ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7691| Title: | Тунельний пастеризатор ігристих вин |
| Authors: | Мізнік, Лариса Миколаївна Кравець, Антон Павлович |
| Keywords: | пастеризатор ігристих вин;аналіз технологічних та технічних рішень |
| Issue Date: | 19-Dec-2023 |
| Abstract: | В кваліфікаційній роботі на тему «Тунельний пастеризатор ігристих вин» всі розділи проекту виконані в повному об’ємі згідно методичних вказівок і рекомендацій. Проведено аналіз технологічних та технічних рішень процесу пастеризації, що дозволив виявити недоліки в конструкції та роботі тунельного пастеризатора пляшок ігристих вин. Проведено розрахунки, визначено необхідні значення параметрів для тунельного пастеризатора. Викладені основні вимоги до монтажу, експлуатації та ремонту обладнання. На деталь типу «Вісь» розроблено методи обробки деталі. Проведено аналіз обробки поверхонь, маршрут обробки деталі. Також розглянуті питання автоматизації, охорони праці. Графічна частина проекту розкриває будову обладнання, деталей, вузлів та їх розміри. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7691 |
| Appears in Collections: | 133 Галузеве машинобудування (Обладнання харчових, торгівельних і машинобудівних підприємств) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| КРБ Кравець.pdf Restricted Access | Пояснювальна записка виконана на аркушах формату А4 кількість сторінок – 61, таблиць – 6, літературних джерел – 15, формул – 83, креслення виконано на форматі А1 – 6 аркушів. | 1.35 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ЕЛЕКТРОННИХ ТЕХНОЛОГІЙ, АВТОТРАНСПОРТУ ТА
МАШИНОБУДУВАННЯ
КАФЕДРА ПРОЕКТУВАННЯ ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВ ТА ВЕРСТАТІВ
НОВОГО ПОКОЛІННЯ
КВАЛІВФІКАЦІЙНА РОБОТА БАКАЛАВРА
на тему: «ТУНЕЛЬНИЙ ПАСТЕРИЗАТОР ІГРИСТИХ ВИН»
Перший (бакалаврський)
(освітньо-кваліфікаційний рівень)
ГМ02.133024.000
Виконав: ЗВО 4 курсу, групи ГМ-02
спеціальності 133 – Галузеве машинобудування
(шифр і назва спеціальності)
Обладнання харчових, торгівельних і
машинобудівних підприємств
(освітня програма)
Антон Кравець
(ім’я та прізвище)
Керівник Лариса Мізнік
(ім’я та прізвище)
Рецензент Валентин Пода
(ім’я та прізвище)
Черкаси 2024
1
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ЕЛЕКТРОННИХ ТЕХНОЛОГІЙ, АВТОТРАНСПОРТУ ТА
МАШИНОБУДУВАННЯ
КАФЕДРА ПРОЕКТУВАННЯ ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВ ТА ВЕРСТАТІВ
НОВОГО ПОКОЛІННЯ
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до кваліфікаційної роботи бакалавра
на тему: «ТУНЕЛЬНИЙ ПАСТЕРИЗАТОР ІГРИСТИХ ВИН»
Перший (бакалаврський)
(освітньо-кваліфікаційний рівень)
ГМ02.133024.000 РПЗ
Виконав: ЗВО 4 курсу, групи ГМ-02
спеціальності 133 – Галузеве машинобудування
(шифр і назва спеціальності)
Обладнання харчових, торгівельних і
машинобудівних підприємств
(освітня програма)
Антон Кравець
(ім’я та прізвище)
Керівник Лариса Мізнік
(ім’я та прізвище)
Рецензент Валентин Пода
(ім’я та прізвище)
Черкаси 2024
2
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(повна назва факультету)
Кафедра проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління
(повна назва кафедри)
Освітньо-кваліфікаційний рівень бакалавр
Спеціальність 133 «Галузеве машинобудування»
Освітня програма «Обладнання харчових, торгівельних і машинобудівних
підприємств»
ЗАТВЕРДЖУЮ:
завідувач кафедри
Василь Осипенко
(підпис) (ім’я та прізвище)
« » 2024 року
ЗАВДАННЯ
на кваліфікаційну роботу бакалавра здобувачу вищої освіти
Кравець Антон Павлович
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема кваліфікаційної роботи бакалавра «Тунельний пастеризатор ігристих
вин»
Керівник кваліфікаційної роботи бакалавра Мізнік Л.М., к.т.н., доцент
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджені наказом Черкаського державного технологічного університету від «
20 » лютого 2024 року № 49/04
2.Строк подання здобувачем вищої освіти випускної роботи 31.05.24 р.
3. Вихідні дані до випускної роботи. Технічна документація, технологічні та
робочі інструкції, довідкова література.
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно
розробити). Реферат. Вступ. Зміст. 1.Конструкторський розділ. 2.Технологічний
розділ. 3.Розділ з охорони праці. Висновок. Перелік використаних джерел.
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень):
Тунельний пастеризатор А1, А1, А1. Гідравлічний привід А1. Креслення деталей
вісь, кришка підшипника, вісь, корпус, корпус А1. Маршрут обробки деталі А1.
БЖД А1.
3
6. Консультанти розділів кваліфікаційної роботи бакалавра
Підпис, дата
Ім’я та прізвище
Розділ завдання видав завдання
керівника або консультанта
прийняв
Розділ 1 Лариса Мізнік, к.т.н., доцент 15.01.24 30.05.24
Розділ 2 Лариса Мізнік, к.т.н., доцент 15.01.24 30.05.24
Розділ 3 Лариса Мізнік, к.т.н., доцент 15.01.24 30.05.24
7. Дата видачі завдання 15.01.24 р.
КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН
№ Строк
Назва етапів дипломного
з/ виконання Примітка
проекту (роботи)
п етапів КРБ
1. Розділ 1 18.03.24
2. Лист 1 29.03.24
3. Лист 2 15.04.24
4. Лист 3 29.04.24
5. Розділ 2 13.05.24
6. Лист 4,5 20.05.24
7. Розділ 3 20.05.24
8. Лист 6 27.05.24
9. Оформлення пояснювальної записки 30.05.24
Здобувач ступеня бакалавра __________ Антон Кравець
(підпис) (ім’я та прізвище)
Керівник кваліфікаційної роботи бакалавра __________ Лариса Мізнік
(підпис ) (ім’я та прізвище)
4
Зміст
Реферат 6
Abstract 7
Перелік умовних позначень, символів та скорочень 8
Вступ 9
1 Конструкторський розділ 10
1.1 Порівняльний аналіз технологічних та технічних рішень 11
пастеризації вина
Опис агрегатно-конструкторської схеми
1.2 Технологічні аспекти процесу пастеризації 13
1.3 Огляд обладнання для пастеризації ігристого вина 15
1.4 Техніко-економічне обґрунтування 26
1.5 Будова та принцип роботи пастеризатора 27
1.6 Монтаж, експлуатація та ремонт пастеризатора 31
1.6.1 Підготовка до монтажу і монтаж пастеризатора 31
1.6.2 Регулювання і наладка 33
1.6.3 Експлуатація пастеризатора 34
1.6.4 Технічне обслуговування і ремонт 35
1.7 Розрахунок елементів пастеризатора 36
1.7.1 Технологічний розрахунок 36
1.7.2 Конструктивний розрахунок 36
1.7.3 Розрахунок витрат тепла 37
1.7.4 Розрахунок витрат повітря 39
1.7.5 Розрахунок нерухомої решітки 40
2 Технологічний розділ 44
2.1 Аналіз технологічності конструкції деталі 45
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь(МОП) 46
2.3 Розробка етапів технологічного процесу виготовлення деталі 51
3 Розділ охорона праці 53
3.1 Техніка безпеки при обслуговуванні обладнання на 54
підприємстві по виробництву ігристих вин
3.2 Пожежна безпека на підприємстві по виробництву 55
ігристих вин
3.3 Санітарні умови на підприємстві по виробництву 56
ігристих вин
Висновки 60
Список використаних джерел 61
5
Реферат
В кваліфікаційній роботі на тему «Тунельний пастеризатор ігристих вин»
всі розділи проекту виконані в повному об’ємі згідно методичних вказівок і
рекомендацій.
Проведено аналіз технологічних та технічних рішень процесу пастеризації,
що дозволив виявити недоліки в конструкції та роботі тунельного пастеризатора
пляшок ігристих вин. Проведено розрахунки, визначено необхідні значення
параметрів для тунельного пастеризатора. Викладені основні вимоги до
монтажу, експлуатації та ремонту обладнання.
На деталь типу «Вісь» розроблено методи обробки деталі. Проведено
аналіз обробки поверхонь, маршрут обробки деталі.
Також розглянуті питання автоматизації, охорони праці.
Графічна частина проекту розкриває будову обладнання, деталей, вузлів
та їх розміри.
Пояснювальна записка виконана на аркушах формату А4 кількість
сторінок – 61, таблиць – 6, літературних джерел – 15, формул – 83, креслення
виконано на форматі А1 – 6 аркушів.
6
Abstract
In the qualification work on the topic "Tunnel pasteurizer of sparkling wines",
all sections of the project were completed in full according to methodological
instructions and recommendations.
The analysis of technological and technical solutions of the pasteurization
process was carried out, which allowed to identify shortcomings in the design and
operation of the tunnel pasteurizer for bottles of sparkling wines. Calculations were
carried out, the necessary values of the parameters for the tunnel pasteurizer were
determined. Basic requirements for installation, operation and repair of equipment are
outlined.
Methods of processing the part have been developed for the part of the "Axis"
type. The analysis of surface treatment, the route of detail processing was carried out.
Issues of automation and labor protection were also considered.
The graphic part of the project reveals the structure of the equipment, parts,
nodes and their sizes.
The explanatory note is made on sheets of A4 format, the number of pages is 61,
tables are 6, literary sources are 15, formulas are 83, the drawing is made on 6 sheets
of A1 format.
7
Перелік умовних позначень, символів та скорочень
Сскл – теплоємність скла;
Свина – теплоємність вина;
mвІ – маса вина;
mсклІ – маса тари;
t1, t2 – первинна і заключна температури вина на першому участку;
t /
1 , t /
2 - первинна і заключна температури скла на першому участку;
F – площина поперечного перерізу щілини;
nщ – кількість каналів;
вщ – ширина щілини;
Lщ – довжина щілини;
W – момент опору;
d – діаметр осі;
в – ширина полоси;
h – висота полоси.
8
Вступ
В Україні виноробна галузь посідає одне з важливих місць, продукція
ігристих вин користується великим попитом як в нашій країні так і закордоном.
Це важлива галузь економіки країни, яка вносить суттєвий вклад в вирішення
фінансових питань що формують державний і місцевий бюджет країни.
В економіці західноєвропейських країнах виноробна галузь посідає одне з
провідних місць, зокрема по вартості відвантаженої продукції, по кількості
працюючих, по обсягах капіталовкладень. В Україні понад 10 підприємств, які
виробляють близько 160 видів шампанських та ігристих вин. Ця продукція є
найпопулярнішою останні п'ять років на українському ринку.
