Автоматизация технологического процесса производства хлебного кваса

Описание технологического процесса производства хлебного кваса. Описание функциональной схемы автоматизации. Выбор и обоснование средств автоматического контроля параметров: измерения уровня, расхода и количества, температуры, концентрации и давления.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

3

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

"Могилевский государственный университет продовольствия"

Кафедра автоматизации технологических процессов и производств

Курсовой проект

по дисциплине "Метрология, технологические измерения отрасли и сертификация приборов"

Автоматизация технологического процесса производства хлебного кваса

Могилев 2012



Содержание

Введение

1. Описание технологического процесса

2. Описание функциональной схемы автоматизации

3. Выбор и обоснование средств измерений

3.1 Средства измерения уровня

3.2 Средства измерения расхода и количества

3.3 Средства измерения температуры

3.4 Средства измерения концентрации

3.5 Средства измерения давления

Заключение

Список использованных источников

Спецификация приборов



Введение

Схемой автоматизации предусматривается автоматизация основных технологических процессов. При производстве кваса требуется автоматическое дозирование компонентов, регулирование и сигнализация уровней в сборниках ККС, сахарного сиропа, закваски, в настойном и бродильно-купажном аппаратах, измерение расхода ККС, измерение и регулирование температуры воды, поступающей в аппараты, квасного сусла в бродильно-купажном аппарате и кваса после теплообменника, измерение количества сахарного сиропа, квасного сусла и закваски, поступающей в бродильно-купажный аппарат, измерение давления воздуха в бродильно-купажном аппарате, плотности и кислотности кваса, количества приготовленного кваса, направляемого на розлив, давления жидкости в трубопроводе. Также требуется местное и дистанционное управление электродвигателями насосов, вентилями и исполнительными механизмами.

Целью курсового проекта является автоматизация технологического процесса производства хлебного кваса. Задачей курсового проекта является выбор средств автоматического контроля параметров и средств автоматизации технологического процесса производства хлебного кваса.

Автоматизация технологического процесса производства кваса обеспечивает повышение производительности труда, снижение производственных потерь, улучшает условие труда обслуживающего персонала.



1. Описание технологического процесса

Технологический процесс производства хлебного кваса состоит из операций приготовления квасного сусла, сахарного сиропа и колера, разводки чистых культур дрожжей и молочнокислых бактерий, сбраживания квасного сусла, купажирования сброженного сусла с сахарным сиропом и другими составляющими.

Концентрат квасного сусла или хлебный экстракт в жидком виде из специализированных цистерн насосом направляется в мерник, затем перекачивается в сборник для хранения. В мернике и сборнике уровень концентрата квасного сусла не должен превышать 1,5±0,005 м.

Приготовление квасного сусла производится в настойном аппарате. В него поступает расчетное количество концентрата квасного сусла или экстракта, которое контролируется расходомером на уровне 20±0,135 м³/ч, и теплая вода из теплообменника температурой 36±3,5 ^оС. Затем включают мешалку. Содержимое в аппарате растворяется за 10-15 минут. Уровень квасного сусла в настойном, бродильно-купажном аппарате и в сборнике закваски не должен превышать 80±2,5%. Концентрация квасного сусла после настойного аппарата должна быть равна 4±2%

Сахарный песок из склада подается транспортером, затем элеватором в бункер и потом в дозатор. Из дозатора сахар направляется в смеситель-растворитель, куда одновременно подается подогретая вода и лимонная кислота. Содержимое перемешивается мешалкой и нагревается до кипячения. Варка продолжается 30 минут. Готовый сахарный сироп фильтруется, перекачивается насосом через теплообменник в сборник для хранения. Уровень сахарного сиропа в сборнике не должен превышать 1,5±0,005 м.

Чистые культуры дрожжей и молочнокислых бактерий разводят на специальных установках Ганзена или Грейнера или в системе сборников.

Процесс сбраживания квасного сусла и купажирование совмещают и производят в бродильно-купажном аппарате. В аппарат подается насосом квасное сусло, вода, сахарный сироп и комбинированная закваска (смесь чистых культур дрожжей и молочнокислых бактерий). Количество сахарного сиропа, закваски и квасного сусла, подаваемых в бродильно-купажный аппарат должно равняться 40±2 м³/час. Содержимое перемешивают. Сусло оставляют бродить при температуре 27±3,5 ^оС на восемь часов. После окончания процесса брожения сусло охлаждают до температуры 7±3,5 ^оС. При этом основная масса дрожжей оседает и после окончания процесса брожения в аппарате удаляется в сборник кормовых дрожжей. Далее производится купажирование. Оно заключается в смешивании сусла с сахарным сиропом до плотности. Скупажированный квас выдерживают в течение 30-60 минут. Затем его окончательно охлаждают до температуры 7±3,5 ^оС в теплообменнике и направляют на розлив. Количество кваса, подаваемого на разлив должно быть равным 20±0,135 м³/ч Количество сахарного сиропа, закваски и квасного сусла, подаваемых в бродильно-купажный аппарат должно равняться 40±2 м³/час.

