Автоматизація лінії виробництва морозива

      Порядок дій при підготовці до роботи:

      -   провести монтаж термоперетворювача  на об'єкті, блоків регулювання  і живлення на щиті;

      -   підключити напругу живлення (при  цьому засвічується табло приладу);

      -   натиснути верхню кнопку і  верхнім потенціометром виставити  верхнє значення уставки;

      -   натиснути нижню кнопку і нижнім  потенціометром виставити нижнє  значення уставки.

      При відтиснутих кнопках на цифровому  табло висвічується значення контрольованого параметру.

      Величина  зони звороту визначається як різниця  між верхнім і нижнім значеннями уставок.

      Можливих  неполадок приладу для регулювання  температури РТ-0193 є значно менше  ніж у регулятора Ш4541/1. їх є дві, це:

      -   відсутня індикація, при чому необхідно перевірити наявність напруги живлення;

      -   покази   на   табло   не   міняються,   при   чому   необхідно   перевірити цілісність  і правильність підключення перетворювача.

      Прилад  є герметичний, тому підвищена вологість  на корпус і елементи схеми регулятора РТ-0193 не впливають. Проте, в повітрі не повинно бути агресивних домішок.

      Регулятор РТ-0193, на відміну від Ш5451/1, є цифровим і тому процес оброблення інформації є набагато швидшим, аніж у аналогового  Ш4541/1. Оскільки на цифровому регуляторі стоїть електронне табло, то зчитування інформації є легшим. Механічних рухомих частин немає.

      Регулятор РТ-0193 є вигідним як з технічної  сторони, що показало порівняння двох регуляторів, так і з економічної, оскільки РТ-0193 потребує менші затрати на ремонт і транспортування, адже даний регулятор випускається у Львові на заводі НВО "Термоприлад", а прилад Ш4541/1 - на Єреванському заводі "Електровимірювальні прилади". 

      1.2. Обгрунтування теми  проекту

      Технологічний процес виробництва морозива включає в себе підготування основної сировини, приготування суміші, фільтрування, пастеризацію, гомогенізацію (для сумішей на молочній основі), охолодження, зберігання, фризерування суміші, фасування, загартовування і дозагартовування морозива.

      Проаналізувавши дію існуючого обладнання можна помітити ряд недоліків. Найважливішим недоліком являється застосування ручної праці. До недоліків можна віднести перерозхід сировини, велике споживання електроенергії, висока тепловіддача.

      Під час автоматизації діючої системи  виробництва ми вводимо в технологічний процес ескімогенератор Л5-ОЕК, який складається з: станції управління, карусель, ванна для глазурі, дозатор.

      Автоматизація приведе до економії прямих витрат праці, тобто зменшення чисельності  обслуговуючого персоналу. Загальна сума економії становить 9240 грн., термін окупності витрат - 3.3 року, коефіцієнт економічної ефективності - 0.3. Ці данні дають можливість сказати про те, що пропонований проект автоматизації є дійсно економічно вигідним.

 

2. ПРОЕКТНА ЧАСТИНА

      2.1. Вибір та обгрунтування засобів автоматизації

      Ескімогенератор Л5-ОЕК складається з наступних  основних елементів:

      •   станція управління Л5-ОЕК;

      •    карусель Л5-ОЕК розподілювач розсолу  Л5-ОЕК;

      •   головка для глазурування Л5-ОЕК  ванна для глазурі Л5-ОЕК;

      •   дозатор Л5-ОЕК;

      •    паличкозабивач;

      •   миючий пристрій Л5-ОЕК;

      •    осушувач Л5-ОЕК;

      •  трубопроводи і електрообладнання  Л5-ОЕК.

      Станція управління Л5-ОЕК складається зі станини, в якій розміщені:

      Привід, гідророзподільчі пристрої, бак для  гарячого розсолу з електронасосом і трубопроводи для підведення і відведення гарячого розсолу.

      Станина складається із рами зварної конструкції  і литого чавунного корпусу. Рама і корпус кріпляться між собою  болтами. Станина виставляється  на опорах, які регулюються по висоті.

      Для зручності обслуговування обладнання і комунікацій, що розміщені в  станині, передбачено 9 облицювальних  листів, що знімаються.

      Механічний   привід   ескімогенератора   Л5-ОЕК   здійснюється   від

      пакувального  автомата Л5-ОЕК, через карданний  вал. Частота обертання

      цього валу 15 об/хв. На привідному валі змонтовані: кулачок, завдяки якому здійснюється рух глазуруючої головки, кулачок» від якого приводиться в обертовий рух карусель ескімогенератора, кулачок, від якого передається рух на піднімання і опускання дозатора, 2 кулачкових механізми, від яких здійснюється робота гідророзподілювачів.

      В станині також вмонтовані бак  для підігріву розсолу, центробіжний електронасос КМ8/18, колектор і трубопроводи для підведення і відведення гарячого розсолу. Через колектор гарячий розсіл одночасно подається в розподілювач розсолу Л5-ОЕК і зливається з нього.

      На  станині розміщені розподілювач розсолу; головка для глазурування, дозатор і ванна для глазурі.

      Карусель  Л5-ОЕК є носієм форм для морозива. Вона складається із шести форм, виконаних із нержавіючої сталі, які розміщені на формотримачі і  з'єднаних одна з одною пластинами.

      На  каруселі радіальне розміщено 120 рядів, в кожному ряді по 6 форм для морозива, які виконані з нержавіючої сталі. По периферії (по контурах) каруселі розміщено 120 пальців для приводу каруселі. Форми, для морозива разом з каруселлю переміщаються по кругу, здійснюючи при цьому переривистий рух.

      Шість радіально розміщених форм для морозива, по мірі обертання каруселі, послідовно проходять зону, заморожування де відбувається загартовування морозива і зону відтаювання, де розморожується зовнішній шар морозива.

      З метою запобігання протікання в  місцях з'єднання форм для морозива, пластини ущільнені гумовими прокладками.

      На  внутрішньому кільці формотримача є  паз, за допомогою якого карусель утримується на трьох опорних  роликах, які закріплені на розподілювачі  розсолу. Зовнішнє кільце формотримача опирається на шість опор, закріплених на розподілювачі розсолу. Щілина між формотримачем і розподілювачем розсолу становить 5-6 мм.

      Розподілювач  розсолу Л5-ОЕК складається із піддону, а також ванн холодного  і гарячого розсолу.

      Піддон  має вигляд кільцевої ванни з  подвійними стінками. Порожнина між  стінками заповнена термоізоляційним матеріалом.

      Ззовні  піддон обладнаний направляючими шинами, для встановлення на них паличкозабивача, миючого пристрою і осушувача.

      Всередині піддон розділений радіальними перегородками  на зони холодного і теплого розсолу.

      Для запобігання змішування гарячого і холодного розсолів на радіальних перегородках встановлені щітки.

      Холодний  розсіл, який подається від випаровувача, проходить через фільтр, який змонтований  в дно піддона, де він очищається від механічних домішок і поступає у ванну холодного розсолу.

      Ванна холодного розсолу має подвійне дно, верхня частина якого перфорована.

      Розсіл  під тиском, який створює насос, проходить  через перфоровані отвори, заповнює ванну і омиває формочки з морозивом  із зовнішньої сторони. Залишок розсолу стікає в піддон через бокові стінки і торцеві вікна. На торцях ванни встановлені щітки, на яких затримується злив холодного розсолу і збільшується злив його через бокові стінки. Цим досягається більш повне омивання розсолом формочок для морозива. Із піддону холодний розсіл по спусковій трубі поступає на охолодження у випаровувач.

      Ванна гарячого розсолу, як і ванна холодного  розсолу, має подвійне дно, верхня частина  якого перфорована.

      Підігрітий  розсіл під тиском, який створюється  насосом, проходить через перфоровані отвори, омиває зовнішню поверхню формочок і стікає в піддон. Із піддону розсіл по спусковій трубі через колектор подається до баку для підігріву. На піддоні (в зоні теплого розсолу) встановлений трубопровід, який призначений для попереднього заливання розсолу в бак і в магістраль. В процесі роботи рівень гарячого розсолу автоматично підтримується за допомогою переливної труби. На торці трубопроводу встановлений давач нижнього рівня, який відключає електричний насос при відсутності необхідного (L=45 MM) рівня гарячого розсолу.

      Дозатор Л5-ОЕК призначений для наповнення формочок визначеною порцією морозива.

      Корпус  дозатора монтується на станині і  може з допомогою, фіксатора встановлюватись  в трьох положеннях. За допомогою  пазів, які є на корпусі фіксатора, дозатор вивіряється відносно ряду формочок для морозива на каруселі.

      Бункер  дозатора має два не з'єднаних  один з одним відділи.

      Суміш морозива від фризера подається  одночасно в два відділи бункера. Гільзи, в яких рухаються поршні, з'єднуються пазами барабану з відділами бункера За час руху поршнів вверх, відбувається засмоктування порції морозива. Після цього, відбувається повертання барабанів і гільзи з'єднуються пазами барабана з насадкою і трубками. За час руху поршнів вниз, відбувається видача порції морозива у формочки каруселі.

      Повертання  барабану здійснюється за допомогою  гідроциліндра, а рух поршнів - іншим  гідроциліндром, який змонтований поряд.

      Об'єм суміші, яка подається, регулюється  за допомогою ручки управління збільшенням  або зменшенням ходу поршнів.

      При виробництві двошарового морозива, суміш подається від двох фризерів у різні відділи.

      Паличкозабивач  Л5-ОЕК призначений для забивання  дерев'яних паличок в морозиво.

      Місце           встановлення           паличкозабивача           визначається експериментальним шляхом в залежності від ступеня загартовування морозива таким чином, щоб не відбувалося випливання паличок.

      Паличкозабивач  Л5-ОЕК кріпиться за допомогою  кронштейнів до шин піддону.

      Кронштейни  болтами кріпляться до стійки, на якій установлена колона. Колона за допомогою фіксатора, може встановлюватись в трьох положеннях, що дає можливість відводити паличкозабивач з зони каруселі.

      На  колоні, за допомогою клемних з'єднань, закріплені два несучих вали, на яких змонтовані шість корпусів з направляючими для паличок. Палички, які знаходяться в направляючих, притискаються до корпусів вантажами.

      Гідроциліндр, який закріплений на стійці, приводить  в рух важіль через шток. При  русі вверх, важіль підіймає штоки, які  захоплюють палички. При русі вниз, важіль через пружини діє на штоки, які забивають палички у морозиво. Гідроциліндр має кран, який служить для відключення його від гідросистеми.

      Головка для глазурування Л5-ОЕК призначена для виймання брикетів морозива із формочок, переміщення їх до ванни з глазур'ю, занурення і виймання брикетів з глазурі, переміщення їх до транспортеру загортального автомату і вкладання їх на транспортер.

      Головка для глазурування JI5-OEK складається з корпусу, який закріплений на станині, в якому у втулках на упорному підшипнику встановлений стакан. Внизу на стакані через фланець кріпиться роликова карусель. На стакані закріплені також зубчате колесо, яке входить в щеплення з роликами каруселі, і барабан - носій шістнадцяти штанг. Переривисте обертання барабану зі штангами, а також зубчатого колеса здійснюється від кулачка через ролики, роликову карусель, фланець і стакан