Затраты холода рассчитываются по отдельным стадиям технологического процесса, отвечающие, нормам технологического проектирования. Затраты холода будут складываться из: затрат холода на охлаждение виноматериала перед отправкой на выдержку на холоде; затрат холода на поддержание температуры во время выдержки на холоде; затрат холода на компенсацию потерь холода на магистралях.

Расход холода определяем по формуле:

Q=C x P x(t1 – t2),

Где: Q – количество холода, ккал;

С – теплоемкость 1 кг продукта при 20 оС, ккал;

Р – вес продукта поступающего на охлаждение, кг;

t1 - начальная температура продукта перед охлаждением, оС;

t2 – температура охлаждения, оС.

Виноматериал охлаждаем до –5 оС, начальная температура 14,0С. Потребность в холоде составит:

Q=0,90 х 121100 х 14,0 –(-5)=2179800 ккал.

Выдержку на холоде проводим в течение 4 дней. Затраты холода составят при компенсации температуры 2,0 оС/сут:

Q= 0,90 х 121100 х 2 х 4= 871920 ккал.

Всего расход холода составит:

21798001 + 871920 = 22669921 ккал.

Потери холода в магистралях принимаем 15,0 %. Всего потребность в холоде составит:

3705660 х 1,15=4261509 ккал.

4. Разработка функциональной схемы

1. автоматизации

Перед бродильной промышленностью стоят следующие задачи: рост производительности труда, улучшение качества продукции, снижение удельных энергетических и сырьевых затрат, охрана окружающей среды. Эти задачи решаются путем применения передовых технологий и современного оборудования, в том числе средств и систем автоматизации.

Повышенный износ технологического оборудования приводит к изменению его характеристик, что требует корректировки технологических регламентов. Ликвидация этих недостатков требует постоянного вмешательства в ход технологических процессов с целью повышения их эффективности. Значительную роль в решении этих проблем играет автоматизация производственных процессов.

Автоматизация производства – это этап машинного производства, который характеризуется освобождением от непосредственного выполнения функций управления производственными процессами и передачей их функций техническим средствам – автоматическим устройствам и системам.

Данным проектом предусмотрена автоматизация линии по производству и выпуску 12000 декалитров вина марочного сухого красного «Столовое красное Алушта».

4.1. Описание функциональной схемы автоматизации

технологического процесса

Автоматизация процесса перегонки вина на коньячный спирт повышает производительность непрерывно действующих устано­вок (аппаратов) и сокращает общие потери продукции.

Рассмотрим вначале принцип действия технологической части этой схемы. Виноград через приемный бункер-питатель 1 подается на переработку в дробилку-гребнеотделитель 2. Мезга поступает в мононасос 3, откуда подается на настаивание и брожение в открытые емкости с мешалками 5. Сульфитодозатором 4 в мезгу задается необходимая для предотвращения брожения доза сернистого ангидрида.

По истечении срока настаивания из резервуара 6 в мезгу задается необходимая доза разводки ЧКД. При остаточном содержании сахаров 3-5 г/100см³ мезга мезгонасосом 7 направляется на отделение сусла самотека и прессование в пневматический пресс 8. Сусло стекает в суслосборник 9, откуда насосом 10 перекачивается в эмалированные емкости 11 на дображивание.

После дображивания виноматериал, самоосветленный отстаиванием, снимается с осадка и подается в резервуары 12 для хранения до 1 января следующего за урожаем года. Затем самоосветленный виноматериал насосом 10 отправляется на выдержку в дубовые буты 13.

По истечении срока выдержки виноматериал, насосом 10 подаеться в емкость 15 для оклейки. После оклейки виноматериал через фильтр-пресс 14 подается в цех обработки холодом.

Через теплообменник 16 виноматериал подается в резервуар 17 холодильной камеры. После выдержки на холоде осуществляется снятие виноматериала с кристаллических осадков через фильтр-пресс 14 в резервуары – сборники для отдыха 18.По истечении срока отдыха (не менее 10 дней) производится контрольная фильтрация и виноматериал подается на розлив.

