Центробежный сепаратор

 

 

 

Содержание.

 

Реферат 4

Введение 5

1.Анализ современного  оборудования для сепарирования  вина  

и техническое  обоснование темы проекта. 6 

1.1.Технология  приготовления белых сухих виноматериалов. 6

1.2. Технологическая  схема переработки винограда  на белые сухие виноматериалы. 8

1.3.Описание  машинно-аппаратурной схемы. 10

1.4. Назначение  и классификация фильтр-прессов 10

1.5 Модернизация сепаратора. 12

1.6 Задачи проекта 12

2. Описание сепаратора  Альфа Лаваль (Alfa Laval) 12

2.1 Описание  конструкции и принцип действия. 13

2.2. Назначение  и область применения. 14

2.3. Техническая  характеристика сепаратора Альфа  Лаваль

(Alfa Laval) 15

3.Технологические  расчеты 16

4. Монтаж, эксплуатация, ремонт сепараторов. 16

4.1. Монтаж сепараторов 17

4.2. Эксплуатация  сепараторов. 18

4.3. Ремонт сепараторов 18

5. Охрана труда  и окружающей среды 21

5.1 Обоснование  необходимости проработки вопросов  охраны труда и окружающей среды 21

5.2 Требования  к безопасности конструкции, оборудования, машин, механизмов и инструментов. 21

5.3 Электробезопасность 22

5.4. Требования  безопасности при эксплуатации  трубопроводов 22

5.5. Охрана окружающей  среды 23

6. Рекомендации  к модернизации. 24

Спецификация  линии приготовления сухих виноматериалов. 25

Спецификации  сепаратора Clara фирмы Альфа Лаваль (Alfa Laval) 26

Спецификация  основного узла 27

Список использованной литературы 28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат.

Курсовая работа посвящена актуальной задаче – модернизации оборудования в линии производства тихих виноматериалов. В частности, предлагается модернизация установки для осветления вина, применяемой в производстве спиртованного сока.

Тема курсового  проекта «Модернизация сепаратора центробежного для осветления вина для винодельческого производства мощностью 1млн. дал/год».

Автор:  Роянова О.А.

Руководитель проф:  Афанасьев И.К.

Проект включает 25 страниц пояснительной записки, 3 листа графической части, 9 источников используемой литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Сепарирование – это вспомогательная операция в производстве вин и виноматериалов.

Сепаратор (от лат. separator — отделитель) – аппарат для разделения механических смесей твердых или жидких материалов, отделения от них примесей, удаления твердых или жидких частиц из газа без изменения химического состава компонентов. Наиболее распространены центробежные, магнитные и отстойные сепараторы.

Поле центробежных сил характеризуют фактором разделения Fr (критерием Фруда), представляющим собой отношение ускорения центробежной силы к ускорению силы тяжести при определенном геометрическом размере. При сепарировании вся масса обрабатываемой суспензии разделяется на тонкие слои, движущиеся в сужающихся радиальных каналах, что отличает сепарирование от центрифугирования, при котором процесс разделения идет во всем объеме суспензии без разделения на отдельные слои. Сепарирование не обеспечивает полной прозрачности жидкости до блеска, поэтому оно применяется для грубого осветления сусла перед брожением, а также для предварительного осветления виноматериалов и соков обычно с последующей фильтрацией. Наилучшие результаты в виноделии получают при применении сепараторов герметического и полузакрытого типа, работающих в атмосфере инертных газов. В процессе сепарирования виноградного сусла с большим содержанием взвесей максимальный выход фугата (осветленного сусла) достигается при факторе разделения Fr = 2775 и продолжительности процесса 8 мин. При меньших величинах фактора разделения полный выход фугата не обеспечивается даже в случае большей продолжительности процесса.

