Совершенствование технологии производства пива

ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ФИЛЬТРОВАНИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПИВА 7
1.2 Технические обоснование разработки 14
1.3 Описание технологического процесса производства пива 16
2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПИВА 21
2.1 Техническое описание и принцип работы 21
2.1.1 Роль оборудования в технологическом процессе 22
2.2 Кинематический и силовой расчет привода шнека 27
2.2.1 Расчет шнека отводящего диатомита 30
2.2.2 Расчет площади поверхности фильтрования, а также расход диатомита и фильтровального картона. 34
2.2.3 Расчет сварного соединения 36
2.3 Компоновка помещений производства пива 37
2.4 Автоматизация технологических процессов 44
2.4.1 Описание технологического процесса производства пива как объекта автоматизации 45
2.4.2 Описание схемы автоматизации технологического процесса производства пива 47
3 ЭКОЛОГИЧНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ НА ПРОИЗВОДСТВЕ 49
3.1 Выявление вредных производственных факторов и мероприятия по снижению их воздействия 53
3.2 Безопасность производственного оборудования и технологических процессов 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 66
ПОСЛЕДНЯЯ СТРАНИЦА ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ 69

Весь текст будет доступен после покупки

Производство пива имеет тысячелетние традиции, промышленное производство пива в нашей стране стало зарождаться в середине XIX в., когда были построены крупные заводы в Москве и Петербурге. В конце XIXв. в России начинают активно развиваться промышленное производство безалкогольных напитков и розлив минеральных вод, поскольку стало возможным искусственно насыщать воду диоксидом углерода.
Углубление экономической реформы в России привело к развитию предпринимательства и развития пивоваренных компаний, ка крупных так и малых.
Пивоваренная отрасль является динамично развивающимся сегментом пищевой промышленности, характеризующимся высокой конкуренцией и постоянным спросом на улучшение качества продукции, снижение себестоимости и повышение экологической устойчивости. Современный рынок предъявляет возрастающие требования как к традиционным, так и к крафтовым сортам пива, что напрямую зависит от совершенства применяемых технологий и оборудования. Ключевыми вызовами для производителей остаются энерго- и ресурсоемкость классических процессов (затирание, брожение, фильтрация, розлив), необходимость обеспечения безупречной микробиологической стабильности, а также гибкости производственных линий для выпуска широкого ассортимента.
Совершенствование оборудования является основным драйвером для решения этих задач. Внедрение ресурсосберегающих технологий (например, мембранной фильтрации, систем рекуперации тепла CIP-мойки), переход к автоматизированным системам управления на базе IIoT (Промышленный Интернет Вещей) и SCADA, использование современных материалов (например, композитов для трубопроводов) позволяют существенно оптимизировать цикл производства. Таким образом, исследование и разработка направлений совершенствования оборудования для технологии производства пива являются актуальными. Это обеспечит предприятиям конкурентные преимущества, повысит рентабельность и будет соответствовать трендам на цифровизацию и устойчивое развитие.
Объект исследования: Технологический процесс производства пива и парк оборудования типичного пивоваренного предприятия средней мощности.
Предмет исследования: Конструктивные, технологические и автоматизированные решения (аппараты, агрегаты, системы управления), направленные на модернизацию и повышение эффективности ключевых стадий производства пива: приготовление сусла, брожение и дображивание, фильтрация, розлив.

Весь текст будет доступен после покупки

1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ФИЛЬТРОВАНИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПИВА

Фильтрование – процесс разделения, при котором из пива удаляются еще оставшиеся дрожжевые клетки и другие взвешенные частицы мути. При фильтровании отделяются также вещества, которые могут выделиться в пиве в ближайшие недели или месяцы с появлением мутности.
Цель фильтрования – сделать пиво настолько стойким, чтобы в нем на протяжении длительного времени не возникло бы никаких видимых изменений и пиво сохраняло бы свой внешний вид.
Фильтрованние происходит следующим образом. Мутная жидкость (нефильтрат) благодаря фильтрующей перегородке разделяются на прозрачный фильтрат и фильтровальный остаток или фильтровальный слой. Движущей силой данного процесса всегда является разность давлений на входе в фильтр и на выходе из него.
В пивоварении для фильтрования применяются следующие виды фильтров:
- намывные фильтры:
- намывные рамные фильтр-прессы;
- намывные свечные (патронные) фильтры;
-намывные дисковые фильтры (фильтры с горизонтально расположенными фильтровальными элементами);
- намывные листовые фильтры;
- пластинчатые фильтр-прессы;
- камерные фильтры (например, заторный фильтр-пресс);
- чашечные фильтры (например, масс-фильтр);
- мембранные фильтры.
Для фильтрования пива используются почти исключительно намывные, пластинчатые и мембранные фильтры; масс-фильтр, господствовавшие в прежние десятилетия, в настоящее время практически не используются.
Масс-фильтр.
Хотя масс-фильтр практически повсеместно вышел из употребления, о нем необходимо кратко рассказать, так как он десятилетиями применялся для фильтрования пива.
При фильтровании на таком фильтре пиво подается сквозь слои фильтрационной массы (толщиной 6см) и при этом отфильтровывается.
Фильтр–масса изготавливается из хлопкового пуха (линта), к которому добавляют 1% асбеста, чтобы достичь более тонкой фильтрации. Но еще до запрета на применение асбеста масс-фильтры прктически исчезли с пивоваренных заводов, так как связанные с ними затраты труда и расходы довольно высоки:
- после каждого фильтрования фильтр необходимо разбирать;
- фильтровальные слои из фильтр-массы следует измельчать, промывать и стерилизовать;
- фильтр-массу нужно пресовать в фильтровальные слои;
- фильр после этого следует снова собирать.
Намывной рамный фильтр-пресс.
Намывной раный фильтр-пресс состоит из станины, на которой поочередно подвешены рамы и плиты, чаще всего квадратной формы. На пластины навешивается с двух сторон опорный картон, после чего рамы и плиты прижимаются друг к другу. Опорный картон изготавливается из целлюлозы и конденсированных смол. Прочность достигается добавкой специальных отвердителей, благодаря чему картон можно промывать и использовать длительное время. По завершении фильтрования кизельгур смывается или сдувается воздухом под давлением, после чего его можно заново наносить на опорный картон.
Намывной свечной (патронный) фильтр.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Балашов В. Е. Дипломное проектирование предприятий по производству пива и безалкогольных напитков. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. – 288 с., ил.
2. Благовещенская М.М. Информационные технологии систем управления технологическими процессами./ М.М. Благовещенская, Л.А. Злобин.- М.: Высшая школа, 2005. – 768 с.
3. Главачек Ф. Пивоварение. Пер. с чешского, Издательство «Пищевая промышленность», 1977. – 622 с.
4. Грачева Л. В. Детали машин: Учебное пособие по выполнению курсового проекта для студентов механических и технологических специальностей. – Кемерово: КемТИПП, 2003. – 180 с., ил.
5. Даниленко М. И. Методическое указание по выполнению экономической части дипломного проекта для студентов специальности 176000 всех форм обучения. – Кемерово: КемТИПП, 2001. – 25 с.
6. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин курсовое проектирование. – М.: Высшая школа 1990. – 400с.
7. Дунаев П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин. – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 496 с., ил.
8. Калунянц К.А., В.Л.Яровенко и др. Технология солода, пива и безалкогольных напитков. – М .: Колос, 1992 – 446 с.
9. Калунянц. К. А., Колчева Р. А., Херсонова Л. А., Садова А. И. Дипломное проектирование заводов по производству пива и безалкогольных напитков. – М.: Агропромиздат, 1987. – 272 с., ил.
10. Кунце В., Мит Г. Технология солода и пива: пер. с нем. – СПб: Профессия, 2001. – 912 с., ил.
11. Марон Ф. Л., Кузмин А. В. Справочник по расчетам механизмов подъемно – транспортных машин. – Минск: Высш. шк., 1977. – 272 с. Ил.

Весь текст будет доступен после покупки