Курсовая на тему Сортировочное отделение ликеро водочного завода
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2014-11-30Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
ВВЕДЕНИЕ
На сегодняшний день в РФ работает 224 спиртовых заводов по производству этилового спирта из крахмалистого и сахаристого сырья. Мощность их составляет 121,8 млн. дал в год спирта этилового из пищевого сырья.
Из указанных заводов: 170 введены в действие в 18-19 веках; 5 заводов построены в 1935-1940 гг.; 51 завод общей мощностью 17,3 млн. дал построены за последние 8-10 лет. Кроме этого в эти годы построено 12 ректификационных цехов при ликероводочных заводах по производству спирта – ректификата из спирта – сырца из пищевого сырья. Общая мощность указанных цехов составляет 13,6 млн. дал в год.
При строительстве новых и реконструкции действующих спиртовых заводов использовались современные технологии по производству спирта из крахмалистого сырья, а также частично решались вопросы охраны природы и окружающей среды.
На спиртовых заводах практически отсутствует система автоматического регулирования технологическими поцессами.
На многих спиртовых заводах используются традиционные ферменты растительного происхождения для гидролиза крахмала, в то время как в мировой практике используются ферментные препараты микробного происхождения, применение которых повышает выход и качество продукции, снижает себестоимость.
Для лучшего развития спиртовых заводов необходимо осуществлять следующие мероприятия:
1. Построить цеха по переработке барды на кормопродукты.
2. Построить сооружения для очистки сточных вод.
3. Внедрить ресурсосберегающую технологию при тепловой обработке крахмалистого сырья с использованием ферментных препаратов микробного происхождения взамен солода.
4. Заменить изношенные брагоректификационные аппараты.
5. Заменить теплообменную аппаратуру «труба в трубе» на стадии охлаждения осахаренного сусла на пластинчатые теплообменники. Это позволит сократить расход воды на 20-25% и повысить микробиологическую чистку брожения и повысить качество спирта.
6. С целью сокращения отходов спиртового производства внедрить систему возврата фильтра барды в производство.
7. В целях повышения эффективности использования сырья, энергоресурсов, повышение качества продукции и производительности труда осуществить комплексную автоматизацию технологических процессов спиртового производства на компьютерной основе, в том числе подработочного, варочно-заторного, бродильного и брагоректификационного отделений.
8. С целью повышения эффективности использования тепловой энергии осуществить реконструкцию котельных установок с заменой паровых котлов и установкой водяных экономайзеров, а также установить блочный автоматизированный электрогенерирующий комплекс. Вторичный пар после турбины используется на технологические нужды.
9. Для восстановления действующих мощностей осуществить замену изношенного технологического оборудования.
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Анализ схем и выбор оптимального варианта
Водно-спиртовую смесь в ликеро-водочном производстве приготавливают периодическим и непрерывным способом. При периодическом способе приготовляют сортировку следующим образом. В герметически закрытый чан, называемый сортировочным, набирают из мерников рассчитанное количество спирта, соответственно требуемой крепости сортировки, а затем добавляют воду до получения заданного объема сортировки.
Следует помнить, что для приготовления сортировки необходимо сначала набирать в чан спирт, а уже потом добавлять воду. Так как относительная плотность спирта меньше плотности воды, то спирт при этом поднимается вверх, что способствует лучшему перемешиванию сортировки.
После добавления в чан воды смесь перемешивают одним из следующих способов:
1) механически — с применением механической мешалки, вмонтированной в сортировочный чан;
2) с помощью насоса, перекачивая сортировку по трубопроводу из нижней части чана в верхнюю;
3) сжатым воздухом, поступающим от компрессора или воздуходувки через барботер, расположенный внутри сортировочного чана.
Заливать спирт и воду в сортировочный чан можно также одновременно; при этом достигается частичное размешивание спирта с водой уже в процессе наполнения чана, однако рекомендуется вести залив с таким расчетом, чтобы раньше закончить спуск спирта.
В сортировку добавляют вещества, предусмотренные рецептурой для данного вида водки, и тщательно перемешивают. После этого проверяют крепость сортировки и в случае отклонения ее от установленной добавляют спирт или воду и снова тщательно перемешивают. Полученную сортировку перекачивают насосом в напорный чаи и без отстаивания направляют на фильтрацию.
Недостатки приготовления водно-спиртовой смеси периодическим способом:
-Снижает потери спирта;
-Занимает большую производственную площадь;
-Преобладает ручной труд.
Периодический способ приготовления водно-спиртовой смеси является наилучшим, т.к. установка полностью герметизирована, что снижает потери спирта по сравнению с периодическим способом на 0,03%. Благодаря компактности она размещается на значительно меньших производительных площадях. Автоматическое регулирование процесса обеспечивает стабильность крепости сортировок.
Следовательно, курсовой работой предусматривается внедрение непрерывной схемы приготовления водно - спиртовой смеси.
1.2 Описание принятой технологической схемы
Спирт и умягченная вода из емкостей поступают в напорные бачки, снабженные поплавковыми регуляторами уровня. Потоки спирта и воды измеряются стеклянными ротаметрами( типа РС-2,5 Ж и РС-4Ж), регулируются вентилями и смешиваются в смесителе, снабженном коллектором, который служит для распределения воды.
Соотношение потоков спирта и воды принимают таким, чтобы крепость сортировки после смесителя была на 0,5—1,5% об. выше 40%-ной (1 : 1,38—1,44). Окончательно ее доводят водой, поступающей из напорного бачка через ротаметр (типа РС-0,63Ж) и исполнительный механизм (типа УКС-160-15-1,0-НО) в продуктовый трубопровод перед центробежным насосом.
Центробежный насос (типа 36 МЦ-10-20) является основным регулируемым объектом установки. Контроль за работой насоса осуществляется с помощью технического мановакуумметра (типа ОБМВ-100), а его производительность регулируется вентилем.
Для определения крепости сортировки и отработки соответствующего пневматического сигнала служит проточный пневматический датчик (типа ДПП-1). Он преобразует величину плотности проходящей через пего сортировки в величину, прямо пропорциональную давлению воздуха и изменяющуюся в пределах 0,02—0,1 МПа. Отбор сортировки на датчик после насоса производится с помощью вентилей и фильтра-газоотделителя. Скорость протекания сортировки измеряется ротаметром (типа РСП).
Так как температура сортировки может отклоняться от 20°С и быть, например, выше вследствие выделения теплоты смешения спирта с водой, то в датчике предусмотрено приведение температуры к 20° С. Отработанный датчиком плотности суммарный пневматический сигнал поступает в блок контроля и регулирования (типа ЧРБ-32А), состоящий из вторичного прибора типа ПВ-10-1П и пропорционально-интегрального регулятора (типа ПРЗ-21), и далее на исполнительный механизм. Назначение вторичного прибора регистрация крепости сортировки и показание положения клапана исполнительного механизма. Вторичный прибор снабжен кнопочным устройством для управления работой установки в ручном или автоматическом режиме.
При возникновении разбалансировки между текущим значением плотности и заданным регулятором блока изменяет выходной пневматический сигнал, обеспечивающий соответствующее изменение положения клапана в исполнительном механизме в сторону выравнивания получаемой крепости с заданной.
Описанная система контроля и регулирования обеспечивает поддержание крепости сортировки с точностью 0,1 % об. спирта от нормальной.
Растворы игредиентов дозируют через особые мерники.
Смеситель спирта состоит из двух частей: нижней и верхней. Нижняя часть представляет собой кольцеобразный коллектор, предназначенный для предварительного смешивания спирта и воды, поступающих по патрубкам.
Верхняя часть имеет цилиндрическую форму, снабжена разделительной диафрагмой и служит для окончательного перемешивания. В этой части расположены две сетки, соединенные стержнем. Кольцеобразный коллектор и цилиндрическая часть смесителя соединены между собой переходным конусом.
Вода и спирт, поступающие одновременно в смеситель, проходят диафрагму и сетки, смешиваются и выходят через патрубок.
Пуск и эксплуатация установки в автоматическом режиме производятся следующим образом. Перед пуском установки проверяют наличие спирта и умягченной воды в емкостях (которое должно быть не меньше 50% вместимости), наличие свободных емкостей для сбора готовой сортировки. Давление воздуха по манометру должно быть не менее 0,2 МПа.
Одновременно приводят в рабочее состояние систему автоматического регулирования:
открывают вентиль и подают в систему воздух;
устанавливают с помощью редуктора по манометру давление воздуха в системе автоматизации, равным 0,14 МПа; нажимают кнопки с индексами «Р» и «Откл.» на кнопочном переключателе блока контроля и регулирования плотности сортировки, что соответствует ручному режиму управления. При этом исполнительный механизм водно-спиртового раствора управляется непосредственно ручным задатчиком «РЗ»;
устанавливают ручным задатчиком по шкале «К» давление на исполнительном механизме(0,06 МПа).
Чтобы привести установку в рабочее состояние (начальные условия работы — вся запорная и регулировочная арматура закрыта), нужно открыть запорные вентили и подать спирт и воду в бачки постоянного уровня и открыть вентили на линиях расходомеров , вентили , регулирующие вентили (наполовину), и (на одну четверть) и (полностью) .
Для пуска установки в работу необходимо сделать следующее:
включить электродвигатель центробежного насоса; установить регулирующими вентилями и подачу основных компонентов с соотношением, обеспечивающим получение на выходе из установки водно-спиртового раствора крепостью 40%об.;
установить вентилем давление по манометру, равное 0,1 МПа;
проверить показания расходомеров;
отобрать пробу водно-спиртового раствора, замерить его крепость и при необходимости провести корректировку вентилями;
по достижении производительности и крепости спирта установить расход водно-спиртового раствора на датчик плотности, для чего надо открыть вентиль, установить вентилем расход водно-спиртового раствора на датчик плотности по расходомеру па 70—80 делений с последующим понижением величины этого расхода вентилем на 50 делений;
произвести прогрев датчика плотности в течение 30—40 мин;
перевести установку в автоматический режим управления, для чего надо нажать кнопку «А», что вызовет возвращение кнопки «Р» в исходное положение, установить ручным задатчиком «РЗ» давление «задания», равное «переменной», включить в работу регулятор нажатием кнопки «Вкл.». 5» Контроль режима работы установки заключается в периодическом наблюдении за расходом сортировки на датчик. По шкале расходомера расход не должен превышать 50 + 1 деление. Корректировка осуществляется вентилем.
Отбор пробы производят два-три раза в смену. Содержание спирта в водно-спиртовом растворе проверяют металлическим спиртомером, сравнивая результаты с показаниями датчика плотности.
Показания расходомеров проверяют два-три раза в смену.
Для временного выключения установки нужно отключить электродвигатель насоса, закрыть вентили и на трубопроводе подачи воды и спирта в бачки постоянного уровня, закрыть вентили, отключить регулятор нажатием кнопки «Откл.»; установить ручкой задания «РЗ» по шкале «К» давление пневмосигнала, подаваемого на исполнительный механизм, равное 0,06 МПа, перевести установку на ручное управление нажатием кнопки «Р», закрыть вентиль.
Пуск установки после кратковременного отключения осуществляют в следующем порядке: открывают вентили; включают электродвигатель насоса, через 1—2 мин после начала pa-боты установки проверяют показания расходомеров; отбирают пробы и проверяют концентрацию спирта в водно-спиртовом растворе; если необходимо, проводят соответствующую корректировку.
Выключение установки (на длительное время) производят в следующем порядке: закрывают запорные вентили и; выключают электродвигатель насоса; закрывают запорные вентили; закрывают вентили, регулирующие подачу водно-спиртового раствора на датчик плотности, и вентили, регулирующие расход компонентов; закрывают вентилем пиевмопитание системы автоматизации и закрывают вентили на линиях расходомеров.
1.3. Расчёт продуктов
Расчёт продуктов в ликеро - водочном производстве производится на 1000 дал с последующим пересчётом на годовую и суточную производственную мощность завода. Предусматриваемый ассортимент водок указывается в таблице 1.
