Блок дозирования ингредиентов в автоматизированной линии для приготовления и обработки водно-спиртовой смеси

Модульный принцип построения автоматизированной линии для приготовления и обработки водно-спиртовой смеси (АЛПО) позволяет заказчикам выбирать на свое усмотрение любые из предлагаемых нами функционально независимых блоков автоматизированной линии (блок водоподготовки, смесительно-дозирующий блок, блок обработки сортировок, блок дозирования ингредиентов).

Смесительно-дозирующий блок и блок обработки сортировок (водно-спиртовой смеси) АЛПО

Блок (модуль) дозирования ингредиентов предназначен для автоматического дозирования добавок предусмотренных рецептурой водки: сахарного или медового сиропа, углеводных модулей и т.д. При этом, при проектировании АЛПО заказчик может задать количество необходимых ингредиентов и место их введения: до фильтрации или после. На большинстве предприятий с низким уровнем автоматизации отфильтрованную водно-спиртовую смесь перекачивают в емкость для готовой водки и уже там вводят дополнительные ингредиенты. После перемешивания всех компонентов получают готовый продукт. Однако, при проведении заключительных анализов может оказаться, что крепость водки не соответствует заданной величине – по причине ее изменения за счет этих добавок. В этом случае водка разбавляется водой или докрепляется спиртом. Такая методика не является наилучшим выходом из положения, поскольку внесение в водку даже небольшого количества воды либо спирта, не прошедших обработку активными углями вместе с сортировкой, вызывает увеличение количества вредных примесей и ухудшение вкусовых качеств водки.

Для исключения этой проблемы ООО «Альтаир» был изготовлен блок дозирования ингредиентов в потоке сортировки, где были реализованы новые технические решения.

Блок смонтирован на трех рамах, на которых установлены емкости для ингредиентов, коллектор для внесения ингредиентов в потоке, расходомеры, дозирующие центробежные насосы в количестве 6 шт., дозирующий насос для сахарного сиропа, трубопроводы, обратные клапаны, краны шаровые с пневмоприводом и прочая запорная арматура (см. рисунок 2). Блок оснащен площадкой для обслуживания и осмотра. Все оборудование выполнено из нержавеющей стали.

Краткое описание работы блока дозирования ингредиентов

Предварительно подготовленные растворы ингредиентов в количестве, равном суточной потребности, поступают в соответствующие емкости блока дозирования по трубопроводам. С помощью дозирующих устройств растворы ингредиентов (как правило, не более трех) одновременно вводятся в коллектор, в который подается водно-спиртовая смесь (прошедшая обработку серебросодержащими углями по технологии «Серебряная фильтрация» на блоке обработки сортировок АЛПО) из хранилища в один из имеющихся доводных чанов во время ее подачи. При этом время введения растворов ингредиентов составляет до 50 % от времени подачи водно-спиртовой смеси. Таким образом, обеспечивается не только дозирование в необходимых количествах растворов ингредиентов в доводной чан, но и предварительное перемешивание растворов ингредиентов с водно-спиртовой смесью.

В настоящее время разработан более совершенный блок дозирования ингредиентов, который позволяет улучшить технико-экономические показатели процесса получения водки в непрерывном потоке.

Вместо центробежных насосов, отсечных клапанов и приборов измерения расхода, на магистралях ингредиентов устанавливаются прецизионные дозаторы импульсного действия, которые за каждый ход поршня осуществляют подачу строго заданной порции раствора, не требуя никакой внешней контрольной аппаратуры. Более простая конструкция дозирующего тракта заметно уменьшает стоимость блока и позволяет повысить его надежность. Помимо этого, поршневые насосы-дозаторы, точность отработки заданного объема у которых составляет ± 1 %, обладают малой инерционностью и могут работать с очень малыми регулируемыми порциями жидкости при частоте пульсации до 1 Гц. Это существенно улучшает точность отработки заданной рецептуры и увеличивает однородность смеси.

В новой версии изделия на выходе блока дозирования установлен точный кориолисовый расходомер, контролирующий массовый расход продукта. Расходомер, включенный в контур управления смесительно-дозирующим блоком, позволяет еще на этапе купажа откорректировать неизбежный «уход» крепости конечного продукта. В большинстве случаев, такой подход помогает обойтись без ручной операции «доводки» и позволяет говорить о полной автоматизации процесса приготовления водок. При объединенной конструкции купажно-фильтрационной и дозаторной части установок (когда блок дозирования питается водкой непосредственно от блока обработки) – окончательная доводка продукта выполняется коррекцией крепости сортировки в купажном смесительном узле.

Тракт, используемый для дозирования сахарного сиропа (или иных вязких компонентов), оснащен системой автоматической промывки. Система предотвращает кристаллизацию такого ингредиента на внутренних рабочих поверхностях, поскольку кристаллизация, при несвоевременной их чистке, могла бы повлечь за собой выход из строя технологической арматуры.

Блок дозирования ингредиентов оснащается электронной системой управления, которая обеспечивает следующие функции:

• взаимодействие всех приборов и устройств блока;
• задание исходных параметров работы блока (объем готового продукта, скорость дозирования и т.д.);
• вывод на дисплей всех текущих параметров в реальном времени;
• автоматическое отключение блока при достижении заданного объема готового продукта;
• работу дозирующей автоматики в соответствии с рецептурным справочником (самой установки АЛПО или получаемым из единой заводской технологической базы данных).

Система управления блоком дозирования включает:

• шкаф автоматики, оснащенный технологическим контроллером, вторичными приборами, источниками питания и органами ручного управления, размещаемый в операторском помещении;
• операторский пост в виде графической панели с предэкранным вводом. Панель может быть размещена либо на крышке шкафа управления в некатегорийном помещении, либо иметь взрывобезопасное исполнение и размещаться возле самого блока;
• приборы измерения объемного расхода ингредиентов (для варианта с насосами);
• пневмоэлектрические блоки управления клапанной арматурой;
• массовый расходомер на выходе блока (опционально);
• датчики предельного уровня в емкостях с растворами ингредиентов;
• электронные блоки управления насосами или насосами-дозаторами.

В зависимости от конструктивного исполнения, система управления может быть совмещенной со смесительно-дозирующим (купажным) блоком, либо быть автономной. Если блок дозирования ингредиентов размещается в стороне от остальных модулей установки АЛПО и питается из промежуточной буферной емкости, то его система управления оборудуется собственным шкафом автоматики и отдельным постом оператора. В этом случае, купажно-фильтрующая часть установки АЛПО и блок дозирования могут работать полностью независимо друг от друга. Совмещение всех модулей АЛПО в едином производственном помещении, позволяет забирать отфильтрованный продукт напрямую с выхода блока обработки сортировок. При таком подходе система управления делается единой и для управления дозированием ингредиентов используется тот же самый операторский пост, что и для смесительно-дозирующего блока