Зміст
Введення
1 Характеристика об'єкта автоматизації
2 Аналіз технологічного процесу і вибір контрольованих і регульованих параметрів
3 Вибір технічних засобів автоматизації
4 Опис схеми автоматизації
Висновок
Список використаної літератури
Введення
Якість і склад охмеленого пивного сусла - визначальні чинники процесу бродіння, важливі аспекти формування фортеці одержуваного напою, його кольору, смаку, харчової цінності, а також таких технологічних характеристик як фільтрованість, колоїдна та біологічна стійкість пива. Невідповідність режимних параметрів нормативним значенням на даному етапі тягне за собою збільшення тривалості подальших стадій, викликає перевитрату матеріалів і енергії, тому і виникає необхідність організації контролю та створення систем запобігання збоїв, а також впровадження засобів негайного і відстроченого реагування.
Низька продуктивність ручної праці і неможливість комплексного відстеження людиною значень технологічних параметрів при отриманні охмеленого сусла без використання додаткових засобів, а також складність здійснення оперативного управління процесом, переборні шляхом впровадження систем автоматизації. Застосування засобів автоматизованого контролю та управління - від датчиків і перетворювачів до мікропроцесорних контролерів та ЕОМ - дозволить створити потужну систему забезпечення якості проміжної та готової продукції, забезпечити дотримання вимог безпеки.
Загальна задача автоматизації виробництва охмеленого сусла, розв'язувана в рамках даної роботи, - створення гнучкої системи контролю і управління технологічними параметрами для отримання найкращого виходу напівпродукту з оптимальним для подальших стадій набором властивостей, раціональне розподіл матеріальних і енергетичних потоків.
У курсовій роботі розглянутий етап виробництва пива характеризується як об'єкт автоматизації, на підставі аналізу техпроцесса оцінюються базисні параметри, які підлягають контролю і регулювання. Проводиться вибір конкретних засобів автоматизації, складається її функціональна схема.
1 Характеристика об'єкта автоматизації
автоматизація виробництво сусло управління технологічний
Технологічний процес отримання охмеленого пивного сусла включає в себе фільтрування затору, кип'ятіння відфільтрованого сусла з хмелем, відділення хмелевою дробини та охолодження охмеленого пивного сусла.
Фільтраційний чан - циліндричний посудину з нержавіючої сталі з конічною кришкою і плоским подвійним дном, забезпечений мішалкою-розпушувачем і теплоізоляцією, - призначений для поділу затору на освітлене сусло і дробину, а також промивання дробини теплою водою з метою організації дифузії залишкового екстракту з відпрацьованого солоду. Фільтрчан зблокований з розширювальним баком, через який відбувається відкачування світлого сусла і промивних вод у варильний котел, а також повернення каламутного сусла в чан для освітлювання.
осахаренной затор, нагрітий до 78 про С, подається з заторними котла в фільтраційний чан знизу (для витіснення повітря) Протягом 10 хвилин. Перекаченних на фільтрування затор залишається в спокої для осадження дробини шаром висотою 30 - 45 см (фільтраційна пауза) на подвійному днище; для розрівнювання дробини включається розпушувач. Потім відбувається триразова прокачування мутного сусла з нижніх шарів через розширювальний бак та повернення в фільтрчан (робота В«на себеВ»). Далі відкривається клапан і включається відцентровий насос - здійснюється фільтрація затору з отриманням першого сусла. Відкачування йде знизу апарату через розширювальний бак.
Далі слід трикратне фільтрування з промивними водами до концентрації сухих речовин в останній промивної воді 2,5% мас. Ножі розпушувача прорізають дробину при комбінованому обертальному і поступальному (опускання розпушувача на висоту до 10 - 15 см над рівнем фільтруючої решітки) русі механізму. Після стікання останньої промивної води за допомогою вантажного клапана здійснюється вивантаження дробини друга насосом.
Порушення процесу фільтрування може бути пов'язано з високим вмістом декстринів (підвищена в'язкість сусла) як наслідку невідповідності нормативам часу витримки і температур ферментативних пауз при осахаривании в заторному котлі, крім того, початкова температура фільтрування може перевищити 78 0 С за зазначеними вище причинами. Погана фільтрованість може бути також наслідком підвищеного фільтраційного опору дробини як слідства недостатньо інтенсивного та несвоєчасного розпушування.
Пивне сусло, зібране в сусловарочному апараті, підігрівається, перебуваючи в трубках кожухотрубчасті перколятора після повного заповнення котла до температури 100 0 С. Нагріте до 100 0 З сусло починає закипати, після чого вноситься перша порція хмелю - 90% розрахункової маси. Конденсат що гріє пара виводиться з апарату. Шари сусла з найменшою температурою відводяться з нижньої частини апарату відцентровим насосом і через розбризкувач повертаються в котел по стінках, забезпечуючи рівномірне нагрівання та кип'ятіння протягом всієї варіння. Кип'ятіння з першим хмелем триває 50 хвилин. Потім вноситься друга порція хмелю - 10% сумарної маси, з якої сусло кип'ятиться ще 20 хв. Випарювання сусла триває 5 хвилин, після чого напівпродукт витримується ще 10 хвилин (пауза для коагуляції). Далі йде перекачка сусла відцентровим насосом на освітлення
Під час кип'ятіння протікає екстракція суслом хмелеві речовин, коагуляція білково-дубильних комплексів, утворених при взаємодії азотистих з'єднань сусла з поліфенолами хмелю, ароматизація ефірними маслами, здійснюється ізомеризація гірких кислот з лупулінових зерен, Меланоидинообразование, стерилізація сусла, випаровування (Концентрування), інактивація ферментів.
Невідповідність параметрів пари та часу перебування в котлі 70 - 90 хв необхідним викликає відхилення режиму процесу від оптимального.
Освітлення і часткове охолодження охмеленого сусла відбувається в гідроциклон апараті (вірпулі). Апарат служить для освітлення і часткового охолодження охмеленого сусла. Гідроциклони апарат має плоске днище, конічну кришку, витяжну трубу для паркого сусла, патрубок введення, в нижній частині розташовуються патрубки випуску освітленого сусла і осаду. За рахунок дії доцентрової сили, виникаючої при подачі продукту під кутом 30 0 до дотичної вздовж бічній поверхні апарату, двофазна система поділяється, в результаті чого в центрі вірпула утворюється осадовий конус. Освіта його відбувається при П'ятнадцятихвилинний витримуванні сусла в вірпулі. З вірпула сусло відцентровим насосом перекачується на остаточне охолодження.
Недостатня витримка сусла в гідроциклони апараті може призвести до неповного очищенню сусла від хмелевою дробини. Осідаючи на дріжджах, вона може негативно вплинути на життєдіяльність дріжджів і тим самим на хід зброджування сусла, а також на колоїдну стійкість готового пива. Розмір суспензій становить в середньому 30 - 80 мкм.
Охолодження висвітленого сусла до температури початку бродіння йде в двухступенчатом пластинчастому охолоджувачі:
- в першій секції - холодною водою від 95 до 30 0 С;
- у другій секції - гліколем від 30 до 11 0 С.
Метою охолодження сусла є зниження температури до температури головного бродіння.
2 Аналіз технологічного процесу і вибір контрольованих і регульованих параметрів
З точки зору застосування систем автоматизації розглянута технологічна стадія виробництва пива вимагає контролю і управління наступними параметрами, що визначають хід приготування охмеленого сусла:
1) термічним режимом впливу на затор при фільт...
