Автоматизация процессов

Одна из характерных особенностей непрерывных технологических процессов заключается в необходимости обеспечения строгого постоянства заданных режимов их проведения. Применительно к шампанизации вина в непрерывном потоке это требование приобретает особое значение, поскольку ставится задача получения готового продукта (шампанского), характеризующегося высокими органолептическими достоинствами.

Разрешение этой задачи возможно лишь в том случае, если процесс шампанизации осуществляется в условиях стабильности всех его стадий и поддержания на заданных уровнях различных взаимосвязанных параметров.

Основные задачи автоматизации при производстве шампанского в непрерывном потоке - обеспечение постоянства потоков, соблюдение заданных режимов давления, температуры и других параметров. Описываемая система контроля и регулирования охватывает все стадии производства и составлена на основе опыта ряда предприятий страны.

Технологическое оборудование для производства шампанского в непрерывном потоке оснащается приборами и средствами автоматизации, позволяющими наиболее полно удовлетворить требования технологии и безопасности обслуживания, а также облегчить работу персонала.

Управление процессом производства осуществляется в едином потоке с автоматическим регулированием и контролем технологических параметров, обеспечивающих максимальную производительность оборудования при высоком качестве получаемого продукта.

Виноматериалы, поступающие на производство, перекачивают насосами в группы резервуаров по отдельным сортам. Заполняют резервуары с автоматической защитой от переливов. Для этого в каждом резервуаре устанавливают кондуктометрический датчик уровня, связанный с релейной схемой. При заполнении резервуара вином до верхнего уровня оно замыкает контакт датчика, отчего релейная схема срабатывает, подавая сигнал об окончании перекачки и автоматически останавливая насос. Выбор резервуаров осуществляют со щита щеточными переключателями.

Приготовляя купаж, подключают к общему трубопроводу по одному резервуару из каждой сортовой группы с целью объединения отдельных сортов виноматериалов в общий поток. При этом осуществляется автоматическое дозирование компонентов при помощи дозаторов, каждый из которых содержит поплавковый регулятор напора, ротаметр и дросселирующий вентиль.

Независимо от того, каков уровень вина в резервуарах, регуляторы поддерживают постоянный напор вина в трубопроводах. Устанавливая с помощью дросселирующих вентилей заданные расходы, значения которых показывают ротаметры, обеспечивают дозирование купажируемых виноматериалов. В дальнейшем это соотношение не меняется, так как регуляторы поддерживают постоянный напор. В случае необходимости соотношение купажируемых виноматериалов перестраивают с помощью дросселирующих вентилей.

Суммарный расход купажа измеряется ротаметром с дистанционной передачей показаний и регистрируется вторичным прибором на щите.

Обработанный рыбьим клеем и танином купаж непрерывно подают на центрифуги и далее насосами на фильтрацию. Фильтрацию осуществляют на двух пластинчатых фильтр-прессах, работающих поочередно.

Каждый фильтр-пресс оснащается устройством, контролирующим перепад давлений до и после пресса. При заполнении пластин фильтра взвесями перепад давлений повышается, срабатывает устройство и подается сигнал персоналу о необходимости переключить поток на второй фильтр-пресс.

Обработанный купаж после биологического обескислороживания разделяют на два параллельных потока, один из которых накапливается в виде резерва, а второй, непрерывно перетекая из резервуара в резервуар, поступает на термообработку и приготовление бродильной смеси.

Расход купажа в каждом из двух потоков измеряется дистанционными ротаметрами, показания которых регистрируются на щите вторичными приборами.

Термообработку купажа осуществляют, последовательно пропуская его через рекуператор-нагреватель, теплообменник-нагреватель, резервуар для выдержки нагретого вина, рекуператор-охладитель и теплообменник-охладитель.

Всю термическую обработку вина осуществляют в едином потоке.

Температура купажа, нагретого в рекуператоре, дистанционно контролируется и регистрируется. Температура купажа на выходе из теплообменника- нагревателя дистанционно измеряется, регистрируется и автоматически регулируется. Поддержание заданного значения температуры осуществляет автоматический регулятор, который сопоставляет значение температуры, измеренное на выходе из теплообменника, и значение, полученное от задатчика вторичного прибора. В случае рассогласования между этими значениями регулятор оказывает воздействие на пневматический клапан, управляющий подачей в теплообменник горячей воды.

Изменение подачи горячей воды будет происходить до тех пор, пока значение температуры вина на выходе из теплообменника не станет равным заданию.

Аналогично описанному дистанционно контролируется, регистрируется и автоматически регулируется также температура купажа на выходе из теплообменника-охладителя. Регулирующее воздействие здесь оказывают путем управления подачей холодной воды.

После выдержки нагретого купажа в поток задают резервуарный ликер. Расход ликера устанавливают на дозировочном агрегате и контролируют при помощи дистанционного ротаметра, связанного со вторичным регистрирующим прибором на щите.

Температура в резервуаре для выдержки нагретого купажа также регистрируется автоматически комплектом приборов, состоящим из дистанционного термометра, вторичного показывающего и регистрирующего прибора с задатчиком, регулятора и пневматического клапана. Однако в отличие от регулирования температуры в теплообменниках, где реализуется непрерывное воздействие, регулирование температуры в резервуаре осуществляется позиционно.

Приготовление дрожжевой разводки осуществляют в непрерывном потоке в батарее дрожжевых аппаратов. Расход вина в дрожжевой батарее определяется превышением уровня жидкости в головном резервуаре относительно остальных резервуаров; регулируя этот уровень, обеспечивают требуемую производительность. Уровень в головном резервуаре контролируется датчиком с дистанционной передачей показаний, работающим с установленным на щите вторичным прибором и регулятором. Последний воздействует на регулирующий клапан, через который подается питательная среда в дрожжевую батарею.

Активное размножение дрожжей обеспечивают умеренной аэрацией и перемешиванием, расход поступающего воздуха измеряют ротаметрами. Большое значение в процессе приготовления дрожжевой разводки имеет стабилизация температуры. Тепло, выделяющееся при этом, отводится потоком холодной воды, пропускаемым через последовательно соединенные рубашки резервуаров навстречу потоку дрожжевой разводки. Одновременно температура в дрожжевых резервуарах дистанционно измеряется и регистрируется многоточечным прибором, установленным на щите.

Расход дрожжевой разводки, непрерывно отбираемой из батареи, измеряется местным ротаметром. Далее поток дрожжевой разводки делят на два, один из которых направляют на обескислороживание купажа, а второй - на шампанизацию. Расход дрожжевой разводки по обоим направлениям измеряют дистанционными ротаметрами, показания которых регистрируются вторичными приборами на щите.

Дозировочные насосы подают бродильную смесь в линии шампанизации. Расход бродильной смеси в каждой линии измеряется местными стеклянными ротаметрами. Контроль и дистанционную регистрацию температуры в бродильных аппаратах осуществляют многоточечными приборами, установленными на щите.

Тепло, выделяющееся в процессе брожения, постоянно отводят холодной водой, поступающей в рубашки аппаратов.

Процесс шампанизации вина в потоке осуществляют при давлении около 0,5 МПа. Для поддержания этого давления, развиваемого дозировочными агрегатами и давлением углекислоты, при одновременном транспортировании шампанизируемого вина в потоке предусматривается автоматическое поддержание давления в вине на входе в приемные аппараты.

Предварительно заполненные углекислым газом приемные аппараты поочередно подключают к потоку. Одновременно верхняя часть подлежащего заполнению аппарата подключается к линии, по которой отводится углекислый газ.

По мере заполнения вином приемного аппарата в нем увеличивается давление, что фиксируется датчиком, связанным с вторичным прибором и регулятором. Последний воздействует на регулирующий клапан, через который отводится углекислый газ, поддерживая в приемном резервуаре заданное давление.

Температура шампанизируемого вина в бродильных аппаратах контролируется дистанционно при помощи установленных на щите многоточечных электронных мостов и термометров сопротивления. Температура в отстойных и приемных аппаратах дистанционно контролируется и автоматически регулируется многоточечными приборами, воздействующими с помощью регулирующих клапанов на подачу рассола в рубашки охлаждаемых аппаратов.

Автоматически контролируется и регулируется также температура обрабатываемого холодом шампанизированного вина на выходе из теплообменников перед отстаиванием.

Помимо описанного, система автоматизации технологического процесса содержит приборы местного контроля давления, температуры и расхода продуктов.