Необхідність модернізації лінії по виготовленню та стерилізації меляси виникла на підприємстві харчової промисловості.

Існуюча система лінії по виготовленню та стерилізації меляси  аналогового управління на базі контролера FMC застаріла і була недостатньо продуктивною. Це виражалося в складнощах в обслуговуванні, збої в роботі, неможливість інтеграції в загальну систему контролю і моніторингу всього підприємства.

Меляса – сиропоподібна рідина темно-бурого кольору зі специфічним запахом, побічний продукт цукрового виробництва. Меляса є основною сировиною при виробництві хлібопекарських дріжджів. Вона містить органічні і неорганічні речовини. Органічні – вуглеводи, вітаміни, амінокислоти та інші. Неорганічні – мінеральні солі різних кислот. Включає в себе також механічні домішки.

Для виробництва дріжджів мелясу необхідно відповідно підготувати.

Для цього її освітлюють, тобто розбавляють водою і обробляють певними речовинами. При розведенні меляси зменшується її в’язкість, в результаті чого збільшується швидкість осадження механічних домішок. При додаванні в розведену мелясу сірчаної кислоти, руйнується гідратна оболонка колоїдних частинок, що призводить до їх коагуляції (злипання, укрупнення) з подальшою седиментацией (осадженням). Ці процеси лежать в основі відстійних методів освітлення меляси.

Процес седиментації є досить повільним.

Для його інтенсифікації використовують відцентрові сили і проводять з допомогою кларификатора. Крім хімічних і механічних домішок меляса завжди містить мікроорганізми, які в процесі ферментації розмножуються. В результаті чого зменшується вихід і якість дріжджів. Для знешкодження мікрофлори меляси використовують процес стерилізації.

Стерилізацію можна проводити фізичними, хімічними і фізико-хімічними методами. Підігрів меляси до температури кипіння є одним з видів фізичних методів. Для підігріву використовується перегрітий водяний пар.

У ємності V006 відбувається підкислення розведеної меляси (розсиропки) сірчаною кислотою до заданого значення рН. Розсиропка з ємності V006 через переливну трубу перетікає в місткість V007. Тут відбувається часткове осадження механічних домішок. З ємності V007 насосом Р002 розсиропка подається в теплообмінник-рекуператор Н001, де нагрівається за рахунок передачі теплоти від стерильної меляси, і далі в кларификатор К1. З кларифікатора розсиропка подається у інжектор Х06, де змішується з парою, за рахунок чого відбувається підігрів. Далі підігріта меляса подається в витримувачі Н002, де відбувається повна стерилізація меляси при температурі 123°С±10°С.

Далі відбувається саме цікаве.

З витримувача, меляса подається в ємність V008, де відбувається часткове випаровування води та летких речовин. В результаті чого патока охолоджується приблизно до 100 °С. Патока, яка не досягла температури стерилізації, з допомогою насоса Р003 повертається в ємність V007 для повторної стерилізації (рециркуляція). А при досягненні температури стерилізації подається в теплообмінник-рекуператор Н001, де охолоджується за рахунок підігріву розсиропки, що подається на стерилізацію.

Після цього стерилізована меляса подається в припливні збірники, з яких надходить на ферментацію. Пари, які відокремилися ємності V008 надходять в конденсатор (кожухотрубний теплообмінник). Пара надходить у трубки конденсатора. Тут він конденсується і з конденсатора стікає в каналізацію. Холодна вода зі збірки холодної води надходить в міжтрубний простір конденсатора, де нагрівається і потрапляє в збірник гарячої води V004. Температура в збірнику гарячої води підтримується в межах 60° з подачею пара.

Експлуатація автоматизованої лінії по виготовленню та стерилізації меляси складається з наступних стадій:

– підготовка лінії стерилізації до роботи;
– запуск лінії стерилізації;
– аварійна зупинка лінії стерилізації;
– обслуговування лінії стерилізації під час роботи;
– планова зупинка лінії стерилізації;
– миття лінії стерилізації системою СІР;
– періодичні операції.

Для модернізації лінії по виготовленню та стерилізації меляси потрібно виконати роботи:

1) Розробка SCADA-системи на основі існуючої (вікон для відображення поточного стану процесу і управління окремими вузлами; вікон для настройки регуляторів; вікон для налаштування аналогових вхідних і вихідних сигналів та ін.);
2) Розробка бази повідомлень для інформування про поточний стан системи. Архівування важливих параметрів і подій для можливості відстеження стану системи в попередні моменти часу, а також дії операторського складу;
3) Параметризація діапазонів фізичних аналогових входів/виходів;
4) Розробка ЗА управління окремими вузлами і системою в цілому у відповідності обраного режиму і параметрів технологічного об’єкта(включення/вимикання виконавчих механізмів в залежності від стану вхідних параметрів; механізми захисту в разі виникнення надзвичайних ситуації та ін). За основу має бути взято існуюче ПЗ з відповідною логікою;
5) Розробка видів регуляторів аналогічних існуючим в поточній системі (ПІД з аналоговим виходом, ПІД з дискретним виходом, двохпозиційних та ін.);
6) Налаштування розроблених регуляторів (підбір параметрів, оскільки принципи обробки інформації та формування регулюючого впливу існуючих регуляторів відрізнятимуться від розроблених).

Провідними фахівцями ТОВ “Топсітісервіс” і ПП “Сіменком інжиніринг” для модернізації лінії по виготовленню та стерилізації меляси було зроблено:

В результаті виконаного ТОВ “Топсітісервіс” величезного обсягу робіт, Замовник отримав сучасну, більш надійну систему, лінії по виготовленню та стерилізації меляси. Дана система легша в обслуговуванні, високопродуктивна. Тепер з’явилася можливість інтеграції в загальну систему контролю діагностики заводу.

Модернізація лінії по виготовленню та стерилізації меляси дозволила значно підвищити рівень безпеки на виробництві. Здійснювати контроль і управління виробничим процесом. На підприємстві харчової промисловості тепер більш раціонально використовуються не тільки виробничі, але і трудові ресурси. Як наслідок, наш Замовник знизив витрати на виробництво продукції.

Автоматизація виробництва і контроль технологічних процесів.  Промислові системи автоматизації та контролю технологічних процесів.