RU2183065C2

RU2183065C2 - Method for automatic controlling of hot fish smoking procedure

Info

Publication number: RU2183065C2
Application number: RU2000123447/13A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Остриков; А.А. Шевцов; Ю.А. Дмитриев
Original assignee: Воронежская государственная технологическая академия
Priority date: 2000-09-11
Filing date: 2000-09-11
Publication date: 2002-06-10

Abstract

FIELD: food-processing industry. SUBSTANCE: method involves measuring moisture content, flow rate and temperature of basic product after each thermal treatment process, temperature and flow rate of heat-carrier and correcting respective parameters; initially directing air adapted for additional fish drying for preliminary additional heating into condenser of heat pumping unit with further directing into heat-exchanger-recuperator by heat of used smoke; directing smoke for smoking cooked fish and further into heat-exchanger-recuperator; cooling fish in closed cooled air circuit in evaporator of heat pumping unit; directing part of used cooled air from closed circuit for mixing with smoke obtained from cooking procedure with further use for smoking procedure; measuring flow rate and temperature of air discharged from heat-exchanger-recuperator and supplied for additional drying, as well as flow rate, temperature and relative moisture content of smoke and waste cooled air before smoking procedure, temperature and flow rate of air cooled in evaporator of heat pumping unit; initially setting required heating air flow required for additional drying by current values of moisture content and speed of fish fed for additional drying procedure by altering air flow rate through changing power of adjustable fan drive, with correction being performed in accordance with moisture content of fish fed from additional drying process to cooking process; setting required thermal and moisture mode of fish cooking and smoking processes by regulating smoke flow rate and providing correction of cooked fish by moisture content; stabilizing fish cooling mode by regulating cold generating capacity of heat pumping unit. EFFECT: increased efficiency, improved quality of product and provision for wasteless and ecologically clean hot fish smoking technology. 1 dwg

Description

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано при автоматизации процесса горячего копчения рыбной продукции. The invention relates to the automation of technological processes and can be used to automate the process of hot smoking of fish products.

Известен способ автоматического управления процессом холодного копчения рыбы (А.с. 1762852 СССР, МКИ⁵ А 23 В 4/044. Способ автоматического управления процессом холодного копчения рыбы /С.П.Сердобинцев, Н.Ю.Ильцевич (СССР). - 4931178/13; Заявлено 24.04.91; Опубл. 23.09.92. Бюл. 35 // Открытия. Изобретения. - 1992. - 35), предусматривающий стабилизацию температуры и скорости коптильного дыма, а также поддержание относительной влажности дымовоздушной смеси с коррекцией по убыли массы рыбы за заданный промежуток времени.A known method of automatic control of the process of cold smoking fish (A. S. 1762852 USSR, MKI ⁵ A 23 V 4/044. Method of automatic control of the process of cold smoking fish / S.P. Serdobintsev, N.Yu. Iltsevich (USSR). - 4931178 / 13; Declared April 24, 91; Publish. September 23, 92. Bull. 35 // Discovery. Inventions. - 1992. - 35), which provides stabilization of temperature and speed of smoke, as well as maintaining the relative humidity of the smoke mixture with correction for weight loss fish for a given period of time.

Недостатком этого способа является то, что он не решает задач утилизации и рекуперации вторичных энергоресурсов за счет использования отработанных теплоносителей, что не создает реальных перспектив в значительном снижении энергозатрат на всех стадиях горячего копчения, включая подсушку, проварку, собственно копчение и охлаждение рыбной продукции. The disadvantage of this method is that it does not solve the problems of recycling and recovery of secondary energy resources through the use of waste heat carriers, which does not create real prospects for a significant reduction in energy consumption at all stages of hot smoking, including drying, boiling, smoking and cooling of fish products.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту является способ автоматического управления процессом горячего копчения, предусматривающий измерение влажности расхода и температуры исходного продукта после каждого вида термообработки, температуру и расход теплоносителя с коррекцией соответствующих параметров (RU 2113132 С1, 20.06.1998). Однако в известном способе не созданы условия полной утилизации и рекуперации вторичных энергоресурсов; не предусмотрена коррекция режима в условиях случайных возмущений на всех стадиях горячего копчения, включая подсушку, проварку, собственно копчение и охлаждение рыбной продукции; не реализованы принципы энергосбережения, в том числе не предусмотрено использование теплонасосной установки для предварительного подогрева воздуха в конденсаторе, направляемого на подсушку, и подготовки охлаждающего воздуха в испарителе, направляемого на охлаждение рыбы, с организацией замкнутого контура его рециркуляции; а также отсутствует программно-логический алгоритм функционирования системы управления процессом горячего копчения рыбы в условиях частично и полностью замкнутых циклов по тепловым потокам. The closest in its technical essence and the achieved effect is a method of automatic control of the hot smoking process, which includes measuring the flow rate humidity and the temperature of the initial product after each type of heat treatment, the temperature and flow rate of the coolant with the correction of the corresponding parameters (RU 2113132 C1, 06/20/1998). However, in the known method there are no conditions for the complete utilization and recovery of secondary energy resources; regime correction is not provided for under conditions of random disturbances at all stages of hot smoking, including drying, cooking, smoking and cooling of fish products; the principles of energy conservation have not been implemented, including the use of a heat pump installation for preheating the air in the condenser, sent for drying, and the preparation of cooling air in the evaporator, aimed at cooling the fish, with the organization of a closed loop for its recirculation; and also there is no program-logic algorithm for the functioning of the system for controlling the process of hot smoking of fish in conditions of partially and completely closed cycles by heat fluxes.

