Дипломный проект - Модернизация оборудования варочного цеха при производстве пива

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 поверхности валка 
1.3.2 Рифля вальца вальцового станка 
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 оболочек во многих случаях перед сухим дроблением солод слегка увлажняют. Этот процесс называется кондиционированием.
При кондиционированном сухом дроблении солод увлажняется за 1-2 мин перед дроблением 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 фильтрующего 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 кондиционированном сухом помоле.
Кондиционирование солода проводят в шахте для кондиционирования, расположенной над вальцами дробилки.
Преимущество увлажнения солода заключается в том. что появляется возможность подвергать эластичные оболочки интенсивному дроблению, не боясь, что при этом они превратятся в мелкие частицы. К тому же из оболочек образуется мало муки, что способствует улучшению вкуса и цвета пива. Объем оболочек увеличивается на 10-20%: благодаря тому, что оболочки образуют рыхлый слой, соотношение 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 сбраживания. Быстрее достигается полнота осахаривания, определяемая по йодной пробе при затирании.
В качестве недостатков следует отметить необходимость уделять больше внимания техническому 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 удерживает больше экстракта первого сусла, который можно успешно извлечь промывной водой, что требует, однако, усиленного контроля.
При последующем дроблении, которое продолжается 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 преимуществ.
Вальцы из хромоникелевой стали обеспечивают благодаря специальному рифлению надежное затягивание солода в зазор между вальцами.
Расстояние между вальцами составляет при этом 0,35, максимально 0,40 мм, что, однако, не гарантирует равномерного дробления мелких зерен.
Поскольку время дробления ограничено 30 минутами, т. к. оно совпадает со временем затирания, требуется высокая производительность дробилки. Она достигает величины, обеспечивающей переработку двойной единовременной засыпи в час. При потребности до 20 т солода в час достаточно 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 составляют 2 кВт•ч/т засыпи; при применении насоса 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 устройством, а также камнеуловнтель и установку для удаления пыли.

Рисунок 2.1 - Схема замочного кондиционирования:
1 - бункер для солода; 2 - шахта для замочного кондиционирования; 3 - подана воды; 4 - питающий валик; 5 - дробильные вальцы; 6 - оросительные форсунки; 7 - промывные форсунки; 8 - заторный насос
Двухвальцовая дробилка (рисунок 2.2) состоит из корпуса, над котором установлен бункер с коническим выпуском. В этом бункере осуществляется увлажнение солода.
Важнейшей частью дробилки является пара дробильных вальцов с очень узким зазором между ними (0,45 мм). Перед этими вальцами находится распределительный валик. Затираемый материал собирается шнеком и подводится к заторному насосу. Сложная система оросительных и распылительных форсунок обеспечивает замачивание солода, а также промывку установки.
При кондиционированном способе дробления на дробилку устанавливают емкость для замачивания, которая должна вмещать всю засыпь вместе с водой, используемой для увлажнения 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 полностью предотвратить попадание воздуха в затор.
Предпосылкой для получения наилучшего качества помола является пра-вильная подача измельчаемого продукта в межвальцовый зазор. К ним от-носится необходимость постоянного 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 питающего устройства определяют расход подаваемого солода.
Качество помола в решающей степени зависит 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 литья. Этот способ изготовления обеспечивает необходимую твердость поверхности.
Диаметр вальцов составляет около 400 мм. Он не должен быть меньше, так как иначе угол захвата зерен становится слишком мал и снижается производительность дробилки. Под углом захвата здесь понимают угол, который получается в тот момент, когда рифли захватывают зерно.
Они имеют рифленую поверхность (острие против острия). Рифли вальцов имеют форму, позволяющую увеличить износостойкость рифли вальца вальцового станка. Это позволяет обеспечить требуемую стабильности измельчения по мере износа рифли, создать возможность для увеличения плотности нарезки без снижения износостойкости по сравнению с известной рифлей при применении на одноименных системах и увеличение за счет этого интенсивности 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 всегда с рифлями (число фрезерованных рифлей бывает от 600 до 900).
В процессе измельчения зерно разрушается передней гранью рифли и сила Р, разрушающая зерно, перпендикулярна к плоскости этой грани. Составляющие силы Р - рсж и рcgb направлены параллельно линии центров вальцов и направлению движения 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, образующие по линии сопряжения ребро, равноудаленное 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 называется 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 части пальца целит получить тот же размалывающий эффект, что и по краям. Абсолютно равномерный размалывающий эффект достигается путем «выпуклой» обработки вальцов, когда диаметр вальцов на концах несколько суживается.
Рифли вальцов быстро затупляются попавшими на них твердыми предме-тами (металлическими 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 валка, один из которых выполнен в виде переставного валка, кроме того, предусмотрены регулирующие органы с сигнализатором положения, а также приспособление для автоматического регулирования рабочего зазора между валками с помощью телеуправляемого приводного двигателя.
Регулирующие органы образуют узел, содержащий регулирующий орган с рычажной передачей, включающей длинное и короткое плечи рычага, и расположенный сбоку от измельчающих валков, а приводной двигатель и муфта образуют второй замкнутый узел, расположенный на некотором расстоянии от первого узла, причем отведенные от приводного двигателя переставляющие усилия налагаются на длинное плечо рычага регулирующего механизма, а регулирующие органы снабжены дополнительно приспоблением для ручного регулирования.
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 концевых сторон опоры измельчающих валков предусмотрено средства для параллельного регулирования переставного валка, причем второй узел может управлять первым узлом через средство для передачи без проскальзывания, а сигнализатор положения подключен непосредственно через цепь либо к средству для передачи без проскальзывания, либо к выходной стороне муфты.
Для управления приводным двигателем установлены на корпусе вальцового станка цифровой индикатор, а также кнопки ручного ввода. Для телеуправления приводным двигателем предусмотрен компьютер с программным управлением, на вход компьютера поступают выходные сигналы согласованного с измельчающими валками прибора для измерения расстояния между валками или выключателя предельного значения расстояния.
Установка зазора вальцов выполняется по результатам определения состава помола.
Решающими показателями для оценки того, какой получен помол, удовлетворительный или нет, являются выход экстракта и продолжительность фильтрации, а также йодная проба первого сусла и промывной воды, свидетельствующая об отсутствии крахмала.
Один из вальцов установлен на неподвижно закрепленной паре под-шипников и приводится во вращение через клиноременную передачу. Противоположный валец установлен на подвижных подшипниковых узлах Дробилка оснащена раздельным приводом пар вальцов.
Производительность дробилок в настоящее время составляет до 14 т/час, и поэтому они в состоянии менее чем за час размолоть солод для всей варки. Установленная мощность электродвигателей современных дробилок 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, которые вращаются, однако, с большей скорость: предварительное дробление - 200 об/мин, нижние вальцы - 300 об/мин.

2.2.2 Принцип работы дробилки для солода
Первая стадия дробления - замачивание. В бункер расположенный над дробилкой помешается взвешенный на автоматических весах солод в сухом виде, а в шахте для замочного кондиционирования 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 гарантируется равномерное замачивание измельчаемого 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 температуры проходит быстрее, то естественно, что данный процесс следует контролировать и регулировать. В приведенном примере регулирование выполняют посредством питающего валика дробилки. Питающий валик имеет большое значение: он должен подать требуемое количество солода, распределив его по всей длине вальцов. Для этого он снабжен плавно регулируемым приводом, обеспечивающим вращение со скоростями от 25 до 138 об/мин.
За счет специального рифления пары дробильных вальцов влажные оболочки сохраняются, а содержимое зерна измельчается.
Затем помол с помощью оросительных форсунок перемешивается с водой, температура которой равна температуре начала затирания, и расположенным снизу насосом затор перекачивается в заторный чан. Насос регулируют так, чтобы в процессе дробления дробилка никогда не оказывалась бы пустой (чем исключается опасное насыщение затора кислородом).
Скорость вращения вальцов изменяется в зависимости от степени растворения солода: плохо растворенный солод имеет более твердые зерна, из-за чего дробилка потребляет больше электроэнергии. Система управления уменьшает скорость вальцов, обеспечивая необходимое более длительное время замачивания.
У дробилок с кондиционированием солода время дробления является одновременно временем стадии начала затирания, так как у них нет промежу-точного бункера для помола. Поэтому они рассчитаны на большую производительность, создавая тем самым высокие пики потребления электроэнергии и, кроме того, они сами но себе сравнительно дороги.
В начале процесса затирания замоченный солод попадает через питающий валик на пару дробильных вальцов с очень узким зазором (0.15 мм). Здесь содержимое зерна выдавливается из практически неповрежденной оболочки почти без сопротивления и выходите гладкой поверхностью. Поэтому дробина солода мокрого помола выглядит 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 встроенных распылительных форсунок дробилка интенсивно 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 дробины совершенно одинакова. Эта мера приводит к успеху в случае не очень плотного первого сусла (содержание экстракта менее 16 %) или при большей высоте слоя в фильтрационном чане, когда возможно четкое разделение находящегося сверху сусла и дробины. В этом случае применяют поплавковый декантатер. Преимуществом является меньшая нагрузка на слой дробины, что приводит в результате к ускоренной фильтрации промывных вод. Как только вместе с суслом станет увлекаться и «верхнее тесто», процесс заканчивают. В таком нефильтрованном сусле, как правило, содержится значи-тельно больше жирных кислот и также больше 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 выхода.. 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 обслуживания; 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 трубопроводом с плавающим приемником, имеющим датчик наличия водяного компонента сме-си выполнен в виде двух электрических контактов, установленных на плавающем приемнике и соединенных через коммутатор с блоком управления насосом.

Рисунок 2.8 – Устройство для снятия верхнего сусла

Устройство работает следующим образом. 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 плавающий 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 напорным шариковыми клапанами.
Перемещение диафрагмы обеспечивается внешним электродвигателем че-рез червячную шестерню, размещенную в коробке передач с жидкостной смазкой.
Производительность устанавливается с помощью круглой ручки на коробке передач. У исполнения DMM-AR имеется также возможность ввода установочных значений с помощью блока управления.
Благодаря пульту управления, удобному для пользователя и обо-рудованному сенсорными кнопками, и дисплею, насосы исполнения DMM-AR (рисунок 2.9) можно легко переключать в различные рабочие режимы и вводить установочные значения для выполнения большого числа функций.

Рисунок 2.9 – Насос типа DMM-AR

У насоса DMM-AR имеется возможность регулировки производи-тельности путем установки длины хода с помощью вращающейся 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 - многофункциональный клапан; 6 - контроль расхода; 7 - демпфер пульсаций; 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 всасывающей, 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 снижению 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 дозирующег

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.