
Разность окружных скоростей у пары вальцов с рифлями составляет около 1,25 : 1. Более быстрый ход одного из вальцов называ¬ется опережением. У гладких вальцов размалывающее действие достигается благодаря опережению, составляющему при6лизительно 1,25 : 1. прижиманию вальцов и приданию шероховатости поверхностной структуре вальцов. Благодаря прижиманию вальцов они несколько нагибаются, из-за чего в средней час¬ти пальца целит получить тот же размалывающий эффект, что и по краям. Абсолютно равномерный размалывающий эффект дости¬гается путем «выпуклой» обработки вальцов, когда диаметр вальцов на концах несколько суживается.
Рифли вальцов быстро затупляются по¬павшими на них твердыми предме-тами (ме¬таллическими примесями, камнями и т. п.). Поэтому рекомендуется по-мимо обязательно имеющихся магнитных ловушек монтировать перед дробилками камнеотборник
Длина вальцов обычно составляет 0,8-1,0 м; она может колебаться от 0,4 м на очень маленьких до 1,5 м на очень больших дробилках.
Зазор между вальцами может непрерывно регулироваться при помощи специальных регулировочных устройств, имеющих возможность ручного и автоматического регулирования зазора от 0 до 0,6 мм.
В корпусе предлагаемого устройства два измельчающих вал¬ка, один из которых выполнен в виде пере¬ставного валка, кроме того, предусмотрены регулирующие органы с сигнализатором положения, а также приспособ¬ление для автоматического регулирования ра¬бочего зазора между валками с помощью телеуправляемого приводного двигателя.
Регулиру¬ющие органы образуют узел, содержащий регулирующий орган с рычажной передачей, включающей длинное и короткое плечи рычага, и расположенный сбоку от измельчающих валков, а привод¬ной двигатель и муфта образуют второй зам¬кнутый узел, расположенный на некотором расстоянии от первого узла, причем отве¬денные от приводного двигателя перестав¬ляющие усилия налагаются на длинное плечо рычага регулирующего механизма, а регулирующие органы снабжены дополнительно приспоблением для ручного регули¬рования.
Приводной двигатель приводит через передаточные средства шпиндель, который прилегает к длинному плечу рычага регулирующего механизма и на котором установлен маховичок для регулирования, снабженный преимущест-венно индикаторным приспособлением в виде индикаторных часов.
На каждой из обеих конце¬вых сторон опоры измельчающих валков предусмотрено средства для параллельного регулирования пере¬ставного валка, причем второй узел может управлять первым узлом через средство для передачи без проскальзывания, а сигнали¬затор положения подключен непосредст¬венно через цепь либо к средству для передачи без проскальзывания, либо к вы¬ходной стороне муфты.
Для управления приводным дви¬гателем установлены на корпусе вальцового станка цифровой индикатор, а также кнопки ручного ввода. Для телеуправления при¬водным двигателем предусмотрен компью¬тер с программным управлением, на вход компьютера поступают выходные сигналы согласованного с измель¬чающими валками прибора для измерения расстояния между валками или выключате¬ля предельного значения расстояния.
Установка зазора вальцов выполня¬ется по результатам определения состава по¬мола.
Решающими показате¬лями для оценки того, какой получен помол, удовлетворительный или нет, являются вы¬ход экстракта и продолжительность фильтра¬ции, а также йодная проба первого сусла и промывной воды, свидетельствующая об от¬сутствии крахмала.
Один из вальцов уста¬новлен на неподвижно закрепленной паре под-шипников и приводится во вращение через клиноременную передачу. Противоположный валец установлен на подвижных подшипниковых узлах Дробилка осна¬щена раздельным приводом пар вальцов.
Производительность дробилок в настоя¬щее время составляет до 14 т/час, и поэтому они в состоянии менее чем за час размолоть солод для всей варки. Установленная мощ¬ность электродвигателей современных дроби¬лок составляет около: 2,3-2,5 кВт/(т•ч) для помола, предназначенного для фильтрационного чана.
Условиями для хорошего предварительного дробления являются:
а) равномерная небольшая подача, около 20 кг на сантиметр ширины вальца в час;
б) скорость вращения - 160 - 180 об/мин.
В дробилках большей производительности установлены такие же гладкие вальцы, кото¬рые вращаются, однако, с большей скорость: предварительное дробление - 200 об/мин, ниж¬ние вальцы - 300 об/мин.

2.2.2 Принцип работы дробилки для солода
Первая стадия дробления - замачивание. В бункер расположенный над дробилкой помешается взвешенный на автомати¬ческих весах солод в сухом виде, а в шахте для замочного кондицио¬нирования непрерывно обеспечивается контакт солода с теплой водой при температуре от 30 до 50 ºС. С помощью за-торного насоса стекающая вниз вода снова возвращается в систему, гак что гаранти¬руется равномерное замачивание измельча¬емого материала. Этот процесс длится 5-10 мин. и в это время влажность солода поднимается до 30 %. Одновременно солод набухает до 35-40 % и ферменты солода медленно активируются;
Так как поглощение воды с увеличением тем¬пературы проходит быстрее, то естественно, что данный процесс следует контролировать и регулировать. В приведенном примере регу¬лирование выполняют посредством питающе¬го валика дробилки. Питающий валик имеет большое значение: он должен подать требуемое ко¬личество солода, распределив его по всей длине вальцов. Для этого он снабжен плав¬но регулируемым приводом, обеспечиваю¬щим вращение со скоростями от 25 до 138 об/мин.
За счет специального рифления пары дробильных вальцов влаж¬ные оболочки сохраняются, а содержимое зер¬на измельчается.
Затем помол с помощью оросительных форсунок перемешивается с водой, темпе¬ратура которой равна температуре начала за¬тирания, и расположенным снизу насосом затор перекачивается в заторный чан. На¬сос регулируют так, чтобы в процессе дробле¬ния дробилка никогда не оказывалась бы пус¬той (чем исключается опасное насыщение за¬тора кислородом).
Скорость вращения вальцов изменяется в зависимости от степени растворения соло¬да: плохо растворенный солод имеет более твердые зерна, из-за чего дробилка потребля¬ет больше электроэнергии. Система управле¬ния уменьшает скорость вальцов, обеспечивая необходимое более длительное время за¬мачивания.
У дробилок с кондиционированием солода время дробле¬ния является одновременно временем стадии начала затирания, так как у них нет промежу-точного бункера для помола. Поэтому они рас¬считаны на большую производительность, создавая тем самым высокие пики потребле¬ния электроэнергии и, кроме того, они сами но себе сравнительно дороги.
В начале процесса затирания замоченный солод по¬падает через питающий валик на пару дробильных вальцов с очень узким за¬зором (0.15 мм). Здесь содержимое зерна выдавливается из практически неповреж¬денной оболочки почти без сопротивления и выходите гладкой поверхностью. Поэтому дробина солода мокрого помола выгля¬дит так, как будто бы в ней еще находятся целые зерна. Проблемой является то, что нерастворенные кончики зерен попадают в заторную емкость вместе с измельченными компонентами, оставаясь при этом не измененными и не раздробленными. Количество заторной воды в емкости для затирания рассчитывают из требуемого количества воды для проведения процесса затирания и с учетом количества содержащей экстракт замочной воды в бункере замачивания солода; добавки воды на вальцы в процессе раздавливания содержимого со-лода; воды для последующей промывки дробилки мокрого помола.
Заключительным этапом дробления является промывка дробилки. С помощью встро¬енных распылительных форсунок дробилка интен¬сивно промываются все соприкасавшиеся с солодом части оборудования.

2.2.3 Техническая характеристика разрабатываемого объекта
Солододробилки должны обеспечивать дробленым сырьем в течении 1 часа 1 варку (2 шт.).

Таблица 2.1 – Техническая характеристика дробилки для солода
Тип Миллстар тип Ленц L10
Вес 4000 кг
Габаритные размеры 1180×1800×3440
Производительность 10 т/час
Поток воды на орошение 64 м3/час (холодная)
Поток воды на орошение 12 м3/час (горячая)
Температура воды 50 - 70ºС
Эл. двигатель привода вальцов 380 В/50 Гц, 28/16,5 А
Рабочий шум 80 дБ