Таблица 1- Ассортимент водок
1.3.1. Расчёт расхода спирта
Для определения количества спирта, расходуемого на приготовление водок, необходимо учесть безвозвратные потери спирта при приготовлении сортировки, обработки её активным углём, фильтрации и розливе. Эти потери исчисляются в процентах от количества спирта, поступившего в производство. Кроме того, учитывается спирт, возвращаемый цехом в виде отходов, которые направляются для ректификации на спиртовом заводе.
Таблица 2 – Потери спирта в процентах при приготовлении сортировки периодическим способом
При внедрении непрерывного способа приготовления сортировки потери спирта по сравнению с периодическим способом приготовления сортировки уменьшаются на 0,03 %
Таблица 3 – Потери спирта в процентах при приготовлении сортировки непрерывным способом
Согласно ГОСТа Р 51335- 99 для приготовления водки «Пшеничная» принимается спирт ректификат «Экстра» ГОСТ Р 51652- 2000 крепостью не менее 96,3 % об.
Согласно ГОСТа Р 51355- 99 для приготовления 40 % об водки «Русская» применяется спирт ректификат «Высшей очистки» ГОСТ Р 51652-2000 крепостью не менее 96,2 % об.
Расход безводного этилового спирта для приготовления 1000 дал 40 % об. водки «Пшеничная» и «Русская» с учётом его потерь в производстве составит:
Vб/с = 
, дал
где Р1 – общие потери, %;
Vб/с – объем безводного спирта, дал.
Vб/с = 
= 403,63 дал
Расход спирта ректификата «Экстра» для водки «Пшеничная» составит:
Vс/р = 
дал
Расход спирта ректификата «Высшей очистки» для водки «Русская» составит:
V с/р = 
= 419,57 дал
1.3.2. Расход исправленной воды
Потери спирта сопровождаются такими же потерями воды, так как спирт всегда испаряется в виде водно – спиртовой смеси, увлекая с собой пары воды. При расчёте расхода воды нужно учесть степень сжатия смеси.
Для получения 40% об водно – спиртовой смеси при использовании спирта ректификата крепостью 96,3% об., нужно к 100 дал спирта добавить 147,89 дал воды. Следовательно, для приготовления 1000 дал сортировки для водки «Пшеничная», на которую расходуется 419,14 дал спирта, умягчённой воды потребуется:
Vв = 
= 619,87 дал
где 147,87 – объём воды, который необходимо прибавить к 100 дал спирта при крепости исходного спирта 96,3% об, дал.
Для приготовления 1000 дал сортировки водки «Русская», на которую расходуется 419,57 дал спирта, умягчённой воды потребуется:
Vв = 
= 620,50 дал
где 147,89 – объём воды, который необходимо прибавить к 100 дал спирта при крепости исходного спирта 96,2% об, дал.
1.3.3.Расчёт количества водно – спиртовой смеси
Количество водно – спиртовой смеси равно:
Vв/с = 
, дал
где Р1 – общие потери спирта в %, Р1= 0,9%
Р2 – общая сумма продуктов (исправимый брак ), % от объема про дукции, P2=1,3%
P3 – количество неисправимого брака в % от объёма выпускаемой продукции, P3 – 0,1%
V в/с = 
=1023 дал
Объём возвратных продуктов составит:
Vв/п = 
=13 дал
Объём со неисправимого брака ставит
Vн.брю = 
= 1 дал
1.3.4. Расход ингредиентов
Согласно рецептуре для приготовления 1000 дал водки «Русская» расходуется 3 литра 0,1% раствора перманганата калия.
На сегодняшний день в РФ работает 224 спиртовых заводов по производству этилового спирта из крахмалистого и сахаристого сырья. Мощность их составляет 121,8 млн. дал в год спирта этилового из пищевого сырья.
Из указанных заводов: 170 введены в действие в 18-19 веках; 5 заводов построены в 1935-1940 гг.; 51 завод общей мощностью 17,3 млн. дал построены за последние 8-10 лет. Кроме этого в эти годы построено 12 ректификационных цехов при ликероводочных заводах по производству спирта – ректификата из спирта – сырца из пищевого сырья. Общая мощность указанных цехов составляет 13,6 млн. дал в год.
При строительстве новых и реконструкции действующих спиртовых заводов использовались современные технологии по производству спирта из крахмалистого сырья, а также частично решались вопросы охраны природы и окружающей среды.
На спиртовых заводах практически отсутствует система автоматического регулирования технологическими поцессами.
На многих спиртовых заводах используются традиционные ферменты растительного происхождения для гидролиза крахмала, в то время как в мировой практике используются ферментные препараты микробного происхождения, применение которых повышает выход и качество продукции, снижает себестоимость.
Для лучшего развития спиртовых заводов необходимо осуществлять следующие мероприятия:
1. Построить цеха по переработке барды на кормопродукты.
2. Построить сооружения для очистки сточных вод.
3. Внедрить ресурсосберегающую технологию при тепловой обработке крахмалистого сырья с использованием ферментных препаратов микробного происхождения взамен солода.
4. Заменить изношенные брагоректификационные аппараты.
5. Заменить теплообменную аппаратуру «труба в трубе» на стадии охлаждения осахаренного сусла на пластинчатые теплообменники. Это позволит сократить расход воды на 20-25% и повысить микробиологическую чистку брожения и повысить качество спирта.
6. С целью сокращения отходов спиртового производства внедрить систему возврата фильтра барды в производство.
7. В целях повышения эффективности использования сырья, энергоресурсов, повышение качества продукции и производительности труда осуществить комплексную автоматизацию технологических процессов спиртового производства на компьютерной основе, в том числе подработочного, варочно-заторного, бродильного и брагоректификационного отделений.
8. С целью повышения эффективности использования тепловой энергии осуществить реконструкцию котельных установок с заменой паровых котлов и установкой водяных экономайзеров, а также установить блочный автоматизированный электрогенерирующий комплекс. Вторичный пар после турбины используется на технологические нужды.
