啤酒生产线自动化检测设备

随着中国啤酒工业突飞猛进的发展,中国啤酒厂的综合自动化管理系统也与时俱进,取得了同步发展。通过几代人的努力,通过引进、消化吸收、再创新的循序渐进的过程,中国啤酒工业才取得了自动化综合管理的巨大进步。目前,大型的中国啤酒企业都已经建立了综合自动化管理系统,并且正在向中小型企业推广普及。中国啤酒企业已经开始进入现代化管理时代。瓶胚质量检测设备

啤酒工厂智能化系统的功能结构

啤酒智能化工厂的系统结构一般由下列功能结构组成:(1)决策层:掌控企业的战略管理。它包括目标管理、决策支持、项目规划、战略管理、评价系统、信息查询等;(2)管理层:它包括生产技木管理、采购管理、销售管理、仓储管理、、客户管理、供应链、资源计划、物料管理、人力资源、基础数据等;(3)执行层:主要包括工厂模型、计划排产、作业调度、生产跟踪、效能管理、能源管理、质量管理、设备管理、过程监控、班组管理等系统数据采集;(4)控制层:基层自动控制系统。包括制麦自控系统、原料处理及糖化自控系统、发酵自控系统、过滤控制系统、CIP控制系统;公用工程(包括水、电、蒸汽、空气、CO2、冷媒)等自控系统。

啤酒智能化工厂系统的控制流程是:现场层通过对现场测定的数据(如原料进仓及粉碎、糖化、发酵、过滤、CIP及包装线和产品岀入库仓贮等)等基础数据进行采集,通过服务器反馈到控制层,再通过视频监控反馈到执行层。管理层通过执行层掌握全厂生产综合情况,再向决策层提岀报告,由决策层掌控全厂生产综合情况,确定阶段性生产和全年生产任务,并做出下年度目标规划、确定新的战略部署。而决策层随时可以抽查基层生产数据,以作为战略部署的参照。瓶胚质量检测设备

啤酒厂综合自动化管理的作用

对生产过程的控制:通过对各生产工序的自动控制,来提高啤酒质量、增加产能、降低消耗、减少人员。对原材料及能源消耗的控制:对水、电、风、汽、冷等生产资源消耗量进行统计,建立考核制度,从管理上实现节能降耗。视控结合监控:采取视频监控系统与自动化控制系统相结合的生产管理模式,基本实现无人值守,减少人力资源的投入,降低生产成本。运用综合手段:利用信息、计算机、网络等技术,规范企业管理,提高工作效率,降低运营成本,实现从原料采购、生产到销售终端各环节的高效运作。

啤酒厂自动化主要控制点

目前,国内大多数大型啤酒厂已建立了计算机网络基础设施、构建了基础的信息运输平台和基本的网络办公环境,建立了关键职能部门的管理信息系统,已经把企业内部的管理信息系统、生产经营系统、质量保证系统及网络数据系统有机地高度集成;并且充分利用产品数据管理软件,建立了企业的产品信息流程,实现了信息由供应部门、生产部门向管理部门、财务部门的传递,促进企业形成了集控制、优化、调度、管理于一体的综合自动化模式,全面提升了企业的产品质量、产量和综合竞争力。

当前啤酒厂综合自动化管理功能系统的主要控制点包括:

啤酒酿造车间自控系统

原料处理系统:原料麦芽、大米及淀粉从厂外运到厂里,需要送到原料暂贮仓存放并进行处理。其主要控制点包括:上料量。原料进仓时检测满仓信号,满仓后切换到另一仓。出料量。原料岀仓时检测空仓信号,空仓后切换到另一个仓。每锅麦芽和大米用料量的控制。原料储仓内原料温度和湿度的自动显示和控制。除尘控制点。原料在输送和粉碎过程中,对除尘点(如卸料斗、上料口、下料口、麦芽和大米除石机振动筛等散尘口)经封闭后通过除尘系统除尘。原料输送处理过程的全线联动自动控制。瓶胚质量检测设备

