Автоматизация процесса гидротермической обработки зерна

Помимо загрязнения атмосферы, серьезной проблемой является загрязнение водоемов хозяйственно-бытовыми и производственными сточными водами.

На мукомольных заводах воду расходуют на обработку зерна в машинах мокрого шелушения, аппаратах и машинах для увлажнения зерна, охлаждения вальцов вальцовых станков, обработку воздуха в кондиционерах.

Сточные воды фильтруют через сита в специальных сепараторах, мокрые отходы отжимают, просушивают и используют для кормовых целей. Степень очистки воды от примесей достигает 55%. Вода выводится в канализацию для последующей очистки и обеззараживания в системе очистных сооружений сточных вод до установленных водоохраной норм.

В системе мероприятий по охране окружающей среды важное место занимает проблема отходов. В процессе подготовки зерна к помолу его очищают от различных примесей, образующих отходы различных категорий, в том числе значительное количество ценных кормовых и негодных отходов. Перспективны более эффективное использование зерна и разработка рентабельных методов утилизации отходов.

Для создания нормальных и безопасных условий труда, для сохранения здоровой окружающей, благоприятной для жизни, труда и отдыха людей, необходимо проводить мероприятия по охране окружающей среды.

Результаты обследования в нашей стране уровне загрязненности продуктов питания токсичными химическими соединениями, биологическими агентами и микроорганизмами, что связано главным образом с техногенным загрязнением окружающей, среды, с низкой агротехнической культурой и нарушением агрохимических технологий.

Пищевые продукты имеют способность аккумулировать из окружающей среды все экологически вредные вещества и концентрируют их в больших количествах.

Из окружающей среды 70 % ядов попадает в организм человека с пищей растительного и животного происхождения. С 1986 г. уровень радионуклидов в продуктах питания увеличился в 5-20 раз по сравнению с 60-ми годами. За последние 5 лет загрязнение продуктов питания нитратами и продуктами их распада возросло в 5 раз.

Даже при соблюдении всех норм внесения с почву пестицидов мы не гарантированы от получения некачественных продуктов, так как в культуры попадают не только остаточные количества препаратов, но и продукты их метаболитов, обладающих более высокой концентрацией и токсичностью. В плодах и овощах загрязнение нитратами превышает суточную дозу до 8 раз. До 10 % проб пищевых продуктов содержат тяжелые металлы и половина из них - в дозах превышающих ПДК. По отдельным видам продуктов этот показатель еще выше. Так, в 52 % исследованных образцов сливочного масла содержались токсичные вещества (медь, железо, цинк свинец и др.) выше ПДК.

Ухудшение качества животноводческого и растительного сырья по экологическим причинам изменяет технологические характеристики сырья для перерабатывающих отраслей. Вследствие этого резко снижается выход готовой продукции, увеличиваются отходы сырья, уменьшаются сроки его хранения. Так, за последние годы снизились сахаристость сахарной свеклы, масличность подсолнечника, крахмалистость картофеля, содержание белка и жира в молоке, содержание сухих веществ в овощах. Кроме того, в результате экологического воздействия, меняющих генетику, многие плодовые деревья и овощные культуры начинают продуцировать плоды и клубни неправильной формы, которые не подлежат механизированной мойке и чистке, длительному хранению. До 50 %производимого картофеля не соответствует стандарту. Из-за высокого содержания вредных веществ, попавших в заготавливаемое молоко из окружающей среды, от 20 до 50 % его непригодно для производства продуктов детского питания.

Говоря о безопасности продуктов питания, необходимо в первую очередь ставить вопрос об экологически чистом сырье для их производства. Эту проблему надо решать как на государственном уровне, так и в регионах.

До недавнего времени ограничения по содержанию вредных веществ предъявлялись только к конечному продукту - пищевым продуктам - и не распространялись на сырье, из которого они производятся. Необходимо коренным образом изменить подход к сертификации сельскохозяйственной продукции. Это глобальная задача и ее решение потребует значительного времени. Мониторинг, или система постоянных наблюдений за чистотой и уровнем загрязнения продовольственного сырья и пищевых продуктов чужеродными веществами, требует создания нормативной и методической базы, подготовки высококвалифицированных кадров специалистов-аналитиков.