9. Для восстановления действующих мощностей осуществить замену изношенного технологического оборудования.
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Анализ схем и выбор оптимального варианта
Водно-спиртовую смесь в ликеро-водочном производстве приготавливают периодическим и непрерывным способом. При периодическом способе приготовляют сортировку следующим образом. В герметически закрытый чан, называемый сортировочным, набирают из мерников рассчитанное количество спирта, соответственно требуемой крепости сортировки, а затем добавляют воду до получения заданного объема сортировки.
Следует помнить, что для приготовления сортировки необходимо сначала набирать в чан спирт, а уже потом добавлять воду. Так как относительная плотность спирта меньше плотности воды, то спирт при этом поднимается вверх, что способствует лучшему перемешиванию сортировки.
После добавления в чан воды смесь перемешивают одним из следующих способов:
1) механически — с применением механической мешалки, вмонтированной в сортировочный чан;
2) с помощью насоса, перекачивая сортировку по трубопроводу из нижней части чана в верхнюю;
3) сжатым воздухом, поступающим от компрессора или воздуходувки через барботер, расположенный внутри сортировочного чана.
Заливать спирт и воду в сортировочный чан можно также одновременно; при этом достигается частичное размешивание спирта с водой уже в процессе наполнения чана, однако рекомендуется вести залив с таким расчетом, чтобы раньше закончить спуск спирта.
В сортировку добавляют вещества, предусмотренные рецептурой для данного вида водки, и тщательно перемешивают. После этого проверяют крепость сортировки и в случае отклонения ее от установленной добавляют спирт или воду и снова тщательно перемешивают. Полученную сортировку перекачивают насосом в напорный чаи и без отстаивания направляют на фильтрацию.
Недостатки приготовления водно-спиртовой смеси периодическим способом:
-Снижает потери спирта;
-Занимает большую производственную площадь;
-Преобладает ручной труд.
Периодический способ приготовления водно-спиртовой смеси является наилучшим, т.к. установка полностью герметизирована, что снижает потери спирта по сравнению с периодическим способом на 0,03%. Благодаря компактности она размещается на значительно меньших производительных площадях. Автоматическое регулирование процесса обеспечивает стабильность крепости сортировок.
Следовательно, курсовой работой предусматривается внедрение непрерывной схемы приготовления водно - спиртовой смеси.
1.2 Описание принятой технологической схемы
Спирт и умягченная вода из емкостей поступают в напорные бачки, снабженные поплавковыми регуляторами уровня. Потоки спирта и воды измеряются стеклянными ротаметрами( типа РС-2,5 Ж и РС-4Ж), регулируются вентилями и смешиваются в смесителе, снабженном коллектором, который служит для распределения воды.
Соотношение потоков спирта и воды принимают таким, чтобы крепость сортировки после смесителя была на 0,5—1,5% об. выше 40%-ной (1 : 1,38—1,44). Окончательно ее доводят водой, поступающей из напорного бачка через ротаметр (типа РС-0,63Ж) и исполнительный механизм (типа УКС-160-15-1,0-НО) в продуктовый трубопровод перед центробежным насосом.
Центробежный насос (типа 36 МЦ-10-20) является основным регулируемым объектом установки. Контроль за работой насоса осуществляется с помощью технического мановакуумметра (типа ОБМВ-100), а его производительность регулируется вентилем.
Для определения крепости сортировки и отработки соответствующего пневматического сигнала служит проточный пневматический датчик (типа ДПП-1). Он преобразует величину плотности проходящей через пего сортировки в величину, прямо пропорциональную давлению воздуха и изменяющуюся в пределах 0,02—0,1 МПа. Отбор сортировки на датчик после насоса производится с помощью вентилей и фильтра-газоотделителя. Скорость протекания сортировки измеряется ротаметром (типа РСП).
Так как температура сортировки может отклоняться от 20°С и быть, например, выше вследствие выделения теплоты смешения спирта с водой, то в датчике предусмотрено приведение температуры к 20° С. Отработанный датчиком плотности суммарный пневматический сигнал поступает в блок контроля и регулирования (типа ЧРБ-32А), состоящий из вторичного прибора типа ПВ-10-1П и пропорционально-интегрального регулятора (типа ПРЗ-21), и далее на исполнительный механизм. Назначение вторичного прибора регистрация крепости сортировки и показание положения клапана исполнительного механизма. Вторичный прибор снабжен кнопочным устройством для управления работой установки в ручном или автоматическом режиме.
При возникновении разбалансировки между текущим значением плотности и заданным регулятором блока изменяет выходной пневматический сигнал, обеспечивающий соответствующее изменение положения клапана в исполнительном механизме в сторону выравнивания получаемой крепости с заданной.
Описанная система контроля и регулирования обеспечивает поддержание крепости сортировки с точностью 0,1 % об. спирта от нормальной.
Растворы игредиентов дозируют через особые мерники.
Смеситель спирта состоит из двух частей: нижней и верхней. Нижняя часть представляет собой кольцеобразный коллектор, предназначенный для предварительного смешивания спирта и воды, поступающих по патрубкам.
Верхняя часть имеет цилиндрическую форму, снабжена разделительной диафрагмой и служит для окончательного перемешивания. В этой части расположены две сетки, соединенные стержнем. Кольцеобразный коллектор и цилиндрическая часть смесителя соединены между собой переходным конусом.
Вода и спирт, поступающие одновременно в смеситель, проходят диафрагму и сетки, смешиваются и выходят через патрубок.
Пуск и эксплуатация установки в автоматическом режиме производятся следующим образом. Перед пуском установки проверяют наличие спирта и умягченной воды в емкостях (которое должно быть не меньше 50% вместимости), наличие свободных емкостей для сбора готовой сортировки. Давление воздуха по манометру должно быть не менее 0,2 МПа.
