Автомат розливу пива в ПЕТ-пляшки

ЗМІСТ

 

  Вступ 3

1 Техніко-економічне обгрунтування  6

2 Машинно-апаратурна  схема  8

3 Будова, принцип роботи 12

4 Розрахункова  частина 15

   4.1 Технологічний розрахунок 15

   4.2 Енергетичний розрахунок 18

   4.3 Кінематичний розрахунок               

   4.4. Конструктивний  розрахунок  25

5 Правила експлуатації та охорони праці 34

6 Монтаж, наладка і ремонт 37

7 Список використаної  літератури 42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

Харчова промисловість  України - одна із провідних галузей  народногосподарського комплексу. За обсягом валової продукції  вона посідає друге місце після  машинобудування і металообробки, третє за кількістю виробників, п‘яте — за вартістю основних виробничих фондів Харчова промисловість об'єднує 22 спеціалізовані галузі, що включають більше 40 основних виробництв В цілому в Україні вона виробляє на даний час більше 10 тис найменувань продукції.

Харчова промисловість  включає кілька важливих, складних і самостійних галузей: цукрову, спиртову, хлібопекарну, м‘ясо – молочну, пиво-безалкогольну та багато інших специфічних видів виробництв харчових продуктів.

На даний час  широко почало розвиватись пивне  и безалкогольне виробництво, з‘являються все нові і нові заводи та компанії.

Підприємства  харчової промисловості в переважній більшості розташовуються поблизу  сировинних баз.

На сьогоднішній день промисловість оснащена сучасними  машинами і апаратами, все ширше  впроваджуються засоби автоматизації  виробничих процесів, багато процесів комп’ютеризовано.

Станом на 2013 рік  провідні виробники пива в Україні:

• «САН ІнБев Україна» («Чернігівське», «Рогань», «Янтар», «Staropramen», «Bud»);
• «Carlsberg Ukraine» («Львівське», «Балтика»);
• «Оболонь» («Оболонь», «Hike», «BeerMix»);
• «Anadolu Efes Ukraine» («Сармат», «Жигулівське», «Добрий Шубін»);
• «Перша приватна броварня» («Stare Misto», «Національне»).
• Але такі пивзаводи як: ДП ПАТ «Оболонь» «Пивоварня Зіберта» і  ПАТ «Охтирський пивоварний завод»  теж не відстають від гігантів.

Нині пивовари пропонують споживачам тільки доброякісну вітчизняну продукцію на всі смаки й уподобання за доступними цінами.

Таким чином введення нового та реконструкція старого  обладнання, дають змогу не тільки збільшити обсяг виробництва, а і якість продукції.

Прикладом технічного удосконалення і розвитку галузі стала запущена 2012 року компанією «Оболонь» «нова лінія розливу безалкогольних напоїв», виробником якої є німецький концерн «KHS». “Оболонь” випускає негазований напій з лінійки ТМ “Живчик” зі смаком вишні, до складу якого входять смачні та корисні інгредієнти – вишневий сік та екстракт шипшини.

Корпорація “Оболонь” оновила дизайн та розширила асортимент тароупаковки для коктейлів класичної серії слабоалкогольних напоїв – “Джин-Тонік”, “Бренді-Кола” та “Ром-Кола”.

Осторонь сучасної хвилі модернізації не залишилась і ДП ПАТ "Оболонь "Пивоварня Зіберта", де вже на протязі 6 років триває реконструкція заводу. Для її проведення залучено кошти інвесторів, проведено консультації щодо покращення виробництва із кращими спеціалістами в пивоварній галузі, зокрема з Німеччини. З того часу на підприємстві з’явилось нове варильне відділення, блок ЦКТ, цех розливу з трьома лініями, однією з яких є лінія розливу в ПЕТ-пляшки, виробником якої є італійська фірма «Sacmi Filling». На момент запуску, за свідченням фахівців , лінія не поступається за рівнем технологій та продуктивністю аналогам, що вже працюють в Україні.

В даний час  підприємство має потужність 12 млн. дал. за рік. На сьогодні дана потужність досягається завдяки випуску пива слідуючих марок: «Зіберт Світле», «Зіберт Баварське», «Зіберт Біле», «Оболонь Оксамитове», «Оболонь Пшеничне», «Оболонь Біле», «Зіберт Бочкове». Продукція, яка випущена на «Пивоварні Зіберта» підлягає ретельному контролю якості, оскільки підприємство підтвердило відповідність до вимог ДСТУ ISO 9001:2009 (Системи управління якістю). Продукція заводу експортується на ринки 13 країн світу, зокрема Росії, Польщі, Литви, Латвії, Естонії, Великобританії, Німеччини, США.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ  ОБГРУНТУВАННЯ

 

Для проведення процесу  розливу газованих напоїв застосовуються розливочні автомати карусельного типу з кількістю наповнювальних клапанів до 90 штук. При цьому вони відрізняються своєю конструкцією, конструкцією вузлів і елементів машин, особливо наливних пристроїв та принципу їх роботи в процесі розливу напоїв.

В даний час  поряд із розливом у скляну тару широкого розповсюдження набув розлив у ПЕТ - пляшки. 

Наповнювачі можна  розподілити на три групи в  залежності від методу наповнення тари: під атмосферним тиском, під надлишковим тиском та вакуумні.

 Перший метод  характеризується витоком продукту  з дозатора під дією гравітаційних сил, тобто самотоком. 

Другий метод  характеризується витоком продукта з дозатора в колі дії гравітаційних  сил, але при надлишковому тиску  в дозатор та в наповню вальній  тарі.  

 Розлив пива  для запобігання втрат диоксиду  вуглецю проводять під тиском, ізобарично. Ізобаричні машини заповнюють пляшки до визначеного рівня по висоті, без точної дотації по об’єму. 

Процес наливу ПЕТ-пляшок напоями, що містять СО₂  пов'язаний з деякими проблемами, а саме: у ПЕТ-пляшок товщина стінок різна, а вона повинна витримати внутрішній тиск газованих напоїв; ПЕТ-пляшки притискаються до наливного пристрою не підйомним циліндром, а через своє несуче кільце; ПЕТ характеризується слабкою бар’єрною здатністю відносно СО₂ , через що внутрішній тиск в пляшці з часом знижується і пиво втрачає свіжість та піноутворючу здатність. Але незважаючи на це зараз цей вид тари набув широкого розповсюдження завдяки своїм властивостям: мала вага, відсутність бою, дешевизна, висока механічна міцність готової продукції. На лінії розливу у ПЕТ-пляшки відсутня пляшкомийна машина, замість неї стоїть ополіскувач. Це в свою чергу дозволяє зменшити витрати лугу та води.

В якості базового варіанту для розробки даного курсового проекту приймаємо автомат для розливу пива в ПЭТ- пляшку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 МАШИННО-АПАРАТУРНА  СХЕМА

 

Солод за допомогою  норії (1) із зерносховища подається  на повітряно-ситовий сепаратор (2), де він проходить очищення від  різноманітних домішок. Після цього  солод поступає на автоматичні ваги періодичної дії (3), які відважують необхідну кількість солоду на одну варку. Після процесу відважування солод потрапляє в бункер (4). За допомогою норії (5) солод подається  на дробарку мокрого подрібнення, де спочатку солод проходе камеру для замочного кондиціонування, зволожуючи його до 30% вологості. За допомогою насоса (46) солод перекачується в заторні апарати (8;9).

Для оптимального розчинення екстрактивних речовин солоду в заторному апараті передбачений обігрів глухою парою. Температура в заторному апараті може регулюватися в межах від 65-75°С в залежності від потреб технологічного процесу. Після остаточної фази затирання затор нагрівають до температури 80°С і за допомогою насоса (47) перекачують у фільтраційний апарат (11). В фільтраційном апараті затор замивають і мутне сусло насосом (51) повертають назад. Слідуючим етапом проводять фільтрацію першого сусла і за допомогою насоса (48) сусло подається в збірник сусла (14). За допомогою промивних вод промивають дробину і вся промивна вода надходить збірник промивних вод (17). Дробину вивантажують за допомогою шнека (18). Після цього сусло підігрівають в теплообмінному апараті (12) і подають на сусловарильний  апарат (15) з метою кип’ятіння сусла з хмелем і надання гіркоти пиву.  В сусловарильний апарат (15) хміль задають з бункерів для хмелю (13)  і відбувається процес кип’ятіння впродовж 1 години.

Головне сусло  насосом поступає на освітлення в  гідроциклонний апарат (16), де освітлення триває 30 хв. Сусло з температурою 90-95°С насосом подають для охолодження до температури бродіння 10-12°С на пластинчастий теплообмінник(58). Охолоджене сусло поступає в циліндрично-конічні танки (ЦКТ) (21).

 В циліндрично-конічних танках проходе бродіння і доброджування пивного сусла. Для цього туди задаються дріжджі. Вирощування чистої культури дріжджів проводиться у пропагаторі (19), далі вирощені дріжджі подаються у збірник для дріжджів (20), і звідти у ЦКТ. Бродіння у апараті проходить під надлишковим тиском,який регулюється за допомогою шпунт-апарата (22).

  Після завершення  бродіння молоде пиво подається у збірник молодого пива (23), а дріжджі які осіли на дні апарату відводяться. Молоде пиво для того щоб звільнити його від залишків дріжджів та освітлити фільтрують на патронному фільтрі (25) на який попередньо наносять шар діатоміту.  У збірнику для приготування діатомітового розчину (24) готується розчин діатоміту який потім наноситься на фільтрувальну поверхню патронного фільтра за допомогою насоса (57). Нанесення діатоміту відбувається в напрямку фільтрації пива. Потім пиво подається на фільтрацію (перші порції профільтрованого мутного пива подаються на повторну фільтрацію). Профільтроване пиво поступає у фільтр тонкої очистки – трап-фільтр (26), і далі на карбонізатор (27), де насичується вуглекислотою. Потім подається у форфас (28) де проходе його витримка і заспокоєння. вуглекислоти. Вуглекислота подається у форфас із вуглекислотного цеху.    Дозріле пиво подається на розлив.

   Процес розливу розпочинається з приготування тари. Зі складу транспортними засобами доставляють преформи в бункер (29). З бункера за допомогою скребкового конвеєра (31) преформи подаються на механізм орієнтації преформ (32).

  Далі заготовки подаються  на видувну машину (33), де з заготовок видувають відповідної форми і місткості ПЕТ пляшки. Видування пляшок іде за допомогою тиску повітря, яке потрапляє у комресори (30), що стискає дане повітря до 40 атм. Видуті пляшки за допомогою повітряного конвеєра (35), подаються на ополіскувач (60), де відбувається ополіскування пляшок водою через відповідні форсунки.

Розлив пива здійснюється в автоматі розливу (36) при температурі  не більше 4°С в ізобаричних умовах. Наповнені пляшки надходять до закупорювального автомата (37), де закупорюються ковпачками. Ковпачки подаються з бункера (39) за допомогою скребкового конвеєра (39).

  Герметизовані пляшки пластинчастим конвеєром (40) надходять на етикетувальний автомат (41), де відбувається нанесення етикеток. Оформлені пляшки подають на пакувальну машину (42), де обмотуються в плівку (по 6 пляшок) утворюючи упаковки. Процес обмотування відбувається за допомогою гарячого потоку повітря який нагнітається у термокамеру вентилятором (43).

  Далі упаковки за допомогою пластинчастого конвеєра надходять в політайзер (45), де вкладаються вертикальному положенні на піддон. Після цього процессу сформований піддон роликовим транспортером подається на склад готової продукції. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 БУДОВА, ПРИНЦИП  РОБОТИ

 

Розливочний ПЕТ-БЛОК  48/90/10 LT  німецької  фірми NATE CHOTEBOR є машиною для ополіскування, наповнення і закупорювання пляшок з пивом.

Розливочна машина складається із двох основних частин: основи і каруселі наповнення, які  в свою чергу складаються із вузлів. Так основу машини можна розділити  на нижню і верхню частини.

Нижня частина  розливочного автомату встановлюється на фундаментне кільце, яке стоїть на регулюємих по висоті опорних лапах 10. Верхня частина автомата  утримується на внутрішніх колонах 4, що встановлені на поворотному столі 3. Стіл закріплений на зовнішньому зубчастому вінці 16 сферичного поворотного з’єднання. Обертання на стіл передається за допомогою приводного черв'ячного редуктора 23 через шестерню, що закріплена на вихідному валу редуктора і знаходиться в зачепленні із внутрішнім зубчастим вінцем поворотного з’єднання 19. Привід потужністю 5,5 кВт приводить в обертання карусель автомату розливу. На зовнішніх колонах 20  встановлені управляючі елементи наливних пристроїв 5. На поворотному столі 3 закріплені підйомні циліндри 8. Основа верхньої частини автомату встановлена на внутрішніх колонах 4 і утримує витратний резервуар 13. Повітря до автомату подається через пневмоелектророзподілювач 1.

Продукт, що подається  у витратний резервуар 13 спочатку поступає у розподілювач потоків 12, призначення якого заключається у введенні різних, відділених одне від одного середовищ з нерухомої частини розливочного автомату в обертову. Всі нерухомі трубопроводи подачі 18 до розподілювача підводяться знизу, всі рухомі проходять в радіальному напрямі відносно поворотного стола і резервуара. Труби виконані із нержавіючої сталі відшліфовані дзеркально мають великий діаметр, що дозволяє циркуляцію продукту на низькій швидкості і попереджає виникнення турбулентності.

Витратний резервуар  13 виконує роль буферної ємкості, рівномірно розподіляє напій між наливними  пристроями і регулює його подачу таким чином, щоб він встигав  стабілізуватись. Рівень (max/min) контролюється комплектом витратомірів, що регулюють клапани розливу.

Підйомний циліндр 8 призначений для швидкого підйому пляшки і герметичного притискання її до наповнювач і тим самим підтримує її до того часу, поки шийка пляшки не вступить в контакт з клапаном наповнювача і не відбудеться наповнення. Тиск створений підйомним циліндром забезпечує герметичність між клапаном наповнення і пляшкою, запобігає проковзуванню і дозволяє її точнішому центруванню, а це в свою чергу попереджає пошкодження наповнювальних трубок.