В Україні виробляють шампанське підприємство Київський, Одеський і
Харківський заводи. Технології різняться, собівартість кінцевої продукції
відрізняється лише на 30-35% (пляшковим способом дорожче). Головним
експортером, якому вдається утримувати свої позиції, є Артемівський завод
шампанських вин. Шампанське найбільше експортується до Німеччини.
Для того щоб ігристе вино довше зберігалося, його відповідно обробляють,
для цього розробляють все нові методи, які б дозволили термін зберігання
продовжити. Більшість підприємств застосовують такі операції як охолодження,
стерилізація, інфрачервоне опромінення, нагрів. При безперервних технологіях
в виробництві використовують вторинну енергію або енергію теплової
рекуперації.
Більшість підприємств переоснащують своє виробництво по двом
напрямкам, це встановлення більш ефективного обладнання в відповідності до
нових вимог або модернізація застарілого обладнання.
Метод пастеризації на сьогоднішній день найбільш ефективний, який
запобігаю псуванню продукції і дає можливість зберігати як найдовше.
9
1 Конструкторський розділ
10
1.1 Порівняльний аналіз технологічних та технічних рішень
пастеризації вина
Опис агрегатно-конструкторської схеми
Виробництва ігристих вин резервуарним методом дозволяє уникнути
трудомістких технологічних операцій це ремюаж і дегоржаж, зменшити строки
виробництва і втрати готової продукції. Відсутність довгого контакту ігристого
вина з дріжджами, проведення необхідної операції фільтрування потім розливу
може знизити якість, зменшити пінистість і ігристість ігристих вин.
При виробництві ігристих вин резервуарним методом використовується ряд
устаткувань, які об'єднані комунікаціями загального виробництва..
Установка для виробництва ігристого вина в включає 6-7 апаратів для
шумування вторинного; для затримання дріжджів застосовується обладнання з
насадкою; апарат теплообміну для охолодження ігристого вина; резервуар з
встановленими насадками для витриманості охолодженого ігристого вина;
обладнання для витримки вже готових ігристих вин перед розфасовкою; ряд
трубопроводів з встановленим спеціальним запірним клапаном; для
фільтрування вина є фільтр; насосні дозатори; для культивування дріжджів
встановлені резервуари а також є резервуари для витримки експедиційного
лікерів.
Лінія з устаткуванням для придання ігристості вину працює за таким
методом. Суміш яка бродить і містить в собі 22 г/дм3: цукор, з розведеними
дріжджами в пропорції на 1 см3 розчину 2-3 млн. клітин заповнюють резервуар
встановленою насадкою. Через 2-3 доби починають заповнювати бродильні
апарати з останнього зброджуванням в якому міститься 2-3 г/дм3 цукру. До
пуску установку готують коли відбулося зброджування в першому апарату
бродіння цукру. Бродильна маса і розведенні дріжджі дозують в перший агрегат
для бродіння, минаючи камери для ліквідування газів, повне заповнення
обладнання і підвищуючи тиск до 450-500 кПа, це робиться з першого по
останній апарат, створюється протитиск в приймальній камері діоксиду вуглецю
11
на 20-30 кПа вище від концентрації шампанізованого вина СО2. Коли проведено
всю підготовку починають відкривати вентиль встановлений напередодні
теплообмінника для здійснення пуску потоку.
Видаливши кисень з купажу виноматеріалу його нагрівають 50-60°,
відбувається витримка 5-24 години, далі додають лікер, а в нього цукор в
пропорції 22 г/дм3 бродильної суміші, потім суміш охолоджується станом 10-
15°С, для відправки для вторинного шумування її фільтрують, а потім
сепарують. Для того щоб бродильну суміш направити на початок в бродильний
агрегат до неї додають дріжджову суміш в пропорції 1 моль на 3-5 млн. клітин.
Коли суміш бродить вона перекачується з одного резервуара в інший і так далі.
Проводиться вторинне шумування за температури 10-12°С, не
перевищуючи 15°С, для плавного процесу в кожному з резервуарів зброджують
однакову величину цукру, в обладнанні може зброджуватися цукру не
перевищуючи 18 г/дм3. Процес шампанізації становить 17 днів. Після всіх
процесів обробки ігристе вино (шампанське) надходить в обладнання з
насадкою, де осідають дріжджі, автолізові під час процесу ігристості
(шампанізації). Ігристе вино під час проходження через дріжджову масу
збільшується кількістю продуктів життєдіяльності і їх автолізу, а ферменти
починають прискорювати процеси ферментативності. Продукт який вступив в
контакт з дріжджами може відбуватися мінімум 36 годин, якщо процес витримки
збільшиться то і підвищиться якість готового продукту.
Після завершення вторинного шумування ігристе вино з резервуара в
якому встановлена насадка, воно потрапляє на охолодження в теплообмінник до
3-4°С, потім потрапляє термос-резервуари в яких є насадки і витримується за
встановленої температури близько 24 години. Після витриманої температури
ігристе вино потрапляє фільтрування через фільтри в ізотермічних та
ізобаричних умовах, потім до приймальних апаратів, де відбувається дозування
лікеру експедиційного. Далі готове ігристе вино витримують в апаратах
приймальних протягом 6 годин потім додатково фільтрують і направляється на
12
розлив. Розфасоване по пляшкам ігристе вино закупорюють і відправляють до
пастеризації.
Рисунок 1.1 – Установка для виробництва ігристого вина
1.2. Технологічні аспекти процесу пастеризації
Ігристі вина підпадають під вплив навколишнього середовища і можуть
кардинально змінювати свої властивості, може бути погіршення якості
продукту, псування. Вино як і інші продукти має хвороби це цвіль, окислювання,
бродіння, тартронове шумування а також і молочне, ожиріння та інші, це
відбувається за рахунок впливу мікроорганізмів, які попадають до вина та
розмножуються в підходящих умовах. Тому всі процеси направлені, щоб ігристе
вино можна було довго зберігати не втрачаючи смакових якостей і було стійким
проти патогенних мікроорганізмів.
Щоб уникнути захворювання ігристого вина це можливо уникнути
припинивши процес розвинення мікроорганізмів за рахунок нагріву до певної
температури. Процес який дозволяє пастеризувати напої, що піддаються
бродінню, запропонував дослідник Пастер, на честь його цей процес названо
пастеризація. Пастеризація винних виробів які поміщені в пляшки не дають
розвиватися мікробам, тому процес пастеризації найбільш ефективний
порівняно з іншими забезпечує стійку витримку напою, особливо якщо в його
складі є зброджені речовини які вже розчинені.
13
Необхідною умовою для успішного процесу пастеризації це обов’язкове
дотримання одиниць пастеризації, навіть у холодному елементі пляшки.
Під час нагрівання пляшки з напоєм, який нагрівається біля стінок, буде
підійматися вгору, а холодний в середній частині - направляється вниз (рис. 1.2).
Рисунок 1.2 – Конвекційний рух в наповненій пляшці (зліва – при нагріванні,
справа – при охолодженні)
Можна зробити висновок, найбільш холодна частка рідини в пляшці
знаходиться посередині центру днища. В пляшці відбувається перемішування і
одночасно вирівнювання певної температури дуже повільно, це тому що пляшки
мають товстостінне скло і передача теплопровідності гальмується.
Процес пастеризації відбувається таким чином: пляшки підігрівають до
певної температури і вона тримається поки в під дією температури не загинуть
всі мікроорганізми.
Як тільки температура підвищується то гази в рідині починають
розширятися, а це призводить до збільшення тиску і збільшення густини газу.
А от рідина не може стискатися, це значить, що під час пастеризації в
пляшці з рідиною не існує повітряного шару, а вміст пляшки все більше при
нагріванні розширюється. Починає виникати непомірний тиск який може
привести до розриву плішок. Невелике утворення газу в рідині не виключає
розриву пляшки, коркова або пластмасова пробки теж можуть не видержати
надлишкового тиску.
14
Це значить, що при пастеризації в пляшці повинно бути трохи більший
об’єм простору для газу, це запобігатиме створенню дуже великого тиску в
середині рідини пляшки.
Для утримання значення відповідного тиску потрібно враховувати вміст
простору для газу діапазоном орієнтовно 4% вмісту в пляшці. Пляшки які
розміщенні на конвеєрі, знаходяться в вертикальному стані, поступово
проходять тунелем в пастеризаторі, де відбувається одночасне нагрівання всіх
пляшок за рахунок розпилення гарячої види. Так здійснюється процес
пастеризації, а заним відбувається процес охолодження.
1.3. Огляд обладнання для пастеризації ігристого вина
Для того щоб виконати процес пастеризації ігристих вин застосовується
два види установок для пастеризації: тунельну де пляшки проходять термічну
обробку вже закупореними безпосередньо проходячи через тунель і потокова де
обробка рідини відбувається в самому потоці.
Головним у потоці процесу пастеризатора являється теплообмінник з
конструкцією пластин та трубної. Пастеризацію використовують для
продовження строку споживання для винних і пивних напоїв та інші.
Пастеризатори потокові найчастіше використовують тому, що прості в
використані та виготовленні, та дешевші відносно тунельних, але мають ряд
недоліків. Пастеризаційна труба в різних місцях має розбіжності в температурі
це погано впливаю на якість бо на виході з пастеризатора одержуємо
нерівномірний пастеризований напій.
У тунелі обробляється напій, вже розлитий в пляшки і закуп, для цього
встановлюється машина по розмиву перед пастеризатором. Такий метод
пастеризації не допускає проникнення мікроорганізмів у пляшки з напоєм. А
потоковий навпаки встановлено перед самою машиною для розливу, це не може
дати гарантію, що в процесі подальших операцій не відбудеться зараження.
15
При виробництві ігристих вин та шампанського використовують
пастеризатори дій безперервної та періодичної.
При виготовленні невеликих партій ігристих вин та шампанського
застосовують пастеризатори періодичного впливу зрошувального виду.
Пастеризатори цих типів мають декілька окремих камер до яких
завантажуються на пастеризацію пляшки в металевих ящиках в вигляді корзин,
що заходяться на етажерках в вагонетках. Етажерки подають герметично
закриваючі апарати.
В апарату відбувається нагрівання пляшок водою, встановлений
терморегулятор сприяє регулюванню температури води і заодно підтримувати
до відповідної температури. Продуктивність кожної камери становить 300-400
пляшок за одну годину.
Недоліками цих пастеризаторів є мала продуктивність, багато ручної праці
під час роботи такого обладнання.
На сьогоднішній день найчастіше застосовують більш удосконалене
обладнання неперервної дії (рис. 1.3).
Тривалість роботи пастеризаторів неперервної дії відбувається протягом
50-60 хвилин. Вплив температури при пастеризації на пляшки в основному
залежить від охолодженої температури види та швидкості руху пляшок по
конвеєру.
Рисунок 1.3 – Пастеризатор
16
Харчова промисловість використовує пастеризатори тунельного типу
непереривної дії для пастеризації відповідних продуктів зрошувальної системи
(рис.1.4, 1.5). Ці пастеризатори, за нормативами, мають вид повздовжнього -
одно-, двох- або трьох'ярусного тунелю; в них розміщенні участки нагріву
(49...85 °С), витримування часу пастеризації (72.. .75 °С) та остудження (58.. .20
°С). Розміри обладнання тобто габарити, наявність ярусів в основному залежить
в основному від продуктивності, яка становить 6000-8000 пляшок за годину.
Пастеризатор з габаритними розмірами тобто довжина 12 м і ширина 4,5 м має
продуктивність 6000 пляшок за годину.
Пастеризатори тунельного типу можуть одночасно виконувати такі
операції, це оброблення пляшок з напоями які знаходяться в тарі,
закупорювальний матеріал, усувають перспективу повторного зараження
продукту мікробами, можна регулювати продуктивність, це залежить від
кількості пляшок в пастеризаторі, теплової обробки їх, і в якій тарі знаходиться
рідина: скляна або металева.
Основним недоліком такого обладнання є велику габарити та
металоємкість, втрати продукту за рахунок бійки пляшок, вагомі збитки тепла в
зовнішнє середовище, займає великі площу та значні монтажні роботи.
Рисунок 1.4 – Пастеризатор безперервної дії зрошувального типу
17
Рисунок 1.5 – Тунельний пастеризатор
За кордоном також виготовляються пастеризатори тунельного типу
неперервної дії та значної продуктивності. Їх закупляють вітчизняні виробники і
застосовують на підприємствах по виготовленню ігристих та шампанських вин,
на цьому обладнанні ігристі вина піддається пастеризації а не контрольній
витримці.
Перевагами такого обладнання є значна продуктивність, простота та
надійність в роботі всього обладнання, порівнюючи систему ланцюгову з
гідравлічною для якої необхідно чистити мастило та фільтри, значно полегшує
процес роботи.
Недоліками такого обладнання є значне тертя системи руху пляшок, що
приводить до великих втрат енергії, це також збільшений бій пляшок, та великі
експлуатаційні затрати.
Розглянемо один з пастеризаторів Atlantico фірми Padovan (Італія) (рис. 1.6)
який складається з металевої конструкції в якій закріплено решітки в два ряди.
По решіткам рухаються пляшки зазначеної швидкості, які обприскуються водою
з встановлених форсунок 1 неоднакової температури. Вода після обприскування
потрапляє в резервуар 2, який знаходиться в нижній камері пастеризатора. В
18
камері вода нагрівається за допомогою пари і вже потім насосами 3 піднімається
до форсунок.
Продуктивність такого пастеризатора залежить від кількості 1250-20000
пляшок на годину і діаметру самих пляшок. Обробка пляшок залежить від вимог
процесу, яка відбувається 60-120 хвилин.
Цикл пастеризації розділяється на такі етапи: 1/3 – нагрівання ігристого вина
в пляшках, 1/3 – відбувається витримка процесу пастеризації при певній
температурі, 1/3 – процес охолодження.
В камері пастеризатора є два ряди решіток які забезпечують по ним рух
наповнених ігристим вином пляшок, один з рядів є рухомим, в інший не
рухливий.
Рухливий ряд, знаходиться під не рухливим, він починає підніматися до
верху одночасно піднімаючи пляшки, які знаходяться поверх цієї решітки. Для
того щоб опуститися решітка виконує поступальний хід вперед, потім
повертається до первинного положення. Пляшки за допомогою решітки тихим
ходом рухаються в середині пастеризатора.
Такі пастеризатори мають ряд переваг: висока продуктивність, система
гідравлічна допомагає регулювати швидкість згідно вимог пастеризації,
синхронізувати з діяльність всієї системи розливу, значно зменшується бій
наповнених пляшок, невеликі експлуатаційні затрати.
Існують і недоліки. В даному обладнанні встановлена система гідравлічна
яку необхідно періодично чистити від мастила, вимагає значно складних
автоматизованих процесів.
Розглянемо тунельний пастеризатор фірми «Gasquet» (Франція) який
представлено на рис. 1.7 а, б. Так як і у всіх тунельних пастеризаторах в даному
також знаходяться рухливі решітки які розміщенні в два ряди, по яким
поступово рухаються винні пляшки. Поверх них знаходяться дюзи для
зрошування. Через дюзи проходить вода певної температури потрапляючи на
пляшки а потім потрапляє в резервуар 2, потім насосом з резервуару
направляється за допомогою насосу 3 знову до дюз, і цей процес повторюється.
19
Рисунок 1.6 – Пастеризатор Atlantico фірми Padovan (Італія)
Рисунок 1.7 – Тунельний пастеризатор фірми «Gasquet» (Франція)
а - принципова схема (1 — форсунка-дюза; 2 резервуар; 3 - насос);
б - схема переміщення пляшок
Пляшки рухаються за допомогою двох рядів колосників, один ряд - рухомий,
а другий знаходиться в стані спокою. Рухомий ряд Б, який розташований
20
відповідно до положення I під нерухомого А, він піднімається тільки в
прямовисному положенні, здійснивши прохід між колосниками А піднімає
пляшки, які розташовані на них, до положення II. Потім відбувається повільний
рух колосника Б який займає стан III, оставляючи в колоснику А пляшки в стані
IV, далі пляшки з стану V переходять в стан VI і процес повторюється. Тобто
відбувається повільний рух пляшок по конвеєру. Рух колосників може
відбуватися по всякому.
Зокрема в моделі «Gasquet» (Франція) (рис. 1.8 в) колосник Б, у якого рама
рухома, сполучені перекладиною, ця рама з’єднана зі штоком гідроциліндра.
Пересувні колосники Б мають на рамі циліндри, які рухаються в напрямку
підсобної рами В, що знаходиться під пересувними колосниками. Рух рама В
відбувається при допомозі гідроциліндра і косими копірами перекочується на
роликах базових. Гідроциліндр на першому етапі здвигає уперед раму. Рама
припіднімається і стає в стан II і підхоплює пересувні колосники з
встановленими на них пляшками. В слідкуючому періоді гідроциліндр
пересувних колосників створює робочий рух, і потім вся конструкція разом з
пляшками на один поступ перекочується вперед. Далі пересувні колосники
поринатимуть в стан III і починають перекочуватись в вихідний стан для
відтворення циклу.
Рисунок 1.8 – Тунельний пастеризатор підприємства «Gasquet» (Франція)
в; г - варіанти гідравлічної системи переміщення колосників
(1 - копір; 2 - ролик; 3 - клин; 4, 5 - гідроциліндри)
21
Рисунок 1.9 – Тунельний пастеризатор
д - схема пастеризатора HP (1, 6 - вікна обстеження; 2 - конвеєр відведення
пляшок; 3 - гідромеханізм горизонтального пересування рухомих колосників; 4
- торцева опора колосників; 5 - визначальний колектор подачі води в
оприскувальній трубі; 7 - валик колосників; 8 - насос для води; 9 - бак для води;
10 - трубопровід до колектора; 11 - гідроциліндр вертикального переміщення
колосників; 12 - зрошувальні труби; 13 - колосник рухомий; 14 - колосник
нерухомий; 15 - гідронасос; 16 - вал кривошипний
Подібно працює і обладнання в пастеризаторах Okomat підприємства
«Hoistein+Kappert» (Німеччина) (рис. 1.10).
Рисунок 1.10 – Механізм пересування пляшок пастеризатора Holstein & Kappert
1 - колосниковий візок; 2 - штанга; 3 - похила площина
22
Гідравлічне обладнання системи керування приводу, швидко може
перемінювати швидкість переважно до технічних і санітарних вимог, а також і
усього напрямку роботи по фасуванню та закупорюванню пляшок. Час роботи
лінії може становити 40–120 хвилин в відповідності до вимог технологічних.
Рух колосників відокремлений від управління: по паралелі і вертикалі від
неоднакових гідроциліндрів. Таким зразком є пастеризатор HP підприємства
«Baele-Gangloff» (Франція) (рис. 1.9, д).
Рух колосників відбувається за рахунок механічного підйомника. У
пастеризаторі встановлено обладнання яке дозволяє регулювати а також
контролювати температуру часткових меж системи.
Перевагами обладнання є: висока продуктивність, легко переналагоджувати
систему руху пляшок по конвеєру в відповідності до вимог, що дозволяє
уникнути бій пляшок, невеликі затрати на експлуатацію та ремонт.
Недоліками роботи є постійна чистка гідравлічної системи від оливи.
Складна конструкція обладнання та автоматичних ходів лінії.
Є двоярусні пастеризатори, це Deluge підприємства Gasquet (Франція). Рух
пляшок в два яруси дає можливість не створювати участок охолодження для
пляшок, тому що при вході і виході з верхнього та нижнього ярусу пляшки
піддаються обприскуванням водою однакової температури. На ньому
оброблюються пляшки ємкістю 0,25-1,0 літр через який проходить 3650-70000
пляшок за час.
Однією з ознак цього тунельного пастеризатора є механізм руху. Пляшки
кладуть на участку у декілька рядів в вмонтовані касети. Щоб уникнути бій
пляшок, зроблено спеціальні перегородки на конвеєру. Під час процесу обробки
пляшки розміщенні по касетам і не відбувається зміни їх положення. При такому
спосіб відбувається рівномірний процес обробки пляшок, що призводить до
високої продуктивності. Система рухливих і не рухливих роликів дозволяє
рухатися касетам в пастеризаторі, які знаходяться паралельно один відносно
одного. Касети піднімаються за рахунок роликів які можуть переміщатися в
23
певному напрямку і перекочуватися в вихідний стан. Рух відбувається без
використання додаткових рухливих елементів. Схема руху представлено на
рис.1.11. Напрямні достатньо добре дозволяють пляшки для зрошування
направляючими теплоносіїв. Рух пляшок по пастеризатору відбувається з
урахуванням того, основний час на переміщення був щоб найменшим, а
найбільше часу витрачалося на обробку пляшок гарячою водою, тобто на
пастеризацію. Ролики які рухаються до краю тунелі, при допомозі встановленого
особливого обладнання рухаються на нижній поверх а потів у зворотному
маршруті. Під час пастеризації пляшки по тунелю рухаються в одному а поті в
зворотному напрямку, тому процес встановлення і вивантаження відбувається з
одного краю обладнання. В процесі руху пляшки обливаються водою
температура якої становить 15, 30, 48, 630С, під час цього процесу здійснюється
теплообмін між пляшкою з ігристим вином і водою. В будь якому участку, який
забезпечується роботою насоса відцентрового, відбувається граничне виділення
тепла.
Рисунок 1.11 – Схема руху роликів в пастеризаторі Deluge, А - лонжерон; В -
куліса; С - ексцентрик; 1, 2, 3, 4 - положення лонжерона
24
Пляшки низької температури що потрапляють на верхній поверх
починають підігріватися при обприскуванні відповідної температури водою, а на
нижньому поверсі охолоджуються. Такий процес виникає у всіх частинах
тунельного пастеризатора.
Рух пастеризатора відбувається за допомогою електродвигуна та за
допомогою редуктора і валу на якому встановлено кулачки, які допомагають
одночасно рухатися всім елементам механізму, тобто завантаження та
розвантаження стрічки транспортера, пристрій для руху вільних роликів. Рух
пересувних систем верхнього і нижнього поверхів розміщенні таким чином, що
їх вага рівномірно розподілена, що дозволяє зменшити втрату електроенергії.
Для того щоб обладнання працювало значно довше і менше ремонтувалося,
головний вал з кулачками повинен виконувати три оберти за хвилину. Увесь
привідний механізм розміщений на верхній частині пастеризатора це зручно для
ремонту. Під час перевантажень відбувається вимикання основного приводу за
допомогою спеціальних пристроїв, коли напруга становить 24 вольти, а на
аварійному щитку загорається лампочка. Деталі тунельного пастеризатора які
знаходяться всередині покриті шаром цинку товщиною 0,12 мм та полімерним
термічно плавкою сировиною. Базові платформи на лонжеронах, де знаходяться
ролики, мають покриття нержавіючої сталі.
Перевагами такого обладнання є висока продуктивність, застосовування
висотних пастеризаторів допомагає зекономити площу території підприємства,
значно знизити розхід води і тепла (пристрої обприскування пляшок - однакова
по всіх поверхах). Особливо є те, що значна перевага висотних пастеризаторів,
це одночасно можна обробляти різноманітні види продукту в пляшках, що вкрай
важливо для виробництва різних видів вин і шампанського, на виробництвах де
нараз розливається кілька видів вин. Подібні пастеризатори здатні працювати
одночасно в кілька ліній без з’єднання окремих видів продукції.
25
1.4 Техніко-економічне обґрунтування
Одноярусний тунельний пастеризатор неперервної дії застосовується для
обробки ігристих вин відповідною температурою, що розливається у пляшки
ємкістю 750 см3 продуктивність лінії 6000 пляшок за годину.
Така лінія застосовується на підприємстві для розливу ігристих вин. Пляшки
для розливу ігристих вин подається на фасувальну машину температура яких
становитиме до 0°С (-1°С), і при отакій температурі здійснюється фасування
продукту. Цю температуру необхідно дотримуватися щоб уникнути збитку СО2 в
продукції, є основою утворення значної піни в продукції, при якому не можливо сам
хід процесу розливу продукту в пляшки. Адже є неоднаковість температури
продукту і пляшок, що являє орієнтовно 0°С та температури довколишнього
осередку ≈15°С, то на зверхній стороні пляшки утворюється конденсат. Це заважає
наклеювати ярлики та контр ярлики. На даному підприємстві застосовується
витримка ігристих вин. З конвеєра пляшки з ігристим вином знімають і вантажать в
контейнери. Пляшки з ігристим вином розташовують горизонтально в контейнерах.
При звичайних умовах контейнери з продуктом зберігаються на складі 7 днів. Потім
пляшки оглядають і відправляють на наклеювання відповідних етикеток.
Застосування на підприємстві пастеризатора на стадії між закриттям та зверхнім
оформленням дає можливість відмовитись від витриманості ігристих вин.
Будь-яке рішення яке приводить до значних витрат грошей повинно бути
проаналізоване, при виконанні економічних розрахунків необхідно враховувати всі
відповідні закони України, що діють на сьогоднішній час, та застосовувати
новітні методи розрахунку. При незначних капітальних затратах можна домогтися
покращання визначальних техніко-економічних даних, з цього боку заходи з
запровадження стають значно привабливими. Щоб знизити втрати енергії необхідно
провести модернізацію центрального конвеєра, тобто привід ланцюга на схему з
гідравлічною системою керування допускає вповільнити втрати електроенергії.
26
На сьогоднішній день передачі (зубчасті колеса, ланцюги, зірочки, редуктори)
порівнюючи з пневматичними непродуктивні і через велике тертя відбуваються
втрати енергії, це приводить до значних експлуатаційних затрат. Схема пневматична
допускає повільно перемінювати швидкість з урахуванням технологічних вимог і
відрегулювати її з роботою усієї лінії. При цьому знижується щонайменший бій
пляшок з ігристим вином. В обладнані модернізованого пристрою
використовуються стандартизовані вироби і уніфіковані набірні одиниці та деталі.
Вироби які закупаються і застосовуються при виробництві модерного пристрою
виготовляються на машинобудівних підприємствах України.
Таким чином економічна доцільність, технічна перспектива впровадження
модерного пристрою очевидна. Економічна ефективність цієї розробки доцільна.
1.5 Будова та принцип роботи пастеризатора
Пастеризатор становить повністю автоматизоване обладнання термічної
обробки ігристих вин, розлитих в пляшки ємкістю 750 см3 (рис. 1.12).
Пляшки з ігристим вином закупорюють при температурі 30-35°С, тобто
пляшки рухаються вздовж пастеризатора і нагріваються до відповідної
температури, відбувається процес витримування а далі осушуються.
Пастеризатор застосовується для пастеризації і осушування пляшок,
корпус являється трасою для пересування пляшок з вином. Ванна 7,8 для води є
основною частиною обладнання, розташована в нижній частині і слугує для
циркуляції зрошувальної рідини системи іригації.
Корпус виготовлений у вигляді тунелю який включає три окремі частини:
завантажувальна; проміжна; вивантажувальна. Ці частини мають вид зварних
конструкцію нержавіючої листової сталі, в кожній із них розташовані ємності
для зберігання води 7,8. Для миття і ремонту труб розпилювачів 14, передбачено
люки 13 для обстеження, які розміщенні в верхньому рівні секцій, та наглядати
за функціонуванням обладнання. А от в нижніх стінках бокових частинах секцій
27
знаходяться оглядові вікна для чистки і миття пастеризатора. Завантажувальна
частина пастеризатора споряджена підвідним конвеєром 1, а от вивантажувальна
частина споряджена відвідним 5 конвеєром.
Для фільтрування води від різних домішок, встановлені накопичувальні
ємкості 1,9 на боковій частині корпусу.
Головний конвеєр тунельного пастеризатора служить для переміщення
крізь участки пастеризації і осушування пляшок з ігристим вином.
Основний транспортер закріплений в осередку корпусу і об’єднує в собі
решітки двох рядів – рухому 2 це один ряд, і нерухому 3 це другий ряд.
Решітка рухома кріпиться шарнірно до гідроциліндра 9. А гідроциліндри
прикріпленні до корпусу шарнірно.
Зрошувальна система застосовується для утворення відповідного
температурного стану в послідовності технологічних завдань. Ця система є
складовою двох насосів 17 відцентрових, трубно відвідних проводів де вода з
частини корпусу потрапляє до розпилювальних труб. Нагрівання води
відбувається при допомозі теплообмінників трубних, по яким рухається пар.
Вода яка рухається трубами нагрівається механічно і її температура
підтримується потім потрапляє до розпилювача. Зрошувальна система
схематично являється замкненою, вода потрапляє в зону зрошування і по
починає в ній циркулювати.
Рисунок 1.12 – Пастеризатор шампанського та ігристих вин
28
Вода яка подається по трубам до розпилювачів, на них прикріплено
манометри електроконтактні, які реагують на зниження допустимого тиску в
системі і при цьому виникає сигнал, на який реагує оператор. На цій же трубі
змонтовано вентиль з приводом 16 та ще електромагнітним. В пастеризатор вода
потрапляє за допомогою напірних ємностей.
Пройшовши процес теплової обробки пляшки з ігристим вином
потрапляють в межі сушки.
Процес сушки 12 застосовується для висушування верху пляшок за
рахунок примусової конвекції. Вона утворена за рахунок трьох пневматичних
каналів з очищувачами, через які повітря системи направляється на пляшки з
ігристим вином.
Трубопровід для направлення повітря оснащений манометрами, які
подають сигнал коли починає знижуватися тиск порівняно з допустимою
величиною.
Коли процес сушки закінчується пляшки потрапляють з основного
транспортера на вивідний транспортер який виходить з пастеризатора.
Робота пастеризатора. Пляшки з ігристим вином потрапляють на
конвеєр підвідний, з лінії транспортера, і перекочує їх на основний транспортер
пастеризатора. Пляшки рухаються в пастеризаторі за допомогою двох рядів
решіток, один з цих рядів рухомий, а інший не рухомий. Ряд який рухається б,
знаходиться в стані 1 під рядом а який не рухомий, підіймається вверх і,
проходить просвіти решітки а підіймає пляшки, які знаходяться на самій решітці
а стану 2. Потім решітка б виконує повільний рух вперед в стан 3 та
спрямовується вниз, пляшки залишаються на решітці а в стані 4, далі
повертаються у первинний стан 5. Отже пляшки з вином повільно
перекочуватимуться в пастеризаторі (рис.1.13).
29
Рисунок 1.13 Система переміщення пляшок пастеризатора
Пляшки з вином в пастеризаторі рухаються вздовж температурні зони.
Пляшки з ігристим вином підігріваються до встановленої температури 17-18 °С
в головній температурній зоні. В наступній зоні температури здійснюється
підігрівання пляшок до температури 30-32°С і витримуються при такій
температурі на протязі відповідного часу. В головній і наступній температурній
зонах температура води для зрошування підтримується автоматично в вказаних
зонах. Час який необхідний для зрошування пляшок в вказаних зонах становить
15 хвилин. Для висушування верхньої частини пляшки здійснюється на
останньому участку пастеризатора. При виїзді пляшок з пастеризатора їх
температура є 20-25°С. Суцільний час пересування пляшок крізь зони становить
20 хвилин.
Час який необхідний для перебування пляшок в тунельному пастеризаторі
відбувається за рахунок регулювання руху швидкості штоку циліндра.
Для рівномірного зрошування пляшок, вода насосною установкою
направляється в пристрої розпилювання, за рахунок чого утворюється
обприскування. Вода підігрівається і підтримує відповідну температуру
автоматично за допомогою теплообмінників трубних. Розпилювальні труби
однією стороною вставляють в отвори стінок корпусу в середині з права, а з
переходової сторони труби закріплюються гвинтами. Щільність в з’єднаннях
труб з корпусом і заглушкою відбувається за рахунок гумових ущільнюючих
прокладок.
Заміна основного транспортера, тобто приводу тягового ланцюга на схему
управління з гідравлічною системою позволяє уменшити втрати енергоресурсів.
30
Передачі механічні системи (зубчасті колеса, ланцюги, зірочки,
редуктори) у зіставленні з пневматичною є неефективна і потребує через здорове
тертя значні втрати енергоресурсів, це пов’язано з великими витратами на
експлуатацію. Пневматична схема допускає швидко перемінювати швидкість у
з урахуванням технологічних вимогами і урегулювати з діяльністю усієї лінії
(розливу та закупорювання). При такій роботі тунельного пастеризатора втрати
пляшок мінімальні.
1.6 Монтаж, експлуатація та ремонт пастеризатора
1.6.1 Підготовка до монтажу і монтаж пастеризатора
Всі види робіт та монтаж повинні виконуватися у відповідності з ГОСТ
24444-87 і «Будівельними нормами і правилами» СНіП 111-31-78.
На початку виконання монтажу пастеризатор розгриметизовують,
очищують від допустимих забруднень та очищають антикорозійне покриття і
відмивають. Звіряють комплектацію пастеризатора.
Переміщення запакованого обладнання зі складу до місця установки, та
встановлення секцій корпусу на місце монтажу виконувати з допомогою кранів
і автокар. Здійснити верхнє обстеження, перевірити обладнання на відповідність
деталей і складальних одиниць.
Для збирання і установки тунельного пастеризатора варто підготувати
територію під площадку з підведеною до неї системою каналізації для виведення
використаної води. Ділянку під встановлення пастеризатора необхідно здійснити
з покатом в бік каналізаційних люків.
Обладнання розташовують в цеху так, щоб лишились необхідні по довжині
і ширині проміжки, а також територія для обслуговування обладнання не менше
2 м. Висота даху приміщення має бути значно вище висоти пастеризатора не
нижче, ніж на 2 м. Обладнання розміщають ближче до вікон для хорошого
освітлення робочих місць.
31
Монтаж обладнання а особливо корпусу тунельного пастеризатора
необхідно розпочинати з механізмів завантаження. Встановлюють секцію на
місце монтажу за рівнем, приймаючи горизонтальну площину направляючих для
ланцюгів головного конвеєра за базу.
Установлюють перехідну секцію пастеризатора біля завантажувальної
секції. На поверхню фланців наносять пласт герлопласту не більше 2-3 мм.
Установляють проміжну секцію по рівню в відповідності з попередніми.
Розміщають теплообмінники, насоси і трубопроводи згідно з кресленнями.
Розміщення секції їх вигрузка здійснюється подібно попереднім секціям.
Як тільки тунельний пастеризатор буде зібрано його наповнюють водою і
перевіряють герметичність з’єднань.
Монтують щит керування, з урахуванням, щоб перед фасадом щита було
достатньо вільного місця шириною близько 1,5 м, а з задньої і бокової стіни – не
менше 0,8 м; контрольно-вимірювальне пристосування, під’єднують до щита
керування, клапанів, електричних двигунів. Щити управління приєднують до
розподільного щита підприємства.
Відбувається встановлення носіїв, рух ланцюгів виконується включанням
приводу основного конвеєра.
Розміщають підвідний і відвідний конвеєри. Під’єднають електричне
обладнання транспортера і звіряють правильність маршруту руху електричного
двигунів приводу.
Потім необхідно з’єднати електричні комунікації, виконати під’єднання
пастеризатора до пневматичної мережі цеху. Виконують заземлення елементів
автомата, підключають електричне живлення до першого силового щита цеху.
Потім виконується підведення води до пастеризатора від магістралі цеху.
В ємності пастеризатора подають водою і короткими вмиканням насосів
звіряють правильність руху потоку та їх обертання.
32
1.6.2 Регулювання і наладка
Перед пуском пастеризатора потрібно перевірити справність всіх
механізмів, електричної проводки і метало рукавів, що захищають кабель від
пошкоджень; наявність заземлення; затяжку всіх болтових з’єднань; наявність
змащення в підшипниках та інше.
Після перевірки наповнюють ємності пастеризатора рідиною каустичної
соди з невисокою концентрацією 0,03-0,05 кг/м3 і нагрівають розчин до
температури 60-65°С, включаються насоси. Включають привід основного
конвеєра. Пастеризатор потрібно щоб пропрацювати в отакому режимі 2 зміни,
після чого необхідно вилити миючий розчин і прополоскати пастеризатор. При
необхідності виконують очищення пастеризатора нагрітим спеціальним
розчином ще 1-2 рази, до того часу поки внутрішні конструкції корпусу, решітки,
носії не звільняться від забруднень, що потрапили на них при складанні,
транспортуванні і монтажі. Наповнюють баки пастеризатора чистою водою.
Акуратно зняти розпилювальні труби і дбайливо їх вимити, після чого
поставити їх на місце. Налагодити і перевірити надійність роботи блокуючого
завершального вимикача. Випробовують підвідний, головний і відвідний
конвеєри на холостому ходу протягом 2-х змін. Виключають виявлені вади.
Здійснюють налаштування термального регуляторів, реле повітряного
тиску в щиті управління і електроконтактних манометрів, встановлених на
трасах води і пару у відповідності з їх регламентами по експлуатації.
Виконують останні випробування готовності пастеризатора до роботи.
Тримач автоматичного вимикача, встановлену на щитку керування,
перепроваджують в положення „Ввімкнена”.
Наглядають за роботою пастеризатора вздовж 4-5 змін та налагоджують
його продуктивність у відповідності з продуктивністю лінії.
33
1.6.3 Експлуатація пастеризатора
Перед початком роботи провести огляд пастеризатора і переконатися у
відсутності будь-яких перешкод для його роботи.
Робота на пастеризаторі повинна виконуватися у автоматичному режимі,
для чого необхідно переконатися, що перемикач SA1 встановлений у відповідне
положення. Для запуску пастеризатора в роботу включити автоматичний
вимикач SQ1, відкрити ручні вентилі подачі води і пару в місцях підведення їх
до пастеризатора і натиснути кнопку „Пуск”. Відкрити вентиль подачі стиснення
повітря. Запустити насоси подачі води. Після закінчення нагріву пастеризатора,
про що сповіщає сигналізація, включити конвеєри підвідний і головний, і почати
завантаження пастеризатора пляшками з продукцією. Відвідний конвеєр
запустити після заповнення пляшками головного конвеєра.
В процесі роботи слідкувати за показами приладів і сигналізацією. При
зупинці пастеризатора внаслідок спрацювання блокування потрібно визначити
причину зупинки, усунути несправність і відновити роботу.
При наявності зайвого шуму, ударів, необхідно зупинити пастеризатор,
з’ясувати причину і усунути несправність.
Закінчивши роботу, перекрити ручні вентилі подачі води, пари, стисненого
повітря на вході, виключити насоси, електродвигуни приводів конвеєрів,
виключити автоматичний вимикач на щиті управління.
У випадку тривалої (міжсезонний період) зупинки пастеризатора потрібно
видалити воду з водопровідної магістралі, демонтувати з пастеризатора
манометри, термометри, регулятори температури та прилади, що показують і
записують температуру. За період зупинки пастеризатора контрольно-
вимірювальні прилади направити на перевірку і ремонт. Виконати змащення
пастеризатора.
34
1.6.4 Технічне обслуговування і ремонт
Тунельний пастеризатор можуть обслуговувати працівники, що пройшли
інструктаж та навчання на відповідному обладнанні. Робітники які обслуговують
пастеризатор зобов'язані знати будову та принцип роботи обладнання, норми
експлуатації пастеризатора, а також інструкції по експлуатації редукторів,
електрообладнання, правила техніки безпеки і строго виконувати їх.
Протягом 500 годин роботи всіх систем пастеризатора здійснюється
притирання усіх елементів і конструкцій, деталей, і ланцюгів, а також виявлення
несправності і основ, що заважають звичайній експлуатації обладнання. Для
цього необхідно перевірити роботу насосів їх ущільнень, з’єднання фланцевих
парових водопроводів; ланцюгових передач; ізоляційну обшивку деяких
елементів.
Необхідно щоденно виконувати перевірку: запобіжних клапанів; фільтри;
лужність води; справність заземлення; справність розпилюючої установки.
Один раз на 3 зміни необхідно змінювати в баках тунельного пастеризатора
воду і очищати ванни від накипу.
Раз в місяць потрібно здійснювати чищення труб та розпилювачі а також
фільтри на паропроводі. Накип який з’являється на трубах, потрібно постійно
видаляти відповідною концентрацією 0,05 кг/м3 соляної кислоти. Перед тим
занурювати труби в соляну кислоту необхідно знімати розпилювачі. Після
очищення труб кислотою, їх потрібно промити в проточній чистій воді. Коли
технічне обслуговування закінчено починають перевіряти щільність магістралей
які під тиском та працюючі насоси та ізоляцію електричного обладнання.
Під час поточному обслуговування обладнання виконуються роботи
технічного обслідування, та провіряється стан насосів; редукторів;
електродвигунів; підвідного і відвідного транспортерів; гідроциліндрів;
електромагнітних і регулюючих клапанів; елементів автоматики і електричного
обладнання. Виправляють встановлені дефекти, збирають, регулюють і
35
проводять випробовування пастеризатора. Якщо виявлено на окремих деталях
корозію її очищають відповідними очищувачами і покривають фарбую.
При проміжному ремонті, не враховуючи робіти буденного ремонту,
здійснюють розбір підшипникових вузлів підвідного і відвідного транспортерів,
редукторів та насосів. Відбуваються роботи із складання та заміни виснажених
деталей, регулювання і випробування. При проведенні капітального ремонту
виконується розбирання всього пастеризатора, перевіряється його стан,
виконують ремонт і заміну усі виснажені деталі, здійснюють складання,
регулювання, випробування та фарбування пастеризатора.
1.7 Розрахунок елементів пастеризатора
1.7.1 Технологічний розрахунок
Пастеризатор це основна складова ліній по фасуванню ігристого вина
продуктивністю Q = 6000 пл/год, а сама продуктивність пастеризатора необхідна
забезпечувати продуктивність лінії.
Продуктивність пастеризатора становить:
Qn = Qн k з (1.1)
де Qн = 6000 пл/год – продуктивність лінії;
kз = 1,2 – коефіцієнт продуктивності для лініі розфасовки kз = 1,05....1,3).
Тоді,
Qn = 6000 1,2 = 7200 пл / год
1.7.2 Конструктивний розрахунок
Процес обробки пляшок в установці являє 20 хвилин.
1
Qп = 7200 = 2400 пляшок
3
36
Пастеризатор має ширину в = 2,7 м
Пляшки які застосовуються для розливу ігристих вин мають dпл=90мм, то
пляшки які стоять в ряду конвеєра є:
b 2700
np = = = 30 шт (1.2)
dпл 90
Пляшки які розмішені в шаховому порядку:
- відстань між рядами становить ар = 85 мм;
- ширина пастеризатора:
в1 = пр х dпл. + 0,5 х dпл. = 30 х 90+ 0,5 х 90 = 2745 мм (1.3)
Приймаємо в1 = 2750 мм. Тоді кількість рядів:
Qn 2400
N p = = = 80
n (1.4)
p 30
Довжина пастеризатора:
L = Nр х ар + dпл = 80 х 85 +90 = 6890 мм (1.5)
Згідно розрахунку довжину приймаємо L = 7000 мм
Швидкість з якою рухається опорна площини:
V = Lх10-3/ τобрх 60= 7/20х60=0,005833 м/с
1.7.3 Розрахунок витрат тепла
У пастеризатора є дві зони термальної обробки. Температура зрошувальної
води, в основній зоні t1 = 20°С і в другій зоні t2 = 40°С (рис.1.14).
Рисунок 1.14 – Схема теплообміну пастеризатора
37
Пастеризатора ємкістю 2400 пляшок і довжиною 7м. Ємкість одного
пастеризатора на один метр становить:
M п 2400
M = = = 343 пляшки (1.6)
L 7
Довжина першої зони LІ= 2м, ємкість: М1= L1 х МІ = 2 х 343 = 686 пл.
Найбільші втрати тепла на першій стадії роботи становить:
QІ = m / /
вІ х Св (t2 – t1) + mскл.І х Сскл.х (t2 - t1 ) = 514,5 х 4,19 х(15-0) +686 х
0,67 х (20-0) = 41,5 х 103 кДж, (1.7)
де Сскл = 0,67 кДж/кг .К – теплоємність самої пляшки;
Свина = 4,19 кДж/кг .К – теплоємність вина;
mвІ = 514,5 кг – маса вина;
mсклІ=686 кг – маса тари;
m = M1 m'
2 = 686 1,0 = 686 кг (1.8)
t1, t2 – первинна і заключна температури вина на першому участку;
t / /
1 , t2 - первинна і заключна температури скла на першому участку;
Довжина другого участку є LI = 3 м,
Тоді МІІ = LII х М1 = 3 х 343 = 1029 пляшок
Тоді: mвІІ = 1029 х 0,75 = 771,75 кг
mсклІІ = 1029 х 1,0 = 1029 кг
QІІ = 771,75 х 4,19 х 15 +1029 х 0,67 х 20 = 62,3 х 103 кДж
Тотальні витрати: Q = QІ + QІІ = 41,5 х 103 + 62,3 х 103 = 103,8 х 103 кДж (1.9)
Втрати пари: Gn = 3Q / r = 3 х 103800/2015 =154,5 кг
З формули Q = qL х L + τ визначаємо довжину трубопроводу
dвн.= 30 мм, dзов.= 35 мм,
t n = 115°C; tв = 40°С
t − t
q n в
L = =
1 1 d 1
+ L 3
n +
1 dвн П 2Пс dвн 2Пd3
38
110− 40
= = 7378Вт / м
1 1 35 1 (1.10)
+ Ln +
2000 0,025 П 2 П 50 30 5000П 0,03
Отже,
Q 103800
Lзаг = = =11,63 м (1.11)
q1 7378 1,2
Q 41500
L1 = = = 4,7 м
q1 7378 1,2
Qп 62300
L2 = = = 6,82 м
q1 7378 1,2
1.7.4 Розрахунок витрат повітря
Для висушування пляшок використовують повітря. Через отвори в
каналах повітря подається струменем на пляшки у вертикальному напрямку
зверху-вниз. Тиск направленого повітря є 0,3-0,4 МПа.
Швидкість виходу повітря становить Vk =25-30 м/с (рис. 1.15)
Рисунок 1.15 – Схема системи сушки
Втрати повітря:
Gпов.щ.= V х F, (1.12)
де F – площина поперечного перерізу щілини:
Fщ = nщ х Lщ х вщ = 3 х 2,7 х 0,0025 = 2,025 х10-2 м2,
39
де nщ – кількість каналів;
вщ – ширина щілини;
Lщ – довжина щілини;
Td 2
GповІ-І = Gпов.щ.; VТ = Fщ Vщ ; FT VT = Fщ Vщ ; (1.13)
4
4F V 4 2,025 10−2
щ щ 30
Отже, dтр = = = 20мм (1.14)
VT П 20П
Приймаємо dтр = 25 мм, тоді
0,0252 П 3
GповІ-І = FI-I х VT = 20 = 9,817м / с (1.15)
4
1.7.5 Розрахунок нерухомої решітки
На рис. 1.16 зображена схема навантаження нерухомої решітки
Рисунок 1.16 – Схема навантаження нерухомої решітки
Решітка має 61 металеву полоси. Виконаємо розрахунок однієї полоски.
Мзаг. = 4200кг – маса пляшок в пастеризаторі.
Навантаження на одну полосу становить:
m/ = Мзаг / 2п = 4200/61 х 2 = 34,4 кг (1.16)
Навантаження можна розглядати як рівномірно розподілене по всій
m / 34,4
довжині полоси q = = = 0,05кг / см (1.17)
L 700
Визначаємо згин полоси під дією пляшок.
М
δ = max
зг , де Мmax = 1/8 q х L2 – максимальний момент згину
W
Момент опору:
40
вh 2
W = (1.18)
6
де в – ширина полоси; h – висота полоси.
= 2400 кг/см2 – напруження.
Мmax= 1/8 х 0,05 х 7002 = 3012 кг/см
6Мmax 6 3012
h = = = 2,7см
(1.19)
в 12400
Приймаємо полосу в = 1 см, h = 5 см.
Рисунок 1.17 – Схема навантаження осі
М
Згинання осі визначається: δзг = зг (1.20)
W
Так як навантаження сприймається 3 циліндрами, то на вісь припадає 525 кг.
М /
зг = Р х L = 525 х 4,5 = 2362,5 кг х см
Момент опору:
Пd 3
W = , (1.21)
32
32M 32 2362,5
d = 3 = 3 =1,76см
(1.22)
П 3,14 2400
Діаметр осі з ряду лінійних розмірів приймаємо 20 мм.
41
Вибір підшипників
Підшипники вибирають відповідно по статичній вантажній під’ємності.
С0 = fs х р0 (1.23)
де fs = 1,1 – коефіцієнт надійності;
р0 = 525 кг с – радіальне навантаження на підшипник;
С0 = 1,1 х 525 = 577,5 кг с.
За каталогом вибираємо шариковий радіальний однорядний підшипник
204. DT= 7,94 мм, Z = 6. (рис. 1.18)
Рисунок 1.18 – Ескіз підшипника
Для верхньої опори з діаметром валу 55 мм приймаємо шариковий
радіальний однорядний підшипник 1000911 з С0 = 1020 кг с, DT = 6,35 мм,
Z = 14. (Рис.1.19)
Рисунок 1.19 – Ескіз підшипника
42
Розрахунок рухомої решітки
В решітці встановлено 60-металевих полоси. Розрахуємо одну полосу:
M заг 4200
m'= = = 35 кг (1.24)
2 n 2 60
Навантаження можна розглядати, як рівномірно-розподілене по всій
довжині:
m / 35
q = = = 0,05кг / см (1.25)
L 700
43
2 Технологічний розділ
44
2.1 Аналіз технологічності конструкції деталі
Визначимо кількість поверхонь, які відповідають певному квалітету та
заносимо в таблицю 2.1
Таблиця 2.1
Визначення кількості поверхонь даного квалітету
Квалітет 7 14
Кількість розмірів 1 12
До основних параметрів технологічності належать:
• коефіцієнт точності, який визначається за формулою:
1 1
КТ = 1 − = 1 − = 0,92 (2.1)
Асер 13,46
де Асер – середній квалітет точності поверхонь деталей і визначається за
формулою:
∑��
А = ��=1(����∙��) 7∙1+14∙12
сер = = 13.46 (2.2)
�� 13
Таблиця 2.2
Визначення кількості поверхонь даної шорсткості
Шорсткість Ra3,2 Ra6,3
Кількість розмірів 4 2
• коефіцієнт шорсткості, який визначається за формулою:
1 1
КШ = = = 0,24 (2.3)
Бсер 4,23
де Бсер – середнє значення шорсткості поверхонь даної деталі, який
визначається за формулою:
∑��
��=1(Б��∙��) 3,2∙4+6,3∙2
Бсер = = = 4,23 мкм (2.4)
�� 6
• коефіцієнт використання матеріалу:
��дет 10,53
Квм = = = 0,45 (2.5)
��заг 23,16
де Gдет = 10,53 – маса деталі, кг;
Gзаг = 23,16– маса заготовки, кг;
Виходячи з значень КТ = 0,92; КШ = 0,24 мкм; Квм = 0,45 – деталь
технологічна.
45
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь(МОП)
Визначення числа ступенів обробки на основі розрахунків загального
уточнення:
Т
�� = заг Тзаг Т Т
= х 1 х … х і−1 = �� ��
Т Т Т Т 1 ∙ ��2 ∙ … ∙ ��і ∙ … ∙ ���� = ∏��=1 ���� (2.6)
дет 1 2 і
де n – число ступенів обробки;
Тзаг, Тдет, Ті – допуск параметра, що розглядається відповідно до заготовки,
деталі, і – ого ступеня обробки;
Для першого ступеня чистової обробки досяжними є величина уточнення
ε>6; для проміжних ступенів напівчистової обробки ε=3…6; для ступенів
чорнової обробки ε<3.
Поверхня 1, 13 торцева поверхня розмір 1050h12(-0,630), допуск на розмір
заготовки Тз=1,550 мм, допуск на розмір готової деталі Тд=0,630 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 1,55
���� = з = = 2,46 (2.7)
Тд 0,63
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
������ ����2.46
�� = �� = ≈ 1 (2.8)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Фрезерувати торець напівчистове (ІТ12) Т1=0,63 мм;
Т 1,55
�� = з
1 = = 2,46 (2.9)
Т1 0,63
Уточнення всього процесу:
��1 = 2,46 ≥ ��р = 2,46 (2.10)
Поверхня 12 циліндрична зовнішня поверхня розмір М30h12(-0,210), допуск
на розмір заготовки Тз=0,520 мм, допуск на розмір готової деталі Тд=0,210 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,52
���� = з = = 2,48 (2.11)
Тд 0,21
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
������ ����2,48
�� = �� = ≈ 1 (2.12)
0.46 0,46
46
Варіанти МОП:
Точити поверхню напівчистове (ІТ12) Т1=0,21 мм;
Т 0,52
�� з
1 = = = 2,48 (2.13)
Т1 0,21
Уточнення всього процесу:
��1 = 2,48 ≥ ��р = 2,48 (2.14)
Поверхня 11, 3 розмір 2h12(-0,100), допуск на розмір заготовки Тз=0,250 мм,
допуск на розмір готової деталі Тд=0,100 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,25
�� з
�� = = = 2,5 (2.15)
Тд 0,10
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
������ ����2.5
��
�� = = ≈ 1 (2.16)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Точити поверхню напівчистове (ІТ12) Т1=0,10 мм;
Т 0,25
�� з
1 = = = 2,5 (2.17)
Т1 0,10
Уточнення всього процесу:
��1 = 2,5 ≥ ��р = 2,5 (2.18)
Поверхня 10 розмір 175 h12 (-0,400), допуск на розмір заготовки Тз=1,000 мм,
допуск на розмір готової деталі Тд=0,400 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т
�� = з 1,00
�� = = 2,5 (2.19)
Тд 0,40
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
������ ����2,5
�� = �� = ≈ 1 (2.20)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Точити конічну поверхню напівчистове (ІТ12) Т1=0,40 мм;
Т 1,00
�� = з
1 = = 2,5 (2.21)
Т1 0,40
Уточнення всього процесу:
��1 = 2,5 ≥ ��р = 2,5 (2.22)
Поверхня 9 розмір Ø40k7(-0,250), допуск на розмір заготовки Тз=0,620 мм,
допуск на розмір готової деталі Тд=0,025 мм.