Задачей изобретения является повышение энергетической эффективности процесса горячего копчения рыбы, улучшение качества готового продукта, создание малоотходной и экологически чистой технологии получения копченой рыбной продукции. The objective of the invention is to increase the energy efficiency of the process of hot smoked fish, improving the quality of the finished product, creating low-waste and environmentally friendly technologies for obtaining smoked fish products.

Поставленная задача достигается тем, что в способе автоматического управления процессом горячего копчения рыбы, предусматривающем измерение влажности, расхода и температуры исходного продукта после каждого вида термообработки, температуру и расход теплоносителя с коррекцией соответствующих параметров, воздух, подаваемый на подсушку рыбы, сначала направляют на предварительный подогрев в конденсатор теплонасосной установки, а затем на подогрев в теплообменник-рекуператор за счет теплоты отработанного коптильного дыма, коптильный дым после проварки рыбы направляют на ее копчение и далее в теплообменник-рекуператор, охлаждение рыбы осуществляют в замкнутом контуре по охлажденному воздуху в испарителе теплонасосной установки, причем часть отработанного охлажденного воздуха из замкнутого контура направляют на смешивание с коптильным дымом, подаваемого с проваркой на копчение, измеряют расход и температуру воздуха после рекуператора-теплообменника, подаваемого на подсушку, расход, температуру, относительную влажность коптильного дыма перед проваркой, температуру, относительную влажность и расход смеси коптильного дыма и отработанного охлажденного воздуха перед копчением, температуру и расход охлажденного в испарителе теплонасосной установки воздуха и по текущим значениям влажности и расхода рыбы, подаваемой на подсушку, сначала устанавливают необходимый тепловой поток воздуха на подсушку воздействием на его расход путем изменения мощности регулируемого привода вентилятора, с коррекцией по влажности рыбы, подаваемого с подсушки на проварку, затем устанавливают необходимый термовлажностный режим проварки рыбы воздействием на расход коптильного дыма с коррекцией по влажности рыбы после проварки, далее устанавливают необходимый температурный режим копчения с коррекцией по влажности рыбы после копчения путем воздействия на расход части отработанного охлажденного воздуха, подаваемого из замкнутого контура на смешивание с коптильным дымом, и стабилизируют режим охлаждения рыбы с воздействием на температуру охлажденного воздуха путем изменения холодопроизводительности теплонасосной установки и его расхода в замкнутом контуре посредством изменения мощности регулируемого привода вентилятора. The problem is achieved in that in a method for automatically controlling the process of hot smoking of fish, which provides for the measurement of humidity, flow rate and temperature of the initial product after each type of heat treatment, temperature and flow rate of the coolant with correction of the corresponding parameters, the air supplied to the drying of the fish is first sent to preheating to the condenser of the heat pump installation, and then heated to the heat exchanger-recuperator due to the heat of the spent smoke, smoke m after boiling the fish, they are directed to smoking it and then to the heat exchanger-recuperator, the fish are cooled in a closed circuit along the cooled air in the evaporator of the heat pump installation, and part of the exhaust chilled air from the closed loop is sent to mixing with smoking smoke supplied with boiling for smoking, measure the flow rate and air temperature after the recuperator-heat exchanger supplied for drying, flow rate, temperature, relative humidity of smoke before boiling, temperature, the relative humidity and flow rate of the mixture of smoked smoke and exhaust chilled air before smoking, the temperature and flow rate of the air pump cooled in the evaporator of the heat pump unit and the current values of the humidity and flow rate of fish supplied for drying, first set the necessary heat flow of air for drying by influencing its flow rate by changing the power of the adjustable fan drive, adjusted for the humidity of the fish supplied from the drying to the weld, then set the necessary thermal humidity the mode of fish cooking by affecting the smoke flow rate with correction for fish humidity after cooking, then the required smoking temperature is set with the correction for fish moisture after smoking by affecting the flow rate of part of the cooled chilled air supplied from the closed loop for mixing with smoking smoke, and stabilized cooling mode of fish with exposure to the temperature of chilled air by changing the cooling capacity of the heat pump installation and its flow rate in a closed round regulated by power variation of the fan drive.

На чертеже представлена схема, реализующая предлагаемый способ автоматического управления. The drawing shows a diagram that implements the proposed method of automatic control.

Схема содержит камеру подсушки 1, проварки 2, копчения 3 и охлаждения 4 рыбы, поршневой компрессор 5, конденсатор 6, терморегулирующий вентиль 7 и испаритель 8 теплонасосной установки, теплообменник-рекуператор 9, вентиляторы 10 и 11, линии: подачи рыбы в камеру подсушки 12, подачи рыбы из камеры подсушки в камеру проварки 13, подачи рыбы из камеры проварки в камеру копчения 14, подачи рыбы из камеры копчения в камеру охлаждения 15, отвода копченой рыбы из камеры охлаждения 16, подачи воздуха в камеру подсушки рыбы 17, подачи коптильного дыма в камеру проварки 18, отвода коптильного дыма из камеры пропарки в камеру копчения 19, отвода отработанной дымовоздушной смеси из камеры копчения 20, замкнутого контура хладагента теплоносителя установки 21, контура рециркуляции охлажденного воздуха 22, подачи части отработанного охлажденного воздуха из замкнутого контура на смешивание с коптильным дымом 23, подпитки охлажденного воздуха свежим 24, датчики: расхода 25 и начальной влажности рыбы 26, влажности рыбы соответственно после проварки 27, копчения 28 и охлаждения 29, температуры 30 и расхода 31 воздуха, подаваемого в камеру подсушки, температуры 32, расхода 33 и относительной влажности 34 коптильного дыма, подаваемого в камеру проварки, температуры 35, расхода 36 и относительной влажности 37 дымовоздушной смеси, подаваемой в камеру копчения, температуры 38 и расхода 39 охлажденного воздуха в контуре рециркуляции, температуры копченой рыбы 40 в линии отвода из камеры охлаждения, микропроцессор 41, исполнительные механизмы 42-47, (а, б, в, г, д, е, ж, з, и, к, л, м, н, о, п, р - входные каналы управления; с, т, у, ф, ц, ч - выходные каналы управления). The scheme contains a drying chamber 1, boiling 2, smoking 3 and cooling 4 fish, a piston compressor 5, a condenser 6, a thermostatic valve 7 and an evaporator 8 of a heat pump installation, a heat exchanger-recuperator 9, fans 10 and 11, lines: feeding fish into the drying chamber 12 feeding fish from the drying chamber to the brewing chamber 13, feeding fish from the brewing chamber to the smoking chamber 14, feeding fish from the smoking chamber to the cooling chamber 15, removing smoked fish from the cooling chamber 16, air supply to the fish drying chamber 17, feeding smoke into the camera 18, removal of smoke from the steaming chamber to the smoking chamber 19, removal of the exhaust smoke from the smoking chamber 20, a closed refrigerant circuit of the heat transfer medium of the installation 21, a recirculation circuit of the cooled air 22, supplying part of the exhaust cooled air from the closed circuit to mix with smoke smoke 23 , replenishment of chilled air with fresh 24, sensors: flow rate 25 and initial fish moisture 26, fish moisture, respectively, after boiling 27, smoking 28 and cooling 29, temperature 30 and air flow 31, under supplied to the drying chamber, temperature 32, flow rate 33 and relative humidity 34 of smoke, supplied to the cooking chamber, temperature 35, flow rate 36 and relative humidity 37 of the smoke-air mixture supplied to the smoking chamber, temperature 38 and flow rate 39 of cooled air in the recirculation loop, temperature of smoked fish 40 in the line of removal from the cooling chamber, microprocessor 41, actuators 42-47, (a, b, c, d, d, e, f, h, and, k, l, m, n, o, p , p - input control channels; s, t, y, f, c, h - output control channels).

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

По информации датчиков 25 и 26 соответственно о расходе и влажности рыбы, подаваемой в камеру подсушки 1 по линии 12, микропроцессор 41 из условия материального и теплового балансов устанавливает задание на необходимый тепловой поток, подаваемый со свежим воздухом в камеру подсушки 1 по линии 17. Свежий воздух в линии 17 предварительно нагревается сначала в конденсаторе 6 теплонасосной установки за счет тепла конденсации хладагента, циркулирующего в замкнутом контуре 21, а затем в конденсаторе-рекуператоре 9 за счет вторичного тепла отработанной дымовоздушной смеси, отводимой из камеры копчения 3 по линии 20. По текущей информации датчиков 30 и 31 соответственно о температуре и расходе подогретого свежего воздуха микропроцессор 41 определяет фактическое значение теплового потока, сравнивает его с заданным, вырабатывает сигнал отклонения фактического значения теплового потока от заданного и посредством исполнительного механизма 42 регулируемого привода вентилятора 10 воздействует на расход свежего воздуха в линии 17, устанавливая в соответствии с заданием необходимый тепловой поток для удаления поверхностной (свободной) влаги при предварительной тепловой обработке рыбы в камере подсушки 1. Учитывая возможные подсосы в воздушном тракте, а также тракте подачи рыбы на подсушку, микропроцессор 41 осуществляет непрерывную коррекцию теплового потока по текущему значению влажности рыбы в линии ее подачи 13 из камеры подсушки 1 в камеру проварки 2, измеряемой датчиком 27. При отклонении текущей влажности подсушенной рыбы от заданного значения в сторону увеличения микропроцессор 41 увеличивает расход свежего воздуха в линии его подачи 17 в камеру подсушки 1, а при отклонении влажности рыбы от заданного значения в сторону уменьшения - уменьшает расход свежего воздуха. According to the sensors 25 and 26, respectively, about the flow rate and humidity of the fish supplied to the drying chamber 1 along line 12, the microprocessor 41 sets the task for the necessary heat flow supplied with fresh air to the drying chamber 1 along line 17 from the conditions of material and heat balances. Fresh the air in line 17 is preheated first in the condenser 6 of the heat pump unit due to the heat of condensation of the refrigerant circulating in the closed circuit 21, and then in the condenser-recuperator 9 due to the secondary heat of the spent the smoke-air mixture discharged from the smoking chamber 3 along line 20. According to current information from the sensors 30 and 31, respectively, about the temperature and flow rate of heated fresh air, the microprocessor 41 determines the actual value of the heat flux, compares it with the set value, and generates a signal deviating the actual value of the heat flux from the set and by means of the actuator 42 of the adjustable drive of the fan 10 affects the flow of fresh air in line 17, setting in accordance with the task the necessary heat flow to remove surface (free) moisture during preliminary heat treatment of fish in the drying chamber 1. Given the possible suction in the air duct, as well as the path of fish supply for drying, the microprocessor 41 performs continuous correction of the heat flux according to the current value of the fish moisture in its feed line 13 from the drying chamber 1 to the cooking chamber 2, measured by the sensor 27. When the current humidity of the dried fish deviates from the set value upwards, the microprocessor 41 increases the flow of fresh air in line e th feed 17 in the drying chamber 1, and when the moisture content of the fish deviates from the set value in the direction of decrease, it reduces the consumption of fresh air.

Регулирование параметров коптильного дыма, подаваемого из дымогенератора (на схеме не показан) по линии 18 в камеру проварки 2, текущие значения которых измеряются с помощью датчиков температуры 32, расхода 33 и относительной влажности 34, микропроцессор осуществляет по текущему значению влажности рыбы, измеряемой датчиком 28, в линии ее подачи 14 из камеры проварки 2 в камеру копчения 3. При этом стабилизация влажности рыбы после проварки в заданном интервале значений достигается оперативным изменением термовлажностного режима путем воздействия на расход коптильного дыма в линии 18 посредством исполнительного механизма 43. The parameters of the smoke emitted from the smoke generator (not shown in the diagram) along line 18 to the weld chamber 2, the current values of which are measured using temperature sensors 32, flow rate 33 and relative humidity 34, the microprocessor carries out according to the current value of the fish humidity measured by the sensor 28 , in the line of its supply 14 from the boil-off chamber 2 to the smoking chamber 3. In this case, stabilization of fish moisture after boiling in a given range of values is achieved by an operational change in the thermal-humid regime by Ia to smoke fume flow in the line 18 by the actuator 43.

Процесс собственно копчения рыбы осуществляют дымовоздушной смесью, образованной коптильным дымом после проварки и частью охлажденного воздуха, забираемого по линии 23 из контура рециркуляции 22 после камеры охлаждения 4. Параметры получаемой таким образом дымовоздушной смеси устанавливает микропроцессор 41 по текущему значению влажности рыбы, измеряемой датчиком 29, в линии ее подачи 15 из камеры копчения 3 в камеру охлаждения 4 путем изменения соотношения расходов коптильного дыма и охлажденного воздуха воздействием на расход охлажденного воздуха в линии 23 посредством исполнительного механизма 44. При отклонении влажности рыбы после копчения в сторону увеличения от заданного значения микропроцессор 41 уменьшает расход воздуха, подаваемого на смешивание с коптильным дымом из контура рециркуляции 22 по линии 23, а при отклонении влажности рыбы после копчения в сторону уменьшения от заданного значения - увеличивает расход воздуха. The actual smoking process of the fish is carried out by the smoke-air mixture formed by the smoke after boiling and part of the cooled air taken along line 23 from the recirculation loop 22 after the cooling chamber 4. The microprocessor 41 sets the parameters of the smoke-air mixture thus obtained based on the current value of the fish moisture measured by the sensor 29. in the supply line 15 from the smoking chamber 3 to the cooling chamber 4 by changing the ratio of the flow rate of smoke and chilled air by influencing the flow chilled of air in line 23 by means of an actuator 44. If the humidity of the fish deviates after smoking from the setpoint, the microprocessor 41 reduces the air flow supplied to the smoke from the smoke from the recirculation circuit 22 along line 23, and when the humidity of the fish deviates from the smoke after smoking decrease side from the set value - increases air consumption.

