Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Ноября 2014 в 14:34, реферат
Молочные продукты сгущают в многокорпусных вакуум-выпарных установках циркуляционного и пленочного типов. Использование нескольких ступеней выпаривания обеспечивает непрерывность сгущения продукта.
Заданная производительность установок циркуляционного типа обычно поддерживается регулированием давления пара, поступающего на установку, вакуума в установке и уровня продукта в ее корпусах. Вакуум-выпарные установки работают обычно в комплекте с теплообменными аппаратами, применяемыми для предварительной пастеризации продукта.
Введение…………………………………………………………………………….
1. Технологический процесс сгущенного молока, как объект управления…….
2. Характеристика технологического объекта управления…………………….
2.1 Физико-химические основы производства…………………………………...
2.2 Характеристика сырья и готовой продукции………………………………...
3. Характеристика технологических процессов и оборудования……………….
3.1 Гомогонизаторы………………………………………………………………..
3.2 Сепараторы……………………………………………………………………..
3.3 Пастеризационно-охладительные установки………………………………
3.4 Центробежные насосы………………………………………………………..
3.5 Емкость для хранения молока……………………………………………….
3.6 Вакуум-выпарная установка………………………………………………….
3.7 Автомат для упаковки…………………………………………………………
3.8 Производственная структура………………………………………………….
4. Характеристика технологического объекта, как объекта управления………
4.1 Автоматизация сгущения молока в двухкорпусной вакуум-выпарной установки непрерывного действия циркуляционного типа……………………..
Заключение………………………………………………………………………..
Список использованной литературы……………
Молочные продукты сгущают в многокорпусных вакуум-выпарных установках циркуляционного и пленочного типов. Использование нескольких ступеней выпаривания обеспечивает непрерывность сгущения продукта.
Заданная производительность установок циркуляционного типа обычно поддерживается регулированием давления пара, поступающего на установку, вакуума в установке и уровня продукта в ее корпусах. Вакуум-выпарные установки работают обычно в комплекте с теплообменными аппаратами, применяемыми для предварительной пастеризации продукта.
В установке выделяют несколько основных контуров регулирования технологических параметров: концентрация сгущенного молока на выходе из установки, уровень его в корпусах, вакуум в установке, давление пара, поступающего в установку.
Выходным (регулируемым) параметром основного контура регулирования является концентрация сухих веществ в сгущенном молоке на выходе из установки. Входными (регулирующими) параметрами могут быть расход поступающего молока, давление пара на термокомпрессор, расход сгущенного продукта на выходе из установки.
Возмущающие воздействия – концентрация сухих веществ исходного молока, температура молока, поступающего в установку, коагуляция белка на греющей поверхности установки (что влияет на общий коэффициент теплопередачи установки), уровень продукта в калоризаторе и вакуум в установке. Температура молока, его уровень в калоризаторе и вакуум в установке стабилизируются отдельными системами регулирования. В качестве управляющих воздействий для данного контура могут быть расход поступающего молока, расход сгущенного молока и давление пара на термокомпрессор. При значительных возмущениях давление греющего пара в качестве управляющего воздействия выбирать нежелательно. При снижении давления уменьшается производительность установки, значительное отклонение давления греющего пара от номинального нарушает режим работы термокомпрессора.
Стабилизация уровня молока в корпусах вакуум-аппарата достигается регулированием расхода молока, поступающего на установку, или изменением расхода сгущенного молока на выходе из нее. Здесь уровень молока – выходная величина объекта регулирования, а расход молока и расход сгущенного молока – входные величины. Возмущающим воздействием является расход испаренной влаги. В качестве управляющего воздействия могут быть выбраны расход сгущенного или расход поступающего молока в зависимости от общей схемы автоматизации установки. Если управляющим воздействием выбирают расход сгущенного молока, то расход поступающего молока будет возмущающим.
Вакуум в установке регулируют, изменяя расход охлаждающей воды, поступающей на конденсатор. Входной параметр – расход охлаждающей воды, выходной – вакуум на входе вторичного пара в конденсатор или его температура (эти параметры функционально связаны). Возмущающие воздействия данного объекта регулирования – температура и давление охлаждающей воды.
Динамические свойства вакуум-выпарной установки по каналу «расход продукта – уровень продукта» в корпусе установки показывают, что рассматриваемый объект регулирования астатический и может быть аппроксимирован интегрирующим звеном.
Объем обрабатываемого молока и продолжительность его сгущения в вакуум-выпарных установках пленочного типа меньше, чем в циркуляционных. В связи с этим внешние возмущения (изменение расхода молока, давления греющего пара, степени разрежения) распространяются с большей скоростью, вызывая отклонения концентрации сгущенного молока на выходе из установки.
