Способ контроля уваривания сахарных утфелей и устройство для его осуществления

 

Союз Соеетсттин

Сец алмстимвскик

Ресаублнн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К-ASTQPCNQMV СВИДалльетвю

„.) Ь (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.07.77 (21) 2504396/28-13 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам иэооретеннй

N открытий

Опубликовано 25.09.79. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 25.09.79 (72) Авторы изобретения

В. А. Мирошник, В. Г. Трегуб и В. Д. Попов

Киевский технологический институт пищевой промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА УВАРИВАНИЯ

САХАРНЫХ УТФЕЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области контроля за технологическими процессами и может быть использовано для измерения состояния утфельной массы в вакуум-аппаратах.

Известны способы контроля процесса уваривания сахарных утфелей, основанные на дифференциальном измерении состояния утфельной массы, и использующие устройство для создания «опережения» по пересыщению раствора, увари ваемого в вакуум-аппарате (1) .

Такие способы не позволяют достаточно точно определять момент начала образования вторичных кристаллов в вакуум-аппарате — в них не учитывается влияние температуры утфеля в аппарате, глубины охлаждения и скорости циркуляции на выходной сигнал.

Известно также устройство для контроля процесса уваривания сахарных утфелей, содержащее циркуляционную трубу с охватывающей ее охлаждающей рубашкой, сообщенную с вакуум-аппаратом, измерительный и сравнительный электродные преобразователи, установленные соответственно по течению раствора до охлаждающей рубашки и после нее, датчики температуры и регистрируюший прибор (2).

Известен также способ контроля процесса уваривания сахарных утфелей с циркуляцией раствора по разности электропроводности, измеренной в работе сравнительного и измерительного электродов, и предусматриваюший измерение температуры раствора.

Однако измеряя разность электропроводности раствора с «мукой» и раствора без

1О

«муки», с помощью этого устроиства получают сигнал, который указывает на опасность появления «муки» в аппарате и помогает вести процесс в зоне максимальных скоростей роста кристаллов.

Вследствие того, что электропроводность раствора в большой степени зависит от его температуры и эта зависимость нелинейная, то она влияет на точность контроля. Кроме того, на точность контроля будет оказывать влияние и изменение скорости циркуляции

2О раствора по контуру. Чем больше скорость циркуляции раствора при охлаждении его на постоянную величину, тем быстрее и с большей точностью можно определить на687122

1О

15 зо и зе

3S

4$

so

3 чало образования новых кристаллических центров «муки» в аппарате (2).

Так как в известном устройстве (2) значения этих параметров не учитывают, сигнал момента «появления муки» в контуре будет характеризовать зону максимальной скорости роста кристаллов с большой погрешностью.

Для протекания раствора по контуру изза ряда гидравлических сопротивлений: колен, запорных устройств и относительно большой длины циркуляционной трубы, требуется установка насоса, который может генерировать «муку» в контуре. Кроме того, увеличение длины циркуляционной трубы приводит к росту запаздывания сигнала о «муке» в аппарате.

Цель изобретения — повышение точности контроля процесса уваривания сахарных утфелей.

Это достигается тем, что определяют скорость естественной циркуляции раствора и среднюю температуру в этой зоне и в зависимости от этих величин корректируют величину разности электропроводности.

Предложенное устройство отличается тем, что циркуляционная труба расположена в центральной части вакуум-аппарата и имеет изоляцию снаружи охлаждающей рубашки, при этом устройство снабжено датчиком для измерения скорости естественной циркуляции раствора и блоком компенсации, вход которого соединен с датчиком для измерения скорости естественной циркуляции, электродными преобразователями и через блок контроля средней температуры с датчиками температуры, а выход — с регистрирующим прибором.

На чертеже схематически изображено устройство для создания «опережения» по перенасыщению раствора и измерительная схема.

Устройство содержит циркуляционную трубу 1, помещенную в центральную часть вакуум-аппарата 2, где наблюдается значительная скорость циркуляции раствора.

Она снабжена охлаждающей рубашкой 3.

Для увеличения глубины охлаждения раствора в контуре рубашка теплоизолирована снаружи от кипящего в аппарате утфеля.