Процесс охлаждения рыбы осуществляют в камере охлаждения 4 в замкнутом контуре рециркуляции 22 по охлаждаемому воздуху в испарителе 8 теплонасосной установки. В зависимости от величины рассогласования заданного и текущего значения температуры рыбы, измеряемой датчиком 40 на выходе из камеры охлаждения 4 в линии 16, микропроцессор 41 устанавливает необходимую холодопроизводительность теплонасосной установки воздействием на мощность регулируемого привода поршневого компрессора 5 посредством исполнительного механизма 46 (изменяя либо величину хода поршня, либо число ходов поршня), обеспечивая при этом режим охлаждения воздуха в испарителе 8 теплонасосной установки до заданной температуры, контроль за которой осуществляется с помощью датчика 38, а также устанавливает расход охлаждаемого воздуха в контуре рециркуляции 22 посредством исполнительного механизма 47 регулируемого привода вентилятора 11, текущее значение которого измеряется датчиком 39. The process of cooling the fish is carried out in a cooling chamber 4 in a closed recirculation loop 22 through the cooled air in the evaporator 8 of the heat pump installation. Depending on the magnitude of the mismatch between the set and the current value of the temperature of the fish, measured by the sensor 40 at the outlet of the cooling chamber 4 in line 16, the microprocessor 41 sets the necessary cooling capacity of the heat pump installation by influencing the power of the adjustable drive of the piston compressor 5 by means of an actuator 46 (either changing the magnitude of the piston stroke , or the number of strokes of the piston), while ensuring air cooling in the evaporator 8 of the heat pump unit to a predetermined temperature, counter eh of which it is carried by the sensor 38, and sets the flow rate of cooling air in the recirculation loop 22 by an actuator 47 controlled fan drive 11 whose current value measured by the sensor 39.

Отбор части охлаждаемого воздуха из контура рециркуляции 22 на смешивание с коптильным дымом, подаваемым по линии 23, компенсируют подпиткой охлаждаемого воздуха свежим, подаваемым по линии 24. Поэтому микропроцессор 41 обеспечивает синхронизированную работу исполнительных механизмов 44 и 45. The selection of part of the cooled air from the recirculation circuit 22 for mixing with the smoke smoke supplied through line 23 is compensated by replenishment of the cooled air with fresh supplied through line 24. Therefore, the microprocessor 41 provides synchronized operation of the actuators 44 and 45.

В качестве конкретного примера по реализации способа рассматривается технология получения рыбы горячего копчения на предприятии "Восток" (холодильник Воронежского облпотребсоюза) в установке туннельного типа для производства провесных и вяленых рыботоваров производительностью по исходной рыбе от 700 до 3500 кг/сутки. Пределы регулирования основных технологических параметров процессов подсушки, проварки, копчения и охлаждения рыбы обоснованы в результате экспериментальных исследований и широко представлены в литературе [1, 2, 3]. As a specific example of the implementation of the method, the technology of producing hot smoked fish at the Vostok enterprise (refrigerator of the Voronezh regional consumer union) in a tunnel-type installation for the production of suspended and dried fish products with a feedstock capacity of 700 to 3500 kg / day is considered. The limits of regulation of the main technological parameters of the processes of drying, boiling, smoking and cooling of fish are substantiated as a result of experimental studies and are widely represented in the literature [1, 2, 3].

В качестве объекта горячего копчения использовалась замороженная скумбрия с начальной влажностью 82...85%. Номинальная производительность установки по исходной скумбрии, предварительно прошедшей технологические операции по размораживанию, сортировке, разделке, вкусовому посолу и укладке на транспортирующую сетку, составляет 1000 кг/сутки. Frozen mackerel with an initial humidity of 82 ... 85% was used as the object of hot smoking. The nominal productivity of the installation according to the original mackerel, which has previously undergone technological operations for thawing, sorting, cutting, flavoring and laying on a transporting net, is 1000 kg / day.

Для утилизации и рекуперации вторичных энергоресурсов туннельная установка снабжена компрессорно-конденсаторным агрегатом ФАК - 1,1Е, работающим в режиме теплового насоса, со следующими характеристиками:
Компрессор - 2ФВ - 4/4,5
одноступенчатый фреоновый двухцилиндровый - (R12)
Холодопроизводительность, кВт - 1,28
Диапазон температур кипения, ^oС - -25...0
Мощность электродвигателя, кВт - 1,1
Конденсатор, м², воздушный, ребристый - 4,95
По информации датчиков 25 и 26 соответственно о фактическом расходе, например 50±0,5 кг/ч, и влажности, например 84±0,1%, исходной скумбрии в камеру подсушки 1 микропроцессор 41 по заложенному в него алгоритму непрерывно определяет тепловой и массовый потоки воздуха и устанавливает режим его подачи по линии 17 в соответствии с технологическим регламентом посредством исполнительного механизма 42 регулируемого привода вентилятора 10. Воздух, забираемый из помещения, с температурой, например, 293±2 К и относительной влажностью, например, 50...60% предварительно нагревается в конденсаторе 6 теплонасосной установки, например, до температуры 333±2 К, а затем в теплообменнике-рекуператоре 9, например, до температуры 353±2 К и со скоростью 1±0,2 м/с подается в камеру подсушки 1. При таком режиме подсушки происходит снижение начальной влажности скумбрии на 4...5% за 15...20 мин. Время пребывания рыбы в камере подсушки, как впрочем и в других камерах, определяется длиной транспортирующего органа при фиксированной скорости его перемещения на всех технологических операциях. При возможном отклонении текущей влажности скумбрии после подсушки, измеряемой датчиком 27, от заданного значения, например 80±1%, вызванном случайными возмущениями (изменение исходного состава рыбной продукции и прежде всего начальной влажности, темпа подачи продукции на копчение, наличие технологических сбоев в работе теплообменного оборудования, подсосов в воздушных трактах установки и др.), микропроцессор корректирует величину теплового потока воздействием на расход воздуха в линии 17. При этом сравнивается текущее значение влажности W₁ скумбрии после подсушки с заданным:
- если W₁>80±1%, то микропроцессор выдает корректирующий сигнал на увеличение расхода воздуха в линии 17 с помощью исполнительного механизма 42 регулируемого привода вентилятора 10;
- если W₁<80±1%, то микропроцессор выдает корректирующий сигнал исполнительному механизму 42 на уменьшение расхода воздуха в линии 17;
- если W₁= 80±1%, то корректирующий сигнал с микропроцессора на исполнительный механизм 42 не подается.For utilization and recovery of secondary energy resources, the tunnel installation is equipped with a FAK - 1,1E compressor and condenser unit operating in the heat pump mode with the following characteristics:
Compressor - 2FV - 4 / 4,5
single-stage freon two-cylinder - (R12)
Cooling capacity, kW - 1.28
Boiling range, ^o С - -25 ... 0
Electric motor power, kW - 1,1
Condenser, m ² , air, ribbed - 4.95
According to the sensors 25 and 26, respectively, about the actual flow rate, for example 50 ± 0.5 kg / h, and humidity, for example 84 ± 0.1%, of the original mackerel into the drying chamber 1, the microprocessor 41 continuously determines the thermal and mass air flows and sets the mode of its supply via line 17 in accordance with the technological regulations by means of the actuator 42 of the adjustable fan drive 10. Air taken from the room with a temperature, for example, 293 ± 2 K and relative humidity, for example, 50 ... 60 % precede It is heated directly in the condenser 6 of the heat pump unit, for example, to a temperature of 333 ± 2 K, and then in the heat exchanger-recuperator 9, for example, to a temperature of 353 ± 2 K and is supplied to the drying chamber 1 at a speed of 1 ± 0.2 m / s. With this drying mode, the initial moisture of the mackerel is reduced by 4 ... 5% in 15 ... 20 minutes. The residence time of the fish in the drying chamber, as well as in other chambers, is determined by the length of the transporting body at a fixed speed of its movement in all technological operations. If the current humidity of the mackerel deviates after drying, measured by the sensor 27, from a predetermined value, for example 80 ± 1%, caused by random disturbances (change in the initial composition of fish products and, above all, initial humidity, rate of product supply for smoking, the presence of technological failures in the heat exchange equipment, suction in the air ducts of the installation, etc.), the microprocessor corrects the heat flux by affecting the air flow in line 17. In this case, the current humidity value is compared W ₁ mackerel after drying to specify:
- if W ₁ > 80 ± 1%, then the microprocessor generates a correction signal to increase the air flow in line 17 using the actuator 42 of the adjustable drive of the fan 10;
- if W ₁ <80 ± 1%, then the microprocessor generates a correction signal to the actuator 42 to reduce air flow in line 17;
- if W ₁ = 80 ± 1%, then the correction signal from the microprocessor to the actuator 42 is not supplied.

Область изменения параметров коптильного дыма, подаваемого из дымогенератора по линии 18 в камеру проварки 2, обусловлена качеством проваренной скумбрии и соответственно составляет по температуре 358...373 К, по скорости движения 0,18. . .0,21 м/с и относительной влажности 20...30%. Стабилизация влажности рыбы после проварки в заданном интервале значений, например W₂=66. . . 68%, в условиях случайных возмущений достигается оперативным изменением термовлажностного режима путем воздействия на расход коптильного дыма в линии 18 посредством исполнительного механизма 43 при продолжительности процесса проварки, например 20...25 мин.The range of parameters of the smoke emitted from the smoke generator through line 18 to the boil-off chamber 2 is determined by the quality of boiled mackerel and, accordingly, is 358 ... 373 K in temperature and 0.18 in speed. . .0.21 m / s and relative humidity 20 ... 30%. Stabilization of fish moisture after boiling in a given range of values, for example, W ₂ = 66. . . 68%, under conditions of random disturbances, it is achieved by an operational change in the thermal-humid regime by affecting the smoke consumption in line 18 by means of an actuator 43 with a duration of the brewing process, for example, 20 ... 25 min.

