Установки серии «Абсолют- качество». Автоматизированное управление процессами фильтрации.
А. В. Тарасов, к.х.н., директор ООО НПП «Технофильтр»
С. Е. Крыгин, главный инженер ООО НПП «Технофильтр»
Для производителей винно-водочной продукции давно не секрет, что фильтрация является одним из основных процессов, определяющих качество конечного продукта. Таких важнейших показателей напитка как коллоидная стойкость, оптическая прозрачность, эталонный блеск невозможно достичь без внедрения в производство микрофильтрационного оборудования. Сделать процесс фильтрации максимально удобным, наглядным, надежным для технолога и экономически выгодным для всего предприятия, явилось главной задачей специалистов ООО НПП «Технофильтр» при проектировании и разработке автоматических установок полирующей фильтрации перед розливом серии «Абсолют-качество».
Проанализировав достоинства и недостатки установок фильтрации с автоматическим регулированием, представленных на российском рынке, нами была разработана собственная система фильтрации (УПФ.А) с автоматическим управлением серии "Абсолют-качество" создающая наиболее оптимальные условия для эксплуатации как глубинных, так и мембранных фильтрующих элементов.
Остановимся подробнее на основных преимуществах установок УПФ.А с автоматическим управлением серии «Абсолют-качество».
Удобство и простота обслуживания.
Важным преимуществом нашей системы является наличие человеко-машинного интерфейса – сенсорной панели оператора. Сенсорная панель позволяет контролировать процесс фильтрации в режиме реального времени. На стартовом окне отражаются такие параметры, как скорость фильтрации (в м3/час), степень загрязнения фильтров на каждой ступени фильтрации (в %), а так же, показания цифровых манометров (в Bar) и общий ресурс работы фильтрующих элементов (в литрах). Наличие автоматики максимально упрощает обслуживание системы фильтрации. Запуск установки производится нажатием кнопки «Пуск» в начале работы. Выключение – кнопкой «Стоп» при завершении розлива.
Фильтрующие элементы полностью отрабатывают свой ресурс.
Фильтроэлементы производства ООО НПП «Технофильтр», как и большинства других фирм-производителей, работают до достижения перепада давления 3-3,5 атм. Однако, на большинстве двухкаскадных фильтрационных установках отечественного производства установлены электронасосы малой мощности, создающие давление до 2 атм. В таких системах, учитывая необходимость поддержания постоянного избыточного давления на выходе порядка 0,5 атм и потери давления на двух последовательных каскадах, фильтрующие элементы отрабатывают максимум 30-50% своего ресурса.
На установках серии «Абсолют-качество™» устанавливается более мощный насос, обеспечивающий оптимальное для двухкаскадной фильтрации давление 6 атм. В то же время, превышение допустимого перепада давления на фильтроэлементах может привести к их разрушению. Поэтому установка снабжена микроконтроллером и датчиками давления на входе и выходе каждого каскада. Микроконтроллер следит за перепадом давления на фильтроэлементах каждого каскада. В случае, если давление на каком-либо каскаде приближается к максимально допустимому, установка информирует о необходимости замены фильтрующих элементов, вплоть до автоматического отключения.
В результате все фильтроэлементы полностью отрабатывают свой ресурс, а наличие автоматики гарантирует сохранение их целостности. При этом оператор на сенсорной панели видит, фильтроэлементы какого каскада отработали свой ресурс и нуждаются в замене или регенерации. Контроль общего ресурса работы каскада в литрах дают возможность технологу подобрать комплект фильтрующих элементов, оптимальный по показателю ресурс-цена при необходимом качестве.
Необходимо подчеркнуть, что в процессе фильтрации производительность установки и энергопотребление изменяется строго адекватно потребности линии розлива. Насос автоматически увеличивает обороты после открытия клапана на линии розлива. При закрытом клапане установка находится в режиме ожидания и практически не потребляет электроэнергию.
Установка автоматически настраивается на линию розлива.
На установках серии «Абсолют-качество™» применяется программное обеспечение, расширяющее их функциональные возможности. Новый алгоритм с элементами интеллектуального управления является ноу-хау НПП «Технофильтр» и обеспечивает возможность автоматической настройки установки на линию розлива. Обрабатывая показания датчиков, система управления самостоятельно подбирает давление на выходе установки, частоту вращения электродвигателя насоса, перепады давления на фильтрах и давление срабатывания защиты от гидроудара. Высокая скорость реакции системы на рост давления позволяет устанавливать наши системы фильтрации в линии розлива с механическим, пневматическим и электромагнитным клапанами и дает гарантию сохранности и долговечности работы фильтрующих элементов.
Полное отсутствие гидроударов.
Известно, что при закрытие клапана на линии розлива возникают резкие скачки давления (гидроудары), что может привести к разрушению дорогостоящих мембранных фильтрующих элементов, или, в случае применения глубинных элементов, к выбросу в фильтрат накопленных загрязнений. На установках серии «Абсолют-качество™» применена трехуровневая защита от гидроударов. В результате, наши установки позволяют не только осуществлять плавный пуск и останову электронасоса, но и полностью исключить гидроудары, в том числе, когда перепад давления на фильтроэлементах близок к максимально допустимому.
Надёжность-гарантия качества.
При изготовлении наших фильтрационных установок используются высококачественные, доказавшие свою надёжность импортные и отечественные комплектующие. Схема управления собрана на базе микроконтроллера и сенсорной панели фирмы SIEMENS. Используются датчики давления DANFOSS, насос GRUNDFOS.
Дополнительные функциональные возможности.
Практика эксплуатации доказывает необходимость периодической промывки системы фильтрации. Делается это с целью исключения вероятности загрязнения линии розлива микроворсой. Главным отличием нашей системы фильтрации стало наличие обводной байпасной линии, соединяющей выход установки с входом насоса. Такая конструкция позволяет отмывать систему фильтрации от микроворсы в замкнутом контуре, не сливая большого количества фильтрата через линию розлива. Автоматическая отмывка в замкнутом контуре значительно экономит время на пусковые работы и время на подготовку системы фильтрации к работе после замены фильтров.
Приятные мелочи:
- Система фильтрации оснащена датчиком «сухого хода» для защиты насоса.
- Микроконтроллер осуществляет самодиагностику неисправностей.
- Демонстрационный ролик на сенсорной панели позволяет пользователю быстро понять алгоритм работы.
Специальное исполнение.
В основе работы стандартной установки лежит 2х каскадная схема фильтрации. Фильтрующие элементы первой ступени глубинного типа несут основную грязевую нагрузку, фильтроэлементы второй ступени обеспечивают необходимое качество фильтрации. Установки рассчитаны на работу с линиями розлива производительностью от 0,5 до 12 м3/час.
Кроме стандартного двухкаскадного исполнения возможна быстрая адаптация (доработка) системы фильтрации под требования конкретного заказчика (в трёх- и четырехкаскадном исполнении). Примером такой установки может служить 4-х каскадная установка с автоматическим управлением для фильтрации водки, успешно внедренная на ООО ЛВЗ «Дистар» г. Нальчик. В данной системе наряду с блоком полирующих фильтров использовалась уникальная запатентованная ООО НПП «Технофильтр» технология «Серебряной фильтрации» для улучшения органолептических свойств. По словам директора ООО ЛВЗ «Дистар» И. В. Погребняка (Еженедельный рекламно-информационный журнал «Спиртные напитки и пиво», №19, 2005г., с.74-78) существенно улучшились органолептические показатели производимых водок, а применение финишной полирующей фильтрации дало возможность получать напитки с эталонным блеском.
На базе установки полирующей фильтрации с автоматическим управлением разработана установка для фильтрации вина, которая дополнительно оснащена блоком промывки для регенерации фильтрующих элементов моющими растворами и водой, а также воздушным фильтром для вытеснения фильтруемой жидкости из фильтродержателей. С помощью блока промывки потребитель может регенерировать фильтрующие элементы, не вынимая их из фильтродержателей. Применение сжатого воздуха значительно сокращает время на замену фильтрующих элементов.
Фильтрующие элементы
Типы фильтрующих элементов ООО НПП «Технофильтр» выбираются в зависимости от задачи и требований к качеству фильтрата. Самый широкий ассортимент выпускаемых нами мембранных, глубинных, сорбционных фильтрующих элементов патронного типа позволяет решать практически все задачи, связанные с микрофильтрацией жидкостей и газов.
В настоящее время установки серии «Абсолют-качество» успешно эксплуатируются на 10 ликероводочных и винодельческих заводах России и стран СНГ. Среди них: ЗАО «Топаз» г. Москва, ЗАО "Веда", ОАО "Валуйский ЛВЗ", ОАО ЛВЗ «Владалко», ОАО «Байкалфарм» г. Улан-Удэ, ООО ЛВЗ «Весна» г. Тула, ОАО «Заводоуковский спиртоводочный завод» Тюменская обл. и др.
Установки полирующей фильтрации с автоматическим управлением серии «Абсолют-качество™» спроектированы с максимальным учётом пожеланий и требований заказчика.
Потребитель в процессе эксплуатации может быть уверен в качестве конечного продукта!