Интернет журныл о промышленности в Украине

Устаткування для приготування водно-спиртової суміші (горілки)

  1. Безперервний процес змішування: минуле і сьогодення
  2. особливості системи
  3. Як йде виробництво?
  4. Параметри, що регулюються автоматично:

процес приготування водно-спиртової суміші в лікеро-горілчаної виробництві тільки здається простим. Насправді це один з найважливіших етапів для отримання високоякісних горілок. Було відмічено, що додавання води або спирту після купажування з метою доведення отриманої сортування до потрібної фортеці погіршує органолептичні показники продукції. Ідеальним вважається одноразове взаємодія конкретних пропорцій цих компонентів. Це має ще й економічний ефект, оскільки дозволяє скоротити час купажування і збільшити швидкість виробництва.

Виділяють два основних способи отримання угруповань. Найбільш популярним вважається періодичний (або переривчастий) спосіб. Серед його безумовних переваг варто згадати:

  • Простоту технологічного обладнання для приготування горілки;
  • Відсутність лімітів часу на перемішування до необхідної однорідності;
  • Відсутність необхідності в підтримці стабільної об'ємної швидкості і співвідношення потоків сортування;
  • Обчислення фортеці і визначення характеристики сортування проводиться після процесу змішування за допомогою простих вимірювальних засобів.

З недоліків варто відзначити наступне:

  • Необхідність послідовної доведення фортеці суміші до конкретного значення;
  • Громіздкість парку ємнісного обладнання для тимчасового зберігання одержуваної сортування;
  • Тривалий період підготовки до випуску іншої продукції.

Другий спосіб, безперервний, все більше привертає виробників горілчаних виробів. Такий спосіб може похвалитися такими перевагами:

  • Велика продуктивність при меншій інерційності;
  • Можливість об'єднати купажування і фільтрацію в єдиний технологічний процес. При цьому зберігається висока стабільність потоку рідини через фільтри водоочистки, що покращує якість фільтрації і знижує витрату фільтрів;
  • Відсутність необхідності в великих виробничих приміщеннях з купажного ємностями;
  • Менша пожежонебезпека системи за рахунок перекачування рідин тільки через герметичні і заповнені трубопроводи;
  • Зниження безповоротних втрат спирту завдяки герметичності процесів;
  • Оперативність зміни сортаменту при підготовці до нового виробничого циклу.

Безперервний процес змішування: минуле і сьогодення

Безперервний процес змішування вже давно застосовувався на практиці. Існують опису роботи установок, які були розроблені і впроваджені на провідних вітчизняних підприємствах в 70-80-х роках минулого століття. Але тут варто взяти до уваги один важливий аспект. Якісне змішання рідин в потоці із заданою стандартами високою точністю є досить складним завданням для автоматичного управління. Тому практична реалізація поставлених завдань неможлива без використання сучасних змішувачів, високоточної контрольно-вимірювальної апаратури, швидкодіючих запірних пристроїв і технічних засобів АСУ ТП.

Відносно недавно Новомосковський спиртовий завод встановив безперервну технологічну лінію купажування, вироблену німецькою компанією Dissel. Це обладнання для виробництва горілки викликало непідробний інтерес у виробників лікеро-горілчаної продукції. Висока ціна імпортних систем досить довго перешкоджала поширенню перспективної технології. З цієї причини компанія «Русский алкоголь» (ЗАТ ЛГЗ «ТОПАЗ») залучила фахівців ЗАТ «КОМЕНС» і ТОВ «АЛЬТАІР» з тим, щоб розробити більш доступні аналогічні системи для російських споживачів. А повсюдне впровадження фільтрації за допомогою «мініколонн» (елементів), які заповнені серебросодержащим активованим вугіллям, розширило поставлену задачу.

Розробка представлялася як функціонально завершений комплекс, в складі якого була купажного установка оригінальне фільтруючий пристрій невеликих розмірів, механізм дозування добавок і доступна система управління. Сам комплекс повинен поставлятися як кінцевий продукт, який оперативно встановлюється у замовника і вимагає мінімум монтажних і пуско-налагоджувальних робіт.

особливості системи

Перелічимо основні складнощі, що виникають перед технологами та розробниками систем управління технологічним процесом купажування.

  • По-перше, необхідно забезпечити прецизійний і швидкий розрахунок реальної міцності спирту на підставі показань масового витратоміра про його щільності і температурі;
  • По-друге, необхідно знизити до мінімуму сумарну помилку і час перехідного циклу при регулюванні потоків спирту і води на підставі обчисленої міцності спирту. Цей параметр дуже важливий при великих швидкостях потоків;
  • По-третє, організувати перерахунок об'ємних витрат водно-спиртової суміші, що зменшуються в порівнянні з сумарними витратами води і спирту;
  • По-четверте, необхідно знизити обсяг рідин, які заповнюють мірний тракт і забезпечити можливість прогнозування нестабільності потоків. Це потрібно для мінімізації кількості помилок дозування при невеликих обсягах завдання.

Створена в результаті технологія «DIRECT FLOW CONTROL» дозволяє контролювати і регулювати продуктивністю лінії в широкому діапазоні і при повному контролі потоку. Завдяки встановленню стає можливим виробляти приготування сортування, обробляти її активованим вугіллям і фільтрувати. Допускається навіть введення інгредієнтів. При цьому технологія забезпечує наскрізний контроль і регулювання фортеці сортування, швидкості фільтрації і температури потоку на вході в фільтр.

Представлена ​​система є комплексною технологічною лінією виробництва горілки. Вона має модульний форм-фактор, малі розміри і невелику вартість. Технологія «DIRECT FLOW CONTROL» мають більшу гнучкість виробництва горілки. Тому можна підбирати склад установки на підставі конкретних вимоги замовника. Кожен етап виробництва горілчаної продукції за даною технологією має цілий ряд особливостей і нововведень.

Як йде виробництво?

Перший модуль використовується для приготування сортування заданої фортеці. У ролі змішувача виступає оригінальний інжекторний апарат. Надвисока швидкість витікання робочого середовища з сопла апарата дозволяє отримувати однорідну суміш двох і більше рідин. Вироблена цим «гомогенізатором» горілка має чудові органолептичні властивості, які неможливо отримати на інших змішувачах, навіть потокових вихрових.

Наступний технологічний етап виробництва горілки - це обробка сортування активованим вугіллям і подальша її фільтрація. Ми застосували інноваційну технологію обробки сортувань, використовуючи активоване вугілля з нанесеним на його поверхню найтоншим шаром колоїдно-диспергированного срібла. Використовуються картриджі виробництва НВП «Технофільтр», виготовлені за технологією «Срібна фільтрація». Співвідношення елементів в засипці розраховується як 1200 г активованого вугілля на один елемент висотою 1000 мм.

За безпосередньої участі ВНІІПБТ технологія випробовувалася на протязі декількох років заводом продтоварів «Весна» об'єднання «Туласпірт» і ТОВ «Альфа» Беслана. Пізніше обкатка обладнання виконувалася на ЛГЗ «Владалко», ТОВ «Віто», ЛГЗ «Топаз», Московський ЛГЗ «Кристал» та інших підприємствах. У всіх випадках було відмічено, що «Срібна фільтрація» ефективно справляється з непростим завданням об'ємного структурування угруповань. І найголовніше - дозволяє вирішити проблему накопичення альдегідів. (У листопаді 2005 року дана технологія внесена в ПТР 10-12292-99 «Виробничий технологічний регламент на виробництво горілок і лікеро-горілчаних виробів», розділ 8.5.9).

Оскільки згадані вище фільтри мають малі розміри, прості в обслуговуванні і досить невибагливі, модуль обробки сортування вийшов компактним і без праці збирається в єдиний блок з модулем змішання. Крім блоку обробки сортування активованим вугіллям, в модулі можливе використання теплообмінника, необхідного для забезпечення оптимальної температури фільтрації. Також допускається використання блоку електромагнітної обробки сортування, що відповідає за поліпшення органолептичних показників.

Автоматизована лінія при необхідності укомплектовується модулем інгредієнтів для різних добавок: цукрового або медового сиропу, вуглеводних модулів і т.д. Варто зазначити, що під час проектування установки замовнику надається можливість самостійно визначити кількість необхідних інгредієнтів і час їх введення (до або після фільтрації). Багато підприємств з низьким рівнем автоматизації виконують приготування водно-спиртової суміші, перекачують її в ємність для готової горілки і вже там вводять добавки. Після процедури перемішування виходить готовий продукт.

Тут є один важливий момент - при виконанні заключних аналізів може виявитися, що міцність горілки відхилилася від заданої величини через добавок. Як результат - горілку необхідно розбавляти водою або доукреплять спиртом. В цьому немає нічого хорошого, адже внесення в воду води або спирту, не пройшли обробку активним вугіллям разом з сортуванням сприяє збільшенню кількості шкідливих домішок. А це тягне за собою погіршення смакових якостей.

У період з серпня по вересень 2006 року були змонтовані і успішно пущені в експлуатацію на технологічному цеху ЗАТ ЛГЗ «ТОПАЗ» дві автоматизовані лінії приготування водно-спиртової суміші загальною продуктивністю 2400 дал / год. Подача спирту проводиться з двох віддалених на 100 метрів ємностей, а вода надходить з трьох ємностей, що знаходяться на відстані в 45 метрів. Всі ємності забезпечені датчиками-рівнемірами.

Оптимальне дозування компонентів досягається завдяки напірному насосного обладнання, керованого частотними перетворювачами, і керуючим засувок водно-спиртового тракту. Потужність насосів становить 5,5 і 11 кВт.

Оптимальний температурний режим теплообмінника підтримується автоматично. За це відповідає триходові регулюючий клапан зовнішнього водяного тракту, який працює на основі показань термодатчиків. Датчик тиску контролює постійний тиск в магістралі. Габарити лінії (довжина * ширина * висота) - 6640 * 3520. * 1650 мм

Параметри, що регулюються автоматично:

  • Фортеця суміші з точністю ± 0,1%;
  • Температура суміші перед подачею на обробку в фільтраційно-картриджного установку з точністю ± 4 градуси;
  • Продуктивність з точністю ± 5%.

блокування:

Переривання процесу при повному заповненні приймальні ємності;
Переривання процесу під час спорожнення до критичного рівня вихідних ємностей;
Переривання процесу після виконання завдання;
Переривання процесу при впливі «зовнішніх» чинників (перебої з електропостачанням, нештатна робота пневмомагистрали і т.д.);
Відключення живлять насосів при відсутності підпору.

Пульт автоматизованого робочого місця оператора відображає наступну інформацію:

  • Загальна продуктивність лінії, представлена ​​діаграмою і в цифровому вигляді;
  • Поточний витрата сировини (води і спирту), (дал / год);
  • Обсяг води і спирту в початкових ємностях в цифровому і графічному вигляді;
  • Обсяг завдання на вихід суміші, (дав);
  • Поточний залишок виконання завдання по виходу суміші, (дав);
  • Фортеця суміші (% ​​об);
  • Температура вихідних компонентів (° С);
  • Температура суміші після змішувача і перед подачею на обробку в вугільні фільтри, (° С). Може бути фактична і задається;
  • Напрацювання фільтруючих пристроїв, кількість діб до вичерпання ресурсу представлені у вигляді «спливаючого» меню;
  • Є колірна і звукова індикація, що сигналізує про відхилення задаються і фактичних значень контрольованих параметрів понад встановлених порогів.

Крім того, є можливість отримати інформацію про тих завданнях, які були виконані за останні 14 місяців. У тому числі в підсумованому вигляді представлено:

  • Кількість спирту, витраченого на виконання завдання в перерахунку на безводний при 20 градусах;
  • Фактично виконаний обсяг завдання;
  • Дата і час початку процесу виконання завдання, а також його завершення.

Досвід експлуатації вже встановлених автоматизованих ліній підтвердив правильність закладених технологічних рішень. Зокрема:

  • Конструкція змішувача тракту дозволила домогтися збільшення продуктивності і гомогенності сортування. Вона ж знизила утворення шкідливих домішок в процесі змішування.
  • Використання малогабаритних картріджних фільтрів прискорило і здешевило процес заміни фільтроелементів, зменшуючи кількість невиправного браку;
  • Методи вимірювання витрати потоків мають високу точність виміру. Завдяки цьому результати контролю можна використовувати в заводській системі технічного спіртоучёта;
  • Завдяки управлінню процесом електропневматичними позіционерамі і частотними регуляторами швидкості обертання електродвигунів може бути оптимально налаштований режим роботи насосів. Це дозволяє працювати з різним рівнем сировини в ємностях;
  • Комп'ютеризована система управління забезпечує повну автоматизацію процесу. Участь оператора вимагається лише при виконанні введення одного-двох параметрів завдання і для загального спостереження за ходом виконання роботи.

На сьогоднішній день узгоджені технічні завдання і вже ведеться виробництва автоматизованих ліній змішання для цілого ряду авторитетних виробників.

Іванов В.В. - перший заступник Генерального директора ДК «Російський алкоголь»
Хренов М.В. - виконавчий директор ЗАТ «ЛГЗ« ТОПАЗ »»
Пугачевский С.В. - головний інженер ЗАТ «КОМЕНС»
Шликов Е.Л. - провідний програміст ЗАТ «КОМЕНС»
Санки В.Н. - директор ТОВ «АЛЬТАІР»
Коломійцев А.Г. - технічний директор ТОВ «АЛЬТАІР»

Як йде виробництво?