Лабораторная работа №7. Тема: Эксплуатация и ремонт бродильной установки БА-1

1. Цель работы. Целью работы является расширение и углубление теоретических знаний по устройству, эксплуатации и ремонту бродильной установки БА-1, применяемой в винодельческой промышленности.

2. Задачи работы. В задачу данной работы входит более подробное знакомство с конструктивными особенностями бродильной установки БА-1. Анализ неполадок, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации этих установок и разработка способов их устранения. Кроме того, в ходе выполнения данной работы необходимо разработать целый ряд мероприятий по охране труда при выполнении ремонтно-наладочных работ.

З. Общие сведения о бродильной установке БА-1. В настоящее время на винодельческих предприятиях применяются два вида бродильных установок. Это установки для приготовления вин по белому и красному способу. В частности для

приготовления вин по белому способу используется бродильная установка БА-1 схема устройства которой показана на рис.7.1.

Рис.7.1. Схема устройства бродильной установки БА-1.

Установка БА-1 предназначена для получения белых сухих виноматериалов отъемно - доливным способом. В ее состав входят: насос-1 для сусла, шесть вертикальных металлических резервуаров-2 вместимостью по 2000 дал с коническими днищами и оснащенных поплавками реле уровня-4, пять горизонтальных переточных баков-7 вместимостью по 190 дал и приемник виноматериала-5. Каждый из шести вертикальных резервуаров имеет теплообменную рубашку и люк, а также мерное стекло-13

В вертикальные резервуары 2,3,4,5 и 6 из переточных горизонтальных баков-7 опущены переливные трубы для сусла с гидрозатворами-10.

Помимо этого, резервуары соединены с переточными баками трубами подъема сусла -5. Все шесть резервуаров соединены между собой в верхней и нижней (конической) частях трубопроводами. Верхний трубопровод с вентилями-8 служит для выравнивания уровня жидкости во всех резервуарах при работе установки. А нижний, с трехходовыми кранами -17 необходим для заполнения и освобождения резервуаров. Кроме того они соединены трубами-12.

Первый резервуар в отличие от других снабжен поплавковым реле уровня - 4 которое автоматически управляет питанием установки суслом. В этот же резервуар введен трубопровод-3 подачи сусла. Последний резервуар-6 снабжен устройством-14 для выхода виноматериала.

Горизонтальные переточные баки - 7, установленные на вертикальных резервуарах-2, соединены между собой трубами-11, от каждой из которых сделан отвод к вертикальному резервуару. На каждом отводе установлен соленоидный вентиль -9 служащий для выпуска углекислого газа из резервуара в момент перетока жидкости' вентиль -6 предназначен для регулирования выпуска углекислого газа.

4. Монтаж и наладка бродильной установки БА-1. Батареи монтируют на подготовленном бетонном фундаменте в соответствии со специальными строительно-монтажными инструкциями.

При наладке установки перед пуском производят ее проверку. Водяную систему проверяют путем продавливания через нее воды под давлением 0,2 - 0 3 МПа (2 - 3 кгс/см ). Резервуары проверяют путем залива водой до уровня верхних соединительных вентилей. Этот уровень определяется по виномерным стеклам. При этом все люки должны быть закрыты, краны и вентили открыты, а поплавковое реле уровня включено. Вода в установку подается насосом для подачи свежего сусла. Выявленные течи (по возможности без слива воды) следует устранить или слить воду из того резервуара, в котором обнаружена течь, и проверить его заполнением после ремонта.

Для проверки установки под давлением у верхнего конуса на цилиндрической части первого резервуара (в любом месте) надо приварить штуцер и к нему подсоединить шланг от компрессора. Затем создают избыточное давление в установке до начала перелива воды из резервуара в переточные баки, после чего останавливают компрессор и осматривают установку. Выявленные места утечки воздуха устраняют. После этого в установке опять создают избыточное давление до тех пор, пока из труб в переточные баки не начнет переливаться вода. Начало перелива из всех шести труб обязательно должно быть одновременным. При не одновременности слива соответствующие трубы следует укоротить или надставить. После этого снова следует включить компрессор и проверить работ) предохранительного устройства в электромагнитных клапанах. Такая проверка производится перед каждым сезоном виноделия независимо от года эксплуатации установки.

После такой проверки резервуары красят снаружи и покрывают защитными материалами изнутри, затем производят санитарную обработку в соответствии с принятыми в винодельческой промышленности правилами.

5. Эксплуатация установки БА-1. Перед началом работы все резервуары установки надо заполнить суслом так, чтоб сахаристость его уменьшалась от первого к последнему в следующих пределах (в %): 17 - (исходное сусло); 12,5 (первый резервуар); 8,5 - (второй резервуар);6,2 - (третий резервуар); 4,5 - (четвертый резервуар); 3,25 - (пятый резервуар); 2,5 - (шестой резервуар).

Пуск установки можно производить двумя способами. По первому способу первый резервуар заполняют суслом и затем в него вводят 200 дал чистой культуры дрожжей. При этом должны быть перекрыты в первом резервуаре нижний трехходовой кран нижнего коллектора и верхний вентиль между первым и вторым резервуарами. Через некоторое время в первом резервуаре начинается брожение. За это время линию подготавливают к заполнению, для чего дополнительно закрывают верхние вентили между третьим-четвертым и пятым-шестым резервуарами, а нижние трехходовые краны коллектора ставят так, чтобы был перепуск жидкости из третьего в четвертый, из пятого в шестой резервуары (первый резервуар остается временно закрытым, чтобы не выпустить бродящее сусло). При таком чередовании закрытых и открытых вентилей и кранов резервуары соединяются по принципу сообщающихся сосудов. Когда содержание остаточного сахара в сусле в первом резервуаре достигнет 12,5%, открывают нижний трехходовой кран, соединяя первый резервуар со вторым, и бродящее сусло начинает перетекать во второй резервуар, пока уровни не сравняются. После этого включают насос подачи свежего сусла, который заполняет первый и второй резервуары через нижний коллектор. Заполнение происходит до тех пор, пока недоброд не начнет переливаться через верхний вентиль в третий резервуар. После этого подачу сусла прекращают и опять дают ему разбродиться. С течением времени, когда сахаристость сусла в первом резервуаре достигнет 12,5%, вновь проводят подкачку, но уже меньшими порциями, из расчета средней производительности установки 7000 дал/сут, т. е. каждый час не более 250- 300 дал (желательно через каждые 20 мин по 100 дал). Так как резервуары соединены по принципу сообщающихся сосудов, то недоброд будет заполнять последовательно все резервуары. Процесс заполнения установки таким способом длится немногим более 60 ч.

По второму способу (дробному) в первый резервуар подают свежее сусло и дрожжи. Когда содержание остаточного сахара в бродящем сусле достигнет 12,6% недоброд из первого резервуара через нижний коллектор переливают в последний - шестой. В первый опять добавляют свежее сусло и сбраживают его до содержания остаточного сахара 12,5%, после чего половину содержимого переливают в пятый резервуар и таким образом ведут долив первого и перелив половины во все резервуары, начиная с крайнего. Затем операции повторяют, заполняя последний резервуар и одновременно доливая в первый свежее сусло. Суслу в первом резервуаре дают разбродиться, после чего заливают полностью пятый, потом четвертый и так далее, пока вся установка не будет заполнена. При таком способе заполнения содержание остаточного сахара в сусле во всех резервуарах должно быть в пределах требуемой нормы.

После заполнения резервуаров тем или иным способом начинается период установившегося режима и установка может работать автоматически. Обслуживание установки во время ее автоматической работы, в основном, сводится к наблюдению за температурой, четкостью чередования циклов, к своевременному отбору проб на анализы, ведению рабочего журнала, периодическому контролю, выходящего виноматериала на содержание остаточного сахара, своевременной откачке виноматериала, контролю за количеством сусла, отстоянного в чанах, питающих установку и устранению простейших неисправностей, возникающих в процессе работы.

Правильно и своевременно регулируя подачу холодной или горячей воды, т. е. подогрев или охлаждение свежего сусла, можно добиться нормальной температуры бродящего сусла в пределах 20 - 25 С.

Циклы должны строго чередоваться по времени с отклонением в 1 - 2 мин при постоянной температуре бродящего сусла. Работающий у бродильной установки рабочий обязан через каждые 4ч простейшим методом определять содержание остаточного сахара в выходящем виноматериале. При наличии более 3% сахара с помощью ручного регулятора выпуска С02 удлиняют время цикла. При понижении содержания остаточного сахара до 1,5% производительность установки повышают таким же путем.

В процессе брожения обслуживающий персонал должен следить за наполнением резервуара-сборника виноматериалом и периодически вести его откачку, согласовывая ее с наличием свободных цистерн и временем их заполнения.

В связи с тем, что установка является автоматической и непрерывно действующей, то для ее питания должно быть достаточное количество свежего сусла Перерыв в подаче ведет к нарушению общего режима работы, что может привести к полному прекращению циклов или к полному выбраживанию сусла в последних резервуарах.

При остановке бродильной установки постепенно снижают ее производительность (в зависимости от наличия свежего сусла) до тех пор, пока количество углекислого газа, выделяющееся из бродящего сусла, не окажется недостаточным для выдавливания недоброда в переточные баки. В этот момент установка выводится из автоматического режима работы путем полного открытия вентиля ручного регулятора выпуска С02 и отключения подачи электроэнергии.

Готовый виноматериал выпускают через нижний коллектор и трехходовые краны, начиная с шестого резервуара. Из тех резервуаров, содержание остаточного сахара в которых больше нормы, виноматериал откачивают позже.

6. Возможные неполадки в работе установки БА-1. В процессе эксплуатации данной бродильной установки могут возникнуть некоторые неполадки в ее работе, основными из которых являются следующие:

• подтекание сусла через нижний моечный люк;

• повышенное давление газа в переточном бачке;

• не выравнивается уровень сусла во всех резервуарах;

• при включенном вентиле подогрева резервуара, подъема температуры не наблюдается;

• не работает система охлаждения резервуаров;

• насос для подачи сусла не обеспечивает заданной производительности;

• поплавковое реле не регистрирует уровень сусла в резервуаре;

• при включении электропитания насоса он не работает.

7. Задание по выполнению работы. Сделать анализ отмеченных в п.6 неполадок в работе бродильной установки и предложить способы их устранения. Результаты анализа и предлагаемые способы устранения неисправностей оформить в виде ремонтно-диагностической ведомости по форме представленной в таблице 7.1.

Таблица 7.1. Ремонтно-диагностическая ведомость установки БА-1.

№ п/п	Характер (вид) неполадки	Узел, агрегат	Возможная причина	Предлагаемый способ устранения неполадки

Во второй части задания разработать мероприятия по безопасным приемам работы на бродильной установке БА-1 как в процессе ее эксплуатации, так и при техническом обслуживании после ее работы.