ЛЕКЦИЯ 1. ВВЕДЕНИЕ (2 часа) Задачи и содержание

ЛЕКЦИЯ 1. ВВЕДЕНИЕ (2 часа)
1. Задачи и содержание дисциплины «Технологическое оборудование».
2. Классификация оборудования винодельческого производства.
3. Общие требования к винодельческому оборудованию и его эксплуатации.
4. Материалы, применяемые для изготовления винодельческого оборудования.
1. Задачи и содержание дисциплины «Технологическое оборудование».
Задачи курса «Технологическое оборудование» формируются на основе требований нормативных документов системы высшего образования и состоят в изучении технологического оборудования винодельческих предприятий, методов его расчета (общих и частных), вопросов эксплуатации, освещении научных достижений, тенденций развития и т. д. в тесной взаимосвязи
с вопросами технологии. Иными словами, задачи курса — вооружить будущего инженера-технолога знаниями в области оборудования отрасли, подготовить его к решению как конкретных производственных задач, так и перспективных проблем развития оборудования.
Технолог пищевой промышленности должен быть специалистом с широким инженерным кругозором, понимающим научные принципы аппаратурно-технологического оформления процессов, умеющим оценить основные
технико-экономические характеристики оборудования и выбрать оптимальные, выявить резервы повышения интенсивности и экономичности процессов, снижения расходных норм и себестоимости продукции.
Изучение курса в целом должно базироваться на знании ранее освоенных студентами общенаучных, общеинженерных и специальных технологических дисциплин.
Курс «Технологическое оборудование» занимает особое место в учебном плане подготовки специалистов отрасли. Им завершают изучение цикла
1
общетехнических и общеинженерных дисциплин, и одновременно он является специальным курсом.
Изложение материала при изучении курса строится по следующей схеме: назначение оборудования, его место в производственной технологической схеме; инженерные задачи, решаемые при помощи этого оборудования;
физическая сущность процесса обработки продукта при помощи описываемой группы машин и общие методы (порядок) его расчета; принципиальные
схемы или конструкции существующих машин и аппаратов на базе обоснованной классификационной схемы; результаты научных исследований оборудования, тенденций его развития; принципы расчета конкретного вида
оборудования и его отдельных элементов.
Технологический аппарат – это устройство или приспособление,
предназначенное для проведения технологических процессов.
Машина (оборудование) – устройство, выполняющее механические
движения с целью преобразования энергии или материалов.
Основное внимание при изучении дисциплины сосредоточено на специальном оборудовании отрасли. Во избежание повтора некоторые виды
оборудования, с достаточной полнотой освещаемые в курсах «Процессы и
аппараты пищевых производств», «Теплотехника» и др., например, фильтры,
теплообменники, перегонные установки и т. п., рассматриваются в сокращенном виде. То же относится к емкостному и бродильному оборудованию,
изучаемому в курсе «Технология отрасли».
2. Классификация оборудования винодельческого производства.
Винодельческая промышленность включает следующие производства:
• первичное виноделие — переработка винодельческого сырья, производство виноматериалов и вин, переработка вторичных продуктов виноделия, производство концентратов сусла;
• вторичное виноделие - технологическая обработка вин и выпуск готовой продукции;
• производство игристых вин;
2
• производство коньячного спирта и коньяков;
• производство различных видов безалкогольной продукции.
Винодельческие предприятия могут быть комплексными и объединять
несколько производств, каждое из которых имеет свою технологическую и
машинно-аппаратурную схемы и разнообразное технологическое оборудование. Большая часть машин и аппаратов применяется во всех винодельческих
производствах.
Изучаемое технологическое оборудование сгруппировано при изучении дисциплины по функциональному признаку — в соответствии с технологическим назначением.
Рассмотрение отдельных групп оборудования базируется на его классификации, поскольку она дает не только представление о его типах, принципе действия и конструктивных особенностях оборудования, но и облегчает
усвоение материала, систематизирует информацию, способствует созданию
единой методики расчета.
Любая классификация имеет условный характер, поскольку в основу ее
могут быть положены различные признаки и принципы. Научно обоснованная классификация позволяет представить себе картину состояния техники
на данном этапе развития и делать прогнозы в этой области.
Все винодельческое оборудование при классификации по технологическому назначению можно условно разделить на следующие группы:
1. оборудование для доставки, приемки и переработки сырья (винограда, плодов, ягод);
2. оборудование для производства различных типов виноматериалов и
вин (в эту группу включается также оборудование для производства коньячного спирта и коньяков, игристых вин);
3. оборудование для хранения и транспортирования виноматериалов и
вин;
4. оборудование для физико-механической обработки технологических
продуктов виноделия;
3
5. оборудование для теплофизической обработки технологических
продуктов виноделия;
6. оборудование линий упаковывания вин, т. е. для подготовки посуды,
фасования вин и отделки готовой продукции;
7. специальные средства механизации погрузочно-разгрузочных и
транспортно-складских работ (ПРТС-работ) на винодельческих предприятиях;
8. оборудование для переработки вторичных продуктов виноделия.