Экологически безопасные продукты питания - это продукция, полученная из экологически безопасного сырья по технологиям, исключающим образование и накопление в продуктах потенциально опасных для здоровья человека химических и биологических веществ и отвечающая медико-биологическим требованиям и санитарным нормам качества продуктового сырья и пищевых продуктов. Безопасность пищевых продуктов гарантируется установлением и соблюдением регламентируемого уровня содержания любых загрязнителей.

Центральное звено системы обеспечения безопасности пищевых продуктов - организация контроля и мониторинга за их загрязнением.

Цели мониторинга:- определение исходного уровня загрязненности пищевых продуктов токсикантами и изучение вариантности этих уровней во времени - определение и подтверждение эффективности мероприятий по снижению уровня загрязнения пищевых продуктов чужеродными веществами;

- обеспечение постоянного контроля степени загрязнения пищевой продукции, не допуская превышения установленных ПДК.

Совершенствование форм системы ведомственного (сельскохозяйственного и промышленного), государственного, общественного контроля качества и безопасности сырья и пищевых продуктов, их сертификация позволят повысить качество пищевых продуктов, приблизив их уровень к требованиям мировых стандартов.

Одно из направлений деятельности по созданию безопасных продуктов питания - разработка новых наукоемких технологий производства здоровых продуктов.

4. Безопасность жизнедеятельности

Жизнедеятельность - это повседневная деятельность и отдых, способ существования человека. Безопасность жизнедеятельности - это наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой. Поэтому основная ее цель- защита человека от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение нормальных условий жизнедеятельности. Безопасность жизнедеятельности - неотъемлемая составная и общеобразовательная часть подготовки и всесторонне развитой личности. БЖД изучает и решает вопросы безопасного взаимодействия человека со средой обитания (производственная, бытовая, городская, пригородная) и вопросы защиты от негативных опасных факторов чрезвычайной ситуации. Охрана труда освещает нормативно- техническую и законодательную базу охраны труда и вопросы ее реализации на предприятии. Это система законодательных, социально- экономических, технических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность человека в процессе труда.

Производственная санитария и гигиена труда. Для обеспечения комфортных условий труда необходимо правильное взаимодействие «оператор- среда», иначе наблюдается заметное снижение работоспособности человека, возникают профессиональные заболевания. Изучением влияния условий жизни и труда на здоровье человека и разработкой мер профилактической защиты от заболеваний занимается наука- гигиена. Изучения трудовой деятельности и производственной среды занимается гигиена труда. Она разрабатывает нормативы, предупреждающие травматизм и профзаболевания. Санитария- практическое проведение в жизнь гигиенических мероприятий и требований. Они должны обеспечить здоровые условия труда, защиту окружающей среды. Оптимальный микроклимат рассчитывается для всего объема рабочего пространства, где находится рабочий. Рабочим объемом следует считать условно выделенную трехмерную зону, где рабочему приходится находиться не менее 30% рабочего времени. По физическому напряжению работы делятся на три категории: - легкие, не требующие физического напряжения; - средней тяжести - когда напряжение есть, но небольшое; -тяжелые работы, требующие, постоянного физического напряжения. При планировании работ всегда следует учитывать физическую нагрузку для работающего и не превышать установленных норм.

Таблица 8

Оптимальное давление при всех видах работы 760 мм рт. столба. Для измерения температуры используют спиртовые термометры; для определения влажности- психрометры, скорости воздуха- анемометры, атмосферного давления- барометры. Физико- химический состав воздушной среды на рабочем месте поддерживается с помощью вентиляции с подогревом. Промышленное освещение классифицируется на естественное, искусственное и комбинированное. Естественное освещение оказывает положительное действие на человека, оно делится на человека, оно делится на верхнее(свет проникает через специальные световые проемы в перекрытиях зданий) и боковое (свет проникает через окна). Комбинированное включает в себя вернее и боковое естественное освещение. Искусственное освещение осуществляется с помощью электроламп, люминесцентных ламп, различных светильников. К искусственным источникам освещения предъявляются следующие требования: электробезопасность, пажароопасность, взрывобезопасность равномерность освещения, бесшумность, минимальная пульсация освящения, отсутствие или ограничение прямого блеска.

Техника безопасности. Данный раздел безопасности жизнедеятельности изучает и осуществляет мероприятия по охране и защите от электрического тока, обеспечение безопасности систем, работающих под давлением, безопасность при работе с механическим оборудованием, вопросами земледелия. Обучение и инструктаж работников по безопасности труда на предприятии проводят руководители подразделений под контролем инженера, ответственного по охране труда, техники безопасности и производственной санитарии в соответствии с ГОСТ12.0.004-79, ОСТ46.0.126-82 «ССБТ организация обучение охране труда в сельском хозяйстве. Общие положения» и ОСТ46.0.141-83 «ССБТ Процессы производственные в сельском хозяйстве. Общие требования безопасности», которые имеются на предприятии и соблюдаются неукоснительно. Электробезопасность соблюдается по ГОСТ121019ССБТ. для того чтобы обеспечить электробезопасность на предприятии используются следующие средства: - защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом механических токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением; - зануление - преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических токоведущих частей электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением. Все производственные помещения оборудованы молниезащитными устройствами в соответствии с «Указаниями по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений (СН305-77) За неисправностями в электросетях и аппаратах следит дежурный электрик: чтобы исключить искрение, короткое замыкание, сверхдопустимый нагрев изоляционного кабеля или провода. Перед приведением в пожаробезопасное состояние электрическая сеть отключается.

Электротехническая часть мельниц включает: электроснабжение; силовое электрооборудование; искусственное освещение; заземление и защиту от статического электричества; молниезащиту; светоограждение; дистанционное автоматизированное управление и автоблокировку электродвигателей; производственную и аварийную световую и звуковую сигнализации; дистанционное измерение температуры зерна.

Основными приемниками электрической энергии на предприятиях являются двигатели (силовая нагрузка) и освещение.

Мощность электродвигателей зависит: от производительности оборудования, культуры перерабатываемого зерна, стекловидности, вида вырабатываемой продукции и ее качественных показателей, а также от состояния оборудования.

Все электродвигатели по роду тока делят на двигатели постоянного и переменного тока. По сравнению с двигателями постоянного тока асинхронные электродвигатели, работающие на переменном токе, проще, дешевле и надежнее в эксплуатации.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) производственные помещения делят на:

- сухие - с относительной влажностью не более 60%;

- влажные - от 61 до 75%;

- сырые - более 75%;

- особо сырые - близко к 100%;

- жаркие - с температурой более 30С;

- пыльные, в которых при производстве продукции выделяется технологическая пыль, проникающая внутрь машин, аппаратов.

Пожароопасные помещения разделяют (ПУЭ) по следующим классам:

П-1, в которых применяют или хранят горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 45 °С;

П-11, в которых выделяются горючая пыль или волокна, переходящие во взвешенное состояние.

Зерноочистительное отделение мельницы относят к пожароопасному классу П-11. По надежности электроснабжения основные электроприемники относятся в основном ко второй и частично к третьей категориям.

Около электродвигателей предусматривают индивидуальные и групповые кнопочные станции или пакетные выключатели для их местного управления или аварийного останова. Силовую распределительную сеть к электродвигателям выполняют небронированными кабелями с полихлорвиниловой (ПХВ) изоляцией и оболочкой, прокладываемыми на кабельных каналах. В местах возможных механических повреждений проводку выполняют в стальных трубах.

Напряжение сети рабочего и аварийного освещения принимают равным 380/220 В, а сети ремонтного освещения - 24 В переменного тока. Рабочее и аварийное освещение включают одновременно. При нарушении рабочего освещения аварийное должно обеспечивать минимальную освещенность в основных проходах для эвакуации людей. В производственных помещениях устанавливают пыленепроницаемые светильники, а во вспомогательных - светильники для нормальных помещений.