2.3 Описание способа снятия верхнего сусла из фильтрационного аппарата

Обычно охмеленное сусло получают из ячменного солода, а в некоторых случаях и из другого сырья с использованием различных технологических процессов и на различном оборудовании. При этом в любом случае необходимо обеспечить качество охмеленного сусла, экономию времени и затрат, особенно в процессе фильтрования. По этой причине многие современные технологические исследования направлены на разработку и создание оборудования, конструкция которого обеспечивает проведение 10-12 и более варок в сутки и получение высокого качества охмеленного сусла.
Предлагается отбирать первое сусло сверху. Потерь экстракта из-за этого не будет, так как концентрация первого сусла - в отличие от промывных вод - до и после дро¬бины совершенно одинакова. Эта мера приводит к успеху в случае не очень плотного первого сусла (содержа¬ние экстракта менее 16 %) или при большей высоте слоя в фильтрационном чане, когда возможно четкое разделение находящегося сверху сусла и дробины. В этом случае при¬меняют поплавковый декантатер. Преимуществом является меньшая нагрузка на слой дробины, что приводит в результате к ускоренной филь¬трации промывных вод. Как только вместе с суслом станет увлекаться и «верхнее тесто», процесс заканчивают. В таком нефильтрован¬ном сусле, как правило, содержится значи-тельно больше жирных кислот и также боль¬ше взвешенных частиц, чем в сусле, стянутом через дробину, однако если отобрать мерное сусло сверху и хорошо его отфильтровать, то таким образом можно сократить общее время филь-трования примерно на 20 мин без потерь вы¬хода.. Их предлагается удалять в фильтровальном блоке, через который сусло проходит перед подачей его в танк сборник сусла.
На рисунке 2.5 изображен фильтрационный аппарат, производительность которого составляет 10-12 варок за 24 часа.
Увеличить производительность фильтрационного аппарата помогает ис-пользование верхнего снятия первого сусла с встроенным фильтровальным блоком (рисунок 2.3). Данная разработка позволяет получить значительную экономию времени без ухудшения качества продуктов.
Кроме того, данное оборудование может быть использовано и для нормального фильтрования, в результате чего уменьшается содержание твердых веществ в сусле и улучшается качество пива.
Большое преимущество эта система приносит также при фильтровании высокоплотного сусла, которое из-за большей концентрации сухих веществ и высокой вязкости представляет собой трудно перерабатываемую среду.
Исходя из того, что при верхнем снятии первого сусла и одновременном фильтровании через слой дробины в качестве фильтрующего слоя дробина уплотняется достаточно медленно и вследствие этого уменьшается время работы разрыхлителя и нагрузка на него, так как можно не применять глубинного прорезания дробины, а это снижает попадание частей взвесей в сусло и уменьшает расход энергии на работу разрыхлителя.

Рисунок 2.5 - Фильтрационный чан, тип Хуппманн (Huppmann):
1 - подача затора; 2 - клапан для впуска затора; 3 - рыхлитель; 4 - нож; 5 - лопатка для выгрузки дробины, откинута низ; 6 - привод и устройство для подъема рыхлителя; 7 - фильтрационные трубы; 8 - круглый коллектор сусла; 9 - трубопровод для подзола сусла к насосу; 10 - зона для промывки дробины; 11 - моющая головка; 12 - клапан для выгрузки дробины; 13 - приемный бункер для дробины; 14 - изоляция; 15 - смотровое окно с люком для обслужива¬ния; 16 - освещение

Отвод первого сусла из верхних слоев проводят в боковой части фильтрационного аппарата или сверху с помощью специального устройства, автоматически регулируемого по высоте уровня в фильтрационном аппарате, основываясь на показаниях датчика уровня.

Рисунок 2.6 - Фильтрационный аппарат с ускоренным снятием первого сусла

Снятое сверху сусло пропускают через фильтровальный блок. Таким образом происходит уменьшение количества твердых веществ в сусле до минимума, а это в свою очередь приводит к улучшению качества сусла, направляемого в сусловарочный котел и уменьшает образование налета на трубках кипятильника.
Когда на фильтровальном модуле образуется слой с высоким сопротивлением, происходит автоматическая очистка с возвратной промывкой, не нарушающая хода фильтрования. При возвратной промывке воду вновь возвращают в фильтрационный аппарат, так что потери экстракта не происходит.
В качестве фильтрующего блока применяется фильтр жидкостный сетчатый (рисунок 2.7), предназначенный для защиты оборудования (в данном случае сусловарочного аппарата) от попадания механических примесей при перекачивании по трубопроводам жидкости в технологических установках.
Фильтрующий блок имеет следующие возможности:
- возможна трехступенчатая очистка жидкости от механических
примесей
- съемный фильтрующий элемент каркасного типа с сеткой
- возможность промывки фильтрующего элемента

