Автоматизация молочного блока на 6 тонн

№	Обозначение	Наименование
1	КП2 – 09Э – 19 – ЗД1	Задание
2	КП2 – 09Э – 19 – ПЗ2	Пояснительная записка
3	КП2 – 09Э – 19 – ГМ3	Принципиальная схема
4	КП2 – 09Э – 19 – ГМ4	Щит управления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

1.Введение…………………………………………………………………………………………….  4                                                                                                                                        

2.Исходные данные………………………………………………………………………………  6                                                                                             

3.Выбор объекта автоматизации………………………………………………………….  9                                                                     

4.Техническая характеристика………………………………………………………………  10                                                                         

5.Описание технологической схемы…………………………………………………….  11                                                                 

6.Описание принципиальной схемы…………………………………………………….  14 

7.Выбор пусковой и защитной аппаратуры………………………………………….  15

8.Разработка щита управления…………………………………………………………….  18

9.Экономическая эффективность………………………………………………………….  19

10.Техника безопасности и охрана труда…………………………………………….  22

11.Заключение………………………………………………………………………………………  23

12.Список литературы…………………………………………………………………………..  24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Введение

  Автоматизация производства – это процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Введение автоматизации на производстве позволяет значительно повысить производительность труда и качество выпускаемой продукции, сократить долю рабочих, занятых в различных сферах производства.

  Автоматизация — одно из направлений научно-технического прогресса, использующее саморегулирующие технические средства и математические методы  с целью освобождения человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов, изделий или информации, либо существенного уменьшения степени этого участия или трудоёмкости выполняемых операций.

В России созданы крупные  специализированные животноводческие комплексы, птицефабрики, зверофермы, тепличные комбинаты, где производство основано на промышленной основе, что  позволяет в полной мере использовать современные технические средства автоматики. Например, на современных  птицефабриках для вывода цыплят, утят и другой птицы применяются  полностью автоматизированные инкубаторы, где автоматически поддерживаются постоянная температура и влажность  воздуха и через определенные промежутки времени специальным  механизмом яйца переворачиваются с  боку на бок. Птичники оборудуют автоматическими  установками искусственного освещения, которые продлевают световой день. Дополнительное освещение включается осенью и зимой до рассвета, днем при пасмурной погоде и вечером, когда естественного освещения  слишком мало.

На животноводческих фермах оборудованы автоматизированные поточные линии доения коров и первичной  обработки молока, приготовления  и раздачи кормов. В животноводческих помещениях автоматически обеспечивается оптимальный микроклимат. На большинстве  животноводческих ферм полностью автоматизированы системы водоснабжения, вентиляции и отопления помещений.

Использование автоматизированных систем вентиляции в овоще- и плодохранилищах  позволяет резко уменьшить потери сельскохозяйственной продукции при  хранении. Комплексные автоматические агрегаты и линии, которыми оснащены современные предприятия по первичной  переработке скоропортящихся сельскохозяйственных продуктов, значительно сокращают  потери, лучше сохраняют качество вырабатываемых продуктов питания.

В теплицах с искусственным  климатом в наших северных районах  круглый год выращивают овощи, цветы  и даже фрукты. При этом температура  и влажность воздуха и почвы в теплицах поддерживаются на постоянном уровне с помощью автоматических компьютеризированных установок искусственного климата. Вентиляция и дополнительное освещение включаются так же автоматически, обеспечивая растениям оптимальный световой режим и чистоту воздуха. Многие теплицы в России оборудованы автоматическими дождевальными установками.

Большое значение для сельского  хозяйства, как и для другой отрасли, имеет постоянное снабжение электроэнергией. В районах, удаленных от линий  электропередачи, электроэнергия производится местными, гидроэлектрическими, дизель-электрическими и др. станциями. Такие электростанции, как правило, полностью автоматизированы, т. е. пуск и остановка первичных  двигателей, регулировка напряжения в сети, подача топлива, защита от коротких замыканий осуществляются автоматически  по заданной программе или по сигналам дистанционного управления.

Многие системы водоснабжения  на горных и отдаленных пастбищах, обеспечивающие подачу глубинной воды на поверхность  с помощью глубинных насосов, приводимых в действие ветряными  двигателями, также автоматизированы. 
 