Для ремонтного освещения применяют переносные взрывозащищенные светильники с дампами, накаливания, включаемые в сеть напряжением 24 В через штепсельные розетки. Управление и защиту групповой и осветительной сети выполняют автоматическими выключателями, установленными на осветительных щитках. Защиту питающей электросети от КТП до осветительных щитков предусматривают автоматическими выключателями. Групповую распределительную сеть рабочего и аварийного освещения выполняют нёбронированным кабелем с ПХВ изоляцией и оболочкой, проложенным открыто на кабельных металлоконструкциях и частично на тросах.

Заземление и защиту от статического электричества всего электрооборудования и средств ДАУ осуществляют:

- высоковольтное оборудование и щиты КТП, распределительные

- силовые и релейные панели управления, щиты сигнализации, щитки осветительные и групповые, кнопочные станции и электродвигатели при помощи полосовой стали 20 х 4 мм;

- корпуса светильников присоединением к нулевому проводу (жиле)

- осветительной группы; стальные несущие тросы для прокладки кабелей заземлением с двух сторон при помощи полосовой стали; стальные трубы, лотки и другие металлоконструкции, на которых прокладывают провода и кабели, должны иметь непрерывное заземление при помощи полосовой стали и стальных тросиков.При подсчете мощности электродвигателя следует учитывать возможность изменения физических свойств зерна, поэтому общую потребную мощность необходимо увеличить на 10%.Потребная мощность для каждого отделения мельницы ориентировочно распределяем следующим образом:

- на подготовительное отделение - 18%;

- на размольное отделение - 77%;

- на выбойное отделение - 5%.

Охрана труда изучает актуальные вопросы производственной санитарии и травматизма, основные пожарно-технические сведения и общие правила пожарной безопасности на предприятиях пищевой промышленности, специфические особенности производства и требования безопасности при эксплуатации основного и вспомогательного технологического оборудования.

Законодательство об охране труда основывается на положениях, закрепленных Конституцией РФ, где отмечено, что государство заботится об улучшениях условий труда, его научной организации, о сокращении, а в дальнейшем и полном вытеснении тяжелого физического труда на основе комплексной механизации и автоматизации производственных процессов во всех отраслях АПК.

Планировку и устройство территории предприятия, а также расположение зданий и других объектов осуществляли в соответствии с учетом технологического процесса, техники безопасности и промышленной санитарии.

В свою очередь производительность и результаты труда во многом зависят от санитарно-гигиенических условий. На мельнице созданы все материальные и санитарно-гигиенические условия труда для работников предприятия.

Метеорологические условия в производственных помещениях (температура, влажность, давление, скорость движения воздушного потока и чистота воздуха) оказывают большое влияние на здоровье и работоспособность человека. Поэтому на мельнице созданы оптимальные микроклиматические условия.

Для оздоровления воздушной среды производственных помещений и создания нормальных условий труда на мельнице предусмотрено вентилирование воздуха.

Промышленная вентиляция - одно из самых мощных средств оздоровления условий труда, повышения его безопасности и производительности. Вентиляция создает наиболее благоприятные условия для эффективного ведения технологического процесса, улучшения качества продукции, сохранения оборудования, уменьшения расхода электроэнергии. Роль вентиляции не ограничивается только санитарно-гигиеническим значением, она имеет и большое технологическое, противопожарное и взрывобезопасное значение.

По способу перемещения воздуха различают вентиляцию естественную, когда обмен воздуха в помещении происходит вследствие разности объемных весов и давлений внутреннего и наружного воздуха или под действием ветра, и вентиляцию механическую, когда обмен воздуха в помещении осуществляется при помощи вентиляторов.

По способу организации обмена воздуха вентиляцию подразделяют на общую и местную. Общая вентиляция обеспечивает санитарно-гигиенические нормы при обмене воздуха во всем объеме помещения. Местная вентиляция предназначена для удаления пыли и вредных выделений непосредственно у мест образования и для удаления влаги, избыточного количества тепла и создания разрежения в защитных кожухах машин.