原料粉碎系统:麦芽岀仓系统:麦芽出仓经气动阀、刮板输送机和斗提机,通过永磁铁除铁后自衡振动筛除杂,再经计量仓自动称重之后,进入粉仓。麦芽粉碎系统:由麦芽计量仓自动计量出来的麦芽通过湿粉碎机进行粉碎。麦芽调浆系统:麦粉仓麦粉经过变频螺旋输送机送入调浆机的混合室。调浆的冷、热水通过三通合流阀组成的自动调温系统,按一定的料水比将调浆水送入混合室,经料浆泵的搅拌混合,把料浆直接送入糖化锅,完成麦芽调浆的全部工艺过程。同样,大米和进、岀仓清理、去石、粉碎系统和淀粉进、出仓、调浆系统自控操作过程与上述相同。

糊化锅自控:原料麦芽和大米经粉碎后开始糊化。进水量的控制。通过流量计实现进水量的控制。温度控制。测量和控制锅内温度,通过控制加热蒸汽的阀门开度,实现锅内温度按预定工艺曲线变化运行,同时控制搅拌机开动、停止和转速。通过冷、热水混合器把计量的水加入糊化锅,至一定温度后在搅拌过程中加入大米粉,并按糊化曲线进行糊化操作。糊化完毕,把大米醪捣入糖化锅中进行兑醪。锅内控制点:(1)锅内进汽压力和蒸汽冷凝水排出均有显示和自动控制。(2)锅内温度显示并自动记录。(3)锅内液位显示,液位变速器来显示锅内料位。(4)锅底料位开关,自动输送醪液。瓶胚质量检测设备

过滤槽的自控:过滤槽实现智能过滤控制,可以提供更高速、优质的过滤控制方案。(1)铺水:控制过滤槽进水量和温度;(2)进醪:控制进胶并铺平;(3)静置:控制静置时间;(4)回流:控制回流量至麦汁清亮透明为止;(5)过滤:控制头号麦汁数量和流速。控制洗糟水温度和洗水量。控制过滤麦汁总量(同时检测残糖)。控制空水时间(切换耕刀方式,放下耕刀刮板,由耕糟状态转化为排糟状态)。控制排糟时间(控制排糟阀门、耕刀转速和按层次降低耕刀排糟上、下位置)。控制冲洗状态直至将过滤槽洗净为止。将整体过槽复位(关闭所有阀门,将耕刀刮板还原,由排糟状态转换为耕糟状态);(6)排糟—控制排糟系统的全过程。智能过滤控制将醪液以及麦汁的浊度、粘度、时间、糟层阻力、设备影响等因素全面进行分析,达到挖掘设备潜力、保证麦汁质量最优的目的。

麦汁暂储槽自控:主要控制麦汁贮量和洗罐条件

麦汁煮沸锅的自控:糖化二次蒸汽热能回收系统的自动控制。它包括了蒸汽冷凝器、热能回收贮存罐、麦汁预热用的热交换器等。它的核心技术,是在低压煮沸系统的基础上,通过设在煮沸锅排气筒旁的控制阀,控制蒸汽冷凝器的流通速度,使煮沸锅内反复升压、降压、麦汁沸腾闪蒸(快速蒸发)。瓶胚质量检测设备

低压动态煮沸就是通过对煮沸锅进行反复5~6次增压和减压使之瞬间闪蒸,煮沸锅内麦汁翻江倒海般沸腾,达到节能降耗和提高麦汁质量的目的。瞬间闪蒸是与常压煮沸最大的区别。在理论上,每一次减压过程中,会产生0.6%的蒸发量。总体而言,在增压和减压阶段,会实现3.5~4.0%的蒸发量。

