Мгупб
Скачать 1 Mb.
|
2.4. Функциональные схемы автоматизации технологических процессов мясной и молочной промышленности Автоматизация температурно-влажностных режимов сушильных камер для сырокопченых колбас. Интенсификация производства сырокопченых колбас может быть достигнута путем использования прогрессивной технологии сушки с поэтапно снижающейся влажностью и применением системы автоматического регулирования температурно-влажностных режимов сушки. Система кондиционирования воздуха состоит из кондиционера большой производительности с зональными подогревателями, вынесенными к сушилкам, объем каждой из них рассчитан на суточную выработку колбас. Распределение воздуха в сушильных камерах осуществляется через перфорированные потолки, что позволяет сократить капитальные затраты и, главное, упростить систему управления процессом сушки. Кроме того, в системе кондиционирования применяется сухой воздухоохладитель (вместо камер орошения), что дает возможность повысить точность регулирования температурно-влажностных режимов сушки сырокопченых колбас. Функциональная схема автоматизации (рис. 6) включает контуры регулирования температуры воздуха после калорифера первого подогрева и сухого воздухоохладителя, а также контур регулирования температуры воздуха, поступающего в сушильные камеры; контур защиты калорифера первого подогрева от промерзания и контур регулирования производительности вентилятора. Схема автоматизации осуществляет два режима работы системы кондиционирования — «зимний» и «летний». При «зимнем» режиме наружный воздух через приемный клапан I, пропускающий 10 % наружного воздуха и управляемый исполнительным механизмом 4-3, поступает в камеру смешения, предварительно подогреваясь в калорифере первого подогрева II . Температура смеси наружного и рециркуляционного воздуха поддерживается с помощью регулятора температуры 6-2, первичный измерительный преобразователь температуры 6-1 которого установлен в камере смешения. Далее воздух поступает в сухой воздухоохладитель. Контур регулирования температуры воздуха после сухого воздухоохладителя, состоящий из первичного измерительного преобразователя температуры 10-1, вторичного прибора 10-2, задатчика регулятора 10-5 и исполнительного механизма 10-4, работает в трех режимах в зависимости от значения регулируемой влажности воздуха. Для данной системы автоматического регулирования значения относительной влажности следующие: φ1 = 90 %, φ2 = 75 %, φ3 = 60 %; точность регулирования влажности ± 5 %. Переключение с одного режима регулирования относительной влажности воздуха на другой режим оператор осуществляет с помощью задатчика регулятора 10-5. При первом режиме поддерживают температуру после воздухоохладителя 10,2 °С, при втором — 8,5 °С, при третьем — 5 °С. Воздух, обработанный в сухом воздухоохладителе, по воздуховодам подается через калорифер второго подогрева IV в сушильные камеры. Заданное значение регулируемой температуры для сушильных камер равно 12 °С. Точность регулирования температуры в сушильной камере ±1 °С. При «летнем» режиме работы контур регулирования температуры воздуха после калорифера первого подогрева отключен. Наружный воздух через приемный клапан, управляемый исполнительным механизмом 4-3, поступает в камеру смешения и далее проходит через сухой воздухоохладитель без подогрева. Дальнейшая обработка воздуха аналогична обработке воздуха при «зимнем» режиме работы. Рассмотрим техническую реализацию отдельных контуров управления и их работу. Контур управления приточным вентилятором совместно с регулированием температуры приточного воздуха после калорифера первого подогрева и защитой калорифера от промерзания действует следующим образом. Управление приточным вентилятором кондиционера осуществляется со щита управления посредством кнопок 15-1 или 15-3. Перевод с ручного управления на автоматическое осуществляется с помощью ключа управления 15-2. В схеме предусмотрена блокировка исполнительного механизма 4-3 в момент пуска вентилятора через реле времени таким образом, что клапан открывается только после предварительного прогрева калорифера в течение 3 мин. Схема защиты калорифера от промерзания включает в себя регуляторы температуры 6-2 и 8-2 с нормально открытыми контактами, которые замыкаются при повышении температуры. Первичный измерительный преобразователь температуры 8-1 регулятора 8-2 установлен в трубопроводе воды калорифера первого подогрева, и его рабочая уставка составляет 32 °С. Первичный измерительный преобразователь температуры 4-1 регулятора 4-2 размещен перед калорифером первого подогрева, и его рабочая уставка равна 3°С. Система регулирования температуры воздуха после калорифера первого подогрева начинает действовать после срабатывания контактов реле времени. Схемой предусмотрено ручное управление исполнительным механизмом 6-4 с помощью кнопки 6-3. Контур регулирования температуры воздуха после сухого воздухоохладителя состоит из первичного измерительного преобразователя температуры 10—1, регулятора 10—2 и исполнительного механизма 10—4. В схеме реализуется пропорционально-интегральный закон регулирования температуры на выходе из воздухоохладителя.  Рис. 6. Схема автоматизации температурно-влажностных режимов сушильных камер для сырокопченых колбас Контур регулирования температуры воздуха в сушильной камере № 1 состоит из автоматического электронного моста переменного тока 13-2, работающего в комплекте с четырьмя термопреобразователями сопротивления 13-1а, 13-1б, 13-1в, 13-1г, полупроводникового импульсного прерывателя 13-4 и исполнительного механизма 13-5. Схема регулирования температуры в сушильной камере включает автоматический уравновешенный мост с четырьмя термопреобразователями сопротивления для получения усредненного значения регулируемой температуры, которое достигается подключением нескольких однотипных чувствительных элементов, термопреобразователей сопротивления таким образом, чтобы их общее сопротивление было равно сопротивлению одного термопреобразователя сопротивления. Сушильная камера как объект автоматизации аппроксимируется апериодическим звеном первого порядка с чистым запаздыванием. Поэтому схемой автоматизации реализуется двухпозиционный астатический закон регулирования. В систему включается полупроводниковый импульсный прерыватель 13-4, представляющий собой электронное реле времени с переменной настройкой длительности импульсов и их подачи. Он имеет широкий диапазон настроек длительности импульсов. Параметры настройки импульсного прерывателя в данной схеме имеют следующие значения: продолжительность импульсов 1 с; паузы между импульсами 32 с. Управляющий импульс полупроводникового импульсного прерывателя подается на один из контактов регулирующего автоматического электронного моста. В случае изменения регулируемого параметра вырабатывается командный импульс, воздействующий на исполнительный механизм 13-5 регулирующего клапана калорифера второго подогрева. Схемой автоматизации предусмотрен также переход на ручное управление исполнительными механизмами с помощью ключей управления 10-3, 13-3, 17-3, 21-3. Контуры регулирования температуры воздуха, подаваемого в сушильные камеры № 2 и 3, аналогичны техническим решениям вышеописанной системы автоматического регулирования сушильной камеры № 1. Производительность вентилятора регулируют, изменяя частоту вращения электродвигателя, который имеет три частоты вращения: 1500, 1000, 750 мин-1. Выбор значения частоты вращения электродвигателя осуществляется универсальным переключателем, установленным в силовой цепи двигателя. Контроль за температурой теплоносителя, поступающего в калориферы, и температурой рассола, поступающего в сухой воздухоохладитель, осуществляется с помощью жидкостных термометров 2-1, 3-1, 7-1, 9-1, 11-1, 16-1, 20-1. Для контроля давления теплоносителя используются манометры 1-1, 5-1, 12-1, 14-1, 18-1. Влажность воздуха в сушильных камерах контролируется измерителем влажности 19-2. Для обезвреживания воздуха, поступающего в сушильные камеры, используют специальные фильтры. Автоматизация процесса переработки молока в сырных ваннах. В схеме автоматизации регулирование технологических параметров осуществляется по программе с коррекцией ее по времени в зависимости от изменяющихся свойств перерабатываемого продукта. Схема предусматривает автоматическое управление следующими операциями: заполнение емкостей молоком, внесение закваски и сычужного фермента, перемешивание в течение заданного промежутка времени заквашенного молока, выдержка его до образования сгустка, разрезание сгустка по достижении готовности (определяемой по вязкости), вымешивание сырного зерна и нагревание его по заданной программе (рис. 7). Переход от одной технологической операции к другой осуществляется автоматически с помощью технических средств автоматизации. Схемой предусмотрен автоматический контроль кислотности сыворотки в процессе постановки и обсушки зерна, а также регулирование температуры на всех стадиях обработки молока в емкостях. Кроме того, предусмотрен автоматический контроль формирования сырного сгустка и его готовности. Автоматическое регулирование процесса переработки молока в сырных ваннах осуществляется следующим образом. Ванна заполняется в течение определенного времени с использованием исполнительных механизмов 3-2 и 3-4, которые управляются через байпасные панели дистанционного управления 3-1, 3-3. По истечении 5 мин после заполнения ванны включается перемешивающий механизм, который подключен к регулятору напряжения 6-1. Это позволяет осуществлять плавное регулирование частоты вращения мешалок. В то же время в ванну автоматически подается закваска, а через 15 мин вносится сычужный фермент. Еще через 5 мин мешалка отключается и начинается процесс формирования сгустка, который продолжается 35—40 мин. Ход процесса контролируется первичным измерительным преобразователем 9-1 и прибором 9-2. Программой предусмотрено включение механизма для разрезания сгустка по истечении 40 мин после внесения сычужного фермента. В случае его готовности ранее установленного времени механизм разрезания сгустка включается автоматически. Процесс разрезания сгустка происходит в течение 15-20 мин при частоте вращения электродвигателя 0,5-1 мин-1, что позволяет избежать потери жира с сывороткой. Контроль частоты вращения электродвигателя производится с помощью прибора 8-2 и первичного измерительного преобразователя 8-1. Через 5 мин после разрезания сгустка автоматически включается мешалка для вымешивания зерна. Частота вращения электродвигателя сначала составляет 0,5 мин-1, затем 1 мин-1. На 7-й минуте после разрезки сгустка программное устройство включает электродвигатель 10—3 насоса подачи сыворотки к стеклянным электродам «первичного преобразователя 12-1 рН-метра, который, в свою очередь, соединен с прибором 12-2. Предел измерения рН от 5 до 7. Заданное регулируемое значение величины рН равно 6,5. Затем на 10 мин включается исполнительный механизм 1-4, установленный на паропроводе для нагревания смеси зерна с сывороткой. Нагревание происходит в течение 42 мин. Контроль давления пара осуществляется манометром 2-1.  