Підвищення продуктивності і зменшення витрат сировини і енергії виробництва пшеничного хлібу

Размещено на http://www.allbest.ru

Вступ

Автоматизація технологічних процесів є важливим засобом підвищення продуктивності праці, скорочення витрат матеріалів та енергії, покращення якості продукції, впровадження прогресивних методів управління виробництвом продукції.

До основних напрямків розвитку хлібокомбінату відносять: збільшення одиничної потужності обладнання, ефективність та економічність його роботи, збільшення якості виробництва, вдосконалення засобів автоматизації та систем управління. Крім того, впровадження сучасних технологій на хлібозаводі і впровадження МПК дозволить суттєво покращити якість регулювання, наочне спостереження процесів, що дасть змогу більш ефективно використовувати обслуговуючий персонал і роботу оператора.

Проектування має на меті створення сучасної системи автоматизації чи оновлення існуючої. Даний курсовий проект призначений для підвищення продуктивності і зменшення витрат сировини і енергії виробництва пшеничного хлібу. виробництво житній хліб автоматизація

Основними задачами курсового проекту є:

1. узагальнити, закріпити і поглибити знання, отримані за увесь час навчання даної дисципліни, і використовувати їх для обґрунтованого прийняття проектних рішень;

2. привити знання й уміння проектування систем у цілому, практично закріпити навички розробки її базових компонентів - програмного, інформаційного і лінгвістичного забезпечення для комплексів автоматизованого проектування (САПР), інформаційно-довідкових систем, систем штучного інтелекту, систем дистанційного навчання і т.д.;

3. придбати досвід в оформленні проектних і графічних матеріалів, складанні пояснювальних записок, специфікацій, відомостей на програмне забезпечення та іншої конструкторської документації;

4. проаналізувати технологічний процес виробництва житнього хліба на густих заквасках;

5. проаналізувати існуючу систему автоматизації та визначити основні параметри, які контролюються;

6. розробити схему автоматизації приготування житнього тіста на густих заквасках в бункерному агрегаті та специфікацію до даної схеми з зазначенням приладів та засобів автоматизації.

Автоматизація технологічних процесів є важливим засобом підвищення продуктивності праці, скорочення витрат матеріалів та енергії, покращення якості продукції, впровадження прогресивних методів управління виробництвом. Всі сучасні автоматизовані системи управління побудовані на базі управляючої обчислювальної техніки мікропроцесорних засобів (мікропроцесорних контролерів (МПК) та електронних обчислювальних машин (ЕОМ).

Застосування МПК та ЕОМ покращує функціональні можливості обладнання, значно підвищує надійність їх роботи і в кінцевому результаті позитивно відображується на якості продукції.

Розділ 1. Опис технологічної схеми.

На густих заквасках рекомендується готувати тісто із житнього обойного і обдирного борошна, а також суміші різних сортів житнього і пшеничного борошна.

У розводочному циклі приготування густих заквасок використовують суміш 3-х штамів молочнокислих бактерій: L. brevis-5, L. brevis-78. L.plantarum-63, а також дріжджі раси S.minor чорноріченський і S.cerevisiae Л-1. Густу закваску, приготовлену по розводочному циклу, накопичують до необхідної кількості.

Вологість закваски 48-50%. У раз відсутності чистих культур закваску можна вивести з порції сгарої закваски дріжджів.

Завдяки низькій вологості вона швидко набирає кислотність. Кислотність закваски з борошна обойного 13-16, а обдирного 11-14 град. Підйомна сила за методом кульки до 25 хв.

У виробничому циклі частину густої закваски, що виведена за розводочним циклом і накопичена до необхідно кількості, витрачають на приготування тіста, а частину освіжають з наступним виброджуванням до накопичення необхідної кислотності залежно від сорту борошна. На цій заквасці готують тісто за традиційним способом або на великій густій заквасці.

За традиційним способом у тісто вноситься порція закваски, що містить 25-33% маси борошна, передбаченого рецептурою. Бродіння тіста триває 1,5-2 год.

Традиційним способом закваску у тісто готують у діжах або бункерних агрегатах.

У разі приготування у діжах виброджену закваску візуально ділять на 3 або 4 частини. Кожна частина приблизно містить відповідно 33 або 25% борошна.

