Основные стадии технологического процесса производства спирта. Выбор элементов системы автоматического контроля и регулирования: микропроцессорного контроллера, термопреобразователя, исполнительного механизма. Расчет экономической эффективности проекта.
Аннотация к работе
Так за 1998 г. производство в этой области сократилось в целом на 19%, что обусловлено снижением валовой продукции сельского хозяйства и, в некоторых случаях, более низким качеством отечественной продукции по сравнению с импортными аналогами. В этих условиях у крупных предприятий, занимающих монопольное положение, не создается необходимых экономических стимулов для перестройки производства, обновления продукции и снижения издержек производства. И, как уже отмечалось, в этой связи первоочередное внимание необходимо уделить возможностям повышения качества производственного процесса, снижению издержек производства, развитию технологий и производств, отвечающих современному уровню научно-технического прогресса. Темой настоящего дипломного проекта является разработка системы автоматического контроля и регулирования производства спирта на миниспиртзаводе, технологическая схема которого аналогична проекту миниспиртзавода производительностью 63 дал в сутки из крахмалсодержащего сырья (зерна) на промплощадке цеха товаров народного потребления АО "БРАЗ". Разработка и внедрение системы автоматического контроля и регулирования имеет своей целью повышение качества производственного процесса и снижение издержек производства, т.е. конечным результатом внедрения системы в работу должно явиться увеличение прибыльности автоматизируемого производства.Пожар может принимать различные формы, однако все они в конечном итоге сводятся к химической реакции между горючими веществами и кислородом воздуха (или иным видом окислительных сред), возникающий при наличии инициатора горения или в условиях самовоспламенения. Температура вспышки - минимальная температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются газы и пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания (горящего или раскаленного тела, а также электрического разряда, обладающими запасом энергии и температурой, достаточными для возникновения горения вещества). А Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 0С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 КПА Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 КПА В Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть при условии, что помещение, в котором они находятся в наличии или обращении, не относятся к категориям А или Б Поэтому каждый рабочий должен знать основные положения, направленные на обеспечение пожарной безопасности рабочего места, участка или цеха, а именно: пожарную характеристику веществ, материалов; правила выявления и своевременного устранения опасностей, которые могут возникнуть при эксплуатации производственных установок; действующие приказы и инструкции по пожарной безопасности и пожарные требования, предъявляемые к оборудованию в условиях безопасной его эксплуатации; объект, на котором он работает, его технологию, особенности пожарно-профилактических мероприятий; причины и условия, которые могут вызвать пожары и взрывы; методы борьбы с пожарами применительно к особенностям объекта.Для выполнения поставленной в дипломном проекте задачи создания системы автоматического контроля и регулирования производства спирта на мини-спирт заводе были разработаны схемы: 1).Схема функциональная автоматизации производственного процесса. 2).Структурная схема системы автоматического контроля и регулирования. 4) Структурная схема алгоритма регулирования для Ремиконта Р-130 регулирующей модели. Пояснительная записка состоит из следующих разделов : - описание технологического процесса производства спирта на мини-спирт заводе; Результатом проведения дипломного проектирования явилась разработка системы автоматического контроля и регулирования производства спирта на мини-спирт заводе.
План
Содержание сложных эфиров в безводном спирте, не более 30 мг/лСодержание вредных веществ в производственных выбросах приведено в табл. 7.2
Введение
В условиях становления и развития рыночных отношений экономика нашей страны переживает значительные трудности. Кризис производства, ухудшение финансового состояния предприятий, низкий технологический уровень в гражданских отраслях промышленности и снижение инвестиционной активности обусловили сокращение производства многих видов продукции, что не обошло стороной и сферу производства продовольственных товаров. Так за 1998 г. производство в этой области сократилось в целом на 19%, что обусловлено снижением валовой продукции сельского хозяйства и, в некоторых случаях, более низким качеством отечественной продукции по сравнению с импортными аналогами.
Таким образом, расширение выпуска высокоэффективной продукции является важнейшим показателем успешной перестройки экономики, перевода ее на более высокий технический и технологический уровень, перехода экономики к ресурсосберегающему типу производства.
Однако, прогрессивные структурные сдвиги в промышленности, развитие высоких и ресурсосберегающих технологий, перспективных производств в значительной мере сдерживаются исторически сложившейся высокой степенью концентрации и монополизации производства. В этих условиях у крупных предприятий, занимающих монопольное положение, не создается необходимых экономических стимулов для перестройки производства, обновления продукции и снижения издержек производства. В настоящее время в нашей стране на крупных предприятиях производится около трех четвертей продукции, что значительно выше, чем в промышленно развитых странах. Принимая во внимание все выше сказанное, становится ясным, что немаловажную роль в выводе экономики страны из кризисной ситуации может сыграть развитие малого производства и увеличение его доли в структуре промышленности. И, как уже отмечалось, в этой связи первоочередное внимание необходимо уделить возможностям повышения качества производственного процесса, снижению издержек производства, развитию технологий и производств, отвечающих современному уровню научно-технического прогресса. Примером этого может служить внедрение автоматических производственных линий, систем автоматического контроля, регулирования и управления производственным процессом.
Темой настоящего дипломного проекта является разработка системы автоматического контроля и регулирования производства спирта на миниспиртзаводе, технологическая схема которого аналогична проекту миниспиртзавода производительностью 63 дал в сутки из крахмалсодержащего сырья (зерна) на промплощадке цеха товаров народного потребления АО "БРАЗ".
Разработка и внедрение системы автоматического контроля и регулирования имеет своей целью повышение качества производственного процесса и снижение издержек производства, т.е. конечным результатом внедрения системы в работу должно явиться увеличение прибыльности автоматизируемого производства.