Рис. 7. Схема автоматизации процесса переработки молока в сырных ваннах Скорость изменения температуры постепенно возрастает с 0,12 °С в 1 мин (в интервале 31- 34 °С) до 0,16 °С (34-37 °С) и, наконец, до 0,2 °С (37-38 °С). Управление работой клапана, установленного на паропроводе, производится по программе с помощью программного устройства 5-1. При температуре, равной 38°С, вступает в действие система регулирования температуры. Контроль и регулирование температуры осуществляются с помощью электроконтактного манометрического термометра 1-2. Температура в ванне поддерживается до конца обработки зерна в ванне. В зависимости от нарастания кислотности примерно на 70-й минуте (при рН 6,3) включается мешалка. По истечении 1-2 мин включается насос IV для удаления половины объема сыворотки. Автоматическое отключение насоса и контроль уровня осуществляются прибором 11-2. При рН 6,05 включается насос II для перекачивания смеси зерна и оставшейся сыворотки. С помощью прибора 12-2 подается сигнал на открывание исполнительного механизма 12-5, и ванна опорожняется. В случае отказа системы автоматики управление опорожнением ванны осуществляется дистанционно оператором с помощью байпасной панели 12-4. Для контроля работы системы автоматизации оператором используются сигнальные лампы HL1-HL3 и звонок НА1, оповещающий об окончании технологического процесса в сырной ванне. Автоматизация процесса сбивания сливочного масла. Технологический процесс производства сливочного масла методом сбивания включает следующие операции: непрерывную подачу сливок, непрерывное сбивание, отделение пахты, обработку масляного зерна, вакуумную обработку, фасовку и упаковку. Сливки из сливкосозревательного резервуара через уравнительный бак 1 винтовым насосом II подаются в цилиндр маслоизготовителя III. Образовавшееся масляное зерно с пахтой поступает в первую камеру обработника, где зерно подвергается первой промывке и механической обработке шнеками. Пахта отделяется от масляного зерна в бак для пахты IV и далее насосом V подается для дальнейшей переработки. Масляный пласт образуется в первой камере обработника. Во второй камере происходят окончательная промывка и дальнейшая обработка масляного зерна. В третьей камере вакуум-насосом создается разрежение для удаления воздуха. Далее масло продавливается через решетки с мелкими отверстиями, между которыми установлены ножи для перемешивания пласта масла. Масло, выходящее из насадки маслоизготовителя, по транспортеру направляется на фасовку и упаковку. Для дозирования масла имеется насос-дозатор VI. Емкость с мешалкой VII служит для перемешивания рассола при производстве соленого масла (рис. на с.38).  Рис. 8. Схема автоматизации сбивания сливочного масла Автоматическое регулирование параметров процесса сбивания существенно влияет на качество сливочного масла. Для нормального течения процесса сбивания необходимо обеспечить равномерную подачу сливок, для чего в схеме используются уравнительный бак I с поплавковым регулятором уровня 12-1 и винтовой насос II подачи сливок. Управление работой маслоизготовителя осуществляется со щита управления. Первичным измерительным преобразователем частоты вращения сбивателя является тахогенератор 2-1, соединенный с показывающим прибором 2-2. Для измерения величины тока, потребляемого электродвигателем при сбивании, на пульте установлен амперметр 3-3. Контроль давления и температуры ледяной воды, поступающей для промывки масляного зерна в первой камере и промывки пласта масла во второй камере обработника, осуществляется соответственно манометром 5-1 и манометрическим термометром 7-2. Манометрический термометр имеет сигнальное устройство, которое выдает электрический сигнал при повышении температуры промывочной воды по сравнению с заданным значением, при этом на пульте загорается лампа HL3. На вакуумной линии обработника установлен вакуумметр 8-1. Содержание влаги в масле определяется величиной диэлектрической проницаемости масла. Система автоматического контроля и регулирования содержания влаги в сливочном масле представляет собой высокочастотный влагомер, основанный на емкостном методе измерения. Система состоит из первичного измерительного преобразователя 10-1 проточного типа, установленного на выходе масла из маслоизготовителя, блока преобразователя 10-2, показывающего и регулирующего прибора 10-3 и программного устройства 9-1, электродвигателя 9-4 насоса-дозатора VI, обеспечивающих импульсное регулирование содержания влаги в сливочном масле. |
