Сведения о заявляемом объекте (техническое решение, изобретение, полезная модель, промышленный образец)




2.1. Вид - Патент

 

2.2. Наименование: «Способ автоматического управления циклическим процессом концентрирования вымораживанием» Пат. № 2581874 Россия, МПК B01D 9/04 (2006.01). Заявл. 13.01.2015; Опубл. 20.04.2016 г., Бюл. № 11.

 

2.3. Область применения изобретения – пищевые и перерабатывающие предприятия, занимающиеся производством высококачественных жидких пищевых и биотехнологических сред.

 

2.4. Патентоспособность объекта – наличие патента

 

Актуальность.

В наиболее общем виде в работе вымораживающих установок (криоконцентраторов) циклического действия выделяют два режима: вымораживание льда при концентрировании исходного жидкого продукта и регенерацию теплообменных элементов – оттайку. Процесс вымораживания влаги в подобных установках осуществляется, как правило, периодически, т.е. состоит из так называемых рабочих циклов холодильной машины. В вымораживающих установках малой производительности по концентрируемому продукту длительность цикла зависит от характера пуска и остановки компрессора.

В процессе работы вымораживающей установки на её теплообменной поверхности образуется слой вымороженного льда, с ростом толщины которого уменьшается тепловой поток через его поверхность и возникает необходимость оттайки.

С целью управления сложный процессом циклического концентрирования, сопровождающимся физико-химическим преобразованием воды в лед и непрерывным изменением реологических и теплофизических характеристик жидкой среды был создан программно-логический алгоритм управления технологическими параметрами, обеспечивающий точность и надежность поддержания требуемых режимных параметров процесса и его интенсификацию, реализованный в виде способа управления процессом поточно-циклического концентрирования жидких сред и защищенный документом государственного образца.

 

2.6. Готовность к использованию, опытный образец, промышленное использование - проводится НИОКР, изготовлен опытный образец

 

«_____»________________________ 2016 г.

 

Подпись__________________ _______________________

расшифровка

 


Сведения об объекте

1. Вид (техническое решение, изобретение, полезная модель, промышленный образец) - изобретение

2. Наименование: «Способ автоматического управления циклическим процессом концентрирования вымораживанием»

 

Описание.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано при автоматизации вымораживания жидких продуктов в пищевой, химической, медицинской, микробиологической промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса. Способ автоматического управления циклическим процессом концентрирования вымораживанием включает измерение температуры исходного продукта, температуры кипения хладагента, расхода исходного, концентрируемого и сконцентрированного продукта, начального и конечного содержания сухих веществ в продукте на входе и в сконцентрированном на выходе из установки, давления нагнетания и всасывания компрессора.

Процесс низкотемпературного концентрирования жидких сред осуществляется в вымораживающей установке, состоящей из рабочей ванны, насоса, осуществляющего циркуляцию жидкого продукта из накопительного бака с перфорированной крышкой в ванну по магистрали, из которой жидкость сливается обратно в бак по магистрали. Реверсивный двигатель обеспечивает поворот рабочей ванны при выгрузке гранул вымороженного льда. В состав вымораживающей установки входит холодильная машина с компрессором, конденсатором, ресивером, фильтром-осушителем хладагента, регенеративным теплообменником, терморегулирующим вентилем и испарителем с теплообменными элементами, погруженными в жидкий продукт в рабочей ванне.

Технической задачей изобретения является повышение точности и надежности управления процессом вымораживания влаги, расширение возможностей использования способа, интенсификация процесса вымораживания влаги из жидких продуктов, повышение качества готового продукта, а также снижение энергозатрат.

 

Формула.

Способ автоматического управления циклическим процессом концентрирования вымораживанием, включающий измерение температуры исходного продукта, температуры кипения хладагента, расхода исходного, концентрируемого и сконцентрированного продукта, начального и конечного содержания сухих веществ в продукте на входе и в сконцентрированном на выходе из установки, давления нагнетания и всасывания компрессора, отличающийся тем, что поддержание требуемой температуры вымораживания влаги из жидкого продукта осуществляется регулировкой величины подачи хладагента в испаритель и расхода циркулирующего продукта в зависимости от содержания сухих веществ в нем, а также при достижении величины предельно допустимой минимальной температуры кипения хладагента в испарителе и содержания сухих веществ в сконцентрированном продукте, отличном от первоначального, при подаче в испаритель горячих паров хладагента происходит его переключение на регенерацию.

 

 

Актуальность.

Актуальная задача пищевой промышленности в настоящее время – увеличение выпуска пищевых продуктов, расширение ассортимента, дальнейшее повышение качества, вкусовых свойств и биологической ценности пищевых продуктов в результате внедрения новых прогрессивных технологических процессов. К таким прогрессивным методам консервирования жидких пищевых сред относится концентрирование вымораживанием влаги (криоконцентрирование), обеспечивающее сохранность исходных качеств сырья при производстве концентратов.

Концентрирование жидких пищевых и биологических сред методом вымораживания влаги обеспечивает наиболее полное сохранение химического состава и свойств веществ, входящих в концентрируемый продукт. При этом, указанный процесс подразумевает выделении воды в виде льда при температурах ниже кристаллизации чистой воды, что особенно важно в случаях получения концентрированных жидкостей высокого качества, при энергетических затратах на проведение процесса сопоставимых с традиционными методами концентрирования мембранными методами и вакуумным выпариванием.

Для осуществления управлением сложным процессом циклического концентрирования жидких сред различной направленности, сопровождающимся физико-химическим преобразованием воды в лед и непрерывным изменением реологических и теплофизических характеристик жидкой среды был разработан программно-логический алгоритм управления технологическими параметрами функционирования вымораживающей установки, обеспечивающий точность и надежность поддержания требуемых режимных параметров процесса и его интенсификацию.

 

Новизна, оригинальность

В настоящее время для большинства предприятий, перерабатывающих пищевое сельскохозяйственное сырье, характерна тенденция к постоянному расширению ассортимента вырабатываемых концентратов, диктуемая современным рынком спроса и предложения. Для сохранения конкурентоспособности пищевых и перерабатывающих предприятий остро стоит задача сокращения длительности производственного цикла переработки пищевого сырья, которая решается путем управлением процессом создания технологического комплекса процессов холодильного концентрирования жидких сред.

Сегодня на рынке систем управления технологическими процессами получения концентрированных жидких сред пищевого и биотехнологического производства присутствует значительный контингент операторов, что, безусловно, создает конкурентную среду для развития технологических комплексов и устройств контроля и организации процесса.

Тем не менее, существует необходимость в создании новых методов управления созданием новой техники пищевых технологий, учитывающих воздействие, как на основные технологические процессы переработки сырья, так и локальное воздействие на изменение технологических параметров функционирования технической системы холодильного концентрирования жидких пищевых и биотехнологических сред.

Внедрение предлагаемого способа управления процессом циклического концентрирования вымораживанием позволит повысить точность и надежность управления процессом вымораживания влаги, расширить возможности использования способа, интенсифицировать процесс вымораживания влаги из жидких продуктов, повысить качество готового продукта, а также снизить энергозатраты.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-07 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: