5. Автоматизація виробничих процесів

Лінії переробки по-червоному способу призначені для переробки винограду за технологією, що включає процеси екстрагування й окислювання твердих фракцій м‘язги.

Переробка винограду «за червоним» відрізняється від переробки «за білим» тим, що після роздрібнення винограду м‘язга надходить не відразу на стікачі і преси, а спочатку направляється в резервуари-екстрактори для настоювання. Схематично технологію переробки винограду по-червоному можна уявити так: роздрібнення винограду → екстрагування з м‘язги екстрактивних речовин → відділення сусла з м‘язги. Поряд з процесами настоювання і бродіння м‘язги по червоному способу проводиться переробка винограду з нагріванням м‘язги.

Технологічний процес готування червоних вин з використанням системи автоматизації здійснюється таким чином (рис. 14). Екстрактор заповнюється м‘язгою до рівня первинного завантаження, що контролюється датчиком 2а. Цей датчик рівня встановлений на 0,8-0,9 м нижче верхнього краю екстрактора, для того щоб шапка, що утвориться в період бродіння, не переповнила екстрактор.

При досягненні в екстракторі рівня первинного завантаження насос м‘язги відключається й подача м‘язги припиняється. Одночасно включається програмне реле РВ1, що управляє часом утворення шапки (1-3 години), після закінчення якого включається програмне реле РВ2, що управляє часом екстрагування. Кількість циклів зрошення шапки залежно від вихідної сировини й типу одержуваного вина визначається технологом по розробленій спеціальній номограмі й контролюється реле РВ2.

При накопиченні в суслі (недоброді) необхідної кількості фенольних, барвних і ароматичних речовин його відбирають у залізобетонні резервуари, де при необхідності доброджують і спиртують. Відбір сусла здійснюється установкою крана з виконавчим механізмом ВЭИМ-3 (ІМ1) у положення «Відбирання».

Кількість сусла (недоброду), що відбирається, з екстрактора контролюється датчиком рівня 1а, що виключає можливість зависання шапки на сітці екстрактора.

Після відбору сусла до рівня 1а кран з виконавчим механізмом ІМ1 установлюється у вихідне положення «Зрошення». Для підйому й вивантаження шапки через реле Р1 включається насос м‘язги, що подає свіжу м‘язгу в екстрактор. При досягненні шапкою рівня 3а автоматично включаються розвантажувальний шнек і граблі (ПМ2, ПМ3). Вивантаження шапки проводиться доти, поки шар м‘язги під шапкою не досягне верхнього датчика рівня 4а, за сигналом якого припиняється подача свіжої м‘язги, а граблі й шнек зупиняються. У цей момент кран з виконавчим механізмом (ІМ1) установлюється в положення «Відбирання» і відбувається відбір сусла до рівня 2а. Після цей кран установлюється в положення «Зрошення», і процеси повторюються.

У процесі бродіння й екстрагування температура м‘язги контролюється електроконтактним манометричним термометром ТПГ-СК 5а й у випадку підвищення вище припустимої (30-32 °С) автоматично відкривається електромагнітний соленоїдний вентиль СМВ 5в, який регулює подачу холодної води в сорочку екстрактора.

Системою автоматизації передбачене також відключення насоса м‘язги по верхньому рівню м‘язги в бункері преса й одночасне відключення насоса м‘язги, граблів, шнека й преса по верхньому рівню сусла в збірниках сусла.

Крім того, передбачається світлова й звукова сигналізація при відхиленні технологічних процесів і роботи електродвигунів від установлених норм.

Рис. 14 . Функціональна електрична схема установки для приготування червоних вин:

1, 7, 10 — бункери преси; 2, 8, 9 — розвантажні шнеки; 3, 6, 11 — екстрактори ВЭКД-5; 4, 5, 12 — на­соси; с. о. — сусло зрошувальне; с. с. — сусло самопливне; м. — м‘язга; ох. в. — охолоджувальна вода; о. в. — оборотна вода.

Для всіх потокових ліній переробки винограду вітчизняного виробництва розроблена система комплексної автоматизації. Ця система входить складовою частиною в загальну систему автома­тизації технологічного процесу переробки винограду. Керування роботою ліній провадиться за рівнем винограду в приймальному бункері, м‘язги у збірнику м‘язги, а також у бункерах стікача і преса, сусла в суслозбірниках і у відстійниках або освітлювачах.

При заповненні збірника 2 м‘язгою до електрода а (рис.15) кондуктометричний датчик рівня Д1, що працює за принципом вимі­ру сили току, що протікає через мезгу між електродами, включає насос 1. У результаті м‘язга подається в стікач і при заповненні його До електрода б датчик рівня Д6 включає шнек стікача. М‘язга, що стекла, надходить із стікача в прес.

При заповненні преса до електрода датчик рівня Д7 вклю­чає прес І транспортер для видалення вичавки. Сусло-самоплив (із стікача) і сусло першого тиску з бункера преса надходять у збірник 13, а пресове сусло надходить у збірник 12.

