Работа 6.7 сатуратор в автомате газирования и охлаждения воды ат-101 ск
Технологическая задача: газирование и охлаждение воды.
Цель работы: Оценить технический уровень (состояние) сатуратора и дать предложения по развитию его конструкции для повышения эффективности процесса сатурации и охлаждения.
Задачи работы:
1. Изучить устройство и принцип работы сатуратора и холодильной машины.
2. Рассмотреть особенности процесса сатурации.
3. Определить теоретическую и экспериментальную производительности, а также мощности холодильной машины сатуратора при различных режимах работы и обработать результаты испытаний.
4. Дать предложения по техническому обслуживанию сатуратора.
5. Усвоить правила безопасной эксплуатации и наладки сатуратора.
Оборудование, инструменты и инвентарь: автомат для газирования воды АТ-101 СК, ключ от автомата, набор гаечных ключей, термометр, мерный цилиндр вместимостью 1000 см3, мензурки вместимостью 100 и 200 см3, секундомер, стаканы, весы, разновесы.
Продукты: сироп - 1,5 кг.
Изучение устройства и принципа работы
Автомат АТ-101 СК (рис.6.7.1) предназначен для приготовления и выдачи газированной охлажденной воды с сиропом двух видов и без него. Устанавливается как в закрытых помещениях, так и на открытых площадках под навесами или тентами для защиты от прямого воздействия солнечных лучей и атмосферных осадков.
В корпусе автомата смонтированы водоохладительная машина с автосатуратором, два сиропных бака, водораспределительный коллектор, коллектор ввода, сливной коллектор, блок реле давления, электрощит, устройство фиксации углекислотного баллона. Съемный щит на левой боковой стороне корпуса обеспечивает доступ к конденсатору водоохладительной машины для очистки его в процессе эксплуатации автомата.
Рис.6.7.1. Схема автомата АТ-101 СК:
1 - реле давления; 2 - шланг для промывки автомата; 3, 5 - запорные вентили; 4 - коллектор ввода воды; 6 - фильтр; 7 - коллектор слива в канализацию; 8 - стаканомойка; 9 - датчик уровня сиропа; 10 - бачок; 11 - термореле; 12 - водоохладитель; 13 - сатурационный насос; 14 - автосатуратор; 15 - сливная трубка; 16 - фланец автосатуратора; 17 - сиропный механизм; 18 - кожух; 19, 20 - соленоидные клапаны слива; 21 - микропереключатели; 22 - поршень со штоком; 23 - клапанная коробка; 24 - реле давления газа; 25 - соленоидный клапан наполнения; 26 - форсунка; 27 - редукционный клапан; 28 - углекислотный баллон; 29 - терморегулирующий вентиль; 30 - холодильный агрегат; 31 - манометр для воды; 32 - редукционный водяной клапан
На лицевой стороне двери расположены приемная личина монетного механизма, чаша возврата монет, декоративные ниши выдачи напитка и блока кнопок, личина замка. С внутренней стороны двери установлены блок информации выбора напитка, монетный механизм, касса, корпус ниши выдачи напитка со стаканомойкой.
Работа автомата заключается в следующем. Углекислый газ поступает в сатуратор 14 из баллона 28 через углекислотный редуктор 27. Редуктор отрегулирован на выходное давление 0,5 МПа. Реле давления газа 24 отключает автомат при падении давления ниже 0,45 МПа и включает при давлении 0,47 МПа.
Вода, поступающая в автомат из магистрали через коллектор ввода 4 и запорный вентиль 5, проходит через фильтр 6, который подает воду в двух направлениях: по одной коммуникации - через реле давления 1 и редукционный клапан 32 для воды в водоохладитель 12; по другой - на стаканомойку 8. Нормальные условия работы сатуратора и приспособления для отпуска сиропа обеспечиваются при давлении воды 0,2 МПа и давлении углекислого газа 0,45 МПа. Вода из стаканомойки поступает через коллектор слива в канализационную сеть. При открывании вентиля 3 вода поступает по шлангу 2 для промывки автомата.
Охлаждение воды производится холодильным агрегатом 30 марки ВВ-1000 в водоохладителе. В герметичном компрессоре холодильный агент (хладон 12) сжимается до 0,8...0,9 МПа и нагнетается в воздушный конденсатор. Пары хладона конденсируются, отдавая теплоту охлаждающему воздуху. Жидкий хладон проходит через фильтр-осушитель, где из него удаляются следы воды. В терморегулирующем вентиле 29 фреон дросселируется и давление его уменьшается до 0,18... 0,20 МПа. Парожидкостная смесь поступает в змеевик водоохладителя. Хладон кипит, отнимая теплоту у воды и охлаждая ее. Пар холодильного агента засасывается компрессором и цикл повторяется. Автоматическое управление работой холодильного агрегата осуществляется с помощью терморегулирующего вентиля 29 и термореле 11. При понижении температуры воды ниже 8 0С термореле выключает электродвигатель холодильного агрегата, при нагреве выше 12 0С включает его.
