Pivovarennaya_inzheneria_ / Глава 7

Разматывание пленки. Рулон пленки надевают на одну из осей (вторая ось предназначена для второго рулона пленки). Система работает в комплекте с устройством для сварки пленки. Полотно пленки постоянно держится в напряжении благодаря пневматическому компенсационному устройству. Рулон пленки притормаживается посредством ленточного тормоза. Устройство оснащено фотоэлементами для контроля бутылок и наличия пленки на упаковке. Разматывание и подача пленки осуществляется с помощью серводвигателя. Отрезание пленки осуществляется ротационным ножом.

Обмотка треев. Планки, транспортирующие пленку, фиксируются на ротационной опоре с той стороны, которая обеспечивает полный доступ к группе обмотки пленкой. Простая ручная регулировка с цифровым индикатором позволяет быстро настраивать машину на широкий спектр упаковок без смены каких-либо деталей.

2

1

4

6

5

Рис. 7.105. Принцип работы машины для упаковывания бутылок в термоусадочную пленку:

1 — поступление бутылок; 2 — разделение и группировка бутылок; 3 — подача картонных заготовок; 4 — формирование треев; 5 — разматывание пленки; 6 — подача пленки;

7 — обмотка треев пленкой

7.3.12.Дополнительное оборудование линий упаковывания безалкогольных

ислабоалкогольных газированных напитков

При раздельном способе производства безалкогольных газированных напитков линии фасования (помимо основного оборудования, рассмотренного выше) дополнительно оснащают оборудованием для сатурации воды, дозирования сиропа и перемешивания напитков в бутылках. Дозировочная машина ДАМ для купажного сиропа описана в разделе 7.3.8, а смесительная машина и установки для насыщения напитков диоксидом углерода рассмотрены ниже.

7.3.12.1. Машины для перемешивания напитков в бутылках

Смесительная машина АЗВ-6 (рис. 7.106) предназначена для перемешивания жидкостей различных плотностей, налитых в бутылки и укупоренных жестяными корончатыми крышками с упругой прокладкой. Машина ротационного типа, непрерывного действия, с ндивидуальным приводом.

Машина АЗВ-6 смонтирована на станине, в нижней части которой расположен привод, состоящий из электродвигателя, червячного редуктора и клиноременной передачи, закрытых предохранительным кожухом. Вертикальный вал редуктора приводит во вращение диск с укрепленной на нем каруселью, на которой установлено десять механизмов захвата бутылок. При движении по окружности захваты через систему зубчатых передач получают вращение вокруг своей оси, переворачиваясь трижды, при этом содержимое бутылки перемешивается.

5

4

Рис. 7.106. Смесительная машина АЗВ-6:

1 — карусель; 2 — диск; 3 — захват бутылок; 4 — станина; 5 — звездочка загрузочная; 6 — копир

Бутылка с пластинчатого конвейера, пройдя шагомерную звездочку, посредством загрузочной звездочки устанавливается в механизм захвата. При движении карусели захват плотно зажимает бутылку и начинает вращаться с ней вокруг своей оси. Затем с помощью копира захваты разжимаются, и освобожденная бутылка разгрузочной звездочкой перемещается на пластинчатый конвейер. Верхняя часть машины имеет ограждение. Для предупреждения боя и поломки деталей при случайно выпавшей или вставшей в упор бутылке на машине установлено блокировочное устройство.

Техническая характеристика машины АЗВ–6 для смешивания жидкостей

Производительность техническая, бут./ч. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6600 Вместимость бутылок, л. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5 (тип Х) Частота вращения вала электродвигателя, мин–1 . . . . . . . . . . . . . . 1500 Мощность электродвигателя, кВт . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,4 Занимаемая площадь, м2, не более . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,04 Габаритные размеры, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1105×940×1205 Масса, кг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315

7.3.12.2. Сатураторы

Сатураторами (от лат. saturo — насыщаю) называют аппараты для насыщения воды и прохладительных напитков диоксидом углерода.

Орловский машиностроительный завод «Продмаш» выпускает автоматизированные установки для деаэрации и насыщения диоксидом углерода только воды (не смешанной

скупажным сиропом) — сатураторы Е6-АССМ, АСМ, АСК-1, РЗ-ВСВ и др. (табл. 7.22). Все сатураторы аналогичны по составу оборудования и принципу действия. Детали сатураторов, соприкасающиеся с продуктом, изготовлены из нержавеющей стали или имеют специальные покрытия.

Спомощью сатураторов чистая питьевая вода насыщается диоксидом углерода и далее разливается в бутылки, которые заполнены дозой купажного сиропа. Наполненные бутылки укупориваются и в смесительной машине несколько раз переворачиваются для смешивания сиропа с водой.

В сатураторе АСК-1 (рис. 7.107) вода деаэрируется исключительно в результате снижения давления воздуха без вакуумирования. Сатуратор включает в себя деаэрационную колонку 4, колонки 2 насыщения диоксидом углерода, насос 10 для подачи воды и шкаф 9

сэлектропусковой аппаратурой, установленные на одном основании.

Деаэрационная колонка представляет собой цилиндрический сосуд из трех секций, между которыми смонтированы разделительные конусы. Каждый из них состоит из диафрагмы 5, наклонной трубы 6 и воронки 7 с тарелкой. Верхняя и нижняя секции имеют несъемные сферические днища.

Колонка насыщения — это цилиндрический сосуд, закрытый сверху и снизу съемными сферическими днищами. Верхняя часть колонки предназначена для насыщения воды диоксидом углерода, нижняя является водосборником.

Отфильтрованную воду поршневым насосом нагнетают в деаэратор, работающий при разности парциальных давлений. Охлаждать воду до деаэрации не следует, так как с понижением температуры процесс замедляется.

2

9

1

Вода

Готовый

продукт

Рис. 7.107. Автоматический сатуратор АСК-1

Перед дозатором вода проходит через водоструйный инжектор 8, в котором диоксид углерода подсасывается и смешивается с водой. Газ в инжектор поступает из верхней части колонки насыщения. В деаэраторе из воды выделяется воздух. Воду подают в колонку насыщения снизу, в которой по центральной трубе 1 с сетчатыми перегородками она поднимается вверх. Перегородки дробят пузырьки газа, способствуя его растворению в воде. Диоксид углерода в колонку насыщения подают из газовой сети через редуктор, снабженный манометром 3. Достигнув верха центральной трубы, вода переливается на решетку и стекает вниз по насадке из колец Рашига.

Благодаря большой рабочей поверхности насадки и спокойному стеканию воды навстречу газу в колонке происходит вторичное насыщение воды газом и выделение воздуха.

Газовоздушная смесь, собирающаяся в верхней части колонки под колпаком, частично выводится в атмосферу через дифференциальный клапан, установленный на насосе, а частично отсасывается водоструйным инжектором и используется для первичного насыщения воды диоксидом углерода перед поступлением в деаэратор. Количество газа, подаваемого инжектором в воду, регулируется игольчатым дросселирующим вентилем.

Пройдя инжектор, вода стекает в нижнюю часть колонки насыщения, являющуюся водосборником газированной воды, и под действием внутреннего давления поступает через водоразборный вентиль к разливочной машине. Уровень воды в колонке поддерживается с помощью двух электрических датчиков, установленных на корпусе колонки.

НПО НМВ разработало сатураторы типа Ш4-ВСВ, которые более компактны, производительны, надежны в эксплуатации, чем описанные выше. Технические характеристики этих сатураторов приведены в табл. 7.23.

812 ПИВОВАРЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

7.3.12.3. Синхронно-смесительные установки

По более прогрессивному способу производства безалкогольных газированных напитков купажный сироп и вода смешиваются в заданном соотношении, а полученный раствор насыщается диоксидом углерода в синхронно-смесительных установках (называемых за рубежом миксерными), после чего разливается в бутылки. Такая схема производства исключает из линии фасования сироподозировочную машину и машину-смеситель. Качество напитков, приготовленных по этому способу, значительно выше, поскольку во все бутылки разливается однородный по консистенции напиток, а линия фасования выглядит значительно проще. Использование этой схемы изготовления газированных напитков создает возможность разливать напитки на универсальных пивных линиях.