По месту, занимаемому в производственном процессе, оборудование
может быть основным технологическим, вспомогательным и общезаводским.
В соответствии с данным признаком классификации оборудование, перечисленное в приведенных выше группах, относится к основному технологическому.
Вспомогательное оборудование предназначено для выполнения функций, обеспечивающих осуществление технологического процесса, и принимает косвенное участие в производстве основного продукта. К такого рода
оборудованию можно отнести, например, насосы, транспортное оборудование, производственные коммуникации и др.
К общезаводскому оборудованию относится такое, которое обслуживает все звенья предприятия: металлорежущее, деревообрабатывающее, энергосиловое, электротехническое и т. п.
Есть и другие признаки классификации. Оборудование может быть
универсальным и специализированным. Первое предназначено для выполнения операций одного или нескольких технологических процессов (фильтры,
резервуары и т. д.), второе — для одной операции технологического процесса
(стекатель, этикетировочная машина и т. д.).
Оборудование может подразделяться по характеру воздействия на продукт, структуре рабочего цикла, степени механизации и автоматизации процесса и т. д.
4
3. Общие требования к винодельческому оборудованию и его эксплуатации.
К технологическому оборудованию винодельческих предприятий
предъявляются, в основном, те же общие требования, что и к оборудованию
других предприятий пищевой промышленности.
Независимо от технологического назначения и технических особенностей оборудования, ко всем машинам и аппаратам винодельческого производства предъявляются общие требования, которые можно разделить на две
группы – технические и технологические.
Технические требования обусловливаются современным уровнем развития отечественной и зарубежной техники в данной области. В соответствии с ними технологическое оборудование должно обеспечивать непрерывность производственного процесса с минимальными затратами труда и
его автоматизацию. Машины должны иметь высокий коэффициент полезного
действия, быть малогабаритными и неметаллоемкими при заданной производительности, надежными и удобными в работе, а их детали - износоустойчивы. Оборудование должно быть безопасным для обслуживающего персонала,
доступным для профилактики и ремонта.
Технологические требования к винодельческому оборудованию являются специфическими и обуславливаются технологией производства. В соответствии с ними машины и аппараты должны обеспечивать заданные условия
переработки сырья и получение продуктов наилучшего качества при
наименьших потерях и затратах перерабатываемого материала.
Технические и технологические требования к винодельческому оборудованию взаимосвязаны и сводятся главным образом к удовлетворению высоких эксплуатационных свойств в самом широком и полном смысле (технико-экономические показатели, надежность, эргономические свойства и др.).
Эти свойства приобретают большое значение, если учесть особый характер
сырья и готовой продукции отрасли.
5
Надежность характеризует техническое совершенство изделия (машин
и аппаратов) и является свойством изделия выполнять заданные функции с
сохранением эксплуатационных показателей в заданных пределах в течение
требуемого промежутка времени или требуемой наработки.
Наработка — продолжительность работы или объем выпущенной
продукции, измеряемые в часах, километрах, гектарах, циклах, кубометрах
или других единицах.)
Надежность изделия обусловливается его безотказностью, ремонтопригодностью, сохраняемостью, а также долговечностью его частей.
Безотказность — свойство изделия сохранять работоспособность в течение определенного периода времени или определенной наработки без вынужденных перерывов. Работоспособность — состояние изделия, в котором
оно способно работать по заданному принципу, сохраняя значения основных
параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией.
Ремонтопригодность — свойство оборудования, заключающееся в его
приспособленности к предупреждению и обнаружению причин отказов и повреждений и устранению их последствий путем ремонта или технического
обслуживания.
Сохраняемость — свойство изделия сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортирования, установленных технической документацией.
Долговечность — свойство изделия сохранять работоспособность до
предельного износа при принятой системе планово-предупредительного ремонта. Предельное состояние изделия определяется невозможностью его
дальнейшей эксплуатации обусловленной либо снижением эффективности,
либо требованиями безопасности, и оговаривается в технической документации.
Тенденция развития современного оборудования состоит в том, что
машины и аппараты должны быть составной частью непрерывного техноло6
гического потока и позволять полностью автоматизировать производственный процесс современными средствами управления. Соответственно должны
решаться не только вопросы проектирования оборудования, но и вопросы его
эксплуатации. Только при комплексном подходе к этим проблемам возможно
создание новых совершенных типов оборудования.
Эксплуатация винодельческого оборудования в самом общем понимании включает подготовку оборудования, монтаж и наладку; так называемую
техническую эксплуатацию, в том числе диагностику состояния оборудования и прогноз дальнейших изменений его параметров; производственную
эксплуатацию, включающую наблюдение за работой оборудования, регулирование режимов процесса, уход за оборудованием; все виды ремонтов.
При этом надо иметь в виду, что грамотная и рациональная эксплуатация оборудования — это также процесс целесообразного использования его
для достижения максимальной производительности при минимальных текущих затратах. Эти два главных условия обеспечиваются рядом организационных и технологических мероприятий, в том числе и квалификацией обслуживающего персонала.
4. Материалы, применяемые для изготовления винодельческого
оборудования.
К материалам оборудования, которые находятся в контакте с продуктами виноделия, предъявляются особые требования, связанные с химическими и физическими свойствами последних. В основе этих требований лежат
строжайшее соответствие государственным стандартам, разрешение органов
Государственного санитарного надзора Министерства здравоохранения РФ к
применению их в винодельческой промышленности; недопустимость придания продукту со стороны материала посторонних привкусов, запахов, оттенков; коррозиестойкость материала и его инертность по отношению к продукту; недопустимость применения такого сочетания материалов, при котором
возможны электролитические процессы, влияющие на качество продукта;
экономическая целесообразность применения материала.
7
Для изготовления винодельческого оборудования и его отдельных деталей, находящихся в контакте с продуктом, могут быть рекомендованы следующие конструкционные материалы.
1. Бронзы марок БрА9-ЖЗЛ; БрОФ-З-0,5; БрОФ9-0,3; БрА-9; БрАЖ-74; БрАМц12-2; БрАЖМц11-4-2; БрАЖН10-4-4; БрАК7-1; БрАК7,5-1,8;
БрОФ4-0,25; БрО5Ц5С5.
2. Латуни марок ЛК8О-3; Л80; ЛС59-1; Л63; ЛМцНЖА60-1-2-1-1;
ЛАЖ60-1-1; ЛМцАК60-2-1-0,8; ЛАЖМц52-5-1-1.
3. Медь марки М-1.
4.
Коррозиестойкие
(нержавеющие)
стали
марок
12Х18Н9Т;
12Х18Н10Т; 08Х21Н6М2Т; 12Х21Н5Т; 10Х14Г14Н4Т; 08Х17Т и др.
5. Олово марок О1, О2.
6. Титан марок 0Т4, ВТ4, 3В, ВТ1-0, ВТ1-00; ВТ5, ВТ6-С, ВТ1-1М,
Спл. 7, ПТ-7М, ВТ1-2.
7. Бетон марок М-150, М-200, М-25, М-300, М-400, М-500, М-600.
8. Дерево (древесина дуба и других пород, кроме ели).
9. Стекло.
10. Пластмассы: винипласт ВНТ; оргстекло СО-95; полиамидная смола
610; поливинилхлорид ПВХ-7; поликарбонат; полипропилен; полиэтилен высокого давления; полиэтилен низкого давления; полистирол УПС, СНП-2П;
фторопласт-4 и др.
11. Резины пищевые 52-498, 42-446, 52-436.
12. Клеи ЭДП, 88Н.
Во многих случаях, когда оборудование или его детали работают в
условиях малых статических нагрузок и отсутствия трения (резервуары и т.
п.), вместо цветных металлов и высоколегированных сталей возможно применять черные металлы с различными покрытиями поверхности в виде эмали, пленок и лаков.
К качеству защитных покрытий предъявляются следующие специфические требования: они должны препятствовать проникновению вредных хи8
мических веществ материала оборудования в продукт; быть стойкими к моющим и дезинфицирующим средствам, а также к веществам, применяемым
при обработке виноматериалов (сернистая кислота и др.); быть долговечными особенно покрытия резервуаров, так как сроки хранения вин многих марок и типов весьма продолжительны.
Ремонт оборудования практически невозможно производить без использования покрытий или их восстановления. Для этого рекомендуется
применять следующие антикоррозийные материалы.
1. Стеклоэмаль марок 25, 54, 3-1, 20-Н, 105-Т, 92-7, 301-3, 25-32, 2532Л, 25БФ, 4-30.
2. Пенопласт.
3. Эпоксидные покрытия ЭД-16, ЭД-29, импортные специальные.
4. Бакелитовые лаки А, Б, Эф.
5. Замазки и композиции на основе эпоксидных смол ЭД-16, ЭД-20,
ЦЦ-100, ЦЭС-5-132, НЭГ.
6. Титановые порошки дибутилфталат, диоктилфталат, полиэтиленполиамин.
7. Лак перхлорвиниловый ХС-76 «В» по грунту ХС-04 «В» на растворителе Р-4.
8. Парафин и его сплавы.
9. Эмаль хлорвиниловая ХС-558 «В» по грунту ХС-04 «В» на растворителе Р-4.
10. Эмаль эпоксидная ЭП-793.
Технологические правила нанесения и эксплуатации покрытий определяются соответствующими инструкциями, соблюдение которых обеспечивает их эффективность и надежность.
9