Проект реконструкции цеха винзавода АПК "Виноградный" по приготовлению столового белого выдержанного вина

Полученное сусло охлаждается в потоке до температуры 10-12 оС и отстаивают в резервуарах в течение не более 24-х часов.

Осветленное сусло снимают с гущевых осадков и направляют на брожение при температуре 16-19 оС. Для проведения брожения в сусло вносят 2-4 % ЧКД расы 47-К, отличающуюся полнотой выбраживания сахаров, ингибирующей дикую микрофлору и обогащающую продукт ароматообразующими компонентами (сложными эфирами).

Брожение осуществляют до содержания остаточных сахаров 2-3 г/дм3, после чего виноматериалы выкачивают на дображивание. В случае высокой кислотности (более 8 г/дм3) проводят процесс индуцированного или спонтанного яблочно-молочного брожения (ЯМБ).

После осветления виноматериалы снимают с дрожжей, сульфитируют дозами 30-40 мг/дм3, ассамблируют и отправляют на хранение с обязательной доливкой.

Затем сформировавшие и отдохнувшие виноматериалы отправляют на выдержку в дубовой таре. Выдержка осуществляется в дубовых бочках вместимостью 60 дал каждая, в наземном помещении при температуре 15-18 оС, продолжительностью не менее 3-х месяцев.

Во время выдержки проводится одна открытая переливка.

По прошествии 3-х месяцев виноматериалы снимаются с выдержки, сульфитируются дозами 20-30 мг/дм3 и направляются в эмалированные резервуары для отдыха и восстановления окисленных компонентов не менее 1-го месяца.

Затем виноматериалы ассамблируются и направляются на обработку против помутнений физико-химического характера согласно технологической инструкции. Обработка проводится желатином в сочетании с бентонитом в дозах, определенных в лабораторных условиях на основании пробных оклеек. Обработка ЖКС не планируется, поскольку за последние 20 лет эта обработка на предприятии не применялась в связи с низкими концентрациями металлов в виноматериалах.

Для стабилизации вина против кристаллических помутнений используется препарат «Metagum» (смесь метавинной кислоты и гуммиарабика) дозой 150 мг/дм3, что обеспечит длительную стабильность готовой продукции.

После 10-дневного отдыха проводится контрольная фильтрация и вино направляется на розлив.

Задачей нашего проекта является обеспечение стабильности столового виноматериала перед розливом. Одним из самых эффективных приемов является обеспложивающая (мембранная) фильтрация, позволяющая практически полностью удалить из вина микрофлору при фильтровании через полимерную мембрану с диаметром пор до 0,5 мкм. Необходимо также обеспечить дальнейшую стерильность вина во время розлива.

2.4 Подбор технологического оборудования

2.4.1 Переработка винограда

Сбор винограда осуществляется вручную. Доставка винограда на предприятие осуществляется грузовыми машинами, оснащенными контейнерами типа «лодочка» или БКВ-2,8.

Транспорт с виноградом взвешивают на автомобильных весах. Одновременно производится отбор средней пробы сырья для определения концентрации сахаров и титруемых кислот в винограде. Отбор пробы осуществляют вручную или с использованием стационарного пробоотборника СПВ-1М.

После взвешивания и отбора средней пробы виноград выгружают в приемные бункеры-питатели. Разгрузка осуществляется с помощью талей электрических типа ТЭЗ 512М.

На предприятии используются шнековые бункеры-питатели типа Т1-ВБШ-10-01, основные характеристики которых представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Основные характеристики бункера-питателя Т1-ВБШ-10-01

Для дробления винограда с гребнеотделением используются валковые дробилки-гребнеотделители типа Б2-ВДГ-20.

Валковая дробилка-гребнеотделитель Б2-ВДГ-20 состоит из дробилки, гребнеотделителя, приемника мезги, кожухов и рамы, на которой монтируются все элементы машины.

Таблица 2.2 – Техническая характеристика Б2-ВДГ-20

Из дробилки мезга попадает в мезгосборником, откуда насосом ПМН-28 перекачивается на кратковременное настаивание.

Агрегат электронасосный поршневой ПМН-28 – горизонтальный, одноцилиндровый, двойного действия, состоит из цилиндра с клапанной коробкой, поршней, клиноременной передачи, индивидуального привода, кривошипно-шатунного механизма с приводным шкивом и устройством для регулирования подачи. Агрегат имеет следующие показатели: подачу по воде -32 (_+10 %) м3/ч, напор – 25 м, мощность электродвигателя - 5,5 кВт и массу – 580 кг.

При перекачке мезги в нее вводится диоксид серы с помощью сульфитодозирующей установки ВСАУ, состоящей из дозатора и двух сульфитаторов. Диапазон дозировок установки – (25-250) мг/дм3, масса без баллона – 125 кг.

В качестве настойного резервуара можно использовать любые емкости настойно-бродильного отделения для работы с мезгой, а именно: настойные резервуары из биметалла вместимостью 20 и 100 м3 из биметалла, резервуары установки БРК-3М. Разгрузка резервуаров осуществляется мезгонасосом ПМН-28. Мезга подается на суслоотделение на стекатели.

Отделение сусла от мезги осуществляется на шнековом стекателе непрерывного действия ВССШ-20Д, состоящего из приемного бункера, шнека, дренирующего контура, рамы, привода и площадки обслуживания.

Таблица 2.3 – Характеристики стекателя ВССШ-20Д

Частично обессусленная мезга со стекателя поступает в шнековый пресс непрерывного действия Т1-ВПО-20А, конструкция которого состоит из загрузочного бункера, транспортирующего и прессующего шнеков с разным направлением вращения, гидрорегулятора давления с запорным конусом, поддона для сбора сусла, привода и электрооборудования.

Таблица 2.4 – Характеристики пресса Т1-ВПО-20А

В целом, кроме настойных резервуаров, вышеперечисленное оборудование представляет собой поточную линию переработки винограда по «белому» способу ВПЛ-20К.

Для производства вина отбирается сусло-самотек и сусло 1-го давления, не более 60 дал/т. Перед отстаиванием сусло охлаждается в потоке до температуры 10-12 оС в трубчатом теплообменнике марки ВХ2Б и направляется на отстаивание в железобетонные резервуары. Резервуары изготовлены из бетона марки М-150, имеют прямоугольную форму, изнутри покрыты специальным пищевым лаком. Вместимость 1-го резервуара – 25 м3.

При всех операциях сусло перекачивается центробежными насосами марки ВЦН-10 или ВЦН-20 - консольно-моноблочными, одноступенчатыми, самовсасывающими мехенизмами, состоящими из насоса, всасывающего устройства, рамы с тележкой и электрооборудования. Рабочее колесо насоса – открытого типа.

Брожение сусла осуществляется в установке ВБУ-4Н, состоящей из 14-ти резервуаров вместимостью по 1000 дал, объединенных переливными трубами. В основу работы установки заложен принцип создания перепадов избыточного давления за счет диоксида углерода, способствующего перетеканию сусла из одного резервуара в другой по переливным трубам. Производительность установки для сухих вин – 3000 дал/сутки. Охлаждение бродящего сусла осуществляется «ледяной» водой с температурой 1-2 оС, которая охлаждается в специальных подземных сборниках и используется по замкнутому циклу.

Для дображивания, осветления и хранения виноматериалов используются металлические эмалированные резервуары различной вместимости марки Сэн.

2.4.2 Производство выдержанных виноматериалов и розлив вина

Выдержка виноматериалов осуществляется в дубовых бочках. Бочки из дуба изготовляются вместимостью 50, 100, 150, 200, 300, 350, 400, 450, 500, 550 и 600 дм3. Выбор объема бочек для выдержки зависит от многих факторов. Чем меньше вместимость бочки, тем быстрее и глубже проходит окисление вина. Поскольку при выдержке столовых вин глубокого окисления стоит избегать, целесообразней использовать самые большие бочки вместимостью 600 дм3, тем более, что завод располагает такими бочками в достаточных количествах. Габаритные размеры бочки представлены в таблице 2.5.

Таблица 2.5 – Размеры дубовой бочки

Бочки укрепляются стальными обручами: 2-мя уторными, 4-мя шейными и 6-ю пуковыми.

Эгализация и оклейка виноматериалов осуществляется в резервуаре из нержавеющей стали, вертикальном, с коническим днищем и мешалкой.

В качестве фильтровальных установок используется пластинчатый фильтр-пресс марки ФКО 20-1К-001. В качестве фильтрующего элемента используется фильтркартон или фильтрсалфетки из бельтинга. Уплотнение пакетов плит производится с помощью ручного зажимного устройства или с помощью гидравлического зажима. Производительность пресса – 900 дал/ч, размеры плит 600 х 600, масса – 2030 кг.

Для контрольной, обеспложивающей фильтрации виноматериалов перед розливом целесообразно использовать мембранный фильтр.

В настоящее время существует множество различных установок и фильтров для мембранной фильтрации, наиболее известным являются установки фирмы Padovan TMCI, модель Nitor.Мембранный фильтр устроен следующим образом. Фильтрующие элементы (мембраны), представляющие из себя множество тонких полипропиленовых пористых трубочек диаметром около 2 мм, помещены в трубчатый корпус фильтра диаметром около 150 мм. Фильтруемая жидкость из накопительной емкости с помощью насоса подается в корпус фильтра и с большой скоростью двигается вдоль мембран. Часть жидкости просачивается сквозь поры внутрь мембран. Чистая отфильтрованная жидкость собирается изо всех мембран и откачивается насосом. Вследствие отсутствия большого перепада давления между внешней и внутренней стороной мембран не происходит их засорения. Насос, откачивающий отфильтрованную жидкость, периодически переключается на несколько секунд в реверсивное направление, создавая гидроудар в мембране. За счет этого твердые частички, осевшие на поверхности мембраны, слетают с нее и увлекаются потоком загрязненной жидкости. Идет самоочистка мембран. Когда концентрация взвесей в жидкости достигнет определенного предела, ее отправляют на фильтрацию обычным способом.

Производительность фильтра зависит от числа корпусов с мембранами. Обычно срок службы мембран составляет 6-7 лет, после чего их меняют. Техническая характеристика фильтров представлена в табл. 2.6.

Таблица 2.6 – Характеристика мембранных фильтров

После обеспложивающей контрольной фильтрации виноматериал по обеспложенным трубопроводам подается в стерильную напорную емкость для розлива в бутылки.

Линия розлива состоит из автомата для разгрузки пустых бутылок ВИА-5Б, бутылкомоечной машины АММ-6, разливочной машины ВР2М-6, укупорочного автомата Б2-ВУК, Бракеражных автоматов типа Б3-ВРК/5, этикетировочного автомата ВЭМ, транспортеров ящичных Б3-ВРШ-6/3 и бутылочных транспортеров Б2-ВТ1А.

Автомат для разгрузки пустых бутылок ВИА-5Б состоит из корпуса, главного привода, бутылочного стола, боковин, каретки, электро- и пневмооборудования, механизма перемещения ящиков, Производительность автомата – до 600 ящиков в час.

Бутылкомоечная машина АММ-6 – отмочно-шприцевальная машина с периодическим движением бутылконосителей. В нижней части корпуса машины имеются две ванны с щелочными растворами. Над ними размещена ванна для сбора щелочи после щелочного шприцевания и ванны для сбора воды после шприцевания горячей и теплой водой. На корпусе смонтированы привод машины, механизмы загрузки и выгрузки бутылок, цепи с бутылконосителями, а также устройства для подогрева раствора в ваннах.

Для розлива используется фасовочная машина Д9-ВР2М-6 производительностью 6 тыс.бут/ч, относящаяся к разливочным машинам барометрического типа и состоящая из чугунной станины и карусели с фасовочными устройствами клапанного типа, Розлив в бутылку осуществляется по объему.

Укупорочная машина Б2-ВУК предназначена для укупоривания бутылок вместимостью 0,5 и 0,7 дм3 корковыми пробками, состоит из станины, привода, стола подачи и выгрузки бутылок, укупорочной карусели, бункера-питателя, пробкопровода и воздуховода.

Бракеражная (инспекционная) установка Б3-ВРК/5 является установкой конвейерного типа с поворотом бутылки на 180 о и установкой против осветительных ламп.

Этикетировочная карусельная машинв ВЭМ с барабанным этикетопереносчиком позволяет одновременно наклеивать на бутылку этикетку, контрэтикетку, кольеретку. Акцизная марка наклеивается вручную.

2.5 Аппаратурно-технологическая схема

Виноград выгружается в приемный бункер-питатель 1 и шнеком подается в дробилку-гребнеотделитель 2. Мезга из мезгосборника насосом 3 через сульфитодозатор 4 выкачивается в настойный резервуар 8. После настаивания мезга насосом 4 подается на суслоотделение на стекатель 5 и на дожимочный пресс 6. Сусло насосом 7 через теплообменник 9а выкачивается на осветление в резервуар 9. Осветленное сусло насосом 7 снимается с осадка и подается на брожение в установку 10. При остаточных сахарах 2-3 г/100 см3 виноматериалы выкачиваются в резервуар 11 на дображивание и осветление. Осветлившиеся виноматериалы снимаются с дрожжевого осадка насосом 7 через сульфитодозатор 4 в резервуары 11 на отдых и хранение. Жидкие дрожжи подаются на фильтрпресс 14, где отжимаются через бельтинг. Отфильтрованные виноматериалы эгализируются с основной партией, а плотные дрожжи утилизируются.

Столовые сухие виноматериалы из резервуара 11 насосом 7 заливаются в бочки 13 на выдержку. Во время выдержки проводится открытая переливка: насосом 7 виноматериалы подаются в резервуар 11, откуда вновь заливаются в бочки 13. Через 3 месяца выдержки виноматериалы насосом 7 выкачиваются в резервуар 11 на срок, не менее 1-го месяца. Затем насосом 7 выкачиваются в резервуар 12 для эгализации и обработки. Обрабатывающие вещества готовятся в реакторе 26. После осветления виноматериалы подаются на фильтрпресс 14 и подаются в смеситель 24 для обработки препаратом «Метагум», после чего раскачиваются в резервуар 11 для отдыха. После отдыха виноматериалы фильтруют через обеспложивающий фильтр 15 и направляют в напорный резервуар 25 для розлива.

Ящики с бутылками поступают по транспортеру 23 на стол атомата для разгрузки бутылок из ящиков 16. Ящики отправляются под загрузку наполненными бутылками по транспортеру 23, а бутылки по транспортеру 17 направляются в бутылкомоечную машину 18. После мойки бутылки поступают на инспекционный автомат 21 и в фасовочный автомат 19. Сюда же из напорного резервуара 25 самотеком поступает вино. Наполненные бутылки по транспортеру 17 подаются в укупорочный автомат 20, а затем – в инспекционный автомат 21. После инспекции бутылки подаются в этикетировочный автомат 22 и по транспортеру 17 подаются на стол 28 для наклеивания акцизной марки. Оформленные бутылки поступают на стол для упаковки в ящики 29 , которые по ящичному транспортеру 23 направляются в склад готовой продукции для складирования и реализации.

2.6 Продуктовые расчеты

2.6.1 Расчет основных продуктов

Основой для расчета служат технологическая схема производства, нормы потерь и отходов. Реконструируемый цех относится к вторичному виноделию, точнее, к стадии выдержки и обработки вина до розлива. При этом необходимо сделать расчет с учетом потерь при розливе для правильного расчета потребности в оборудовании.

Расчет проводится по формулам:

N = ( K x 100 ) / (100 – n)                                                              [ 1 ]

Y = N – K                                                                                       [ 2 ]

где:   N – количество продукта, поступающего в операцию, дал

К количество продукта, выходящего из операции, дал

п норма потерь продукта, %

У убыль продукта в данной операции, дал

Расчет ведется на 1000 дал готового вина.

1.         Потери при транспортировании бутылок с вином, п = 0,04 %

N = (1000 х 100) / (100 – 0,04) = 1000,4 дал;

У = 1000,4 – 1000,0 = 0,4 дал

2.         Потери при складских работах, п = 0,02 %

(1000,4 х 100) / (100 – 0,02) = 1000,6 дал;

У = 1000,6 – 1000,4 = 0,2 дал

3.         Потери при розливе (все виды операций), п = 0,33 %

(1000,6 х 100) / (100 – 0,33) = 1003,9 дал;

У = 1003,9 – 1000,6 = 3,3 дал

4.         Потери при мембранной фильтрации, п = 0,15 + 0,09 = 0,24 %

(1003,9 х 100) / (100 – 0,24) = 1006,3 дал;

У = 1006,3 – 1003,9 = 2,4 дал

5.         Потери при 10-дневном хранении виноматериалов( при 0,002 % в день), п = 0,02

(1006,3 х 100) / (100 – 0,02) = 1006,5 дал;

У = 1006,5 – 1006,3 = 0,2 дал

6.         Потери при обработке препаратом “Metagum”, п = 0,07+ 0,09+0,06 = 0,22 %

(1006,5 х 100) / (100 – 0,22) = 1008,7 дал;

У = 1008,7 – 1006,5 = 2,2 дал

7.         Потери при фильтрации через фильтр-картон, п = 0,07+0,15 = 0,22 %

(1008,7 х 100) / (100 – 0,22) = 1010,9 дал;

У = 1010,9 – 1008,7 = 2,2 дал

8.         Потери при снятии вина с осадка через бельтинг, п = 0,05+0,07+0,5 = 0,62 %. (0,5 % - потери с плотными осадками)

(1010,9 х 100) / (100 – 0,62) = 1017,2 дал

 У = 1017,2 – 1010,9 = 6,3 дал

9.         Потери при оклейке, п = 0,07+0,09+0,07+0,07 = 0,3 %

(1017,2 х 100) / (100 – 0,3) = 1020,3 дал

У = 1020,3 – 1017,2 = 3,1 дал

10.      Потери при отдыхе в течение 1 мес в металлическом резервуаре в наземном помещении при температуре от 15,1 до 20 0 С, п = (0,55 : 12) = 0,046 %

(1020,3 х 100) / (100 – 0,046) = 1020,8 дал

У = 1020,8 – 1020,3 = 0,5 дал

11. Потери при перекачке из бочек в резервуар на отдых с эгализацией, п = 0,14=0,06 = 0,2 %

(1020,8 х 100) / (100 – 0,2) = 1022,8 дал

У = 1022,8 – 1020,8 = 2,0 дал

12.      Потери при открытой переливке из бочек и обратно, п = 0,14+0,09+0,06 = 0,29 %

(1022,8 х 100) / (100 – 0,29) = 1025,8 дал

У = 1025,8 – 1022,8 = 3,0 дал

13.      Потери при выдержке в бочках 3 мес., п = (3,1 : 12) х 3 = 0,78 %

(1025,8 х 100) / (100 – 0,78) = 1033,9 дал

У = 1033,9 – 1025,8 = 8,1 дал

14.      Потери при приемке виноматериалов в проектируемый цех (включают эгализацию и раскачку виноматериалов по бочкам), п = 0,07+0,09+0,06+0,07 = 0,29%

(1033,9 х 100) / (100 – 0,29) = 1036,9 дал

У = 1036,9 – 1033,9 = 3,0дал

Учитывая, что общая вместимость бочек составляет 5 тыс.дал, и в течение года можно трижды провести выдержку, общий выпуск продукта составит 15 тыс.дал.

Сводим полученные расчетные данные в общую таблицу 2.7

Таблица 2.7 - Сводный баланс продуктового расчета

Операции ! Потери на 1000 дал(дал) Потери на весь выпуск (дал) ! ______________________________________________________________

                               N     Y       N          Y

1. Виноматериалы 1036,9 3,0 15553,5 45,0

перед выдержкой

2. Выдержка в бочках 1033,9 8,1 15508,5 121,5

3 Открытая переливка 1025,8 3,0 15387,0 45,0

4. Выкачка из бочек 1022,8 2,0 15342,0 30,0

5. Отдых 1 мес. 1020,8 0,5 15312,0 7,5

6. Оклейка 1020,3 3,1 15304,5 46,5

7. Снятие с осадка 1017,2 6,3 15258,0 94,5

8. Фильтрация тонкая 1010,9 2,2 15163,5 33,0

9. Обработка препаратом 1008,7 2,2 15130,5 33,0

10.Отдых 10 дней 1006,5 0,2 15097,5 3,0

11.Контрольная фильтр. 1006,3 2,4 15094,5 36,0

12.Розлив с оформлением 1003,9 3,3 15058,5 49,5

13.Складирование 1000,6 0,2 15009,0 3,0

14.Транспортирование 1000,4 0,4 15006,0 6,0

Готовая продукция 1000,0 36,9 15000,0 553,5

Необходимо рассчитать потребное количество винограда для производства 15553,5 дал столовых сухих белых виноматериалов из сорта Алиготе.

Учитывая то, что плотные осадки ( гущевые, дрожжи, оклеивающие вещества) составляют около 5% от общего объема виноматериалов, подсчитаем их количество:

15553,5 х 5 / 100 = 777,7 дал

Тогда необходимо иметь сбродившего сусла: 15553,5+777,7 = 16331,2 дал

Винограда сорта Алиготе понадобиться:

16331,2 : 60 = 272,2 тонны.

Хозяйство располагает виноградом сорта Алиготе в количестве 1050 тонн.

2.6.2 Расчет вспомогательных материалов

Для производства выдержанного столового вина используются вспомогательные материалы, перечисленные в разделе 1.1.4 данного проекта.

- потребное количество бентонита рассчитываем, исходя из средней дозы 2 г/дм3  2 * 10 * 15304,5 = 306090 г = 307 кг

- при средней дозе желатина 0,04 г/дм3 потребность в нем составит:

0,04 * 10 * 15304,5 = 6121,8 мг = 6,1 кг

-  при максимальной дозе общего диоксида серы 200 мг/дм3, потребное количество составит:

200 * 10 * 15304,5 = 30609000 мг = 30,6 кг

-  препарат «Метагум» используется дозой 150 мг/дм3, следовательно потребность составит:

150 * 10 * 15130,5 = 22695750 мг = 22,7 кг

количество фильткартона для фильтрации рассчитывается, исходя из расхода 12 кг/тыс. дал:         12 * 15,1635 = 181,96 = 182 кг

- расход бельтинга рассчитывается, исходя из нормы расхода 4 пог.м /тыс. дал и количества фильтруемых виноматериалов (15258 дал) и жидких дрожжей (1530 дал): 4 * (15,258 + 1,53) = 67,2 пог.м

При розливе вина необходимы следующие материалы:

- бутылки 0,7 л (норма расхода 1017 шт/тыс.шт), при розливе 15058,5 дал будет получено 215122 бут: 215,1 * 1017 = 218760 бут.

-  пробки корковые или полиэтиленовые (норма расхода 1010 шт/тыс.бут)

215,1 * 1010 = 217250 шт

-  этикетки, кольеретки (норма 1007 шт/тыс.бут)

215,1 * 1007 = 216600 шт

-  Сода кальцинированная – 324,5 кг:

-мойка емкостей (норма 3,7 кг/тыс.дал)

24 * 3,7 = 89 кг

-  мойка бутылок (норма 1,095 кг/тыс.бут)

215,1 * 1,095 = 235,5 кг

Картонные короба (норма – по 12 бут в коробе)

215100 / 12 = 17925 шт.

2.7 Организация ТХМК после реконструкции

Для производства качественной продукции чрезвычайно важен технохимический и микробиологический контроль на всех стадиях ее производства.

Проведение контроля качества сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции осуществляется в лаборатории завода. В составе лаборатории находятся следующие участки:

- аналитический;

- микробиологический;

- весовая;

- мойка;

- комната для хранения и работы с прекурсорами;

- кладовая химической посуды и реактивов.

Задачей микробиологического контроля является обеспечение микробиологической чистоты производства: постоянный микробиальный контроль всего технологического оборудования, сырья и вспомогательных материалов; меры по профилактике и предупреждению заражения производства микрофлорой, разработка и проведение мероприятий по ликвидации возможных микробиальных загрязнений.

Основной задачей химического контроля является установление соответствия химических показателей проверяемого объекта требованиям соответствующих нормативных документов. Частота контроля также устанавливается этими документами.

Схема контроля столового выдержанного вина «Алиготе» представлена в таблице 2.8.

аблица 2.8 - Схема лабораторного контроля производства     

На основании данных технохимического, микробиологического и органолептического контроля лаборатория дает разрешение на розлив продукции или ее доработку.

3.         Инженерно-технологические расчеты

3.1      Расчеты технологического оборудования

Расчет необходимого количества технологического оборудования ведем по формуле:

Х = Q × Kн/(q × τ × M × n),

где Q – количество перерабатываемого винограда, т/сезон;

Kн коэффициент неравномерности поступления винограда;

q - производительность машины, т/ч;

τ - продолжительность рабочей смены, ч;

M количество рабочих дней в сезон, сут;

n число рабочих смен в сутки.

Для переработки 272 т винограда необходимо оборудования:

-  Бункер- питатель Т1-ВБШ-10-01

Х = 272 × 1,4/(20 × 10 × 4 × 1) = 0,476 = 1 шт

- Валковая дробилка – гребнеотделитель ВДГ - 20

Х = 272 × 1,4/(20 × 10 × 4 × 1) = 0,476 = 1 шт.

- Стекатель ВССШ-20

Х = 240 × 1,4/(20 × 10 × 4 × 1) = 0,42 = 1 шт.

- Пресс дожимочный шнековый Т1-ВПО-20А:

Х = 140 × 1,4/(20 × 10 × 4 × 1) = 0,245 = 1 шт.

Таким образом, необходимо 1 линия переработки по «белому» способу ВПЛ-20К.

Транспортер скребкового типа, производительностью 12,5 м3/ч, выбираем в количестве 2 единиц – для транспортировки выжимки и гребней.

Для сбора сусла и мезги устанавливаем суслосборники и мезгосборники «по месту».

Для подачи мезги на настаивание, а затем на стекатель выбираем поршневой насос марки ПМН – 28 производительностью 32 м3/ч.

240 т * 2 = 480 т = 480 м3.

Х = 480 x 1,4/ (32 ×10 × 5 × 1) = 0,420 = 1 шт

Принимаем количество насосов в количестве 2 единиц по нормам проектирования.

Для подачи сусла на осветление выбираем центробежный насос марки ВЦН - 10, производительностью 10 м3/ч.

Расчет количества насосов для перекачивания сусла.

Выход сусла принимаем 60 дал/т, всего сусла получится:

60 х 270 =16200 дал или 162 м3

Х = 162 x 1,4/ (10 ×10 × 50 × 1) =0,045 = 1 шт.

Расчет необходимого количества резервуаров проводим по формуле:

N=Q/(V x j x Коб),

Где: Q – количество продукта, которое необходимо подвергнуть технологической операции, дал;

V вместимость или полный объем аппарата, резервуара, дал;

j - коэффициент заполнения резервуара или аппарата;

Коб коэффициент оборота. Коб=t1/t2 ,

где: t1 – число рабочих дней за весь период работы, сут;

t2 – продолжительность одного цикла

-  Настаивание мезги

Коэффициент использования резервуаров при настаивании мезги 0,8

240 / (30 * 0,8 * 5/1) = 2 резервуара

- Отстаивание

Коэффициент использования резервуаров при отстаивании 0,9.

16200 / ( 2500 x 0,9 x 4/1 ) = 1,8 = 2

- Брожение

Коэффициент использования резервуаров при брожении 0,8.

16200 / ( 14000 x 0,8 x 6 ) = 0,241 = 1 установка ВБУ-4Н

- Дображивание

16200 / ( 2000 x 0,8 x 5 ) = 2,03 = 3 шт

Для дображивания принимаем резервуары вместимостью 2000 дал. марки СЭн-20-31-ВО

- Выдержка

Расчет необходимого количества бочек для выдержки

При выдержке: f = 1, K = 3 (три цикла по 3 месяца)

N = 15553,5 / ( 60 х 1 х 3) = 84 шт

Принимаем 84 бочки для выдержки виноматериалов.

Расчет необходимого количества резервуаров для хранения виноматериалов:

Принимаем, что в цеху должна храниться хотя бы половина всех виноматериалов одновременно, и продолжительность цикла = 1,5,

N = 15342,0 / 2000 х 1 х 1,5 = 5,1 = 6 резервуаров по 2000 дал.

Однако для ухода за столовыми виноматериалами потребна более мелкая тара, поэтому вносим следующие коррективы:

6 резервуаров вместимостью 2000 дал марки Сэн 20;

1 резервуар вместимостью 1000 дал марки Сэн 10;

1 резервуар вместимостью 1500 дал марки Сэн 16

Расчет резервуаров для эгализации, технологической обработки (оклейки и стабилизации против кристаллических помутнений) виноматериалов.

Все перечисленные операции проводим в одном резервуаре, снабженном мешалкой. Коэффициент заполнения = 0,8.

Рассчитаем Коб.: обработку проводим 9 мес., число рабочих дней в мес. = 20,

 цикл работы аппарата будет равен сумме продолжительности оклейки = 15 сут и продолжительности обработки препаратом «Metagum»- 3 суткам, всего 18 суток:

К = (9 х 20) / 18 = 10;  N = 15304,5 / (3950 х 0,8 х 10) = 0,481 = 1 шт

Принимаем резервуар А9-КЕН вместимостью 48 м3, снабженный мешалкой и рубашкой для терморегуляции процессов.

Расчет фильтрационного оборудования

Для отделения обработанных виноматериалов от клеевых осадков через ткань бельтинг и для тонкой фильтрации через фильтркартон используем рамный фильтрпресс марки ФКО производительностью 900 дал/ч, рабочих дней-15, длительность рабочей смены – 7ч, число смен – 1, количество фильтруемых продуктов: двойная фильтрация виноматериалов и фильтрация жидких дрожжей (1520 дал):

N = (15304,5 х 2 + 1520) / (900 х 0,9 х 15 х 7 х 1) = 0,377 = 1 шт

Принимаем рамный фильтрпресс марки ФКО 20

Расчет производительности мембранного фильтра для обеспложивающей фильтрации.

Принимаем, что обеспложивающая фильтрация является одновременно контрольной перед подачей вина на розлив.

__ Принимаем число рабочих дней – 7, продолжительность рабочей смены – 7 ч, количество рабочих смен – 1:

N = 15094.5 / (360 х 0,9 х 7 х 7 х 1) = 0,950 = 1 шт

Используем мембранный фильтр марки ТГА – 9.

Расчет количества насосов

Расчет проводим исходя из количества виноматериалов, числа перекачек, количества рабочих дней, смен и продолжительности смены.

Рассчитаем общее количество перекачек:

- из резервуаров в бочки на выдержку                              - 1

- из бочек в резервуары и обратно (открытая переливка)          - 2

- из бочек в резервуар для эгализации                               - 1

- из резервуара в емкости на хранение                               - 1

- из емкостей на обработку                                                 - 1

- с обработки на на тонкую фильтрацию                                     - 1

- из емкостей на обработку препаратом                                      - 1

- резервное перекачивание                                                  - 1

Итого:                                                                                   - 10

N = (15553, х 10) / (1000 х 0,7 х 10 х 7 х 1) = 1,58 = 2 шт

Используем 2 центробежных насоса ВЦН 10 (1 – в отделении выдержки, 1 – в отделении ханения и обработки виноматериалов).

Подбор оборудования для приготовления оклеивающих веществ.

Используем реактор Л4-ВХВ-5 вместимостью 500 дал, снабженный якорной мешалкой и рубашкой для подачи пара – 1 шт.

Для розлива вина используем линию производительностью 6 тыс.бут/ч, состоящую из аппаратов, исходные данные которых приведены в таблице спецификации оборудования.

Спецификация оборудования и емкостей представлена в таблице 3.1.

3.2      Энергетические расчеты

Основными потребителями электроэнергии на заводе являются: технологическое оборудование, принудительная вентиляция и лампы освещения.

Потребление электроэнергии технологическим оборудованием

Определяем потребление электроэнергии при производстве 15000 дал вина сухого выдержанного. Для этого необходимо рассчитать время работы каждого вида оборудования, используемого при производстве вина.

Для определения часового расхода электроэнергии проводим расчет по формуле:

E = (M * N) / П,

где: Е – потребляемая электроэнергия, кВт;

М объем продукта на операцию, дал или т;

N мощность электродвигателя, кВт;

П производительность оборудования, дал/ч или т/ч

Расчет потребления электроэнергии для первичного виноделия

Определяем затраты электроэнергии для линии переработки винограда ВПЛ-20К. Время работы линии определяем по формуле:

Т = М / П = 272 / 20 = 13,6 ч

Потребление электроэнергии: (272 * 31) / 20 = 421,9 кВт

Количество насосов при работе с суслом – 1 насос ВЦН-10. Количество перекачек всего объема сусла - 4 и одна запасная перекачка – 5, объем перекачиваемого сусла 16200 дал или 162 м3, тогда:

Т = (162 * 5) / 10 = 81 ч;

Потребление электроэнергии составит: (162 * 5) * 2,2 / 10 = 178,2 кВт

Потребление электроэнергии бродильной установкой ВБУ-4Н:

Время работы установки рассчитываем, исходя из ее производительности 3000 дал/сутки: Т = 16200 / 3000 = 5,4 сут. или 129,6 ч

Потребление электроэнергии составит: (16200 * 11) / 3000 = 59,4 кВт

Расчет потребления электроэнергии для вторичного виноделия:

-  резервуары-смесители, используются 2 резервуара общим объемом (40 + 16) = 56 м3. Резервуары используются 2 раза, время работы мешалки принимаем в среднем 4 часа. Количество циклов загрузки резервуаров: 150 * 2 / 56 = 5,4

Общее время использования: Т = 5,4 * 4 =21,6 ч

Потребление электроэнергии составит: (150 * 1) / 56 =2,7 кВт

- насосы центробежные ВЦН-10 для перекачки виноматериалов:

Из расчетов оборудования (п. 3.1) следует, что потребное количество перекачек 10, тогда время Т = (150 *10) / (10 * 2) = 75 ч.

Потребление электроэнергии 2-мя насосами составит: (150 * 10 * 4,4) / 10 = 660 кВт

-  фильтрпресс ФКО 20 для фильтрации жидких дрожжей и виноматериалов:

Страницы: 1, 2, 3