В автомате применяется автосатуратор типа АСБ-4С. Фланец 16 автосатуратора является крышкой бачка водоохладителя. Автосатуратор состоит из сатурационного насоса 13, клапанной коробки 23, сиропного механизма 17, соленоидных клапанов слива 19, 20 и наполнения 25, фланца 16 и кожуха 18.
Сатурационный насос имеет цилиндр, в котором перемещается поршень 22 со штоком. В нижней полости цилиндра с помощью форсунки 26, имеющей много мелких отверстий, происходит распыление воды и углекислого газа, что способствует хорошему насыщению воды газом. Выдаваемая доза газированной воды зависит от хода поршня, регулируемого микропереключателями 21 и диском, укрепленным на штоке поршня.
Клапанная коробка имеет три камеры, разделенные двумя обратными клапанами. В нижнюю камеру через сетчатый фильтр поступает вода из водоохладителя, а в верхнюю камеру из баллона через обратный клапан углекислый газ. В случае повышения давления газа свыше 0,6 МПа срабатывает предохранительный клапан, установленный в верхней камере.
Сиропный механизм состоит из цилиндра, поршня, штока, возвратной пружины, клапана наполнения, клапана слива, игольчатого дросселя, сливной трубки. При движении поршня вниз сироп вытесняется из цилиндра в сливную трубку 15. Под действием пружины шток перемещает поршень вверх. При этом в сиропном цилиндре создается разрежение, благодаря которому через ниппель и клапан наполнения засасывается очередная порция сиропа. Порцию сиропа регулируют изменением хода поршня с помощью регулировочной гайки. Игольчатый дроссель предназначен для изменения проходного сечения канала слива газированной воды. Это позволяет при любом давлении в водопроводной магистрали создавать над поршнем избыточное давление, благодаря которому поршень перемещается вниз.
Рабочий цикл сатуратора состоит из двух тактов.
Первый такт - выдача порции газированной воды и сиропа и дозирование следующей порции питьевой воды. В исходном состоянии поршень 22 находится в крайнем верхнем положении, под поршнем в перепускной полости - доза газированной воды. При подаче сигнала на выдачу напитка без сиропа открывается соленоидный клапан слива 19. Вода из водоохладителя под давлением поступает через фильтр и нижний клапан коробки в полость цилиндра над поршнем. Под давлением поступающей воды поршень со штоком перемещается вниз. Находящаяся под поршнем ранее приготовленная вода сливается через клапан слива 19 и игольчатый дроссель в сливную трубку. По окончании слива газированной воды поршень займет нижнее положение, и диск, укрепленный на штоке, нажмет микропереключатель. При этом закрывается клапан слива 19 и открывается клапан наполнения 25. На протяжении первого такта верхний клапан клапанной коробки закрыт под действием давления углекислого газа, поступающего в клапанную коробку.
При втором такте после открытия клапана наполнения 25 в полости под поршнем устанавливается давление, равное давлению поступающего в эту полость углекислого газа. Благодаря тому, что верхняя сторона поршня имеет рабочую площадь меньшую, чем нижняя, на величину площади сечения штока, сила, воздействующая на его нижнюю сторону, будет больше, чем на верхнюю. Вследствие этого поршень начинает перемещаться вверх до упора. Давление воды над поршнем повышается, открывается верхний клапан клапанной коробки, и вода поступает по трубке через клапан наполнения 25 и форсунку в полость цилиндра под поршнем. В верхнем положении поршня диск нажимает на верхний микропереключатель. Клапан наполнения отключается. Сатуратор подготовлен для выдачи следующей порции газированной воды.
При выдаче напитка с сиропом открывается соленоидный клапан выдачи сиропа 20. Благодаря наличию дроссельной иглы в поршневой полости механизма создается повышенное давление. Поршень перемещается вниз, вытесняя сироп из цилиндра через верхний клапан в сливную трубку.
По окончании слива газированной воды давление перед игольчатым дросселем падает, возвратная пружина поднимает поршень в исходное состояние. В цилиндр всасывается следующая порция сиропа.
Техническая характеристика
Производительность
(при давлении воды 0,15 МПа) 3 доз/мин
Номинальная доза:
газированной воды 180 см3
сиропа 20 см3
Допускаемое отклонение единичной дозы:
сиропа 1,0 см3
газированной воды с сиропом и без него 10,0 см3
Температура отпускаемых напитков
(при температуре подводимой воды
не выше 25 0С) 12 0С
Массовая доля углекислого газа
в газированной воде 0,5 %
Количество баков для сиропа
вместимостью 10 дм3 2 шт.
Давление воды на входе в автомат 0,1...0,6 МПа
Ток переменный трехфазный частотой 50 Гц
Напряжение 380 или 220 В
Номинальная мощность 0,5 кВт
Холодильный агрегат, тип - ВВ-1000
Мощность электродвигателя 0,43 кВт
Холодильная мощность
при стандартных условиях 1,00 кВт
Габаритные размеры 1800х800х750 мм
Масса без баллона с углекислым газом 205 кг