В дипломном проекте проводится разработка структуры системы автоматического регулирования и контроля производства спирта, выбор и настройка необходимого для реализации проекта технического оборудования. Ввиду малых объемов производимой продукции, относительной простоты технологической схемы по сравнению с традиционными спиртзаводами, автоматизация процесса управления не предусматривается.
1. Технологический процесс производства спирта на миниспиртзаводе
1.1 Теоретические основы процесса
Этиловый спирт - бесцветная, легко подвижная жидкость со жгучим вкусом и характерным запахом, температура плавления - 114.15 °С, температура кипения 78.39 °С, плотность при 15 °С - 793.56 кг/м3.
Спирт питьевой может быть получен только при брожении крахмалсодержащего сырья зерновых культур или картофеля.
Таблица 1.1 - Среднее содержание крахмала и выход этилового спирта из 1 т. сырья
Материал Среднее содержание, % Выход безводного этилового спирта, кг
Картофель 18,5 93-117
Овес 36,0 185-217
Ячмень 46,0 256-282
Просо 48,0 255-299
Рожь 49 265-303
Пшеница 50 265-310
Кукуруза 57 300-361
Теоретический выход этилового спирта определяется из уравнения реакции спиртового брожения: C6H12O6 ® 2C2H5OH 2CO2, и составляет 511 кг на 1 т. условного крахмала, или 644 литра абсолютно безвредного спирта. Практический выход этилового спирта на 1 т. условного крахмала составляет, как правило, 91.5% от теоретически возможного. Полисахариды крахмала состоят из амилозы и амилопектина со средней степенью полимеризации 200-6000 единиц остатков Д-глюкозы и мальтозы. В силу этого процесс получения этилового спирта состоит из следующих стадий: 1). Разрушение крахмала и его превращение в моносахара: глюкозу и мальтозу;
2). Сбраживание сахаров с образованием раствора этилового спирта в воде;
3). Укрепление и очистка этилового спирта;
Спирт пищевой ректифицированный должен изготавливаться из пищевого (крахмал и сахаросодержащего) сырья и по своим органолептическим и физико-химическим показателям соответствовать требованиям ГОСТА 5962-67.
Таблица 1.2 - Физико-химический состав спирта этилового, ректифицированного из пищевого сырья
Показатель Норма Единица измерения
Содержание этилового спирта не менее 96,2 % об
Содержание альдегидов в безводном спирте, не более 4 мг/л
Содержание сивушных масел, не более 4 мг/л
Содержание кислот в пересчете на уксусную, не более 15 мг/л
Вывод
Для выполнения поставленной в дипломном проекте задачи создания системы автоматического контроля и регулирования производства спирта на мини-спирт заводе были разработаны схемы: 1).Схема функциональная автоматизации производственного процесса.
2).Структурная схема системы автоматического контроля и регулирования.
3). Структурная схема алгоритма контроля для Ремиконта Р-130 логической модели.
4) Структурная схема алгоритма регулирования для Ремиконта Р-130 регулирующей модели.
5). Схема регулирования температуры электрическая принципиальная.
6). Чертеж общего вида. Щит диспетчера. Панель №1.
7). Таблица технико-экономических показателей внедрения системы автоматического контроля и регулирования.
Пояснительная записка состоит из следующих разделов : - описание технологического процесса производства спирта на мини-спирт заводе;
- постановка задачи контроля и регулирования параметров технологического процесса;
- выбор технического обеспечения;
- выбранные технические средства и их роль в структуре системы автоматического контроля и регулирования;
- программное обеспечение;
- экономическое обоснование;
- охрана окружающей среды;
- охрана труда и техника безопасности.
Результатом проведения дипломного проектирования явилась разработка системы автоматического контроля и регулирования производства спирта на мини-спирт заводе. Проведено техническое и экономическое обоснование проекта, на основании которого был сделан вывод об экономической эффективности внедрения спроектированной системы и рассчитаны прирост прибыли и срок окупаемости капитальных вложений, необходимых для установки системы на производстве.
Также в дипломном проекте были рассмотрены вопросы охраны труда и охраны окружающей среды применительно к рассматриваемому производству и внедрению на нем спроектированной автоматической системы.
Список литературы
1. Проектирование систем автоматизации технологических процессов (справочное пособие). / Клюев А.С., Глазов Б.В., Дубровский А.Х. - Москва, 1990.
2. Проектирование систем автоматизации производственных процессов (справочное пособие по содержанию и оформлению чертежей). / Емельянов А.И., Капник О.В. - Москва, 1989.
3. Элементы и устройства автоматики. / Бабиков М.А., Косинский А.В. - Москва, 1985.
4. Устройство электрической части систем автоматизации. / Дубровский А.Х. - Москва, 1984.
5. Микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130 (архитектура, функциональные возможности, решение задач автоматического регулирования и логико-программного управления). - Москва, 1990.
6. Приборы для измерения и регулирования температуры /ИНФОРМПРИБОР - Москва, 1990.
7. Приборы для измерения и регулирования давления, перепада давления и разрежения /ИНФОРМПРИБОР - Москва, 1990.
8. Экономические вопросы дипломного проектирования. Методические указания для дипломного проектирования. - Ленинград, 1990.
9. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов (методические указания по дипломному проектированию для студентов общетехнических специальностей всех норм обучения) / Составитель: Малкин В.П.
10. Охрана окружающей среды: Учебное пособие для вузов /Белов С.В., Барбинов Ф.А., Козьяков А.Ф. - Москва, 1983.