книги из ГПНТБ / Технология поточной обработки виноматериалов

ности вин к различным видам помутнений (кристалличе­ ским, микробиальным, белковым и оксидазным кассам) применяются различные узлы термической обработки вин

в потоке.

Для вин, склонных одновременно к микробиальным и белковым помутнениям, а также оксидазным кассам, обыч­ но применяют схему, приведенную на рисунке 33. Установ­ ка для сульфитации ВСД-ЗМ обеспечивает стерильность вина при кратковременной экспозиции нагрева, к тому же снижает температуру пастеризации. Введение в вино сер­ нистого ангидрида устраняет отрицательное воздействие кислорода и окислительных ферментов.

Для вин, • склонных к кристаллическим помутнениям, пригодна схема, изображенная на рисунке 34. Применение ультраохладителей типа ВУНО позволяет резко сократить затраты времени на обработку вин холодом, а также при­ менять более низкие температуры. Это обеспечивает не только выпадение в осадок избытка солей винной и других кислот, но и отдельных фракций, вызывающих коллоидные помутнения.

На некоторых заводах процессы пастеризации и обра­ ботки холодом объединяют, при этом чередование опера­ ций зависит от состава виноматериалов.

Линии обработки вин в потоке. Если на заводах есть отдельные узлы, обеспечивающие обработку виноматериа­ лов в потоке, их целесообразно объединить в линии. Это позволит снизить потери за счет исключения перекачек, сократить общую продолжительность контакта вина с кислородом воздуха, упростить организацию и контроль технологического процесса и обеспечить возможность ши­ рокой автоматизации на винодельческих предприятиях.

Комплектация линий отдельными узлами и оборудова­ нием производится в соответствии с ее назначением, а так­ же применяемыми тёхнологическими приемами и операци­ ями. Так, на отдельных заводах, где вина не склонны к кристаллическим помутнениям, в линии нецелесообразно включать оборудование для обработки холодом. И естест­ венно, что в случае применения желатины при деметалли­ зации вин ЖКС должен предусматриваться длительный отстой для полного агрегатирования берлинской лазури. При наличии в винах стойких комплексных соединений продолжительность выдержки лимитируется временем вступления комплексов в реакцию с ЖКС.

Уже сейчас на наших предприятиях и за рубежом име­ ется несколько вариантов линий обработки вин в потоке.

141

Их отличие друг от друга в основном определяется пере­ численными выше требованиями.

ВНИИВиВ «Магарач» совместно с Симферопольским филиалом ПКТИ МПП УССР разработана и смонтирова­ на на винзаводе «Качинский» линия для обработки вин в потоке марки ВЛО-600. Она предназначена для обработки белых столовых вин бентонитом, ЖКС или трилоном Б, ПАА, холодом или метавинной кислотой, сернистым ангид­ ридом и теплом. Проверка линии на красных столовых и крепких (типа портвейна) винах показала ее работоспособ­ ность и возможность применения для обработки в потоке и этих типов вин.

Грозненским филиалом научно-исследовательского и проектного института «Нефтехимавтомат» совместно с ка­ федрой виноделия Краснодарского политехнического ин­ ститута разработана поточная линия для обработки всех типов вин ЖКС, желатиной, холодом, бентонитом, теплом и сернистым ангидридом. Линия предусматривает раздель­ ную обработку вин ЖКС, желатиной и бентонитом, а так­ же введение бентонита в охлажденное вино, кратковре­ менную выдержку частиц бентонита во взвешенном состоя­ нии и осаждение его при низких температурах в стацио­ нарных отстойниках.

Учитывая сложный состав вин и его особенности для отдельных винодельческих районов, не исключено, что для некоторых предприятий последовательность монтажа от­ дельных узлов может иметь свои особенности. Поэтому специалисты при необходимости производят перекомпонов­ ку узлов и оборудования линий с учетом рациональной по­ следовательности операций технологических схем обработ­ ки вин в потоке.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОТОЧНЫХ ЛИНИЙ УСКОРЕННОГО СОЗРЕВАНИЯ И ОБРАБОТКИ ВИНОМАТЕРИАЛОВ

Вопреки бытовавшему ранее мнению, наукой и практи­ кой доказано, что автоматизация процессов поточной обра­ ботки вин является неотъемлемой частью технологии, обес­ печивая своевременное и точное поддержание параметров и режимов. Это касается как технологии поточной обра­ ботки, так и ускоренного созревания виноматериалов.

142

При поточной обработке виноматериалов с целью при­ дания им стабильности узлы и линии должны обеспечи­ вать контроль и регулирование подачи виноматериала и поддержание заданной производительности, контроль дав­ ления, температуры, степени прозрачности, содержания ос­ таточного железа, а также уровня виноматериала и ин­ гредиентов.

При ускоренном созревании виноматериалов, кроме контроля и регулирования температуры, уровня и давле­ ния, для повышения качества и получения типичной про­ дукции необходимо поддерживать кислородный режим в заданных параметрах.

В настоящее время на винодельческих заводах в техно­ логических схемах термической обработки виноматериа­ лов (теплом и холодом) широко используются различные средства для контроля и регулирования температуры и давления. Институтом «Пищепромавтоматика» разработан перечень этих средств.

В данной главе проведен анализ существующих средств контроля уровня и расхода жидкостей и газов, так как эти параметры являются наиболее важными в поточных про­ цессах. Контроль уровня обеспечивает сохранность про­ дукции и синхронную работу оборудования. Средства кон­ троля обеспечивают точность соблюдения заданных пара­ метров по расходам виноматериала и вводимых в него компонентов, что гарантирует стабильность процессов, а также получение продукции в соответствии с технологиче­ скими требованиями.

Кроме того, в главе дано описание ряда схем управле­ ния поточными линиями обработки и созревания винома­ териалов.

Средства автоматизации

Кондуктометрические сигнализаторы уровня. На осно­ вании научно-исследовательских работ, проведенных во ВНИИВиВ «Магарач», институте «Пищепромавтоматика», Крымском ПКТИ и Симферопольском филиале Винницко­ го ПКТИ, были разработаны для винодельческой промыш­ ленности двухпредельный и однопредельный полупровод­ никовые сигнализаторы уровня (ДПСУ-1 и ПСУ-1).

Они прошли всестороннюю производственную проверку на крымских заводах первичного и вторичного виноделия и показали положительные результаты. В настоящее вре­

143

мя в производственной эксплуатации на винодельческих предприятиях находится более двух тысяч сигнализаторов ДПСУ-1 (АРУ) и около 150 штук ПСУ-1.

В отличие от поплавковых, емкостных, радиоактивных, индукционных и других автоматических сигнализаторов уровня, кондуктометрические просты по конструкции, отли­ чаются объективностью оценки состояния среды и большой эксплуатационной надежностью. Они дешевы в изготов-

R в

лении и содержат элементы, серийно выпускаемые отечест­ венной промышленностью.

Схема ДПСУ-1 построена на основе двухкаскадного усилителя постоянного тока с положительной обратной

включаются в соответствующие цепи сигнализации и цепи управления исполнительными механизмами.

Для уяснения работы схемы рассмотрим следующие состояния ДПСУ-1.

1 . Электроды датчика не соприкасаются с жидкостью. При включении питания на базу транзистора Т] подает­ ся положительное напряжение смещения через резистор

144

5. Уровень понижается. Электроды 00, ВУ и НУ датчи не соприкасаются с жидкостью.

На базу транзистора Ti через резистор R4 подается по­ ложительное напряжение смещения, а через резистор Ri и диод Дз — отрицательное напряжение.

Результирующее напряжение на базе транзистора Ti отрицательное. Транзистор Ti начнет открываться, Т2 — за­ крываться. Этот процесс будет носить лавинообразный ха­ рактер за счет положительной обратной связи. Схема при­ дет в исходное состояние, т. е. транзистор Ti будет открыт,

Т-2 — закрыт.

При работе ДПСУ-1 по одному уровню (однопредель­ ный режим) последовательно с резистором Ri устанавли­ вается резистор Rs (точка б на рис. 35), между точками а и а — перемычка. Электрод датчика НУ убирается.

Изменение состояния транзисторов происходит при со­ прикосновении с жидкостью электродов 00 и ВУ датчика.

На предприятиях винодельческой промышленности час­ то возникает необходимость автоматического отключения насосов при заполнении отдельных емкостей вииоматериалом, водой, мезгой, суслом.

Для этих целей на базе ДПСУ-1 в Крымском проектно­ конструкторском технологическом институте (ПКТИ) был разработан однопредельный полупроводниковый сигнали­ затор уровня ПСУ-1 (рис. 36), отличающийся от ДПСУ-1 режимом работы каскадов усилителя и отсутствием диод­ ного ключа на входе.