灵奕公司首先研发并率先推出了中国笫一套低压动态煮沸系统。此系统可根据原料指标、工艺要求、产品质量进行灵活调整,在不同工況、不同要求下达到最优质量。煮沸锅内的主要控制点包括:锅排汽筒压力控制。加热蒸汽压力控制。锅内温度显示及自动记录。锅内上部有高液位显示,锅下面有低液位显示。锅底料位开关,自动输送醪液。锅排气筒的自控气动阀控制蒸汽冷凝交换器。煮沸二次蒸汽回收系统的自控。酿造水罐、热水罐、冷水罐:控制各水罐温度、液位、报警(严防负压真空被抽瘪)。

回旋槽:控制捣醪阀门将煮沸后的麦汁投入回旋槽内。控制麦汁在回旋槽内的沉降时间。控制回旋澄清后麦汁分层排出的程序。控制底部热凝固物冲洗阀,用水将热凝固物冲出并泵送到热凝固物暂贮罐,再打入过滤槽内重新过滤回收。瓶胚质量检测设备

簿板冷却器:控制热水清洗冷却器和管路约3~5分钟。控制冰水降温过程。走麦汁。麦汁冷却完毕立即用80℃的热水,将管道及设备中的麦汁全部顶岀。

锥型发酵罐(清酒罐)的自控系统:发酵罐温度控制。罐内上、中、下三个部位测量温度并纪录。发酵罐压力控制。通过压力变压器控制罐内压力并纪录。罐内液位高度显示。发酵罐进、岀冷媒的控制。发酵和清酒罐区阀阵控制:在实现全自动化流程控制的基础上,提升生产效率的同时,兼顾生产安全。优化生产和CIP流程,简化操作规程,彻底清洗,不留卫生死角,节约清洗时间,减少清洗剂的消耗,降低酒损。

CIP刷洗自控系统:啤酒厂的糖化、发酵、过滤、酵母培养和包装等工序均各自配备各自的CIP控制系统,定期进行酸、碱和水的自动刷洗。

其他控制系统:冰水制造自控。脱氧水制造自控。高浓度稀释自控。

公用工程车间自控系统瓶胚质量检测设备

水处理、污水处理、供电、空压站、供汽(锅炉车间控制系统)及制冷站等公用工程各系统的自动控制。瓶胚质量检测设备

啤酒厂管理系统的自控瓶胚质量检测设备

(1)生产信息管理系统:下达生产计划,安排生产任务,下达工艺配方,记录生产数据,生产统计报表,对原材料消耗、产品入库量、出库数、日销售量、库存量及包装车间成品上箱码垛等生产自动化控制和备件库的掌控;

(2)能源管理系统:水、电、风、汽、冷、CO2等的计量监控系统;瓶胚质量检测设备

(3)办公自动化系统;

(4)视频监控系统;

(5)网络销售自控系统。

中国啤酒业己进入智能控制系统集成技术应用时代

2014年CBB展会上,內蒙古灵奕高科技集团率先推出遥感智能控制系统集成技术在啤酒工业领域中的应用技术,该技术由遥感技术、自动控制和系统集成技术组成。通过该技术,啤酒工厂可以建立工厂智能化系统功能结构,实现工厂智能化系统管理:

实现生产监控

灵活、全方位的生产监控功能,进行实时通讯,实时准确地再现生产现场,同时也使全厂的管理部门都能方便地通过系统提供的门户进行访问。

进行生产过程分析

通过生产批次管理方式,建立实时数据库技术,将采集到的全厂的生产数据进行整理与加工,形成批次序列,使得每批生产信息与生产过程的重要数据以批次为索引进行储存归档,可以随时调用与查询。

对生产过程跟踪

正向追溯:根据产品批次追溯出各生产环节的工艺过程、质量、物料消耗、能源消耗等信息。

反向追溯:根据各生产环节的物料批次信息追踪到产品的批次信息。

能源管理

建立能源网络监督管理系统。实现工厂能源(水、电、风、气、汽、冷、冷媒、CO2)等能耗消耗计量,计量数据实时采集归档,生产数据采集归档,结合生产数据进行能耗分析、能耗趋势分析、能源成本分析。

