автоматика для автоклава для стерилизации консервов
Автоматизация автоклавного комплекса консервного завода
Предприятие «Пищевик» (рис. 1) занимается переработкой и консервированием фруктов и овощей. Стерилизация консервированной продукции под давлением позволяет сохранять не только питательные вещества, но и витамины, жидкость и минеральные соли, которые, как правило, теряются при кипячении. Также за счет увеличенного давления в автоклавах обработка продукта занимает меньше времени. В консервной промышленности чаще всего используются вертикальные автоклавы, поскольку в них можно стерилизовать все виды консервов в жестяной и стеклянной таре.
Рис. 1. Автоклавный комплекс «Пищевик»
Получить готовую продукцию высокого качества возможно лишь в условиях бесперебойной и слаженной работы всех звеньев производства, которую обеспечивает автоматизация технологических процессов. Кроме того, качество консервированной продукции напрямую зависит от соблюдения условий стерилизации. Современное автоматическое оборудование делает эксплуатацию автоклавов безопасной, надежной и удобной.
При модернизации автоклавного корпуса на заводе «Пищевик» за основу были взяты средства автоматизации ОВЕН.
Программно-технические средства
Внедренная на заводе система контролирует все стадии процесса стерилизации: нагрев, выдержку, охлаждение. Перед началом работы оператор на панели вводит формулу стерилизации для каждого автоклава, задает необходимые параметры технологического процесса, а также при необходимости выполняет калибровку датчиков температуры и давления. На всех этапах обработки контролируется не только температура, но и давление в автоклаве. На случай возникновения нештатной ситуации на каждом автоклаве предусмотрена светозвуковая сигнализация.
Рис. 2. Функциональная схема системы управления четырьмя автоклавами
В качестве главного управляющего устройства используется программируемый контроллер ОВЕН ПЛК110-60. К нему для увеличения количества входов/выходов подключены модули ввода/вывода ОВЕН МВ110 и МУ110. Для отображения информации техпроцесса на пульте оператора установлена сенсорная панель оператора ОВЕН СП307. Функциональная схема контура управления четырех автоклавов приведена на рис. 2. Контроллер, модули расширения и панель объединены промышленным сетевым интерфейсом RS-485. Передача данных и управление с верхнего уровня ведется по Ethernet. Состояние всех автоклавов контролируется с помощью экранной формы MasterSCADA, установленной на ПК, которая служит для визуализации, архивирования и управления процессом (рис. 3, 4). АРМ оператора расположено в лаборатории, где ежедневно автоматически формируются отчеты технологических процессов.
Рис. 3. Основное окно управления
В каждом автоклаве ведется непрерывное измерение температуры посредством термопреобразователя сопротивления ОВЕН ДТС. Контроль давления в автоклаве и подающей магистрали производится преобразователем с выходным унифицированным сигналом 4–20 мA. Сигналы с датчиков поступают на входы модуля МВ110. Положение клапанов пара, воды, воздуха, слива определяется сигналами, поступающими с модулей МУ110. Один модуль рассчитан на два автоклава. В ручном режиме возможно дистанционное управление всеми клапанами. Чтобы преобразовать стандартный электрический сигнал (4–20 мA) в пневматический для управления мембранным клапаном (0,02–0,1 МПа), используются электропневматические преобразователи.
Рис. 4. Экранная форма контроля восьми автоклавов на рабочем месте оператора (АРМ)
Результат внедрения АСУ
Внедренная на предприятии автоматизированная система обеспечивает:
В результате внедрения АСУ повысилась точность соблюдения технологического режима, увеличился ресурс установки и стабилизировалось качество производимой продукции (за счет постоянного поддержания температурного режима). АСУ позволяет экономить энергоресурсы — за счет оптимизации технологического процесса и строгого соблюдения алгоритмов управления — и обеспечивает безопасность работы установки. Также снизилась трудоемкость обслуживания.
Проект полностью отвечает требованиям по точности и надежности, предъявляемым к оборудованию для стерилизации консервов, и позволил обойтись минимальными расходами на оборудование и его установку, что делает его экономически целесообразным для массового внедрения на производстве.
Автоматизация оборудования, линий и заводов
Система управления
Система предназначена для управления автоклавами отечественного и зарубежного производства.
Система удовлетворяет требованиям безопасной эксплуатации автоклавов.
Система повышает эффективность действий оператора и снижает потери от брака.
Краткое описание системы управления
Состав и устройство системы управления определяется техническим заданием для каждого заказчика индивидуально и зависит от типа автоклава и особенностей автоклавной обработки.
Система управления автоклавами строительной индустрии, как правило, состоит:
Подсистема управления крышкой (крышками) автоклава
В подсистеме управления крышкой предусмотрен наладочный режим управления гидроприводами крышки и блокирование открывания крышки при открытой задвижке подачи пара.
Также присутствует необходимая сигнализация состояния автоклава (состояние крышки, наличие давления в автоклаве)
В подсистеме возможно применение бесконтактных датчиков положения механизмов крышки.
Подсистема управления автоклавной обработкой
Человеко-машинный интерфейс на базе SCADA системы.
Стартовая или общая мнемосхема проекта отражает состояние всех автоклавов, датчиков и запорно-регулирующей арматуры. При наведении указателя мыши на любое поле мнемосхемы появляется всплывающая подсказка выделенного элемента мнемосхемы. Для управления технологическим процессом и запорно-регулирующей арматуры осуществляется переход на мнемосхему выбранного автоклава.
Мнемосхема автоклава отражает состояние автоклава и позволяет управлять запорно-регулирующей арматурой автоклава и режимами работы, позволяет просматривать оперативные тренды технологического процесса, формировать и сохранять отчеты.
Отчеты формируются и сохраняются автоматически. В отчёте фиксируются все переменные технологического процесса: температура в автоклаве, давление в автоклаве, разность температур верхний и нижний образующих корпуса автоклава, задание давления (расчётное давление, выдаваемое программой в данный момент времени, согласно технологическому процессу)
Оборудование нашего изготовления имеет сертификат соответствия таможенного союза
За более подробной информацией обращайтесь:
Автоклавы для стерилизации и консервирования еды
Это статья носит информационный характер. Мы не изготавливаем и не реализуем автоклавы!
Автоклав для стерилизации. Источник: kz.tradechina.com
Применение
Автоклавы используются в:
История создания автоклава
-> Все началось еще в 17-м веке. Прообразом автоклава считают паровой герметичный котел, в котором при варке мяса использовалось давление, полученное при нагревании. Его изобрел французский физик Дени Папен в 1679 году.
Варочный котел Папена. Источник: ru.wikipedia.org
-> В 1953 году появился первый промышленный текстильный автоклав, созданный французской компанией Lagarde.
-> В 1972 году эта же компания разработала первый автоклав для стерилизации продуктов.
-> В 80-х годах появились автоклавы для домашнего консервирования.
-> Первые автоклавы для консервирования продуктов были электрические, позже появились газовые.
-> В России первый автоклав для консервирования появился в 1991 году в Тольяти.
Устройство автоклава
Вертикальный автоклав для стерилизации стеклянной тары. Устройство. Источник: tehpribory.ru
В общем виде автоклав состоит из:
Также автоклав может быть снабжен:
Принцип работы
Принцип работы автоклава заключается в нагревании воды до температуры свыше 100 градусов. В обычных условиях этого не достичь, т.к. при достижении такой температуры вода не нагревается дальше, а просто испаряется.
Посмотрите видео о процессе стерилизации продуктов в автоклаве
В автоклаве происходит следующее:
Этапы стерилизации
Этапы стерилизации. Источник: teletap.org
Время и температура, необходимые для стерилизации, зависят от объема и вида продуктов, а также от упаковки. Например, для приготовления консервированных овощей нужно меньше времени, чем на готовку рыбных и мясных блюд. Твердые вещества стерилизуются дольше, чем жидкие.
Для производства мясных консервов требуется особые условия.
Виды автоклавов
Автоклавы бывают замкнутые и оснащенные крышкой.
По способу нагрева:
Газовый (слева) и электрический (справа) автоклавы. Источник: autoclav.com.ua
Преимущества газовых автоклавов:
Преимущества электрических автоклавов:
По типу теплоносителя:
Преимущества паровых автоклавов:
В пищевой промышленности, как правило, используют горизонтальные и вертикальные автоклавы, как статические, так и вращающиеся (например, ротационные).
Вертикальные автоклавы
Вертикальные автоклавы. Источник: elf4m.ru
Горизонтальные автоклавы
Горизонтальный автоклав. Источник: gvp.com.ua
Помимо традиционных автоклавов периодического действия существуют модели непрерывного действия, а также оригинальные безсеточные автоклавы, в которых продукция загружаются россыпью, без корзин и контейнеров.
