СОДЕРЖАНИЕ
Аннотация
Введение
1. Инженерно-экономическое обоснование
1.1 Анализ структуры предприятия и ассортимента выпускаемой продукции
1.1.1 Общие сведения о предприятии и его структура
1.1.2 Ассортимент выпускаемой продукции
1.2 Характеристика готовой продукции, сырья и вспомогательных материалов
1.2.1 Характеристика сырья
1.2.2 Характеристика готовой продукции
1.2.3. Характеристика вспомогательных материалов
1.3 Обоснование реконструкции
2. Технологическая часть
2.1Современное состояние технологии столовых белых вин
2.2 Существующая технология на предприятии
2.3 Усовершенствование технологического процесса
2.4 Подбор технологического оборудования
2.4.1 Переработка винограда
2.4.2 Производство выдержанных виноматериалов и розлив вина
2.5 Аппаратурно - технологическая схема
2.6 Продуктовые расчёты
2.6.1 Расчет основных продуктов
2.6.2 Расчет вспомогательных материалов
2.7 Организация ТХМК после реконструкции
3. Инженерно-технологические расчёты
3.1 Расчет технологического оборудования
3.2 Энергетические расчёты
3.3 Расчёт воды, пара и тепловые расчёты
4. Компоновка производственного цеха
4.1 Планировка и размещение технологического оборудования
4.2 Разрезы продольные и поперечные
5. Мероприятия по охране труда
5.1 Организация охраны труда на предприятии
5.2 Состояние и анализ охраны труда в АПК «Виноградный»
5.3 Инструкция по охране труда при сульфитации вин
6. Охрана окружающей среды
6.1 Охрана атмосферы
6.2 Охрана сточных вод
6.3 Переработка и утилизация продуктов виноделия
7. Анализ финансовой эффективности проекта
Выводы
Список использованной литературы
АННОТАЦИЯ
Cуть дипломного проекта заключается в реконструкции подсобных помещений винзавода АПК «Виноградный» под обработку, выдержку и розлив столового белого сухого выдержанного вина.
Дипломный проект состоит из графической части и пояснительной записки.
Графическая часть представляет собой чертежи, выполненные на 6 листах формата А1.
Пояснительная записка включает в себя следующие разделы: технико-экономическое обоснование проекта, технологическую часть, инженерную часть, раздел автоматизации технологического процесса, строительную часть, раздел охраны труда и окружающей среды, анализ экономической эффективности проекта.
В технико-экономическом обосновании освещаются условия и предпосылки на предприятии, представляющие собой базу для реализации проекта.
Технологическая часть включает в себя продуктовые расчеты основного сырья и вспомогательных материалов, схему технохимического контроля производства, а также расчеты расхода потребляемой электроэнергии, холода, воды и стоков.
В инженерной части представлен подбор и расчет технологического оборудования, емкостей и описание аппаратурно-технологических схем производственного процесса.
Строительная часть описывает конструктивно-строительные решения, принятые при проектировании цеха.
В разделе охраны труда и окружающей среды учтены основные вопросы и проблемы безопасности условий работы на производстве, а также описана экологическая ситуация на предприятии, определены классы опасности основных загрязняющих веществ и мероприятия по защите окружающей среды от загрязнений.
Анализ экономической эффективности является заключительным разделом проекта и содержит экономические выводы по эффективной реализации проекта.
THE SUMMARY
The degree project will consist of a graphic part and an explanatory note. The graphic part represents the drawings executed on 8 sheets of format А1. The explanatory note includes the following sections: the feasibility report on the project, a technological part, an engineering part, section of automation of technological process, a building part, section of a labour safety and an environment, the analysis of economic efficiency of the project.
In the feasibility report conditions and preconditions at the enterprise, representing base for realization of the project are shined.
The technological part includes grocery calculations of the basic raw material and auxiliary materials, the circuit технохимическогоthe control of manufacture, and also calculations of the charge of the consumed electric power, a cold, water and drains.
In an engineering part selection and calculation of the process equipment and capacities and the description of the hardware - technological circuit of production is submitted.
In section of automation of technological process the description of the circuit of automation of those stages of technological process which demand it is given, selection of means of automation is made.
The building part describes the constructive - building decisions accepted at designing of shop.
In section of a labour safety and an environment the basic questions and problems of safety of operating conditions on manufacture are taken into account{discounted}, and also the ecological situation at the enterprise is described, classes of danger of the basic polluting substances and actions on protection of an environment against pollution are determined.
The analysis of economic efficiency is final section of the project and contains economic conclusions on realization of the project.
КАБИНЕТ МИНИСТРОВ УКРАИНЫ ЮЖНЫЙ ФИЛИАЛ
«КРЫМСКИЙ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
НАЦИОНАЛЬНОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА
Технологический факультет
Кафедра виноделия и технологии бродильных производств
Утверждаю:
Зав каф., профессор
Шольц-Куликов Е.П.
«_____» ____________ 2006 г.
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Проект реконструкции цеха винзавода АПК «Виноградный» по приготовлению столового белого выдержанного вина
ТВДП 26.0000.000 ПЗ
Студент группы ТБП 51-1
Озерова Ю.В.
Руководитель проекта: к.т.н., Бабакина Э.Л.
КОНСУЛЬТАНТЫ:
по экономике, доцент Воронин А.Е.
по автоматизации, доцент Лучинкин А.А.
по строительной части, ст.пр. Манюхин В.Н.
по охране труда, доцент Кирдань Е.Н.
по разделу экологическая оценка, профессор Титков А.А
Нормоконтроль, доцент Лучинкин А.А.
Симферополь-2006
ВВЕДЕНИЕ
Исследование современного состояния рынка винодельческой продукции Украины свидетельствует о значительном увеличении ассортимента отечественных вин. Это касается и марочных, и ординарных вин. Но поскольку традиционно марочные вина по объемам на порядок уступали ординарным, эта тенденция сохраняется. В Европе, как известно, основная часть продукции выдерживается в дубовой таре, в нашей стране бочка всегда была и пока остается в большом дефиците.
В то же время украинский потребитель, способный купить вино, все больше интересуется качественной продукцией. И пока он отдает предпочтение своим, традиционным маркам, наступило время виноделам поработать над улучшением их органолептических свойств за счет кратковременной выдержки в контакте с дубовой клепкой. Такой тип вина не является марочной продукцией, правильней считать его ординарным «выдержанным» вином более высокой ступени качества. Этот тип вин недавно стал появляться на прилавках магазинов, и над его созданием могут поработать виноделы любого предприятия, в том числе, и в АР Крым.
Крым – район с давними виноградарско-винодельческими традициями, развитой транспортной инфраструктурой. Особенности географического положения и значительный прирост населения в курортные сезоны обеспечивают стабильно высокий спрос на крымские вина. К сожалению этот спрос зачастую удовлетворяется потоком фальсифицированных напитков с этикетками прославленных брендов, что приводит к губительному недоверию и снижению спроса или, что еще хуже – к потере оценочных критериев. Препятствием к фальсификации должны быть вина улучшенного качества, сочетающие в себе сортовые особенности с легкими тонами выдержки, узнаваемые, имеющие своих потребителей. Сфальсифицировать такие вина практически невозможно.
Данный дипломный проект предусматривает реконструкцию подсобных помещений винзавода АПК «Виноградный» Симферопольского района с целью производства столового белого сухого выдержанного вина из винограда сорта Алиготе.
Винзавод выпускает обработанные виноматериалы для розлива их на заводах вторичного виноделия. При условии организации участков выдержки, обработки и розлива продукции завод получит завершенный технологический цикл и дополнительные рабочие места.
Для проведения указанных работ нет необходимости строительства новых помещений, поскольку на территории завода достаточно неиспользуемых подсобных цехов. Кроме того предприятие располагает достаточным количеством дубовой тары для выдержки виноматериалов.
Все это свидетельствует о реальной возможности организации на винзаводе производства столового выдержанного вина.
1.
Инженерно-экономическое обоснование
1.1
Анализ структуры предприятия и ассортимента выпускаемой продукции
1.1.1 Общие сведения о предприятии и его структура
Агропромышленный комбинат «Виноградный» расположен в юго-западной части Крымского полуострова, на 25-ом км шоссе Симферополь – Николаевка, в 10 км от морского побережья. В составе Комбината три населенных пункта, центральной усадьбой является село Кольчугино, где расположен винзавод.
Промышленные виноградники хозяйства были заложены с 1956 по 1963 годы на площади 3 тыс.га, одновременно велось строительство самого крупного в стране завода первичного виноделия мощностью переработки 30 тыс.га в сезон. Завод был оснащен передовой отечественной техникой с автоматизацией основной части технологических процессов. Многие десятилетия на заводе испытывались последние технологические достижения отрасли, новые сорта и оборудование.
Завод имеет 12 линий переработки сырья, мощности для работы с мезгой и суслом в любом технологическом направлении, два цеха по обработке и хранению виноматериалов общей вместимостью 2 млн. дал, цех дистилляции с двумя колоннами для выкурки спирта коньячного и сырца, цех выдержки коньячных спиртов в бочках. Предприятие располагает резервом дубовых бочек.
На заводе имеются следующие вспомогательные участки: механические мастерские, холодильная компрессорная, котельная, спиртохранилище, две весовые для взвешивания грузов, гаражи, трансформаторная подстанция, склад материалов.
Отгрузка произведенной продукции проводится авто- и железнодорожным транспортом. Железнодорожная станция хозяйства «Битумная» находится в г.Симферополе, в 27-ми км от завода.
Снабжение завода паром производится от котельной, в которой установлены 2 котла марки ДКВР-6 и один котел марки ДКВР-4,5 с общей производительностью 16,5 т/ч пара.
Водоснабжение происходит из 2-х общехозяйственных артезианских скважин, что полностью обеспечивает потребности предприятия.
Электроэнергией завод снабжается от двух закрытых трансформаторных подстанций – 3ТП-204 ( 2 трансформатора мощностью по 315 кВт).
Очистные сооружения для сброса промышленных сточных вод – централизованные, состоят из механической и биологической очистки
1.1.2 Ассортимент выпускаемой продукции
Ассортимент выпускаемой продукции насчитывает до 25 наименований, а именно: шампанские и коньячные виноматериалы, группа столовых сортовых и сухих купажных обработанных виноматериалов, крепкие, в том числе типажные (портвейны, мадера, херес), десертные белые и красные, и представлен в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Ассортимент выпускаемой продукции
| Наименование виноматериалов | 2002 год, тыс. дал | 2003 год тыс. дал |
| 1 | 2 | 3 |
| Виноматериалы виноградные,всего | 457,3 | 584,4 |
| -шампанские и игристые | 26,5 | 301,6 |
| -столовые сухие, в том числе: | 23,3 | 20,8 |
| каламита | 2,6 | - |
| алиготе | 3,1 | - |
| столовое белое | - | 4,8 |
| каберне Кольчугино | 5,8 | - |
| саперави | 9,5 | 9,2 |
| столовое красное | 2,3 | 6,8 |
| -креплёные ординарные, в том числе: | 407,5 | 262,0 |
| портвейн кр. бел. Булганак | 4,4 | 1,1 |
| портвейн кр. бел. Таврида | 20,2 | 46,8 |
| мадера Таврида | 12,6 | 2,6 |
| херес Украинский | 13,7 | - |
| славянское бел., кр., роз | 269,0 | 170,2 |
| приморское розовое | 75,0 | 26,6 |
| кагор Булганак | 2,6 | 5,4 |
| солнце в бокале | 5,7 | 7,8 |
| южная провинция | 4,3 | 1,5 |
Данные таблицы свидетельствуют о том, что столовые виноматериалы выпускаются в весьма ограниченных количествах, около или чуть больше 5 % от общего выпуска. Резко увеличился выпуск шампанских и игристых виноматериалов: с 5 % в 2002 году до почти 60 % в 2003 году. По-прежнему в подавляющих количествах выпускаются крепленые ординарные виноматериалы. Предлагаемый нашим проектом розлив продукции должен изменить общую тенденцию производства в сторону выпуска готовых столовых вин улучшенного качества.
1.2 Характеристика готовой продукции, сырья и вспомогательных материалов
1.2.1 Характеристика сырья
Для переработки на виноматериалы используется исключительно собственный виноград.
Климат местности умеренно-мягкий, рельеф смешанный, равнинно-холмистый. Почвы разнообразные: черноземы, суглинки, меловые.
Общая площадь сельхозугодий предприятия – 5402 га, под виноградниками занято 2137 га, в том числе под техническими сортами – 1551 га.
Валовый сбор технических сортов винограда составляет в среднем 8 – 10 тыс.тонн, в неблагоприятные годы – 5-6 тыс.тонн.
АПК «Виноградный» располагает собственной мощной сырьевой базой, приведенной в таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Ассортимент технических сортов винограда АПК
№ п/п |
Наименование сорта | Площадь, га | Урожайность, ц/га | Количество, тонн |
| 1. | Алиготе | 210 | 50 | 1050 |
| 2. | Ркацители | 660 | 52 | 3430 |
| 3. | Пино фран | 60 | 53 | 218 |
| 4. | Мускат Оттонель | 80 | 48 | 384 |
| 5. | Шардоне | 60 | 41 | 246 |
| 6. | Кокур | 60 | 50 | 300 |
| 7. | Совиньон зеленый | 60 | 45 | 270 |
| 8. | Каберне-Совиньон | 60 | 45 | 270 |
| 9. | Саперави | 100 | 50 | 500 |
| 10. | Мерло | 70 | 60 | 420 |
| 11. | Одесский черный | 101 | 65 | 657 |
| 12. | Матраса | 30 | 45 | 125 |
| Итого: | 1551 | 7982 |
Данные таблицы 1.2 свидетельствуют о том, что 1050 тонн или 13 % от общего количества винограда составляет сорт Алиготе, являющийся хорошим сырьем для приготовления сортовых столовых выдержанных вин. Из оставшихся сортов можно было бы использовать Совиньон зеленый, но этот сорт достаточно неадекватно ведет себя при хранении и склонен к окислению. Сорта винограда Пино фран, Мускат Оттонель, Ркацители и Шардоне полностью задействованы в приготовлении определенных видов продукции и не могут быть использованы в нашем проекте. Кокур традиционно используется на заводе в производстве типажных крепких вин, и навряд ли сравнится с Кокуром Нижнегорским.
Следовательно, в проекте рассматривается использование сорта винограда Алиготе.
Характеристика сорта с направлением его использования представлена в таблице 1.3.
Таблица 1.3 – Характеристика сорта винограда Алиготе
| Название сорта | Период созревания | Кондиции зрелого в-да | Направление использования | |
| Сах.,г/дм 3
|
Тит.к.,г/дм3
|
|||
| Алиготе | Ранний | 160-210 | 6 – 9 | шампанские, столовые и коньячные виноматериалы |
Алиготе
– французский технический сорт винограда раннего периода созревания. Относится к западноевропейской эколого-географической группе сортов. Распространен во многих странах, культивирующих виноград, в том числе, в странах СНГ.
Листья средние, округлые, слаборассеченные, темно-зеленые, сверху блестящие, гладкие, снизу частично опушенные.
Гроздья средние, цилиндрические и цилиндро-конические, плотные или очень плотные. Ягоды средние, округлые, зеленовато-белые с золотисто-желтым оттенком, покрыты мелкими коричневыми точками. Кожица тонкая, упругая. Мякоть сочная, вкус освежающий.
Урожайность при надлежащем уходе 100 – 120 ц/га. Устойчивость к болезням повышенная, к морозам – средняя. К засухе чувствителен.
1.2.2 Характеристика готовой продукции
Столовое сортовое выдержанное сухое вино «Алиготе» должно иметь следующую органолептическую характеристику и физико-химические показатели.
Таблица 1.4 – Органолептическая характеристика вина
| Показатели | Характеристика |
| Цвет | От светло-соломенного до умеренно-золотистого |
| Аромат | Цветочный, сортовой |
| Вкус | Освежающий, гармоничный |
Таблица 1.5 – Физико-химические характеристики вина
| Показатели | Норма |
| Объемная доля этилового спирта, % | 10,0 – 13,0 |
| Массовая концентрация сахаров, г/100 см3
, не более |
0,3 |
| Массовая концентрация титруемых кислот, г/дм3
|
5,0 – 7,0 |
1.
2.3
Характеристика вспомогательных материалов
Для производства готового вина могут потребоваться различные вспомогательные материалы, а именно: диоксид серы, бентонит, желатин пищевой, препарат «Метагум», фильтрующие, моющие, фасовочные и укупорочные материалы. Данные по вспомогательным материалам сведены в таблице 1.6.
Таблица 1.6 – Характеристика вспомогательных материалов
| Наименование | Внешняя характеристика | Назначение | НД | |
| 1 | .Диоксид серы | Бесцветная жидкость с резким раздражающим запахом | Используется в винах как антиоксидант, антиокислитель и для санобработки поверхностей | ГОСТ 2918-79 |
| 2 | Бентонит | Мелкая крупка или порошок зеленовато-серого цвета | Для осветления и стабилизации сусла и виноматериалов | ОСТ 18-49-71 |
| 3 | Диатомит | Белый порошок с сероватым или розоватым оттенком | Для фильтрации виноматериалов до прозрачности |
ТУ-482-82 |
| 4 | Желатин пищевой | Пластинки или крупинки светло-желтого цвета | Для осветления и стабилизации вин | ГОСТ 11293 |
| 5 | Препарат «Метагум» | Гомогенный препа- рат, смесь метавин- ной кислоты и гуммиарабика | Для стабиллизации против кристаллических помутнений | Допущен МОЗ Украины |
| 6 | Картон фильтровальный - | Картон без трещин, запаха, складок, разрывов | Для фильтрации вин | ГОСТ 12290 |
| 7 | Сода кальцинированная | Порошок белого цвета (мелкокрис- таллический) | Мойка емкостей и оборудования | ГОСТ 5100 |
| 8 | Известь хлорная | Гигроскопичный зернистый белый порошок | Дезинфекция оборудования, помещений | ГОСТ 1692 |
Приведенные данные свидетельствуют о возможности производства на винзаводе практически всего ассортимента тихих вин, в т.ч. и выдержанных столовых сортовых. Для создания конкурентоспособной продукции необходимо выработать четкую маркетинговую стратегию, в которую входят качество, стабильность, устойчивые объемы, демократические цены, реклама и имидж предприятия.
1.3 Обоснование реконструкции
В Крыму рынок сухих белых вин создается как известными производителя- ми, так и новыми фирмами. Чтобы заявить о себе и быть конкурентоспособ- ным, предприятие должно выработать четкую маркетинговую стратегию. Приемы стратегии известны: качество, устойчивые объемы, демократические цены, реклама, высокий имидж марки.
Сегментация рынка
Целью проекта является производство белого выдержанного сухого вина с дальнейшей его реализацией на рынке Крыма в курортный сезон.
Для определения планируемого объема выпуска необходимо определить объем целевого рынка:
- принимаем, что взрослое население Крыма составляет 1,5 млн. человек. В курортный сезон в Крым приезжают еще 4,5 млн. человек:
У1
= 6000 000 человек
- объем потребления вина приблизительно равен 1,2 бутылки на человека за сезон: У2
= 6000 000 * 1,2 = 7200 000 = 540 000 дал
- потребление сухого белого вина в Крыму составляет около 50 % всего объема вина (по маркетинговым исследованиям), следовательно:
У3
= 540 000 * 0,5 = 270 000 дал
Для сравнения примем два близких по показателям предприятия: ЗАО «Бахус» и ЗАО «Изумрудный», выпускающих продукцию такого же класса.
Таблица 1.7 – Основные показатели конкурентоспособности
| Показатели кон- курентоспособности | АПК «Виноград- ный» | ЗАО «Бахус» | ЗАО «Изумрудный» |
| 1. Цена, грн/дал | 19,6 | 30,0 | 25,0 |
| 2. Престиж ТМ | 3 | 10 | 7 |
| 3. Соответствие типу вина | 10 | 10 | 8 |
| 4.Дизайн этикетки | 8 | 9 | 9 |
Оценки по показателям 2 – 4 приводятся в относительных величинах по 10-ти бальной шкале.
Алгоритм расчета конкурентоспособности
- Отмечаем важность показателей методом экспертных оценок;
- вводим «идеальный» вариант – не существующий вариант продукта с наилучшими показателями (минимальной ценой и другими максимальными показателями;
- рассчитываем для всех конкурентов относительные показатели качества:
- для минимизуемых показателей Пмин
= Пид
/ Пбаз
где Пид
– показатель идеального варианта,
Пбаз
– базовый показатель
- для максимизуемых показателей Пмакс
= Пбаз
/ Пид
Рассчитываем показатели и вносим результаты в таблицу 1.8.
Таблица 1.8 – Показатели качества по предприятиям
| Показатели конкуренто- способности | Оценка показателя | Идеальный вариант | АПК «Ви- ноградный» | ЗАО «Бахус» | ЗАО «Изумр». |
| 1.Цена,грн/дал | 0,5 | 19,6 | 1,0 0,5 | 0,35 0,17 | 0,7 0,35 |
| 2.Престиж ТМ | 0,3 | 10 | 0,3 0,09 | 1 0,3 | 0,7 0,21 |
| 3.Соответствие типу вина | 0,05 | 10 | 1 0,05 | 1 0,05 | 0,8 0,04 |
| 4.Дизайн этикетки | 0,15 | 10 | 0,8 0,12 | 0,9 0,13 | 0,9 0,13 |
| Средневзвешен- ные показатели | 0,76 | 0,65 | 0,73 |
Используя средневзвешенные показатели качества, определяем часть рынка, которую может занять продукция АПК «Виноградный»:
Х = 21,17 %
Целевой объем рынка составляет: Уцел
= (У3
* Х ) / 100 = 270000 * 0,2117 = 58590 дал
В результате проведенных расчетов можно сделать вывод, что винзавод АПК «Виноградный» может производить и реализовать в курортный сезон в Крыму не более 58,6 тыс. дал искомой продукции.
Таким образом выбранная нами мощность по производству столовых сухих выдержанных вин в количестве 10,5 тыс. дал (150 000 бут / год) реальна и имеет тенденцию к увеличению до 58,6 тыс. дал.
2.
Технологическая часть
2.1.
Современное состояние технологии столовых белых вин
Столовые сухие белые вина – это вина, получаемые в результате полного сбраживания сахаров сусла. При приготовлении сухих вин не разрешается введение в сусло при брожении или в вино каких-либо посторонних веществ, кроме требуемых технологией производства и разрешенных законом. Поэтому эти вина считаются натуральными. Они также подразделяются на сортовые (не менее 85 % одного сорта винограда) и купажные (из смеси сортов).
По качеству эти вина подразделяются на ординарные, марочные и коллекционные. В новый стандарт на производство тихих вин введена категория ординарных выдержанных вин улучшенного качества, что и является темой данной работы.
Определяющая роль в формировании типичности и качества сухих столовых вин принадлежит технологии. На протяжении всего процесса производства сусло и виноматериалы необходимо предохранять от воздействия кислорода воздуха, для чего при каждой технологической операции в срелу (мезгу, сусло, виноматериалы, вино) вводят диоксид серы. Во избежание интенсификации процессов окисления тяжелые металлы следует удалять из виноматериалов возможно раньше.
Для производства белых сухих столовых виноматериалов используют виноград с массовой концентрацией сахаров не ниже 160 г/дм3
, для производства сортовых и марочных вин – не ниже 170 г/дм3.
при массовой концентрации титруемых кислот 8 –10 г/дм3
.Этим винам свойственна невысокая спиртуозность, средняя экстрактивность и свежесть.
Производство столовых вин осуществляют согласно «Технологической инструкции по производству ординарных белых сухих столовых вин», производство марочных столовых вин – согласно Технологическим инструкциям на каждую марку вина.
Виноград перерабатывается «по - белому» способу на типовых линиях с отделением гребней. Для усиления сортовых особенностей рекомендуется предварительное настаивание сусла на мезге в течение 4-6 часов. Для приготовления вина отбирается сусло-самотек и сусло первой прессовой фракции не больше 60 дал из 1 тонны винограда. Сусло-самотек и сусло первой прессовой фракции смешиваются и сульфитируются из расчета 75-100 мг/дм3
сернистой кислоты и отстаиваются в течение 12-24 часов. Перед отстаиванием рекомендуется охлаждение сусла до температуры 10-12 0
С, а также обработка бентонитом в количестве не более 3 г/дм3
.
Осветленное сусло снимается с осадка и сбраживается на чистой культуре дрожжей. Температура брожения не должна быть выше 22 0
С.
Сброженные и осветленные виноматериалы снимаются с дрожжевого осадка, при необходимости эгализируются, сульфитируются из расчета 25-30 мг/дм3
свободной сернистой кислоты и подаются на хранение в полных долитых емкостях.
Для достижения розливостойкости виноматериалы обрабатываются по одной из технологических схем, определенных пробной оклейкой, и отправляются на хранение или на розлив. Перед розливом виноматериалы обрабатываются холодом против кристаллических или других помутнений, сопровождающих резкое снижение температуры хранения, затем обязательный отдых не менее 10 суток, контрольная фильтрация и розлив.
Особенностью сухих столовых вин является их нестойкость к развитию микробиальных помутнений, что до сих пор является сложнейшей задачей для винопроизводителей. Существует несколько способов стабилизации вин против таких помутнений.
Физическая стабилизация.
Методы основаны на уничтожении посторонней микрофлоры за счет какого-либо физического воздействия, а именно: бутылочная пастеризация, горячий и стерильный розлив.
Бутылочная пастеризация подразумевает кратковременный нагрев вин, разлитых в бутылки, до температуры 60-70 о
С. При этом происходит уничтожение микрофлоры без существенного воздействия на характеристики готовой продукции. К сожалению из-за отсутствия надежного и качественного оборудования этот метод не нашел широкого внедрения.
При горячем розливе виноматериал нагревается до 50-55 о
С, фильтруется при этой температуре и разливается в подогретые бутылки. Несмотря на использование диоксида углерода для снижения контакта вина с кислородом воздуха, этот способ приводит к снижению качества вина за счет интенсификации процессов окисления.
Стерильный розлив является самым совершенным средством достижения стабильности сухих вин, поскольку при его использовании не происходит изменения состава вина. Тем не менее, это наиболее сложный способ. Для его осуществления требуется специальное оборудование. Виноматериалы подвергают двухстадийной фильтрации: на первой стадии – фильтрация через диатомит, задерживающий основную массу микроорганизмов, вторая стадия – фильтрация через специальные обеспложивающие пластины. Одновременно с этим требуется тщательная очистка и обеспложивание напорной емкости и оборудования для розлива.
Химическая стабилизация.
Методы основаны на внесении в вино химических соединений, обладающих бактериостатическим (ингибирующих развитие) или бактерицидным (уничтожающим) свойствами.
Основным стабилизирующим средством с 18 века является диоксид серы, сочетающий в себе как консервирующие, так и антиоксидантные свойства. Однако он обеспечивает стабильность в слишком высоких и опасных для здоровья дозах. Чтобы предохранить вино от микробиальной порчи необходимо сочетать применение диоксида серы с физическими методами стабилизации.
2.2 Существующая технология на предприятии
В настоящее время на предприятии не осуществляется розлив вин. Кроме этого не производится выдержка виноматериалов в бочкотаре. В ассортименте завода – приготовление обработанных виноматериалов, в том числе сортовых столовых белых.
Технология получения обработанных столовых виноматериалов не отличается от описанной выше. Виноград перерабатывается с использованием валковых дробилок ВДГ-20, мезга сульфитируется дозами 75-100 мг/дм3
и подается на стекатель для суслоотделения. Для производства виноматериалов используются сусло-самотек и сусло 1 давления в количестве не больше 60 дал/т.
Сусло охлаждается до температуры 10-12 о
С и отстаивается в течение 16-18 часов. Затем снимается с гущевых осадков и подается на регулируемое брожение при температуре 15-18 0
С в установку ВБУ-4Н. Для сбраживания сахаров сусла используется чистая культура дрожжей (ЧКД) расы 47-К в количестве 2-3 % от объема среды. При содержании сахаров 2-3 г/100 см3
виноматериалы выкачиваются на дображивание и осветление. Дальнейшая технология не отличается от общепринятой.
2.3 Усовершенствование технологического процесса
Перед нами стоит задача внести в технологию ординарного вина элементы технологии марочных вин, т.е. кратковременную выдержку в контакте с древесиной дуба, что должно улучшить органолептические показатели вина, перевести его из категории просто ординарного в категорию «выдержанного ординарного» вина.
Важным является также качество виноматериалов перед выдержкой, обусловленное технической зрелостью винограда и обеспечивающая его вкусовые и ароматические качества, а также приемы технологии, позволяющие этим качествам проявиться. Одним из таких приемов является кратковременное настаивание (до 4-х часов) сульфитированного сусла на мезге.
Для повышения качества вина также очень важен этап его формирования, включающий период от конца брожения до первой переливки, состоящий из сложных биологических и физико-химических процессов (яблочно-молочного брожения, автолиза дрожжей, гидролиза, этерификации, полимеризации, образования и выделения коллоидных и кристаллических осадков, приводящих к самоосветлению ). В результате стимулируются окислительно-восстановительные процессы, что свидетельствует о начале созревания вина.
Созревание вина – этап в процессе его приготовления, включающий период от конца формирования до начала старения, происходящий при доступе кислорода воздуха через поры дубовой клепки, что обеспечивает развитие в вине органолептических качеств и придает ему стабильность против помутнений. Происходят глубокие химические (окислительно-восстановительные процессы, этерификация, распад, конденсация), физические (экстракция, испарение), биохимические (гидролиз), физико-химические (полимеризация, образование и выделение коллоидных и кристаллических осадков) процессы.
Наибольшее значение при созревании имеют окислительно-восстановительные процессы, обусловленные поглощением вином кислорода воздуха, поступающего во время выдержки, а также технологических операций (переливок, фильтраций и др.).
Избыток кислорода может привести к переокисленности, что недопустимо для белого столового вина. Поэтому так важно определиться со сроками выдержки вина.
Известно, что существует проект нормативного документа, устанавливающего полугодовой срок выдержки ординарных вин улучшенного качества в дубовой бочке. Но этот срок установлен для всех типов вин. Для столовых белых вин продолжительность бочковой выдержки желательно сократить во избежание излишней переокисленности и повышенной экстрактивности, огрубляющих вкус и усложняющих стабилизацию вина.
По убеждению практикующих виноделов белые столовые вина улучшают качество уже через три месяца выдержки в бочке.
Одним из важнейших критериев качества марочных вин является величина приведенного экстракта, характеризующая «тело» вина. Для ординарных вин этот показатель не нормируется. Вводя в технологию ординарных вин новый прием с целью повышения их качественных характеристик, необходимо внести в перечень физико-химических показателей значение приведенного экстракта. Для столовых белых ординарных выдержанных вин он должен быть не менее 18 г/дм3
.
Таким образом создание искомого вина включает в себя переработку винограда по известной технологии и после процесса формирования вина его выдержку в течение 3-х месяцев в дубовой таре, затем отдых в эмалированном резервуаре не менее 1 месяца, обработку против коллоидных помутнений, затем обработку против кристаллических помутнений, отдых, контрольную фильтрацию и подачу на розлив.
Отдых после бочковой выдержки необходим для завершения окислительно-восстановительных реакций, выпадения всех сформировавшихся осадков и приобретения вином относительного равновесия перед обработками против помутнений физико-химического характера.
Обработка проводится желатином в сочетании с бентонитом в дозах, определенных в лабораторных условиях на основании пробных оклеек. Обработка ЖКС не планируется, поскольку за последние 20 лет эта обработка на предприятии не применялась в связи с низкими концентрациями металлов в виноматериалах.
Для стабилизации вина против кристаллических помутнений можно использовать препарат «Metagum» (смесь метавинной кислоты и гуммиарабика) дозой 150 мг/дм3
, что обеспечит длительную стабильность готовой продукции.
После 10-дневного отдыха проводится контрольная фильтрация и вино направляется на розлив. Особенностью сухих столовых вин является их нестойкость к развитию микробиальных помутнений, поэтому обеспечение их биологической стабильности до сих пор является очень сложной задачей для винопроизводителя.
Задачей нашего проекта является обеспечение стабильности столового виноматериала перед розливом. Одним из самых эффективных приемов является обеспложивающая (мембранная) фильтрация, позволяющая практически полностью удалить из вина микрофлору при фильтровании через полимерную мембрану с диаметром пор до 0,5 мкм. Необходимо обеспечить дальнейшую стерильность вина во время розлива.
Технологическая схема производства выдержанного столового сухого белого вина выглядит следующим образом.
Для производства вина используют виноград сорта Алиготе сахаристостью не ниже 180 г/дм3
и кислотностью 8-10 г/дм3
. От момента сбора винограда до его переработки может пройти не более 4-х часов.
Дробление винограда с гребнеотделением производят на валковой дробилке ВДГ.
С целью обогащения сусла экстрактивными и ароматообразующими веществами мезгу после дробления перекачивают в емкость и настаивают в течение 2-4-х часов. Сульфитация мезги до 75-100 мг/дм3
приводит к более высокому уровню экстракции компонентов мезги и предохраняет сусло от излишнего окисления.
После настаивания мезга направляется в стекатель для отбора сусла-самотека. Стекшая мезга подается на прессование. 1-я прессовая фракция и сусло-самотек в количестве не больше 60 дал/т направляются на производство искомого вина. Остальные прессовые фракции – на крепленые ординарные виноматериалы.
Полученное сусло охлаждается в потоке до температуры 10-12 о
С и отстаивают в резервуарах в течение не более 24-х часов.
Осветленное сусло снимают с гущевых осадков и направляют на брожение при температуре 16-19 о
С. Для проведения брожения в сусло вносят 2-4 % ЧКД расы 47-К, отличающуюся полнотой выбраживания сахаров, ингибирующей дикую микрофлору и обогащающую продукт ароматообразующими компонентами (сложными эфирами).
Брожение осуществляют до содержания остаточных сахаров 2-3 г/дм3
, после чего виноматериалы выкачивают на дображивание. В случае высокой кислотности (более 8 г/дм3
) проводят процесс индуцированного или спонтанного яблочно-молочного брожения (ЯМБ).
После осветления виноматериалы снимают с дрожжей, сульфитируют дозами 30-40 мг/дм3
, ассамблируют и отправляют на хранение с обязательной доливкой.
Затем сформировавшие и отдохнувшие виноматериалы отправляют на выдержку в дубовой таре. Выдержка осуществляется в дубовых бочках вместимостью 60 дал каждая, в наземном помещении при температуре 15-18 о
С, продолжительностью не менее 3-х месяцев.
Во время выдержки проводится одна открытая переливка.
По прошествии 3-х месяцев виноматериалы снимаются с выдержки, сульфитируются дозами 20-30 мг/дм3
и направляются в эмалированные резервуары для отдыха и восстановления окисленных компонентов не менее 1-го месяца.
Затем виноматериалы ассамблируются и направляются на обработку против помутнений физико-химического характера согласно технологической инструкции. Обработка проводится желатином в сочетании с бентонитом в дозах, определенных в лабораторных условиях на основании пробных оклеек. Обработка ЖКС не планируется, поскольку за последние 20 лет эта обработка на предприятии не применялась в связи с низкими концентрациями металлов в виноматериалах.
Для стабилизации вина против кристаллических помутнений используется препарат «Metagum» (смесь метавинной кислоты и гуммиарабика) дозой 150 мг/дм3
, что обеспечит длительную стабильность готовой продукции.
После 10-дневного отдыха проводится контрольная фильтрация и вино направляется на розлив.
Задачей нашего проекта является обеспечение стабильности столового виноматериала перед розливом. Одним из самых эффективных приемов является обеспложивающая (мембранная) фильтрация, позволяющая практически полностью удалить из вина микрофлору при фильтровании через полимерную мембрану с диаметром пор до 0,5 мкм. Необходимо также обеспечить дальнейшую стерильность вина во время розлива.
2.4 Подбор технологического оборудования
2.4.1 Переработка винограда
Сбор винограда осуществляется вручную. Доставка винограда на предприятие осуществляется грузовыми машинами, оснащенными контейнерами типа «лодочка» или БКВ-2,8.
Транспорт с виноградом взвешивают на автомобильных весах. Одновременно производится отбор средней пробы сырья для определения концентрации сахаров и титруемых кислот в винограде. Отбор пробы осуществляют вручную или с использованием стационарного пробоотборника СПВ-1М.
После взвешивания и отбора средней пробы виноград выгружают в приемные бункеры-питатели. Разгрузка осуществляется с помощью талей электрических типа ТЭЗ 512М.
На предприятии используются шнековые бункеры-питатели типа Т1-ВБШ-10-01, основные характеристики которых представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Основные характеристики бункера-питателя Т1-ВБШ-10-01
| Наименование параметра | Значение |
| Производительность, т/час | 20 |
| Тип бункера | Железобетонный |
| Вместимость, м3
, не менее |
6 |
| Потребляемая мощность, квт, не более | 1,80 |
| Привод (тип мотора-редуктора) | МП-32-50-28 |
Для дробления винограда с гребнеотделением используются валковые дробилки-гребнеотделители типа Б2-ВДГ-20.
Валковая дробилка-гребнеотделитель Б2-ВДГ-20 состоит из дробилки, гребнеотделителя, приемника мезги, кожухов и рамы, на которой монтируются все элементы машины.
Таблица 2.2 – Техническая характеристика Б2-ВДГ-20
| Показатели | Значения |
| Производительность, т/ч | 20 |
| Массовая концентрация взвесей в сусле, г/дм3
, не более |
65 |
| Увеличение массовой концентрации фенольных веществ в сусле, г/дм3
, не более |
0,02 |
| Массовая концентрация в мезге нераздавленных ягод, %, не более | 1 |
| Потери продукта с гребнями, %, не более | 0,3 |
| Тип мотора-редуктора | МП32-40-90-ЦУЗ |
| Мощность привода вала, кВт | 3,7 |
| Потребляемая мощность,кВт, не более | 2,90 |
| Занимаемая площадь, м2
, не более |
3,60 |
| Масса, кг | 1200 |
| Коэффициент технического использования, не менее | 0,92 |
Из дробилки мезга попадает в мезгосборником, откуда насосом ПМН-28 перекачивается на кратковременное настаивание.
Агрегат электронасосный поршневой ПМН-28 – горизонтальный, одноцилиндровый, двойного действия, состоит из цилиндра с клапанной коробкой, поршней, клиноременной передачи, индивидуального привода, кривошипно-шатунного механизма с приводным шкивом и устройством для регулирования подачи. Агрегат имеет следующие показатели: подачу по воде -32 (_+10 %) м3
/ч, напор – 25 м, мощность электродвигателя - 5,5 кВт и массу – 580 кг.
При перекачке мезги в нее вводится диоксид серы с помощью сульфитодозирующей установки ВСАУ, состоящей из дозатора и двух сульфитаторов. Диапазон дозировок установки – (25-250) мг/дм3
, масса без баллона – 125 кг.
В качестве настойного резервуара можно использовать любые емкости настойно-бродильного отделения для работы с мезгой, а именно: настойные резервуары из биметалла вместимостью 20 и 100 м3
из биметалла, резервуары установки БРК-3М. Разгрузка резервуаров осуществляется мезгонасосом ПМН-28. Мезга подается на суслоотделение на стекатели.
Отделение сусла от мезги осуществляется на шнековом стекателе непрерывного действия ВССШ-20Д, состоящего из приемного бункера, шнека, дренирующего контура, рамы, привода и площадки обслуживания.
Таблица 2.3 – Характеристики стекателя ВССШ-20Д
| Показатели | Характеристики |
| Производительность, т/ч | 20 |
| Выход сусла, дал/т | 52,5 _+ 2,5 |
| Продолжительность нахождения мезги в стекателе, мин | 12 |
| Мощность электродвигателя,кВт | 1,1 |
| Масса, кг | 1250 |
| Массовая доля взвесей в сусле, % | 7,0 |
Частично обессусленная мезга со стекателя поступает в шнековый пресс непрерывного действия Т1-ВПО-20А, конструкция которого состоит из загрузочного бункера, транспортирующего и прессующего шнеков с разным направлением вращения, гидрорегулятора давления с запорным конусом, поддона для сбора сусла, привода и электрооборудования.
Таблица 2.4 – Характеристики пресса Т1-ВПО-20А
| Показатели | Характеристика |
| Производительность,т/ч | 20 |
| Максимальное удельное давление, МПа | 1,4 |
| Мощность электродвигателя,кВт | 13 |
| Размеры, мм: длина*ширина*высота | 4500/1180/1850 |
| Выход сусла, дал/т | 22,5 _+2,5 |
| Массовая доля взвесей, %, не более | 11,0 |
В целом, кроме настойных резервуаров, вышеперечисленное оборудование представляет собой поточную линию переработки винограда по «белому» способу ВПЛ-20К.
Для производства вина отбирается сусло-самотек и сусло 1-го давления, не более 60 дал/т. Перед отстаиванием сусло охлаждается в потоке до температуры 10-12 о
С в трубчатом теплообменнике марки ВХ2Б и направляется на отстаивание в железобетонные резервуары. Резервуары изготовлены из бетона марки М-150, имеют прямоугольную форму, изнутри покрыты специальным пищевым лаком. Вместимость 1-го резервуара – 25 м3
.
При всех операциях сусло перекачивается центробежными насосами марки ВЦН-10 или ВЦН-20 - консольно-моноблочными, одноступенчатыми, самовсасывающими мехенизмами, состоящими из насоса, всасывающего устройства, рамы с тележкой и электрооборудования. Рабочее колесо насоса – открытого типа.
Брожение сусла осуществляется в установке ВБУ-4Н, состоящей из 14-ти резервуаров вместимостью по 1000 дал, объединенных переливными трубами. В основу работы установки заложен принцип создания перепадов избыточного давления за счет диоксида углерода, способствующего перетеканию сусла из одного резервуара в другой по переливным трубам. Производительность установки для сухих вин – 3000 дал/сутки. Охлаждение бродящего сусла осуществляется «ледяной» водой с температурой 1-2 о
С, которая охлаждается в специальных подземных сборниках и используется по замкнутому циклу.
Для дображивания, осветления и хранения виноматериалов используются металлические эмалированные резервуары различной вместимости марки Сэн.
2.4.2 Производство выдержанных виноматериалов и розлив вина
Выдержка виноматериалов осуществляется в дубовых бочках. Бочки из дуба изготовляются вместимостью 50, 100, 150, 200, 300, 350, 400, 450, 500, 550 и 600 дм3
. Выбор объема бочек для выдержки зависит от многих факторов. Чем меньше вместимость бочки, тем быстрее и глубже проходит окисление вина. Поскольку при выдержке столовых вин глубокого окисления стоит избегать, целесообразней использовать самые большие бочки вместимостью 600 дм3
, тем более, что завод располагает такими бочками в достаточных количествах. Габаритные размеры бочки представлены в таблице 2.5.
Таблица 2.5 – Размеры дубовой бочки
| № бочки | Вместимость, дм3
|
Наружные размеры, мм | Внутренние диаметры, мм | |||
| Высота по отвесу | В пуке | Головной | В пуке | У доньев | ||
| 10 | 600 | 1090 | 1010 | 810 | 950 | 797 |
Бочки укрепляются стальными обручами: 2-мя уторными, 4-мя шейными и 6-ю пуковыми.
Эгализация и оклейка виноматериалов осуществляется в резервуаре из нержавеющей стали, вертикальном, с коническим днищем и мешалкой.
В качестве фильтровальных установок используется пластинчатый фильтр-пресс марки ФКО 20-1К-001. В качестве фильтрующего элемента используется фильтркартон или фильтрсалфетки из бельтинга. Уплотнение пакетов плит производится с помощью ручного зажимного устройства или с помощью гидравлического зажима. Производительность пресса – 900 дал/ч, размеры плит 600 х 600, масса – 2030 кг.
Для контрольной, обеспложивающей фильтрации виноматериалов перед розливом целесообразно использовать мембранный фильтр.
В настоящее время существует множество различных установок и фильтров для мембранной фильтрации, наиболее известным являются установки фирмы PadovanTMCI, модель Nitor.Мембранный фильтр устроен следующим образом. Фильтрующие элементы (мембраны), представляющие из себя множество тонких полипропиленовых пористых трубочек диаметром около 2 мм, помещены в трубчатый корпус фильтра диаметром около 150 мм. Фильтруемая жидкость из накопительной емкости с помощью насоса подается в корпус фильтра и с большой скоростью двигается вдоль мембран. Часть жидкости просачивается сквозь поры внутрь мембран. Чистая отфильтрованная жидкость собирается изо всех мембран и откачивается насосом. Вследствие отсутствия большого перепада давления между внешней и внутренней стороной мембран не происходит их засорения. Насос, откачивающий отфильтрованную жидкость, периодически переключается на несколько секунд в реверсивное направление, создавая гидроудар в мембране. За счет этого твердые частички, осевшие на поверхности мембраны, слетают с нее и увлекаются потоком загрязненной жидкости. Идет самоочистка мембран. Когда концентрация взвесей в жидкости достигнет определенного предела, ее отправляют на фильтрацию обычным способом.
Производительность фильтра зависит от числа корпусов с мембранами. Обычно срок службы мембран составляет 6-7 лет, после чего их меняют. Техническая характеристика фильтров представлена в табл. 2.6.
Таблица 2.6 – Характеристика мембранных фильтров
| Модель Nitor | ТСМЗ | ТСА6 | ТСА9 | ТСА12 | ТСА18 |
| Количество модулей | 3 | 6 | 9 | 12 | 18 |
| Площадь фильтрующей поверхности, м2
|
30 | 60 | 90 | 120 | 180 |
| Производительность для белого сухого вина,дал/ч | 120-180 | 240-360 | 360-540 | 480-720 | 720-1080 |
После обеспложивающей контрольной фильтрации виноматериал по обеспложенным трубопроводам подается в стерильную напорную емкость для розлива в бутылки.
Линия розлива состоит из автомата для разгрузки пустых бутылок ВИА-5Б, бутылкомоечной машины АММ-6, разливочной машины ВР2М-6, укупорочного автомата Б2-ВУК, Бракеражных автоматов типа Б3-ВРК/5, этикетировочного автомата ВЭМ, транспортеров ящичных Б3-ВРШ-6/3 и бутылочных транспортеров Б2-ВТ1А.
Автомат для разгрузки пустых бутылок ВИА-5Б состоит из корпуса, главного привода, бутылочного стола, боковин, каретки, электро- и пневмооборудования, механизма перемещения ящиков, Производительность автомата – до 600 ящиков в час.
Бутылкомоечная машина АММ-6 – отмочно-шприцевальная машина с периодическим движением бутылконосителей. В нижней части корпуса машины имеются две ванны с щелочными растворами. Над ними размещена ванна для сбора щелочи после щелочного шприцевания и ванны для сбора воды после шприцевания горячей и теплой водой. На корпусе смонтированы привод машины, механизмы загрузки и выгрузки бутылок, цепи с бутылконосителями, а также устройства для подогрева раствора в ваннах.
Для розлива используется фасовочная машина Д9-ВР2М-6 производительностью 6 тыс.бут/ч, относящаяся к разливочным машинам барометрического типа и состоящая из чугунной станины и карусели с фасовочными устройствами клапанного типа, Розлив в бутылку осуществляется по объему.
Укупорочная машина Б2-ВУК предназначена для укупоривания бутылок вместимостью 0,5 и 0,7 дм3
корковыми пробками, состоит из станины, привода, стола подачи и выгрузки бутылок, укупорочной карусели, бункера-питателя, пробкопровода и воздуховода.
Бракеражная (инспекционная) установка Б3-ВРК/5 является установкой конвейерного типа с поворотом бутылки на 180 о
и установкой против осветительных ламп.
Этикетировочная карусельная машинв ВЭМ с барабанным этикетопереносчиком позволяет одновременно наклеивать на бутылку этикетку, контрэтикетку, кольеретку. Акцизная марка наклеивается вручную.
2.5 Аппаратурно-технологическая схема
Виноград выгружается в приемный бункер-питатель 1
и шнеком подается в дробилку-гребнеотделитель 2
. Мезга из мезгосборника насосом 3
через сульфитодозатор 4
выкачивается в настойный резервуар 8
. После настаивания мезга насосом 4
подается на суслоотделение на стекатель 5
и на дожимочный пресс 6
. Сусло насосом 7
через теплообменник 9а
выкачивается на осветление в резервуар 9
. Осветленное сусло насосом 7
снимается с осадка и подается на брожение в установку 10
. При остаточных сахарах 2-3 г/100 см3
виноматериалы выкачиваются в резервуар 11
на дображивание и осветление. Осветлившиеся виноматериалы снимаются с дрожжевого осадка насосом 7
через сульфитодозатор 4
в резервуары 11
на отдых и хранение. Жидкие дрожжи подаются на фильтрпресс 14
, где отжимаются через бельтинг. Отфильтрованные виноматериалы эгализируются с основной партией, а плотные дрожжи утилизируются.
Столовые сухие виноматериалы из резервуара 11
насосом 7
заливаются в бочки 13
на выдержку. Во время выдержки проводится открытая переливка: насосом 7
виноматериалы подаются в резервуар 11
, откуда вновь заливаются в бочки 13
. Через 3 месяца выдержки виноматериалы насосом 7
выкачиваются в резервуар 11
на срок, не менее 1-го месяца. Затем насосом 7
выкачиваются в резервуар 12
для эгализации и обработки. Обрабатывающие вещества готовятся в реакторе 26
. После осветления виноматериалы подаются на фильтрпресс 14
и подаются в смеситель 24
для обработки препаратом «Метагум», после чего раскачиваются в резервуар 11
для отдыха. После отдыха виноматериалы фильтруют через обеспложивающий фильтр 15
и направляют в напорный резервуар 25
для розлива.
Ящики с бутылками поступают по транспортеру 23
на стол атомата для разгрузки бутылок из ящиков 16
. Ящики отправляются под загрузку наполненными бутылками по транспортеру 23
, а бутылки по транспортеру 17
направляются в бутылкомоечную машину 18
. После мойки бутылки поступают на инспекционный автомат 21
и в фасовочный автомат 19
. Сюда же из напорного резервуара 25
самотеком поступает вино. Наполненные бутылки по транспортеру 17
подаются в укупорочный автомат 20,
а затем – в инспекционный автомат 21.
После инспекции бутылки подаются в этикетировочный автомат 22
и по транспортеру 17
подаются на стол 28
для наклеивания акцизной марки. Оформленные бутылки поступают на стол для упаковки в ящики 29
, которые по ящичному транспортеру 23
направляются в склад готовой продукции для складирования и реализации.
2.6 Продуктовые расчеты
2.6.1 Расчет основных продуктов
Основой для расчета служат технологическая схема производства, нормы потерь и отходов. Реконструируемый цех относится к вторичному виноделию, точнее, к стадии выдержки и обработки вина до розлива. При этом необходимо сделать расчет с учетом потерь при розливе для правильного расчета потребности в оборудовании.
Расчет проводится по формулам:
N = ( Kx 100 ) / (100 – n) [ 1 ]
Y = N – K [ 2 ]
где: N – количество продукта, поступающего в операцию, дал
К – количество продукта, выходящего из операции, дал
п – норма потерь продукта, %
У – убыль продукта в данной операции, дал
Расчет ведется на 1000 дал готового вина.
1. Потери при транспортировании бутылок с вином, п = 0,04 %
N = (1000 х 100) / (100 – 0,04) = 1000,4 дал;
У = 1000,4 – 1000,0 = 0,4 дал
2. Потери при складских работах, п = 0,02 %
(1000,4 х 100) / (100 – 0,02) = 1000,6 дал;
У = 1000,6 – 1000,4 = 0,2 дал
3. Потери при розливе (все виды операций), п = 0,33 %
(1000,6 х 100) / (100 – 0,33) = 1003,9 дал;
У = 1003,9 – 1000,6 = 3,3 дал
4. Потери при мембранной фильтрации, п = 0,15 + 0,09 = 0,24 %
(1003,9 х 100) / (100 – 0,24) = 1006,3 дал;
У = 1006,3 – 1003,9 = 2,4 дал
5. Потери при 10-дневном хранении виноматериалов( при 0,002 % в день), п = 0,02
(1006,3 х 100) / (100 – 0,02) = 1006,5 дал;
У = 1006,5 – 1006,3 = 0,2 дал
6. Потери при обработке препаратом “Metagum”, п = 0,07+ 0,09+0,06 = 0,22 %
(1006,5 х 100) / (100 – 0,22) = 1008,7 дал;
У = 1008,7 – 1006,5 = 2,2 дал
7. Потери при фильтрации через фильтр-картон, п = 0,07+0,15 = 0,22 %
(1008,7 х 100) / (100 – 0,22) = 1010,9 дал;
У = 1010,9 – 1008,7 = 2,2 дал
8. Потери при снятии вина с осадка через бельтинг, п = 0,05+0,07+0,5 = 0,62 %. (0,5 % - потери с плотными осадками)
(1010,9 х 100) / (100 – 0,62) = 1017,2 дал
У = 1017,2 – 1010,9 = 6,3 дал
9. Потери при оклейке, п = 0,07+0,09+0,07+0,07 = 0,3 %
(1017,2 х 100) / (100 – 0,3) = 1020,3 дал
У = 1020,3 – 1017,2 = 3,1 дал
10. Потери при отдыхе в течение 1 мес в металлическом резервуаре в наземном помещении при температуре от 15,1 до 20 0
С, п = (0,55 : 12) = 0,046 %
(1020,3 х 100) / (100 – 0,046) = 1020,8 дал
У = 1020,8 – 1020,3 = 0,5 дал
11. Потери при перекачке из бочек в резервуар на отдых с эгализацией, п = 0,14=0,06 = 0,2 %
(1020,8 х 100) / (100 – 0,2) = 1022,8 дал
У = 1022,8 – 1020,8 = 2,0 дал
12. Потери при открытой переливке из бочек и обратно, п = 0,14+0,09+0,06 = 0,29 %
(1022,8 х 100) / (100 – 0,29) = 1025,8 дал
У = 1025,8 – 1022,8 = 3,0 дал
13. Потери при выдержке в бочках 3 мес., п = (3,1 : 12) х 3 = 0,78 %
(1025,8 х 100) / (100 – 0,78) = 1033,9 дал
У = 1033,9 – 1025,8 = 8,1 дал
14. Потери при приемке виноматериалов в проектируемый цех (включают эгализацию и раскачку виноматериалов по бочкам), п = 0,07+0,09+0,06+0,07 = 0,29%
(1033,9 х 100) / (100 – 0,29) = 1036,9 дал
У = 1036,9 – 1033,9 = 3,0дал
Учитывая, что общая вместимость бочек составляет 5 тыс.дал, и в течение года можно трижды провести выдержку, общий выпуск продукта составит 15 тыс.дал.
Сводим полученные расчетные данные в общую таблицу 2.7
Таблица 2.7 - Сводный баланс продуктового расчета
Операции ! Потери на 1000 дал(дал) Потери на весь выпуск (дал) ! ______________________________________________________________
NYNY
1. Виноматериалы 1036,9 3,0 15553,5 45,0
перед выдержкой
2. Выдержка в бочках 1033,9 8,1 15508,5 121,5
3 Открытая переливка 1025,8 3,0 15387,0 45,0
4. Выкачка из бочек 1022,8 2,0 15342,0 30,0
5. Отдых 1 мес. 1020,8 0,5 15312,0 7,5
6. Оклейка 1020,3 3,1 15304,5 46,5
7. Снятие с осадка 1017,2 6,3 15258,0 94,5
8. Фильтрация тонкая 1010,9 2,2 15163,5 33,0
9. Обработка препаратом 1008,7 2,2 15130,5 33,0
10.Отдых 10 дней 1006,5 0,2 15097,5 3,0
11.Контрольная фильтр. 1006,3 2,4 15094,5 36,0
12.Розлив с оформлением 1003,9 3,3 15058,5 49,5
13.Складирование 1000,6 0,2 15009,0 3,0
14.Транспортирование 1000,4 0,4 15006,0 6,0
Готовая продукция 1000,0 36,9 15000,0 553,5
Необходимо рассчитать потребное количество винограда для производства 15553,5 дал столовых сухих белых виноматериалов из сорта Алиготе.
Учитывая то, что плотные осадки ( гущевые, дрожжи, оклеивающие вещества) составляют около 5% от общего объема виноматериалов, подсчитаем их количество:
15553,5 х 5 / 100 = 777,7 дал
Тогда необходимо иметь сбродившего сусла: 15553,5+777,7 = 16331,2 дал
Винограда сорта Алиготе понадобиться:
16331,2 : 60 = 272,2 тонны.
Хозяйство располагает виноградом сорта Алиготе в количестве 1050 тонн.
2.6.2 Расчет вспомогательных материалов
Для производства выдержанного столового вина используются вспомогательные материалы, перечисленные в разделе 1.1.4 данного проекта.
- потребное количество бентонита
рассчитываем, исходя из средней дозы 2 г/дм3
2 * 10 * 15304,5 = 306090 г = 307 кг
- при средней дозе желатина
0,04 г/дм3
потребность в нем составит:
0,04 * 10 * 15304,5 = 6121,8 мг = 6,1 кг
- при максимальной дозе общего диоксида серы 200 мг/дм3
, потребное количество составит:
200 * 10 * 15304,5 = 30609000 мг = 30,6 кг
- препарат «Метагум» используется дозой 150 мг/дм3
, следовательно потребность составит:
150 * 10 * 15130,5 = 22695750 мг = 22,7 кг
количество фильткартона для фильтрации рассчитывается, исходя из расхода 12 кг/тыс. дал: 12 * 15,1635 = 181,96 = 182 кг
- расход бельтинга рассчитывается, исходя из нормы расхода 4 пог.м /тыс. дал и количества фильтруемых виноматериалов (15258 дал) и жидких дрожжей (1530 дал): 4 * (15,258 + 1,53) = 67,2 пог.м
При розливе вина необходимы следующие материалы:
- бутылки 0,7 л (норма расхода 1017 шт/тыс.шт), при розливе 15058,5 дал будет получено 215122 бут: 215,1 * 1017 = 218760 бут.