Рисунок 2.7 – Фильтр сетчатый

- унификация узлов внутренних устройств
- надежность работы
- большая поверхность фильтрации
При выборе аппарата производительность, рабочее давление, температура и состав среды принимаются в зависимости от требований технологического процесса.
Аппарат работает следующим образом: сусло с твердыми примесями (дробина) при входе в корпус сталкивается с фронтальной перегородкой и разделяется на два потока. При этом крупные частицы механических примесей оседают в нижней части корпуса. Фильтруемая жидкость двумя встречными потоками входит в фильтрующий элемент. Под действием гравитационных сил происходит частичное оседание твердых частиц в нижнюю часть корпуса. Остальная часть механических примесей оседает на сетке фильтрующего элемента. Отфильтрованная жидкость попадает в кольцевую камеру, образованную вертикальной перегородкой и наружной поверхностью фильтрующего элемента, закрепленного герметически в верхней и нижней горизонтальных перегородках и через штуцер выхода направляется в технологический трубопровод. Осадок отводится из аппарата за счет возвратной промывки и возвращается в фильтрационный аппарат, во избе-жание потери экстракта.
Устройство для снятия верхнего сусла (рисунок 2.8) содержит трубопровод, который соединен с насосом гибким трубопро¬водом с плавающим приемником, имеющим дат¬чик наличия водяного компонента сме-си выполнен в виде двух электрических контактов, установленных на плавающем приемнике и соединенных че¬рез коммутатор с блоком управления насосом.

Рисунок 2.8 – Устройство для снятия верхнего сусла

Устройство работает следующим об¬разом. При подводе электропитания насос начинает работать и верхнее сусло через плавающий приемник и гибкий трубопровод перекачивается насосом в фильтровальный блок и далее в танк сборник сусла.
В плавающий приемник поступает сначала только светлое, без примесей, сусло. После сбора верхнего сусла в пла¬вающий приемник начинает поступать мутное сусло с мелкими фрагментами оболочек и белковых компонентов, плот-ность которых отличается от плотности сусла, что приводи к изменению сопро-тивления между контактами и как следствие передаче сигнала на выключение насоса. Таким образом прекращается перекачивание сусла.
Согласно диаграмме загрузки фильтрационного аппарата, таким способом можно получить экономию времени примерно в 20 минут.

Таблица 2.2 – Техническая характеристика дробилки для солода
Площадь поверхности фильтрования, м2 0,505
Площадь живого сечения, % 25
Габаритные размеры 475×336×1340

2.4 Описание конструкции дозировочной станции для ферментов и ее тех-ническая характеристика

Предлагаемая к установке в данном проекте дозировочная станция для ферментативных препаратов позволит обеспечить более точное, по сравнению с применяемым в настоящее время ручным способом, дозирование жидких ферментативных препаратов, уменьшить потери препаратов, уменьшить влияние человеческого фактора на качество продукции, увеличитьь сроки хранения за счет уменьшения контакта продукта с воздухом.
Дозирование ферментативных препаратов предлагается осуществлять на базе насоса-дозатора модели DMM являющегося самовсасывающим мембранным насосом, состоящими из дозирующей головки с мембраной, редуктора и электродвигателя.
Дозировочные насосы типа DMM характеризуются наличием диафрагменной дозирующей головки, а также всасывающим и на¬порным шариковыми клапанами.
Перемещение диафрагмы обеспечивается внешним электродви¬гателем че-рез червячную шестерню, размещенную в коробке пе¬редач с жидкостной смазкой.
Производительность устанавливается с помощью круглой ручки на коробке передач. У исполнения DMM-AR имеется также воз¬можность ввода установочных значений с помощью блока управ¬ления.
Благодаря пульту управления, удобному для пользователя и обо-рудованному сенсорными кнопками, и дисплею, насосы исполне¬ния DMM-AR (рисунок 2.9) можно легко переключать в различные рабочие ре¬жимы и вводить установочные значения для выполнения большо¬го числа функций.

Рисунок 2.9 – Насос типа DMM-AR

У насоса DMM-AR имеется возможность регулировки производи-тельности путем установки длины хода с помощью вращающей¬ся ручки на корпусе привода, или с помощью блока управления. Блок управления регулирует частоту ходов пуском и остановом электродвигателя в соответствии с установленным значением частоты ходов.
С целью достижения требуемой производительности выбираем насос типа DMM 210-10, имеющего рабочую характеристику, представленную на рисунке 2.10.

Рисунок 2.10 – Зависимость напора насоса от длины хода штока
Помимо насоса дозировочная станция (рисунок 2.11) включает в себя герметичный цилиндрический резервуар с резьбовой крышкой, приливом для присоединения мешалки или жесткой всасывающей линии, и сливом. Материал резервуара белый полиэтилен. В нем предусмотрено место для монтажа насоса, патрубок всасывающей магистрали и мешалка с ручным приводом. Поставляются резервуары с различной емкостью, от 60 и до 1000 литров

Рисунок 2.11 – Дозировочная станция
1 - резервуар; 2 - всасывающий трубопровод; 3 - мешалка с ручным приводом; 4 - устройство удаления воздуха из дозирующей головки; 5 - многофункцио¬нальный клапан; 6 - контроль расхода; 7 - демпфер пульса¬ций; 8 - напорный клапан / перепускной клапан; 9 - Устройство для ввода модификатора; 10 - приспособление для облегчения всасывания
Всасывание осуществляется через всасывающую трубку с регулируемой длино. В состав всасывающей трубки входят приемный клапан с сетчатым фильтром, собственно всасывающая трубка, резьбовое соединение для резервуара и всасывающий шланг. Для насосов исполнения A, AR поставляется всасывающая трубка с датчиками контроля уровня (нормально замкнутый контакт) для подачи предупредительного сигнала и сигнала о том, что резервуар пуст.
Перемешивание жидкостей в резервуаре с целью избежания отстаивания суспензий осуществляется с помощью ручной мешалки с регулируемой длиной.
Для безопасной и правильной работы установки применяется многофунк-циональный клапан для непосредственного монтажа на напорном патрубке насоса. Клапан выполняет четыре функции:
- обеспечивает постоянное противодавление. Клапан постоянно поддерживает противодавление в пределах 1,5 бар для получения оптимальной точности дозирования в системах, где давление нестабильно или понижено.
- функция антисифонирования. Клапан предотвращает нежелательное си-фонирование в том случае, когда давление всасывания равно или превышает значение давления нагнетания.
- защита насоса. Клапан предохраняет насос от экстремальных значений сбросом давления в насосном узле через байпас, когда давление нагнетания превышает 11 бар.
- разгрузка давления вручную. При нажатии правой кнопки происходит сброс давления в насосном узле через байпас или удаления из воды газов. Когда обе кнопки нажаты одновременно, сброс давления происходит и в насосном узле, и в линии нагнетания.
Для снижения пульсаций давления и стабилизации расхода может устанавливаться демпфер пульсаций (как во всасываю¬щей, так и в напорной линии). Особенно рекомендуется использование демпфера пульсаций в напорных линиях большой протяженности и/или малого диаметра. Установленный в напорной линии демпфер может применяться для оптимизации точности дозирования и для защиты насоса и напорной линии от скачков давления. В зависимости от давления в гидросистеме, может возникнуть необходимость в установке переливного клапана на выходе демпфера пульсаций для того, чтобы оптимизировать его функционирование.
Для ускоренной заливки насоса используется устройство, представляющее собой прозрачный герметичный коллектор с резьбовой крышкой в верхней части, который устанавливается между резервуаром и насосом. Всасывающая линия от резервуара и выходная к насосу монтируются в днище коллектора.
Устройство снабжено кронштейном для настенного крепления и штангой для монтажа сверху резервуара.
Устройство выполняет следующие функции:
- заливку насоса. Для облегчения заливки насоса в случае частых остановов и/или значительной высоты всасывания путем уменьшения или исключения периода работы всухую.
- функции воздухоотделителя. Газ, попадающий во всасывающую линию, улавливается в верхней части устройства для предотвращения попадания его в насосный узел.
- демпфирование пульсаций. Демпфирующая газовая подушка снижает пики давления, что приводит к оптимизации точности дозирования и сниже¬нию опасности кавитации.
Для контроля расхода предназначено устройство, монтируемое непосредственно на напорном патрубке насоса. Оно применяется в качестве устройства для контроля дозирования в виде прозрачной трубки с прыгающим внутри шариком.
В усиановке имеется регулируемый напорный / перепускной клапан со следующими функциями:
- функция поддержания постоянного давления, когда для получения равномерной подачи требуется создание постоянного противодавления, на котором совершенно не будут сказываться колебания давления в гидросистеме.
- функция перепускного клапана, предохраняющая насос от чрезмерно высокого давления, для этого необходим сливной рукав, подсоединенный к резервуару.
Технические характеристики рассматриваемой в данном проекте дозиро-вочной станции представлены в таблице 2