Одновременно приводят в рабочее состояние систему автоматического регулирования:
открывают вентиль и подают в систему воздух;
устанавливают с помощью редуктора по манометру давление воздуха в системе автоматизации, равным 0,14 МПа; нажимают кнопки с индексами «Р» и «Откл.» на кнопочном переключателе блока контроля и регулирования плотности сортировки, что соответствует ручному режиму управления. При этом исполнительный механизм водно-спиртового раствора управляется непосредственно ручным задатчиком «РЗ»;
устанавливают ручным задатчиком по шкале «К» давление на исполнительном механизме(0,06 МПа).
Чтобы привести установку в рабочее состояние (начальные условия работы — вся запорная и регулировочная арматура закрыта), нужно открыть запорные вентили и подать спирт и воду в бачки постоянного уровня и открыть вентили на линиях расходомеров , вентили , регулирующие вентили (наполовину), и (на одну четверть) и (полностью) .
Для пуска установки в работу необходимо сделать следующее:
включить электродвигатель центробежного насоса; установить регулирующими вентилями и подачу основных компонентов с соотношением, обеспечивающим получение на выходе из установки водно-спиртового раствора крепостью 40%об.;
установить вентилем давление по манометру, равное 0,1 МПа;
проверить показания расходомеров;
отобрать пробу водно-спиртового раствора, замерить его крепость и при необходимости провести корректировку вентилями;
по достижении производительности и крепости спирта установить расход водно-спиртового раствора на датчик плотности, для чего надо открыть вентиль, установить вентилем расход водно-спиртового раствора на датчик плотности по расходомеру па 70—80 делений с последующим понижением величины этого расхода вентилем на 50 делений;
произвести прогрев датчика плотности в течение 30—40 мин;
перевести установку в автоматический режим управления, для чего надо нажать кнопку «А», что вызовет возвращение кнопки «Р» в исходное положение, установить ручным задатчиком «РЗ» давление «задания», равное «переменной», включить в работу регулятор нажатием кнопки «Вкл.». 5» Контроль режима работы установки заключается в периодическом наблюдении за расходом сортировки на датчик. По шкале расходомера расход не должен превышать 50 + 1 деление. Корректировка осуществляется вентилем.
Отбор пробы производят два-три раза в смену. Содержание спирта в водно-спиртовом растворе проверяют металлическим спиртомером, сравнивая результаты с показаниями датчика плотности.
Показания расходомеров проверяют два-три раза в смену.
Для временного выключения установки нужно отключить электродвигатель насоса, закрыть вентили и на трубопроводе подачи воды и спирта в бачки постоянного уровня, закрыть вентили, отключить регулятор нажатием кнопки «Откл.»; установить ручкой задания «РЗ» по шкале «К» давление пневмосигнала, подаваемого на исполнительный механизм, равное 0,06 МПа, перевести установку на ручное управление нажатием кнопки «Р», закрыть вентиль.
Пуск установки после кратковременного отключения осуществляют в следующем порядке: открывают вентили; включают электродвигатель насоса, через 1—2 мин после начала pa-боты установки проверяют показания расходомеров; отбирают пробы и проверяют концентрацию спирта в водно-спиртовом растворе; если необходимо, проводят соответствующую корректировку.
Выключение установки (на длительное время) производят в следующем порядке: закрывают запорные вентили и; выключают электродвигатель насоса; закрывают запорные вентили; закрывают вентили, регулирующие подачу водно-спиртового раствора на датчик плотности, и вентили, регулирующие расход компонентов; закрывают вентилем пиевмопитание системы автоматизации и закрывают вентили на линиях расходомеров.
1.3. Расчёт продуктов
Расчёт продуктов в ликеро - водочном производстве производится на 1000 дал с последующим пересчётом на годовую и суточную производственную мощность завода. Предусматриваемый ассортимент водок указывается в таблице 1.
Таблица 1- Ассортимент водок
| Вид изделия | Количество | |
| % к объему | Годовая производственная мощность, дал | |
| Пшеничная | 40 | 1160000 |
| Русская | 60 | 1740000 |
| Итого | 100 | 2900000 |
Для определения количества спирта, расходуемого на приготовление водок, необходимо учесть безвозвратные потери спирта при приготовлении сортировки, обработки её активным углём, фильтрации и розливе. Эти потери исчисляются в процентах от количества спирта, поступившего в производство. Кроме того, учитывается спирт, возвращаемый цехом в виде отходов, которые направляются для ректификации на спиртовом заводе.
Таблица 2 – Потери спирта в процентах при приготовлении сортировки периодическим способом
| Вид изделия | Общая сумма потерь, % |
| Пшеничная | 0,93 |
| Русская | 0,93 |
Таблица 3 – Потери спирта в процентах при приготовлении сортировки непрерывным способом
| Вид изделия | Общая сумма потерь, % |
| Пшеничная | 0,9 |
| Русская | 0,9 |
Согласно ГОСТа Р 51355- 99 для приготовления 40 % об водки «Русская» применяется спирт ректификат «Высшей очистки» ГОСТ Р 51652-2000 крепостью не менее 96,2 % об.
Расход безводного этилового спирта для приготовления 1000 дал 40 % об. водки «Пшеничная» и «Русская» с учётом его потерь в производстве составит:
Vб/с =
где Р1 – общие потери, %;
Vб/с – объем безводного спирта, дал.
Vб/с =
Расход спирта ректификата «Экстра» для водки «Пшеничная» составит:
Vс/р =
Расход спирта ректификата «Высшей очистки» для водки «Русская» составит:
V с/р =
1.3.2. Расход исправленной воды
Потери спирта сопровождаются такими же потерями воды, так как спирт всегда испаряется в виде водно – спиртовой смеси, увлекая с собой пары воды. При расчёте расхода воды нужно учесть степень сжатия смеси.
Для получения 40% об водно – спиртовой смеси при использовании спирта ректификата крепостью 96,3% об., нужно к 100 дал спирта добавить 147,89 дал воды. Следовательно, для приготовления 1000 дал сортировки для водки «Пшеничная», на которую расходуется 419,14 дал спирта, умягчённой воды потребуется:
Vв =
где 147,87 – объём воды, который необходимо прибавить к 100 дал спирта при крепости исходного спирта 96,3% об, дал.
Для приготовления 1000 дал сортировки водки «Русская», на которую расходуется 419,57 дал спирта, умягчённой воды потребуется:
Vв =
где 147,89 – объём воды, который необходимо прибавить к 100 дал спирта при крепости исходного спирта 96,2% об, дал.
1.3.3.Расчёт количества водно – спиртовой смеси
Количество водно – спиртовой смеси равно:
Vв/с =
где Р1 – общие потери спирта в %, Р1= 0,9%
Р2 – общая сумма продуктов (исправимый брак ), % от объема про дукции, P2=1,3%
P3 – количество неисправимого брака в % от объёма выпускаемой продукции, P3 – 0,1%
V в/с =
Объём возвратных продуктов составит:
Vв/п =
Объём со неисправимого брака ставит
Vн.брю =
1.3.4. Расход ингредиентов
Согласно рецептуре для приготовления 1000 дал водки «Русская» расходуется 3 литра 0,1% раствора перманганата калия.
Вычисленные данные о количестве продуктов на 1000 дал каждого сорта изделий помещаются в таблицу 4.
Для нахождения годового количества продуктов, вычисленные данные умножаются на величину годового выпуска продукции по каждому сорту водки, выраженную в тысячах дал, и заносятся в таблицу 4 в графы 3 и 6.
Для нахождения суточного количества продуктов, данные таблицы делятся на число дней работы сортировочного и очистного отделения в году и заносят в таблицу в графы 4 и 7.
Сортировочное и очистное отделение работают 287 дней в году.
Таблица 4 – Сводная таблица продуктов
1.4. Расчёт и подбор оборудования
1.4.1. Чаны напорные для спирта
Ёмкость напорного чана для спирта определяется по формуле:
Vсп. = 
, дал
где Vсп - емкость напорного чана для спирта, дал;
Vсут- суточный расход спирта, дал;
- коэффициент заполнения, 0,85
В сутки для приготовления водки «Русская» требуется, 2543,7 дал спирта «Высшей очистки».
Предусматривается приёмка спирта «Высшей очистки» один раз в сутки, тогда ёмкость чана равна:
Vв.о. = 
=2992,5 дал
Предусматривается установить 3 чан ёмкостью по 1000 дал. Техническая характеристика чанов для спирта указана в таблице 5.
Для приготовления водки «Пшеничная» требуется 1690,57 дал спирта «Экстра».
Vэкс = 
= 1988,90 дал
Предусматривается установить 2 чана ёмкостью по 1000 дал. Техническая характеристика указана в таблице 5.
Таблица 5 - Техническая характеристика чанов
1.4.2. Чан напорный для воды
Емкость напорного чана для воды:
V= 
, дал
где Vсут- суточный расход воды, дал;
- коэффициент заполнения чанов, 0,85
В сутки для приготовления водки «Русская» требуется 3761,9 дал умягчённой воды. Тогда ёмкость напорного чана для умягчённой воды на приготовления водки «Русская» равна:
V= 
=4425,76 дал
Предусмотрено установить 4 чана ёмкостью по 1000 дал и 1 чан ёмкостью на 600 дал. Техническая характеристика чанов на 1000 дал указана в таблице 5.
Техническая характеристика чанов на 600 дал указана в таблице 6.
В сутки для приготовления водки «Пшеничная» требуется 2505,4дал умягчённой воды. Тогда ёмкость напорного чана для умягчённой воды на приготовления водки «Пшеничная» равна:
V= 
=2947,5 дал
Предусматривается установить 3 чан ёмкостью по 1000 дал. Техническая характеристика указана в таблице 6.
Таблица 6 - Техническая характеристика чанов
1.4.3. Регуляторы напора для спирта и воды
Регуляторы напора для спирта и воды принимаются равной ёмкости и рассчитываются по воде на десятиминутный запас:
V= 
, дал
где W- суточный расход воды, дал;
- время запаса воды, 10 мин;
n- время работы установки, 8 ч;
- коэффициент заполнения чана, 0,85;
60-перевод часа в минуты.
Объём регуляторов напора для водки «Русская»:
V= 
=92,2 дал=0,922 м3
Объём регуляторов напора для водки «Пшеничная»:
V= 
=61,4 дал = 0,614 м3
Техническая характеристика регуляторов напора указана в таблицах 7 и 8.
Таблица 7- Техническая характеристика регуляторов напора для водки «Русская»
Таблица 8 - Техническая характеристика регуляторов напора для водки «Пшеничная»
При прямоугольной форме регулятора напора принимаются соотношения:
Н= 
В; L= 
В; В= 
Для водки «Русская» параметры регуляторов напора равны:
Вр = 
=0,973 м Н= 
*0,973=0,65 м L= 
=1,459 м
Для водки «Пшеничная» равны:
Вп= 
=0,849 м Н= 
=0,566 м L= 
=1,274 м
1.4.4. Ёмкость для раствора КМnО4(0,1%)
Для приготовления водки «Русская» согласно рецептуре используется раствор перманганата калия:
Полный объём чана определяется по формуле:
V= 
, м3
где Vсут - суточный расход 0,1%-го раствора KMnO4 для приготовления водки «Русская», дал;
- коэффициент заполнения ,0,85.
V= 
=0,010 м3
К установке принимается ёмкость на0,010 м3 с технической характеристикой, указанной в таблице 9.
Таблица 9 - Техническая характеристика ёмкости для раствора KMnO4(0.1%)
1.4.5. Смеситель
Пропускная способность смесителя определяется по формуле:
g= 
, дал/ч,
где V- суточный объём приготовленной сортировки, дал;
- длительность работы отделения, 8 ч.
Для водки «Пшеничная» пропускная способность равна:
g = 
=516,8 дал/ч
Для водки «Русская» пропускная способность равна:
g = 
=775,2 дал/ч
К установке принимаются 2 смесителя производительностью 400-700 дал/ч с последующей регулировкой их на заданную мощность. Техническая характеристика смесителя указана в таблице 10.
Таблица 10 .Техническая характеристика смесителя
1.4.6. Насос
Производительность насоса рассчитывается по формуле:
V= 
, м3/ч
где g- пропускная способность смесителя, дал/ч;
-объёмный КПД насоса, 0,7-0,9;
100-перевод дал в м3;
Производительность насоса для водки «Русская» равна:
V= 
=9,12 м3/ч
Производительность насоса для водки «Пшеничная» равна:
V= 
=6,08м3/ч
К установке принимаются 6 насоса.
Техническая характеристика указана в таблице 11.
Таблица 11.Техническая характеристика центробежных насосов
Продолжение таблицы 11.
1.4.7. Колонка угольная
Количество угольных колонок определяется по формуле:
n= 
,
где g1- оптимальная скорость фильтрации сортировки для данного сорта водки, дал/ч;
g2 – скорость замедленной фильтрации, 10 дал/ч;
1- время фильтрации с оптимальной скоростью, 16 ч;
2- время фильтрации с замедленной скоростью, 8 ч;
n- количество угольных колонок для данного сорта водки;
Vсут- суточный объём приготовленной сортировки, дал;
1- запасная угольная колонка.
Для водки «Русская» необходимо угольных колонок:
n= 
=10 колонок
Для водки «Пшеничная» необходимо угольных колонок:
n= 
=9 колонок
1.4.8. Объём сборника сортировки
Объём сборника сортировки рассчитывается по формуле:
V= 
, дал
где n- количество рабочих угольных колонок;
g- скорость замедленной фильтрации сортировки, 10 дал/ч;
68- время запаса сортировки, ч.
Объём сборника сортировки на водку «Русская»:
V= 
=7200дал
К установке принимаются 6 чанов по 1000 дал и 2 чана по 600 дал .
Объём сборника сортировки на водку «Пшеничная»:
V= 
=6400 дал
К установке принимаются 6 чанов по 1000 дал и 1 чан на 600 дал. Техническая характеристика чанов на 1000 дал указана в таблице 5. Техническая характеристика чанов на 600 дал указана в таблице 6.
1.5. Компоновка оборудования сортировочного отделения
Сортировочное отделение занимает два этажа. На втором этаже размещены напорные чаны для спирта (3 по 1000 дал для приготовления водки «Русская» и 2 по 1000 дал для приготовления водки «Пшеничная») и для воды (4 по 1000 дал и 1 на 600дал для приготовления водки «Русская» и 3 по 1000 дал для приготовления водки «Пшеничная»), технические характеристики указаны в таблице 5 и 6. На первом этаже в отдельном помещении установлены два насоса, технические характеристики указаны в таблице 11. Два смесителя, техническая характеристика 10.
На четвертом этаже размещены сборники сортировки (6 по 1000 дал и 1на 600 дал, для приготовления водки «Пшеничная»; 6 по 1000 дал и 2 по 600 дал, для приготовления водки «Русская»), техническая характеристика указана в таблице 5 и 6.
Для нахождения годового количества продуктов, вычисленные данные умножаются на величину годового выпуска продукции по каждому сорту водки, выраженную в тысячах дал, и заносятся в таблицу 4 в графы 3 и 6.
Для нахождения суточного количества продуктов, данные таблицы делятся на число дней работы сортировочного и очистного отделения в году и заносят в таблицу в графы 4 и 7.
Сортировочное и очистное отделение работают 287 дней в году.
Таблица 4 – Сводная таблица продуктов
| Продукты | «Русская» | «Пшеничная» | ||||
| На 1000 дал | На год | На сутки | На 1000 дал | На год | На сутки | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Безводный спирт | 403,63 | 702316,2 | 2447,1 | 403,62 | 468199,2 | 1631,36 |
| Спирт «высшей очистки» | 419,57 | 730051,8 | 2543,7 | - | - | - |
| Спирт «Экстра» | - | - | - | 418,27 | 485193,2 | 1690,57 |
| Умягчённая вода | 619,24 | 1079670 | 3761,9 | 619,78 | 719049,2 | 2505,4 |
| Сортировка | 1023 | 1780020 | 6202,1 | 1023 | 1186680 | 4134,8 |
| Возвратные продукты | 13 | 22620 | 78,8 | 13 | 15080 | 52,5 |
| Неисправимый брак | 1 | 1740 | 6,1 | 1 | 1160 | 40 |
| Перманганат калия 0,1% | 0,3 | 522 | 1,8 | - | - | - |
1.4.1. Чаны напорные для спирта
Ёмкость напорного чана для спирта определяется по формуле:
Vсп. =
, дал где Vсп - емкость напорного чана для спирта, дал;
Vсут- суточный расход спирта, дал;
- коэффициент заполнения, 0,85 В сутки для приготовления водки «Русская» требуется, 2543,7 дал спирта «Высшей очистки».
Предусматривается приёмка спирта «Высшей очистки» один раз в сутки, тогда ёмкость чана равна:
Vв.о. =
Предусматривается установить 3 чан ёмкостью по 1000 дал. Техническая характеристика чанов для спирта указана в таблице 5.
Для приготовления водки «Пшеничная» требуется 1690,57 дал спирта «Экстра».
Vэкс =
Предусматривается установить 2 чана ёмкостью по 1000 дал. Техническая характеристика указана в таблице 5.
Таблица 5 - Техническая характеристика чанов
| Емкость, дал | Длина, мм | Ширина, мм | Высота, мм |
| 1000 | 4060 | 2030 | 1218 |
Емкость напорного чана для воды:
V=
, дал где Vсут- суточный расход воды, дал;
- коэффициент заполнения чанов, 0,85 В сутки для приготовления водки «Русская» требуется 3761,9 дал умягчённой воды. Тогда ёмкость напорного чана для умягчённой воды на приготовления водки «Русская» равна:
V=
Предусмотрено установить 4 чана ёмкостью по 1000 дал и 1 чан ёмкостью на 600 дал. Техническая характеристика чанов на 1000 дал указана в таблице 5.
Техническая характеристика чанов на 600 дал указана в таблице 6.
В сутки для приготовления водки «Пшеничная» требуется 2505,4дал умягчённой воды. Тогда ёмкость напорного чана для умягчённой воды на приготовления водки «Пшеничная» равна:
V=
Предусматривается установить 3 чан ёмкостью по 1000 дал. Техническая характеристика указана в таблице 6.