Давления жидкостей в трубопроводах, а также давления, создаваемые насосами, должно быть равным 0,3±0,0025МПа.

технологический квас автоматизация производство



2. Описание функциональной схемы автоматизации

Автоматическая сигнализация и регулирование уровня в мернике производится регулятором-сигнализатором уровня ЭРСУ-3М (позиция 2б), электродный датчик которого установлен в сборнике. При достижении верхнего предельного уровня концентрата квасного сусла подается сигнал в электрическую схему управления, которая посредством магнитного пускателя КМ1 выключает электродвигатель насоса АИР56В4 (позиция 2в). Работа насоса на месте контролируется по показаниям манометра МТП-100/1 (позиция1а). При этом загорается сигнальная лампочка HL1 на щите. Для переключения схемы управления с автоматического режима на ручной служит переключатель HS (позиция SA1). Управление электродвигателем насоса АИР56В4 (позиция 2в) осуществляется кнопочной станцией SB1.

Автоматическая сигнализация и регулирование уровня в сборнике производится регулятором-сигнализатором уровня ЭРСУ-3М (позиция 4б), электродный датчик которого установлен в сборнике. При достижении верхнего предельного уровня концентрата квасного сусла подается сигнал в электрическую схему управления, которая посредством магнитного пускателя КМ2 выключает электродвигатель насоса АИР56В4 (позиция 4в). Работа насоса на месте контролируется по показаниям манометра МТП-100/1 (позиция3а). При этом загорается сигнальная лампочка HL2 на щите. Для переключения схемы управления с автоматического режима на ручной служит переключатель HS (позиция SA2). Управление электродвигателем насоса АИР56В4 (позиция 4в) осуществляется кнопочной станцией SB2.

Автоматическая сигнализация и регулирование уровня в сборнике производится регулятором-сигнализатором уровня ЭРСУ-3М (позиция 9б), электродный датчик которого установлен в сборнике. При достижении верхнего предельного уровня сахарного сиропа подается сигнал в электрическую схему управления, которая посредством магнитного пускателя КМ3 выключает электродвигатель насоса АИР56В4 (позиция 9в). Работа насоса на месте контролируется по показаниям манометра МТП-100/1 (позиция 8а). При этом загорается сигнальная лампочка HL5 на щите. Для переключения схемы управления с автоматического режима на ручной служит переключатель HS (позиция SA3). Управление электродвигателем насоса АИР56В4 (позиция 9в) осуществляется кнопочной станцией SB3.

Индикатор уровня РИС101 (позиция 5б), стержневой датчик ПП-025 (позиция 5а) которого укреплен в сборнике закваски, сигнализирует лампочкой HL3 о достижении предельного уровня в сборнике.

Индикатор уровня РИС101 (позиция 6б), стержневой датчик ПП-025 (позиция 6а) которого укреплен в настойном аппарате, сигнализирует лампочкой HL4 о достижении предельного уровня в аппарате.

Индикатор уровня РИС101 (позиция 11б), стержневой датчик ПП-025(позиция 11а) которого укреплен в бродильно-купажном аппарате, сигнализирует лампочкой HL6 о достижении предельного уровня в аппарате.

Измерение расхода концентрата квасного сусла, направляемого в настойный аппарат, производится комплектом индукционного расходомера Rosemount8700 в состав которого входит датчик расхода 8721 (позиция 16а), установленный на трубопроводе. На месте установлен показывающий прибор (позиция 16б) с электрической дистанционной передачей. На щите управления электропневматический преобразователь 8712E (позиция 16в) и показывающий вторичный прибор ПВ10.1Э (позиция 16г).

Измерение расхода концентрата квасного сусла, направляемого на розлив, производится комплектом индукционного расходомера Rosemount8700 в состав которого входит датчик расхода 8721 (позиция 17а), установленный на трубопроводе. На месте установлен показывающий прибор (позиция 17б) с электрической дистанционной передачей. На щите управления электропневматический преобразователь 8712E (позиция 17в) и показывающий вторичный прибор ПВ10.1Э (позиция 17г).

Измерение температуры воды, поступающий в настойный а...