47
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,62
���� = з = = 24,8 (2.23)
Тд 0,025
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
������ ����24,8
��
�� = = ≈ 3 (2.24)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Точити поверхню попередньо (ІТ12) Т1=0,250 мм;
Т 0,62
�� з
1 = = = 2,48 (2.25)
Т1 0,25
Точити поверхню чисто (ІТ9) Т2=0,062 мм;
Т 0,25
��2 = 1 = = 4,5 (2.26)
Т2 0,062
Точити поверхню тонко (ІТ7) Т3=0,025 мм;
Т 0,062
�� = 2
3 = = 2,48 (2.27)
Т3 0,025
Уточнення всього процесу
�� = ��1 ∙ ��2 ∙ ��3 = 2,48 ∙ 2,48 ∙ 4,5 = 27,67 ≥ ��р = 24,8 (2.28)
Поверхня 8 розмір Ø60h12(-0,300), допуск на розмір заготовки Тз=0,740 мм,
допуск на розмір готової деталі Тд=0,300 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,74
�� з
�� = = = 2,46 (2.29)
Тд 0,30
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
������ ����2.46
�� = �� = ≈ 1 (2.30)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Точити конічну поверхню напівчистове (ІТ12) Т1=0,300 мм;
Т 0,74
��1 = з = = 2,46 (2.31)
Т1 0,30
Уточнення всього процесу:
��1 = 2,46 ≥ ��р = 2,46 (2.32)
Поверхня 5 циліндрична поверхня розмір Ø40h12(-0,250), допуск на розмір
заготовки Тз=0,620 мм, допуск на розмір готової деталі Тд=0,250 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,62
�� = з
�� = = 2,48 (2.33)
Тд 0,25
48
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
������ ����2,48
��
�� = = ≈ 1 (2.34)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Точити поверхню напівчистове (ІТ12) Т1=0,25 мм;
Т 0,62
�� = з
1 = = 2,48 (2.35)
Т1 0,25
Уточнення всього процесу:
��1 = 2,48 ≥ ��р = 2,48 (2.36)
Поверхня 4 розмір Ø30h12(-0,210), допуск на розмір заготовки Тз=0,520 мм,
допуск на розмір готової деталі Тд=0,210 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,52
�� = з
�� = = 2,47 (2.37)
Тд 0,21
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
������
�� = �� ����2,47
= ≈ 1 (2.38)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Точити поверхню напівчистове (ІТ12) Т1=0,210 мм;
Т 0,52
��1 = з = = 2,47 (2.39)
Т1 0,21
Уточнення всього процесу:
��1 = 2,47 ≥ ��р = 2,47 (2.40)
Поверхня 6 розмір Ø50h12(-0,250), допуск на розмір заготовки Тз=0,620 мм,
допуск на розмір готової деталі Тд=0,250 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,62
���� = з = = 2,48 (2.41)
Тд 0,25
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
�������� ����2,48
�� = = ≈ 1 (2.42)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Точити поверхню напівчистове (ІТ12) Т1=0,250 мм;
Т 0,62
�� = з
1 = = 2,48 (2.43)
Т1 0,25
Уточнення всього процесу:
49
��1 = 2,48 ≥ ��р = 2,48 (2.44)
Поверхня 7 розмір 50h12(-0.250), допуск на розмір заготовки Тз=0,620 мм,
допуск на розмір готової деталі Тд=0,250 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,62
�� = з
�� = = 2,48 (2.45)
Тд 0,25
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
�������� ����2,48
�� = = ≈ 1 (2.46)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Точити поверхню напівчистове (ІТ12) Т1=0,250 мм;
Т 0,62
�� з
1 = = = 2,48 (2.47)
Т1 0,25
Уточнення всього процесу:
��1 = 2,48 ≥ ��р = 2,48 (2.48)
Поверхня 2 розмір М20(-0.210), допуск на розмір заготовки Тз=0,520 мм,
допуск на розмір готової деталі Тд=0,210 мм.
Визначаємо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,52
���� = з = = 2,47 (2.49)
Тд 0,21
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
������ ����2,47
�� = �� = ≈ 1 (2.50)
0.46 0,46
Варіанти МОП:
Точити поверхню напівчистове (ІТ12) Т1=0,210 мм;
Тз 0,52
��1 = = = 2,47 (2.51)
Т1 0,21
Уточнення всього процесу:
��1 = 2,47 ≥ ��р = 2,47 (2.52)
Допуски на розміри вибирають згідно ГОСТ 25346-82
50
2.3 Розробка етапів технологічного процесу виготовлення деталі
Таблиця 2.3
Значення режимів різання поверхонь які оброблюються
Назва і № операції № Розмір t, S0, V, n, N, кВт
переходу поверхні мм мм/об м/хв хв.-1
015 1 1050h12 1,2 0,9 78,5 280 2,0
Фрезерно –
центрувальна
020 1 М30 0,4 0,5 25,1 160 0,5
Токарна 2 175h12 1,0 0,7 95 300 2,5
3 Ø40k7 0,5 0,80 80 400 1,2
4 Ø60h12 0,3 0,4 47,1 500 1,05
5 2h12 1,0 0,5 25,1 160 0,5
035 1 М20 1,5 0,6 115 380 2.5
Токарна 2 Ø40h12 1,8 0,8 85 300 1.8
3 Ø50h12 1,2 0,44 39,6 315 0,9
4 Ø30h12 0,4 0,5 92 380 2,5
5 2h12 0,5 0,2 55 520 1,2
6 50h12 1,3 0,6 115 380 2,5
Таблиця 2.4
Нормування операцій
Назва і № № То, Тд, Ттех, Торг, Тп, хв Тшт, Тпз, Тшт
операції переходу хв хв хв хв хв хв к,хв
015 1 1,04 - - - - - - -
Фрезерно –
центрувальна
ΣТ, хв 1,04 0,272 0,078 0,104 0,032 1,532 8,1 9,632
020 1 3,59 - - - - - - -
Токарна 2 1,11 - - - - - - -
3 2,55
4 1,09
5 1,30
ΣТ, хв 9,64 0,4 0,602 0,803 0,251 11,7 6,6 18,3
035 1 1,31 - - - - - - -
Токарна 2 2,55 - - - - - - -
3 1,54 - - - - - - -
4 1,26 - - - - - - -
5 3,46 - - - - - - -
6 2,06 - - - - - - -
ΣТ, хв 12,17 1,02 0,791 1,055 0,329 15,37 1,85 17,21
ΣТшт..к, хв 45,14
51
Нормований час:
Тшт = Т0 + Тд + Ттех + Торг + Тп (2.53)
Технічний час визначається за формулою:
Ттех = 0,06 ∙ (Т0 + Тд) (2.54)
Торг – час організаційного обслуговування місця, що розраховується за
формулою, хв.:
Торг = 0,08 ∙ (Т0 + Тд) (2.55)
Тп – час перерв у роботі, що розраховується за формулою, хв.:
Тп = 0,025 ∙ (Т0 + Тд) (2.56)
Також для нормування операції визначають норму калькуляційного часу
для однієї деталі:
Т
Т = Т + п.з.
шт.к шт (2.57)
��
де Тп.з – підготовчий час, що встановлюється за нормами;
n=1 – кількість деталей в партії.
Розраховуємо основний час То, хв.:
��
То = (2.58)
��0∙��
де L – довжина обробки.
Всі вище розраховані величини заносимо до таблиці 2.4
52
Розділ 3
Охорона праці
53
3.1 Техніка безпеки при обслуговуванні обладнання на підприємстві
по виробництву ігристих вин
У відділі розливу та оздоблення пастеризатор для ігристого вина
обслуговують тільки персонал чоловічої статті, яким виповнилося вісімнадцять
років, які пройшли медичне обстеження, фахове навчання, поновлену перевірку
знань: фахівці – одного разу на три роки, робітники - один раз на рік. Цільовий
інструктаж проводить фахівець кожний раз перед здійсненням відповідних робіт.
В системі автоматизації відповідного пастеризатора ігристого вина
встановлено пристрої блокування для вимикання приводів головного, підвідного
та відвідного транспортерів у випадку переповнення пляшками спрацює
запобіжні муфти коли зупиниться один із насосів. До списку гіпотетичних чи
аварійних обставин відносять такі, як зупинка подачі електричного струму, води,
пари, зжатого повітря, перезавантаження пляшками транспортера пастеризатора,
виникнення побічного шуму та ударів при роботі пастеризатора. Всі дії по
нагальній зупинці пастеризатора здійснюється оператором.
В відповідності до ГОСТ13906-68 потрібно виконувати випробування
гідравлічне вибіркових пляшок з ігристим вином, в зв’язку з тим що тривалий
час вони перебувають під великим тиском.
Коли апарат працює його не можна відкривати або починати ремонтувати.
Під час ремонту коли апарат не працює, потрібно встановити табличку
«проводяться ремонтні роботи», для того щоб його випадково не включив.
Допоміжні приміщення у відділі розливу та оформлення розташовані так, що
робітники, які їх використовують не проходили через приміщення з виділенням
шкідливих речовин, якщо вони в цих відділеннях не працюють. Приміщення
допоміжні х яких є переходи виробничі приміщення, ці переходи отоплюються.
Санітарно-побутові приміщення та спорядження у цеху відповідають вимогам
СНіП 2.09.04-87.
54
Контроль за роботою пастеризатора
Перед пуском та закінченням роботи щоденно пастеризатор перевіряють
на герметичність та з'єднання трубопроводів, запобіжної арматури. Для
виконання такої діяльності необхідно застосовувати спеціальні окуляри.
Манометри обов’язково щоб були справними і цілими, без пошкоджень
механічних. Скло манометра повинно мати клеймо з датою повірки. Після
видалення тиску з системи пастеризатора, стрілка манометра повинна знизитися
до позначки «нульову». Робочий тиск системи показує червона полоса яка
нанесена на шкалі манометра.
На системі керування всі контрольні та сигнальні лампи індикаторів
повинні бути в робочому стані. Стрілка на манометрі обов'язково щоб виходила
за червону межу.
До виконання ремонту, експлуатації, обслуговування побічних
працівників не використовувати.
Для роботи застосовувати тільки хороший інструмент, реманент та
пристрої.
При повірці та огляді деталей обладнання та трубопроводів
використовувати запобіжні засоби це рукавиці різних видів, окуляри, респіратор,
прорезинений фартух.
У разі виникнення сторонніх звуків при виконанні роботи та їдких запахів,
диму, або підняття тиску вище заданих норми варто припинити, повідомити що
сталося керівнику даного участку роботи. Тунельний пастеризатор відімкнути
від електричної мережі. Не виконувати ремонтні роботи самотужки.
3.2 Пожежна безпека на підприємстві по виробництву
ігристих вин
По ОНТП 24-86 приміщення по розливу ігристих вин та оформлення
виробництва по вибуховій і пожежній небезпеці підходить до категорії В - пожежної
55
загрози це пальні і важко пальні рідини, тверді пальні речовини і сировина, які
здатні при сполученні з водою, повітрям або один з одним тільки горіти за
умови, що цехи в яких вони перебувають не співвідноситься до категорії А і Б.