各项指标完成情况及汇总报表;为能源合理利用管理提供科学化、数字化的考核管理手段。通过数据采集、分析、对比,为考核提供合理依据。瓶胚质量检测设备

设备管理

构建工厂设备台账。建立设备维修维护标准,规范设备的维修维护流程,确定维修任务,提供检修方案,检查设备故障点,制定更换设备部件的计划。

注重设备效率管理:跟踪生产过程,采集包装线生产数据,分析生产及设备运行数据,直观展现生产线中各个设备的运行情况,统计运行或停机的详细信息。自动报告设备效率、生产效率和设备利用率。

巡检

运用遥感远程控制技术,进行远距离巡检,搜寻远距离目标,确定检测内容,提供维修方案,比如巡检工部件是否按时更换?现场操作人员是否到位?故障是否及时处理?通过大数据和云实现更加宏观的控制。

物流管理

掌握库房情况,对物流、车位、货物立体交叉进出及库存量等进行总调度。

遥感智能控制系统集成应用技术在啤酒工业中的应用,表明中国啤酒的自动化控制又跃上一个新台阶,中国啤酒在向啤酒现代化进军进程中的自动化管理开始向纵深方向发展,管理更加深入细化。中国啤酒己经进入了智能化控制系统集成时代。

糖化热能回收实现蒸汽零排放瓶胚质量检测设备

什么是蒸汽零排放?

啤酒厂的糖化车间是耗能大户,其热能消耗量占据了全厂能耗的50%以上。过去,啤酒厂糖化车间的糊化锅、糖化锅、过滤槽、暂存罐、煮沸锅以及沉淀槽等6个锅在生产过程中产生大量二次蒸汽,这些高热能的废气除了在煮沸锅实现了部分回收之外,统统通过排气筒放空排放到大气中,没有回收利用,十分可惜。所谓零排放,就是把糖化过程中排岀的二次蒸汽全部回收加以利用,没有蒸汽排出,使整个糖化车间实现蒸汽零排放。瓶胚质量检测设备

那么,糖化二次蒸汽放空排放有什么坏处呢?

首先,汚染环境。排空废蒸汽具有腐烂的地瓜臭味,严重污染啤酒厂和周边环境。

其次,增加碳排放量。大量二次蒸汽排空增加碳排放量,提升温室热效应,促使大气变暖。地球温度上升,就有啤酒厂糖化二次蒸汽排空的贡献。2015年,乐惠公司在华润龙江一家公司的技术改造项目中,成功将糖化二次蒸汽全部回收,实现了零排放,成了全中国第一个吃螃蟹的人。这是中国啤酒业一项可喜的技术进步。它的意义在于中国由啤酒大国向啤酒强国进军中取得了一项可喜的成果。

如何实现零排放?

首先把糖化6个锅的排汽筒连在一起,然后用2个气动阀门隔断分成3个区域:第1个区域为糊化锅、糖化锅、过滤槽、暂存罐4个锅,因为这部分的物料工作温度都在70℃~100℃之间,比较相近,不会互相影响。

第2个区域为煮沸锅。煮沸锅会产生大量的二次蒸汽,需要专门的二次蒸汽冷凝器吸收这部分热量。

第3个区域为沉淀槽末端。

每一个区域都配置一个单独的水封罐,与外界进行有条件的连通呼吸。

每一个区域都配置有单独的真空阀、压力变送器、泄压阀。水封罐的作用是无论密封空间形成真空还是形成超压,都可以实现机械化解;压力变送器的作用是当程序检测到超压时自动打开泄压阀排汽,当程序检测到真空时自动打开真空阀吸气,以上两种设计对锅体这个密封空间形成了双重保护,既有机械式的水封罐保护,又有软件程序保护。通过自控系统技术可以实现糖化二次蒸汽的零排放。瓶胚质量检测设备