В соответствии со схемой применены следующие средства автоматизации: электрические регуляторы уровня 1 и 2 (кондуктометрические уровнемеры) ЭРСУ-2; Из органов автоматичес­кого и ручного управления использованы магнитные пускатели.

Автоматизация процессов производства вина марочного сухого красного «Столовое красное Алушта» осуществляется с помощью 6 контуров.
Контур 1: 1-1; 1-2; 1-3; 1-4; 1-5; 1-6; 1-7; 1-8; 1-9; 1-10; 1-11; 1-12.

Первый контур предназначен для контроля процесса переработки винограда и подачи виноградной мезги на брожение.

Электропривод оборудования включается вручную с щита или по месту (1-4, 1-5)в следующем порядке: сначала электропривод дробилки 2, затем электропривод бункера-питателя 1. При достижении уровня, измеряемого уровнемером СУС-В (1-5) в бункере питателе 1 магнитным пускателем ПМЕ 122 (1-6) подается сигнал на наполнительный механизм (1-1), который включается магнитным пускателем (1-2). Микропроцессор дробилки при поступлении в нее винограда подает сигнал на исполнительный механизм мононасоса и включает его одновременно с дробилкой. При этом полученная мезга подается мононасосом в емкость для настоя и брожения и заполняется по уровню 3. При достижении уровнемера СУС-13 (1-7) магнитным пускателем (1-8) подается сигнал на отключение дробилки. Электропривод мешалки включается вручную с щита или по месту раз в 3-4 часа и магнитным пускателем (1-9) подается сигнал на включение исполнительного механизма мешалки 4.При достижении требуемых параметров магнитный пускатель (1-10) отключает исполнительный механизм мешалки и мезга через клапан крана направляется на пресование. Регулирование работы мешалки осуществляется по месту ключем управления (1-11) или на пункте (1-12).

Контур 2: 2-1;2-2;2-3;2-4;2-5;2-6.

Второй контур предназначен для регулирования процесса прессования мезги.

При открытии задвижки вручную магнитный пускатель (2-2) включает насос 4 исполнительным механизмом (2-1) и мезга поступает на прессование, управляемое микропроцессором пресса. Сусло перекачивается в емкости для отстаивания исполнительным механизмом (2-5), включаемым и выключаемым магнитным пускателем (2-6). Работа насосов регулируется ключом управления (2-3, 2-4)по месту и на щите.

Контур 3,4:3-1;3-2;3-3;3-4;3-5;3-6;3-7;3-8;3-9;3-10;3-11;3-12.

Контур 3 предназначен для контролирования процесса отстаивания сусла.

При достижении уровнемера СУС 13 (3-1) магнитным пускателем (3-2) отключается электропривод насоса 6 и включается электропривод насоса 8. При достижении нижнего уровня магнитным пускателем (3-6) включается исполнительный механизм (3-5) и сусло поступает в емкость 7; при достижении верхнего уровня (3-7) магнитным пускателем (3-8)отключается мотор насоса 8 и включается электропривод насоса 10 При достижении нижнего уровня магнитный пускатель (3-12)отключает исполнительный механизм (3-11).На пульте управления и по месту механизмы отключаются и включаются ключом управления (3-9) и (3-10). Контур 4: 4-1;4-2;4-3;4-4;4-5;4-6;4-7;4-8;4-9;4-10;4-11;4-12;4-13;4-14;4-15.
Контур 4 предназначен для эгализации виноматериала. При достижении виноматериалом уровня 12 уровнемером (4-5) магнитным пускателем (4-2) отключается двигатель насоса и включается электропривод (4-1) магнитным пускателем (4-2). При остановке мешалки 2 включается электропривод насоса (4-7) магнитным пускателем (4-8) и наполняет емкость 14. При достижении уровня (4-11) электропривод насоса 13 отключается магнитным пускателем (4-12) и включается насос 15 магнитным пускателем (4-15) исполнительного механизма(4-14). Ключ управления на щите и по месту (4-10) и (4-9).

Контур 5: 5-1;5-2;5-3;5-4;5-5;5-6;5-7;5-8;5-9;5-10;5-11;5-12.

Контур 5 предназначен для обработки виноматериала холодом.