- пробки корковые или полиэтиленовые (норма расхода 1010 шт/тыс.бут)
215,1 * 1010 = 217250 шт
- этикетки, кольеретки (норма 1007 шт/тыс.бут)
215,1 * 1007 = 216600 шт
- Сода кальцинированная – 324,5 кг:
-мойка емкостей (норма 3,7 кг/тыс.дал)
24 * 3,7 = 89 кг
- мойка бутылок (норма 1,095 кг/тыс.бут)
215,1 * 1,095 = 235,5 кг
Картонные короба (норма – по 12 бут в коробе)
215100 / 12 = 17925 шт.
2.7 Организация ТХМК после реконструкции
Для производства качественной продукции чрезвычайно важен технохимический и микробиологический контроль на всех стадиях ее производства.
Проведение контроля качества сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции осуществляется в лаборатории завода. В составе лаборатории находятся следующие участки:
- аналитический;
- микробиологический;
- весовая;
- мойка;
- комната для хранения и работы с прекурсорами;
- кладовая химической посуды и реактивов.
Задачей микробиологического контроля является обеспечение микробиологической чистоты производства: постоянный микробиальный контроль всего технологического оборудования, сырья и вспомогательных материалов; меры по профилактике и предупреждению зараже
Основной задачей химического контроля является установление соответствия химических показателей проверяемого объекта требованиям соответствующих нормативных документов. Частота контроля также устанавливается этими документами.
Схема контроля столового выдержанного вина «Алиготе» представлена в таблице 2.8.
аблица 2.8 - Схема лабораторного контроля производства
| № п/п
|
Объект контроля
|
Место контроля
|
Контролируемый параметр
|
Значения параметра
|
Нормативный документ
|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | Виноматериалы,снятые с дрожжей, до выдерж-ки | Емкость для хра-нения | Объёмная доля эти-лового спирта, % Массовая концент-рация сахаров, г/100 см3
Массовая концент-рация титруемых кислот, г/дм3
Массовая концент-рация летучих кис-лот,г/дм3
Массовая концент-рация железа,мг/дм3
Массовая концент-рация общей сер-нистой кислоты, мг/дм3
Микробиологическое состояние |
10,5-13,0 0,3 5,0-7,0 1,2 Фактическая 200 Фактическое |
ГОСТ 13191 ГОСТ 13192 ГОСТ 14252 ГОСТ 13193 ГОСТ 13195 ГОСТ 14351 ИК 10-04-05-40 |
| 2 | Виноматериалы на вы-держке | Бочки дубовые | Микробиологическое состояние Аромат, вкус Продолжительность |
Фактическое Типичные Не менее 3-х месяцев |
ИК10-04-05-40 Органолептически |
| 3 | Виноматериалы на от-дыхе | Емкости для хранения |
Все показатели со-гласно п.1, кроме: Массовая концент-рация железа,мг/дм3
Склонность к помут-нениям |
3,0-15,0 По действу-ющей мето-дике |
ГОСТ 13195 |
| 4 | Виноматериалы после обработок перед розли-вом | Емкость для хранения | Массовая концент-рация железа,мг/дм3
Массовая концент-рация сернистой кислоты,мг/дм3
общей свободной Розливостойкость Массовая концент- рация приведенного экстракта,г/дм3
Остальные показате-ли-по п.1 этой таб-лицы |
3,0-15,0 200 20 Розливостой-кий 18,0 |
ГОСТ 13195 ГОСТ 26928 ГОСТ 14351 По методике ГОСТ 14251 |
| 5 | Готовая продукция | Бутылки, каждая партия | Объёмная доля эти-лового спирта, % Массовая концент-рация сахаров, г/100 см3
Массовая концент-рация титруемых кислот, г/дм3
Массовая концент-рация летучих кис-лот,г/дм3
Массовая концент-рация железа,мг/дм3
Массовая концент-рация сернистой кислоты, мг/дм3
свободной Микробиологическое состояние Розливостойкость Цвет,аромат,вкус |
10,0-13,0 0,3 5,0-7,0 1,2 3,0-15,0 200 20 Здоровое Розливостой- кое Согласно табл.1.4 |
ГОСТ 13191 ГОСТ 13192 ГОСТ 14252 ГОСТ 13193 ГОСТ 13195 ГОСТ 14351 ИК 10-04-05-40 По методике |
На основании данных технохимического, микробиологического и органолептического контроля лаборатория дает разрешение на розлив продукции или ее доработку.
3.
Инженерно-технологические расчеты
3.1
Расчеты технологического оборудования
Расчет необходимого количества технологического оборудования ведем по формуле:
Х = Q × Kн
/(q × τ × M × n)
,
где Q – количество перерабатываемого винограда, т/сезон;
Kн
– коэффициент неравномерности поступления винограда;
q - производительность машины, т/ч;
τ - продолжительность рабочей смены, ч;
M – количество рабочих дней в сезон, сут;
n – число рабочих смен в сутки.
Для переработки 272 т винограда необходимо оборудования:
- Бункер- питатель Т1-ВБШ-10-01
Х = 272 × 1,4/
(20 × 10 × 4 × 1) = 0,476 = 1 шт
- Валковая дробилка – гребнеотделитель ВДГ - 20
Х = 272 × 1,4/
(20 × 10 × 4 × 1) = 0,476 = 1 шт.
- Стекатель ВССШ-20
Х = 240 × 1,4/
(20 × 10 × 4 × 1) = 0,42 = 1 шт.
- Пресс дожимочный шнековый Т1-ВПО-20А:
Х = 140 × 1,4/
(20 × 10 × 4 × 1) = 0,245 = 1 шт.
Таким образом, необходимо 1 линия переработки по «белому» способу ВПЛ-20К.
Транспортер скребкового типа
, производительностью 12,5 м3
/ч, выбираем в количестве 2 единиц – для транспортировки выжимки и гребней.
Для сбора сусла и мезги устанавливаем суслосборники и мезгосборники «по месту».
Для подачи мезги на настаивание, а затем на стекатель выбираем поршневой насос
марки ПМН – 28 производительностью 32 м3
/ч.
240 т * 2 = 480 т = 480 м3
.
Х = 480 x 1,4/ (32 ×10 × 5 × 1) = 0,420 = 1 шт
Принимаем количество насосов в количестве 2 единиц
по нормам проектирования.
Для подачи сусла на осветление выбираем центробежный насос
марки ВЦН - 10, производительностью 10 м3
/ч.
Расчет количества насосов для перекачивания сусла.
Выход сусла принимаем 60 дал/т, всего сусла получится:
60 х 270 =16200 дал или 162 м3
Х = 162 x 1,4/ (10 ×10 × 50 × 1) =0,045 = 1 шт.
Расчет необходимого количества резервуаров проводим по формуле:
N=Q/(Vxjx Коб
),
Где: Q – количество продукта, которое необходимо подвергнуть технологической операции, дал;
V – вместимость или полный объем аппарата, резервуара, дал;
j - коэффициент заполнения резервуара или аппарата;
Коб
– коэффициент оборота. Коб
=t1
/t2
,
где: t1
– число рабочих дней за весь период работы, сут;
t2
– продолжительность одного цикла
- Настаивание мезги
Коэффициент использования резервуаров при настаивании мезги 0,8
240 / (30 * 0,8 * 5/1) = 2 резервуара
- Отстаивание
Коэффициент использования резервуаров при отстаивании 0,9.
16200 / ( 2500 x 0,9 x 4/1 ) = 1,8 = 2
- Брожение
Коэффициент использования резервуаров при брожении 0,8.
16200 / ( 14000 x 0,8 x 6 ) = 0,241 = 1 установка ВБУ-4Н
- Дображивание
16200 / ( 2000 x 0,8 x 5 ) = 2,03 = 3 шт
Для дображивания принимаем резервуары вместимостью 2000 дал. марки СЭн-20-31-ВО
- Выдержка
Расчет необходимого количества бочек для выдержки
При выдержке: f= 1, K = 3 (три цикла по 3 месяца)
N= 15553,5 / ( 60 х 1 х 3) = 84 шт
Принимаем 84 бочки для выдержки виноматериалов.
Расчет необходимого количества резервуаров для хранения виноматериалов:
Принимаем, что в цеху должна храниться хотя бы половина всех виноматериалов одновременно, и продолжительность цикла = 1,5,
N = 15342,0 / 2000 х 1 х 1,5 = 5,1 = 6 резервуаров по 2000 дал.
Однако для ухода за столовыми виноматериалами потребна более мелкая тара, поэтому вносим следующие коррективы:
6 резервуаров вместимостью 2000 дал марки Сэн 20;
1 резервуар вместимостью 1000 дал марки Сэн 10;
1 резервуар вместимостью 1500 дал марки Сэн 16
Расчет резервуаров
для эгализации, технологической обработки (оклейки и стабилизации против кристаллических помутнений) виноматериалов.
Все перечисленные операции проводим в одном резервуаре, снабженном мешалкой. Коэффициент заполнения = 0,8.
Рассчитаем Коб.
: обработку проводим 9 мес., число рабочих дней в мес. = 20,
цикл работы аппарата будет равен сумме продолжительности оклейки = 15 сут и продолжительности обработки препаратом «Metagum»- 3 суткам, всего 18 суток:
К = (9 х 20) / 18 = 10; N = 15304,5 / (3950 х 0,8 х 10) = 0,481 = 1 шт
Принимаем резервуар А9-КЕН вместимостью 48 м3
, снабженный мешалкой и рубашкой для терморегуляции процессов.
Расчет фильтрационного оборудования
Для отделения обработанных виноматериалов от клеевых осадков через ткань бельтинг и для тонкой фильтрации через фильтркартон используем рамный фильтрпресс марки ФКО
производительностью 900 дал/ч, рабочих дней-15, длительность рабочей смены – 7ч, число смен – 1, количество фильтруемых продуктов: двойная фильтрация виноматериалов и фильтрация жидких дрожжей (1520 дал):
N = (15304,5 х 2 + 1520) / (900 х 0,9 х 15 х 7 х 1) = 0,377 = 1 шт
Принимаем рамный фильтрпресс марки ФКО 20
Расчет производительности мембранного фильтра
для обеспложивающей фильтрации.
Принимаем, что обеспложивающая фильтрация является одновременно контрольной перед подачей вина на розлив.
__
Принимаем число рабочих дней – 7, продолжительность рабочей смены – 7 ч, количество рабочих смен – 1:
N = 15094.5 / (360 х 0,9 х 7 х 7 х 1) = 0,950 = 1 шт
Используем мембранный фильтр марки ТГА – 9.
Расчет количества насосов
Расчет проводим исходя из количества виноматериалов, числа перекачек, количества рабочих дней, смен и продолжительности смены.
Рассчитаем общее количество перекачек:
- из резервуаров в бочки на выдержку - 1
- из бочек в резервуары и обратно (открытая переливка) - 2
- из бочек в резервуар для эгализации - 1
- из резервуара в емкости на хранение - 1
- из емкостей на обработку - 1
- с обработки на на тонкую фильтрацию - 1
- из емкостей на обработку препаратом - 1
- резервное перекачивание - 1
Итого: - 10
N = (15553, х 10) / (1000 х 0,7 х 10 х 7 х 1) = 1,58 = 2 шт
Используем 2 центробежных насоса ВЦН 10 (1 – в отделении выдержки, 1 – в отделении ханения и обработки виноматериалов).
Подбор оборудования для приготовления оклеивающих веществ.
Используем реактор Л4-ВХВ-5
вместимостью 500 дал, снабженный якорной мешалкой и рубашкой для подачи пара – 1 шт.
Для розлива вина используем линию производительностью 6 тыс.бут/ч, состоящую из аппаратов, исходные данные которых приведены в таблице спецификации оборудования.
Спецификация оборудования и емкостей представлена в таблице 3.1.
3.2
Энергетические расчеты
Основными потребителями электроэнергии на заводе являются: технологическое оборудование, принудительная вентиляция и лампы освещения.
Потребление электроэнергии технологическим оборудованием
Определяем потребление электроэнергии при производстве 15000 дал вина сухого выдержанного. Для этого необходимо рассчитать время работы каждого вида оборудования, используемого при производстве вина.
Для определения часового расхода электроэнергии проводим расчет по формуле:
E = (M * N) / П,
где: Е – потребляемая электроэнергия, кВт;
М – объем продукта на операцию, дал или т;
N – мощность электродвигателя, кВт;
П – производительность оборудования, дал/ч или т/ч
Расчет потребления электроэнергии для первичного виноделия
Определяем затраты электроэнергии для линии переработки винограда
ВПЛ-20К. Время работы линии определяем по формуле:
Т = М / П = 272 / 20 = 13,6 ч
Потребление электроэнергии: (272 * 31) / 20 = 421,9 кВт
Количество насосов при работе с суслом
– 1 насос ВЦН-10. Количество перекачек всего объема сусла - 4 и одна запасная перекачка – 5, объем перекачиваемого сусла – 16200 дал или 162 м3
, тогда:
Т = (162 * 5) / 10 = 81 ч;
Потребление электроэнергии составит: (162 * 5) * 2,2 / 10 = 178,2 кВт
Потребление электроэнергии бродильной установкой
ВБУ-4Н:
Время работы установки рассчитываем, исходя из ее производительности 3000 дал/сутки: Т = 16200 / 3000 = 5,4 сут. или 129,6 ч
Потребление электроэнергии составит: (16200 * 11) / 3000 = 59,4 кВт
Расчет потребления электроэнергии для вторичного виноделия:
- резервуары-смесители
, используются 2 резервуара общим объемом (40 + 16) = 56 м3
. Резервуары используются 2 раза, время работы мешалки принимаем в среднем 4 часа. Количество циклов загрузки резервуаров: 150 * 2 / 56 = 5,4
Общее время использования: Т = 5,4 * 4 =21,6 ч
Потребление электроэнергии составит: (150 * 1) / 56 =2,7 кВт
- насосы центробежные
ВЦН-10 для перекачки виноматериалов:
Из расчетов оборудования (п. 3.1) следует, что потребное количество перекачек 10, тогда время Т = (150 *10) / (10 * 2) = 75 ч.
Потребление электроэнергии 2-мя насосами составит: (150 * 10 * 4,4) / 10 = 660 кВт
- фильтрпресс ФКО
20 для фильтрации жидких дрожжей и виноматериалов:
общий объем фильтруемых материалов – 32129 дал, производительность пресса 900 дал/ч, тогда Т = 32129 / 900 = 35,7 ч.
Потребление электроэнергии составит: (32129 * 2,2) / 900 = 78,5 кВт
- мембранный фильтр
для контрольной фильтрации виноматериалов:
Т = 15094,5 / 350 = 43,1 ч; Е = (15094,5 *2,5) / 350 = 107,8 кВт
- линия розлива
вина, включая транспортеры имеет общую производительность 6000 бут/ч, общий выпуск бутылок составит 215,1 тыс.шт,
Т = 215100 / 6000 = 36 ч;
Е = Т * 31
суммарная мощность оборудования – 31,85 кВт:,85 = 1146,6 кВт
Полученные данные сводим в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Расход электроэнергии на работу оборудования
| Наименование оборудования | Суммарная мощность, кВт | Продолжительность работы, ч | Потребленная эл/эн.,кВт |
| Первичное виноделие: | 659,5 | ||
| -линия ВПЛ-20К | 31,0 | 13,6 | 421,9 |
| -насос ВЦН-10 | 2,2 | 81,0 | 178,2 |
| -установка ВБУ-4Н | 11,0 | 129,6 | 59,4 |
| Вторичное виноделие: | 1995,6 | ||
| -резервуары-смесители | 1,0 | 21,6 | 2,7 |
| -насос ВЦН-10 | 4,4 | 75,0 | 660,0 |
| -фильтр-пресс ФКО | 2,2 | 35,7 | 78,5 |
| -мембранный фильтр | 2,5 | 43,1 | 107,8 |
| -линия розлива | 31,0 | 36,0 | 1146,6 |
| Всего: | 2655,1 |
Принимаем процент неучтенной электроэнергии равным 15 %, тогда общее суммарное потребление составит 3053,4 кВт, в том числе в первичном виноделии – 758,4 кВт и во вторичном – 2295,0 кВт.
Расчет потребности в электроэнергии для освещения
цехов
Площадь реконструируемого цеха – 900 м2
, высота – 12 м, высота подвески светильников – 6 – 8 м, продолжительность рабочей смены – 8 ч, количество смен – 1.
По требованию к освещенности помещения относятся к группе, не требующей большой точности при выполнении операций, поэтому принимаем освещенность – 150 лк. Устанавливаем лампы дневного света ЛД-40.
Количество ламп находим по формуле определения светового потока:
F = (e * S * K * z) / u * n, где
e – необходимая освещенность, лк;
S – площадь помещения, м2
;
K – коэффициент запаса = 1,5;
Z – поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность освещения;
u – коэффициент использования светового потока;
n – необходимое количество ламп, шт;
F – световой поток 1-ой лампы.
Исходя из формулы светового потока, количество ламп п определяется по формуле:
п = (е * S * K *z) / u * F;
Z = (a * b) / Hp
* (a + b), где
а и b – соответственно длина и ширина помещения, м;
Нр
– высота подвески светильника, м
Z цеха выдержки, моечного отделения и склада = (12 * 12) / 6 * (12 + 12) = 1,0;
-«- цеха обработки = (18 * 12) / 8 * (12 + 18) = 0,9;
-«- тарного склада = (12 * 6) / 6 * (12 + 6) = 0,72;
-«- цеха розлива = (30 * 6) / 8 * (30 + 6) = 0,63
Принимаем коэффициент отражения светового потока от потолка = 50 %, от стен – 30 %. При таких условиях и = 42 %.
Световой поток для ламп ЛД-40 составляет 1960, тогда количество ламп для освещения по цехам составит:
- для цеха выдержки, моечного отделения и склада, п = (150 * 432 * 1,5 *1,0) / 1960 *1,42 = 35 шт;
- для цеха обработки: п = (150 * 216 * 1,5* 0,9) / 1960 * 1,42 = 16 шт;
- для тарного склада: п = (150 * 72 * 1,5 * 0,72) / 1960 * 1,42 = 5 шт;
- для цеха розлива: п = (150 * 180 * 1,5 * 0,63) / 1960 * 1,42 = 10 шт
Общее количество ламп составит 66 шт. Поскольку в 1 светильнике 2 лампы, число светильников = 33 шт.
Определяем суточный расход электроэнергии на освещение: при продолжительности освещения 8 часов и мощности ламп 40 Вт:
33 * 8 * 40 / 1000 = 10,6 кВт/сут
В течение года на освещение понадобится: 10,6 * 250 = 2650 кВт
Всего расход электроэнергии составит: 2650 + 3053,4 = 5703,4 кВт
3.3 Расчет воды, пара и тепловые расчеты
Водоснабжение
Винодельческие заводы являются крупными потребителями воды питьевой и технического назначения. Вода расходуется на технологические нужды, например, на мойку оборудования, полов, подготовку некоторых вспомогательных материалов, проведение лабораторных анализов; на полив территории, на хозяйственно-бытовые потребности и т.п.
Проектирование водопроводов начинается с определения расчетного количества воды, которое находится по нормам водопотребления.
Расчет воды на питьевые нужды
определяется по формуле:
Qnut
= K * N * g * L * n , где
K – коэффициент часовой неравномерности потребления воды = 3;
N – число работающих в смену = 10 чел;
g – норма потребления = 25 л/чел.*смену;
L –количество рабочих дней в году = 250;
n –количество смен = 1
Q = 3 * 10 * 25 * 250 * 1 = 187500 л = 188 м3
Расчет потребности в воде на пользование душевыми
:
Qдуш
= g * a * 0.75 * N * L, где
a – коэффициент, учитывающий количество работающих душевых = 1;
g – норма расхода воды на 1 душевую сетку = 200 л/ч;
0,75 – коэффициент, учитывающий фактическое время работы душевых сеток при норме 45 мин;
Q = 200 * 1 * 0,75 * 10 * 250 = 376000 л = 376 м3
(188 м3
– холодной и 188 м3
горячей воды).
Расход воды на производственные нужды
определяется ее расходом на отдельные технологические операции и мойку оборудования и помещений.
Поскольку реконструкция затрагивает вторичное виноделие, то берем известные цифры по расходу воды на переработку винограда:
- расход воды на 1 дал выброженных виноматериалов составит 0,03 м3
, тогда на 15553,5 дал расход составит 466 м3
, из них по 233 м3
горячей и холодной воды;
- расход воды на выдержку, обработку и розлив вина составляем пооперационно, результаты сводим в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 – Нормы расхода воды на обработку и розлив вина
| Операция | Норма расхода воды, м3
|
Количест- во обраб. | Объем обраб,м3
|
Кол-во оборуд. | Всего расход воды, м3
|
|||
| холод- ной | горячей | холод- ной | горячей | |||||
Мойка: -бочек емкостей прессов насосов автоматов линии розлива транспор- теров -бутылок |
0,8 0,6 0,9 0,16 0,6 0,5 1,0 |
0,6 0,5 0,7 0,16 0,6 0,4 0,9 |
4 5 10 50 50 50 3 |
0,6 19,6 0,0007 |
84 10 2 3 7 5 220000 |
161,3 588,0 18,0 24,0 210,0 125,0 462,0 |
121,0 490,0 14,0 24,0 210,0 100,0 378,0 |
|
Всего: 1588,3 1337,0
Общий расход воды сведен в таблицу 3.4
Таблица 3.4 – Общее потребление воды на производство вина
| Направление использования | Холодная вода, м3
|
Горячая вода, м3
|
| Питьевые нужды | 188,0 | |
| Душевые | 188,0 | 188,0 |
| Переработка винограда | 233,0 | 233,0 |
| Обработка и розлив | 1588,3 | 1337,0 |
| Всего: | 2464,3 | 1758,0 |
Суммарный расход воды составит 4222,3 м3
.
Среднесуточный расход воды = 4222,3 / 250 = 16,9 м3
/сут.
Расчет расхода пара
Расход пара будет складываться из затрат пара на нагревание воды и на парку бочек.На технологические нужды вода подогревается до 65 о
С при начальной температуре воды 12 о
С. Расход пара определяется по формуле:
D = (G * C (tk
– tn
) / (in
– Ik
), где:
G – количество горячей воды, кг
C – теплоемкость воды = 4,19
tk
- конечная температура воды, о
С
tn
– начальная температура воды, о
С
ik
– теплосодержание конденсата = 428,6 кДж/кг
in
- теплосодержание пара = 2687 кДж/кг
Д = (1758000 * 4,19 *(65 – 12) / (2687 – 428,6) = 172865 кг
Парку бочек проводим перед заливом и после каждого цикла выдержки вина, т.е. 4 раза. Расход пара – 1,4 кг/ м3
, следовательно:
Дбоч
= 1,4 * 4 * 0,6 * 84 = 285,0 кг
Общий расход пара составит 173150 кг
Расчет затрат холода
Затраты холода складываются из расхода холода на охлаждение сусла перед отстаиванием и при брожении. Поскольку снижение температуры сусла в обоих процессах будет составлять примерно 8 о
С, то при расчетах мы удваиваем количество продукта. Определяем потребностьв холоде по формуле:
Q = 2 (C * Vc
* d * p * K) / 1000, где:
C – теплоемкость 1 л сусла = 3,96
Vc
– объем сусла, л
P – плотность сусла, г/см3
D – содержание сухих веществ в сусле, %
K- степень сбраживания сусла = 0,5
Q = 2 *(3,96 * 163000 * 19 * 1,078 * 0,5) / 1000 = 13221,0 кДж
4. Компоновка производственного цеха
4.1
Планировка и размещение технологического оборудования
Характеристика заводских сооружений
Общая площадь территории завода – 8 га. Здесь расположены следующие здания и сооружения: две весовые, дробильно-прессовое отделение с 12-ю линиями переработки винограда, три цеха обработки и хранения виноматериалов, цех мадеризации и хересования, спиртохранилище с приемным отделением, цех утилизации и спиртокурения с 2-мя дистилляционными колоннами, цех выдержки коньячных спиртов, мехмастерская с компрессорной, градирня, котельная, трансформаторная подстанция, строительный участок, гаражи, пожарное депо, склад, админкорпус, проходная.
Коэффициент использования территории – 65 %, зеленые насаждения – 15 %, проезды, открытые рабочие площадки – 20 %.
В основе генерального плана винзавода лежит схема технологического процесса. Учтены санитарные особенности отдельных объектов и наличие противопожарных мероприятий. Здания и сооружения повышенной пожароопасности размещены с подветренной стороны по отношению к остальным зданиям.
Данным проектом предусмотрено на территории винзавода произвести реконструкцию неиспользуемых помещений под цех выдержки, обработки и розлива столового белого вина.
Реконструируемое здание одноэтажное, сложной конфигурации, состоит из нескольких помещений. Общая протяженность здания 72 м, ширина помещений - от 6 до 24 м, высота - 12 м. Отопление водяное, с параметрами 100 – 70 о
С, вентиляция приточно-вытяжная. Вентиляторы размещены на крыше цеха, воздуховоды уложены под крышей вдоль стен цеха.
На основании выбора технологического оборудования и его параметров определяем необходимую производственную площадь.
Производственная площадь складывается из площади, занимаемой непосредственно оборудованием, и площадей, необходимых для прохода и проезда при эксплуатации и ремонте оборудования с учетом СНиП.
Цех, общей площадью 936 м2
, состоит из следующих участков:
- бочкомоечного отделения площадью 36 м2
,
- отделения выдержки вина площадью 144 м2
,
- участка обработки вина площадью 216 м2
,
- тарного склада площадью 72 м2
,
- бутылкомоечного отделения площадью 144 м2
,
- участка розлива площадью 180 м2
,
- бытовых помещений площадью 36 м2,
- склада готовой продукции площадью 108 м2
На основании составленной аппаратурно-технологической схемы, габаритных размеров оборудования, а также норм, определяющих взаимное расположение оборудования и создание нормальных условий для трудовых процессов, составляем компановку технологического оборудования.
При размещении оборудования в плане руководствуемся следующими основными требованиями:
- соблюдение заданных условий технологического процесса по взаимной связи отдельных объектов оборудования и последовательности их размещения;
- обеспечение прямоточности в движении сырья, полуфабрикатов и готовой продукции;
- обеспечение удобства обслуживания аппаратов и машин;
- эффективное использование производственных площадей;
- обеспечение кратчайших расстояний между оборудованием;
- строгое соблюдение всех правил техники безопасности и противопожарной охраны.
При размещении оборудования используем возможность перемещения технологических продуктов под действием силы тяжести (самотеком). Согласно «Нормам технологического проектирования винодельческих заводов по переработке винограда» (Гипропищепром-2, 1981) при размещении оборудования необходимо предусматривать:
- основные проходы в местах постоянного пребывания работающих и по фронту обслуживания оборудования (между наиболее выступающими частями оборудования) шириной не менее 1,5 м;
- между стеной и оборудованием – не менее 0,8 м;
- проходы между аппаратами, а также аппаратами и стенами помещения при необходимости кругового обслуживания, шириной не менее 1,0 м;
- проходы между резервуарами не менее 0,3;
- проходы у оконных проемов, доступных с уровня пола или площадки, шириной не менее 1,0 м;
- проходы между насосами шириной не менее 0,8 м. При небольших размерах насосов разрешается установка 2х или более насосов на одном фундаменте, при этом случае расстояние между насосами определяется условиями обслуживания насосов;
- при размещении прямоугольных аппаратов длиной свыше 1 м вдоль стены здания, расстояние между стеной и аппаратом следует принимать не менее 0,8 м;
- проходы от электрощитов до выступающих частей оборудования – не менее 1,25 м;
- расстояние между верхом резервуара и нижней поверхностью плит не менее 1,5 м.
При расположении обслуживаемого оборудования на высоте более 1,5 м для доступа к нему должны быть устроены стационарные лестницы и площадки с ограждениями.
Конструктивная схема производственного корпуса принята каркасной. Каркас сборный железобетонный. Сетка колон 12× 6 м и 6 × 6 м.
Фундаменты под колонны – железобетонные стаканного типа.
Колонны – сборные железобетонные сечением 40 × 40 см.
Балки покрытия – сборные железобетонные пролетом 12 метров и 6 метров.
Стены – самонесущие из ракушечника толщиной 51 см.
Кровля – четырехслойный рулонный ковер с утеплителем.
Полы – бетонные, метлахская плитка, асфальтовые.
Окна – деревянные с двойными спаренными переплетами по ГОСТ 12506 – 67.
Двери – деревянные по ГОСТ 8126 – 56.
Наружная отделка стен производственного здания – штукатурка с побелкой.
Отделка внутренняя – штукатурка, облицовка глазурованной плиткой, известково-цементная и эмульсионная покраска.
Использование для облицовки стен производственного здания белой глазурованной плитки, покраска потолков в белый, а оборудования в зеленый светлый тон создают предпосылки для содержания помещений в чистоте, и повышает уровень освещенности за счет отраженного света.
На участке выдержки вина бочки устанавливаются в три яруса на лагах по схеме (8 х 7 х 6) * 4 = 84 шт.
В помещении обработки и хранения виноматериалов 7 резервуаров устанавливаются с двухярусным размещением. Для их обслуживания предусмотрены площадки металлические высотой 2,5 м.
Купажный резервуар смонтирован общей обслуживающей площадкой с реактором для приготовления обрабатывающих веществ.
Тарный склад оборудован транспортерами для ящиков и бутылок и автоматом для выемки бутылок из ящиков. Предусмотрен переходной мостик через транспортеры с ограждающими поручнями.
В моечном отделении кроме двух транспортеров устанавливаются бутылкомоечная машина и инспекционный автомат. Предусмотрен переходной мостик.
В отделении розлива установлены четыре автомата линии розлива и два стола. Здесь же, на металлической площадке с ограждением, высотой 4 м установлена напорная емкость для подачи вина самотеком в фасовочную машину. Через транспортеры предусмотрен переходной мостик.
В цеху предусмотрены бытовые помещения, состоящие из гардеробной, туалета и душевой, рассчитанные на число работающих.
В складе готовой продукции установлен транспортер, подающий ящики с вином на складирование.
4.2Разрезы продольные и поперечные
В графической части проекта представлены разрезы реконструируемого технологического цеха. Продольные и поперечные разрезы демонстрируют соответствие расстановки оборудования и площадок обслуживания строительным нормам и правилам.
Расстояния от оборудования до стен и до колонн 1,0 – 0,8 м.
Соблюдены нормы по ширине проходов и зон обслуживания оборудования.
Лестницы и обслуживающие площадки имеют рекомендуемую ширину, перила и необходимые ограждения.
5. Мероприятия по охране труда
5.1 Организация охраны труда на предприятии
Правовой основой законодательства по охране труда является Конституция Украины, Законы Украины: «Об охране труда», «О здравоохранении», «О пожарной безопасности», «Об общеобразовательном государственном социальном страховании от несчастного случая на производстве и профессионального заболевания, повлекших потерю трудоспособности», а также Кодексе законов о труде Украины.
Права граждан на охрану труда при приеме на работу, во время работы также льготы и компенсацию представлены в законе Украины « Об охране труда».
Для создания здоровых и безопасных условий труда для работников на предприятии по переработке винограда необходимо правильно выбрать площадку для размещения предприятия и рационального расположения на ней производственных и вспомогательных зданий.
Согласно санитарным нормам, объём производственных помещений на одного работающего должен соответствовать нормам (не меньше 15 м3
, а площадь помещений – не меньше 4,5 м2
).
Цеха, отделения и участки со значительными вредными выделениями при переработке, избытками тепла и пожароопасные необходимо размещать у наружных стен здания и, если допустимо по условиям технологического процесса и поточности производства – в верхних этажах многоэтажного здания.
Безопасность условий труда достигается путем рационального размещения основного и вспомогательного оборудования, а также правильная организация рабочих мест. Порядок размещения оборудования и расстояние между ними определяются их размерами, технологическими требованиями и требованиями техники безопасности.
Для ведения технологического процесса и обеспечения безопасности обслуживающего персонала оборудование должно быть оснащено контрольно-измерительными приборами, автоматическими регуляторами, автоматикой безопасности и производственной сигнализацией в соответствии с технологической схемой производства.
Конструкция оборудования и его узлов должны обеспечивать безопасность и удобство при обслуживании, ремонте и санитарной обработке.
Операции по чистке, мойке и санитарной обработке ёмкостей и аппаратов должны проводиться механизированным способом, обеспечивающим безопасность обслуживающего персонала.
Размещение трубопроводов, шлангов, штуцеров, вентиляционных устройств должно обеспечивать безопасность эксплуатации, возможность непосредственного наблюдения за их техническим состоянием и выполнением монтажных работ.
Механизация и автоматизация производственных процессов должны обеспечивать пожаровзрывобезопасность их проведения, а также возможность контроля и регулирования технологического процесса. Дистанционное управление должно осуществляться с центрального пульта управления.
В производственном помещении обязательно должны находиться огнетушители, в количестве, предусмотренном установленными нормами.
Каждый рабочий, поступающий вновь в цех, переведённый из другого цеха или меняющий свою специальность должен последовательно пройти: первичный инструктаж, теоретическое и практическое обучение безопасным приёмам и методам работы на рабочем месте.
На видных местах каждого производственного участка должны быть:
1) инструкция по технике безопасности;
2) инструкция по пожарной безопасности;
3) технологическая схема производства;
4) схема эвакуации производственного персонала при авариях;
5) перечень мер оказания первой помощи при воздействии на работающих опасных и вредных производственных факторов.
5.2 Состояние и анализ охраны труда в АПК «Виноградный»
На предприятии анализ производственного травматизма проводится статистическим методом, основанном на изучении травматизма по документам, отчетам, журналам регистраций и актам и рассчитывается по следующим формулам:
Показатель травматизма:
К = Т * 1000 / Р ,
где Т
– количество травм за отчетный период;
Р
– среднесписочное количество работников за отчетный период.
Показатель тяжести травматизма:
Кт
= Д / Т ,
где ΣД
– количество дней нетрудоспособности пострадавших.
Показатель нетрудоспособности
Кн
= Д * 1000 / Р
Удельные материальные последствия от заболеваний
Пм. уд
= Пм
/ Р ,
где Пм
– материальные последствия от травм и заболеваний, грн.
Таблица 6.1 - Анализ охраны труда в АПК «Виноградный»
| Показатели | Обозначения | 2000 г. | 2001 г | 2002 | 2003 | 2004 |
| Среднесписочное число рабочих, чел. | Р | 1170 | 1036 | 1023 | 780 | 720 |
| Число несчастных случаев с потерей нетрудоспособности более 3-х дней | Т | 1 | 1 | 1- смерть | 1- смерть | - |
| Число рабочих дней, потерянных в связи с травматизмом | Д | 13 | 26 | - | - | - |
| Показатель частоты травматизма | Кч
|
0,85 | 0,97 | - | - | - |
| Показатель тяжести травматизма | Кт
|
13 | 26 | - | - | - |
| Показатель нетрудоспособности | Ко
|
11 | 25 | - | - | - |
| Освоено средств на охрану труда, грн/чел | Зот
|
16,37 | 18,82 | 19,74 | 19,74 | - |
| Материальные последствия несчастных случаев, грн | Пт
|
127,73 | 253,5 | 6411 | 1200 | - |
| Удельные материальные последствия, грн/чел | Пу
|
0,1 | 0,24 | 5,9 | 1,5 | - |
Из таблицы 6.1 видно, что в АПК «Виноградный» в 2002 и 2003 гг произошли несчастные случаи со смертельным исходом. Наибольшее количество средств на охрану труда было потрачено в 2001 году. Самые большие последствия несчастных случаев наблюдались в 2002 году- 6411 грн.
Распределение травматизма по видам работ за 2000-2003 гг представлено в таблице 6.2
Таблица 6.2 - Распределение травматизма по видам работ
| № | Виды производственной деятельности | Травматизм | |
| Количество | % | ||
| 1 | Механизация | 2 | 50 |
| 2 | Растениеводство | 1 | 25 |
| 3 | Строительство | 1 | 25 |
| 4 | Промышленность | - | - |
| 5 | Виноделие | - | - |
| Итого | 4 | 100 | |
Анализируя таблицу, видим, что наибольшее количество и наибольший процент травм приходится на сельскохозяйственные и механизированные работы.
5.3 Инструкция по охране труда для рабочих при сульфитации вина
Общие положения
К работе с сернистым ангидридом допускаются лица, достигшие 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, практическое и теоретическое обучение, инструктаж по безопасным приемам работы с сернистым ангидридом, а также инструктаж о соблюдении правил внутреннего трудового распорядка (запрещение курения, распитие спиртных напитков.).
Работнику, выполняющему сульфитацию, должны быть выданы противогаз, резиновые сапоги, резиновые и брезентовые перчатки, прорезиненный фартук, защитные очки. О чем работник расписывается в специальном журнале.
Виноградные вина с целью предотвращения их от порчи сульфитируются сернистым ангидридом. Сернистый ангидрид – бесцветный газ, значительно тяжелее воздуха, с резким запахом и кислым вкусом. Его вдыхание вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз, может вызвать отравление, признаками которого являются слезотечение, хрипота, насморк, боль и стеснение в груди, царапанье в горле, затрудненное дыхание. Тяжелое отравление может вызвать отек легких.
Для предотвращения производственных отравлений сернистым газом при сульфитации вина процесс должен проводится на открытом воздухе (под навесом, либо в помещениях, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией).
В случае утечки сернистого ангидрида или проливов раствора сернистой кислоты необходимо эвакуировать из помещения людей, включить приточно-вытяжную вентиляцию и сообщить об утечке начальнику цеха.
Требования безопасности перед началом работы
Резервуары, в которых будет проводиться сульфитация сусла, виноматериала или вина необходимо тщательно проверить на герметичность. Проверка резервуара на герметичность осуществляется путем его внешнего осмотра. Проверяется наличие потеков продукта по наружным поверхностям резервуара, и в местах соединения люков и арматуры. При обнаружении потеков продукта необходимо устранить их и только после этого приступать к сульфитации.
Доставка баллонов с жидким или газообразным сернистым ангидридом к месту сульфитации производится на специальных носилках двумя рабочими или в тележках; следует соблюдать осторожность во избежание толчков и падений.
Перед проведением сульфитации под навесом, баллоны с сернистым ангидридом необходимо установить и надежно закрепить на местах, где они не будут подвергаться действию солнечных лучей и других источников тепла.
Производится контроль времени защитного действия поглотителя противогаза (которое составляет 60 минут) по журналу учета работы противогаза. Если оно истекло, то пользоваться таким противогазом категорически запрещается.
Требования безопасности во время работы
Перед началом сульфитации необходимо надеть защитный костюм, который состоит из противогаза, резиновых сапог, резиновых перчаток и прорезиненного фартука.
Баллон с сернистым ангидридом присоединяется к сульфитодозатору ВСАУ через редуктор.
Вентиль баллона следует открывать постепенно, так как слишком резкое открытие вентиля может привести к разрыву шланга и выходу газа.
При утечке сернистого ангидрида сульфитация должна быть немедленно прекращена.
Не допускается хранение запасных баллонов с сернистым ангидридом в помещении, где идет сульфитация.
Дегазация пролитого раствора сернистой кислоты осуществляется нейтрализующим раствором (известковым молоком), который должен быть в наличии на месте проведения сульфитации.
Требования безопасности по окончании работы
После окончания сульфитации вентиль баллона необходимо закрыть, отсоединить редуктор от баллона и надеть на вентиль предохранительный колпак.
Баллон осторожно положить на носилки или тележку и отправить на склад хранения баллонов.
Обязательно провести проветривание помещения, для чего вентиляцию оставить включенной до тех пор, пока из помещения не будет полностью удален сернистый ангидрид.
Требования безопасности в опасных и аварийных ситуациях
В случае утечки сернистого ангидрида вследствие поломки редуктора, разрыва шланга, нарушения уплотнительных прокладок в месте соединения шланга с сульфитодозатором, необходимо немедленно закрыть вентиль баллона, эвакуировать людей из помещения, включить вентиляцию и провести дегазацию посредством нейтрализующего раствора.
При несчастном случае с телесными повреждениями необходимо срочно оказать первую помощь и доставить пострадавшего в лечебное учреждение. О случившемся сообщить руководителю производственного участка.
При возгорании установки сульфитации ВСАУ:
- дать сигнал тревоги и вызвать пожарную команду.
6
. Охрана окружающей среды
Охрана окружающей среды – совокупность мероприятий, обеспечивающая оптимальное функционирование физических, химических и биологических параметров природных и антропогенных систем, в которых протекает труд, быт и отдых людей. Оптимальное функционирование таких систем возможно только при условии полного вовлечения в природный круговорот продуктов производства и жизнедеятельности человека.
При производстве вина образуются сточные воды, газообразные и твердые вторичные материальные продукты. После обработки экологически оправданными способами эти продукты могут трансформироваться гетеротрофными организмами воды и почвы, не оказывая негативного воздействия на окружающую среду.
6.1 Охрана атмосферы
Винзавод АПК «Виноградный» является заводом первичного виноделия и осуществляет производство виноматериалов и виноградных вин.
Основными источниками загрязнения атмосферы являются котельная и компрессорная винзавода, представленные в таблице 7.1:
Таблица 7.1 – Источники загрязнения атмосферного воздуха
| № | Участок | Технологическое оборудование | Режим работы, ч/сут | Количество источников выбросов | Вредные вещества |
| 1 | Котельная | Котел ДКВР-4/13 | 16 | 2 | СО, SO2
,NО2 |
| № | Участок | Технологическое оборудование | Режим работы, ч/сут | Количество источников выбросов | Вредные вещества |
| 2 | Компрес- сорная |
Автоматическая аммиачно-охладительная установка АУ-200 | 16 |
2 |
NН3
|
Аварийные и залповые выбросы на предприятии отсутствуют.
В котельной установлены 2 котла, которые работают на природном газе для технологических целей и отопления (в отапливаемый период). Одновременно в режиме максимальной нагрузки работает только 1 котел. Максимальный расход топлива – 446 м3
, годовой расход составляет 700 тыс. м3
/год. Дымопоглотитель марки ВД-6 с вентилятором ВДН-9, продуктивность 9500 м3
/год. Коэффициент избытка воздуха для каждого котла составляет 1,25.
Аммиачная компрессорная на предприятии служит для снабжения хладагентом холодильных камер. Единственным загрязняющим компонентом здесь является аммиак. Утечка аммиака из системы охлаждения может возникнуть в случае недостаточно плотного соединения трубопроводов, либо при наличии отверстий в кожухах компрессоров. Пары аммиака поступают в воздушное пространство рабочей зоны, а затем вместе с вентиляционным воздухом компрессорной выбрасываются в атмосферу. Технологическая утечка аммиака в компрессорной предприятия отсутствует.
