Файл: Курсовой проект по дисциплине Проектная деятельность на тему Автоматизированная система регулирования температурной депрессии на входе в аппарат.docx

Актуальность процесса пастеризации молока заключается в том, что для обеспечения качества продукции необходимо поддерживать параметры технологического процесса в соответствии с требованиями технологического регламента.

Курсовой проект выполнен в текстовом редакторе Мicrosoft Word 2010 и представлен в электронном виде и на листах формата А4.
Список принятых в работе сокращений и аббревиатур

АСР – автоматизированная система регулирования,

АСУТП – автоматизированная система регулирования технологического процесса,

Т – температура,

ТСП – термометр сопротивления,

^оС – градусы Цельсия,

єС – температура сырого молока,

ГД – гидродинамический нагреватель,

СВЧ – сверхвысокая частота,

ДСХ – длительный срок хранения,

МАГАТЭ - международное агентство по атомной энергии,

ФАО – продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН,

ВОЗ - всемирная организация здравоохранения,

СИ – международная система единиц,

ТС - термометр сопротивления,

РУ – регулирующее устройство,

ИМ – исполнительный механизм,

РО – регулирующий орган,

ТОУ – технологический объект управления,

Д – датчик,

ФСА – функциональная схема автоматизации,

кГр – килогрей – единица измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения,

НСХ – номинальная статическая характеристика – зависимость сопротивления ТС от температуры.

---

Содержание

Пастеризация – это процесс подогревания жидких продуктов до температуры, близкой к кипению. Технология открыта французским микробиологом Луи Пастером в середине XIX века. Преимуществами пастеризации являются простота и дешевизна способа. 

При нагревании продукт не доводят до кипения, чтобы уничтожить различные вредные бактерии, но не допустить изменения его положительных свойств. Но жизнеспособные споры все равно остаются, а при возникновении определенных условий начинают развиваться. Из-за этого, например, пастеризованное молоко хранится определенное время при низкой температуре. Пастеризация не изменяет пищевую ценность продукта, не уничтожает полезные ферменты, а вкус оставляет прежним.

Молочная отрасль занимает одно из главных мест среди других отраслей пищевой промышленности, обеспечивая население необходимыми продуктами питания. Значимость этой отрасли обусловлена уникальностью состава и свойств молока как биологической жидкости. Постоянный дефицит сырья, а также низкое его качество привели к тому, что в настоящее время на рынке существенно возросла доля импортной молочной продукции.

---

К приоритетным задачам развития молочной промышленности относятся: рациональное использование сырья, выпуск конкурентоспособной продукции с улучшенными органолептическими показателями, производство продуктов с увеличенным сроком хранения, расширение ассортимента за счет выпуска обогащенных молочных продуктов, обладающих функциональными свойствами и другие.

Однако, существующие технологические решения, имеют существенные недостатки, связанные с уменьшением содержания витаминов, незаменимых аминокислот и других показателей, которые могут быть сохранены при изменении способов и режимов тепловой обработки. В то же время существует недостаточно данных о методах снижения повторного обсеменения продукта при производстве пастеризованного молока, что является одним из главных факторов, ограничивающих его срок годности.

Перспективным направлением увеличения срока хранения пищевых продуктов является внесение антиоксидантов натурального происхождения.

Учитывая, что молоко пастеризованное остается продуктом повседневного спроса, разработка технологии пастеризованного молока с повышенной хранимоспособностью, обладающего функциональными свойствами, остро необходима в современных условиях.

Таким образом, актуальным является совершенствование технологии пастеризованного молока с целью увеличения срока его хранения, за счет применения автоматизированных систем регулирования.

Целью данного проекта является разработка автоматизированной системы регулирования температурной депрессии на входе в аппарат.

Для достижения поставленной цели должны быть решены следующие задачи:

• 
  Изучить технологический процесс пастеризации молока;
  
• 
  Выполнить патентный поиск;
  
• 
  Обосновать необходимость регулирования параметра;
  
• 
  Разработать функциональную схему АСР температурной депрессии на входе в аппарат;
  
• 
  Разработать структурную схему АСР температурной депрессии на входе в аппарат;
  
• 
  На основе сравнительного анализа выбрать техническое средство измерения температуры;
  
• 
  С целью обеспечения единства измерений, выполняемых при функционировании АСУТП, выполнить обработку результатов измерений при поверке датчика температуры и оценить готовность прибора к работе с нормированной погрешностью.
  

---

---

1 Технологический раздел. Описание процесса

1. Общее описание процесса температурной депрессии

Температурная депрессия - это  разность между температурой входящей в аппарат и температурой выходящей из него, зависящая от рода растворенного вещества и растворителя; она повышается с увеличением концентрации раствора и давления.

Температурная депрессия обусловлена тем, что давление внизу теплообменника под действием столба жидкости становится заметно выше, чем на поверхности жидкости. Повышение температуры ледяной воды уменьшает разность температур (температурный напор) в теплообменнике между входящим пастеризованным молоком и охлажденным, в результате чего требуется или понижать температуру входящей воды, или увеличивать естественное охлаждение. 

Сочетание температуры охлаждения и её продолжительности – очень важный фактор, определяющий интенсивность охладительной обработки.

Величина температурной депрессии (Т) находится по мере уменьшения температуры горячей жидкости, которая проходит вблизи более холодной жидкости для обмена теплом, поддерживая почти равную разницу температур. И это является причиной перепада температур в теплообменнике. Поскольку холодная жидкость никогда не бывает горячее более нагретой жидкости рядом с ней, всегда существует теплопередача.

Полного поля зависимости температурной депрессии от концентрации и широкого диапазона давлений справочники не содержат. Поэтому для условий пастеризации (Т) может быть приближенно вычислена различными способами, если известна температура, которая входит в аппарат при определённом давлении.

При наличии обычной холодной воды ее можно использовать для первичного охлаждения после пастеризации и регенеративного теплообмена. Во всех случаях тепло переходит от молока к охлаждающей среде. Температура молока снижается до необходимого уровня,
а температура охлаждающей среды соответственно возрастает.

В охладительной установке предусмотрена световая и звуковая сигнализации, действующие при ручном и автоматическом режимах работы. При отклонении температуры охлаждения молока от установленной подается звуковой сигнал.

---