Рис. 36. Принципиальная электрическая схема однопредель­ ного полупроводникового сигнализатора уровня ПСУ-1.

146

размерами камеры и утечкой через зазоры между лопастя­ ми и поверхностью рабочей камеры. С помощью магнитной муфты вращение передается счетному механизму. Для за­ мера перепада давления и контроля за работой счетчика монтируют стеклянный двухтрубный манометр. Чтобы в

.счетчик не проникли крупные частицы, приносимые газом,

ляющее камеру расходоме­ ра от наружной среды. Такие приборы более просты по конструкции, однако детали счетного механизма быстро изнашиваются от воздействия жидкости.

Максимальная пропускная способность счетчиков типа ВМТ с крыльчатой вертушкой до 20 м3/час, при нормальной круглосуточной работе — не выше 2—3 м31час.

Для измерения мгновенного расхода жидкостей и газов наибольшее применение получили расходомеры переменно­ го перепада. Они позволяют измерять большие расходы жидкостей при высоких внутренних давлениях в трубопро­

водах.

Перепад давления зависит от скорости движения жидко­

148

сти, т. е. от ее расхода. Таким образом, расходомер пере­ менного перепада обязательно включает в себя два эле­ мента: сужающее устройство и прибор для измерения пе­ репада давления (дифманометр).

Сужение струи начинается перед диафрагмой (рис. 38, а,

Рис. 38. Дроссельные устройства.

я, б, в — диафрагмы; г — труба Вентури; О — сопло.

б, в) и заканчивается на некотором расстоянии позади нее. В месте сужения струи возрастает скорость движения жидкости или газа, а давление понижается. Минимальное

давление образуется позади диафрагмы.

Сопло представляет собой насадку цилиндрической формы с закругленными краями на входе (рис. 38, д). Тру­ бы Вентури имеют дополнительную насадку в форме раст­ руба (рис. 38,а). Это позволяет уменьшить потерю давле­ ния на сужающем устройстве и повысить точность изме­ рения.

Для различных пределов расхода той или иной жидко-

ко

I

Рис. 39. Принципиальная схема дифманометра ДМИ:

1 — мембрана; 2 — плунжер; 3 — индукционный датчик; 4 — пружина.

149

сти или газа с учетом конкретных условий (например, ди­ аметра трубопровода) необходимо подбирать соответству­ ющие приборы для измерения перепада давления и сужа­ ющие устройства. Методика такого подбора и расчета при­ ведена в специальных правилах 27—64, утвержденных Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов.

Наибольшее распространение в качестве сужающих ус­ тройств получили диафрагмы, которые имеют относитель­ но простую конструкцию и занимают мало места в трубо­ проводе.

Камеру перед диафрагмой (по ходу потока) называют плюсовой, а камеру после диафрагмы — минусовой. Диа­ фрагму вставляют в рассечку трубопровода и зажимают через уплотняющие прокладки между фланцами с помо­ щью болтов.

Для измерения перепада давления, создаваемого сужа­ ющими устройствами, применяют дифференциальные ма­ нометры, которые по принципу действия подразделяют на трубные, поплавковые, кольцевые, колокольные и мембран­ ные.

Дифференциальным манометром (дифманометром) из­ меряется разность двух давлений. Абсолютная величина обоих сравниваемых давлений может быть очень большой (до 400 кгс/см2 и выше), однако разность давлений, изме­ ряемая дифманометрами, обычно весьма мала и не превы­ шает 6,3 кгс/см2.

В мембранных дифманометрах в качестве чувствитель­ ных элементов используют мембраны. Они разделяют плю­ совой и минусовой сосуды дифманометра.

Для замера расхода газа применяется дифманометр ДМИ со вторичным прибором ВФ.

Дифманометр мембранный с индукционным датчиком ДМИ является бесшкальным первичным прибором, кото­ рый преобразует измеряемую величину в пропорциональ­ ный ей электрический сигнал.

Приборы ДМИ применяются в комплекте со вторичны­ ми приборами ВФ, снабженными ферродинамическими датчиками ДФ. На рисунке 39 показана принципиальная схема прибора ДМИ.

Чувствительным элементом дифманометра является мембрана 1. При разности давлений над мембраной и под

«ней мембрана и жестко связанный с ней плунжер 2 индук­ ционного датчика 3 перемещаются.

Усилие от приложенной к мембране разности давлений уравновешивается силой пружины 4. Перемещение плун­

150