Технологічна схема змішування молочної продукції (стр. 1 из 4)

І. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1 Вступ

Формування соціально орієнтованої економіки вимагає вирішення стратегічного завдання створення в Україні потужної харчової індустрії для забезпечення нормальної життєдіяльності її населення, відновлення і збереження його здоров'я, розвитку експорту вітчизняної продукції. З огляду на це, розвиток харчової промисловості повинний стати одним з пріоритетних напрямів економічної політики Української держави.

Молочна продукція є найважливішим продуктом сільськогосподарського виробництва. Від кількості і якості молока що виробляється в країні, залежить забезпечення сировиною багатьох галузей харчової промисловості, а також якість отриманих виробів. Ці продукти є однією з основних і незамінних продуктів використання людини. В раціоні харчування вони складають в середньому 30%-33%. Тому від кількості і якості виробляємого молочного продукту в значній мірі залежить здоров’я населення країни. Перед підприємствами що займаються виготовленням масла стоїть ряд серйозних проблем, пов’язаних з покращенням якості харчової цінності. Забезпечення безперебійного постачання населення молока викликає необхідність значного розширення потужностей виробництва. Дуже важливими проблемами в сучасній харчовій промисловості України по виробництву на сьогодні є: подальше вдосконалення технології з метою інтенсифікації виробництва масла; регулювання його харчової цінності; широке використання упаковки для більш довгого зберігання .

1.2 Конструкція, робота та технічні характеристики

Змішування молочної продукції відбувається в спеціальному баку за допомогою лопастей міксера, що опускається в ємність після завантаження молочного матеріалу.

Змішувач має вигляд:

Рис 1. Технологічна схема змішувача.

Змішувач складається з:

1. Загальна ємність з молочним матеріалом

2. Міксер

3. шток Електромагніт висипання молочної маси.

4. Електромагніт висипання молочної маси.

5. Двигун збивання

Принцип роботи змішувача

Молоко і дозатори подається в загальний бак . При досягненні певного рівня продукції в баці , подача припиняється. Після подачі молока в бак вмикається двигун опускання міксера в бак де починається змішування молочного продукту з добавками для виготовлення молочного продукту. Після досягнення певної в’язкості однорідної маси, змішування припиняється, піднімається міксер піднімається, і за допомогою штоку починає перевертатись ємність з однорідною молочною масою, для подальшої обробки.

Рис 2. Схема електична принципова управління до модернізації.

Рис.3 Схема силова до модернізації.

Основні технічні характеристики змішувача

Кількість каналів змішування – 1

Дискретність задання дози, кг –1

Відхилення автоматичного змішування – 0,1%

Нижня межа ємності змішування , кг – 100

Верхня межа ємності змішування, кг – 300

Використана потужність системи , кВт –15

Напруга живлення блоку, в 220...380

Габаритні розміри дозатора, мм – 1590 х 1600 х 1500

Маса змішувача, кг - 600

Cos y двигуна приводу міксера– 0,66

1.3 Огляд основних напрямків на модернізацію технологічної роботи

При вивченні принципу роботи і конструкції збиваючої машини мною було виявлено ряд недоліків які пов‘язані в першу чергу з незначною точністю роботи , відсутністю контролю режимів роботи обладнання і аварійних режимів і відсутності гнучкої наладки обладнання та контролю основних параметрів .

Таким чином основні напрямки на модернізацію являються:

1. Автоматизація процесу збивання.

2. Контроль роботи обладнання.

3. Аварійна сигналізація роботи збивальної станції.

1.3.1 Перш за все потрібно контролювати рівень збиваючої масси

Для контролю рівня потрібно використати датчик, котрий виконуватиме роль сигналізації та регулювання режиму роботи блоку, тобто своїми контаками діяти в схему управління та виконувати поставлені задачі.

Для контролю та сигналізації рівня рідин будуть застосовуватися акустичні датчики граничного заповнення типу фірми TURCK.

Рис. 4 Схема підключення датчика рівня.

Контакти клемника датчика

5 - навчання

4 – головний вихід

2 – додатковий вихід

3 – корпус(мінус)

1 – живлення

Схемою управління будуть лише використовуватися контакти №3,4 та контакти подачі живлення. Основні параметри датчика (Див додаток, табл. №

Для контролю ваги масси в ємності буде використано тензометричний датчик ваги з аналоговим виходом типу DF2S4.

Схема підключення:

Рис.5 Схема підключення тензодатчика.

Для контролю температури в ємності підготовки, куди поступають всі інградієнти слід використати датчик температури з узгоджуючим пристроєм, з котрого вихідний сигнал поступатиме в схему управління. Тому обираю погружний датчик з встроєною оціночною електронікою типу ТС01-G1/2A4P.

Даний датчик в своєму наборі має два встроєних p-n-p виходи з програмуємим станом спрацювання (замикання/розмикання) з максимальним струмом навантаження в 200 мА.

Рис. 6 Схема підключення датчика.

Для контролю тиску в гідросистемі слід використати мембранний метод. Тому що він має найкращі характеристики та широко розповсюджений, надійний.

Для гідросистеми системи слід обрати датчик тиску ДЕМ 301 котрий має робочий тиск до 4Мпа та вихідне реле з можливістю підключення на контакти навантаження з параметрами 250В / 6А.

Рис.7.Електрична схема підключення датчика:

Досить не сучасним є використання електричних схем на реле. Тому, з використанням сучасних технологій та мінімізації буде використано мікроконтроллер типу КМ1816ВЕ51.

Рис. 8 Стандартна схема включення мікроконтролера

Основою виконавчої системи контролера є системне програмування контролера, що забезпечує ефективний доступ до всіх ресурсів контролера і виконання запрограмованих користувачем програм.

Всі модулі контролера підтримують систему модулей «Plug & Play», що означає що при установці нового модуля в контролер він одразу автоматично показується .

Для контролю та вимірювання густини збиваючої масси слід використати датчик густини типу Solartron 7826 котрий характеризується простотою, можливістю налагодження через узгоджуючий перетворюючий пристрій що йде в комплекті.

Для забезпечення повного автоматичного циклу збивання масла мною буде використано перетворювач частоти, котрий буде під‘єднано до порту виводу мікроконтроллера. Алгоритмом програми мікроконтроллера буде виставлятися час роботи двигуна на певні проміжки часу з мінімальної швидкості до максимально допустимої при заданому технологічному режимі. Наперед було виконано регулювання обертів в чотирьох ступенях обертання крильчатки.

Рис.10 Схема підключення частотного перетворювача.

1.3.2 Контроль операцій схемою управління

буде виконуватися світлодіодними лампами індикації, котрі будуть підключені безпосередньо на порт виводу мікроконтроллера та через алгоритм роботи , на який буде запрограмовано мікроконтроллер, світитиметься відповідний світлодіод, відповідно до виконуємої операції.

Рис.7. Схема підключення індикації:

1,3,3 Контроль аварійних режимів

Для забезпечення безпечного технологічного процесу і нормальної експлуатації станка, потрібно встановити ряд сигналізуючих пристроїв, що забезпечать візуальний контроль обладнанняі. Крім того, правила безпеки праці являються основними вимогами з охорони праці для всіх.

Автоматика безпеки передбачає собою індикацію захисту обладнення.

Контроль обриву фаз здійснюється за допомогою реле обриву фаєз

Рис. 8 Контроль обривук фаз.

Для забезпечення контролю від перенавантаженості захисту від короткого замикання потрібно використати автоматичний вимикач. Відповідно автоматичному вимикачеві потрібно встановити світлові сигналізації, для кращої фіксації в момент виникнення певних ситуацій.При спрацюванні

будь якого з вузлів захисту буде вимикатися весь станок і світлодіод несправності буде світитися доки не натиснуть кнопку «стоп» та виконають ремонт потрібного вузла. Використання логічних елементів і інтегральних мікросхем в схемах контролю і управління забезпечує нам спрощення в процесі монтажу а також являються більш надійними в процесі роботи. Логічні елементи мають малу потужність роботи, не нагріваються на відміну від релейного обладнання та мають малі габарити монтажних щитів управління системою.

Рис.9 Контроль КЗ і перенавантаження.

II ПРОЕКТНО-РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

молочний змішувач індикація перевантаження

2.1 Технічні умови на проектування

Схема електрична принципова повинна забезпечувати слідуючі функції та операції:

Напруга живлення силового кола -380 В

Напруга живлення кола управління -220 В

Кількість каналів дозування – 2

Продуктивність подачі масла – 0,0004м3/с