Таблица 2.3 – Техническая характеристика дозировочной станции
Производительность дозирующего насоса, л/мин 3,5
Мощность электродвигателя насоса, кВт 0,37
Объем емкости для продукта, л 500
Вязкость перекачиваемой жидкости, мПа·с 400 - 1000
Габаритные размеры, мм 678×660×1930

2.5 Бункер для дробины

2.5.1 Описание бункера для хранения дробины
При выгрузке дробины из фильтрационного аппарата выходит около 100 - 130 кг дробины с влажностью 70-80 %, что со¬ставляет 21-22 кг дробины на гл пива.
Дробину продают по возможности на корм скоту. Питательная ценность дробины составляет около 1/5 от питательной ценности такого же количества ячменя. Это понятно, если учесть, что в результате процесса затирания удаляется максимальное количество экстрактивных веществ.
Дробина не содержит витаминов, поэтому не следует кормить скот исключительно одной дробиной. Следует учитывать, что дробина еще содержит много сахара и белка, и по¬этом в тепле она может легко закисать.
Потребность окружающих сельскохозяй¬ственных производств в дробине существует не всегда и не везде. В связи с этим следует стараться сбыть ее быстро и надежно. Для этого во многих странах имеются межрегио¬нальные скупщики дробины, которые перера¬батывают или сушат излишки дробины.
Транспортирование дробины.
Влажная дробина падает из выгружной шах¬ты фильтрчана на расположенный под ним транспортер для дробины. Расположенный в нижней части транспортера шнек перемещает дробину к выпуску. При этом дробина несколько уплотняется. После прохождения шнека дробина с помощью сжатого воздуха перемещается по трубопроводу порциями и попадает в силос для дробины (рисунок 2.12).
Отделение дробины от транспортирующе¬го воздуха происходит в воздухоотделителе. Дробина падает вниз в силос и с помощью транспортного шнека перегружается в авто¬транспорт. Устройство для отгрузки защище¬но от промерзания. Отгруженное количество дробины измеряют.

Рисунок 2.2 Силос для дробины:
1 - бункер для сырой дробины; 2 - устройство выгрузки; 3 - опора; 4 - дренажный клапан; 5 - привод устройства выгрузки; 6 - люк смотровой; 7 - устройство отвода комков; 8 – ограждение; 9 - устройство приемное
Бункер для дробины представляет собой цилиндроконическую емкость, сваренную из стальных листов. В случае установки бункеров на улице снаружи они закрываются слоем теплоизоляции, с целью избежание замерзания жидкости в дробине в холодное время года.
Загрузочный патрубок располагается на верхней крышке бункера, под ним располагается устройство удаления спрессованных комков дробины, для облегчения последующей разгрузки бункера.
Выгрузка дробины производится периодически по мере заполнения бункера при помощи разгрузочного устройства, представляющего собой шнековый транспортер.
После полной разгрузки бункер промывают при помощи расположенных в верхней части форсунок.

Комментарии: ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Специальность 260601 - «Машины и аппараты пищевых производств»
Кафедра Машины и аппараты пищевых производств

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Модернизация оборудования варочного цеха
(Тема выпускной квалификационной работы)
в условиях ООО «САБМиллерРУС»

ВКР ДП – 02068108 – 260601 – 47 – 2009

Автор   ________________ 07.06.09 Демидкин А.А.
(Подпись) (Дата) (Фамилия, инициалы)
Руководитель  ________________ _________ Потапов А.Н. (Подпись) (Дата) (Фамилия, инициалы)

ВОРОНЕЖ – 2009 г.

Размер файла: 7,8 Мбайт
Фаил: