Автоматизация

Задание на курсовое проектирование

Составить функциональную схему автоматизации этого участка  технологического процесса. При этом обеспечить поддержание заданного температурного режима при колебаниях давления пара и температуры сырого молока.

 Обеспечить блокирование: недопастеризованного молока, подачи пара при отсутствии подачи молока, работы пастеризатора в баке I и наполнение танка IV. Обеспечить операторское управление электродвигателями и подачей пара и молока.

Рис.1

Описание технологического процесса к рисунку 1.

Сырое молоко поступает  в приёмный бак I и насосом II подаётся в секции трубчатого пастеризатора III, где нагревается паром до температуры 85⁰С. Недопастеризованное молоко должно возвращаться в приёмный бак I. Пастеризованное молоко направляется в танк хранения IV.

 

 

 

 

 

1. Технологическая часть.

Пастеризация осуществляется при температурах ниже точки кипения  молока (от 65 до 95 град. С). Выбор температурно-временных комбинаций режима пастеризации зависит от вида вырабатываемого продукта и применяемого оборудования, обеспечивающих требуемый бактерицидный эффект (не менее 99,98 %), и должен быть направлен на максимальное сохранение первоначальных свойств молока, его пищевой и биологической ценности.

Цели пастеризации следующие:

— уничтожение патогенной микрофлоры, получение продукта, безопасного для потребителя в санитарно-гигиеническом отношении;

— снижение общей бактериальной  обсемененности, разрушение ферментов  сырого молока, вызывающих порчу пастеризованного молока, снижение его стойкости в хранении;

— направленное изменение  физико-химических свойств молока для  получения заданных свойств готового продукта, в частности органолептических свойств, вязкости, плотности сгустка и т. д.

Основным критерием  надежности пастеризации является режим  термической обработки, при котором  обеспечивается гибель наиболее стойкого из патогенных микроорганизмов — туберкулезной палочки (температурный оптимум — 65 град. С). Косвенным показателем эффективности пастеризации является разрушение в молоке фермента фосфатазы, имеющего температурный оптимум несколько выше, чем туберкулезной палочки, поэтому считают, что, если в молоке в результате пастеризации разрушена фосфатаза, уничтожены и болезнетворные патогенные микроорганизмы (в частности туберкулезная палочка).

Эффективность пастеризации (в %) выражается отношением количества уничтоженных клеток к содержанию бактериальных клеток в исходном сыром молоке.

Эффективность уничтожения  в молоке остальных микроорганизмов зависит от режимов пастеризации, а также от первоначальной обсемененности сырого молока. Чем больше в исходном молоке сапрофитов, тем ниже эффективность пастеризации молока.

Эффективность пастеризации молока, хранившегося в течение продолжительного времени, особенно при повышенных температурах, всегда ниже, чем свежего охлажденного, так как при хранении развиваются микроорганизмы кишечного происхождения, более стойкие к температурным воздействиям.

Остаточная микрофлора молока состоит в основном из термофильных стрептококков, микрококков, стрептококков кишечного происхождения, споровых палочек. Оптимальной температурой пастеризации сырого молока, полученного от благополучных в санитарно-ветеринарном отношении хозяйств, является 72 град. С с выдержкой 15–45 с. При сильном обсеменении молока посторонней микрофлорой режимы пастеризации молока поднимают до 75–77 град. С с выдержкой 15–35 с.

В промышленности принят режим 75–76 град. С с выдержкой 15–20 с, который обеспечивает гигиеническую надежность, уничтожение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, сохранение пищевой и биологической ценности молока, его защитных факторов.

Блок-схема производства молока пастеризованного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Описание схемы автоматизации  технологического процесса пастеризации молока:

Молоко через насос I поступает  в расходный бак II, где установлен кондуктометрический уравнемер. Когда уровень доходит до нижнего датчика, то сигнал по линии связи 2 поступает к электродвигателю насоса I , после чего включается подача молока в расходный бак. Достигнув верхнего уровня, электродвигатель отключается.         С расходного бака II молоко подается  через насос III в трубчатый пастеризатор IV по трубопроводу, где установлен ротаметрический  расходомер, который при отсутствии молока отключает электродвигатель насоса III и подачу пара в секции пастеризатора.

В первой и второй секции пастеризатора установлены термопары, в первой секции для измерения  входной температуры молока при  изменении которой меняется давление пара подводимой к первой секции.

Во второй секции  термопара  установлена для измерения выходной температуры пастеризуемого молока по линии связи 9 сигнал передаётся на регулятор подачи давления 6.

При нормальной подачи пастеризатора  ( t⁰ пастеризованного молока достигает 85⁰С ) молоко через трёхходовой кран поступает в сборник V, при отклонении температуры от заданной сигнал подаётся на трехходовой кран и недопастеризованное молоко направляется на повторную пастеризацию в расходный бак II.

Во избежание попадания  воздуха в установку при аварийном  снижении уровня молока в приёмном баке в нём установлены датчики уровня.

Электродвигатели насосов  подачи молока могут управляться  оператором с помощью кнопочных станций SB1 и SB2.

 

 

 

Список использованной литературы:

1. В.А.Балюбаш, Р.В.Бессонов Автоматика и автоматизация производственных процессов Методическое указание для выполнения курсового проекта студентами заочного факультета.: Ленинград 1989г.
2. Пилипенко Н.И. Процессы и аппараты: учебник / Н.И.Пилипенко, Л.Ф.Пелевина. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 336 с.
3. Лисин П.А. Современное технологическое оборудование для тепловой обработки молока и молочных продуктов. Пастеризационные установки, подогреватели, охладители, заквасочники: справочное пособие / П.А.Лисин, К.К.Полянский, Н.А.Миллер. - СПб.: ГИОРД, 2009. - 136 с.