2.1.2. Операторные модели технологических процессов

Одним из первых шагов на пути формализации технологических процессов является представление последних в виде операторных моделей [ 14, 15, 18].

Рис.2.3. Условные обозначения технологических операций:

1- охлаждение; 2- изменение агрегатного состояния; 3- термостатирование;

4-нагревание; 5-соединение без сохранения раздела сред (смешивание); 6- соеди-нение с сохранением поверхности раздела (образование слоя); 7-разделение на фракции (сортирование); 8- измельчение; 9- сложный процесс преобразования (комплекс физических, химических и микробиологических процессов); 10- хра-нение; 11- дозирование (взвешивание); 12- формообразование; 13- ориентиро-вание.

Приняв за элемент технологической схемы операцию, границы которой в современных технологических потоках обычно совпадают с границами машин и аппаратов, можно принципиальную технологическую схему представить в виде опе-раторной модели. В этом случае технологическая операция представляет собой совокупность типовых физических, химических, и микробиологических процессов, условные обозначения некоторых из них, приведены на рис. 2.3.

Операторные модели составляются без учета пространственного расположе-ния оборудования. На них можно указать название операций, входные и выход-ные материальные, энергетические и информационные потоки, режимы обработ-ки и т.п. Движение потока обозначается на опраторной модели линией со стрелкой, направление которой указывает направле-ние его перемещения.

Каждый оператор имеет вход и выход, причем в зависимости от оператора в него могут входить или выходить несколько потоков. например, при сортиовании потока на несколько фракций, входит в оператор один поток, а выходит несколь-ко - по числу фракций. Над оператором можно написать пояснения- вид опера-ции, режимы, вид входного и выходного продукта.

Несколько операторов могут быть объединены в единый блок,например, выполняемый одной машиной или имеющий общее назначение (обработка, сушка и т.д.). Операторы могут быть соединены последовательно, если операции проводятся над продуктом последовательно (мойка, сортировка продукта), или параллельно, если операции над продуктом проводятся параллельно,.

Операторная модель позволяет представить весь технологический процесс в целом, независимо от числа операций, принципа действия, конструкции и мар-ки оборудования, выполняющего процесс. В случае изменения этих характерис-тик операторная модель не изменяется. При изменении технологии в оператор-ную модель вводятся новые операторы.

В процессе синтеза (мысленное воссоздание целого из отдельных элементов) технологического процесса технолог представляет операторную модель инжене-рам и конструктоам для разработки соответствующего оборудования и производ-ст-ва в целом. Причем, одна и таже операторная модель может быть реализована различными наборами оборудования.

Обобщенная схема технологического процесса хранения растительной про-дукции (яблок) выглядит следующим образом, рис.2.4. Плоды в таре разгружают из транспортных средств электро и автопогрузчиками на сырьевую площадку (I). Если сырье привезено навалов, то оно разгружается в бункеры (1) с помощью механизмов самого транспортного средства.

В зависимости от вида сырья и его качества, последнее может направляться в цех послеуборочной обработки (II), где от него отбраковываются примеси (2) и сортируется по качеству (3). При этом иногда меняют тару или вновь затаривают продукцию, если она была доставлена навалом. Часть сырья после сортировки может быть направлена сразу на переработку и, а часть – на хранение. В некото-рых случаях сырье подвергают дополнительной обработке антиоксидантами ( 4) с целью повышения его лежкоспособности. При необходимости, в зависимости от способа хранения осуществляют затаривание продукции (5).

Параллельно с подготовкой сырья подготавливаются камеры хранения (9, 10) холодильника (IV). Подготовка заключается в охлаждении воздуха камер до необ-ходимой температуры- -1…4 ^оС. Для повышения лежкоспособности охлаждение следует осуществлять как можно быстрее, в течении первых суток после съема с дерева (уборки). Для этой цели одна из камер холодильника (9)- камера предвари-тельного охлаждения, должна быть расчитана на быстрое охлаждение всей посту-пившей за текущие сутки продукции.

Производство холода для создание определенного температурного режима осуществляется холодильной установкой (III) c помощью путем охлаждения воздуха камеры, который пропускается через охладитель (6), одновременно вен-тилируя камеру.

Подготовленное сырье с помощью погрузчиков подают сначала в камеру предварительного охлаждения (9), а затем- в камеры хранения (10).

Заполняют камеры однотипными сортами с примерно равным качеством и лежкоспособностью. После заполнения очередной камеры, ее закрывают и вы-водят на температурный и газовый режимы.

Вывод на газовы режим осуществляют специальной установкой газовых сред (V), назначение которой удалить из камеры лишний кислород (7) и углекислый газ (8).

В процессе хранения осуществляется контроль качества продукции и принимается решение (17) о сроках и виде продукции, снимаемой с хранения.

После снятия с хранения партия продукции подвергается товарной (пред-реализационной) обработке., которая включает в себя сортирование по качеству (11), размеру (12) и упаковку в тару (13). В зависимости от цели реализации- роз-ничная торговля, оптовая торговля или переработка выбирается соответствующий вид тары (16). Перед реализацией продукция ожидает на площадке складирова-ния готовой продукции(14), где оформляются документы и ожидается погрузка для отправки потребителю.