Клас пожежної небезпечної зони цеху визначається по ПУЄ-П-1 тобто
приміщення в яких знаходяться горючі матеріали і рідини.
У цеху встановлено щити на яких знаходяться основні засоби пожежної
безпеки, обов’язково вогнегасники, пожежні лопати, сокири, ящик з піском та
інші необхідні засоби пожежного гасіння
На підприємстві засоби пожежної безпеки тримаються в дбайливому стані і
застосовують його за необхідності. Відбувається незмінний інспектування за
дотриманням встановлених актів з пожежної безпеки, розробляються і
затверджуються інструкції, інші нормативні акти, що працюють у рамках даного
підприємства. Забезпечення захисту обладнання від шкідливого прояву статичної
електроенергії спрямовано на обладнування заземленого спорядження іонізацією та
поліпшування технології підприємства. У промислових приміщеннях строго
забороняється паління, для цього на території або в приміщенні відведено спеціально
місця. Стаціонарні пожежні драбини і спеціальні огородження на дахах
підприємства в полагодженому стані.
3.3 Санітарні умови на підприємстві по виробництву
ігристих вин
Особливе значення у відділах розливу та оформлення є дотримання
працівниками правил власної гігієни. Що важливою мірою визначає добротність
виготовленої продукції. Особиста гігієна робітників заключається в дбайливому
піклуванні за шкірою, найбільше на руках, за порожниною рота, в правильному
використанні одягу спеціального призначення, це взуття та засоби індивідуального
захисту, норм поводження, у стабільному проходженні відповідних медичних
закладів для огляду і запобіжних щеплень.
56
При виникненні на руках ран і присутності на них гнійних нездужань
необхідно сповістити представника адміністрації цеху. До заживання ран на
руках робітника переводять на роботи, які не контактують особисто з тарою та
сировиною. Нігті треба коротко підрізати і слідкувати за їх чистотою. Покривати
нігті лаком не припустимо, допускається гігієнічний виробничий манікюр. Не
дозволяється працювати в вологих рукавицях та мокрому одязі.
Під час обідньої перерви та регламентованої технічної не варто перебувати
в виробничому цеху. Беззаперечно не дозволяється заносити їжу і вживати на
місці роботи. Необхідно одягати робочий одяг так, щоб він абсолютно закривав
одяг робітника. Ґудзики в спеціальному одязі не використовуються лише
зав'язками. Санітарний одяг забороняється застібати на шпильки, голками - вони
можуть попасти в обладнання. Заходити в допоміжні приміщення а це їдальня,
туалет в спеціальному одязі, а також виносити за межі підприємства строго
забороняється. У спеціального одягу не дозволяється щоб зав’язки були довгими
і їх кінцівки звисали. Для роботи у кожного робітника є індивідуальний захисний
одяг який складається з гумових чобіт і рукавичок, фартух, окуляри, респіратор
та навушники від шуму. Беззаперечно заборонено курити в приміщеннях
підприємства для недопущення потрапляння недокурків, запалок, попелу в
готову продукцію.
Опромінювання
Цехи розливу та оформлення на підприємстві по пастеризації ігристих вин
характеризується невеликим тепловиділенням. Джерелом теплоти є тунельний
пастеризатор так і трубчаті паропроводи теплообмінників. В теплий період року
додається також тепло сонячних променів. Організм людини дуже чуттєвий до змін
природних метеорологічних умов він змінює терморегуляцію, може значно змінити
самочуття за рахунок нагріву організму, це приводить до зниження продуктивність
праці, нездужань та утрати працездатності.
Головні методи безпеки від випромінювання це уникнення високих температур
від живців теплоти; теплоізоляція, застосування кондиціонерів, організація доцільного
розпорядку праці і відпочинку. Для скорочення кількості зайвої теплоти, що потрапляє
57
в цех від обладнання, його покривають спеціальним теплоізоляційним матеріалом.
Ізоляція від тепла обладнання є продуктивною та найбільш ефективним методом
щодо зниження не тільки потужності інфрачервоного випромінювання від поверхонь
які нагріваються, а також уникнення опіку при дотиканні при роботі в даному цеху на
відповідному обладнанні.
Обладнання яке має значне тепловипромінювання знаходиться в окремих кімнатах
на віддалі від інших випромінювачів.
Для визначення теплового випромінювання застосовують спеціальні актинометри
та інфрачервоні спектрометри (ИКС - 10, ИКС - 12, ИКС - 14).
Електробезпека
У тунельного пастеризатора всі відділення повністю автоматизовані і
механізовані наряду з цим значно збільшено приладів електрообладнання. В
зв’язку із збільшенням енергозабезпечення підвищується значна загроза
електричного травматизму. Середовище в якому знаходяться працівники
підприємства є головним чинником, який характеризує складність впливу
електричного струму. Електротравми відбуваються значно більше в цехах де
перевищує присутність сирості, підвищена вологість за рахунок зволоження
виноматеріалами. Значна вологість, кислоти, пар і газ хімічних речовин в
приміщеннях підприємства негативно впливають на ізоляцію електричних
установок, зменшують її спротив і створюють небезпеку переміщення напруги
на елементи електричного обладнання.
При ушкодженні ізоляції елементи електричного обладнання, підпадають
під напругу. Вирішальними технічними засобами захисту людей від запобігання
удару електричним струмом на підприємстві є заземлення, занулення і
вимикання обладнання.
До ізолюючих прийомів захисту підходять переносні елементи напруги,
штанги та вимірювачі струму кліщі.
Відділи розливу та оформлення це приміщенням із зменшеною електричною
безпекою. Працівники які виконують роботи в електричних установках цеху
58
напругою до 1000 В зобов'язані складаються з групи трьох чоловік і
використовують електричні інструментом І класу для обладнання без значної
небезпеки для здоров’я людей.
Вентиляція
Вентиляційне обладнання у відділенні розливу та оформлення діляться за
засобом переміщення повітря це природна вентиляція і неприродна тобто
механічна. При природній вентиляції обмін повітря в приміщеннях відбувається
за рахунок відмінності температур і тисків та за їх межами, а також за рахунок
натиску повітря. До привілеїв аерації ставлять створення повітрообміну без
використання вентиляторів, недоліками такої системи є нездатність очищення
повітря, яке потрапляє в систему і видаляється. В приміщенні природну
вентиляцію використовують в цехах з обсягом повітря на одного робітника
приблизно 40 м3 при неможливості виведення небезпечних чи вредних речовин,
в приміщеннях з значним обсягом повітря встановлюють систему механічної
вентиляції. Рух повітря в таких системах проходить за рахунок вентиляторів або
роботи ежекторів.
Загально вентиляція у цеху застосовується для заміни повітря в усього
приміщення і уменшення кількості небезпечних речовин до межі допустимих
норм.
В відділеннях розливу та оформлення є система вентиляції приточно-
витяжна з регулюючим збудниками. Повітрообмін у виробничих цехах
підприємства в основному зроблена по схемі „зверху вверх”, повітря потрапляє
сконцентровано з верхньої зони у робочу зону з невеликими повітряними
потоками. В цехи виробничі та зберігання ігристих вин подачу повітря
необхідно направляти ціленаправлено потоками в проміжки між резервуарами.
Для таких приміщеннях передбачено для весняно-літнього сезону притокову
механічну вентиляцію а також вентиляцію природну тобто через оглядові вікна.
59
Висновки
В кваліфікаційній роботі бакалавра на тему «Тунельний пастеризатор
ігристих вин» проведено аналіз існуючих конструктивних та технологічних
рішень пастеризаторів було виявлено, що дані апарати мають певні недоліки. В
даному тунельному пастеризаторі встановлена двохрешіточна система
переміщення пляшок з гідравлічним приводом, що дає змогу зменшити витрати
енергії за рахунок виключення поверхонь тертя в порівнянні з ланцюговими
пластинчатими конвеєрами. Двохрешіточна системи переміщення дає змогу
також уникнути бій пляшок, який спостерігався при роботі пастеризатора з
ланцюговим пластинчатим конвеєром, а саме при запуску та зупинці конвеєра.
Виконано необхідні конструктивні розрахунки, енергетичні і механічні
розрахунки. Висвітлені питання з монтажу, експлуатації та ремонту обладнання.
А також розглянуті питання охорони праці при роботі з пастеризатором.
60
Список використаних джерел
1. Іванченко Ф. К. Підйомно-транспортні машини: підручник. -К.: Вища шк.,
1993. - 413 с.
2. Кіркач А.Ф., Баласанян Р.А. "Розрахунок та проектування деталей машин". Х
.: Вища школа, 1988. - 142с.
3. Кудрявцев В. Н. "Деталі машини". - К: Вища шк., 1981. - 462 с.
4. Ковтун В. В. "Міцність матеріалів. Розрахункові роботи" - Львів, Плакат, 2002
- 280с.
5. Копалюк А. Є. "Механізація вантажно-розвантажувальних робіт у виробництві
продуктів харчування". - К.: Техніка, 1978. - 200 с.
6. Кривопляс А.П., Лебідь В.В., Гавва О.М. "Механізація упаковки картонних
коробок з пастою". - Запоріжжя, 1984 .: - 268 с.
7. Левачов Н.А. "Комплексна механізація робіт ПРТС у харчовій промисловості".
- К.: Харчова промисловість, 1975. - 296 с.
8. Рідель А.Е., Рідель Е.І. "Розробка обладнання для формування упаковки та
його застосування в промисловості". Вісник машинобудівника, 1972 .: - Видання.
№ 5. - 341с.
9. Сухий ЛА "Розрахунок напрямних з фіксованою орієнтацією для штучних
виробів. Механізація та автоматизація виробництва". 1975. - № 2. - 256 с.
10."Транспортно-зарядні машини для комплексної механізації виробництва
продуктів харчування". УВІМК. Бендерський, В.Р.Буркан, П.Н. Васильєв та ін.
Під загальним керівництвом А. Л. Соколової. - К.: Харчова промисловість, 1984.
- 759 с.
11. Транспортно-технологічні системи напівзаводів / А. І. Соколенко,
український А. І., В. А. Піддубний / Під ред. А. І. Соколенка. - К.: АртЕк, 2002. -
304 с.: Іл.
12. Сегед Д.Г., Дашевський В.М. "Охорона праці в харчовій промисловості". - К
.: Легка та харчова промисловість, 1983. - 344 с.
13. Кукібний О. А. "Курс проектування конвеєрних машин". - К.: Вища школа,
1973. - 288 с.
61
14."Організація та планування виробництва в харчовій промисловості". Донсков
В. Є. та ін. К., Харчова промисловість. 1972. - 590 с.
15. Стеблюк М. І. Цивільний захист: Підручник. - К.: Знання, 2006. - 487 с.
транспортних машин". Для. за допомогою. - К.: Машинобудування, 1980. - 255 с.
62