В пленочных вакуум-выпарных установках можно выделить три основных контура регулирования технологических параметров: концентрация сухих веществ в сгущенном молоке на выходе из установки; вакуум в установке; давление пара, поступающего в установку. С достаточной точностью объект регулирования (вакуум-выпарная установка) может быть аппроксимирован звеном чистого запаздывания и апериодическим звеном первого порядка. Динамические характеристики вакуум-выпарной установки пленочного типа показывают, что объект обладает малой инерционностью, поэтому для управления им применяют регулирующие устройства импульсного или непрерывного типа.
1.13Автоматизация сгущения
Многокорпусные вакуум-выпарные установки комплектуются приборами автоматического контроля и регулирования основных технологических параметров. Приборы устанавливают на щитах управления, оснащаемых мнемосхемами с сигнализацией операций и пусковой аппаратурой. Системы автоматизации установок выполняют автоматический контроль и регулирование: концентрации сухих веществ (или плотности) сгущаемого продукта, разрежения в установке, давления греющего пара на установку и термокомпрессор и др.
Схема автоматизации сгущения молока в двухкорпусной вакуум-выпарной установке непрерывного действия циркуляционного типа показана на рисунке 10.
Система автоматизации установки обеспечивает регулирование уровня продукта в промежуточном резервуаре; давления пара, подаваемого на установку; температуры пастеризации молока; концентрации сухих веществ в сгущенном продукте; уровня продукта в каждом корпусе установки; дистанционный контроль тепловых режимов работы установки, расхода молока на установку и др., а также предупреждает выбросы продукта из аппарата при пенообразовании.
Молоко из резервуара насосом 1 подается для нагрева в подогреватели 7–5. Подогреватели 4 и 5работают попеременно, их используют для нагрева молока до температуры пастеризации. При образовании пригара на поверхности подогревателя подключают другой, а загрязненный моют. Из подогревателей молоко поступает в калоризатор первого корпуса установки, где молоко вскипает и циркулирует в корпусе через пароотделитель и циркуляционную трубу.
Рисунок 10. Схема автоматизации сгущения молока
в двухкорпусной вакуум-выпарной установке
непрерывного действия циркуляционного типа
Для продолжения циркуляции частично сгущенный продукт самотеком переходит в калоризатор второго корпуса. При достижении заданной концентрации сухих веществ продукт откачивается насосом 2.Вторичный пар из пароотделителя первого корпуса поступает на обогрев калоризатора второго корпуса и частично в термокомпрессор для нагрева продукта в первом корпусе. Вторичный пар из пароотделителя второго корпуса отводится через подогреватель 1 в поверхностный конденсатор. Конденсат из установки удаляется насосом 3. Для создания вакуума служит пароструйный вакуум-насос, состоящий из пускового эжектора и двухступенчатого пароэжекторного блока.
Для регулирования давления пара, подаваемого в установку, применяют комплект приборов, состоящий из преобразователя давления 1-1, подающего сигнал на вторичный самопишущий прибор 1-2. Последний соединен с ПИ-регулятором 1-3. При отклонении давления от заданного значения регулятор 1-3 через станцию управления прибора 1-2 воздействует на регулирующий клапан 1-5,установленный на паропроводе к установке. Сигнализация падения давления пара ниже заданного значения осуществляется лампой НL1 через преобразователь 1-4. Давление пара на термокомпрессор и эжектор контролируется манометрами 2-1 и 2-2.
Температуру нагрева молока, поступающего в первый корпус установки, контролирует, регистрирует и регулирует термометр сопротивления 3-1 с автоматическим электронным мостом 3-2с пневматическим ПИ-регулятором. Регулирующий блок прибора воздействует через байпасную панель 3-3 на регулирующий клапан 3-4 подачи пара в нагреватели 4 и 5.
Расход молока, поступающего на установку, измеряется датчиком 4-1, установленным на нагнетательной линии насоса 1 перед подогревателями, и индукционным расходомером 4-2. Прибор 4-3предназначен для сигнализации отсутствия потока молока на установку. Регулирующим клапаном 5-2 по показаниям индукционного расходомера устанавливают номинальный расход молока на установку. Управление клапаном происходит от байпасной панели 5-1.
