Виробництво формового хліба

Міністерство освіти і науки України

Одеська Національна Академія Харчових Технологій

Кафедра АПП

Курсовий проект

на тему:

"Виробництво формового хліба"

Виконав: Безручко А.Ю.

Студент: 3-го курсу

Факультет: АКС і УП

Спеціальність: 501

Шифр: 070046

Перевірив: Муратов В.Г.

Одеса - 2010

Реферат

Мета даного курсового проекту - навчитися формулювати завдання технологічного контролю згідно до вимог технологічного процесу; проектувати системи технологічного контролю згідно до завдань технологічного контролю; правильно вибирати стандартні технічні засоби технологічного контролю і розраховувати окремі вимірювальні канали.

Робота містить: вступ, в якому вирішується завдання автоматизації виробництва формового хліба, опис технологічного процесу формування хліба; проведена робота по розробці системи технологічного контролю, а також синтезу та аналізу вимірювального приладу.

Зміст

Введення

1. Опис ТП виробництва формового хліба

2. Аналіз нормативів ведення технологічного процесу та експлуатації технологічних машин

3. Формулювання завдань системи технологічного контролю

4. Розробка системи технологічного контролю і вибір технічних засобів вимірювань

5. Аналіз і синтез вимірювального пристрою в заданому каналі виміру

Висновок

Список літературних джерел

Введення

Зі зміною та збільшенням вимог до якості харчових продуктів, перехідним процесам і технологічним процесам в цілому - виникає необхідність змінювати, доповнювати, і створювати заново технологічні вимірювальні системи, відповідні технологічним вимогам та встановленим стандартам.

Вимоги, що пред'являються до технологічних вимірювальним системам: надійність, максимальна необхідна точність, мінімальна похибка, оптимальні швидкодію і вартість, повинні містити мінімум нестандартних компонентів.

Метою даного курсового проекту є: навчиться формулювати завдання технологічного контролю відповідно до вимог технологічного процесу; проектувати системи технологічного контролю відповідно до завдань технологічного контролю; правильно вибирати стандартні технічні засоби технологічного контролю і розраховувати окремі вимірювальні канали.

1. Опис технологічного процесу виробництва формового хліба

Технологія виробництва хліба складається з ряду процесів. Основними етапами технологічного процесу є:

1. прийом і зберігання борошна на хлібозаводі;

2. приготування тіста;

3. оброблення тесту;

4. випічка продукції;

5. охолодження і зберігання хліба в експедиції.

Прийом і зберігання борошна на хлібозаводі. Борошно на хлібозавод надходить безтарно в автомуковозах або тарно в мішках, і зберігається в спеціальних бункерах. Установка для безтарного зберігання борошна передбачає можливість прийому муки як з Муковоза по трубопроводу, так і з мішків з пневмотранспортірованіем її у бункери для зберігання. Вивантаження борошна з бункерів і її подача на виробництво здійснюється системою пневмотраспортірованія, що включає в себе компресорну установку з пристроями для волого-масловідділення, камерні та шлюзного живильники, транспортний трубопровід і перемикачі напрямку потоку.

Надходить на хлібозавод борошно, дріжджі та іншу сировину піддається лабораторному аналізу, метою якого є перевірка відповідності сировини стандартам і встановлення його хлібопекарських властивостей.

Приготування тіста, тобто заміс опари та її бродіння, заміс тіста і його бродіння, здійснюється порційно. На стадії підготовки сировини відбуваються механічні процеси зсуву (валка борошна), поділу (просіювання борошна, фільтрування розчинів, суспензій та емульсій), розчинення цукру, солі та ін Ділянка приготування напівфабрикатів включає в себе активацію пресованих дріжджів, приготування рідких дріжджів, заквасок, опар та інших напівфабрикатів, які охоплюють велику кількість різноманітних процесів.

При приготуванні опари та тіста використовуються тістомісильні машини з подкатних діжами. Приготування тесту здійснюється за двофазною технологічній схемі з рідкою першою фазою (опарою). Заміс вихідної живильної суміші для рідкої опари виробляється в тестомесильной машині, в яку дозаторами подається вода заданої температури, розчин дріжджів та борошно. Заміс опари триває до 5 хвилин, а заміс тіста - 7-8 хвилин.

