5 З) 4t(б 6 4, 1 . 0 5 3, . 2-503, 53 (088. 8) Н.A. Шевандин, И. С. Гулый, М. A. Мевандин, В.Д. Попов, В.О. Итангеев, И.В. Бирюков и A.Ã.,Ùåðáàòþê (72) Авторы изобретения

Киевский технологический институт пищевой промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВАРКИ

УТФЕЛЯ В ВАКУУМ-AIIIIAPATE

Изобретение относится к технике регулирования технологических процессов в сахарной промышленности, в частности при получении кристаллического сахара в вакуум-аппаратах.

Известно устройство для управления процессом варки утфеля в вакуум-аппарате, содержащем циркуляцион- ный канал, регулятор, связанный .с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи подкачиваемого раствора (1).

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает поддержание процесса в опти- . 15 малbHÎM режиме.

Целью изобретения является поддержание процесса в оптимальном режиме и сокращение тем самым времени пребывания утфеля в аппарате за счет чего увеличивается производительность аппарата и уменьшается расход тепловой энергии на варку утфелей.

Эта цель достигается тем, что устройстао снабжено ультразвуковым вибратором и пьезоэлектрическим элементом, соосно установленными на расстоянии один от другого н соответственно связанными с входом регулятора.

На чертеже представлена схема предложенного устройства для управления процессом варки утфеля в вакуум-аппарате °

Аппарат состоит из циркуляционного канала 1, образованного внутренней стенкой 2 вакуум-аппарата и стенкой 3 корпуса камеры нагрева.

Внутри циркуляционного канала 1 соосно на расстоянии один от другого установлены ультразвуковой вибратор

4 и пьезоэлектрический элемент 5, соответственно связанные через генератор 6 и приемник 7 ультразвуковых колебаний с входом блока 8 регулирования, выход которого соединен с исполнительным механизмом 9, установленным на линии подачи подкачиваемого раствора.

Устройство работает следующим образом.

Генератор б ультразвуковых колебаний,настроенный на работу в импульсном режиме, через каждые 30 с подает серию электрических синусоидальных колебаний с определенной частотой, например 23 кГц, на катушку ультразвукового вибратора 4, ультразвуковые волны которого распространяясь в увариваемом продукте, достиЗначения

Единицы измерения

Показатели

Максимальная частота генерируемых коле- баНий

200 кГц

Требуемая величина чувствительности приемника ультразвука мВ/Па

2250

0,25-1,1

65-93

84,2-92,1 гатот пьезоэлектрического элемента 5 приемника 7 ультразвуковых колебаний

= ""вйзЪтййют его сжатие и релаксацию, " всттедствйе чего на полюсах появля" ется-разность электрических потенциалов . Через усилитель сигнал, возникающий прй разности потенциалов,по- дается в блок 8 регулирования, который воздействует на исполнительный механизм 9, установленный на трубопроводе подкачиваемого в аппарат раствора.

В .зависимости от изменения плотности увариваемой массы продукта, " ттбявления и роста в нем кристаллов сахара изменяются на определенном расстоянии от источника колебаний такие параметры ультразвуковой" волны, как ее энергия и скорость распро странения.

Скорость распространения ультра звуковой волны линейно зависит от плотности среды. По мере увеличения концентраций сахарного раствора и ттоявления в нем кристаллов сахара со кращается сдвиг фаз генерируемой волны и принятой приемником.

Время. распространения ультразвуковой волны от генератора до приемника имеет наибольшее значение для неконцентрированного раствора и наименьшее при наличии б9%-ного кристаллического сахара в утфеле.

Энергия ультразвуковой волны, ха" рактеризующаяся, амплитудой колебаний, различна на выходе генератора и на входе приемника ультразвука.

По мере возрастания плотности и вяз кости раствора и роста в нем крис таллов lIpH неизменном напряжении на катушке генератора, разность по. тенциалов на полюсах пьезоэлектрйчес кого элемента приемника будет уменьша1 ься. Йаксимальное сжатие, а сле=

Установочное расстояние между ультразвуковым вибратором и ттьезоэлектрическим элементом

Диапазоны изменения технологических параметров "сахарнттх растворов и утфелей: содержание сухих веществ доброкачественность

706447 4

I довательно, и максимальная разность потенциалов на полюсах пьезоэлектривЂ” ческого элемента в приемнике соответствует наименьшей концентрации сахарного раствора. МинимальнаявЂ” при плотности раствора порядка 923 и наттичии 60% кристаллов сахара.

Заводка кристаллов производится при определенном содержании сухих веществ (CB), например P1,3%, начало отваривания вЂ” также при определенном содержании СВ, например при 90%.

При каждой подкачке сиропа в вакуумаппарат имеет место некоторое увеличение разности потенциалов на пьезоэлектрическом элементе приемника.

Моменты начала и окончания подначек определяются по замедлению и ускоре нию темпа изменения электрических потенциалов на пьезоэлектрическом элементе йрйемника, что визуально

20 контролируется.

При уваривании утфеля в непрерывнодействующем вакуум-аппарате с применением такого датчика поддерживаются автоматически оптимальные режимы

25 работы камер концентрации, кристалло- генерации и роста кристаллов за счет подачи подкачиваемого раствора в строго необходимом количестве.

Использование предлагаемого устройства позволяет поддерживать процесс варки утфелей в режиме близком к оптимальному и сокращает время пребывания утфеля в вакуум-аппаратах. Кроме повышения производитель35 ности аппарата это дает также экономию расходуемой на варку утфелей тепловой энергии.

Данные полупроьышленных испытаний устройства для контроля и регу-

4О лйрования йроцесса варки утфелей в вакуум-аппарате представлены в таблице.

706447.

Продолжение таблицы Единицы из мер ени я

Значения

Показатели

Содержание кристаллов

0-61,2

Средний размер кристаллов от минимального, который невозможно определить по существующим методикам до

0,8 мм формула изобретения

Чйраж 408 Подписное

ЦНИИПИ Заказ 8164/22

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул . Проектная, 4

Экономический эффект для сахарного завода производительностью

3000 т свеклы в сутки при работе вакуум-аппарата непрерывного действия 1 продукта с системой автоматического регулирования, включающей предлагаемое устройство для контроля и регулирования процессом варки составляет 49248 руб. в год.

Устройство для управления процессом варки. Утфеля в вакуум-аппарате, содержащее циркуляционный канал, регулятор, связанный с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи подкачиваемого раство20 ра, отличающееся тем, что, с целью поддержания процесса в оптимальном режиме и сокращения тем самым времени пребывания утфеля в аппарате, оно снабжено ультразву25 ковым вибратором и пьезоэлектричес- ким элементом, соосно установленными на расстоянии один от другого и соответственно связанными через генератор и приемник ультразвуковых

30 колебаний с входом регулятора..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 234252, кл. С 13 G 1/06, 1967.