Синхронно-смесительные установки типа Ш4-ВНС разработаны НПО НМВ и предназначены для производства безалкогольных газированых напитков (табл. 7.24).

На рис. 7.108 показана синхронно-смесительная установка Ш4-ВНС-6 для приготовления газированного напитка в непрерывном потоке. Установка состоит из основания 13, на котором смонтированы колонки деаэрации 4 и насыщения 6, резервуар 11 для сиропа с клапаном 9, струйные инжекторы 7, 8, дозировочная насадка 1, смесительная колонка 5, вакуум-насос 3, вихревой насос 2 для подачи деаэрированной воды в смесительную колонку, два вихревых насоса 10 для подачи напитка на сатурацию, пульт управления 12, а также системы трубопроводов, связывающих узлы в единую технологическую систему.

Деаэрационная колонка представляет собой цилиндрический сосуд из нержавеющей стали, к которому сверху подводится труба от вакуум-насоса, создающего в ней вакуум. Внутри колонки закреплены конусные тарелки для стекания воды тонким слоем. Воду к колонке подводят через электромагнитный вентиль, управляемый тремя датчиками уровня, установленными внутри сосуда на определенной высоте.

Колонка насыщения — цилиндрический сосуд из нержавеющей стали, в днище которого имеются сливной и пробный краны. В нижней части колонки устроен штуцер для поступления жидкости на сатурацию, в средней находятся два датчика уровней (нижнего

и верхнего), аналогичные датчикам колонки деаэрации. Над верхним датчиком расположен редукционный клапан с вентилем для подвода диоксида углерода. Подачу его, а следовательно, и насыщение жидкости в струйных инжекторах 7 регулируют с помощью игольчатого вентиля.

Таблица 7.24

Технические характеристики синхронно-смесительных установок типа Ш4-ВНС

Смесительная колонка представляет собой цилиндрический сосуд из нержавеющей стали, в который поступает из дозировочной насадки смешанный в определенной пропорции напиток, состоящий из воды и купажного сиропа.

Струйные инжекторы, представляющие собой сопла с расширителями, предназначены для насыщения напитка диоксидом углерода. Дозировочная насадка предназначена для дозирования и смешивания деаэрированной воды и купажного сиропа в заданном соотношении в соответствии с рецептурой напитка.

Резервуар для сиропа — цилиндрический сосуд, постоянный уровень жидкости (сиропа) в котором поддерживается с помощью трех датчиков, выполненных аналогично датчикам деаэрационной колонки. Во всех случаях они воздействуют на электромагнитные клапаны или электродвигатели насосов.

Вакуум-насос предназначен для создания разрежения в колонке, в которой происходит удаление воздуха из воды. Вихревые насосы обеспечивают подачу деаэрированной воды на смешивание (один насос 2) и смешанного напитка на насыщение диоксидом углерода (два насоса 10).

Пульт управления представляет собой металлический щит с расположенной в нем аппаратурой управления и сигнализации автоматической работы установки.

Вид А

13

Рис. 7.108. Синхронно-смесительная установка приготовления газированных безалкогольных напитков непрерывным способом:

1 — насадка дозировочная; 2 — насос вихревой; 3 — вакуум-насос; 4 — колонка деаэрационная; 5 — колонка смесительная; 6 — колонка насыщения; 7, 8 — инжектор струйный; 9 — клапан;

10 — насос; 11 — резервуар для сиропа; 12 — пульт управления; 13 — основание

Установка работает следующим образом (рис. 7.109). Отфильтрованную и охлажденную воду (с температурой не выше 6 °С) подают через электромагнитный вентиль в деаэрационную колонку при давлении не ниже 0,2 МПа непосредственно из водопроводной сети или специальным насосом из другого источника. Стекая вниз, вода распределяется по поверхности конических тарелок. В колонке благодаря вакууму, создаваемому вакуум-насосом, из воды выделяется растворенный в ней воздух.

Уровень воды в колонке деаэрации контролируется тремя датчиками, из которых два верхних измеряют колебания рабочего уровня (верх—низ), а нижний (аварийный) фиксирует минимальный остаток воды в сосуде.

Деаэрированную воду из колонки вихревым насосом 2 под давлением 0,6–0,7 МПа подают в дозировочную насадку 1, в которую со стороны всасывания поступает купажный сироп из резервуара 11.

Соотношение доз сиропа и воды устанавливают на дозировочной насадке дросселирующей иглой, которая снабжена маховичком, указывающим ее положение на тарированной шкале.

Рис. 7.109. Гидравлическая схема синхронно-смесительной установки приготовления газированных безалкогольных напитков непрерывным способом

(позиции те же, что на рис. 7.108)

Напиток насыщается диоксидом углерода в струйном инжекторе 8. Из смесительной колонки 5 смешанный напиток под давлением 0,9–1,2 МПа, создаваемым двумя вихревыми насосами 10, подают в инжектор 7 для более полного насыщения диоксидом углерода. Давление при насыщении и содержание диоксида углерода в напитке устанавливают редукционным клапаном. Насыщенный напиток собирается в колонке 6 насыщения, откуда его направляют на фасование. Уровень жидкости в колонке контролируется двумя датчиками, управляющими работой двух вихревых насосов.

Миксерные установки типа MSF фирмы Krones по конструктивному устройству и принципу действия во многом аналогичны вышеописанной установке.

Принципиальная схема миксерной установки типа MSF приведена на рис. 7.110.

Напиток

Рис. 7.110. Миксерная установка типа MSF фирмы Krones:

1 — насос для исходной воды; 2 — колонка деаэрационная; 3 — сборник сиропа; 4 — вакуумнасос; 5 — насос для сиропа; 6 — расходомер сиропа; 7 — инжектор струйный; 8 — колонка насыщения; 9 — насос для деаэрированной воды; 10 — смеситель; 11 — расходомер напитка; 12 — насос для напитка

Исходную воду подают насосом 1 в деаэрационную колонку 2, в которой вода распыляется и деаэрируется благодаря разряжению, создаваемому вакуум-насосом 4. Деаэрированную воду насосом 9 подают в смеситель 10, в который одновременно поступает с помощью насоса 5 через расходомер 6 сироп из сборника 3. Из смесителя полученная смесь (напиток) через расходомер 11 и инжектор 7 поступает в колонку насыщения 8. Готовый напиток отводят из установки насосом 12 на фасование.

7.4.ЛИНИИ УПАКОВЫВАНИЯ ПИВА В ПОЛИМЕРНЫЕ БУТЫЛИ

Впоследние годы растет интерес к упаковыванию напитков в полимерные бутылки. Эта тенденция коснулась и пивоваренного производства.

К достоинствам полимерных бутылок относят: дешевизну, легкость, прозрачность, точность изготовления и отсутствие боя.

Однако они проницаемы для газов, не выдерживают внутреннее разрежение, имеют ограничения по температуре, изменяют форму и объем под давлением и при нагреве, а также имеют ограниченную прочность горлышка при сжатии.

7.4.1.Типы и основные параметры линий для упаковывания напитков

вполимерные бутылки

Взависимости от оборачиваемости полимерных бутылок (одноразовые или оборотные) различают:

•линии упаковывания напитков в одноразовые полимерные бутылки;

•линии упаковывания напитков в оборотные полимерные бутылки;

•универсальные линии упаковывания напитков как в одноразовые, так и в оборотные полимерные бутылки.

ВРоссии выпускают пиво и прохладительные напитки исключительно в одноразовых полимерных бутылках.

Взависимости от способа обеспечения линии полимерными бутылками различают:

•линии, в которых только упаковывают напитки в готовые полимерные бутылки;

•линии, в которых полимерные бутылки изготавливают из преформ и затем упаковывают в эти бутылки напитки.

7.4.2.Инженерные задачи при упаковывании напитков в полимерные бутылки

К основным и обязательным инженерным задачам при машинном упаковывании напитков в полимерные бутылки относят:

•ополаскивание (в одну или несколько стадий, в зависимости от требования производства);

•фасование напитков;

•укупоривание бутылок;

•межоперационное транспортирование бутылок.

Помимо этого, в комплексных поточных линиях упаковывания напитков в полимерные бутылки приходится решать и некоторые другие инженерные задачи, например, обеспечить: