NO136738B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og anordning for regulering av tilførselen av næringsoppløsning og luft under gjærens vekst i bake-, nærings- eller forgjærmesk.

Oppfinnelsen angår en videre utform-ning av fremgangsmåten i patent nr. 99 984

for regulering av tilførselen av nærings-oppløsning og luft under gjærens vekst i

bake-, nærings- eller forgjærmesk, samt

en dertil hørende innretning.

I henhold til hovedpatentet foregår reguleringen av tilførselen av næringsopp-løsning og luft i avhengighet av det i øyeblikket værende innhold av alkohol i av-gassen. Reguleringsimpulsene blir altså der avledet fra en eneste variabel, der som fy-sikalsk enkel størrelse (mengde alkohol pr.

vol.-enhet i avgassene) er direkte målbar.

Da det impulsutløsende middel, nemlig alkoholinnholdet i avgassenes vanndamp, fås

for reguleringsoperasj onene i mangedoblet

forhold til meskens alkoholinnhold, altså

oversatt til stor målestokk, vil variasjoner

i meskens alkoholinnhold ytre seg som

mangedobbelt større variasjoner i det for

impulsutløsningen tjenende alkoholinnhold, hvilket bevirker at fremgangsmåten

arbeider meget nøyaktig.

Det har nå vist seg at fremgangsmåten

kan utføres på særlig enkel og fordelaktig

måte', når reguleringen av tilførselen av

næringsoppløsning og luft skjer i avhengighet av den varmeutvikling som i hvert

øyeblikk oppstår ved oksydasjon av den i en

målt mengde avgass værende alkohol.

Det kan herunder nyttes den øyeblik-kelige varmeutvikling som fremkommer

ved forbrenning av alkoholen i den målte

mengde avgass i sammes restsurstoff. Den

målte mengde avgass ledes da gjennom et

opphetet forbrenningskammer, hvis temperatur ved gjennomstrømning av alkoholfri avgass holdes konstant, dvs. på en slik høyde at ved tilgang av selv de minste an-deler alkohol forbrenner disse fullstendig og bevirker derved en temperaturøkning som er proporsjonal med gassmengdens alkoholinnhold. Da avgassens alkoholinnhold ved en bestemt temperatur alltid er direkte proporsjonal med meskens alkoholinnhold, uavhengig av andre foreteelser som f. eks. luftesystemet, beholdernes fyllingshøyde, osv., foreligger det også direkte propor-sjonalitet mellom den til enhver tid her-skende temperatur i forbrenningsrommet og meskens alkoholinnhold til enhver tid.

Sammenhengen mellom temperaturen i forbrenningsrommet og meskens alkoholinnhold til enhver tid skal bli forklart i forbindelse med det følgende eksempel: De fra gjæringsbeholderen utstrømmende avgasser har samme temperatur som mesken, som holdes konstant på f. eks. 30° C, og avgassene er mettet med vanndamp. Den del av avgassene som fra gjæringsbeholderen ledes til forbrenningskammeret kan være bestemt til 2 liter/min. Ved hjelp av en hetespole tilføres forbrenningskammeret 400 kal./min. Denne tilførte varmemengde oppvarmer den målte, gjennom forbrenningskammeret ledete avgassmengde på 2 l/min. fra 30° C til 700° C. 1° C temperaturøkning svarer altså til 0,597 kal./min. Ved en antatt alkoholkonsentrasjon av 0,065 vol.-pst. i mesken inneholder de utstrømmende avgasser 0,2 mg alkohol pr. liter. Forbrenningskammeret tiiføres altså pr. min. 2 . 0,2 = 0,4 mg alkohol, som forbrenner. Alkoholdampens forbrennings-varme er 7,332 kal./mg, slik at forbrenningskammeret tilføres 2,933 kal./min. ved forbrenningen av avgassens alkoholandel. Denne ekstra varmemengde bevirker at avT

2,933 gassenes temperatur stiger - n- =^-- = 4,9, alt-0,597

så ca. 5° C. Ved en ømfintlighet hos mot-standstermometeret på 0,2 pst. av ende-utslaget er målenøyaktigheten 1,4° C, hvilket svarer til en variasjon av 0,02 vol.pst.

i meskens alkoholinnhold.

Det kan således fra temperaturend-ringene på enkel måte utledes regulerings-impulser', ved hvis hjelp tilførselen av næ-ringsoppløsning og luft kan doseres slik at meskens alkoholinnhold under hele gjær-veksten ikke overskrider en bestemt mengde (ca. 0,2 vol.pst.), hvilket som kjent er helt nødvendig for at de største gjærutbyt-ter skal oppnås.

Det kan imidlertid for reguleringen også anvendes varmeutviklingen av den ved hjelp av en katalysator oksyderte alkohol i den målte avgassmengde. I dette tilfelle er forbrenningens temperaturnivå betydelig lavere, da forbrenningen,, når den utføres katalytisk, ligger vesentlig under tenningstemperaturen av den ved ren termisk tenning bevirkede forbrenning; det kan derfor oppnås en økning av måle-nøyaktighet, dvs, en utpreget differensi-ering av de erholdte til regulering anvendte impulser, hvorved nøyaktigheten av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen økes ytterligere.

Det skal igjen ved hjelp av et eksempel forklares hvorledes temperaturen i ok-sydasjonsrommet er avhengig av meskens alkoholinnhold til enhver tid. De fra gjærvekstbeholderen utstrømmende avgasser har også her en temperatur av 30° C og den del. av avgassene som ledes til oksydasjonskammeret er 2 l/min. I dette tilfelle tilføres oksydasjonskammeret ved hjelp av en hetespole 87,13 kal./min. Denne tilførte varmemengde oppheter den gjennom oksydasjonskammeret ledete avgass (2 l/min.) fra 30° C til 180° C. En temperaturøkning 87 13 på 1° C svarer altså til —~ - =' 0,581 kal./

lou

min. Ved en antatt alkoholkonsentrasjon på 0,065 volpst. i mesken inneholder de utstrømmende avgasser som foran nevnt 0,2 mg alkohol pr. liter. Oksydasjonskammeret tilføres altså også her 2 . 0,2 = 0,4 mg alkohol pr. minutt, som imidlertid i dette tilfelle oksyderes katalytisk. Derved tilføres oksydasjonskammeret også her

2,933 kai./min. Dene ekstra tilførte vaf-memengde bevirker en økning av avgas-2 933

senes temperatur på~- - = 5,05, altså

0,581

ca. 5° C. Ved en ømfintlighet hos mot-standstermometeret på 0,2 pst. av endeut-slaget er målenøyaktigheten nå 0,36° C, hvilket svarer til en variasjon på 0,005 vol.pst. av alkoholinnholdet i mesken.

Som katalysator anvendes med for-del en metalloksydblanding, som selges under varemerkebetegnelsen «Hopcalit».

For utførelse av fremgangsmåten kan det anvendes en anordning hvor en til måling av de fra gjærvekstbeholderen unnvikende avgasser tjenende, nøyaktig doserende pumpe ved hjelp av en ledning er forbundet med et oksydasjonskammer, som kan opphetes og/eller er forsynt med en katalysator, og i hvis indre det er an-brakt en innretning som i hvert øyeblikk angir varmeutviklingen og/eller et tempe-raturmåleapparat som står i impulsav-givende forbindelse med en regulator.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen forklares i det følgende i forbindelse med tegningen, som viser et ut-førelseseksempel av anordningen.

En del av de alkoholholdige avgasser, som forlater gjærvekstbeholderen a gjennom ledningen b, oppfanges av en nøyaktig doserende pumpe c, og føres gjennom ledningen d, til et oksydasjonskammer h i hvilket alkoholandelene forbrennes. Dette kammer kan i det foreliggende tilfelle opphetes ved hjelp av en hetespole h,, ved hvis hjelp temperaturen inne i kammeret holdes konstant på en temperatur over alkoholens tenningstemperatur, når det strømmer alkoholfri gass gjennom kammeret. Hvis det i oksydasjonskammeret kommer inn alkoholholdig avgass blir den innførte alkoholmengde forbrent, hvorved den derved bevirkede varmeutvikling he-ver temperaturen i kammeret. Denne tem-peraturstigning måles ved hjelp av et i og for seg kjent motstandstermometer i. Strømmen i termometerets Wheatston-bro bevirker et til temperaturforandringen og dermed til forandringen i alkoholinnholdet svarende utslag av et galvanometer j og kan — hensiktsmessig etter passende forsterkning — på i og for seg kjent måte omsettes til en reguleringsimpuls i en regulator. Temperaturmålingen kan natur-ligvis også foregå ved hjelp av et termo-element eller ved elektrisk motstandsmå-ling, osv.

Hvis alkoholen skal oksyderes ved hjelp av en katalysator anbringes denne i oksydasjonskammeret h, f. eks. i form av en foring. Forøvrig er anordningen helt lik

den ovenfor beskrevne.

Ved hjelp av anordningene i henhold

til oppfinnelsen kan variasjoner på 0,02—

0,005 vol.pst. i meskens alkoholinnhold be-stemmes nøyaktig og bestemmelsene nyttes til regulering.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for regulering av til-førselen av næringsoppløsning og luft under gjærens vekst i bake-, nærings- eller

fSrgjærmesk i henhold til patent nr. 99 984,karakterisert ved at reguleringen av tilførselen av næringsoppløsning og luft skjer i avhengighet av den varmeutvikling som i hvert øyeblikk oppstår ved oksydasjon av alkoholen i en målt avgassmengde.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at den varmeutvikling som oppstår ved forbrenning av alkoholen med restsurstoffet i den målte avgassmengde nyttes for reguleringen.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at den varmeutvikling som oppstår ved oksydasjon av alkoholen ved hjelp av en katalysator nyttes for reguleringen.

4. Anordning for utførelse av fremgangsmåten i henhold til påstand 2 eller 3, karakterisert ved at en til måling av de fra forgjæringskaret (a) un vikende avgasser tjenende, nøyaktig doserende pumpe (c,) gjennom en ledning (dt) er forbundet med et oksydasjonskammer (h), som er opphetbart og/eller forsynt med en katalysator, og i hvis indre det er anord-net et apparat (j) som angir varmeutviklingen i øyeblikket og/eller en temperatur-måleinnretning (i) som står i impulsav-givende forbindelse med en regulator.