Концентрация сухих веществ «по влажности» в сгущенном молоке контролируется, регистрируется и регулируется датчиком 6-1 кондуктометрического влагомера типа АВСГ с вторичным прибором 6-2 (контролирующий, регистрирующий и регулирующий). Заданная концентрация сухих веществ достигается изменением расхода молока, поступающего на установку через клапан 6-4,смонтированный параллельно с клапаном 5-2. Клапан 6-4 должен изменять расход продукта до ± 10 % от номинального значения расхода.
Заданный уровень продукта в резервуаре поддерживается двух-электродными датчиками заполнения 7-7 и опорожнения 7-2 с кон-дуктометрическим сигнализатором 7-3, который управляет электродвигателем КМ1 насоса для подачи молока в резервуар.
Заданные уровни продукта в обоих корпусах вакуум-выпарной установки поддерживаются двухпозиционным регулятором уровня. Регулятор уровня комплектуется из датчиков 9-1 и 9-2 кондуктометрического типа, установленных соответственно в первом и втором корпусах, релейного блока 9-3, управляющего клапанами, один из которых 8-2 установлен на переливной трубе из первого корпуса во второй, другой 10-2, переключающего типа, – на нагревательной стороне насоса 2. При достижении уровня выше заданного в первом корпусе установки клапан 8-2 откроется и часть продукта перейдет во второй корпус. При превышении уровня во втором корпусе клапан 10-2переключает поток сгущенного молока на выдачу.
В пусковой период и в случае нарушения режима сгущения в вакуум-выпарных установках происходит пенообразование, что может привести к выбросу продукта из аппарата. Для исключения таких случаев на обоих корпусах установки имеются устройства пеногашения. Устройства пеногашения состоят из кондуктометрических датчиков 11-1 и 11-2, релейного блока 11-3 и электромагнитных клапанов 11-4 и 11-5 подачи сжатого воздуха. При соприкосновении пены с датчиками открывается соответствующий электромагнитный клапан, и поступающий воздух гасит пену. Температура при работе установки контролируется многоточечным самопишущим мостом 12-11с термометрами сопротивления с 12-1 по 12-10 температура кипения в первом и втором корпусах – датчиками 12-1 и 12-2, температура греющего пара в калоризаторах – 12-3 и 12-4, температура воды на выходе и входе конденсатора – 12-5 и 12-6; температура молока на входе установки – 12-7 и после подогревателя 1 – 12-8, в паровом пространстве подогревателей 4 и 5 - 12-9 и 12-10.
Предусмотрена сигнализация повышения температуры в паровом пространстве первого корпуса (в случае отложения белка на греющих поверхностях) приборами 12-1 и 14-1, работающими в комплекте с термометрами сопротивления 12-10, 12-9 и 12-3. При загрязнении белком греющей поверхности одного подогревателя клапаны 15-2, 15-3 и 16-1 переключают подачу молока и пара на другой пастеризатор.
Для управления пневматическими клапанами применяют электропневматические преобразователи 6-3, 8-1, 10-1, 15-1 и 16-1, преобразующие электрический сигнал в пневматический. Системой автоматизации с помощью электроконтактных манометров 17-1, 18-1 предусмотрена сигнализация давления в нагнетательной линии насоса подачи воды в конденсатор и насоса, откачивающего конденсат. Управление электродвигателями насосов молока и конденсата (кроме насоса подачи молока) осуществляется дистанционно кнопками с щита управления SВ2 – SВ4.
Автоматизация сгущения при производстве сгущенного молока с сахаром. Производство сгущенного молока с сахаром состоит из основного и вспомогательных этапов. Основной этап включает сгущение смеси исходного продукта с сахаром и охлаждение сгущенного продукта. На вспомогательном этапе приготовляют сахарный сироп, изготовляют металлические банки и фасуют в них продукт.
Для сгущения молочных продуктов с сахаром применяют одно корпусные и двухкорпусные вакуум-выпарные установки циркуляционного типа с термокомпрессией вторичного пара. Сгущенный продукт охлаждают в вакуум-охладителях, производительность которых синхронизируется с производительностью вакуум-выпарной установки.
Схема автоматизации процесса сгущения молока в однокорпусных вакуум-выпарных установках (рисунок 11) предусматривает: регулирование уровня заполнения вакуум-выпарной установки; регулирование температуры воды на выходе из промежуточного конденсатора; контроль температуры в промежуточном конденсаторе и в калоризаторе; контроль температуры воды на выходе из главного конденсатора; контроль вторичного пара; контроль и сигнализацию влажности сгущенного молока; автоматическое гашение пены в вакуум-выпарной установке; сигнализацию опорожнения вакуум-аппарата, сигнализацию падения давления воды на выходе из главного конденсатора.
Информация о работе Технология производства сгущенного молока с сахаром