Одну частину вибродженої закваски залишають у діжі для відновлення закваски, а решту використовують для замішування 2-х або 3-х порцій тіста. Для цього закваску вручну перевантажують (перекидають) у дві або три вільні діжі. У діжу з порцією закваски, залишеної для поновлення, додають воду, закваску перемішують з водою, вносять борошно і замішують нову діжу виробничої закваски. Вологість закваски 48-50 %, тривалість бродіння 4-4,5 год при 26-28°С до кислотності 13-15 град. Підйомна сила готової виробничої закваски 25-30 хв.

При порційному замішуванні тіста порцію закваски спочатку змішують з сольовим розчином і водою, потім вносять борошно і продовжують замішування 8-10 хв.

При приготуванні тіста на великій густій заквасці від 40 до 60 % готової закваски, у перерахунку на борошно, залишають у діжі на поновлення, а решту використовують на замішування тіста. Цей спосіб забезпечує прискорене дозрівання тіста (30-60 хв) при 32-33°С. Тривалість бродіння великої густої закваски у виробничому циклі залежить від сорту борошна, температури, співвідношення стиглої закваски і живлення.

Для порційного приготування заквасок і тіста використовують тістомісильні машини марок типу А2-ХТ2-Б, А2-ХТМ або інші.

При комплексній механізації приготування густої закваски і тіста використовують бункерні агрегати. Здебільшого це бункерні агрегати И8-ХТА-6, И8-ХТА-12 або агрегати безперервної дії типу ХТР.

При використанні бункерних агрегатів Н.Ф. Гатіліна у виробничому циклі закваску із секції бункера для закваски подають через шибер у лійку шнекового дозатора і далі -- у два змішувачі для розрідження до вологості 70%.

З одного змішувача розріджену закваску насосом подають до тістомісильної машини, добавляють воду, борошно, замішують густу закваску, яка надходить у секцію заквасочного бункера для бродіння. Розріджену закваску, що знаходиться у другому змішувачі, подають до тістомісильної машини для замішування тіста. Додають воду, борошно, іншу сировину, передбачену рецептурою. Тісто надходить у секцію бункера для бродіння, а з неї -- до тістоподільної машини.

Розділ 2. Обґрунтування та вибір системи засобів автоматизації.

Вимірювання температури термометрами опору відноситься до контактних методів і ґрунтується на властивості провідників (металів) та напівпровідників змінювати свій електричний опір R в залежності від зміни їхньої температури t.

Така властивість металів характеризується температурним коефіцієнтом б опору (ТКО), який визначається як відношення приросту опору провідника, що виготовлений із цього металу, до приросту температури, що привела до його нагрівання і змінила його електричний опір, та опору провідника R. В загальному вигляді ТКО при малих приростах температури визначається залежністю:

Для провідників (металів) - ТКО додатний і їхній опір зростає із зростанням температури, а перетворювачі, які виготовлені із металевого дроту називають (в загальному) терморезисторами. У напівпровідників навпаки - ТКО від'ємний і їхній опір електричному струму падає із ростом температури, а перетворювачі, що виготовлені із напівпровідникових матеріалів, називають термісторами.

В первинному вимірювальному перетворювачі температури може використовуватись будь-який терморезистор або термістор, але в якості засобів вимірювання температури, тобто, засобів з нормованими метрологічними характеристиками (НМХ), використовують термометри опору (ТО).

Найбільше поширені провідникові ТО, які виготовляють із мідного дроту (використовуються для вимірювання температури у межах від -50 до 180?С) або із платинового - для температур у межах від -260 до 650?С.

Використання пневматичних клапанів зумовлено високим рівнем небезпеки виробництва та надійності спрацювання самих клапанів.

Термометр опору Sitrans TF-2 Pt 100

Призначення приладу - індикація та контроль температури, що вимірюється на технологічній лінії за місцем, а також дистанційна передача сигналу вимірювальної інформації на відстань.

Вхід: вимірювана величина - температура в діапазоні від -50…+200?С. Вихід: уніфікований сигнал 4…20 мА по дротам живлення. Нижня (мінімум) - 23 мА та верхня межа струму (максимум) - 3,6 мА. Вихід захищений: від невірного під'єднання джерела живлення за полярністю, від перевищення напруги живлення та від короткого замикання. Характеристика перетворення - прямо пропорційна вимірюваній температурі.

Витрату вимірюємо магніто-індукційним витратоміром. Принцип дії всіх магніто-індукційних витратомірів ґрунтується на явищі, яке описується законом електромагнітної індукції Фарадея. Суть явища електромагнітної індукції і закону Фарадея полягає в тому, що під час переміщення будь-якого провідника у магнітному полі на його кінцях виникає індукована електрорушійна сила, яка пропорційна довжині провідника, швидкості переміщення магнітній індукції B та синусу кута б між магнітною індукцією та напрямком швидкості.

В індукційних витратомірах рухомим провідником є електропровідна рідина, витрати якої вимірюють. На рис. 5.1 (а) приведена узагальнена схема індукційного первинного вимірювального перетворювача витрати, де зображено електромагніт, який збуджується змінним струмом І (напругою збудження U) і який на ділянці між полюсами створює рівномірне однорідне магнітне поле з індукцією В. Розміщення обмоток збудження електромагніту показано і на рис. 5.1 (б) та рис. 5.1 (в).

В полі магніту розміщена немагнітна труба, по якій протікає вимірювана по витратам рідина з швидкістю V. Магнітна індукція В пронизує рідину вертикально відносно напрямку її потоку (sin б = sin 90= 1), і в рідині, як у рухомому провіднику, наводиться (індукується) електрорушійна сила.

а) б) в)

Рис. 5.1. Узагальнена принципова схема магніто-індукційного сенсора

Значення цієї електрорушійної сили знімається з двох точкових електродів, що розміщуються на протилежних кінцях внутрішнього діаметру немагнітної труби і зсунуті по відношенню до обмоток збудження на 90(рис. 5.1 (б) та рис. 5.1 (в).

Витрата рідини у трубопроводі, вимірювана за допомогою індукційного витратоміра, буде пропорційна ЕРС U. Сигнал первинного перетворювача індукційного витратоміра містить, крім корисної складової і є мірою витрати, трансформаторну ЕРС, що наводиться електромагнітним полем перетворювача в рухомому рідинному провіднику.

Витратомір RCD-R виробництва KOBOLD

Використовується для вимірювання та контролю витрат рідини і газів. Витратомір працює на основі добре відомого принципу «сопло Вентурі». Невелика різниця в тиску, пропорційна потоку, виникає завдяки проходженню середовища через отвір (сопло) в корпусі приладу. Діапазон вимірів: 0,5- 3,3 ... 300-2350 л холодженого середовища через отвір (сопло) в корпусі приладу.

Потенціометричний метод аналізу складу рідин досить поширений і має важливе значення під час визначання якості продукції і використовується у напрямках:

1. вимірювання концентрацій різних іонів у рідинах (іонометрія), наприклад, вимірювання кислих або лужних функцій розчину;

2. контролю окиснювально-відновного (редокс) потенціалу (редоксметрія), наприклад, визначення моменту нейтралізації розчинів при їхтитруванні.

Кислотні або лужні властивості розчинів визначається по активності в них іонів водню [Н⁺]. Суть явищ, які використовується при потенціометричних методах аналізу, визначається електролітичною дисоціацією і зв'язаною з нею теорією електродних потенціалів.

pH-метр Sipan 34

За допомогою вимірювального пристрою SIPAN 34 можна вимірювати значення рН або окислювально-відновний потенціал водних розчинів. Вимірювальний пристрій SIPAN 34 складається з:

· сенсора (вимірювальний електрод і електрод порівняння, найчастіше частіше як одностержневий вимірювальний ланцюг);

· проточною, погружной і змінної арматур;

· температурного сенсора (Pt1000 або Pt100) при вимірах рН з температурною компенсацією, і вимірювального перетворювача SIPAN 34.

Сфера застосування при вимірюванні рН поширюється на всю ширину стрічки шкали рН від рН - 0 до рН - 14.

Для вимірювання значення рН використовується ланцюг вимірювальнихелектродів (скляних електродів) і електродів порівняння. У вимірювальних електродах використовується залежність потенціалу скляній мембрани від активності водневих іонів.

На кінці скляного стрижня в більшості випадків пріплавлена ??куляста скляна мембрана в якості рН-сенсора. Ця скляна кулю заповнений буферним розчином з відомим значенням рН. У скляну кулю,який одночасно містить KCl в якості електроліту,занурені відвідні електроди Ag/AgCl.

Для вимірювання рН використовується різниця потенціалів між внутрішньою і зовнішньою поверхнею скляної мембрани. Електрод порівняння через діафрагму знаходиться в електричному контакті із середовищем вимірювання таким чином,що ланцюг струму замикається через вимірюваний розчин.

Електрод порівняння через діафрагму знаходиться велектричному контакті із середовищем вимірювання таким чином, що ланцюг струму замикається через вимірюваний розчин. Відвідна система Ag / AgCl знаходиться в KCl-електроліті, який може існувати в рідкому вигляді або пов'язаним з гелеподібною або полімерною підкладкою. Вимірювальні електроди та електроди порівняння повинні постійно мати однакову відвідну систему. Вони можуть бути також виготовлені у вигляді одно стержневого вимірювального ланцюга і встановлюватися в одному місці.

Також і температурний сенсор Pt1000 для температурної компенсації може бути інтегрований в одно стержневий вимірювальний ланцюг. Одно стержневі вимірювальні ланцюги з інтегрованим Pt1000 переважні в змінних або заглибних арматури, де є тільки одне місце для установки. Електроди порівняння з рідким електролітом через доливний отвір повинні бути заповнені KCl і при необхідності на них може бути подано надлишковий тиск.

Таблиця 2.1.

Завдання на розроблення системи автоматизації

Розділ 3. Специфікація на засоби автоматизації.

Таблиця 3.1.

Специфікація на засоби автоматизації

Висновки

В даному курсовому проекті була розроблена схема автоматичного регулювання технологічних параметрів, що в свою чергу, дає можливість проводити виробничі процеси у оптимальному технологічному режимі з оптимальним значенням параметрів.

Також проаналізували технологічний процес виробництва житнього хліба на густих заквасках, проаналізували існуючу систему автоматизації та визначили основні параметри, які контролюються, розробили схему автоматизації приготування житнього тіста на густих заквасках в бункерному агрегаті та специфікацію до даної схеми з зазначенням приладів та засобів автоматизації.

В ході курсового проекту була розроблена схема сигналізації, що дає змогу попереджувати виникнення аварійних ситуацій і не допускати наближення значень технологічних параметрів до аварійних. Дана схема передбачає можливість автоматичного регулювання параметрів.

Для досягнення оптимальних результатів роботи певного агрегату на підприємстві і використовують засоби автоматизації, що побудовані на основі мікропроцесорних технологій.

Список використаної літератури:

1. Ладанюк А.П. Оперативное управление технологическими комплексами в пищевой промышленности / А.П. Ладанюк, В.Г.Перепечаенко. - К.: Урожай, 1987. - 160 с.

2. Дробот В.І. технологія хлібопекарського виробництва : Підручник / В.І. Дробот. - К.: Логос, 2002. - 365 с.

3. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие / Под ред. А.С. Клюева.-М.: Энергия, 1989. - 388 с.

4. Хажинский М.А. Основы автоматизации процессов хлебопекарского производства : Учебник / М.А. Хажинский. - М.: Пищевая промышленность, 1971. - 360 с.

5. Півень Є.Н. Автоматизація виробничих процесів : Метод.вказівки до виконання курс.роботи / Є.Н.Півень, К.С. Архангельська. - К.: УДУХТ, 2002. - 24 с.

6. Автоматизация производственних процессов и АСУТП в пищевой промышленности /Под ред. Л.А.Широкова. - М:, 1986.

7. Ладанюк А.П., Трегуб В.Г., Ельперін І.В., Цюцюра В.Д. Автоматизація технологічних процесів і виробництв харчової промисловості. - К.: Аграрна освіта, 2001. - 221 с.

8. Рішан О.Й. Автоматизація виробничих процесів : Курс лекцій для студентів напряму 0917 «Харчова технологія та інженерія» всіх форм навчан. - К.: НУХТ, 2007. -104 с.

9. ГОСТ 21.404-85. Автоматизация технологических процессов. Условные обозначения приборов и средств автоматизации в схемах, - М:, 1987.

10. Промышленные приборы, средства автоматизации: Справочник Под ред. В.В. Черенкова. - Л., 1987.

Размещено на Allbest.ru