Параметры подаваемой в камеру копчения 3 дымовоздушной смеси, образованной коптильным дымом после проварки и частью охлажденного воздуха, забираемого по линии 23 из контура рециркуляции 22, регулируются в пределах по температуре 358...373 К, по скорости движения 0,18...0,21 м/с, относительной влажности 20...30%. Выполнение ограничений по этим управляемым переменным в области заданных значений достигается благодаря возможности выбора такого соотношения расходов коптильного дыма и охлажденного воздуха, например 1:20. . . 1:50, воздействием на расход охлажденного воздуха в линии 23 посредством исполнительного механизма 44, которое бы обеспечило получение копченой скумбрии заданной влажности, например W₃= 64±1%, при продолжительности собственно процесса копчения, например 90...100 мин.The parameters of the smoke-air mixture supplied to the smoking chamber 3, formed by the smoke after boiling and part of the cooled air taken along line 23 from the recirculation loop 22, are controlled within a temperature range of 358 ... 373 K, a speed of 0.18 ... 0 , 21 m / s, relative humidity 20 ... 30%. The fulfillment of the constraints on these controlled variables in the range of set values is achieved due to the possibility of choosing such a ratio of the flow rates of smoke and chilled air, for example 1:20. . . 1:50, by influencing the flow of chilled air in line 23 by means of an actuator 44, which would ensure the production of smoked mackerel of a given moisture content, for example W ₃ = 64 ± 1%, with the duration of the actual smoking process, for example 90 ... 100 min.

Процесс охлаждения воздуха в испарителе 8 теплонасосной установки до температуры, например, 275...277 К сопровождается значительным снижением его относительной влажности, например, до 5. ..10% за счет конденсации части влаги из воздуха на охлаждающей поверхности испарителя с образованием снеговой шубы. Относительная влажность воздуха в контуре рециркуляции 22 на выходе из камеры охлаждения 4 достигает величины, например, 6...12%, а температура составляет, например, 333...353 К, что является вполне достаточным для получения дымовоздушной смеси заданных параметров. Коррекция соотношения расходов "коптильный дым - воздух" осуществляется микропроцессором по влажности скумбрии после копчения в линии 15, измеряемой датчиком 29. Сравнивается текущее значение влажности W₃ скумбрии после копчения с заданным:
- если W₃>64±1%, то микропроцессор выдает корректирующий сигнал на увеличение расхода воздуха в линии 23 с помощью исполнительного механизма 44;
- если W₃<64±1%, то микропроцессор выдает корректирующий сигнал исполнительному механизму 44 на уменьшение расхода воздуха в линии 23;
- если W₃= 64±1%, то корректирующий сигнал с микропроцессора на исполнительный механизм 42 не подается.The process of cooling air in the evaporator 8 of the heat pump installation to a temperature of, for example, 275 ... 277 K is accompanied by a significant decrease in its relative humidity, for example, to 5. ..10% due to the condensation of some moisture from the air on the cooling surface of the evaporator with the formation of a snow coat . The relative humidity in the recirculation circuit 22 at the outlet of the cooling chamber 4 reaches, for example, 6 ... 12%, and the temperature is, for example, 333 ... 353 K, which is quite sufficient to obtain a smoke-air mixture of the specified parameters. Correction of the ratio of costs "smoke smoke - air" is carried out by the microprocessor for the humidity of the mackerel after smoking in line 15, measured by the sensor 29. The current value of the humidity W _{3 of the} mackerel after smoking is compared with the specified:
- if W ₃ > 64 ± 1%, then the microprocessor generates a correction signal to increase the air flow in line 23 using the actuator 44;
- if W ₃ <64 ± 1%, then the microprocessor generates a correction signal to the actuator 44 to reduce air flow in line 23;
- if W ₃ = 64 ± 1%, then the correction signal from the microprocessor to the actuator 42 is not supplied.