В виноделии  нашли применение жидкостные центробежные сепараторы. Основные узлы сепаратора: станина, привод, ротор, фрикционные муфты и система ручного или автоматического управления. Ротор состоит из основания, тарелкодержателя, пакета конических тарелок и крышки. Обрабатываемый продукт из тарелкодержателя поступает в каналы, образованные отверстиями в конических тарелках. Поднимаясь вверх, продукт растекается между тарелками. Легкий жидкий компонент движется по межтарелочным зазорам к оси вращения ротора и по наружным вертикальным каналам тарелкодержателя поднимается вверх, осветленный продукт выводится из ротора. Тяжелый жидкий компонент и частицы твердого компонента направляются к периферии ротора — в шламовое пространство. Частицы твердого компонента оседают на внутренней стенке основания ротора и выгружаются различными способами в зависимости от типа сепаратора. Производительность сепаратора зависит от физико-химических свойств осветленного продукта (плотности, размеров частиц и вязкости фаз), а также от требований, предъявляемых к осветлению продукта. Сепараторы используют: для очистки сусел сразу же после прессования и при необходимости замедлить процесс брожения.

Целью курсового  проекта является усовершенствование центробежного сепаратора для винодельческой промышленности производительностью 1 млн. дал/год, обеспечивающего с помощью новых технологий снижение потерь и повышение качества виноматериала за счет удаления макро и микропримесей.

1. Анализ современного оборудования для сепарирования вина и техническое обоснование темы проекта.
1. Технология приготовления белых сухих виноматериалов.

Современная классическая схема производства белых  сухих вин помимо высоких технико – экономических показателей учитывает последние научные и практические достижения в области производства высококачественных полусухих и полусладких вин.

    Для производства белых сухих  вин виноград собирают с содержанием  сахара не менее 18 г/100 см3 и  массовой концентрацией титруемых  кислот 6-10 г/дм3. При сборе проводят сортировку винограда с отделением гнилых и поврежденных ягод.

    После сбора виноград перевозят на пункты переработки или в холодильные камеры (реже). Время между сбором и переработкой винограда не должно превышать 4 ч. Современные технологические схемы по производству белых сухих вин основываются на переработке винограда на поточных автоматизированных линиях с применением импортного оборудования производительностью 10, 20, 30 и 50 т/ч; брожение сусла ведут  периодическим способом в крупных металлических резервуарах. Целые грозди винограда по транспортёру, где происходит дополнительная ручная сортировка, подаются в пневматический пресс. Прессы оснащены мембраной, изготовленной из нетоксичного материала, закрепленной на лопастных опорах. Мембрана и опоры монтируются на вал перфорированного барабана из нержавеющей стали. В данном прессе барабан перфорирован по всей поверхности (360 градусов), что удваивает поверхность отделения сока и увеличивает производительность.

На  белые сухие вина берется не только сусло-самотек в количестве 50 дал  из 1 тонны винограда, но и прессовые фракции. Предварительно в пневматический пресс рекомендуется вносить диоксид серы из расчета 50 мг на 1 кг перерабатываемого винограда.

  В сусло вводят 1-3% разводки чистой  культуры дрожжей.  
Брожение сусла проводят в бродильных установках (в потоке). В процессе брожения поддерживают температуру 14-18°С. Далее предусматривается остановка брожения сусла холодом при достижении определённых кондиций (содержание сахара на 0,3 - 3 %). Далее проводят сульфитацию из расчета 25-30 мг/дм диоксида серы и направляют на осветление отстаиванием. Полученный виноматериал отстаивают в термостатированных емкостях, затем проводят обработку сепараторе центробежного типа. Далее виноматериал направляют на хранение в термостатированные резервуары. Виноматериалы с наличием недоброженного сахара или пороков (сероводородный тон и др.) могут быть допущены в производство столовых вин только после устранения имеющихся недостатков.

Белые сухие  виноматериалы отвечают следующим  требованиям:

Показатель	Столовое полусладкое
Этиловый спирт, % об.	9-12
Остаточный сахар, г/100 см3	0-3
Титруемая кислотность, г/дм3	6±2
Летучая кислотность, г/дм3, не более	1,2
Содержание диоксида серы, мг/дм3, не более общей	300
свободной	30
Содержание сорбиновой кислоты, мг/дм3, не более	250
Экстракт (приведенный), г/дм3, не ниже для белых и розовых	14

1.2. Процессуально-технологическая схема переработки винограда на белые сухие виноматериалы.

 

 

 

Процессуально-технологическая  схема (продолжение)

 

 

 

 

1.3.Описание  машинно-аппаратурной схемы.

Транспортное  средство 1 доставляеет виноград на завод и через бункер-питатель 2 виноград поступает в дробилку – гребнеотделитель 3; гребни отправляются на утилизацию, а остальная масса насосом для мезги 4 перекачивается в стекатель 5, потом отправляется на пресс 7. Сусло самотек и прессовые фракции передаются на брожение с одновременной сульфитацией в потоке с помощью сульфитатора 5. Задается ЧКД в бродильный аппарат 6. Дображивание происходит в резервуаре с «рубашкой» 12. Из которого сусло насосом 8 через сульфитатор 4  идет на охлаждается в аппарате «Труба в трубе» 13 и далее следует на установку Кристаллстоп, а затем на хранение в резервуар с рубашкой 12.

1.4. Назначение и классификация фильтр-прессов

По технологическому назначению сепараторы делятся на три  основных класса:

1) сепараторы-разделители, применяемые для разделения смеси жидкостей, не растворимых одна в другой, и для концентрирования суспензий и эмульсий;

2) сепараторы-осветлители, предназначенные для выделения твердых частиц из жидкости;

3) комбинированные сепараторы, служащие для выполнения двух или более операций переработки жидкой смеси.

Комбинированные сепараторы называют универсальными, что подчеркивает их многостороннее назначение. К классу комбинированных относят сепараторы, в которых процесс разделения совмещается с каким-либо другим процессом. Так, известны сепараторы-экстракторы, сепараторы-реакторы.

К классу сепараторов-осветлителей можно отнести еще две группы: сепараторы, предназначенные для дальнейшего диспергирования (гомогенизации) дисперсной фазы эмульсий и их очистки от примесей (эти сепараторы получили название тарификаторы, иногда их относят к комбинированным), и сепараторы для удаления из жидкостной системы микроорганизмов, скапливаемых в шламовом пространстве вместе с другими механическими примесями.

Типы сепараторов по конструкции барабана разделяют  на две группы: тарельчатые и камерные. Ротор тарельчатых сепараторов укомплектован пакетом конических вставок (тарелок), которые делят поток обрабатываемой жидкости на параллельные тонкие слои; ротор камерных сепараторов имеет реберную вставку (при одной камере) или комплект концентричных цилиндрических вставок, разделяющих его объем на кольцевые камеры, по которым обрабатываемая жидкость протекает последовательно.

Тарельчатые сепараторы независимо от отрасли их применения и назначения можно подразделить на два основных типа. Первый тип сепараторов имеет тарелки, обеспечивающие подачу жидкости в межтарелочные пространства через отверстия, имеющиеся в самих тарелках. Такие сепараторы очень часто называют сепараторами с центральной подачей жидкости на тарелки. К этому типу относятся и сепараторы, в которых жидкость на вершину тарелок поступает из прорезей в тарелкодержателях. Второй тип сепараторов характеризуется тем, что жидкость в межтарелочные пространства поступает с периферии и движется к центру барабана. Тарелки в этих сепараторах в большинстве своем отверстий не имеют.

По способу подвода  исходной гетерогенной системы и отвода продуктов сепарирования различают сепараторы трех типов: открытые, полузакрытые и герметические.

В открытых сепараторах  подача в ротор жидкой смеси и  отвод полученных жидких фракций осуществляются открытым потоком. Процесс сепарирования не изолирован от доступа воздуха.

В полузакрытых сепараторах  жидкость подается в ротор открытым или закрытым потоком, а отвод  одной или обеих жидких фракций  происходит под давлением по закрытым трубопроводам. Процесс сепарирования не изолирован от доступа воздуха.