Поточная линия непрерывного производства водки производительностью 600 дал/ч

Количество кишечных палочек в 1 л воды характеризуется  коли -индексом, который должен быть не более 3 [14].

Вернуться к оглавлению

 

3.Технологическая схема линии

Данная линия ( рис.1 ) предназначена для непрерывного производства водки. При использовании данной линии в производстве  используют готовый спирт, поставляемый из спитрохранилища. Производительность данной линии достаточно высокая 600 дал/ч ( таблица 1 ).

Рис.1 Технологическая  схема линии.

Состав линии:

• центробежный нагнетательный насос;
• смеситель;
• частотного преобразователя;
• расходометр – массовый для спиртовой магистрали и объёмный – для водной;
• дренажные клапаны для быстрого заполнения мерного тракта;
• запорное оборудование - регулирующий шаровый клапан с V-образным вырезом, укомплектованный пневмоприводом и электропневмопозиционером, точно регулирующий скорость потока
• обратные клапаны, предназначенных для исключения противотока жидкости в системе из-за разности давлений в магистралях;

 

 

• пластинчатый теплообменник со всей необходимой измерительной и регулирующей аппаратурой для поддержания стабильной температуры;
• кассетный фильтр ( фильтродержатель для 24 патронных элементов типа "Серебряная фильтрация" );
• секция вкусовых добавок включает в себя:

1. расходные емкости и сопряжённые с ними дозирующие клапана;
2. инжектор с набором форсунок.

Характеристика линии (рис.1 ) представлена в таблице 1[18].

Таблица 1.

Технические и производственные характеристики линии непрерывного производства водки.

Максимальная производительность	600 дал/ч
Производительность, min	50 дал/ч
Типовой объём задания  по выходу	1500 дал
Минимальный объём задания  по выходу	100 дал
Время выхода на режим	<30 сек
Точность удержания  крепости	<0.1%
Диапазон крепостей  спирта	90/98%
Давление в водной магистрали	10 атм
Давление в спиртовой  магистрали	2 атм
Потребная площадь для  установки	<5кв.м.
Кол-во вводимых добавок	до 10
Потребляемая эл. мощность	<7 кВт
Точность по объёму	<0.5 дал

 

 

Технологический процесс  производства

Через специальные мерники  спирт отпускается в приемные емкости водочного производства. Вода подается из подготовительного отделения в емкости для воды. Далее спирт и вода поступают в смеситель по спиртовой и водной магистрали соответственно.

В качестве собственно смесителя применен инжекторный аппарат. Особенностью данного аппарата является чрезвычайно высокая скорость истекания рабочей среды из сопла, что позволяет получить гомогенную смесь двух и более жидкостей, поскольку, как известно, степень гомогенизации для данного типа смесителей зависит от квадрата скорости рабочей жидкости. Смеситель оборудован расходомерами (массфлоуметрами), позволяющими с высокой точностью измерить абсолютную массу жидкости, проходящей через эти приборы. Кроме того, массфлуометры измеряют температуру жидкости, ее вязкость, а также крепость поступающего спирта. Эти показатели позволяют добиться высокой точности дозировки, вне зависимости от объема жидкостей. Все данные поступают в единую систему программируемого логического контроллера, который и управляет всем процессом. Машина, автоматически учитывая крепость спирта, рассчитывает, какое количество воды нужно добавить, чтобы довести его крепость с 96,4% до 40,2% [ 8 ].

Смешивание в установке  происходит под большим давлением порядка семи атмосфер. С помощью специальных лопаток, размещенных под определенным углом в трубе, создаются турбулентные завихрения, за счет которых вода и спирт в нужных пропорциях перемешиваются быстро и эффективно.

Еще один фактор, который  необходимо учитывать на этом этапе производства - температурный режим фильтрации. Поэтому перед поступлением на фильтр смесь спирта и воды идет через теплообменник. Температура водно-спиртовой смеси, поступающей на фильтровальные колонны, обычно различается. При смешивании воды со спиртом выделяется тепло и сортировка разогревается. А в холодное время года смесь успевает остыть. Опытами показано, что оптимальная температура фильтрации водки составляет около 16°С. При этой температуре фильтрации органолептические показатели смеси на выходе из колонки лучше, чем при других температурных режимах.

Далее смесь спирта и  воды, температурой 16°С, поступает на фильтрацию. На данной линии ( рис.1 ) применяется новая технология обработки сортировок современными активированными углями с нанесенными на их поверхность слоями коллоидно-диспергированного серебра. Кассетный фильтр представляет собой фильтродержатель на 24 элемента (рис.4) высотой 1000мм. В нем закрепляются картриджи производства НПП "Технофильтр" изготовленные по технологии "Серебряная фильтрация" с засыпкой примерно 1200г активированного угля на один элемент высотой 1000мм. Главное, что данный способ позволяет решить проблему накопления альдегидов.

Отфильтрованную водно-спиртовую  смесь перекачивают в емкость  для готовой водки и туда же добавляют ингредиенты.

После перемешивания  всех компонентов получают готовый  продукт. Из-за неточностей, допущенных в процессе приготовления сортировки или в момент добавления ингредиентов, может оказаться, что водка недостаточно крепкая, или, наоборот, в смеси больше 40% спирта. На обычном алкогольном производстве в этом случае, по результатам анализов, водка разбавляется водой или же докрепляется спиртом. Но внесение в готовую водку даже небольшого количества воды, не прошедшей обработку вместе со спиртом, вызывает увеличение количества альдегидов и ухудшение вкусовых качеств. Точно также докрепление готовой водки не прошедшим угольную колонку спиртом ведет к ухудшению органолептических свойств продукта.

Этих проблем помогает избежать автоматизированная система введения ингредиентов. В этом случае установка оборудуется специальным инжекционным устройством с рядом входов для различных ингредиентов и средствами их дозирования. Ингредиенты в зависимости от применяемой технологии дозируются в этот дополнительный инжектор, или в спиртовой тракт до основного инжектора, или в оба места сразу. Необходимые компоненты подготавливаются заранее и заливаются в накопительные емкости.

Подающий тракт каждого  ингредиента содержит расходомер и  дозирующий клапан. В процессе отработки производственного задания автоматическая система управления в определенный момент открывает клапан компонента №1 и добавка через инжектор вводится в продукт. Затем, через установку снова пускается чистая водно-спиртовая смесь, которая перемешиваясь с ингредиентом, попадает в приемную емкость. Далее открывается дозатор следующего ингредиента и процесс повторяется столько раз, сколько необходимо по рецептуре. После того, как процесс дозирования полностью закончен, вновь включается подача только водно-спиртовой смеси в постоянном режиме, система корректирует общую крепость с учетом введенных добавок, и далее производственное задание отрабатывается до конца. При этом алгоритм управления подачей воды и спирта в смеситель постоянно учитывает количество вводимых добавок и поддерживает крепость смеси несколько выше необходимой. Отсчитывая объемы добавляемых ингредиентов и измеряя плотность водно-спиртовой смеси на выходе, система точно определяет крепость получившегося раствора. Установка добавляет столько воды, сколько нужно, чтобы в приемной ёмкости оказалось заданное количество готового продукта крепостью ровно 40°.

Затем готовый продукт подается в напорные емкости, из которых водка идет на розлив [ 8 ].

Вернуться к оглавлению

 

4.Подбор основного оборудования

Основное оборудование, представленное на схеме линии ( рис.1 ), необходимо для осуществления производства водки.

 

Основное оборудование для производства водки включает в себя:

Приемные емкости водочного производства (рис.2)[13]

Предназначены для накопления спирта перед его подачей в  спиртовую магистраль.

Рис.2 Приемная емкость водочного производства.

 

Смеситель

В качестве смесителя  я выбрала автоматическую установку смешивания немецкой фирмы Dissel( рис.3 ). Она предназначена для приготовления сортировки заданной крепости [13].

Рис.3 Автоматическая установка смешивания фирмы Dissel.

Сюда подводится осмотическая вода из отделения водоподготовки и спирт из накопительных емкостей. Машина фирмы Dissel оборудована расходомерами (массфлоуметрами), позволяющими с высокой точностью измерить абсолютную массу жидкости, проходящей через эти приборы. Кроме того, расходомеры измеряют температуру жидкости, ее вязкость, а также крепость поступающего спирта. Все данные поступают в единую систему программируемого логического контроллера, который и управляет всем процессом. Машина, автоматически учитывая крепость спирта, рассчитывает, какое количество воды нужно добавить, чтобы довести его крепость с 96,4% до 40,2%.

Смешивание в установке происходит под большим давлением порядка семи атмосфер. С помощью специальных лопаток, размещенных под определенным углом в трубе, создаются турбулентные завихрения, за счет которых вода и спирт в нужных пропорциях перемешиваются быстро и эффективно [ 8 ].

 

Пластинчатый  теплообменник [10]

Теплообменник ( рис.4 ) предназначен для нагрева различных сред.

Типовые ряды:

• FP - разборные пластинчатые теплобменники с уплотнениями (стандартное исполнение)
• FPDW - пластинчатые теплообменники повышенной надежности (исполнение с двойной пластиной).
• FPG - полусварные пластинчатые теплообменники(сварные кассеты для агрессивных сред)
• FPSF - пластинчатые теплообменники пластинами типа «Free-Flow» (специальный широкий канал для сред, содержащих твердые частицы).

Из представленных типовых  рядов теплообменников я выбрала  разборный теплообменник ( FP ), так как он удобен для ремонта в случае сбоя работы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.4 Пластинчатый теплообменник

Рабочие среды - вода/вода, спирт/вода, масло/вода, газ/жидкость и др.

Материал пластин - AISI 304, AISI 316, 254 SMO, титан.

Материал уплотнения - NBR, EPDM, VITON.

Техническая характеристика представлена в таблице 2.

Таблица 2.

Технические данные пластинчатого теплообменника (в зависимости от исполнения).

мощность	1,5 кВт - 40 МВт
расход	5м3- 4500 м3
площадь пластины	0,04 м2 - 3.0 м2
диаметр присоединений	DN25 - DN500
рабочая температура	-20°С-+195°С
рабочее давление	макс. 25 бар

 

 

Кассетный фильтр

Кассетный фильтр ( рис.5 ) предназначен для обработки сортировки.

Он представляет собой фильтродержатель на 24 элемента (рис.4) высотой 1000мм. В нем закрепляются картриджи , состоящие из активированных углей с нанесенными на их поверхность слоями коллоидно-диспергированного серебра, производства НПП "Технофильтр" изготовленные по технологии "Серебряная фильтрация" с засыпкой примерно 1200г активированного угля на один элемент высотой 1000мм. Главное, что данный способ позволяет решить проблему накопления альдегидов [17].

 

Рис.5 Кассетный фильтр

 

Емкость для готовой водки ( рис.6 )

Предназначена для накопления отфильтрованной водно-спиртовой  смеси и добавления ингредиентов [13].

Рис.6 Емкость для готовой водки.

 

Секция вкусовых добавок ( рис.7 )

Предназначена для внесения ингредиентов в водно-спиртовую смесь [13].

 

Рис.7 Секция вкусовых добавок.

 

Состоит из расходных  емкостей, куда заливаются заранее  подготовленные компоненты. Подающий тракт каждого ингредиента содержит расходомер и дозирующий клапан. Ингредиенты в зависимости от применяемой технологии дозируются в этот дополнительный инжектор, или в спиртовой тракт до основного смеситель ( рис.1 ), или в оба места сразу.

В процессе отработки  производственного задания автоматическая система управления в определенный момент открывает клапан компонента №1 и добавка через инжектор вводится в продукт. Затем, через установку снова пускается чистая водно-спиртовая смесь, которая перемешиваясь с ингредиентом, попадает в приемную емкость ( рис.2 ). Далее открывается дозатор следующего ингредиента и процесс повторяется столько раз, сколько необходимо по рецептуре. После того, как процесс дозирования полностью закончен, вновь включается подача только водно-спиртовой смеси в постоянном режиме, система корректирует общую крепость с учетом введенных добавок, и далее производственное задание отрабатывается до конца. При этом алгоритм управления подачей воды и спирта в смеситель постоянно учитывает количество вводимых добавок и поддерживает крепость смеси несколько выше необходимой. Отсчитывая объемы добавляемых ингредиентов и измеряя плотность водно-спиртовой смеси на выходе, система точно определяет крепость получившегося раствора. Установка добавляет столько воды, сколько нужно, чтобы в приемной ёмкости оказалось заданное количество готового продукта крепостью ровно 40° [ 8 ].