实现零排放的工作原理

以糖化锅为例,糖化锅有进料、升温、休止、转移至过滤槽等几个主要步骤。

当进料时,糖化锅内随着液位的上升,锅上部气体被排出。这些气体首先通过排汽筒连通管排至其他的锅,当其他的锅汽充满空间时,其密封空间的压力会升高,当压力高于水封罐能承受的压力时,会破水封,压力释放至大气中。但是,由于水封罐上部有喷淋球,且一直在循环喷淋,故即便破了水封,所有的二次蒸汽都会被喷淋球淋下的水吸收掉,只要能溶于水的气味都会被洗涤并吸附在水中,只有不凝气体才会排至大气中,实现了零排放。

当升温时,同理,在升温阶段会产生一些二次蒸汽。这些二次蒸汽首先会跑至其他锅,当气体无处可逃时,密封空间的压力会高于水封罐的压力,再次破水封,二次蒸汽被喷淋球淋下的水吸收掉,不凝气体排至大气中。当压力休止时,蒸汽不排汽也不吸气,达到平衡。

当糖化锅捣醪至过滤槽时,糖化锅的液位下降需要吸气,而过滤槽的液位在上升需要排气,这两个锅是连通的,故互相通气、达到平衡。这样,整个糖化锅的生产过程就实现了零排放。瓶胚质量检测设备

将现有糖化设备进行改造:将糖化6个锅的排汽筒连在一起,然后用2个气动阀门隔断分成三个区域。每一个区域都配置一个单独的水封罐。每一个区域都配置有单独的真空阀,压力变送器,泄压阀。防止超压和抽真空,特别注意的是防止抽真空、形成负压、把锅抽瘪。

过滤槽和暂存罐的工艺过程同理。当暂存罐需将麦汁转移至煮沸锅时,打开这两个锅排汽筒之间的气动阀,气体通过连通达到平衡。煮沸锅由于配置了一个单独的二次蒸汽冷凝器,故在升温、预热、煮沸阶段所产生的二次蒸汽都通过这个冷凝器把热量传递给热能水,只有当热能水的温度过高无法完全吸收多余的热量时,才会排至水封罐处,通过水封罐及水封罐顶部的喷淋球淋下的水来吸收热量。

当煮沸锅需要转移至沉淀槽时,工厂可打开两个锅之间的气动蝶阀互相连通,使气体达到平衡。沉淀槽的休止阶段不吸气也不排汽,当需要冷却将气体送至发酵罐时沉淀槽需要吸气,这时可以根据槽内的压力间歇性地打开真空阀,防止产生真空。

这样,以上所有工艺步骤都不会把二次蒸汽直接排至大气中,各个锅槽之间的互相消化,或者只是排出一些不凝气体,最终达到了零排放的目的。瓶胚质量检测设备

实现零排放的优点

净化环境:实现零排放后,净化了啤酒厂及周边的环境,人们再也不用担心二次蒸汽排放时散发的味道。减少了碳排放量:由于大量二次蒸汽实现零排放而减少了碳排放量,减少了温室效应。实现糖化热能的全部回收:实现零排放后,糖化过程中每个锅所产生的二次蒸汽的热能实现了全部回收。这些热能一部分用于麦汁预热,一部分用于制备热水,最终达到了节能减排的目的。减少二次染机会:

实现零排放之后,整个生产过程完全在一个密封的空间内进行,几乎不与外界直接接触,不会被二次污染。

结语瓶胚质量检测设备

啤酒厂通过智能化自动控制系统实现了糖化二次蒸汽的零排放,将原来排放掉的二次蒸汽热量全部实现了回收,净化了环境、消除了污染、减少了碳排放量,也减少了温室效应。这是中国啤酒工业可喜的技术进步,它表明中国在从啤酒生产大国向啤酒生产强国进军的过程中,中国糖化装备制造业已经跃进强国范畴。瓶胚质量检测设备

本文作者:刘尚义

原华润(沈阳)雪花啤酒有限公司副总工程师、高级工程师。

本文来源:《制药业》

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