Заповнення суслозбірників 12 чи 13 до електродів призво­дить до спрацьовування датчиків Д8 і Д10 які включають насоси, що подають сусло в приймальні резервуари для відстоювання.

При наявності винограду лінія працює безперервно. Але оскільки сувора відповідність між продуктивністю машин лінії відсу­тня, то в м‘язго- і суслозбірниках спостерігається коливання рівня. На це реагують відповідні датчики рівня і проводять автоматичне вмикання і вимикання визначених машин.

При оголенні електрода 6, що свідчить про від­сутність винограду в бункері-живильнику, датчик Д3 виключає шнек і через 20-30 с після цього виключає дробарку, а через ще 30 с виключає транспортер гребенів. Переробка винограду, що залиши­вся в дробарці, виключає її повторний пуск під навантаженням. При завантаженні бункера-живильника до електрода датчик Д3 спо­чатку включає дробарку і транспортер гребенів, а через 20-30 с — шнек бункера. Це виключає забивання виноградом непрацюючої дробарки.

Заповнення збірника м‘язги до електрода а призводить до спрацьовування датчика Д2, що виключає шнек бункера-живильника. Дробарка при цьому працює і м‘язга заповнює спеціа­льно передбачений на цей випадок запас місткості збірника, пере­повнювання його не відбувається. Поступове спорожнення збірника м‘язги при працюючому насосі 1 призводить до оголення електрода б у результаті чого датчик Д2 включає шнек бункера-живильника.

Якщо збірник м‘язги спорожняється й електрод г оголюється то датчик Д1 виключає насос 1. Насосом 1 управляють датчики Д1, Д5 і Д11. При заповненні стікача до електрода а спрацьовує датчик Д5 і виключає насос м‘язги 1. Цей же датчик включає насос м‘язги, якщо оголюється електрод б у стікачі. При порожньому збірнику м‘язги оголення електрода б у стікачі не призводить до вмикання насос м‘язги 1. Підвищення рівня в збірнику 13 до елект­рода а викликає вимикання насоса 1 датчиком Д11. Цей же датчик включає насос 1 при оголенні електрода б.

У збірниках 12 і 13 і інших електроди а встановлюють на та­кому рівні, щоб у ємностях залишався деякий запас місткості. Цим виключається переповнювання збірників за рахунок надходження в них продукту після вимикання відповідних машин. Наприклад, шнек стікача виключений датчиком Д9 (його електрод а занурений у сусло резервуара 12), а прес продовжує працювати, оскільки не оголився електрод б датчика Д7. Сусло з преса продовжує надхо­дити в збірник 12. Але в збірнику є запас місткості, тому переповню­вання його не відбувається. При спорожненні стікача до електрода а спрацьовує датчик Д6, і електродвигун шнека стікача виключається.

Вимикання преса і транспортера для видалення вичавки провадиться датчиком Д7 при оголенні електрода б у пресі. При цьому транспортер 11 виключається через 30-40 с після вимикання преса. Цей час необхідно для видалення вичавків, які залишилися на транспортері 11, що полегшить його повторний пуск.

Спорожнення збірників 12 і 13 до електродів в призводить до припинення роботи насосів 14 і 15 датчиками Д8 і Д10. Ці насоси виключаються також датчиками Д12 і Д13 при заповненні прийма­льних резервуарів 16 і 17 до електродів б. При заповненні цих ре­зервуарів подаються світловий і звуковий сигнали.

Насоси, що відкачують сусло з резервуарів 16 і 17, виклю­чаються також датчиками Д12 і Д13 при оголенні їхніх електродів б. Датчик Д9 виключає стікач при зануренні його електрода а в сусло і включає його при оголенні електроду б.

Про вмикання і вимикання відповідного технологічного уста­ткування лінії сигналізують лампи на мнемосхемі. Це дозволяє опе­ратору спостерігати за ритмічністю роботи лінії. Якщо надходження винограду неритмічне або припиняють­ся, то всі машини лінії протягом деякого часу у визначеній послідо­вності автоматично виключаються.

На заводах первинного виноробства один транспортер гре­бенів і один транспортер вичавків використовуються на декількох лініях. Тому схема автоматизації виконана так, що ці транспортери працюють доти, поки працює хоч одна дробарка (працює транспор­тер для видалення гребенів) або один прес (працює транспортер для видалення вичавків).

Рис.2 Автоматизація лінії переробки винограду з настоюванням м‘язги в лінях типу ВПЛ з використанням реакторів термозброджувачів.

В процесі експлуатації лінії можливо забивання нагнітального трубопроводу поршневого насосу м‘язги. Якщо відбудеться забивання, то поршневий насос створює високий тиск у трубопроводі, що може призвести до його розірвання. Щоб уникнути цього на нагнітальному трубопроводі встано­влюють реле. При підвищенні тиску це реле спрацьовує і виключає насос м‘язги.