Произведем расчет класса опасности предприятия (КОП) по формуле [1] :
nάi
КОП = Σ× (Μi
/ ΠДKi
)
i
где Μi
– масса выбросов загрязняющих веществ, т/год;
ΠДKi
- среднесуточная ПДК вещества, мг/м3
;
n – количество загрязняющих веществ;
άi
– безразмерная величина (константа), которая находится из таблицы 7.2
Таблица 7.2 - Сравнение классов опасности веществ
| Константа | Класс опасности вещества | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| άi
|
1,7 | 1,3 | 1,0 | 0,9 |
Значение КОП рассчитывается при условии, что Μi
/ ΠДKi
> 1, если
Μi
/ ΠДKi
< 1 значение КОП не рассчитывается, а приравнивается к нулю.
КОПNO2
= (2,09/0,04)1,3
= 171,2 ;
КОПNН3
= (0,1/0,04)0,9
= 2,28 .
По величине КОП предприятия разделяются на 4 класса опасности. Предельные условия для классификации предприятий по категориям опасности представлены в таблице 7.3
Таблица 7.3 - Условия классификации предприятий по категориям опасности
| Категория опасности предприятия | Значение КОП |
| I | КОП > 106
|
| II | 106
> КОП > 104 |
| III | 104
> КОП > 103 |
| IV | КОП < 103
|
Определение категории опасности винзавода АПК «Виноградный» приведено в таблице 7.4:
Таблица 7.4 - Определение категории опасности
№ п/п |
Загрязняющее вещество | ПДК среднесуточная, мг/дм3
|
Класс опасности вещества | Масса выбросов, т/год | КОП |
Категория опасности предприятия |
| 1. | Диоксид азота | 0,04 | 2 | 2,09 | 171,2 | IV |
| 2. | Аммиак | 0,04 | 4 | 0,1 | 2,28 | IV |
Выброс загрязняющих веществ в атмосферу в соответствии с действующим положением, на момент достижения предельно допустимых выбросов (ПДВ) винзавода АПК «Виноградный» приведены в таблице7.5.
Таблица 7.5 - Выброс загрязняющих веществ в атмосферу на винзаводе
№ п/п |
Участок | Выброс загрязняющих веществ | |||
Действующее положение |
ПДК |
||||
| г/сек | т/год | г/сек | т/год | ||
| Диоксид азота | |||||
| 1. | Котельная | 0,418 | 2,09 | 0,418 | 2,09 |
| Аммиак | |||||
| 2. | Компрессорная | 0,085 | 0,1 | 0,085 | 0,1 |
| ВСЕГО | 0,503 | 2,19 | 0,503 | 2,19 | |
Способами защиты атмосферы от выброса загрязняющих веществ являются:
- использование по возможности экологически чистого вида топлива - природного газа (а не мазута);
- создание эффекта рассеяния газов, образующихся при сгорании топлива, и газов, имеющих место в ходе технологического процесса.
Данным проектом предусмотрена технология, которая не приводит к изменениям категории опасности предприятия, а также не приводит к увеличению выбросов вредных веществ в атмосферу свыше ПДК.
6.2 Охрана сточных вод
Сточные воды производственных предприятий содержат загрязняющие вещества органического происхождения, которые поступают в воду при мойке оборудования, трубопроводов, производственных помещений и емкостей. На 1 дал готового вина приходится 8-9 дал загрязненных сточных вод, 0,3 дал из них – хозяйственно-бытовые.
Сточные воды заводов первичного виноделия представляют собой многокомпонентные гетерогенные системы. Показатели состава сточных вод представлены в таблице 7.6
Таблица 7.6 - Показатели сточных вод
| № п/п | Показатель | Единицы измерения | Значение |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1. | рН | 4,5 – 7,5 | |
| 2. | ХПК бихроматн. | мг О2
/дм3 |
380 – 6400 |
| 3. | БПК5
|
мг О2
/дм3 |
300 – 4300 |
| 4. | Массовая концентрация взвешенных веществ | мг/дм3
|
800 – 10000 |
| 5. | остатка - сухого | мг/дм3
|
600 – 10000 |
| 6. | - прокаленного | мг/дм3
|
150 – 1500 |
| 7. | винной кислоты | мг/дм3
|
40 – 420 |
| 8. | летучих кислот | мг/дм3
|
6 – 110 |
| 9. | фенольных веществ | мг/дм3
|
5 – 70 |
| 10. | сахаров | мг/дм3
|
20 – 1300 |
| 11. | белков | мг/дм3
|
5 – 22 |
| 12. | сульфатов | мг/дм3
|
40 – 250 |
| 13. | хлоридов | мг/дм3
|
10 – 250 |
14. |
азота - общего - аммонийного |
мг/дм3
|
3,5 – 26,0 |
| мг/дм3
|
1,0 – 23,0 | ||
| 15. | фосфора общего | мг/дм3
|
0,7 – 3,5 |
Для сточных вод, спускаемых в городскую канализацию, установлены следующие требования:
- температура – не более 30ºС;
- рН – 6,5 – 8,5;
- БПК полная – 500 – 800 мг/дм3
;
- жировые примеси – не допускаются;
- взвеси – не более 10 г/дм3
.
На винзаводе АПК «Виноградный» сточные воды подвергаются предварительной очистке на очистных сооружениях с. Кольчугино, с последующим накоплением в прудах-накопителях.
Также на заводе существует ливневая канализация с отстойниками. Компрессорная оборудована оборотным водоснабжением.
6.3 Переработка и утилизация отходов производства
Винзавод АПК «Виноградный» является структурным подразделением предприятия. Отходы производственно-хозяйственной деятельности винзавода размещаются до сдачи на утилизацию или переработку в специально отведенных местах хозяйства.
Перечень отходов, образующихся на винзаводе и их характеристика, представлены в таблице 7.7:
Таблица 7.7 - Характеристика отходов, образующихся на винзаводе
| № п/п | Наименование отхода |
Код отхода |
Класс опасности |
Физико-химическая характеристика |
1. |
Гребни | 1590.2.9. | 4 | Пожароопасные, теплотворная способность 2760 ккал/кг |
| 2. | Выжимки виноградные |
1590.2.9.01 | 4 | Органические, пожаро- и взрывобезопасные |
| 3. | Осадки дрожжевые |
1590.2.9.15 | 4 | Органические, пожаро- и взрывобезопасные |
4. |
Осадки клеевые | 1590.2.9.13 | 4 | Жидкие, пастообразные, tкип
= 93-98ºС, рН – 6, q – 1,3, разбавляются водой |
Образующиеся при переработке виноградные гребни и выжимка реализуются на животноводческую ферму хозяйства.
Дрожжевые осадки, образующиеся при виноделии, утилизируются на предприятии путем перегонки в бражной колонне.
Для размещения клеевых осадков, образующихся в результате обработки виноматериалов, на предприятии разработан паспорт мест удаления отходов ( рег. № 3 от 01.11.00 г.). Паспортом МУО предусмотрено постоянное хранение в специальных емкостях: 3 емкости объемом по 120 м3
, расчетный срок эксплуатации – 5 – 6 лет; площадь, занимаемая МУО – 0,075 га.
Учитывая макросостав отходов оклейки вина, где твердую фракцию составляют отработанные бентонитовые глины и гидроокись железа, их следует относить к малоопасным (IV класс токсичности).
Перед решением вопроса о способах утилизации отходов их следует освобождать от остатков вина и переводить из пастообразного в твердое состояние путем термической или вакуумной сушки.
7. Анализ финансовой эффективности проекта
Расчет капитальных затрат и нормированных оборотных средств
Затраты на строительные работы в реконструируемых зданиях рассчитываются относительно площади помещения, которая составляет (за вычетом площадей бочкомоечного отделения и двух складов) – 720 м2
. Стоимость 1 м2
реконструируемой площади составляет 175 грн.
Таким образом, стоимость строительных работ определяется:
720 * 175 = 126000 грн = 126 тыс.грн
Стоимость оборудования
Для организации производства столового белого выдержанного вина необходимо приобрести несколько единиц оборудования, а именно мембранный фильтр и линию розлива вина в комплекте (приобретаем отечественную линию, бывшую в употреблении) . Остальное необходимое оборудование имеется в запасниках завода.
Стоимость оборудования рассчитывается, исходя из договорных цен и с учетом:
- транспортных затрат - 5 % от стоимости оборудования;
- монтажных работ - 8 – 10 % -«-
- подготовительных затрат – 10 %
Расчет стоимости приобретаемого оборудования представлен в таблице 8.1.
Коэффициент увеличения затрат составит: 1,0 + 0,1 + 0,05 + 0,08 = 1,23.
Таблица 8.1 – Стоимость устанавливаемого оборудования
| Наименование оборудования | Кол-во единиц | Коэффициент использования,% | Всего, тыс.грн | ||
| 1.Мембранный фильтр | 1 | 100,0 | 123,0 | 100 | 123,0 |
| 2.Линия розлива в комплекте | 1 | 180,0 | 221,4 | 100 | 221,4 |
| Всего | 344,4 |
Рассчитываем затраты на приобретение контрольно-измерительных приборов, средств автоматизации, трубопроводов и других спецсредств для запуска оборудования. Результаты расчета представлены в таблице 8.2.
Таблица 8.2 – Затраты на дополнительное оборудование
| Виды оборудования | % от стоимости оборудования | Затраты, тыс.грн |
| 1.Контрольно-измерительные приборы и средства автоматизации | 4,3 | 14,8 |
| 2.Трубопроводы | 7,3 | 25,1 |
| 3.Кабельные разводки | 0,5 | 1,7 |
| 4.Изоляция трубопроводов | 2,7 | 9,3 |
| 5.Спецприборы | 1,0 | 3,4 |
| Всего: | 15,8 | 54,3 |
Капитальные затраты составят:
344,4 + 126,0 + 54,3 = 524,7 тыс.грн
Расчет объемов производства и реализации продукции
Для расчета объемов производства продукции в натуральном выражении применяем следующие показатели:
- годовой выпуск искомой продукции – 15 тыс. дал или 215,1 тыс.бут.
ВЫВОДЫ
1. Предложена технология ординарного столового сухого выдержанного вина улучшенного качества, предполагающая 3-х месячную выдержку виноматериалов в бочках с последующим отдыхом не менее 1 месяца и их обработку перед розливом.
2. Качество вина гарантируется повышением его органолептических показателей и сроков стабильности до 1 года. Вводится новый для ординарного вина показатель – величина приведенного экстракта не менее 18 г/дм3
.
3. Организация производства вина, включая выдержку и обработку виноматериалов, а также его розлив и отгрузку, проводится в неиспользованном ранее здании и заключается в установке имеющегося и приобретенного оборудования.
4. Для улучшения процессов стабилизации виноматериалов против белковых помутнений предлагается внедрение узла оклейки, состоящего из купажного резервуара и реактора для приготовления оклеивающих веществ.
5. Для обеспечения микробиальной стабильности вина предлагается мембранная (обеспложивающая) фильтрация на фильтре марки Nitor.
6. Стабильность вина против кристаллических помутнений в течение 1 года достигается его обработкой препаратом «Metagum», являющимся смесью высокоэтерифицированной метавинной кислоты и гуммиарабика. Препарат препятствует образованию и осаждению кристаллов винной кислоты.
7. Продуктовый расчет свидетельствует, что для производства и розлива 15 тыс. дал выдержанного столового вина потребность в любом белом техническом сорте винограда (в данном проекте – сорте Алиготе) составит 272,2 тонны.
Список использованной литературы
1. Бурьян Н.И. Микробиология виноделия.-Симферополь: «Таврида», 1997.-431 с
2. Благовещенская М.М. и др. Автоматика и автоматизация пищевых производств. – М.: Агропромиздат, 1991. – 239 с.
3. Валуйко Г.Г. Технология виноградных вин. – Симферополь: «Таврида»,2001.
4. Валуйко Г.Г., Зинченко В.И., Мехузла Н.А. Стабилизация виноградных вин. – Симферополь: «Таврида», 1998. – 208 с.
5. Виноградов В.А. Оборудование винодельческих заводов. Т 1, 2. –Симферополь: «Таврида», 2002. – 416 с., 2003. – 324 с.
6. Воробьев С.Г. Автоматизация производственных процессов виноделия. – М.: Пищевая промышленность, 1972. – 358 с.
7. Домарецький В.О., Знатаев Т.П. Екологія харчових продуктів. – Київ: Врожай. 1993. – 192 с.
8. Загоруйко В.А., Бобров О.Г., Виноградов В.А. Техника безопасности в винодельческой промышленности. – Симферополь: «Таврида», 2005. – 384 с.
9. Кишковский З.Н., Мержаниан А.А. Технология вина.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. – 504 с.
10. Купчик М.П. и др. Основы охраны труда. – К.: Основа, 2000. – 416 с.
11. Методические указания по разработке специальной части дипломного проекта по специальности “Технология виноделия”, - М.:МТИПП, 1976. – 125 с.
12. Методические указания к разработке экономической части дипломного проекта для студентов по специальности 1004 всех форм обучения /Сост. Н.В.Воинова, Л.Г.Цимбалюк/. – К.: КТИПП, 1987, - 28 с.
13. Методы технохимического контроля в виноделии. Под ред.Гержиковой В.Г. – Симферополь: «Таврида», 2002. – 260 с.
14. Сборник технологических инструкций, правил и нормативных материалов по винодельческой промышленности. /Под редакцией Валуйко Г.Г./. – М.: Агропромиздат, 1985. – 512 с.
15. Справочник по виноделию. Под ред. Г.Г. Валуйко, В.Т. Косюры. – Симферополь: «Таврида», 2005. – 587 с.
16. Справочник для работников лабораторий винзаводов. Технохимический и микробиологический контроль. /Н.И.Бурьян, Е.Н.Датунашвили и др./. – М.: Пищевая промышленность, 1979. – 280 с.
17. Матчина И.Г., Бузни А.Н. Экономика виноделия. – Симферополь: Таврида, 2003. с. 89 – 143.
18. Цыганков П.С., Шиян П.Л. Обозначения условные графические в аппаратурно-технологических схемах бродильных производств. – К.: КТИПП, 1986. – 62 с. 19. Щербаков М.В. Основы строительного дела. – М.: Высшая школа, 1994.-280 с.
20. Шольц Е.П., Пономарев В.Ф. Технология переработки винограда. – М.: Агропромиздат, 1990. – 447 с.
21. Энциклопедия виноградарства. – Кишинев: Главная редакция МСЭ, 1986, Т1 – 512 с., Т2 – 504 с., 1987, - 552 с.