На предприятиях по переработке зерна многие производственные процессы (очистка, измельчение, шелушение зерна), связанные с применением машин с быстровращающимися и колеблющимися рабочими органами, сопровождаются шумом и вибрацией, уровень которых превышает нормы, что отрицательно будет сказываться на здоровье работников и производительности труда. Поэтому на мельнице для уменьшения вредных вибраций в машинах с колебательным движением рабочих органов применяем сдвоенные рабочие органы, колеблющиеся навстречу друг к другу и взаимно уравновешивающиеся. Машины, вызывающие колебания, устанавливаем на амортизаторах, виброизолированных от конструкций зданий. Всасывающие и выхлопные воздухопроводы с вентиляторами соединяем гибкими патрубками.

Немаловажную роль в организации работы человека имеет освещение производственных помещений. На мельнице освещение производственных помещений обеспечивает достаточную и равномерную освещенность рабочих мест и безопасность труда. Также на предприятии предусмотрено аварийное освещение.

Для защиты рабочего от неблагоприятных воздействий внешней среды (механических, химических и термических) на предприятии применяют средства индивидуальной защиты - спецодежду, спецобувь, предохранительные приспособления.

Анализ опасных зон по взрыво- и пожароопасности на предприятии и инженерные предложения по их локализации

Персональная ответственность за пожарную безопасность на предприятии возлагается на его руководителя, а на производственных участках, в цехах - на мастеров и начальников цехов. Инструкция по технике безопасности при обслуживании эксплуатации оборудования.

Опасная зона у сепараторов с возвратно-поступательным движением ситового кузова - это привод эксцентрикового колебателя, аспирационных и питающих шнеков. Ситовые рамы во время работы не должны самопроизвольно выпадать или перемещаться в пазах.

Их надежно закрепляют специальными приспособлениями, устанавливаемыми с боковых сторон, и болтовыми соединениями с передней и задней сторон.

Перед пуском сепаратора необходимо убедиться в уравновешенности кузовов, отсутствии стуков и повышенной вибрации.

Согласно действующей технике безопасности при внутреннем осмотре машин, находящемся в длительном выключении или неисправном состоянии снимают приводные ремни, отключают от электрической сети, а около места пуска оборудования вывешивают плакат "Оборудование неисправно" и др.

При возникновении пожароопасной ситуации в производственном помещении технологическое, транспортное, вентиляционное и аспирационные установки подлежат немедленному выключению.

Не допускается работа машин, при неисправной вентиляции в виду выделения пыли, а также с открытыми люками, крышками или дверками.

5. Экономический раздел

В таблице 9 оценена полная стоимость нижнего уровня.

Таблица 9. Общая стоимость приборной конфигурации нижнего уровня

В таблице 10 представлена стоимость верхнего и среднего уровней.

Таблица 10. Общая стоимость среднего и верхнего уровней

Итого получаем, что общая стоимость составляет 17301,2 € или 43010783,2 сум по курсу ЦБ РУз от 23.05.12.

Заключение

В данной ВКР была разработана система автоматизированного управления технологической линии ГТО зерна. В результате были получены структурная, функциональная схемы, электрические принципиальные схемы цепей управления и силовых цепей, также был произведен расчет и выбор сечения силового кабеля и выбрана пускорегулирующая аппаратура.

Пускорегулирующая аппаратура подобрана в соответствии с категорией помещений зерноочистительного отделения мельницы, в котором расположена линия ГТО зерна.

Список литературы

1. Карпов Ф.Ф., Козлов В.Н. Справочник по расчету проводов и кабелей - Москва, 1969 г.

2. Арнополин А.Г., Шевченко Н.Ф. Взрывозащищенная пускорегулирующая аппаратура и аппаратура управления” - Москва, 1970 г.

3. Артимович П.В. Автоматизация производственных процессов на хлебоприемных и зерноперерабатывающих предприятиях. М., «Колос», 1973.

