Технология производства белых столовых вин

15

8

Масса, кг

865

5.4 Мезгонасос ВДНГ-10

Он используется для перекачки мезги с гребнями и без них. Относится к поршневым насосам. В рабочем цилиндре насоса находится поршень, состоящий из корпуса, четырех манжет и прижимных колец.

В корпусе насоса установлены два откидных клапана, закрытые в нерабочем состоянии. Принцип работы насоса является характерным для насосов поршневого типа.

В таблице 3 представлены его технические характеристики.

Таблица 3 - Техническая характеристика мезгонасоса ВДГН-10

5.5 Стекатель шнековый ВССШ-10Д

Состоит из двух секций, разделенных перегородкой. Мезга поступает в первую секцию, после частичного отеделения сусла перетекает под перегородкой во вторую секцию и далее шнеком перемещается в перфорированный барабан. Поперечная перегородка уменьшает толщину слоя мезги в бункере, что способствует интенсификации процесса суслоотделения. Камерное устройство стекателя является наиболее предпочтительным с точки зрения полноты отделения сусла от мезги.

В результате отбора сусла уровень мезги в бункере снижается. При его снижении ниже датчика происходит автоматическое включение мезгонасоса, и стекатель вновь наполняется мезгой. Для обеспечения нормальной работы стекателя подача мезгонасоса должны быть в 1,5 - 2 раза выше, чем производиетльность стекателя, то есть около 15 м3/ч. В таблице 4 дана техническая характеристика стекателя.

5.6 Пресс ВПНД-10

Пресс имеет два шнека. Поступающая в бункер мезга попадает сначала на транспортирующий шнек, затем на прессующий. Последний двигает ее в камеру давления, ограниченную последним витком прессующего шнека и конусом.

Таблица 4 - Техническая характеристика стекателя ВССШ-10Д

Степень отжима мезги обеспечивается величиной кольцевого зазора между регулировочным конусом и цилиндром, в котором перемещается прессующий шнек.

В процессе работы плотность выжимок может изменяться. Это вызовет изменение давления выжимок на конус и выведет его из равновесия. При изменении давления конус будет перемещаться в ту или иную сторону, уменьшая или увеличивая величину кольцевого зазора на выходе выжимок.

В таблице 5 приведена техническая характеристика пресса ВПНД-10

5.7 Установка ВСАУ

Она предназначена для сульфитации мезги и сусла газообразным сернистым ангидридом. Установка является стационарной и состоит из дозатора, механизма блокировки, форсунки и соединительных шлангов.

Механизм блокировки необходим для того, чтобы введение диоксида серы происходило только при наличии в мезгопроводе жидкости. Поэтому механизм блокировки расположен в мезгопроводе и представляет соборй заслонку с отсечным клапаном. Такое устройство являетс оптимальным на случай возникновения аварийных ситуации с отсутствием мезги или сусла в трубопроводе.

В таблице 6 представлена техническая характеристика установки для сульфитации мезги и сусла.

Таблица 5 - Техническая характеристика пресса ВПНД-10

Таблица 6 - Техническая характеристика ВСАУ

5.8 Отстойник-осветлитель ОО-10

Представляет собой резервуар с коническими или эллиптическим днищем и мешалкой с электрическим приводом. Такая конструкция днища благоприятствует отделению осветленного сусла от осадка. Технические характеристики представлены в таблице 7.

Таблица 7 - Техническая характеристика отстойника-осветлителя ОО-10

5.9 Бродильная установка непрерывного действия Б2-ВБУ

Она состоит из шести вертикальных бродильных резервуаров и горизонтального резервуара с устройством для регулирования подачи сусла в головной резервуар, насоса для сусла, электрошкафа с пультом управления, площадок и лестниц, трубопроводов и арматуры, приемной емкости.

Вертикальные резервуары сообщаются между собой патрубками для перетока сусла из одного резервуара в другой. Для подачи свежего сусла предусмотрен трубопровод, связывающий насос с горизонтальным резервуаром, из которого сусло перетекает в первый вертикальный резервуар. Горизонтальный резервуар является накопителем постоянного объема сусла, также он выполняет функцию уловителя продуктов бродящего сусла, уносимых с углекислым газом. В нем установлен датчик уровня для равномерной работы насоса подачи сусла.

Сам процесс брожения осуществляется в вертикальных резервуарах. Они оборудованы датчиками уровня, эксплуатационными люками, пробными кранами, рубашками для охлаждения либо нагрева сусла с системой регулирования температуры.

Приемная емкость служит для накопления сброженного сусла, соединена с насосом подачи сусла на дображивание, что регулируется датчиками уровня, установленными в ней.

В таблице 8 представлены технические характеристики установки непрерывного действия Б2-ВБУ.

Таблица 8 - Техническая характеристика бродильной установки непрерывного действия Б2-ВБУ

5.10 Спиртодозатор

Предназначен для поддержания в сусле или вине требуемой концентрации этанола. При прохождении спиртуемого материала через смеситель с мембранным клапаном в нем создается разрежение, под действием которого из бака подсасывается спирт.

Необходимый расход спирта регулируют с помощью вентилей и контролируют ротаметрами. Верхний уровень спирта в баке поддерживается автоматическим поплавковым регулятором. Воздух удаляется через клапан. Клапан смесителя автоматически открывает подачу спирта соответственно при включении насоса, подающего спиртуемый материал в смеситель.

Аппарат розлива УД-2П имеет электромеханический привод и изготавливается с дозирующими цилиндрами из трех типоразмеров -- объемом 50, 250 или 500 мл. Аппарат розлива имеет плавную регулировку величины дозы в пределах от 10 до 100% объема дозирующего цилиндра.

Для розлива малых доз продукта (5--50 мл) аппарат изготавливается со специальными раздаточными патрубками и может оснащаться расходной емкостью из нержавеющей стали.

Технические характеристики аппарата представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Техническая характеристика аппарата розлива УД-2П

5.11 Емкость для хранения вина

Пищевые емкости (резервуары) предназначены для хранения вина и виноматериалов, коньячных спиртов, сока, молока, воды. Емкости изготавливаются из нержавеющей стали (AISI 304 и 316).

Основными ее характеристиками являются высота, объем и диаметр. Целесообразно использовать емкости объемом 20 м³, высотой 3 490 мм и диаметром 2 890 мм.

6. Расчет центробежного насоса для перекачки вина

Определим объемный расход вина. Плотность белого вина равна 1,0517 кг/л.

м³/с (6.1)

где G_вина - массовый расход вина, т/ч, с_вина - плотность вина, т/м³

Сусло перекачивается в емкости под атмосферным давлением в аппарат с избыточным давлением 0,1 МПа. Рассчитываем и подбираем центробежный насос для подачи вина в осветлитель. Температура 18⁰С, высота подъема 3 м, длина трубопровода на линии всасывания - 5 м, на линии нагнетания - 6 м. На линии всасывания установлено два нормальных вентиля, на линии нагнетания два нормальных вентиля и одно колено. Скорость принимаем равной 1 м/с.

Выбор диаметра трубопровода

Диаметр трубопровода рассчитывается по формуле:

(6.2)

где V - объемный расход виноматериала, м³/с; щ - скорость, м/с.

м (6.3)

Потери напора на всасывающей и нагнетательной линиях

Определим критерий Рейнольдса для вина:

(6.4)

где щ - скорость, м/с; с - плотность, кг/м³; м - вязкость вина, Па·с; d - диаметр трубопровода, м.

Найдем коэффициент трения о стенки трубопровода. Сначала определим отношение

(6.5)

где e - абсолютная шероховатость стенок трубопровода, равная 0,2 мм.

(6.6)

Критерий Рейнольдса удовлетворяет неравенству

(6.7)

Коэффициент трения л может быть найден по формуле

(6.8)

Определим потери напора во всасывающей линии:

(6.9)

где л - коэффициент трения; L_всас. - длина трубопровода на линии всасывания, м;

d _экв - эквивалентный диаметр, м; - сумма коэффициентов местных сопротивлений на линии всасывания.

На входе: о =0,5 [ 16]

м (6.10)

где е = 4,7 - гидравлическое сопротивление вентилей.

Определим потери напора в нагнетательной линии:

(6.11)

м (6.12)

где е = 4,7 - гидравлическое сопротивление вентилей; е = 2,2 - сопротивление колена.

Определяем полный напор, развиваемый насосом:

, (6.13)

где P₁ - давление в аппарате, из которого перекачивается жидкость, Па; P₂ - давление в аппарате, в который подается жидкость, Па; h_г - геометрическая высота подъема жидкости, м; h_п - полная потеря напора во всасывающей и нагнетательной линиях.

м (6.14)

Определим полезную мощность насоса:

(6.15)

кВт (6.16)

Определим КПД насоса:

, (6.17)

где з_н - коэффициент полезного действия насоса; з_о - объемный КПД, учитывающий протекание жидкости из зоны большего давления в зону меньшего (для современных центробежных насосов объемный КПД принимается з_о = 0,85 - 0,98); зм - общий механический КПД, учитывающий механическое трение в подшипниках и уплотнение вала, а также гидравлическое трение неработающих поверхностей колес принимается з_м=0,92 - 0,96; зг - гидравлический КПД, учитывающий гидравлическое трение и вихри образования (для современных насосов зг = 0,85 - 0,96).

(6.18)

Определяем мощность двигателя и мощность, потребляемую двигателем от сети:

При расчете затрата энергии на перемещение жидкости, необходимо учитывать, что мощность, потребляемая двигателем от сети N_дв больше номинальной в следствии потерь энергии в самом двигателе.

кВт (6.19)

где з_дв - КПД электродвигателя, который принимается ориентировочно в зависимости от номинальной мощности.

кВт (6.20)

Определяем мощность, потребляемую двигателем от сети:

кВт (6.21)

Определим мощность с учетом коэффициента запаса мощности:

(6.22)

где в - коэффициент запаса мощности; N_уст - установленная мощность.

кВт (6.23)

Определение предельной высоты всасывания:

(6.24)

где H_вс - предельная высота всасывания, м; P_a - атмосферное давление, Па; Р₁ - давление насыщенного пара перекачиваемой жидкости при рабочей температуре, Па; щ_вс - скорость жидкости во всасывающем трубопроводе, м/с; h_п.в.с. - потери напора во всасывающей линии трубопровода; h_з - запас напора, необходимый для исключения процесса кавитации.

(6.25)

м [16] (6.26)

Где n = 50 - число оборотов вала в секунду.

м (6.27)

Согласно расчету имеет смысл использовать центробежный насос для пищевых жидкостей марки ОНЦ 1-10/20. Его технические характеристики представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Техническая характеристика центробежного насоса ОНЦ 1-10/20

7. Выводы

1. Был рассмотрен состав винограда, используемого в виноделии, роды и виды дрожжей, как живущих на винограде, так и вносимых в качестве закваски.

2. В работе была разработана машинно-аппаратурная схема технической линии по производству белых столовых вин. Проведен подбор и сделано обоснование оборудования для производства вина методом непрерывного брожения.

3. Был произведен расчет центробежного насоса для перекачки сусла и иных виноматериалов. По результатам расчеты для использования был предложен центробежный насос марки ОНЦ 1-10/2.

Размещено на Allbest