В процессе охлаждения скумбрии до заданной температуры, например 277... 281 К, микропроцессор 41 непрерывно устанавливает заданные значения температуры охлаждаемого воздуха в контуре рециркуляции 22, например 275...277 К, и его линейной скорости, например 0,4...0,6 м/с, необходимым выбором мощности поршневого компрессора 5, обеспечивающей соответствующую холодопроизводительность теплонасосной установки, и мощности регулируемого привода вентилятора 11 с помощью исполнительных механизмов 46 и 47 соответственно. По величине рассогласования текущей температуры скумбрии на выходе из камеры охлаждения с заданным значением, например 277...281 К, микропроцессор 41 воздействует на расход и температуру охлаждаемого воздуха в контуре рециркуляции 22, выводя их на верхнюю или нижнюю границы ограничений, обеспечивая условие равенства текущего значения температуры скумбрии с заданным. In the process of cooling the mackerel to a predetermined temperature, for example 277 ... 281 K, the microprocessor 41 continuously sets the preset values of the temperature of the cooled air in the recirculation circuit 22, for example 275 ... 277 K, and its linear speed, for example 0.4 ... 0.6 m / s, the necessary choice of the power of the piston compressor 5, which provides the corresponding cooling capacity of the heat pump installation, and the power of the adjustable drive of the fan 11 using the actuators 46 and 47, respectively. According to the magnitude of the mismatch of the current temperature of the mackerel at the outlet of the cooling chamber with a predetermined value, for example, 277 ... 281 K, the microprocessor 41 affects the flow rate and temperature of the cooled air in the recirculation circuit 22, bringing them to the upper or lower limits of the constraints, ensuring the condition of temperature values of mackerel with a given.

Таким образом, предлагаемый способ автоматического управления по сравнению с базовым имеет следующие преимущества:
- обеспечивает высокую тепловую эффективность предлагаемой технологии за счет рационального использования вторичных энергоресурсов;
- позволяет получить готовый продукт высокого качества за счет накладываемых ограничений на управляемые параметры и их оперативной коррекции в условиях случайных возмущений на всех этапах производства рыбопродуктов горячего копчения, включая процессы подсушки, проварки, собственно копчения и охлаждения;
- обеспечивает снижение удельных энергозатрат на 15...25% за счет реализации таких принципов энергосбережения по утилизации и рекуперации вторичной энергии, как организация замкнутых циклов по энергоносителям, использование рекуператоров вторичных энергоресурсов, применение теплового насоса,
- позволяет повысить экологическую безопасность за счет снижения выбросов отработанных теплоносителей в атмосферу.Thus, the proposed method of automatic control in comparison with the base has the following advantages:
- provides high thermal efficiency of the proposed technology due to the rational use of secondary energy resources;
- allows you to get a finished product of high quality due to the imposed restrictions on the controlled parameters and their prompt correction in the conditions of random disturbances at all stages of the production of hot smoked fish products, including drying, boiling, smoking and cooling proper;
- provides a reduction in specific energy consumption by 15 ... 25% due to the implementation of energy saving principles for the utilization and recovery of secondary energy, such as organization of closed cycles for energy carriers, the use of secondary energy recuperators, the use of a heat pump,
- allows you to increase environmental safety by reducing emissions of waste coolant into the atmosphere.

Источники информации
1. Чупахин В.М. Технологическое оборудование рыбообрабатывающих предприятий. - М.: Пищевая промышленность, 1976, - 472 с.Sources of information
1. Chupakhin V.M. Technological equipment of fish processing enterprises. - M.: Food Industry, 1976, - 472 p.

2. Никитин Б. Н. Основы теории копчения рыбы. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982, - 248 с. 2. Nikitin B. N. Fundamentals of the theory of smoking fish. - M .: Light and food industry, 1982, - 248 p.

3. Шиф И.Г. Тепловое оборудование рыбообрабатывающих предприятий. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, - 224 с. 3. Shif I.G. Thermal equipment of fish processing enterprises. - M .: Light and food industry, 1981, - 224 p.

Claims

A method for automatically controlling the process of hot smoking of fish, which includes measuring the humidity, flow rate and temperature of the initial product after each type of heat treatment, the temperature and flow rate of the coolant with the correction of the corresponding parameters, characterized in that the air supplied to the drying of the fish is first sent to the preheater in the heat pump condenser installation, and then heated in a heat exchanger-recuperator due to the heat of the spent smoke, smoke after boiling fish it is sent for smoking and then to the heat exchanger-recuperator, the fish are cooled in a closed circuit through the cooled air in the evaporator of the heat pump installation, and a part of the exhaust cooled air from the closed circuit is sent for mixing with smoking smoke supplied from smoking for smoking, the flow rate and temperature are measured air after recuperator-heat exchanger supplied for drying, flow rate, temperature, relative humidity of smoke before boiling, temperature, relative humidity and the flow rate of the mixture of smoke and exhaust chilled air before smoking, the temperature and flow rate of the air pump cooled in the evaporator of the heat pump unit and the current values of humidity and flow rate of fish supplied for drying, first set the required heat flow of air for drying by influencing its flow rate by changing the power of the regulated the fan drive, with correction for the humidity of the fish supplied from drying to boil-down, then set the necessary thermal-humid mode of boiling the fish near action on the consumption of smoke from the smoke with a correction for the humidity of the fish after cooking, then set the required temperature regime for smoking with a correction for the humidity of the fish after smoking by affecting the flow rate of the part of the exhausted cooled air supplied from the closed circuit for mixing with smoke, and stabilize the cooling mode of the fish with the effect on the temperature of the cooled air by changing the cooling capacity of the heat pump installation and its flow rate in a closed circuit by changing the power of the adjustable fan drive.