4. Птушкин А.Т. Автоматизация производственных процессов в отрасли хранения и переработки зерна. - 1985.

5. Мартыненко И.И. Проектирование систем автоматики. - 1990 г.

6. Демский А.Б. и др. Справочник по оборудованию зерноперерабатывающих предприятий. М.”Колос”, 1970, 432 с.

7. Демский А.Б. и др. Оборудование для производства муки и крупы. М.Агропромиздат, 1990.

8. Соколов А.Я и др. Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработки зерна. М. “Колос”, 1984.

9. Соколов А.Я. и др. Основы расчета и конструирования машин и автоматов пищевых производств. М. Машиностроение, 1969.

10. Трисвятский Н.А. и др. Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов. М. Агропромиздат, 1991.

11. Егоров Г.А. Технология муки, крупы и комбикормов. М. “Колос”, 1984, 376 с.

12. Егоров Г.А. Технология и оборудование мукомольно-крупяного и комбикормового производства. М. “Колос”, 1979, 368 с.

13. Демский А.Б. и др. Комплексное оборудование мукомольных заводов. М. Агропромиздат, 1985, 216 с.

14. Цециновский В.Н., Птушкин Г.Е. Технологическое оборудование зерноперерабатывающих предприятий. М. “Колос”, 1976, 368 с. Правила организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах.(часть 1 и 2) М. Роскомхлебопродукт 1991 53; 75 с.

15. Личко И.М Технология переработки продукции растениеводства. Под - ред. М. Колос 2000. 552с.

16. Беркутова Н.С, Швецова И.А Технологичесие свойства пшеницы и качество продуктов переработки. М Колос 1984 -243 с.

17. Клеев И.А. Значение температуры при хранение зерна. М., 3аготиздат, 1947

18. Кншинидев М.И. Биохимия пшеницы. М., - Л., Сельхозисз, 1951

19. Козьмина Е.П., Бутман Л.А., Ильина В.Н, Наумова А.Т., Некоторые новые данные о промежуточном и прикрепленном белке эндосперма пшеницы. "Труды ВНИИЗ" 1959, вып. 36,30.

20. Кретович В.А. Физико-биохимические основы хранения зерна. М., Изд. АН. СССР 1945.

21. Лыков А.В. Явление переноса в капиллярно-пористых телах. М.,-Л., ГИТТЛ, 1954 г.

22. Лыков А.В. Теория сушки. М., "Энергия", 1968,Любарский Л.Н. Рожь "Хлебоиздат" 1957 г.

23. Тетренко Т.П. Технологическое значение структуры пшеничного зерна. - "Известия вузов, пищевая технология", 1968, №4.

24. Пригожин И., Дерей Р. Химическая термодинамика. Новосибирск, "Наука". 1966 г.

25. Мерко И.Т. Технология мукомольного и крупяного производства. М. Агропромиздат, 1985, 288 с.

26. Гаметский Р.Р. Оборудование зерноперерабатывающих предприятий. М. Агропромиздат, 1990, 271

27. Романов А.И., Тихомиров Е.П. Практикум по оборудованию предприятий по хранению и переработке зерна. М. “Колос”, 1981, 145 с.

28. Гамецкий Р.Р., Рудай Т.З. Оборудование зерноперерабатывающих предприятий. М. “Колос”, 1978 - 10 шт.

29. Конарев Ф.М., Пережогин Н.В и др. Охрана труда. Агропромиздат, 1988.

30. Бутковский В.А. Мукомольное производство. М. “Колос”, 1993 Бутковский В.А, Мерко А.И, Мельников Е.М. Технология зерноперерабатывающих производств. М Иптограф сервис, 1999 с-472.

31. Егоров Т.А. Малая мельница, устройство, технология, качество муки. Практическое руководство. М., 1998. Александров К.Г. Анатомия растений М.,: "Высшая школа" 1996,

32. Белов С.В. и др. Беркутова Н.С. Влияние гидротермической обработки на микроструктуру и технологические свойства пшеницы. - Мукомольно-элеваторная промышленность"; 1964, №9.

Размещено на Allbest.ru