В работе электрических сетей, систем водоснабжения и орошения большую роль играет телемеханика, позволяющая управлять работой машин на расстоянии. С помощью компьютеров один человек - диспетчер - может, например, не выходя из помещения, включать и выключать все дождевальные установки на сельскохозяйственных полях все одновременно или каждую отдельно, как того требует ситуация; регулировать подачу воды в каналы орошения; менять режим работы установок искусственного климата в теплицах и помещениях животноводческих ферм; включать и отключать отдельные линии в сетях электроснабжения; регулировать вентиляцию и тепловой режим овощехранилищ. 
 
Автоматизация отдельных процессов, а затем и комплексная автоматизация всего производства с применением автоматизированных систем управления (АСУ) - одно из основных направлений научно-технического прогресса в области сельского хозяйства.

 

 

 

 

 

 

 

2.Исходные  данные

  Обслуживающий персонал молочного  блока работает в одну смену  в два цикла. Лаборант молочного  блока производит учет поступающего  молока с помощью счетчика  молока.

  Оператор следит за технологическими  процессами первичной обработки  молока, а так же промывает  оборудование после очередного  цикла.

  Слесарь следит за исправностью  работы оборудования, а также  ремонтирует его.

  Кроме моей установки на  комплексе есть следующие оборудования:

- насос молочный 36-1 Ц-18-12

- охладитель ДПФ -1-300

- два резервуара для хранения  молока

- центрифуга ЦЛМП - 24

- две вытяжные установки   “Климат 45”

- установка для мойки ДТ-ОМГ

- приточный вентилятор

- нагреватель

- заслонки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План помещения

 

 

 

 

Характеристика  помещений

Номер По порядку	Наименование
1	Доильный зал
2	Вакуум – насосная
3	Молочная
4	Помещение молочных и дезинфицирующих
5	Помещение для приводов кормораздатчиков
6	Преддоильная площадка
7	Последоильный проход
8	Молочная
9	Компрессорная
10	Комната персонала
11	Венткамера
12	Электрощитовая
13	Преддоильный проход
14	Служебный проход
15	Коридор
16	Санузел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Выбор  объекта автоматизации

  Первичная обработка молока  необходима для сохранения его  пищевой и технологической ценности. В технологические линии первичной  обработки молока входят устройства  для охлаждения, пастеризации и  очистки. После первичной обработки  и недлительного хранения молока  транспортируют к местам потребления.

  Известно, что свежевыдоенное  молоко имеет температуру около 36°С. Если его не охлаждают сразу же после дойки, то его кислотность увеличивается и оно теряет свои ценные свойства. Молоко охлаждают водой, а воду холодильными установками.

  Молочный блок предназначен  для сбора молока, первичной обработки,  охлаждения и кратковременного  хранения.

  Необходимо выбрать установку  для охлаждения 3400 литров молока  от температуры 36°С до 5°С в течение 3-4 часов.

  Холодильная мощность определяют  в зависимости от требуемого  количества холода на охлаждения  молока и времени его охлаждения.

  Рхол = К*m*с*(Тн – Тк) / 3600*Т

К – коэффициент учитывающий потери

m – масса охладительного молока

с – удельная теплоемкость молока в интервале температур от 5°С до 36°С

Тн – начальная температура молока

Тк – конечная температура молока

Т – время охлаждение молока.

Рхол = 1.2*3400*3*9*(36-5) / 3600*4 = 34.3 кВт

  Мощность холодильной установки  должна быть: Руст >= Рхол.

  По этой мощности подходит  водо-охлаждающая установка АВ-30.

 

 

4. Техническая характеристика

№	Показатель	АВ-30
1	Тип и марка компрессора	Сальник ФВ-20
2	Холодопроизводительность	35 кВт
3	Расход воды	9 м³ /ч
4	Потребляемая мощность	18 кВт
5	Количество фреона в установке	25 кг
6	Масса установки	1610 кг
7	Габаритные размеры	1510х1880х1920
8	Общая занимаемая площадь	4.2 кв.м
9	Хладагент	Фреон-12
10	Подача хладоносителя насосами	10 м³ /ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Описание технологической схемы

  Водо-охлаждающая установка АВ-30, состоит из компрессора 1, воздушного конденсатора 14, ресивера 15, испарителя 8, осушителя-фильтра 5, теплообменника 4, центробежного насоса 7, терморегулирующего вентиля 6, шкафа управления и приборов автоматического управления. Поршневой компрессор вертикального исполнения ФВ-20 предназначен для сжатия газообразного хладона и подачи его в конденсатор 14, где он охлаждается и конденсируется вследствие теплообмена с охлаждающей водой, которая подается из водопровода или из градирни 11 (при наличии в установке системы оборотного водоснабжения).

  Конденсатор 14 кожухо-трубного типа представляет собой горизонтальный аппарат с накатанными теплообменными трубками. Его корпус и торцовые крышки обеспечивают внутри последних многоходовое протекание хладоносителя (охлаждающей воды). В межтрубном пространстве за счет теплообмена с хладоносителем холодильный агент (хладон) охлаждается и конденсируется, переходя из газообразного состояния (пар) в жидкость. Охлаждение циркулирующей воды за счет испарения ее при разбрызгивании на выходе конденсатора происходит в градирне 11. Жидкий хладон из конденсатора направляется в ресивер 15, который в поточной линии служит регулирующей емкостью и обеспечивает сглаживание его пульсаций. Вместимость ресивера достаточна для размещения в нем всего количества (20 л) заправленного холодильного агента. Конструктивно он выполнен в виде несущей рамы, на которой агрегатируется все оборудование установки АВ-30. На выходе хладона из ресивера установлен запорный вентиль.

  Осушитель-фильтр 5 предназначен для очистки потока жидкого хладона от грязи и освобождения от влаги. Внутри его размещены фильтрующий элемент цилиндрической формы и патрон, заполненный силикагелем (SiO). Последний представляет собой микропористое тело, получаемое путем прокаливания гелия и поликремниевой кислоты. Он выступает как активный адсорбент, поглощающий влагу, и применяется для осушки, очистки хладона и других жидкостей, после которых жидкий хладон проходит через регенеративный теплообменник 4 кожух-змеевикового типа. В нем происходит теплообмен между жидким хладоном, движущимся внутри змеевика, и парообразным, поступающим из испарителя 8, который омывает наружную поверхность змеевика. 
  В результате регенеративного теплообмена жидкий хладон в замкнутой системе внутри змеевика переохлаждается, а парообразный в баке теплообменника — перегревается. Пройдя теплообменник 4, он поступает к терморегулирующему вентилю 6, при прохождении которого происходит дросселирование со снижением давления, в результате чего образуется парожидкостная смесь. Последняя далее поступает в испаритель 8, где она кипит, отбирая теплоту от хладоносителя, орошающего испаритель. Образующиеся при этом пары хладона из испарителя 8 отсасываются компрессором, и холодильный цикл повторяется. Циркуляция хладоносителя осуществляется центробежным насосом 7 консольного типа через водяной фильтр 12, установленный на входе испарителя. 
  Испаритель установки оросительный, змеевиковый. Он выполнен из медных труб диаметром 36 мм и толщиной стенки 1,5 мм. Подача хладона в испаритель после терморегулирующего вентиля 6 через распределитель осуществляется снизу (в три захода), а отвод парообразного хладона производится сверху через коллектор. 
  Охлажденная вода (хладоноситель) из охладителя молока 10 поступает на испаритель сверху через отверстия в оросительном кольце, выполненном из трубы в форме витка того же диаметра, что и змеевик испарителя. Бак 9, в котором он размещен, состоит из стальной обечайки, глухого нижнего днища и съемной верхней крышки. Наружная поверхность бака изолирована.           Хладоноситель с пониженной температурой стекает в нижнюю часть бака вместимостью около 325 л, откуда насосом подается в охладитель молока 10 типа АДМ-13 (проточный) или ТОВ-2 (емкостный). Приборы контроля автоматики, обеспечивающей защиту и регулировку (кроме терморегулирующего вентиля), расположены на приборном щите, размещенном на передней стороне установки.