Курсовая работа: Системний аналіз складних систем управління
Бродильне відділення спиртового заводу
Технологічний комплекс як складна система:
Головна мета функціонування ТК: зброджування сусла - виготовлення бражки.
Короткий опис технологічного процесу, матеріальних та енергетичних потоків:
Спиртове бродіння - це процес анаеробного перетворення вуглеводневого сусла в етиловий спирт і вуглекислий газ під дією дріжджів. Спиртове бродіння сумарно виражається рівнянням Гей-Люссака
С6 Н12 О6 -…-…-=2С2 Н5 ОН +2 СО2 +118кДж ,
яке відображає початкові і кінцеві продукти бродіння , але не дає уявлення про хімічні перетворення цукрів і не позволяе судити про механізм творення побічних продуктів і нових дріжджових клітин . Процес спиртового бродіння протікає через ряд проміжних стадій з участю аденілових кислот і великої кількості ферментів .
Хімізм бродіння вивчали багато вчених \А.А. Іванов , А.М. Лебедев , С.П. Костичев , А.Е. Фаворський , О. Мейергоф , Г.М. Ембден та інші\ .
Весь процес спиртового бродіння , або ферментативної дисиміляції вуглеводнів в анаеробних умовах можна умовно зообразити поетапно на тринадцять етапів.
При спиртовому бродінні поряд з етиловим спиртом і вуглекислим газом завжди утворюється невелика кількість побічних продуктів в тому числі і гліцерину . При зв’язуванні оцтового альдегіду сульфітом бродіння направляється в сторону утворення гліцерину .
С6 Н12 О6 -…-…= СН3 СНО + С3 Н5 (ОН)3 .
В лужному середовищі молекула оцтового альдегіду вступає в реакцію з другою молекулою оцтового альдегіду , утворюючи етиловий спирт і оцтову кислоту , паралельно утворюється також гліцерин . Ці реакціі сумарно виражаються рівнянням .
2С6 Н12 О2 + Н2 О=2С3 Н5 (ОН)3 + С2 Н5 ОН + СН3 СООН +2 СО2
Другорядним продуктом бродіння крім гліцерину , оцтової кислоти є також янтарна , молочна , лимонна кислоти , ацетон , діацетил , та вищі спирти , ефіри , альдегіди, кетони.
Зброджування сусла відбувається для отримання бражки та її подальшої переробки у бражній колоні. В даному випадку бродіння у кожному з чанів триває 72 години.
Перелік контрольованих, регульованих параметрів та функцій управління, які обираються для створення системи автоматизації:
У 1-9 бродильних чанах контролюється верхній рівень дискретними активними датчиками (використовуються у схемі сигралізації верхнього рівня), а у передаточному чані рівень контролюється за допомогою рівнеміра з аналоговим вихідним сигналом що подається на контролер. Також на кожному чані стоять клапани впуску сусла та випуску бражки. Остання за допомогою насосів подаєтсья у передаточний чан, а потім на БРУ.
Спосіб функціонування: неперервно-періодичний;
Класифікація за кількістю виконуваних функцій: однофункціональний.
Ступінь однорідності: однорідне виробництво.
Класифікація за способом з’єднання елементів: паралельний.
Наявність накопичувальних ємностей: немає.
Інформаційна потужність ТК: мала (до 160 сигналів).
5. Графова потокова модель бродильного відділення спиртового заводу
Кожній вершині графа відповідає елемент технологічного комплексу:
1. Варильне відділення
2. Дріжджове відділення