Также автоклавы отличаются друг от друга в зависимости от материала (углеродистая или нержавеющая сталь), мощности, объема, степени автоматизации и т.д.
Процессы, используемые в автоклаве
Паровоздушный процесс. Источник: russiar.com
В автоклаве для стерилизации используются три основных процесса:
В каждой категории процессов существует несколько типов.
Чаще всего при производстве консервов используют дождевой и паровоздушный процессы.
Каскадный (дождевой) процесс. Источник: steriflow.com
Паровоздушный процесс (форсунчатое орошение) более эффективен для полужесткой (ламистеры) и гибкой упаковки (реторт-пакеты).
Дождевой процесс (струйное орошение) подходит как для обработки жестяной и стеклянной банки, так и для реторт-пакетов.
Каждому виду упаковки соответствуют определенные контейнеры и тип загрузки.
Реторт-упаковка. Особенности стерилизации
Реторт-пакеты обладают преимуществами перед жестяной и стеклянной тарой. Поэтому многие производители постепенно переходят на производство реторт-еды.
Для стерилизации реторт-пакетов применяются горизонтальные автоклавы, специальный тип корзин и элементы-разделители, чтобы пар хорошо обработал каждую упаковку.
Готовая еда стерилизованная в автоклаве
Основные преимущества реторт-упаковки:
Это статья носит информационный характер. Мы не изготавливаем и не реализуем автоклавы!
Автоматика для автоклава для стерилизации консервов
—>
+7 (904) 648-11-99
+7 (951) 688-46-93
Контроллер «Фатум-м» для автоматической стерилизации консервов в автоклавах
Автоматика «Фатум» разработана для самостоятельного внедрения, запуска и обслуживания.
В большинстве систем автоматики при смене продукции оператору каждый раз приходится изменять технологическое задание, что требует от него значительной внимательности и аккуратности. В автоматике «Фатум» человеческий фактор (ошибки ввода параметров стерилизации) исключен. Все необходимые программы с нужными режимами уже установлены, проверены технологом и закрыты паролем. Поэтому стерилизаторщиком может работать любой, способный освоить назначение 3 кнопок: «ПУСК», «СТОП» и «СБРОС».
Контроллер «ФАТУМ» может заменить электронную часть любой системы автоматики стерилизации.
Необходимые настройки под условия конкретного предприятия (в т.ч. выбор вида стерилизации) производятся на панели оператора обслуживающим персоналом по прилагаемой инструкции.
Все настройки, кроме номера программы, закрыты паролем. После выбора номера программы все заданные параметры отображаются на экране (для исключения ошибки).
Описание
На практике, на многих консервных предприятиях система автоматики на автоклавах уже установлена, а на некоторых — несколько различных систем, но они не работают или не соответствуют требованиям производства. Любое предприятие постоянно совершенствуется, а это тянет за собой перенастройку оборудования, в том числе и системы автоматики.
На рынке нет ни одной системы стерилизации с достаточным количеством программ и возможностью производить необходимые корректировки и настройки персоналом предприятия для самостоятельного внедрения автоматики и ее обслуживания.
Как правило, любые мелочи, такие как:
влекут за собой перепрошивку программы. Затраты на изменение программы соизмеримы со стоимостью самой системы.
Большинство систем автоматики не имеют защиты от плохого контакта, обрыва или выхода из строя датчика давления, что приводит к неконтролируемой подаче воздуха и, при неисправном предохранительном клапане — к срыву крышки автоклава.
С учетом этих проблем, разработан и внедрен в эксплуатацию контроллер «Фатум» с сенсорной панелью оператора, воплотивший в себя лучшие качества предыдущих модификаций, безупречно работающих уже более 35 лет. «Фатум» может заменить электронную часть любой системы автоматики стерилизации.
В контроллере установлено 30 изменяемых программ стерилизации.
С панели оператора можно устанавливать номер необходимой программы, наблюдать за исполнением заданных режимов и за работой исполнительных механизмов, а также корректировать программы, включая изменение вида стерилизации (всего более 40 регулируемых параметров) согласно инструкции, содержащейся в паспорте контроллера.
Данная модификация контроллера «Фатум» с цветной сенсорной панелью обеспечивает запись и временное архивирование графиков давления и температуры непосредственно в самой панели для оперативного просмотра мастером или технологом непосредственно в цехе.
При неисправностях датчиков через 3-4 секунды система переходит в режим СТОП.
