Проект строительства пивоваренного завода - диплом

Содержание

Введение

1 Технико-экономическое обоснование

1.1 Определение региона потребления продукции проектируемого

предприятия

1.2 Обоснование места строительства предприятия

2 Выбор, обоснование и описание аппаратурно-технологической

схемы производства

2.1 Выбор и обоснование технологической схемы производства

2.2 Описание технологической схемы

3 Расчет продуктов

4 Расчет и подбор оборудования

4.1 Оборудование отделения приёмки и подработки зернопродуктов

4.2 Расчет и подбор оборудования варочного цеха

4.3 Расчет и подбор оборудования дрожжевого отделения

4.4 Расчет оборудования цеха брожения и дображивания по

периодической схеме

4.5 Расчет оборудования отделения сбраживания пива в ЦКТ

4.6 Расчет и подбор оборудования фильтрационного отделения

4.7 Расчёт и подбор оборудования цеха розлива

4.8 Оборудование для моющих и дезинфицирующих средств

4.9 Расчёт и подбор вспомогательных материалов

4.10 Расчет складских помещений пивоваренного производства

5 Расчет расхода воды, пара, воздуха, диоксида углерода, холода,

электроэнергии на технологические нужды

5.1 Расчет расхода воды

5.2 Расход пара

5.3 Расход диоксида углерода

5.4 Расход сжатого воздуха

5.5 Расход холода

5.6 Расчет потребного количества электроэнергии

6 Энерго- и ресурсосбережение

6.1 Способы и средства энергосбережения на предприятиях

6.2 Энергосберегающие технологии при производстве пива

6.3 Ресурсосберегающие технологии в пивоваренной

промышленности

7 Архитектурно-строительная часть

7.1 Общая часть

7.2 Объемно-планировочное решение

7.3 Конструктивное решение

7.4 Отделочные работы

7.5 Генеральный план проекта

8 Экономическая часть

8.1 Характеристика организации и управление производством

8.2 Технико-экономические показатели

8.2.1 Расчет инвестиций

8.2.2 Производственная программа

8.2.3 Труд и заработная плата

8.2.4 Себестоимость продукции

8.2.5 Финансовые результаты и экономическая эффективность

проекта

8.2.6 Основные технико-экономические показатели проекта

9 Учет и контроль производства

10 Автоматизация технологических процессов

10.1 Автоматизация цеха фильтрации и карбонизации пива

11 Охрана труда

11.1 Анализ потенциальных опасностей и вредностей

11.2 Характеристика веществ и материалов применяемых

на производстве

11.3 Требования к микроклимату

11.4 Требования к освещению помещений

11.5 Вибрация, шум и меры борьбы с их вредным воздействием

11.6 Электробезопасность

11.7 Техника безопасности при эксплуатации оборудования

11.8 Пожаровзрывоопасность

11.9 Средства пожаротушения

Заключение

Список используемой литературы

Введение

В последнее время в мире прослеживается тенденция неуклонного увеличения потребления пива, которое неизменно пользуется популярностью среди различных слоев населения, благодаря своему приятному вкусу, освежающему эффекту и тонизирующему действию.

Пиво – слабоалкогольный тонизирующий напиток с приятной горечью и хмелевым ароматом. Пиво хорошо утоляет жажду, так как в нем содержатся минеральные вещества и углекислота. Углекислота расширяет капиллярные сосуды слизистой оболочки органов пищеварения, что способствует быстрому поступлению жидкости в кровь. Калорийность пива 300500 ккал. Количество килокалорий зависит от содержания алкоголя, экстрактивных веществ и углеводов. Пиво высокого качества практически не содержит сахарозы (свекловичный сахар) и фруктозы, которые оказывают нежелательное воздействие на организм. Пиво содержит небольшое количество белков и аминокислот. Содержание минеральных веществ колеблется в пределах 1-2 г/л. В пиве содержатся витамины В1, В2, РР, что отличает пиво от других алкогольных напитков и позволяет причислить его к напиткам питания. В пиве также содержатся органические кислоты, которые освобождают энергию в пищевом тракте и влияют на кислотощелочное равновесие, оказывает мочегонное, слабительное действие и представляет собой строительный материал для образования глюкозы и гликогена печени. От этих составляющих зависит качество пива.

Основным сырьем для производства пива является: ячмень, хмель и вода. Основные сортовые особенности пива (цвет, вкус, аромат) во многом зависит от качества солода и соотношение его видов в рецептуре.

Роль техники на производстве невозможно переоценить, так как именно от степени технического совершенства и от варианта инженерного решения конкретной технологической задачи в значительной степени зависит как технологическая эффективность, так и экономичность любой технологии.

В основе совершенной концепции технологического и технического совершенствования пивоваренного производства лежат следующие принципы:

Использование высококачественного сырья;

Минимизация контакта перерабатываемых технологических сред и целевого продукта с кислородом воздуха;

Снижение тепловой нагрузки на сусло;

Повышение биологической и коллоидной стабильности продукта;

Применение современных биологических и технических дрожжевых систем;

Гарантированное соблюдение требований санитарии;

Совершенствование управления производствам.

В настоящее время действующие заводы оснащены новыми техническими, современными машинами и автоматами, к которым относятся герметизированные, солодовенные установки, с совмещенными процессами замачивания ячменя, ращение и сушки солода в одном аппарате, установка периодического брожения и дображивание пива, цилиндроконические бродильные аппараты для ускоренного брожения и дображивание пива, сепараторы, диатомитовые фильтры, гидроциклонные аппараты для осветления горячего сусла и пива. Значительные изменения произошли в механизации и автоматизации процессов.

В данном дипломном проекте показан пивоваренный завод, где внедрены новые высокоэффективные технологии производства пива, что позволило значительно интенсифицировать технологию пива, и как следствие, увеличить его производство.

Выбор, обоснование и описание аппаратурнотехнологической схемы производства

2.1 Выбор и обоснование технологической схемы производства

В настоящие время для производства пива могут использоваться различные технологии и соответственно разное технологическое оборудование, которое может сильно отличатся по конструкции.

Процесс пивопроизводства начинается с привоза на завод сырья и вспомогательных материалов. Доставка зернопродуктов на завод осуществляется автомобильным, железнодорожным и специальным транспортом, /1/.

В виду того, что основным и наиболее используемым сырьем в производстве пива является светлый солод, то для доставки его на предприятие, с точки зрения экономической обоснованности и удобства разгрузки, используется только автомобильный транспорт. Карамельный солод, сахар и рисовая сечка доставляется на завод автотранспортом, ввиду фасовки их в мешки и небольшого количества, применяемого для производства пива. Для учета привозимого сырья используются автомобильные весы. Для исключения хищения зернопродуктов их дополнительно взвешивают перед загрузкой в силоса.

Оборудование варочного отделения используется для производства охмеленного сусла. Оно размещается в отдельном специально предназначенном для этого корпусе.

Здание должно находиться вблизи котельной и бродильного отделения, чтобы подвод пара, воды и электроэнергии были как можно короче и не возникали осложнения при транспортировке охмеленного сусла на холодильные аппараты, а из них в бродильное отделение. Вблизи варочного отделения должно быть место для отвода пивной и хмелевой дробины. Канализация варочного отделения должна быть достаточных размеров и оборудована так, чтобы в канализацию не попадали грубые частицы пивной и хмелевой дробины, которые ухудшают качество сточных вод, /2/.

Кроме того, дробилки мокрого помола, входящие в агрегат, по сравнению с обычными вальцовыми станками являются менее взрывоопасными (ввиду того, что дробится увлажненный солод, образуется меньше пылевоздушной смеси, которая может привести к взрыву в помещении), солод при дроблении, т.е. эндосперм, дробится полностью, а увлажнение оболочек сырья приводит к повышению их эластичности, что позволяет им не разрушаться при дроблении. Т.о. оболочки остаются не поврежденными, а это ведет к меньшему выходу из них солей кремневой кислоты, дубильных и горьких веществ, снижающих качество готового пива. Применение гидроциклона по сравнению с отстойным чаном позволяет ускорить процесс осветления сусла (т.е. отделения сусла от взвешенных частиц и частиц молотого хмеля) за счет тангенциального ввода сусла в аппарат, применение гидроциклона позволяет не использовать хмелеотделитель. Для снижения расхода шишкового хмеля используется установка для дробления увлажненного хмеля (экономия до 15%).

Для транспортировки карамельного солода и рисовой сечки из склада в

производство предусмотрен лифт для зернопродуктов.

Современные варочные агрегаты рассчитаны на получение высокого выхода экстракта при хорошем качестве сусла. Для этого они оснащены рядом дополнительных устройств,

Варочные цехи пивоваренных заводов оснащаются агрегатами цилиндрической формы, рассчитанными на единовременную засыпь от 2,0 и до 10 тонн. Агрегаты засыпью 1 и 1,5 тонн утратили своё значение и на новых заводах не устанавливаются.

Основным оборудованием варочного цеха является: дробилки кондиционированного помола, два заторноотварочных аппарата, фильтрационный, сусловарочный аппарат и гидроциклон. Для повышения оборачиваемости до 912 варок в сутки дополнительно устанавливают промежуточный сборник для горячего сусла, а также сборник промывных вод, /3/.

В данном дипломном проекте мы выбрали шестиаппаратный варочный агрегат немецкой фирмы Huppmann с единовременной засыпью 3 т (оборачиваемость составляет 10). Он состоит из двух заторных аппаратов, фильтрационного аппарата, сусловарочного котла, гидроциклона и сборника промывных вод.

Аппараты варочных агрегатов занимают помещения высотой до 14 метров и располагаются на двух этажах. На первом этаже располагаются дробилка, приводы и редуктора мешалок заторных и фильтрационного аппарата, все насосы и сборники горячего сусла и промывных вод, а так же линия осветления и охлаждения сусла. На втором этаже на одном уровне непосредственно находится основное оборудование варочного цеха и емкости для задачи хмеля. Система CIP (безразборной мойки и дезинфекции оборудования) располагается непосредственно вблизи варочного цеха,

Для утилизации дробины и дальнейшего использования её в кормовых целях устанавливаем линию переработки сырой пивной дробины.

Она состоит из бункера для дробины BCTV3,3, молотковой дробилки ДДМ, барабанной сушилки СБ4,5, турбовоздуходувной машины ТВ801/2 и бункера для муки.

Контроль и управление всеми технологическими операциями автоматизированы и осуществляются с помощью программирующего устройства с центрального пульта управления.

Преимуществами варочных агрегатов фирмы Huppman можно назвать следующие:

оборачиваемость варочного агрегата благодаря внедрению дополнительного оборудования и специальной конструкции дробилки и фильтрчана составляет до 12 варок в сутки;

все технологические процессы, начиная с дробления на Millstar и заканчивая охлаждением и перекачкой охмеленного сусла, протекают без доступа кислорода;

оборудование спроектировано с учетом возможности подключения системы безразборной мойки дезинфекции;

полная автоматизация и управление всеми технологическими процессами (включая CIP) с рабочего места оператора при помощи мощных компьютеров и специализированного программного обеспечения;

получение охмеленного сусла высокого качества при обеспечении максимального выхода экстракта в варочной цехе при минимальном расходе энергетических и других ресурсов, .

Главное брожение и дображивание пива являются одними из основных процессов в пивоваренном производстве. Важнейшими факторами, влияющими на брожение, являются характеристика применяемых рас дрожжей и температура брожения. Процессы брожения и дображивания могут проходить по разным технологическим схемам, .

Ведение главного брожения и дображивания по периодической схеме наиболее полно отражает все процессы, проходящие в пиве на этих этапах. Пиво по классической схеме сбраживания обладает хорошим вкусом, пеностойкостью; уровень качества пива повышается.

Классическая технология пива наряду с положительными сторонами с точки зрения требования современного производства обладает и недостатками, основной – длительность процессов, имеет место низкий коэффициент использования технологических емкостей, потребность в больших охлаждаемых производственных площадях, значительный объем работ по мойке и дезинфекции емкостей.

Бродильные чаны, используемые для главного брожения, изготавливают открытого и закрытого типа, последние обеспечивают стерильность сусла при брожении и возможность отбора диоксида углерода для дальнейшего его использования.

В настоящее время применяются танки Б604, предназначенные для главного брожения пивного сусла под давлением, /1/.

Дображивание и созревание пива происходит в герметически закрытых металлических резервуарах цилиндрической формы, называемых лагерными танками. Они бывают стальные, эмалированные, алюминиевые и железобетонные.

Лагерные танки бывают горизонтальные и вертикальные. Каждый танк в нижней части имеет люк, вверху – шпунтовое отверстие. Высота танков не должна быть более 3 м. При большой высоте пиво медленно осветляется, а вследствие большой разницы в давлении в различных слоях пиво содержит различное количество углекислоты.

Существуют переходные способы сбраживания пивного сусла. Ускоренный периодический способ состоит в том, что в цилиндроконическом бродильном аппарате с быстрым управлением седиментацией и выводом из него осевших дрожжей совмещены главное брожение и дображивание, ускоренное дозревание, осветление пива, а также систематически осуществляется перемешивание сбраживаемого сусла сначала током стерильного воздуха, а потом диоксида углерода и увеличивается количество посевных дрожжей до 2 л на 1 гл. сусла. Брожение 12 % сусла продолжается 810 суток, а затем следует период созревания пива (3 сут) с биохимическим превращением ряда веществ, присущих букету молодого пива. Использование такого способа облегчает работу персонала бродильного отделения, т.к. большинство процессов объединены в одном аппарате . Дается возможность автоматизировать процессы . Но этот способ не дает нужного качества готового напитка.

В последние годы пивоваренные заводы все чаще устанавливают цилиндроконические бродильные аппараты (особенно при реконструкции предприятий). Способ ускоренного получения пива в цилиндроконических бродильных аппаратах (ЦКБА) состоит в том, что в одном сосуде большого объема (от 100 до 1500 м3 и более) с суточным заполнением его суслом и дрожжами совмещают две ступени: главное брожение и дображивание, которые протекают в течение 14 суток вместо положенных 28,

В течение первых двух суток поддерживается температура брожения от 9 до 140С, которая сохраняется до достижения видимой конечной степени сбраживания. Через 10 суток с начала брожения проводят первый съем дрожжей из штуцера конической части ЦКБА. Перед осветлением пива проводят второй съем дрожжей.

Затем пиво подают на сепарирование и фильтрование.

ЦКБА размещают как вне помещения, так и внутри. Над аппаратами находятся мостики для обслуживания верхней части аппарата.

При использовании ЦКБА получение пива происходит в короткие сроки, увеличивается объем одной партии пива. В виду больших сбраживаемых объемов и отсутствия перемешивания в заполняемом аппарате процесс брожения сложно контролировать визуально. При заполнении аппарата не всегда сусло предыдущих варок смешивается с суслом последующих, в первых к моменту перемешивания начинается процесс брожения, /1/.

На основе изученных способов брожения и дображивания можно сказать, что применение ЦКТ очень перспективно, хотя и имеется ряд технологических трудностей, поэтому принимаем 75 % брожения в ЦКБА и 25 % брожения периодическим способом.

Мойку и дезенфекцию участка брожения и дображивания пива в цилиндроконических бродильных аппаратах (ЦКБА) до участка фильтрации осуществляют с помощью установки «CIP», где все процессы полностью автоматизированы.

При разведении чистых дрожжевых культур пользуются методом селекции. При этом удается из одной дрожжевой клетки получить массу дрожжей, которые по их свойствам соответствуют производственным условиям и типу изготовляемо пива.

Осадок дрожжей карлсбергской колбы переводят в аппарат для чистой культуры дрожжей.

Из различных аппаратов, предназначенных для этой цели, рассмотрим аппараты Ганзена и Грейнера.

Аппарат Ганзена состоит из бродильного цилиндра и стерилизатора. Оба сосуда имеют цилиндрическую форму, изготовляются из красной меди и тщательно лудятся изнутри оловом. Каждый цилиндр имеет съемную крышку, привинчивающуюся на болтах с барашками, с прокладкой резинового кольца для уплотнения, /2/.

Бродильный цилиндр снабжен мешалкой, ось которой пропущена через центр крышки. Лопасти мешалки расположены у самого дна. Мешалка приводится во вращение вручную. Для выпуска пива и дрожжей служит кран.

В новейших аппаратах чистой культуры дрожжей в бродильные чаны передаются не осевшие после брожения густые дрожжи, а большая масса стерильного сусла с дрожжами чистой культуры в стадии главного брожения.

К новейшим аппаратам для разведения чистых культур дрожжей относится установка Грейнера.

Установка Грейнера состоит из стерилизатора, бродильных цилиндров (от 1 до 4 в зависимости от количества размножаемых в аппарате рас дрожжей), резервуара предварительного брожения и сосуда для маточных дрожжей.

Стерилизатор сусла изготовляется из меди и лудится внутри чистым оловом. Он имеет лаз, два смотровых стекла, предохранительный клапан, манометр, двойной воздушный фильтр и внутри два змеевика (один над другим), соединенные последовательно через наружный проходной вентиль. Нижний змеевик служит для нагревания, кипячения и охлаждения сусла, верхний – для охлаждения.

Помещение для установки Грейнера оборудуется холодильной системой для поддержания температуры воздуха 8-9 °С.

Установки Грейнера изготовляются для пивоваренных заводов различной мощности, в соответствии с этим изменяется и емкость отдельных элементов установки. Перед пуском в эксплуатацию установка подвергается мойке и стерилизации, /3/.

При проектировании завода производительностью 3,9 млн. дал/год принимаем к установке один аппарат Грейнера, состоящий из двух стерилизаторов сусла по 720 дм3, двух бродильных цилиндров вместимостью по 360 дм3, двух сосудов маточных дрожжей по 20 дм3 и двух резервуаров предварительного размножения вместимостью по 4000 дм3 каждый.

Промывка дрожжей в ваннах с процеживанием их через сита вручную является трудоемкой операцией и пригодна только для небольших заводов. Но при этом способе расход воды сравнительно небольшой (812кратное количество по отношению к количеству промытых дрожжей) и потери также низки и составляют около 610 % сухого вещества.

При промывке дрожжей в специальных аппаратах расход воды достигает 2030кратного объема дрожжей, а потери сухого вещества – 1015 %.

Вибрационные сита с отверстиями 0,40,6 мм, применяемые для очистки дрожжей, дают возможность отделить от жидких дрожжей, не разбавляя их водой, хмелевые смолы и дубильнобелковые вещества. Амплитуда колебаний этих сит около 1 мм; при переменном токе в 50 периодов сито совершает 3000 колебаний в минуту. Густые дрожжи с содержанием 1016 % сухого вещества движутся по наклонному ситу от одного конца к другому. Они проходят через сито, а хмелевые смолы и другие частички отстоя отводятся в сторону. Производительность сит размером 630×1250 мм – 100150 дм3 в минуту. Количество отводимых примесей (загрязнений) составляет 0,40,6 %.

Широко применяются моечные аппараты с ротационными ситами, в которых дрожжи автоматически очищаются от всех примесей. Ротационные сита приводятся в движение гидротурбиной. Дрожжи смешиваются в эжекторе с водой и через распределитель попадают на ротационные сита, где они промываются водой. Загрязнения задерживаются на сите, и смываются косой струей воды, так что ротационное сито подходит под распределитель дрожжей всегда чистым. При таком смывании с водой удаляются легковесные клетки и посторонние микроорганизмы. Расход воды равен 4-6-кратному объему дрожжей, но потери дрожжей велики и могут даже превышать 20 % сухого вещества, /2/.

Для фильтрации пива перед розливом применяются картонные фильтрпрессы, намывные диатомитовые фильтры, сепараторы для осветления пива. В фильтр-прессах фильтрование пива происходит через картон. Используется обеспложивающий фильтр-картон с целью стерилизации пива.

Широкое распространение получил способ фильтрования пива через слой диатомита на рамных намывных фильтрах. Фильтрование через слой диатомита при сохранении вкусовых качеств, цвета и пеностойкости пива позволяет почти полностью освободить пиво от дрожжевых клеток и посторонних микроорганизмов и тем самым повысить его стойкость; получить более высокую степень осветления по сравнению с осветлением в сепараторах; снизить потери пива; уменьшить расход воды.

В настоящее время для осветления пива используются сепараторы. Их применяют для осветления молодого пива, содержащего большое количество дрожжевых клеток. Сепараторы герметизированы с целью предотвращения потерь диоксида углерода. Они имеют пульсирующую выгрузку осадка, /9/.

Для цеха розлива выбираются автоматические линии розлива в соответствии с распределением розлива пива по видам тары. В настоящее время пиво разливается в бутылки и ПЭТбутылки, кеги, автоцистерны и другую тару.

Автоматическая линия розлива пива в бутылки состоит: из автоматов для расфасовки ящиков, для выемки бутылок из ящиков, бутыломоечной машины, разливочного автомата, укупорочного, пастеризатора, бракеражного, этикетировочного автомата, автомата для укладки ящиков, /2/.

Для изобарического фасования и укупорки бутылок применяют агрегаты производительностью 3, 6, 12, 24 тыс. бутылок в час. Их принципиальное отличие состоит только в производительности оборудования, а в остальном они абсолютно идентичны.

Для розлива пива должны применяться бутылки из прозрачного стекла темно-зеленого или коричневого цвета не пропускающих световых лучей. Бутылки, поступающие на розлив пива не должны быть грязные и с браком. Для этого в схеме предусмотрена станция приготовления моющих и дезинфицирующих средств.

Для мойки бутылок применяют физико-механические и физико-химические способы. Моечные машины по способу мойки подразделяются на шприцевые, отмочношприцевые и отмочношприцевые с обработкой ершами и щетками. В основном эксплуатируются автоматические бесцепные конвейерные отмочношприцевые машины.

Для мойки используют различные моющие средства. Едкий натр (NaOH) хорошо растворяет остатки белков и углеводов, имеет бактерицидное действие, но обладает высокой адгезией. Он трудно смывается с очищенной поверхности, осаждает компоненты жесткости воды.

Тринатрийфосфат (Nа3РО4 . 12Н20) обладает моющим, эмульгирующим воздействием и умягчает воду. Метасиликат натрия (Nа2SiO3 . 9Н2О) гидролизуется в едкий натр и кремниевую кислоту, которая защищает металлы от коррозии, и обладает моющим действием. Ортосиликат натрия (Na4Si04 . Н2О) характеризуется более сильным моющим и эмульгирующим воздействием, но слабо корродирует металлы. Для этой цели используются также смеси (1:1) обоих силикатов (сесквисиликаты), /2/.

Карбонат натрия (Nа2СО3) обладает более слабым, чем едкий натр, моющим воздействием, небактерициден. Для повышения смачивающей способности применяют алкилсульфонаты и алкиларилсульфонаты, например лаурилсульфонат, тетрапропиленбензолсульфонат, поверхностно-активные органические детергенты, которые в водном растворе отщепляют диссоциацией гидрофильный и гидрофобный (анион) компоненты, обладают высокими смачивающими свойствами и эмульгирующей дисперсионной и проникающей способностями. Эти добавки хорошо пенятся и переводят компоненты жесткости воды в осадок, /9/.

Для осаждения компонентов жесткости воды используют комплексоны (хелатоны) – органические соединения, образующие с ионами кальция, магния и железа этилендиаминтетраацетат. Полифосфаты (триполифосфат и гексаметафосфат) действуют так же, как хелатоны в щелочной среде. Эти вещества связывают ионы щелочноземельных и тяжелых металлов и этим препятствуют образованию осадков,

Широкое распространение в качестве дезинфицирующих средств получили следующие:

четвертичные аммониевые соединения;

щелочные и кислые средства – для большей бактерицидности содержат одновременно соответствующие соли и называются эльмоцидами. Щелочные наряду с NaOH включают NaCl вводном растворе. Кислый эльмоцид содержит азотную кислоту(НNОз) и нитрат калия (КNОз);

из хлорсодержащих соединений – гипохлорид натрия в 2-5 %-ных растворах, содержащих 3040 мг свободного хлора на 1 г и порошкообразную хлорную известь, применяется для дезинфекций особо загрязненных мест; хлорамин – для снижения коррозии;

диоксид серы в виде кислого сульфата натрия или пиросульфата натрия;

формальдегид (формалин) – химически нейтральное средство с высокой бактерицидной активностью, следы его могут вызвать помутнение пива, поэтомутребуется тщательно смывать остатки его.

Четвертичные аммониевые соединения высокоактивны, сильно снижают поверхностное натяжение, имеют высокую смачиваемость и глубоко проникают в щели, не корродируют, неядовиты, но легко соединяются с органическими веществами со снижением своей активности, вызывают помутнение, ухудшают пеностойкость, /2/.

Чистку и дезинфекцию совмещают в одной операции. Для этого рекомендуют препарат, содержащий 1,5 % NaOH и 0,5 % пентахлорфенолята, обладающий хорошим действием, но плохо смачивающийся.

В качестве дезинфицирующего средства предложена комбинация технической глюконовой кислоты (2 %) с 0,150,20 % диамина. Раствор можно использовать в течение четырех недель, он хорошо растворяет пивной камень и препятствует его образованию.

Чистую бутылку отправляют на разливочный автомат, где вначале бутылку наполняют сжатым воздухом, очищенным на обеспложивающем фильтре, создают давление, равное тому, под которым находиться разливаемое пиво. Далее бутылки заполняются пивом до определенного уровня по высоте, без точной дозировки по объему. При этом пиво вытесняет из бутылки воздух. Наливают пиво в бутылки коричневого и зеленого цвета. Температура пива должна быть не выше 3 ˚С. Для розлива пива в бутылки применяют изобарические автоматы непрерывного действия ротационного типа производительностью 3000, 6000, 12000, 24000 бутылок в час.

Пиво, разливаемое в бутылки вместимостью 0,5 дм3, укупоривают металлическими кроненпробками. Для укупорки бутылок применяют автоматы, основным узлом которых являются головки с укупорочными патронами, /9/.

Вымытые бутылки перед розливом и укупоренные бутылки с пивом перед наклеиванием этикеток подвергают визуальному осмотру на световых экранах и бракеражных автоматах с целью установления герметичности укупоривания, прозрачности, наличия посторонних включений, определения полноты налива.

Для длительного хранения пива его подвергают пастеризации. В зависимости от вида розлива и производительности линии применяют: пластинчатые пастеризаторы, туннельные (погружные, душевые и комбинированные) пастеризаторы.

Укупоренные проинспектированные бутылки поступают к этикетировочному автомату для наклейки этикеток. Используются этикетировочные автоматы типов ВЭВ, ВЭК и ВЭС и многие другие.

Полностью оформленные бутылки укладывают в ящики с помощью этикетировочного автомата. Движущиеся по конвейеру бутылки поступают на стол автомата и направляющими разделяются на ряды. Когда под головкой с захватами станет нужное количество бутылок, срабатывает блокировка, головка захватывает бутылки и перемещает к пустому ящику, останавливается и опускает бутылки в ящик. Проведя укладку, головка поднимается и перемещается к столу.

Для транспортировки бутылок, ящиков, поддонов используют различные виды транспортных устройств: ленточные транспортёры, рольганги и др.

Для облегчения транспортировки продукции ящики укладывают на поддоны при помощи различных укладчиков (ZP1, ПФА50 и др.) и упаковывают в стрейч плёнку при помощи палетайзеров, /2/.

Продукцию отправляют на экспедицию, где она хранится при температуре не выше 12 ˚С.

При мойке бутылок, фасовании и укупорке бой стеклянных бутылок составляет около 2 % от их количества. При хранении и транспортировании пустых стеклянных бутылок до мойки бой составляет 0,8 % от их количества.

Основные требования к процессу розлива в бутылки: герметичность установки во избежание утечек диоксида углерода и окисления пива кислородом воздуха; создание изотермических и изобарических условий; Обеспечение полноты налива и минимального боя бутылок.

В настоящее время многие напитки разливаются в пластиковые бутылки. Розлив пива в них связан с определенными техническими проблемами и психологическими неприятием, но во многих странах наблюдается тенденция к увеличению розлива в ПЭТбутылки. Их малая масса и отсутствие боя бутылок делают эти материалы привлекательными для изготовления бутылок, однако существуют некоторые аспекты, по крайней мере, лимитирующие их пригодность для розлива пива. ПЭТбутылки изготавливаются из перформ – небольших толстостенных пластмассовых по форме и размерам, с оформленным мундштуком под винтовой колпачок и с находящимся под ним кольцом утолщения.

Бутылки из аморфно застывшего ПЭТ нельзя мыть при температуре выше 59 оС, поскольку при более высокой температуре они начинают деформироваться. ПЭТ, как и любой полимерный материал, проницаем для газов, летучих веществ и водяных паров, /2/.

Но существуют и отрицательная сторона: пиво разлитое в ПЭТбутылку, со временем теряет давление СО2 и скоро его содержание уже будет недостаточным, т.к. газ улетучивается через стенки бутылки. Окружающий ПЭТбутылку воздух (а с ним и кислород) также стремится проникнуть внутрь бутылки, и это означает, что содержание кислорода в пиве постепенно повышается со всеми негативными последствиями. Пиво в ПЭТбутылки может храниться 1-2 недели.

Наполнение ПЭТбутылок пивом связано с некоторыми проблемами, а именно: у ПЭТбутылок толщина стенок различна, а для напитков, содержащих давление газа; ПЭТ характеризуется слабой барьерной способностью относительно СО2 из-за чего внутреннее давление в бутылке со временем понижается.

В настоящее время предлагаются установки по выдуву бутылок из перформ, что выгодно при розливе в одноразовые ПЭТбутылки. Приобретая перформы нужной величины, формы и цвета, можно выдувать ПЭТбутылки непосредственно на предприятии.

Тем самым, кроме существенных инвестиционных затрат на оборудование, снижаются затраты на энерго и теплоснабжение, на воду, моющие средства и на очистку сточных вод. Вместе с тем увеличиваются затраты на закупку новых бутылок.

Автоматическая линия розлива пива в ПЭТ бутылки включает выдувной автомат, триблок (мойка, розлив, укупорка), этикетировочный автомат и упаковчик в термоусадочную пленку, /2/.

При розливе приходится учитывать то, что толщина стенок обычной ПЭТбутылки весьма неравномерна – пластик толстый на донышке и у горлышка, тонкий на боковых стенках. По стандарту даже в наиболее тонком месте ПЭТбутылка должна выдерживать внутреннее давление пива в 8 бар.

Одноразовая ПЭТбутылка нежесткая, поэтому нельзя допускать, чтобы наливное устройство опускалось на нее сверху и плотно притискивало горлышко, как это делается со стеклотарой. Бутылка просто деформируется от дополнительной нагрузки и требуемая герметичность соединения все равно не будет достигнута. По современной технологии все происходит "наоборот" – ПЭТбутылка плотно прижимается к наливному устройству. Делается это с помощью специального подъемного кольца, которым она подхватывается за относительно жесткую горловину.

При розливе пива в ПЭТ стандартно используется метод противодавления, но объем разливаемого пива более часто отмеряется по объему, а не уровню. Важное значение придается быстрой и качественной укупорке бутылки, /9/.

Машины разных фирм разнятся между собой по конструкции, компоновке узлов, степени применения оригинальных разработок и "ноухау". Но при этом существенной разницы в оборудовании для розлива в ПЭТ и стекло нет. Рассмотрим вместе линии для розлива в ПЭТ и стеклобутылку, классифицировав их по производительности.

1. Малопроизводительная техника, требующая большой доли ручного труда.

Такие машины просты в обращении и обслуживании, легко монтируются. Но дешевизна и простота "уравновешиваются" серьезными минусами: отсутствием надежной санитарии, невысоким качеством розлива и укупорки.

2. Автоматические линии розлива мощностью:

а) от 800 до 20000 стеклобутылок (0,5 дм3) или от 1000 до 6000 ПЭТбутылок (1,5 дм3) в час.

Машины подобной мощности являются наиболее массовым сегментом, как продажи, так и производства. Вмешательства человека требуют только при наладке, профилактическом обслуживании, ремонте и непредвиденных сбоях. Уровень санитарии, розлив, укупорка соответствует современным нормам.

б) более 20 тысяч стеклобутылок или 6000 ПЭТбутылок в час.

Это наиболее сложное, дорогое и совершенное оборудование, которое под силу производить только считанным компаниям. Как правило, включает в себя все наиболее современные и перспективные наработки, как то: различного рода сенсорные системы, газоанализаторы, электронные системы управления и т.д.

Бутылки с напитками, уложенные в ящики или упакованные в термоусадочную пленку, передают в склад готовой продукции, который должен вмещать не менее двухсуточной выработки продукции, /1/.

Современная линия розлива пива в кеги в насыщенной комплектации состоит из машин или устройств депаллетизации/паллетизации кегов, конвейеров, контрольных устройств для определения ориентации кегов и наличия защитных крышек на фиттингах кегов, кантователей кегов, машины для наружной мойки кегов, машин для внутренней мойки и заполнения кегов пивом (в автономном или моноблочном исполнении), бракеражных весов для отсева некондиционных или некондиционно заполненных кегов, этикетировочного автомата, маркировщика, укупорочного автомата для нанесения защитных крышек, установки для пастеризации или стерильной фильтрации пива в потоке непосредственно перед розливом.

Кеги начали вытеснять обычные деревянные бочки уже полвека тому назад, т.к. работать с бочками было довольно трудно по разным причинам: деревянные бочки тяжелые и создают проблемы с перемещением; необходим был контроль за покрытием пивной смолкой и герметизацией бочек; регулярная расмолка и заново осмолять; автоматизация операции невозможна, /2/.

Хотя некоторые из этих проблем стало возможным решить с появлением алюминиевых бочек, внутреннее покрытие которых сделало ненужным осмоление, основательные изменения и особенно автоматизация процессов стали возможными только с появлением кег.

В качестве материала для кег в настоящее время используют почти исключительно нержавеющую сталь. Вместимость кег различна – используют 50 и 30литровые кеги, но могут применяться и другие размеры.

Все стадии розлива пива в кеги проводятся автоматически. Важными стадиями являются: наружная мойка кег (проводится водой и щелочным раствором); внутренняя мойка (проводится горячей водой для устранения посторонней микрофлоры); наполнение кег.

Наполнение кег происходит на наливной станции. В первой стадии притока пива сравнительно медленно, чтобы избежать вспенивания и как можно больше сократить поглощение кислорода.

Благодаря стандартизации кег и возможности транспортировки их в вертикальном положении стала возможной автоматизация процессов мойки и розлива. В соответствии с масштабами производства пива и процентной долей разливаемой в кеги продукции конструируются установки, различные по своей производительности и габаритам, /2/.

Машины для розлива пива в кеги можно классифицировать таким образом:

Машины с одной заправочной операционной головкой.

Производительность этих машин 1020 кегов в час.

Вследствие большой нагрузки головка быстро изнашивается. Кроме того, имеется потенциальный риск попадания остатков моющих растворов в пиво. Поэтому такие машины рекомендуется применять либо для работы с небольшим количеством кегов, либо для отдельных одиночных операций (например, санитации).

Машины с двумя операционными головками.

Их производительность, как правило, составляет 3035 кегов в час. Одна операционная головка предназначается для санитации, а вторая - для заправки пивом.

Это уже полноценные машины, которые выполняют весь комплекс операций. Многие, в т.ч. и крупные, заводы постсоветского пространства как минимум начинали с таких машин и только по достижению определенного уровня продаж переходили к более сложной технике.

Машины с 3мя головками и больше.

С ростом количества операционных головок растет производительность. Перед производителем встает необходимость привязки машины к конкретному заводу, конкретному помещению, наличие необходимых инженерных коммуникаций и т.д. В каждом конкретном случае огромную роль играет инженерное решение по размещению этой техники, конструкторская мысль.

2.2 Описание технологической схемы

По проекту предусмотрено 75 % пива сбраживать в ЦКТ и 25 % по периодической схеме.

Автомашины, привозящие солод, разгружаются при помощи автомобилеопрокидывателя ГУАР15 (поз. 1). Солод из автомашины поступает в приемный бункер (поз. 2), из которого винтовым конвейером УШЧ320 (поз. 3), он поступает на норию НЦГ20 (поз. 4). Сырье норией через надвесовой (поз. 5), весы ДН100 (поз. 6) и подвесовой бункер (поз. 7) подается на винтовой транспортер Р1БКШ200 (поз. 8), который распределяет светлый солод по силосам СМВУ55.08.К45.В12 (поз.9).

Светлый солод из силосов (поз. 9) винтовым транспортером КВ25 (поз 10) направляется на норию НЦГ10 (поз. 11), далее через весы ДН50 (поз. 12) винтовым конвейером КВ25 (поз. 13) распределяется в бункера светлого солода (поз. 14). Далее светлый солод проходит через полировочную машину МР500 (поз.15), поступает в бункер полированного солода (поз. 17), проходит магнитную колонку ДКМ (поз. 18), взвешивается на весах ДН50 (поз. 19) и идет в дробилку мокрого помола Millstar ML5 (поз. 20). Отходы от полировки солода поступают в бункер отходов (поз. 16) и реализуются населению.

Карамельный солод и рисовая сечка из склада подаются в производство при помощи лифта: сырье при помощи шнека выгружается в бункер карамельного солода (поз. 22) и в бункер для риса (поз. 23). Далее карамельный солод постурает в бункер полированного солода (поз. 17), проходит через магнитную колонку ДКМ (поз. 18), взвешивается на весах ДН50 (поз. 19) и идет в дробилку покрого помола Millstar ML5 (поз. 20). Рис проходит магнитную колонку ДКМ (поз. 25), взвешивается на весах ДН50 (поз. 26), поступает на мельничный станок ВПМ (поз. 27) для измельчения и далее поступает в предзаторник (поз. 28) откуда насосом (поз. 29) подается в 2 заторных аппарата МКТD3000V18,7 (поз.30).

Дробленые светлый и карамельный солод насосом (поз. 21) подаются в 2 заторных аппарата МКТD3000V18,7 (поз. 30). Из заторного аппарата заторная масса заторным насосом (поз. 31) подается в фильтрационный аппарат LTD4200 (поз. 32). Для выщелачивания дробины в него вводят горячую воду из сборника (поз. 36). Прозрачное сусло из фильтрационного аппарата сусловым насосом К8065160А (поз. 35) перекачивается в сборник горячего сусла WPRTV24 (поз.38) либо в сусловарочный аппарат WKTD3550V31,9 (поз. 41). Промывные воды по окончании процесса выщелачивания из фильтрационного аппарата сусловым насосом К8065160А (поз. 35) направляются в специальный сборник промывных вод WWTV8,8 (поз.37).

Дробина удаляется из фильтрационного аппарата LTD4200 (поз. 32) в бункер для дробины ВСТV4,9 (поз. 33).

В сусловарочном аппарате WKTD3550V31,9 (поз. 41) происходит кипячение сусла с хмелем. Хмель подаётся в ёмкость для задачи хмеля НМТ16 (поз.43) и вместе с суслом подаётся в сусловарочный аппарат WKTD3550V31,9 (поз. 41). Емкость задачи хмеля НМТ16 (поз. 43) представляет собой цилиндрическую емкость с герметично закрывающейся крышкой. Количество емкостей соответствует количеству порций внесения хмеля.

Cахар на завод поступает в мешках. С помощью тележки подается в бункер сахара (поз. 39) откуда при помощи спирального транспортера СТ90 (поз. 40) подается в сусловарочный аппарат WKTD3550V31,9 (поз. 41).

Охмеленное сусло из сусловарочного аппарата WKTD3550V31,9 (поз.41) насосом охмеленного сусла 4КН6 (поз. 42) подается в гидроциклон Whirpool WD3000V26 (поз. 44) на осветление. Часть осветленного сусла из гидроциклона суловым насосом 4КН6 (поз. 45) поступает в сосуд для маточных дрожжей (поз. 55), куда также вводится ЧК дрожжей. Далее происходит разведение ЧК дрожжей в аппарате Грейнера, который состоит из стерилизатора сусла (поз. 57), бродильного цилиндра (поз. 56), резервуара предварительного брожения (поз.58), сосуда для маточных дрожжей (поз. 55). Разброженная ЧК дрожжей сжатым воздухом из резервуара предварительного брожения (поз. 56) передается в ток сусла, поступающего на брожение. Остальная часть горячего сусла поступает в пластинчатый теплообменник ООУ25 (поз. 46) где оно охлаждается и поступает в аэратор (поз. 47) для насыщения кислородом, откуда поступает в бродильный танк (поз. 69) и в ЦКТ (поз. 74).

Дробина из бункера для дробины ВСТV4,9 (поз. 33) насосом К5032125 (поз. 34) подаётся на молотковую дробилку ДДМ (поз. 48), из дробилки измельчённая дробина насосом К5032125 (поз. 49) перекачивается в барабанную сушилку СБ4,5 (поз. 50), после сушилки мука спиральнам транспортёром СТ90 (поз. 51) подаётся в бункер для муки (поз. 52), откуда идёт на реализацию.

Для мойки и дезинфекции оборудования варочного цеха устанавливается CIPстанция (поз. 53,54).

По классической схеме на брожение сусло поступает в бродильные танки (поз. 69), куда насосом-дозатором (поз. 63) задаются дрожжи. Далее молодое пиво насосом (поз.70) перекачивается в танки для дображивания (поз. 71). Готовое пиво через смесительный фонарь (поз. 72) насосом ЦНС 6066 (поз. 73) подают на фильтрацию.

В ЦКБА (поз. 74) подается сусло, охлажденное до 10 оС.

Заполнение аппарата происходит следующим образом: сначала аппарат заполняют на 2-3 % неаэрированным суслом, затем из монжю (поз. 62) насосом (поз. 63) вводят все дрожжи. После введения дрожжей ЦКБА заполняется до рабочего объема аэрированным суслом.

После заполнения емкостей (поз. 74) температура среды в течение 2 суток самопроизвольно повышается до 14 оС. В этих условиях сусло выдерживается 3-е суток. Затем включается подача рассола во все пояса рубашек на цилиндрической части ЦКБА (поз. 74) и температура всего объема пива снижается до 2 оС.

На 10ые сутки рабочие дрожжи из ЦКБА (поз. 74) направляются в сборник для дрожжей (поз. 75), из которого перекачиваются в монжю (поз. 62) для последующего использования, избыточные дрожжи через монжю (поз. 62) поступают в сборник избыточных дрожжей (поз. 64). Далее насосом (поз. 65) направляются на фильтр-пресс (поз. 66) для отделения от пива. Дрожжи через сборник (поз. 67) и пиво из фильтр-пресса (поз. 66) насосом (поз. 68) отправляются на реализацию.

После снятия дрожжей осуществляют промывку и карбонизацию пива диоксидом углерода в течение суток, затем пиво выдерживают еще одни сутки при 02оС. Готовое пиво перекачивается на фильтрацию.

Мойка ЦКБА (поз. 74) производится моющей головкой, установленной в верхней части аппарата.

Для мойки и дезинфекции бродильных аппаратов, ЦКБА и оборудования дрожжевого отделения используется CIPмодуль (поз. 87,88).

Рабочие дрожжи от ЦКБА (поз. 74) и танков (поз. 69, 71) собирают в монжю (поз. 62), затем сжатым воздухом перекачивают на вибросито МТВ32 (поз.60) для очистки. Очищенные рабочие дрожжи собираются в монжю (поз. 62) и заливаются охлажденной водой температурой 1 оС. Вода для заливки дрожжей охлаждается в сборнике (поз. 61).

После сбраживания пиво поступает на сепаратор А1ВСО (поз. 78), далее насосом ОНЦ(ХМ)12,5/20 (поз. 80) подается на рамный фильтр Ш4ВФС100 (поз. 81), затем насосом ОНЦ(ХМ)12,5/20 (поз.83) подается в теплообменник АОЗУ6 (поз. 84) для охлаждения. Для дополнительного насыщения пива СО2 устанавливается карбонизатор ВКП12 (поз. 85), проходя который пиво направляется в сборник фильтрованного пива (поз. 86), откуда подается на розлив. Для выравнивания производительности оборудования фильтрационного отделения устанавливаются промежуточные сборники пива (поз. 79, 82).

Проектом предусматривается розлив 55 % выпускаемого пива в стеклянные бутылки, 5 % – в кеги и 40 % – в ПЭТбутылки.

Технологическая схема розлива пива в бутылки. Линия розлива пива в булылки начинается с подвоза пакетов с ящиками, в которых находятся бутылки, к пакеторасформировывающему автомату ПРА50 (поз. 114) электропогрузчиком (поз. 107). С пакеторасформировочного автомата ящики поступают на автомат для извлечения бутылок из ящиков И2АИА24 (поз. 115). Ящики поступают на ящикомоечную машину БЗВЯМ (поз.116), а извлеченные бутылки по пластинчатому транспортеру поступают на бутыломоечную машину Б6ВМГ24 (поз. 117), где происходит мойка и шприцевание бутылок. Затем бутылки проходят световой экран ОБТ2401А (поз. 118), для окончательного контроля вымытых бутылок. Прошедшие водную обработку бутылки, поступают на розливоукупорочный автомат Т1ВРЦ24 (поз. 119). Для повышения стойкости пива, после их розлива, бутылки направляют на пастеризацию. Пастеризацию проводят в туннельном пастеризаторе KEMEX (поз. 120). После пастеризации бутылки проходят бракеражный автомат БАЗ (поз. 121), для проверки продукции на наличие брака. Прошедшая бракераж продукция поступает на этикетировочный аппарат А1ВЭС (поз. 122). Затем бутылки поступают на аппарат для укладки бутылок в ящики И2АУА24 (поз. 123). Далее ящики направляются на пакетоформирующий автомат ПФА50 (поз. 124). И готовая продукция направляется электропогрузчиком в склады готовой продукции.

Моющие и дезинфицирующие растворы для бутыломоечной машины Б6ВМГ24 (поз. 117) приготавливаются по следующей технологической схеме.

Щелочь подается в бак для концентрированной щелочи (поз. 108), после чего она самотеком переливается в бак для раствора щелочи (поз. 110). Далее с помощью насоса АХ 12580250 для щелочи (поз. 111) она подается в бутылкочномоечную машину Б6ВМГ24 (поз. 117). Затем от бутылкочномоечной машины отработанная щелочь поступает через фильтр для раствора (поз. 112) в бак для регенерации (поз. 113), где она очищается и восстанавливается, и подается в бак для дезинфектора (поз. 109), откуда снова подается на бутылкочномоечную машину.

Технологическая схема розлива в ПЭТбутылки. На завод ПЭТбутылки поступают в виде преформ. Далее преформы вручную подаются в печь для разогрева (поз. 98). Затем разогретые преформы по пластинчатому транспортеру ТТР1 поступают на выдувной аппарат ПЭТ MAR1 (поз. 99), где приобретают нужную форму бутылки. С выдувного автомата бутылки поступают в хаотическом порядке, для расстановки их в ряд бутылки проходят ориентатор ОВ6 (поз. 100). Выстроенные ПЭТбутылки в ряд поступают на ополаскиватель РА6/20/16UKB (поз. 101). Затем бутылки проходят ультрафиолетовый экран для инспекции чистоты ПЭТбутылок (поз. 102). После экрана бутылки поступают непосредственно на разливочноукупорочный автомат Rotus 60/12 (поз. 103). Так как в разливочноукупорочном автомате происходит и розлив, и укупорка, то к автомату подведен транспортер подачи пробок ТРП2 (поз.104). Готовая продукция поступает на этикетировочный автомат ЕСА06 (поз. 105). Готовые ПЭТбутылки поступают на упаковочный автомат ТП 50AL (поз. 106). И далее упакованные ПЭТбутылки электропогрузчиком направляют в склады готовой продукции.

В целях стабилизации пива перед розливом в ПЭТ применяем пастеризацию. Пиво из сборников готового пива (поз. 86) подается на пластинчатый теплообменник П8ОПО000 (поз. 95), далее через промежуточный сборник (поз. 96) насосом ОНЦ 6,3/20 (поз. 97) подается на разливочноукупорочный автомат Rotus 60/12 (поз. 103).

Технологическая схема розлива пива в кеги. Со склада тары пустые кеги по транспортеру поступают на аппарат внешней мойки кег Minomat А5/5 (поз. 92) для удаления грязи. Затем с аппарата внешней мойки кеги поступают в блок внутренней мойки и наполнения Minomat А5/5 (поз. 93). Готовые кеги для контроля наполнения поступают на автоматические весы Minomat А5/5 (94).

В целях стабилизации пива перед розливом в ПЭТ применяем пастеризацию. Пиво из сборников готового пива (поз. 86) подается на пластинчатый теплообменник ВГ3 (поз. 89), далее через промежуточный сборник (поз. 90) насосом ОНЦ 3,5/20 (поз. 91) подается в блок внутренней мойки и наполнения Minomat А5/5 (поз. 93).

Энерго- и ресурсосбережение

Энергосберегающие технологии – это инвестиции в будущее. Энергоэффективные и энергосберегающие технологии – это самый надёжный способ борьбы с ростом цен на ограниченные источники энергии. Последнее время такие темы как альтернативные источники энергии и системы энергосбережения становятся актуальнее с каждым днем.

Результатом ресурсосбережения является увеличение выпуска продукции при неизменном или меньшем расходе сырья, снижение себестоимости продукции, более полное использование производственных мощностей. О сбережении ресурсов и интенсификации производства как фактора повышения его эффективности можно говорить только при условии, если обеспечивается снижение общего удельного расхода ресурсов на выпускаемую продукцию. При интенсификации технологического процесса ресурсосберегающие технологии принципиально, развивающегося на основе научно-технического прогресса, происходит более рациональное использование каждого вида ресурсов.

Ресурсосберегающие технологии характеризуются технологическими, экологическими , и экономическими показателями:

- технологический показатель – разработка научных работ, позволяющих ускорить переход к ресурсосберегающим и безотходным технологиям;

- экологический показатель – сокращение загрязнения окружающей среды производственными отходами и сточными водами;

- экономический показатель – расширение использования вторичных сырьевых ресурсов.

6.2 Энергосберегающие технологии при производстве пива

Наибольшее потребление энергоресурсов происходит при производстве солода и пива, значительно меньше расходуется энергии на предприятиях безалкогольного производства.

Тепло потребляют для нагрева воды, используемой на технологические нужды, термической обработки сырья и полупродуктов, сушки солода, пастеризации пива, мойки тары и технологического оборудования, на санитарные и отопительные цели.

На предприятиях пар и горячую воду часто производят в собственных котельных, но они также могут поступать по тепловой сети районной энергетической системы или заводской теплоэлектроцентрали.

Электроэнергию потребляют для транспортировки сырья, полупродукта и готовой продукции, очистки и измельчения сырья, перемешивания полупродуктов, фасовки готовой продукции, выработки холода и т.п.

6.2.1 Снижение энергозатрат при производстве пива

Для снижения энергозатрат при проращивании солода применяют различные способы уменьшения потерь сухих веществ на дыхание. С этой целью применяют активаторы ингбиторы роста, позволяющие сокращать длительность процесса проращивания. Кроме того, для снижения расхода электроэнергии используются различные технические приемы, способствующие понижению расхода и напора воздуха при солодоращении.

При сушке солода расход электроэнергии зависит от выбранного режима сушки, конструкции солодосушилки, климатической зоны ее расположения, начальной влажности солода.

Наибольшие энергозатраты происходят при приготовлении пивного сусла и розлива пива в бутылки.

Для получения пивного сусла используется оборудование открытого типа, что приводит к значительным потерям тепловой энергии со вторичным паром, поступающим в атмосферу. Кроме того, потеря тепла происходит через стенки агрегатов и трубопроводов в окружающую среду.

На передовых предприятиях используются варочные агрегаты усовершенствованной конструкции, позволяющие интенсифицировать процесс приготовления сусла и сокращать расход тепловой энергии. В варочном цехе затраты тепловой энергии на кипячение охмеленного сусла составляют 58 % общего потребления сусла. Снижения затрат тепловой энергии в процессе кипячения сусла достигают за счет совершенствования технологии и применения нового оборудования.

Много энергии расходуется при розливе и пастеризации пива. Важный фактор снижения расхода электроэнергии при бутылочном розливе – обеспечение на каждой линии розлива ее паспортной мощности.

При пастеризации пива можно экономить электроэнергию, используя вторичное тепло пастеризованного пива для подогрева пива, поступающего на пастеризацию, а также строго соблюдая режимы пастеризации.

6.3 Ресурсосберегающие технологии в пивоваренной промышленности

Для наибольшего сокращения потребления сырьевых и теплоэнергетических ресурсов, а также наибольшей степени переработки вторичных сырьевых ресурсов возможно добиться в настоящее время в пищевой промышленности. Это достигается, при применении способа утилизации отходов в пивоваренной промышленности сущность которого заключается в том, что образующуюся после экстрагирования размолотого зерна пивную дробину подвергают механическому обезвоживанию и используют ее в качестве горючего материала в специализированной печи, а фильтрат с ХГЖ 1000015000 мг O2/л, загрязненный растворенными органическими соединениями, направляют на очистные сооружения, применяющие метановое брожение для анаэробной очистки сточных вод предприятия. При анаэробной обработке фильтрата по известному способу образующийся в процессе метанового брожения метансодержащий газ (биогаз) может быть повторно использован, например, как дополнительное горючее в процессе сжигания дробины, а воду можно вторично использовать в производственном процессе. Наряду с указанными преимуществами, известный способ имеет следующие недостатки:

- невысокая степень очистки фильтрата методом метанового брожения обусловливает после очистки содержание в нем высоких остаточных концентраций органических загрязнителей, не позволяющих сбрасывать фильтрат в канализацию; необходимо подвергать его дальнейшей доочистке дорогостоящим аэробным методом или направлять на фильтрационные поля;

-низкая скорость процесса образования метана (метаногенеза) приводит, в свою очередь, к невысокой интенсивности всего процесса метанового брожения и небольшому количеству выхода биогаза.

На эффективность ресурсосбережения указывает улучшение экологической обстановки за счет очистки сточных вод.

На пивоваренных предприятиях в зависимости от состава и концентрации загрязнений различают следующие производственные сточные воды:

-образующиеся в результате использования вод в основном производстве (грязные );

-от вспомогательных операций и процессов, при поверхностном охлаждении аппаратуры (условно-четные);

-от подсобных помещений и вспомогательных цехов (малозагрязненные).

В настоящее время для очистки сточных вод с высокой концентрацией органических загрязнителей все чаще используют двухстадийную или многостадийную технологию, включающую анаэробноаэробную биологическую очистку, в которой анаэробная очистка (метановое брожение) является предварительной стадией, а аэробная очистка - окончательной стадией.

Биодеградация органических веществ с использованием метанового брожения осуществляется в анаэробных условиях сложным биоценозом (ассоциацией, консорциумом) анаэробных бактерий, условно разделяемых на углеводсбраживающие, аммонийфицирующие, сульфатвосстанавливающие и метанобразующие (метаногены). Последние, в зависимости от условий ведения процесса метанового брожения, одновременно с метаном способны синтезировать витамин Bi2. Этот эндогенно формируемый витамин может синтезироваться метаногенами при условии, если сточные воды обогащаются органическим соединением кобальта, никеля или цинка, а также предшественником этого витамина (авторские свидетельства SUl 133870, SU1360197 и др.). Отличительной особенностью анаэробного процесса очистки стоков является незначительный прирост биомассы анаэробных бактерий и в первую очередь метаногенов. Это обусловлено тем, что 5-7 % деградированных органических веществ идет на рост и развитие самих метанобразующих бактерий, а остальное превращается в метан, двуокись углерода, азот и аммиак. Таким образом, физиологобиохимпческая активность метаногенов, участвующих в заключительной стадии метанового брожения, лимитирует интенсивность всего процесса брожения.

Мероприятия по энергосбережению могут быть разными. Один из самых действенных способов увеличения эффективности использования энергии – применение современных технологий энергосбережения.

На нашем предприятии установлены высокомощные электродвигатели, расходующие до 60 % больше энергии, чем это необходимо. Для оптимизации процесса применяются электроприводы со встроенными функциями снижения энергопотребления. Благодаря гибкому изменению частоты их вращения в зависимости от нагрузки энергосбережение может составить 3050%.

Энергосбережение особенно актуально для разного рода механизмов, часто работающих с пониженной нагрузкой: насосов, вентиляторов, конвейеров и т.д. Энергосбережение предприятий также может быть обеспечено благодаря использованию электроприводов и средств автоматизации.

Энергосбережение в зданиях разного назначения также достигнуто благодаря использованию теплоизоляционных решений для кровли и фасадов. Утепление фасадов помогает вдвое сократить теплопотери через внешние стены.

Важнейшим мероприятием по энергосбережению в зданиях станет также установка батарей отопления с автоматической регуляцией. Применение систем вентиляции, имеющих функцию повторного использования тепловой энергии, позволят сберечь еще больше энергии.Все вышеперечисленные меры позволяют уменьшить расход тепла на обогрев зданий и, соответственно, увеличить энергосбережение в них не менее, чем на 40 %.

Большая доля затрат электроэнергии уходит на освещение помещений, поэтому на предприятии будут установлены энергосберегающие лампочки, которые позволят снизить затраты на освещение до минимума, кроме того срок их службы в три раза больше, чем обычных лампочек.

Основопологающим принципом работы современного предприятия является ресурсосбережение, что значительно удешивит процесс производства и увеличит рентабельность работы предприятия. На нашем заводе примененяется дробилка мокрого помола с замочным кондиционированием, что позволяет более тонко измельчить сердцевину зерна (улучшается экстракция) и меньше повредить оболочку зерна (более быстрое фильтрование). При производстве пива будут использоваться более дешевые, чем солод зернопродукты - несоложеные материалы (рис, ячмень), т.к. применяются несоложеные материалы, то для улучшения затирания применяются ферментные препараты, которые при средних температурах имеют высокую скорость реакции. Для увеличения выхода экстракта на предприятии производится умягчение воды т.к. в жесткой воде значительно уменьшается выход экстракта.

На нашем предприятии применяется ряд мероприятий по энерго и ресурсосбережению - одни из приоритетных направлений экономической политики предприятия, ориентированного на динамичное развитие, как в плане снижения издержек на производство основной продукции, так и, в соответствии с общей направленностью снижения нагрузок на вырабатывающие мощности.

Архитектурно-строительная часть

7.1 Общая часть

Строительная часть проекта разработана в соответствии с заданием на проектирование с учетом действующих нормативных и ведомственных директивных документов для проектирования предприятии пищевой промышленности.

Район строительства – г. Барановичи Брестской области.

Природно-климатические условия площадки строительства:

расчетная зимняя температура наружного воздуха 20 ºС;

вес снегового покрова на горизонтальной поверхности – 90 кг/м2;

рельеф местности – спокойный;

грунты в основном непучинистые, непросадочные, представлены суглинистыми;

грунтовые воды отсутствуют;

глубина промерзания снега на оголенной от снега поверхности составляет 0,9м;

ориентация здания относительно сторон света широтная;

господствтвующий ветер: зимний – северный, летний – юго-восточный.

7.2 Объемно-планировочное решение

Основные принципы объемно-планировочных решений приняты в соответствии с требованиями технологического процесса.

Здание производственного корпуса прямоугольной формы в плане 6 этажное с размерами в осях 144,75×66 м.

Основные строительные показатели:

Строительный объем – 110630 м2;

Площадь застройки – 12099 м2;

Степень долговечности – ΙΙ;

Степень огнестойкости – ΙΙ;

Класс взрывоопасности – ΙΙ;

Класс капитальности – ΙΙ.

Принятые объемно-планировочные решения обеспечивают применение типовых индустриальных строительных изделий и конструкций.

Пивоваренный завод относится к первой группе предприятий и состоит из участков изготовления и хранения продукции.

На первом этаже расположены следующие отделения и участки:

- подработочное отделение;

- склад риса и карамельного солода;

- склад сахара;

- склад хмеля;

- варочное отделение;

- бродильное отделение;

- дрожжевое отделение и отделение ЧКД;

- фильтрационное отделение;

- склад диатомита;

- фарфасное отделение;

- склад щелочи;

- два отделения мойки и дезинфекции CIP;

- склад новых бутылок;

- цех розлива в бутылки;

- склад готового пива в бутылках;

- цех розлива в ПЭТтару;

- склад готового пива в ПЭТ;

- склад новых кег;

- цех розлива в кеги;

- склад готового пива в кегах.

- холодильнокомпрессорная станция;

- воздушнокомпресорная станция.

На втором этаже расположены следующие отделения и участки:

- подработочное отделение;

- варочное отделение.

На третьем, четвертом, пятом и шестом этажах расположено подработочное отделение.

Количество лестничных клеток, их расположение, расположение входов и выходов принято исходя из задач правильного технологического потока обслуживания предприятия и с учетом эвакуации, находящихся в здании людей в соответствии с противопожарными и санитарными требованиями.

Центральный вход в производственный корпус осуществляется со стороны главного фасада.

7.4 Отделочные работы

Наружная отделка. Стены с наружной стороны выполняются с облицовкой керамической плиткой. Цоколь здания до отметки ±0,000 штукатурится.

Внутренняя отделка. Все стены с внутренней стороны перетираются и штукатурятся цементноизвестковым раствором, а в санузлах – цементным.

Потолки – выполняется затирка цементноизвестковым раствором поверхностей плит с последующей окраской клеевыми составами за исключением санузлов, венткамер, электрощитовой, складских помещений, где выполняется известковая покраска потолков.

Стены в производственных помещениях окрашиваются масляными красками на всю высоту помещений, в конторских помещениях, гардеробных, комнатах общественных организаций, коридорах выполняется панель масляной краской на высоту 1,8 м выше – улучшенная клеевая окраска.

В цехах, санузлах, душевых, на высоту 1,8 м производится облицовка глазурованной плиткой, выше – известковая окраска. В складских помещениях, венткамере, электрощитовой – простая клеевая окраска на всю высоту стен. Окна, двери и ворота окрашены масляной краской за 2 раза.

7.5 Генеральный план проекта

Участок расположен в районном центре г.Барановичи Брестской области. Решение генерального плана выполнено в соответствии с заданием на проектирование и с учетом требовании технологического процесса и норм проектирования.

Зонирование территории произведено с учетом «розы ветров». В целом компоновка генерального плана учитывает требования по созданию условии, и необходимых для нормального функционирования предприятия, а размещение здании выполнено также с учетом противопожарных разрывов друг от друга.

Отвод промывных вод с площадки предприятия запроектирован в ливневую городскую канализацию. Размещение проектируемых инженерных коммуникации на территории предприятия принято в соответствии с общим решением генплана. Разрезы между сетями, а также между сетями и зданиями приняты инженерно – допустимые.

Для обеспечения нормальных санитарно – гигиенических условии на площадке предусматривается благоустройство и озеленение.

Свободные от застройки и дорожных покрытии участки территории озеленяются путем посадки деревьев, кустарников, многолетних трав. Для обеспечения чистоты воздушного бассейна применяются лиственные породы деревьев.

Сеть автодорог к территории предприятия принята с учетом внешних грузопотоков и с учетом обеспечения предприятия сырьем.

Ширина проездной части дорог – 6 м, площадок – 12 м с учетом разворота автотранспорта.

Технико-экономические показатели

Площадь участка 55315 м2

Площадь застройки 12099 м2

Площадь дорожных покрытий 25980 м2

Площадь озеленения 17236 м2

Коэффициент застройки 21,9

Коэффициент использования территории 1

Автоматизация технологических процессов

Ограниченные возможности человеческого организма являются препятствием для дальнейшей интенсификации производства. Наступает новый этап машинного производства, когда человек освобождается от непосредственного участия в производстве, а функции управления технологическими и производственными процессами передаются автоматическим устройствам. Автоматизация -- это внедрение технических средств, управляющих процессами без непосредственного участия человека.

Внедрение специальных автоматических устройств способствует безаварийной работе оборудования и т. д.

В промышленности вопросам автоматизации уделяется особое внимание. Это объясняется сложностью и большой скоростью протекания процессов, высокой чувствительностью их к нарушению режима и т. д.

Управление любым технологическим процессом или объектом в форме ручного или автоматического воздействия возможно лишь при наличии измерительной информации об отдельных параметрах, характеризующих процесс или состояние объекта. Параметры эти весьма разнообразны. К ним относятся электрические (сила тока, напряжение, сопротивление, мощность и др.), механические (сила, момент силы, скорость и др.) и технологические (температура, давление, расход, уровень и др.) параметры, а также параметры, характеризующие свойства и состав веществ (плотность, вязкость, электрическая проводимость, оптические характеристики, количество вещества и др.). Измерение параметров осуществляется с помощью самых разнообразных технических средств, обладающих нормированными метрологическими свойствами ,/11/.

Технологические измерения и измерительные приборы используются при управлении многими технологическими процессами в различных отраслях народного хозяйствования.

Средства измерения играют важную роль при построении современных автоматических систем регулирования отдельных технологических параметров и процессов (АСР) и особенно автоматизированных систем управления технологическими процессами, которые требуют представления большого количества необходимой измерительной информации в форме, удобной для сбора, дальнейшего преобразования, обработки и представления ее, а в ряде случаев, для дистанционной передачи в выше- или нижестоящие уровни иерархической структуры управления различными производствами.

В основе измерений параметров и физических величин лежат различные физические явления и закономерности. Измерительные схемы строятся с исполь-

зованием современных достижений микроэлектронной техники: микроминиатюрных схем, твердых или полупроводниковых интегральных схем, новых электрохимических элементов, оптоэлектронных схем и др.

В пищевой промышленности широко применяются общепромышленные приборы и средства автоматизации для измерения и автоматического регулирования температуры, давления, расхода, уровня и т. п., а также специальные приборы – влагомеры, жиромеры, спиртомеры и т. д. (в основном приборы и средства автоматизации для анализа состава и свойств исходного сырья, полуфабрикатов и готовых пищевых продуктов), /12/.

Использование измерительных устройств -- приборов, измерительных преобразователей и других технических средств – способствует техническому прогрессу, росту производительности труда и повышению культуры производства.

Заключение

В ходе выполнения проекта был выполнен продуктовый расчёт пивоваренного производства производительностью 3,9 млн. дал пива в год и по его результатам подобрано оборудование для завода.

В результате было подобрано: варочный агрегат на 3 т единовременной засыпи фирмы Huppmann с 10 циклами в сутки, приемное устройство для солода и ячменя, оборудование для подработки зернопродуктов, бродильные аппараты, танки дображивания, линии ЦКТ, оборудование дрожжевого отделения, дополнительное оборудование дрожжевого отделения, фильтрационное отделение, оборудование цеха розлива (1 автоматическая линия розлива на 24000 тыс. бут/час, автоматическая линия розлива пива в кеги Minomat A5/5, производительностью 60 кег/час, 1 автоматическая линия розлива пива в ПЭТбутылки производительностью 6000 тыс.бут/час), оборудование для моющих и дезинфицирующих средств. Также был произведён расчёт и подбор вспомогательных материалов, расчет складских помещений.

В ходе работы был выполнен экономический расчёт. На основании полученных расчетов можно сделать вывод об экономической целесообразности строительства пивоваренного завода мощностью 3,9 млн. дал в год. Предприятие обеспечит работой 324 человек, производительность труда которых составит 220,3 млн. руб./чел. Средняя рентабельность продукции составит 10,62 %, что принесет ежегодную прибыль в сумме 5236,701 млн. руб. Все это обеспечит возврат инвестиций в суме 26306,1 млн. руб. за 6 лет с рентабельностью инвестиций 110,6.

В результате работы на проектируемом пивоваренном заводе был разработан комплекс мер по охране труда, включающий инженернотехнические, медико-санитарные и социально бытовые профилактические мероприятия, необходимые условия для создания безопасной и здоровой трудовой деятельности. В области охраны труда был положен принцип профилактики, направленный на предупреждение возможности производственных травм и профессиональных заболеваний.

На проектируемом пивоваренном заводе будут внедрены средства контроля уровней опасных и вредных факторов на рабочих местах; установлены новые вентиляционные, пылеулавливающие, отопительные системы.

Для обеспечения безопасности технологического оборудования будет внедрено автоматическое управление.

Будут внедрены технические средства защиты работающих от поражения электрическим током.