Автоматизация работы резервуара для сквашивания молока

Второй этап — возрастание силы тока в сети. Чтобы значительно сократить время плавления вставки при возрастании силы тока, элемент выполняют в виде пластинки с вырезами, уменьшающими ее сечение на отдельных участках. На этих суженных участках выделяется большее количество теплоты, чем на широких.

При коротком замыкании нагревание суженных участков происходит настолько интенсивно, что отводом количества теплоты практически можно пренебречь Плавкий элемент расплавляется («перегорает») одновременно во всех или в нескольких суженных местах, причем сила тока в цепи при коротком замыкании не успевает достичь установившегося значения.

В момент расплавления элемента в  месте разрыва цепи возникает  электрическая дуга. Гашение дуги в современных предохранителях происходит в ограниченном объеме патрона предохранителя. При этом плавкие предохранители делают такими, чтобы жидкий металл не мог повредить окружающие предметы.

Общее устройство и конструкция

В общем случае современный предохранитель состоит из двух основных частей: фарфорового  основания с металлической резьбой; сменной плавкой вставки (рис. 21.1).

Плавкая вставка такого предохранителя рас считана на номинальные токи 10, 16, 20 А. По своей конструкции предохранители могут быть резьбового типа (пробочные) или трубчатые. На рис. 21.2 представлен  предохранитель ППТ-10 с плавкой вставкой ВТФ (вставка трубчатая фар форовая) на 6 или 10 А для установок до 250 В. Основание пластмассовое, крепится к несущей конструкции винтом. Внутри трубки (ВТФ) находится сухой кварцевый песок. Трубка устанавливается в отверстие крышки предохранителя.

К основным параметрам предохранителей  относятся: номинальный ток; номинальное  напряжение; предельно отключаемый ток.

Принцип действия

Плавкая вставка при протекании по ней тока нагревается. Во время  протекания через нее боль  шого тока за счет перегрузки или короткого за мыкания она перегорает. Время перегораний пре  дохранителей зависит от силы тока, проходящего через нить. Так, при коротком замыкании, пре дохранители перегорают достаточно быстро, и в этом наиболее опасном случае служат простой, дешевой и надежной защитой. Чтобы при перегорании плавкой вставки в предохранителе не проявилось опасное явление элек  трической дуги, вставка помещается в фарфоровую трубку.

 

 

 

Виды трансформаторов

2.3.1 Автотрансформатор

Автотрансформатор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. Применение автотрансформаторов экономически оправдано вместо обычных трансформаторов для соединения эффективно заземленных сетей с напряжением 110 кВ и выше при коэффициентах трансформации не более 3-4.Существенным является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге — меньшая стоимость.

2.3.2 Трансформатор тока

Трансформатор тока — трансформатор, питающийся от источника тока. Типичное применение — для снижения первичного тока до величины, используемой в цепях измерения, защиты, управления и сигнализации. Номинальное значение тока вторичной обмотки 1А , 5А. Первичная обмотка трансформатора тока включается в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, равен току первичной обмотки, деленному на коэффициент трансформации. ВНИМАНИЕ! Вторичная обмотка токового трансформатора должна быть надёжно замкнута на низкоомную нагрузку измерительного прибора или накоротко. При случайном или умышленном разрыве цепи возникает скачок напряжения, опасный для изоляции, окружающих электроприборов и жизни техперсонала!

2.3.3 Трансформатор напряжения

Трансформатор напряжения — трансформатор, питающийся от источника напряжения. Типичное применение — преобразование высокого напряжения в низкое в цепях, в измерительных цепях и цепях РЗиА. Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.

2.3.4 Импульсный трансформатор

Импульсный трансформатор — это трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с длительностью импульса до десятков микросекунд с минимальным искажением формы импульса. Основное применение заключается в передаче прямоугольного электрического импульса (максимально крутой фронт и срез, относительно постоянная амплитуда). Он служит для трансформации кратковременных видеоимпульсов напряжения, обычно периодически повторяющихся с высокойскважностью. В большинстве случаев основное требование, предъявляемое к ИТ заключается в неискажённой передаче формы трансформируемых импульсов напряжения; при воздействии на вход ИТ напряжения той или иной формы на выходе желательно получить импульс напряжения той же самой формы, но, быть может, иной амплитуды или другой полярности.

2.3.5 Разделительный трансформатор

Разделительный трансформатор — трансформатор, первичная обмотка которого электрически не связана со вторичными обмотками. Силовые разделительные трансформаторы предназначены для повышения безопасности электросетей, при случайных одновременных прикасаниях к земле и токоведущим частям или нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции. Сигнальные разделительные трансформаторы обеспечивают гальваническую развязкуэлектрических цепей.

Согласующий трансформатор - трансформатор, применяемый для согласования сопротивления различных частей (каскадов) электронных схем при минимальном искажении формы сигнала. Одновременно согласующий трансформатор обеспечивает создание гальванической развязки между участками схем.

2.3.6 Пик-трансформатор

Пик-трансформатор — трансформатор, преобразующий напряжение синусоидальной формы в импульсное напряжение с изменяющейся через каждые полпериода полярностью.

 

 

2. Для сквашивания, охлаждения и созревания кисломолочных напитков применяют резервуар, показанный на рисунке 1.

Он представляет собой цилиндр  из нержавеющей стали, закрытый сверху и снизу приваренными сферическими днищами и смонтированный вертикально на ножках.

В рубашке, изготовленной из листовой стали толщиной 8 мм, помещен полированный внутри рабочий резервуар. Рубашка  служит основанием (станиной) резервуара, к ней крепится вся арматура, которой снабжен резервуар.

Наружный диаметр рабочего резервуара меньше внутреннего диаметра резервуара на 40-60 мм, вследствие чего между ними по всей высоте образуется кольцевой  зазор в 20-30 мм. В зазор поступает  вода, которая проходит через отверстия, просверленные в верхнем фланце (корытного профиля), соединяющем рабочий резервуар и рубашку. Вода, протекая через отверстие фланца, омывает стенку рабочего резервуара, стекая сверху вниз, образует систему оросительного охлаждения - достаточно эффективного теплообмена.

Охлаждающая вода, достигнув днища  резервуара, свободно стекает через  его штуцеры в систему ледяного охлаждения.

В рабочем резервуаре смонтирована мешалка, состоящая из двух горизонтальных лопастей, расположенных в верхней и в нижней частях резервуара. Они развернуты одна к другой под углом 90°. Лопасти мешалка соединены между собой тягами. 

 

1 - стенка внутреннего резервуара; 2- стенка кожуха; 3 - крестообразная  мешалка: 4 - привод мешалки: 5-люк: 6 - грибковый клапан для спуска  готового продукта н наполнения молоком; 7 - штуцер для подачи хладагента; 8-штуцер переливной трубы; 9 - штуцер для подачи растворов в моющее устройство; 10 - пробный средний краник; 11- изоляция; 12- штуцер для датчика верхнего уровня; 13 - штуцер для удаления (слива) охлаждающей воды.

Рисунок 1 - Резервуар для охлаждения и созревания кисломолочных напитков  

 

 

 

При вращении мешалки жидкость, находящаяся  в резервуаре, движется снизу вверх  и по окружности в сторону вращения, что способствует плавному перемешиванию  продукта.

Мешалка монтируется в подвешенном  положении на шариковом подшипнике, закрепленном в стакане привода, который прикреплен к верхнему днищу рабочего резервуара. Привод имеет редуктор РН-1204-38/5 и коническую пару шестерен. Узлы и детали мешалки разъемные, что позволяет легко разбирать и собирать ее при ремонте, демонтаже и монтаже. В нижней части резервуара имеется люк диаметром 500 мм, который закрывается поворотной крышкой.

Резервуар заполняется молоком  и опорожняется через грибковый клапан, расположенный в нижнем днище.

Внутри резервуара имеется устройство для механической мойки внутренних поверхностей, установленное в верхнем  днище и состоящее из съемного кольца с отверстиями, через которые  выходит моющий раствор. Расположение рабочих отверстий моющего кольца предусматривает образование сплошного потока по всей внутренней обмываемой поверхности, что значительно улучшает качество мойки.

Каждый резервуар оснащен устройством  для автоматического контроля и регулирования процесса сквашивания, перемешивания и охлаждения продукта.

Первые двустенные резервуары для  производства кисломолочных напитков были изготовлены на московском заводе «Котлоагрегат». Такие резервуары установлены на Очаковском н опытном заводах (Москва) и на Кировском (Новосибирск) городских молочных заводах.

Конструкция таких резервуаров  показана на рисунке 2. В отличие от описанных ранее резервуаров, верхнее днище у них коническое, а нижнее - плоское с наклоном в сторону сливного штуцера.

Продукт в резервуаре охлаждается  также с помощью оросительной системы. Холодная вода в таких танках вначале поступает в трубчатое кольцо, опоясывающее рабочий резервуар верхнего края цилиндрической части. На трубе сделаны отверстия, через которые вода стекает на стенку резервуара, скатываясь вниз, охлаждает его и уходит через штуцер в днище. В резервуаре имеется мешалка, которая состоит из горизонтально неположенных пропеллеров диаметром 500 мм. В нижнем дни- вал мешалки опирается на подшипник. Мешалка делает 29 оборотов в минуту.

1 - привод: 2 - светильник; 3 - мешалка; 4 - изоляция; 5 - кожух; 6 - рубашка; 7 - дно облицовки; 8 - воротник ножки; 9 - плита опорная; 10 - воротник патрубка; 11 - кран проходкой; 12 - воротник крана пробного; 13- кран пробный, средний; 14 - окно смотровое; 15 - гайка штуцера.

Рисунок 2 - Резервуар для кисломолочных  продуктов емкостью 6000 л: 

 

 

 

При внедрении резервуарного способа  производства кефира было выявлено, что существенное значение для перемещения кефира имеет конструкция мешалки - профиль ее лопастей. На рис. 3 показана мешалка, профиль которой является лучшим для сохранения сгустка.

В начале эксплуатации Долматовских двухстенных резервуаров было выявлено неравномерное перемешивание мешалкой кефирного сгустка и большая скорость вращения ее в связи с этим проведена модернизация резервуаров - теперь мешалка заменена новой конструкцией крестообразной формы, скорость вращения снижена до 19- 20 об/мин\ кроме того резервуар оснащен устройством для механической мойки новой конструкции реактивного действия.

Ранее при заполнении резервуара молоком через верхний штуцер - наблюдалось образование пены после модернизации его заполняют через нижний штуцер, вследствие чего вспенивания не наблюдается. В технических характеристиках модернизированных резервуаров изменению подвергалась скорость вращения мешалки и марка резервуаров, все остальные технические данные сохранились.

1 - крестообразная мешалка-. 2-3 - дополнительные  трубчатые детали; 4,5 - трубы в  горизонтальной плоскости; б - вал мешалки: 7 - контур рабочего  резервуара.

Рисунок  3 - Модернизированная мешалка  

 

С 1986 г. двустенные танки ОТК-2, ОТК-4 и ОТК.-6 поставляются заводом комплектно с устройством КУ-2 для автоматического контроля и процесса сквашивания молока и созревания кефира в танке и управления этими процессами. Пульт управления КУ-2 представляет собой герметизированный металлический шкаф, на лицевой панели которого размещены электронный показывающий мост ЭМВ-2-210 с вращающейся шкалой, пусковые кнопки управления работой мешалки и клапана на линии подачи ледяной воды, световые табло и переключатель ручного и автоматического режима работы.

Внутри пульта размещены командный  электропневматический прибор КЭГМ2У, электромагнитные промежуточные реле, электрические блоки сигнализаторов уровня, электрическое реле времени ЭВ-237, сигнализации кислотности и температуры, а также предохранители.

Основным прибором устройства КУ-2 является электронный показывающий мост ЭМВ-2-210, который измеряет кислотность  продукта в танке и его температуру. Шкала этого прибора про- градуирована в градусах кислотности и градусах температуры. Шкалы переключают с помощью тумблера. Автоматическое управление процессом осуществляется следующим образом. Программа работы мешалки задается на приборе КЭП-12У, который производит автоматическое включение электродвигателя мешалки через заданные интервалы времени.

Верхний и нижний уровень продукта в танке определяются с помощью  кондуктометрических сигнализаторов уровня, включающих световые табло. Кислотность и температура продукта воспринимаются комбинированным кондуктометрическим датчиком, установленным в крышке люка танка. При достижении заданного значения кислотности (установленного на электронном мосту ЭМВ-2-210) с датчика на прибор ЭМВ-2-210 поступает .импульс, сигнализирующий об окончании процесса сквашивания. На панели прибора включается световое табло и электрический звонок.