Таблица 6 - Техническая характеристика чанов
| Емкость, дал | Длина, мм | Ширина, мм | Высота, мм |
| 600 | 3120 | 1710 | 1026 |
Регуляторы напора для спирта и воды принимаются равной ёмкости и рассчитываются по воде на десятиминутный запас:
V=
, дал где W- суточный расход воды, дал;
- время запаса воды, 10 мин; n- время работы установки, 8 ч;
- коэффициент заполнения чана, 0,85; 60-перевод часа в минуты.
Объём регуляторов напора для водки «Русская»:
V=
Объём регуляторов напора для водки «Пшеничная»:
V=
Техническая характеристика регуляторов напора указана в таблицах 7 и 8.
Таблица 7- Техническая характеристика регуляторов напора для водки «Русская»
| Ёмкость, м3 | Длина, L, м | Высота, H, м | Ширина, В, м |
| 0,922 | 1,459 | 0,65 | 0,973 |
| Ёмкость, м3 | Длина, L, м | Высота, Н, м | Ширина, В, м |
| 0,614 | 1,274 | 0,566 | 0,566 |
Н=
В; L=В; В= Для водки «Русская» параметры регуляторов напора равны:
Вр =
Для водки «Пшеничная» равны:
Вп=
1.4.4. Ёмкость для раствора КМnО4(0,1%)
Для приготовления водки «Русская» согласно рецептуре используется раствор перманганата калия:
Полный объём чана определяется по формуле:
V=
, м3 где Vсут - суточный расход 0,1%-го раствора KMnO4 для приготовления водки «Русская», дал;
- коэффициент заполнения ,0,85. V=
К установке принимается ёмкость на
Таблица 9 - Техническая характеристика ёмкости для раствора KMnO4(0.1%)
| Вместимость, дал | диаметр, м | высота, м |
| 1 | 0,3 | 0,4 |
Пропускная способность смесителя определяется по формуле:
g=
, дал/ч, где V- суточный объём приготовленной сортировки, дал;
- длительность работы отделения, 8 ч. Для водки «Пшеничная» пропускная способность равна:
g =
Для водки «Русская» пропускная способность равна:
g =
К установке принимаются 2 смесителя производительностью 400-700 дал/ч с последующей регулировкой их на заданную мощность. Техническая характеристика смесителя указана в таблице 10.
Таблица 10 .Техническая характеристика смесителя
| Производительность дал/ч | длина L, мм | высота Н, мм | диаметр патрубков d, мм | ||
| для воды | для спирта | выход сортировки | |||
| 400-700 | 440 | 340 | 43 | 50 | 60 |
Производительность насоса рассчитывается по формуле:
V=
, м3/ч где g- пропускная способность смесителя, дал/ч;
-объёмный КПД насоса, 0,7-0,9; 100-перевод дал в м3;
Производительность насоса для водки «Русская» равна:
V=
Производительность насоса для водки «Пшеничная» равна:
V=
К установке принимаются 6 насоса.
Техническая характеристика указана в таблице 11.
Таблица 11.Техническая характеристика центробежных насосов
| марки насосов | подача Q | полный напор, Н м | число оборотов, мин | КПД насоса, % | |
| м3/ч | л/сек | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ЭСН – 1/1 | 10 | 2,7 | 36 | 2890 | 40 |
| ЭСН – 2/1 | 6,5 | 1,8 | 20,5 | 2890 | 23,5 |
| мощность N, кВт | допустимая вакуумметрическая высота всасывания Н, м | диаметр рабочего колеса D, мм | |
| на вакуум-насосе | электродвигатель | ||
| 7 | 8 | 9 | 10 |
| 2,3 | 4 | 5* | 90/98** |
| 1,45 | 2,4 | 5* | 90/98** |
Количество угольных колонок определяется по формуле:
n=
, где g1- оптимальная скорость фильтрации сортировки для данного сорта водки, дал/ч;
g2 – скорость замедленной фильтрации, 10 дал/ч;
1- время фильтрации с оптимальной скоростью, 16 ч; 2- время фильтрации с замедленной скоростью, 8 ч; n- количество угольных колонок для данного сорта водки;
Vсут- суточный объём приготовленной сортировки, дал;
1- запасная угольная колонка.
Для водки «Русская» необходимо угольных колонок:
n=
Для водки «Пшеничная» необходимо угольных колонок:
n=
1.4.8. Объём сборника сортировки
Объём сборника сортировки рассчитывается по формуле:
V=
, дал где n- количество рабочих угольных колонок;
g- скорость замедленной фильтрации сортировки, 10 дал/ч;
68- время запаса сортировки, ч.
Объём сборника сортировки на водку «Русская»:
V=
К установке принимаются 6 чанов по 1000 дал и 2 чана по 600 дал .
Объём сборника сортировки на водку «Пшеничная»:
V=
К установке принимаются 6 чанов по 1000 дал и 1 чан на 600 дал. Техническая характеристика чанов на 1000 дал указана в таблице 5. Техническая характеристика чанов на 600 дал указана в таблице 6.
1.5. Компоновка оборудования сортировочного отделения
Сортировочное отделение занимает два этажа. На втором этаже размещены напорные чаны для спирта (3 по 1000 дал для приготовления водки «Русская» и 2 по 1000 дал для приготовления водки «Пшеничная») и для воды (4 по 1000 дал и 1 на 600дал для приготовления водки «Русская» и 3 по 1000 дал для приготовления водки «Пшеничная»), технические характеристики указаны в таблице 5 и 6. На первом этаже в отдельном помещении установлены два насоса, технические характеристики указаны в таблице 11. Два смесителя, техническая характеристика 10.
На четвертом этаже размещены сборники сортировки (6 по 1000 дал и 1на 600 дал, для приготовления водки «Пшеничная»; 6 по 1000 дал и 2 по 600 дал, для приготовления водки «Русская»), техническая характеристика указана в таблице 5 и 6.