Прилагается инструкция и схема внешних подключений датчиков и исполнительных механизмов.
Контроллер «Фатум» опционально может быть дополнен системой метрологического обеспечения, а также программой на компьютер для записи, архивирования и распечатки графиков температуры и давления. Госповерка элементов данной системы проводится 1 раз в 2(3) года (2 года — для датчиков давления и температуры, 3 года — для Измерителя).
Автоматика для автоклава для стерилизации консервов
Банки, заполненные тем или иным Продуктом по рецепту (некоторые из них я приведу ниже) и закатанные герметически, ставят в автоклав слоями, банка на банку, до горловины (не забудьте на дно положить деревянную решетку). Заливают водой, которая должна покрыть банки слоем не менее 2 см.
Закрывают крышку автоклава и заворачивают болты.
После этого автомобильным насосом накачивают в автоклав воздух до давления 1 атм и визуально (с помощью мыльной воды), а также на слух проверяют герметичность соединения.
Кстати, создание в автоклаве давления до 1 атм необходимо для сохранения заложенных в него банок, так как при нагреве образуется разница в давлении в самом автоклаве и внутри банок.
После этого разжигают под автоклавом костер или греют его паяльными лампами. Воду в автоклаве нагревают до температуры 110°С, при этом давление возрастает, С момента достижения температуры 110°С засекают время и выдерживают банки на протяжении 50. 70 мин (температура не должна превышать 120°С, поэтому следите за ней). Этим режимом термообработки достигаются не только вкусовые качества консервов, но и гибель болезнетворных организмов.
После полностью убирают огонь, и автоклав оставляют для охлаждения (естественного или при помощи холодной воды) до температуры не выше 30°С.
Давление в автоклаве будет чуть выше первоначального. После через золотник осторожно стравливают воздух и открывают автоклав. Через шланг сливают воду и вынимают банки.
Хочу добавить, что давление, которое показывает малометр автоклава при температуре 110°С — 2,5. 3,5 атм, а при температуре 120°С — 4. 4,5 атм. Оно зависит от температуры нагревания автоклава и объема воздуха, который остается между крышкой и банками. Напоминаю, что температура, при которой автоклавируются мясные продукты, должна быть в пределах110. 120°С.
Если есть подозрение, что мясные продукты некачественные, следует поддерживать температуру не менее 130°С, а лучше такое мясо вообще не консервировать.
Отметим, что автомобильный ниппель выдерживает температуру до 130°С и давление до 12 атм. Это испытано уже на протяжении более 10-летней эксплуатации автоклава. Заметим также, что при давлении 12 атм проводятся только испытания автоклава на герметичность после его изготовления.
Как готовят мясо для консервирования
Для приготовления тушенки берут мясо, разрезают на куски, чтобы поместились в банки. Предварительно необходимо вырезать все мозговые кости, которые нельзя консервировать (все остальные можно). Ребрышки рубят на куски.
В тщательно вымытые банки вместимостью 0,5 л укладывают плотно до половины ее объема мясо и косточки, затем добавляют специи из расчета 4. 5 зерен черного перца, чайная ложка без верха соли и один лавровый лист средней величины и снова мясо, следя за тем, чтобы верхний слой мяса не доходил на 1 см до верха банки (если больше положить, то в процессе варки крышку сорвет). После укладки мяса банки закатываются.
Основные условия для получения качественных консервов: доброкачественное мясо и чистая посуда.
Паштет. Свиные ножки и голову, тщательно очищенные и вымытые, нарубить крупными кусками (мозги в паштет не идут), залить водой и варить до отделения мяса от костей. Готовое мясо вынуть из бульона, дать остыть, отделить мясо от костей, пропустить через мясорубку.
Отдельно отварить целиком печенку (варить около 10 мин), остудить, пропустить через мясорубку. Легкие, почки, сердце целиком отварить до полуготовности, остудить и пропустить через мясорубку.
В большой миске вес смешать, добавить в этот фарш 15. 20 яиц, жареный до золотистого цвета лук (10 луковиц), соль, перец молотый по вкусу.
Фарш хорошо вымешать. В банку вместимостью 0,5 л положить на дно 1 /2 лаврового листа. Заполнить банку паштетом, не доходя 2 см до верха банки, и закатать ее. Технология автоклавирования та же, что и для тушенки.
Горох. Промытый в холодной воде горох засыпают из расчета 1 граненый полустаканчик (б