Поживна суміш, що має вологість 65-67% вибражівает протягом 3-5 год, і потім знову замішується. Бродіння опари та тіста найбільш сприятливо проходить при температурі 30 .. 32 ° С і відносній вологості повітря 75 .. 80%, для підтримки цього режиму використовуються установки для кондиціонування повітря. Окрім рідкої опари в тестомесильную машину через дозатори подаються борошно, розчин цукру та солі. У тестомесильной машині відбувається заміс тесту з інтенсивною механічною обробкою; замішане тісто поступає в пристрій для бродіння, де тісто вибражівает протягом 20-30 хв. Після замісу опари і тесту відбувається процес спиртового бродіння, викликаний дріжджами. Вуглекислий газ, що виділяється при бродінні, поряд з етиловим спиртом розпушує тісто, що призводить до збільшення його обсягу. З метою поліпшення структури та фізичних властивостей тіста в процесі бродіння виробляється обминання. Механічний вплив робочого органу тестомесильной машини покращує структуру і фізичні властивості тіста.

Оброблення тесту містить у собі розподіл його на шматки, надання їм форми, властивої виробів, і расстойку сформованих виробів.

Виброженное тісто подається на розбирання в тістоділительні машину (поділ його на шматки), потім у тестоокруглітельную машину (шматки округлюються) і закаточную машину (надання батонообразной форми). Сформовані тестові заготівлі, надрезчіком проводиться їх нарізка, укладаються в шафу кінцевого вистоювання, а потім вони укладаються на під печі, проходячи через пекарню камеру, де вони випікаються.

Після заповнення колисок заготовками ланцюговий конвеєр вирівнювача кроку - завантажувача зупиняється. У цей час люльки повертаються, і тестові заготовки перекладаються з колисок завантажувача в колиску шафи для вистоювання. Потім перекинуті люльки повертаються у вихідне положення, конвеєр вирівнювача кроку - завантажувача починає рухатися і цикл завантаження шафи починає повторюватися. За цикл укладання тестових заготівель на люльку шафи для вистоювання ланцюговий конвеєр шафи просувається на крок між колисками, і подає під завантаження наступну люльку.

Остаточна розстойка необхідна для розпушування тесту перед випічкою. Надрезчік-обприскувач починає працювати в момент виходу на позицію надрезкі черговий люльки печі з тестовими заготовками. Включення ЕД приводу надрезчіка походить від кінцевого вимикача, зблокованого з приводом вирівнювача кроку-завантажувача. Каретка надрезчіка починає рухатися над черговим поруч заготовок, надрізу їх. У цей час за допомогою форсунки змочуються ніжки, і обприскуються вже надрізані тестові заготовки. Вода у форсунку надрезчіка подається по гнучкому шлангу.

Надрізані тестові заготовки надходять в пекарню камеру печі. Пройшовши пекарню камеру печі, готовий хліб укладається на транспортер.

Випічка - це процес прогріву расстояться тестових заготовок, при яких відбувається перехід їх зі стану тесту в стан хліба. Для випічки хліба та хлібних виробів звичайно застосовуються печі, в яких теплота випікається тестової заготовки (ВТЗ) передаються термоізлученіем і конвекцією при температурі поверхнях 300-400 ⁰ C і пароповітряної середовища пекарної камери 200-250 ⁰ C.

Паливо спалюється в топці, температура продуктів згоряння йдуть на обігрів пекарної камери становить 1300-1400 ⁰ С і знижується до 450-480 ⁰ С за рахунок рециркуляції частини газів на виході з робочого простору печі. Змішані з рецікуляціоннимі газами продукти згоряння по системі газоходів надходять у канали обігріву. Охолоджені до температури 260-280 ⁰ С гази відводяться рециркуляційних вентилятором.

Опис конструкції технологічного агрегату і особливостей його експлуатації.

Універсально хлібопекарська піч використовується для випічки хліба і хлібобулочних виробів. Може опалюватися світильним газом, природним газом, пропан-бутаном, легким паливними маслом або електричним обігрівом.

Початок роботи печі здійснюється шляхом запуску конвеєра та попередньої продувки топки і газоходів. Для цього включаються вентилятори ВВ і ГВ, забезпечується нагнітання повітря на пальник топки. Після продувки через 5 хвилин в топці забезпечується розрядження, а потім у топку подають газ. Для розпалювання топки подають протягом 15 сек харчування на запальне пристрій. Якщо після закінчення розпалювання факел не з'явився, то припиняють подачу газу в топку, топку і газоходи продувають і, при необхідності, повторюють спробу розпалювання. Якщо необхідності в декількох спробах немає або задане число спроб розпалювання вичерпано, то припиняють циркуляцію повітря і зупиняють конвеєр.

Після появи факела виробляється прогрівання і висновок печі на заданий тепловий режим - 300С °. Привід конвеєра печі здійснюється електродвигуном через пасову передачу і варіатор швидкості. Очищення конвеєра від відходів відбувається шляхом включення очисного пристрою.

Загальна конструкція печі складається з обігрівальних елементів, які після складання утворюють пічне простір у вигляді тунелю. Крізь пічне простір проходить верхня гілка транспортної стрічки. Далі піч складається з наступних основних складових частин: головний вентилятор, пальникових комплект, вузол привода, вентилятор відведення сокових парів, пристрій для запарювання, камера згоряння, колекторна камера, камера змішувача, канали, противибухових клапан, рама, ізоляція, кожухи, пульт управління, запобіжні пристрої, регулятор температури газів згоряння, захисний термостат. У разі натуральної відтяжки допоміжний вентилятор не встановлюється.

Зміна часу випічки виробляється від керуючого пристрою, розміщеного на цифровому покажчику часу випічки, що знаходиться на панелі управління.

Піч термічно ізольована мінеральною сумішшю для зниження втрат тепла. Ізоляційний матеріал негорючий, витримує температури до 700 ° С і довготривало зберігає свої теплоізолюючі властивості.

Димосос - вентилятор вимушеного відведення продуктів згоряння забезпечує стабільні тягові відносини при відведенні продуктів згорання. Робочі умови вентилятора можна регулювати як зміною числа обертів, зміною діаметра шківа, так і за допомогою дросельної заслінки на всмоктуючому патрубку. Його функція забезпечується датчиком контролю різниці тисків між усмоктувальним і напірним патрубками. У випадку, коли різниця тисків дорівнює нулю, подача тепла припиняється автоматичним блокуванням пальники, тому що її не можна пускати в хід.

Пристрій для запарювання (зволоження) складається з системи парових труб з форсунками для подачі пари. До трубкам пар підводиться системою арматури, оснащених конденсаційним горщиком, контрольним термометром контрольним манометром. З'єднання трубок з системою арматури подачі здійснено за допомогою спеціальних шлангів. Для зволоження використовують водяний пар низького тиску, що не містить конденсат.

Пальникові комплект готує паливо для більш повного спалювання в тубусі печі. Газовий пальникових комплект змінюється в залежності від виду палива та надлишкового тиску.

Автоматичний контроль щільності електромагнітних газових клапанів складається з наступних основних частин:

- Головний електромагнітний клапан (соленоїд);

- Запобіжний клапан електромагнітний;

- Датчик тиску газу;

- Запрограмоване пристрій для перевірки щільності клапанів.

Автоматичний контроль щільності електромагнітних клапанів забезпечує виключення можливості пуску пальника в разі, коли один з її клапанів не щільний. У разі не щільності пальник блокується і її не можна пустити в хід.

Запобіжний термостат охороняє піч у разі відмови системи регулювання температури продуктів згоряння від перегріву.

Кількість тепла, необхідне для випічки виробів, поставляється автоматичною системою пальників. Утворені гарячі продукти згоряння передають тепло за допомогою всіх опалювальних елементів у пічному просторі.

Простір опалення - ціклотерм - утворює закрите кільце циркуляції продуктів згоряння, яке ретельно і послідовно відокремлено від пічного простору і виробничого приміщення. Являє собою систему з непрямим обігрівом випромінюванням тепла. Циркуляційний вентилятор разом з вентилятором вимушеного відведення надлишкових продуктів згоряння підтримує весь простір опалення під постійним розрідженням. Тим самим забезпечується, що продукти згоряння не можуть проходити в пічне простір і виробниче приміщення. Перша термічна зона вхідної частини печі оснащена вставленим пристроєм для запарювання з плавно встановлюються кількістю підводиться водяної пари для запарювання. Конструкційне виконання пристрою для запарювання забезпечує рівномірне і оптимальний розподіл пари по всій ширині пічного простору.

Таким чином виходить бездоганне запарювання шматків тесту виробів, що випікаються при оптимальному витраті пари для запарювання.

Продукти випічки - сокові пари, надлишки пари для запарювання - відводяться з окремих температурних зон за допомогою натуральної відтяжки сокових парів.

Лінія компонується з люлечно-подіковой піччю типу ФТЛ-2. Опара і тісто готуються в тістомісильному агрегаті безперервної дії. Тестові заготовки, що виходять з дільника, після округлення та попередньої розстойки на транспортері формуються в закочувальною машині і надходять в завантажувач розстойної шафи. Люльки з расстояться тестовими заготовками перекидаються на подікі печі. Випечені батони вивантажуються на стрічковий транспортер.

2. Аналіз нормативів ведення технологічного процесу та експлуатації технологічних машин

Розглянемо нижче таблицю регламентів ведення ТП та експлуатації машин, що визначають номінальні значення параметрів і допусків на відхилення, що забезпечують задану якість кінцевого продукту і безаварійність роботи обладнання.

Таблиця 1.Норматіви ведення ТП.

3. Формулювання завдань системи технологічного контролю

Відповідно до технології виробництва формового хліба необхідно вимірювати відносну вологість, температуру, тиск у розстойній шафі, тиск газу в магістралі, контролювати час випічки.

Прилади для вимірювання необхідних величин повинні перетворювати вимірюваний параметр в електричний сигнал, який надходить потім на вторинний прилад (ВП), який бажано встановити на щиті. З ВП сигнали повинні надходити на мікроконтроллер (МК), а потім їх можна вводити в персональний комп'ютер (ПК).

Функції приладів за місцем: перетворення, а для аналізу газового середовища ще й індикація.

Функції вторинних приладів, встановлених на щиті: індикація.

Функції мікроконтролера: регулювання і перетворення.

Функції персонального комп'ютера: індикація, реєстрація, регулювання, сигналізування і перетворення.

Для управління роботою Тена сигналом, що надходять з мікроконтролера, необхідно мати тиристорний перетворювач, а також трансформатор і амперметр для виміру струму.

4. Розробка системи технологічного контролю і вибір технічних засобів вимірювань

Відповідно до п. 3. розробляється система повинна містити канали виміру перерахованих вище параметрів.

Температура вимірюється термоперетворювачем опору (ТСМ 50М [-50 ... +180 º C]), який підключається до одноканальному вимірнику. Показання заносяться в контролер і ЕОМ, перетворення інтерфейсів проводитися контролером ADAM 4017. На підставі отриманих даних контролер виробляє, і посилає сигнал, що управляє на виконавчі механізми, які управляють витратою газу в магістралі високого тиску і витратою повітря, який поступає в перший муфель і необхідний для нормального горіння факела.

Тиск розрядження в муфеля вимірюється манометрами надлишкового тиску (САПФІР-22ДІ [0 ... 100 кПа]). Сигнал, що надходить на прилад контролю полум'я, куди також надходить сигнали про наявність полум'я в муфеля. На підставі отриманих даних фотоелектричний датчик полум'я типу ФД виробляє сигнали, які регулюють подачу газу високого тиску в муфелi, подачу газу низького тиску на запальник, а також керують запальника.

Складемо специфікацію до схеми автоматизації.

Таблиця 2.Технічні засоби та прилади.

5. Аналіз і синтез вимірювального пристрою в заданому каналі виміру

Відповідно до завдання необхідно розробити принципову схему і побудувати статичну характеристику нормує перетворювача. Вихідні дані:

де ІС - вимірювальна схема, де відбувається перетворення зміни опору ПП в зміна вихідного сигналу; У - підсилювач вихідного сигналу з вимірювальної схеми.

При вимірі температури розстойки необхідно перетворити опір датчика в напругу 0 ... 10В на виході вимірювального перетворювача. В якості вимірювальної частини виберемо схему неврівноваженого моста з лінійною залежністю вихідного напруга від опору термометра .

Якщо прийняти , і , То

;

де: опорна напруга.

Вибираємо стабілітрон типу Д818Е.

Розрахуємо джерело опорної напруги. Необхідно отримати . У точці А треба одержати напругу 10 В. Виходячи з цього падіння напруги на .

.

Приймаються типу МЛТ 0,25 ± 5%.

У точці В необхідно отримати . Розрахуємо .

.

Знайдемо з рівняння:

Приймаються .

Значення допустимого струму через резистор дорівнює .

Тип резисторів МЛТ - 0,25 0,2 кОм ± 5%.

Знайдемо напруги на виході схеми при різних температурах:

За отриманими даними побудуємо статичну характеристику . На виході вимірювального перетворювача необхідно отримати уніфікований сигнал 0-10 В. Для цього до вимірювальної схемою, на виході якої отримуємо , Додаємо диференціальний підсилювач.

Діапазон вимірювань, отриманий на виході моста необхідно змістити у нуль подстроечним резистором . Через даний резистор протікає струм

Опір резистора R10 знайдемо за законом Ома:

Приймаються регулювальний (змінний) резистор типу СП5-2-1 ± 5%. Нехай , Тоді тип резисторів МЛТ - 0.25-5 кОм ± 10%.

Розрахунок напружень на виході підсилювача. Для проведення цих розрахунків необхідно визначити коефіцієнт посилення вторинного мосту.

Приймаються . Вибираємо в якості термостабільний змінний резистор типу СП-3 ּ 1-6,8 кОм (із запасом для можливості налаштування діапазону вихідного сигналу). Так як завжди в якості вибираємо постійний резистор МЛТ-0 ,25-3, 9 кОм ± 10%.

Знайдемо значення опору , Виходячи з коефіцієнта передачі (підсилення) підсилювача DA, що дорівнює: ; Звідси,

.

Вибираємо в якості резистор типу МПТ-0 ,25-300 кОм ± 10%.

Розраховуємо напруга на виході діфусілітеля:

Графічна залежність представлена ​​нижче:

Після цього необхідно одержати залежність вихідної напруги при зміні температури навколишнього середовища в діапазоні (0 ... +50) ˚ С.

Визначимо напругу на виході вимірювального моста при t = 0 ˚ С.

Розрахуємо напруга на виході діфусілітеля.

Резистором змістимо шкалу в нуль.

.

Графічна залежність при наведена нижче:

Проведемо аналогічні обчислення при .

Статична характеристика при наведена нижче:

Визначимо похибки вимірювальної частини і всього нормує перетворювача.

Вимірювальна частина:

Клас точності 5.

Визначення похибок нормує перетворювача.

Клас точності 5.

Електрична схема повірки зображена на аркуші 2. Сумарна похибка приладів, контролюючих вхідні і вихідні сигнали не повинна перевищувати допустимої похибки. Перед повіркою перетворювач повинен бути включений в течії 30 хвилин для прогріву. Основна похибка перевіряється при значеннях вихідного сигналу 0, 20, 40, 60, 80 і 100% межі вимірювання. За основну похибку γ приймається виражена у відсотках найбільша різниця між дійсним середнім значенням вихідного сигналу Ах і розраховане значення вихідного сигналу , Віднесена до нормуюче значення вихідного сигналу .

Варіація вихідного сигналу визначається як найбільша їх абсолютним значенням різниця вихідних сигналів, отримана при підході до одного й того ж значенням вхідного сигналу зверху чи знизу при заданому його значенні.

Висновок

У ході виконання курсового проекту були вивчені:

- Способи і методи формулювання завдань технологічного контролю і автоматизації технологічного процесу;

- Способи і методи побудови систем технологічного контролю;

- Типові вимірювальні прилади та датчики.

А також, отримані навички з:

- Визначенню метрологічних характеристик засобів вимірювань, що відповідають вимогам регламенту ведення ТП виробництва батонів;

- Вибору типових засобів вимірювань за довідкової літератури для побудови шуканої вимірювальної системи;

- Розрахунку ПП і проміжного перетворювача;

- Розрахунку статичної характеристики вимірювального пристрою в розробляється каналі вимірювання температури,

- Розрахунку похибки і оцінці класу точності цього каналу.

Список літературних джерел

1. Козлов Г.Ф., Остапчук Н.В. Системний аналіз технологічних процесів на підприємствах харчової промисловості - К., Техніка, 1977.

2. В.А. Соколов "Автоматизація технологічних процесів харчової промисловості". М.: ВО Агропромиздат, 1991. - 445с.: Илл.

3. Конспект лекцій з ТИП.

4. Каталоги вимірювальних засобів.