На устройстве смонтированы измерительный и сравйительный электродные преобразователи 4 и 5, а также датчики 6 и 7 температуры раствора и скорости естественной циркуляции раствора внутри контура. Величина охлаждения раствора регулируется с помощью регулятора 8 и регулирующего вентиля 9. Контроль за состоянием раствора осуществляют с помощью блока 10 контроля средней температуры раствора, блока !1 компенсации и регистрирующего прибора 12.

После окончания процесса уваривания циркуляционная труба очищается с помощью подачи пара по паровому трубопроводу 13.

Контроль процесса уваривания раствора осуществляется следующим образом.

В результате охлаждения раствора, протекающего по циркуляционной трубе, на выходе устройства после теплообменника происходит «опережение» процесса кристаллизации в вакуум-аппарате по пересыщению и в какой-то момент, когда в аппарате пересыщение поднимется до критической величины, вблизи сравнительного преобразователя 5, где пересыщение раствора будет выше критического, начнут возникать первичные кристаллы. Это признак того, что в аппарате через промежуток времени, определяемый велининой охлаждения и скоростью циркуляции раствора, тоже начнется образование кристаллических центров. В результате кристаллообразования возникает разница в электропроводности растворов в районах сравнительного и измерительного преобразователей, измеренная электродными преобразователями 4 и 5, которая поступает в блок 11 компенсации сигнала. В этот блок поступает также сигнал от блока 10 контроля средней температуры раствора, на который поступают сигналы от датчиков 6 температуры и который определяет среднеарифметрическую температуру раствора в контуре. Эта температура будет характеризовать как температуру утфеля в аппарате, так и глубину охлаждения раствора в циркуляционном контуре.

Компенсация разностного сигнала электропроводности раствора с помощью сигналов средней температуры раствора и скорости его циркуляции, поступающего от датчика 7 скорости циркуляции, позволит уменьшить ошибку в определении момента начала образования кристаллов в растворе, увариваемом в вакуум-аппарате. Сигнал об опасности самопроизвольного кристаллообразования в аппарате будет регистрироваться прибором. После поступления сигнала на прибор в аппарат вводятся затравочные крис таллы.

Аналогично будет производиться контроль вторичного кристаллообразоваиия. Возникшая в районе сравнительного преобразователя «мука» изменит электропроводность раствора. Разностный сигнал электропроводности поступит в блок 11, где производится компенсация его по средней температуре и скорости циркуляции раствора. Определяя с возросшей точностью зону возможного появления «муки» в аппарате, режим варки будет поддерживаться на границе вторичного кристаллообразования при максимальной скорости роста кристаллов.

Изобретение позволит более точно определить момент дачи затравки в аппарат, что позволит улучшить качество выращиваемых кристаллов. Повышение точности контроля

687122

Формула изобретения

Составитель Г. Богачева

Редактор А. Бер Текред О. Луговая Корректор Т. Скворцова

Заказ 5676/27 Тираж 40& Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 процесса оптимизирует скорость роста кристаллов, позволит сократить длительность процесса по предварительным расчетам на

7 — 8о/о.

1. Способ контроля процесса уваривания сахарных утфелей с циркуляцией раствора по разности электропроводности, измеренной в работе сравнительного и измерительного электродов, и предусматривающий измерение температуры раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля процесса, определяют скорость естественной циркуляции раствора и среднюю температуру в этой зоне и в зависимости от этих величин корректирует величину разности электропроводности.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее циркуляционную трубу с охватывающей ее охлаждающей рубашкой, сообщенную с вакуум-аппаратом, измерительный и сравнительный электродные преб образователи, установленные соответственно по течению раствора до охлаждающей рубашки и после нее, датчики температуры и регистрирующий: прибор, отличающееся тем, что циркуляционная труба расположена в центральной части вакуум-аппарата и

5 имеет изоляцию снаружи охлаждающеи рубашки, при этом устройство снабжено датчиком для измерения скорости естественной циркуляции раствора и блоком компенсации, вход которого соединен с датчиком для измерения скорости естественной циркуляции, электродными преобразователями и через блок контроля средней температуры с датчиками температуры, а выход — с регистрирующим прибором.

1S Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 179690, кл. С 13 G 1/06, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР № 576556, кл. G 01 N 27/02, 1976 (протою тип).