RU2468320C2 - Device for removal of moisture in vacuum - Google Patents
Device for removal of moisture in vacuum Download PDFInfo
- Publication number
- RU2468320C2 RU2468320C2 RU2011108779/06A RU2011108779A RU2468320C2 RU 2468320 C2 RU2468320 C2 RU 2468320C2 RU 2011108779/06 A RU2011108779/06 A RU 2011108779/06A RU 2011108779 A RU2011108779 A RU 2011108779A RU 2468320 C2 RU2468320 C2 RU 2468320C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control unit
- evaporator
- electric heater
- vacuum
- foam
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к аппаратам пищевой промышленности, а именно к оборудованию для концентрирования жидких и получения сухих пищевых продуктов путем их выпаривания и сушки в вакууме, и может быть применено в условиях малых предприятий и фермерских хозяйств, лишенных пароснабжения.The invention relates to apparatuses of the food industry, and in particular to equipment for concentrating liquid and obtaining dry food products by evaporating and drying them in a vacuum, and can be applied in small enterprises and farms lacking steam supply.
Известно устройство для концентрирования жидких пищевых продуктов [1]. Оно включает испаритель, паропровод, конденсатор, сборник конденсата и насос. Однако это устройство не предусматривает защиты от пенообразования и брызг кипящего продукта и неприменимо для получения сухих продуктов.A device for concentrating liquid food products [1]. It includes an evaporator, steam line, condenser, condensate collector and pump. However, this device does not provide protection against foaming and spray boiling product and is not applicable for dry products.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для удаления влаги в вакууме [2]. Оно включает испаритель с электронагревателем и брызгоуловителем, паропровод, конденсатор, трубопровод, сборник конденсата и насос.The closest technical solution, selected as a prototype, is a device for removing moisture in a vacuum [2]. It includes an evaporator with electric heater and spray catcher, steam line, condenser, piping, condensate collector and pump.
Однако данное устройство не содержит защиты от пены, возникающей при выпаривании жидких пищевых продуктов в вакууме, и устройств управления включением и выключением нагрева. Пена замедляет процесс удаления влаги вплоть до его полной остановки. Отсутствие пеноподавления и включения и выключения нагрева в автоматическом режиме снижает эффективность работы устройства.However, this device does not contain protection against foam arising from the evaporation of liquid food products in a vacuum, and control devices for turning on and off the heating. Foam slows down the process of removing moisture until it stops completely. The absence of foam suppression and the on and off heating in automatic mode reduces the efficiency of the device.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении эффективности устройства за счет защиты паропровода от проникновения в него пены и управления включением и выключением нагрева в автоматическом режиме.The problem to which the invention is directed, is to increase the efficiency of the device by protecting the steam line from the penetration of foam into it and controlling the on and off heating in automatic mode.
Это достигается тем, что в известном устройстве для удаления влаги в вакууме, включающем испаритель с электронагревателем и брызгоуловителем, паропровод, горизонтальный и вертикальный конденсаторы, трубопровод, сборник конденсата и насос, сборник конденсата оснащен датчиком давления, в верхней части испарителя установлена оптопара, вертикальный конденсатор подсоединен к сборнику конденсата через вакуумный клапан и пьезодатчик, причем датчик давления и пьезодатчик подключены через блок управления к электронагревателю, оптопара подключена через блок управления к электронагревателю и вакуумному клапану.This is achieved by the fact that in the known device for removing moisture in a vacuum, including an evaporator with an electric heater and a spray catcher, a steam line, horizontal and vertical condensers, a pipeline, a condensate collector and a pump, the condensate collector is equipped with a pressure sensor, an optocoupler and a vertical condenser are installed in the upper part of the evaporator connected to the condensate collector through a vacuum valve and a piezoelectric sensor, and the pressure sensor and piezoelectric sensor are connected through the control unit to the electric heater, the optocoupler yuchena through the control unit to the electric heater and suction valve.
Оснащение сборника конденсата датчиком давления позволяет включать электронагреватель в автоматическом режиме по достижению заданного уровня; разрежения в вакуумной системе. По достижению требуемого разрежения сигнал от датчика давления поступает на вход блока управления, и блок обеспечивает включение электронагревателя. Автоматическое включение электронагревателя по достижению заданного уровня разрежения повышает эффективность работы устройства.Equipping the condensate collector with a pressure sensor allows you to turn on the electric heater in automatic mode upon reaching the set level ; vacuum in the vacuum system. Upon reaching the required vacuum, the signal from the pressure sensor is fed to the input of the control unit, and the unit ensures that the heater is turned on. Automatic inclusion of an electric heater upon reaching a predetermined vacuum level increases the efficiency of the device.
Установка оптопары в верхней части испарителя обеспечивает контроль уровня пенообразования. Оптопара включает фотодатчик и фотоприемник, установленные на одной оптической оси. Фотоприемник преобразует световой поток, поступающий от фотодатчика, в электрические сигналы. Сигналы поступают на вход блока управления. При уровне пены ниже оптической оси оптопары световой поток фотодатчика поступает на фотоприемник, преобразующий его в электрический сигнал высокого уровня на входе блока управления. При уровне пены выше оптической оси оптопары пена перекрывает световой поток и он не достигает фотоприемника. В отсутствие светового потока фотоприемник формирует на входе блока управления электрический сигнал низкого уровня. По сигналам фотоприемника блок управления в автоматическом режиме подключает к рабочим напряжениям или отключает от них электронагреватель и вакуумный клапан, предотвращая проникновение пены в паропровод.The installation of an optocoupler in the upper part of the evaporator provides control of the level of foaming. The optocoupler includes a photosensor and a photodetector mounted on the same optical axis. A photodetector converts the light flux coming from the photosensor into electrical signals. The signals are input to the control unit. When the foam level is below the optical axis of the optocoupler, the light flux of the photosensor enters the photodetector, converting it into a high-level electric signal at the input of the control unit. At a foam level above the optical axis of the optocoupler, the foam blocks the light flux and does not reach the photodetector. In the absence of a luminous flux, the photodetector generates a low level electrical signal at the input of the control unit. By the signals of the photodetector, the control unit automatically connects to the operating voltages or disconnects the electric heater and the vacuum valve from them, preventing the foam from entering the steam line.
Подсоединение вертикального конденсатора к сборнику конденсата через вакуумный клапан позволяет отсекать испаритель от вакуумной системы или подсоединять к ней по сигналам от блока управления. В отсутствие пены вакуумный клапан удерживается в открытом состоянии блоком управления и обеспечивает непрерывную откачку испарителя. В случае превышения уровнем пены оптической оси оптопары блок управления по сигналу низкого уровня фотоприемника обесточивает нагреватель и одновременно переводит клапан из открытого положения в положение отсечки. После отсечки давление в испарителе повышается. Повышение давления обеспечено продолжающимся подводом тепла от рабочей жидкости в рубашке испарителя к выпариваемой жидкости в отсутствие откачки. Рост давления уменьшает пенообразование и пена начинает опускаться. При снижении уровня пены ниже оптической оси оптопары на фотоприемник вновь поступает световой поток от фотодатчика. По сигналу высокого уровня фотоприемника блок управления переводит клапан в открытое положение. С открытием клапана давление в испарителе понижается. Уменьшение давления может приводить к повторному пенообразованию. По сигналам фотодатчика блок управления регулирует состояние клапана и давление в испарителе. Регулирование давления внутри испарителя в отсутствие нагрева подавляет пенообразование. В результате подавления уровень пены опускается ниже оптической оси оптопары при открытом клапане и откачке испарителя. В условиях непрерывной откачки кипение жидкости в испарителе переходит в установившийся режим. В установившемся режиме кипение сопровождается интенсивным испарением, поступлением и конденсацией пара в горизонтальном конденсаторе, охлаждением конденсата в вертикальном конденсаторе и поступлением конденсата в сборник.Connecting a vertical condenser to the condensate collector through a vacuum valve allows the evaporator to be cut off from the vacuum system or connected to it by signals from the control unit. In the absence of foam, the vacuum valve is held open by the control unit and provides continuous evacuation of the evaporator. If the level of the foam exceeds the optical axis of the optocoupler, the control unit de-energizes the heater by a low-level photodetector signal and at the same time transfers the valve from the open position to the cutoff position. After the cut-off, the pressure in the evaporator rises. The increase in pressure is provided by the continued supply of heat from the working fluid in the jacket of the evaporator to the evaporated fluid in the absence of pumping. The increase in pressure reduces foaming and the foam begins to sink. When the foam level drops below the optical axis of the optocoupler, the light detector from the photosensor again enters the photodetector. On a high level signal of the photodetector, the control unit puts the valve in the open position. When the valve opens, the pressure in the evaporator decreases. Pressure reduction may result in re-foaming. Based on the photosensor signals, the control unit regulates the valve state and the pressure in the evaporator. Regulation of the pressure inside the evaporator in the absence of heating inhibits foaming. As a result of the suppression, the foam level drops below the optical axis of the optocoupler with the valve open and the evaporator evacuated. In conditions of continuous pumping, boiling of liquid in the evaporator goes into steady state. In the steady state, boiling is accompanied by intense evaporation, steam entering and condensation in a horizontal condenser, cooling of the condensate in a vertical condenser and condensate entering the collector.
Подсоединение вертикального конденсатора к сборнику конденсата через пьезодатчик позволяет зафиксировать момент поступления конденсата в сборник. Капли конденсата, поступающего в сборник, падают на чувствительный элемент пьезодатчика, преобразующего силовое воздействие в электрический сигнал. Сигнал от пьезодатчика поступает в блок управления. Блок формирует управляющий сигнал на включение электронагревателя, который по окончании пеноподавления в момент начала конденсации обеспечивает автоматическое включение нагрева и последующий выход процесса выпаривания в установившийся режим. По окончании выпаривания скорость поступления конденсата в сборник уменьшается до нуля и вместе с ней уменьшается до нуля силовое воздействие на чувствительный элемент пьезодатчика. В отсутствие воздействия на пьезоэлемент блок управления отключает электронагреватель. Автоматическое включение нагрева в момент начала конденсации и его автоматическое выключение в момент ее окончания повышает эффективность устройства.Connecting a vertical condenser to the condensate collector through a piezoelectric transducer allows you to record the moment the condensate enters the collector. Drops of condensate entering the collector fall on the sensitive element of the piezoelectric transducer, which converts the force into an electrical signal. The signal from the piezoelectric sensor enters the control unit. The unit generates a control signal to turn on the electric heater, which, upon completion of the foam suppression at the moment of condensation onset, provides automatic switching on of the heating and the subsequent exit of the evaporation process to the steady state. At the end of evaporation, the rate of condensate entering the collector decreases to zero and, together with it, the force effect on the sensitive element of the piezoelectric sensor decreases to zero. In the absence of impact on the piezoelectric element, the control unit turns off the electric heater. Automatically turning on the heating at the moment condensation starts and automatically turning it off at the moment it ends increases the efficiency of the device.
Подключение датчика давления обеспечивает автоматическое включение нагревателей при достижении необходимого разрежения в вакуумной системе и определяет начало процесса удаления влаги. Подключение пьезодатчика обеспечивает автоматическое включение нагрева по завершении пеноподавления и его автоматическое отключение по завершении процесса конденсации.Connecting a pressure sensor ensures that the heaters turn on automatically when the required vacuum is reached in the vacuum system and determines the start of the moisture removal process. The connection of the piezoelectric sensor ensures that the heating is automatically switched on at the end of the foam suppression and is automatically turned off at the end of the condensation process.
Подключение оптопары через блок управления к электронагревателю и вакуумному клапану позволяет в автоматическом режиме управлять процессом пеноподавления. Управление осуществляется сигналами оптопары путем включения или отключения вакуумного клапана и отключения нагрева. Оптопара контролирует уровень пены в испарителе. По ее сигналам блок управления регулирует давление в испарителе путем отсечки и подсоединения испарителя к вакуумной системе.Connecting the optocoupler through the control unit to an electric heater and a vacuum valve allows automatic control of the foam suppression process. Control is carried out by optocoupler signals by turning the vacuum valve on or off and turning off the heating. The optocoupler controls the level of foam in the evaporator. By its signals, the control unit regulates the pressure in the evaporator by cutting off and connecting the evaporator to the vacuum system.
Блок управления совместно с датчиком давления, пьезодатчиком, оптопарой, вакуумным клапаном и электронагревателем в автоматическом режиме начинает и завершает процесс выпаривания, а также осуществляет пеноподавление, повышая эффективность устройства.The control unit together with a pressure sensor, a piezoelectric sensor, an optocoupler, a vacuum valve and an electric heater automatically starts and completes the evaporation process, and also performs foam suppression, increasing the efficiency of the device.
На фигуре 1 изображена схема устройства для удаления влаги в вакууме, подготовленного к работе, где 1 - испаритель; 2 - брызгоуловитель; 3 - оптопара; 4 - блок управления; 5 - ячейка с двумя осями вращения; 6 - рабочие тела; 7 - паропровод; 8 - горизонтальный конденсатор; 9 - трубопровод; 10 - вертикальный конденсатор; 11 - клапан; 12 - пьезодатчик; 13 - сборник конденсата; 14 - датчик давления; 15 - вентиль; 16 - насос; 17 - электронагреватель; 18 - терморегулятор; 19 - рукоятка; 20 - привод колебательного движения.The figure 1 shows a diagram of a device for removing moisture in a vacuum, prepared for use, where 1 is an evaporator; 2 - spray catcher; 3 - optocoupler; 4 - control unit; 5 - cell with two axes of rotation; 6 - working bodies; 7 - steam line; 8 - horizontal capacitor; 9 - pipeline; 10 - vertical capacitor; 11 - valve; 12 - piezoelectric transducer; 13 - condensate collector; 14 - pressure sensor; 15 - valve; 16 - pump; 17 - electric heater; 18 - a temperature regulator; 19 - handle; 20 - drive oscillatory motion.
На фигуре 2 приведена структурная схема блока управления пеноподавлением, где ФД - фотодатчик; ФП - фотоприемник; ФИ - формирователь импульсов; УТ - усилитель тока; ДД - датчик давления; У - усилитель; ТВ - триггер включения; О - оптрон; ПД - пьезодатчик. Схема использует сигналы датчика давления для включения электронагревателя, оптопары для пеноподавления путем управления вакуумным клапаном и электронагревателем и пьезодатчика для выключения электронагревателя по окончании процесса выпаривания. В целях электробезопасности и надежности работы в блоке управления использована электрическая развязка управляющей и силовой цепей с помощью оптрона, выполняющего роль силового ключа. Логическая часть блока управления собрана на энергосберегающей элементной базе.The figure 2 shows a structural diagram of a foam suppression control unit, where PD is a photosensor; FP - photodetector; FI - pulse shaper; UT - current amplifier; DD - pressure sensor; U is an amplifier; TV - trigger trigger; O - optocoupler; PD - piezoelectric sensor. The circuit uses pressure sensor signals to turn on the electric heater, optocouplers for foam suppression by controlling the vacuum valve and electric heater, and a piezoelectric sensor to turn off the electric heater when the evaporation process is completed. For electrical safety and reliability in the control unit, an electrical isolation of the control and power circuits was used with the help of an optocoupler acting as a power switch. The logical part of the control unit is assembled on an energy-saving element base.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В верхней части испарителя 1, вблизи крышки с брызгоуловителем 2, установлена оптопара 3. Оптопара состоит из расположенных на одной оптической оси фотодатчика и фотоприемника, ее подключают во входную цепь блока управления 4. Испаритель помещают в ячейку 5, загружают в него выпариваемый материал и при сушке рабочие тела 6 и соединяют паропроводом 7 с горизонтальным конденсатором 8. Горизонтальный конденсатор соединяют трубопроводом 9 с вертикальным конденсатором 10. Вертикальный конденсатор через вакуумный клапан 11 и пьезодатчик 12 подсоединяют к сборнику конденсата 13. Сборник оснащают датчиком давления 14. Пьезодатчик и датчик давления подключают во входные цепи, а вакуумный клапан - в выходную цепь блока управления 4. Сборник конденсата подсоединяют через вакуумный вентиль 15 к насосу 16 и создают разрежение в системе. При достижении уровня разрежения 10 Па датчик давления формирует во входной цепи блока управления напряжение, которое обеспечивает включение электронагревателя 17 через блок управления. Электронагреватель входит в выходную цепь блока управления. С включением нагревателя начинается прогрев рабочей жидкости в рубашке испарителя и передача тепла от рабочей жидкости выпариваемой. На этапе прогрева выпариваемой жидкости пенообразование отсутствует. Световой поток от фотодатчика поступает на фотоприемник, формируя электрический сигнал высокого уровня на входе блока управления. По сигналу высокого уровня блок управления обеспечивает открытое положение вакуумного клапана 11. При закипании жидкости в испарителе образуется пена. Пена, поднимаясь, перекрывает световой поток от фотодатчика. В отсутствие светового потока фотоприемник формирует на входе блока управления сигнал низкого уровня, по которому блок управления одновременно отключает электронагреватель и переводит вакуумный клапан 11 из открытого положения в положение отсечки. Клапан 11 отсекает испаритель от вакуумной системы. В отсутствие откачки и нагрева температура и давление в испарителе повышаются за счет теплообмена с рабочей жидкостью в рубашке испарителя. С ростом давления пенообразование уменьшается и пена оседает. При снижении уровня пены ниже оптической оси оптопары на фотоприемник поступает световой поток от фотодатчика. Фотоприемник формирует на входе блока управления сигнал высокого уровня, по которому блок управления открывает вакуумный клапан 11. С открытием клапана 11 давление в испарителе понижается, усиливая пенообразование. При превышении уровнем пены оптической оси оптопары на входе блока управления формируется сигнал низкого уровня, по которому блок управления переводит клапан 11 в режим отсечки. Подавление пенообразования в испарителе осуществляется до начала объемного кипения выпариваемой жидкости. Перед началом объемного кипения через вертикальный и горизонтальный конденсаторы пропускают охлаждающую жидкость. Объемное кипение сопровождается усиленным парообразованием, поступлением и конденсацией пара в горизонтальном конденсаторе, охлаждением конденсата в вертикальном конденсаторе и поступлением конденсата в сборник. Конденсат, поступающий в сборник, воздействует на пьезодатчик. Пьезодатчик вырабатывает напряжение, которое поддерживает электронагреватель во включенном состоянии. После выхода процесса выпаривания в установившийся режим температуру в испарителе поддерживают на заданном уровне с помощью терморегулятора 18. Процесс выпаривания завершают при окончании поступления конденсата в сборник. С окончанием поступления конденсата исчезает силовое воздействие на пьезодатчик и вырабатываемое им напряжение уменьшается до нуля. В отсутствие напряжения от пьезодатчика блок управления обесточивает нагреватель. При сушке продукта рукояткой 19 переводят ось испарителя в горизонтальное положение и придают ему колебательное движение вокруг оси симметрии с помощью привода 20, вращающего ячейку на пол-оборота в противоположные стороны.An optocouple 3 is installed in the upper part of the evaporator 1, near the lid with a spray trap 2. The optocoupler consists of a photosensor and a photodetector located on the same optical axis, it is connected to the input circuit of the control unit 4. The evaporator is placed in cell 5, the evaporated material is loaded into it, and drying the working fluid 6 and connect the steam line 7 with a horizontal condenser 8. The horizontal capacitor is connected by a pipe 9 with a vertical condenser 10. The vertical capacitor through the vacuum valve 11 and the piezoelectric transducer 12 subconnects yayut to the condensate collector 13. Collector equipped with a pressure sensor 14. Piezoelectric transducer and pressure sensor connected to the input circuit and the vacuum valve - to the output circuit of the control unit 4. The condensate collector is connected through a vacuum valve 15 to the pump 16 and create a vacuum in the system. Upon reaching a vacuum level of 10 Pa, the pressure sensor generates a voltage in the input circuit of the control unit, which ensures that the electric heater 17 is turned on through the control unit. An electric heater is included in the output circuit of the control unit. With the heater turned on, heating of the working fluid in the evaporator jacket begins and heat transfer from the evaporated working fluid begins. At the stage of heating the evaporated liquid, foaming is absent. The light flux from the photosensor enters the photodetector, forming a high-level electrical signal at the input of the control unit. By the high-level signal, the control unit provides the open position of the vacuum valve 11. When boiling liquid in the evaporator foam is formed. Foam, rising, blocks the light flux from the photosensor. In the absence of light flux, the photodetector generates a low level signal at the input of the control unit, by which the control unit simultaneously turns off the electric heater and puts the vacuum valve 11 from the open position to the cutoff position. Valve 11 cuts off the evaporator from the vacuum system. In the absence of pumping and heating, the temperature and pressure in the evaporator increase due to heat exchange with the working fluid in the evaporator jacket. With increasing pressure, foaming decreases and the foam settles. When the foam level decreases below the optical axis of the optocoupler, a light flux from the photosensor enters the photodetector. The photodetector generates a high level signal at the input of the control unit, through which the control unit opens the vacuum valve 11. With the opening of valve 11, the pressure in the evaporator decreases, increasing foaming. When the foam level exceeds the optical axis of the optocoupler, a low level signal is generated at the input of the control unit, by which the control unit puts the valve 11 into the cutoff mode. Foam suppression in the evaporator is carried out before the volume boiling of the evaporated liquid begins. Before volume boiling begins, coolant is passed through vertical and horizontal condensers. Volume boiling is accompanied by increased vaporization, the entry and condensation of steam in a horizontal condenser, cooling of the condensate in a vertical condenser and the condensate entering the collector. Condensate entering the collector acts on the piezoelectric transducer. The piezoelectric transducer generates a voltage that keeps the electric heater on. After the evaporation process has come to a steady state, the temperature in the evaporator is maintained at a predetermined level using thermostat 18. The evaporation process is completed when the condensate enters the collector. With the end of the condensate intake, the force effect on the piezoelectric transducer disappears and the voltage generated by it decreases to zero. In the absence of voltage from the piezoelectric sensor, the control unit de-energizes the heater. When drying the product with the handle 19, the axis of the evaporator is moved to a horizontal position and it is oscillated around the axis of symmetry by means of a drive 20, which rotates the cell half a revolution in opposite directions.
Испытания проведены на яблочном соке. На крышке сборника конденсата установлен датчик давления, в качестве которого использован преобразователь манометрический термопарный ПМТ-2. В рассечку трубопровода, в месте его присоединения к крышке сборника, вмонтирован пьезодатчик ЗП-1-1. Датчик давления и пьзодатчик включены во входные цепи управления электронагревателем. При достижении в системе давления 10 Па преобразователь ПМТ-2 обеспечил термоЭДС, равную 2 мВ. Напряжением 2 мВ блок управления осуществил первое включение нагревателя. По сигналам пьезодатчика блок управления обеспечивал включенное состояние нагревателя с момента начала конденсации и отключение нагревателя по ее завершению. В верхней части испарителя на одной оптической оси смонтирована оптопара. Фотодатчик обеспечивал непрерывный световой поток на фотоприемник. Фотоприемник включен во входные цепи управления вакуумным клапаном 11 и электронагревателем блока управления. Вакуумный клапан с электромагнитным приводом КМУ25 установлен в рассечку трубопровода между вертикальным конденсатором и сборником конденсата. В открытом состоянии клапан обеспечивал откачку испарителя и поступление конденсата в сборник. Открытое состояние клапана поддерживалось сигналом высокого уровня от фотоприемника через формирователь импульсов и усилитель тока. Сигнал высокого уровня фотоприемника обеспечивался световым потоком фотодатчика.Tests conducted on apple juice. A pressure sensor is installed on the lid of the condensate collector, the PMT-2 manometric thermocouple converter is used as this. In the dissection of the pipeline, at the point of its attachment to the cover of the collector, a piezosensor ZP-1-1 is mounted. A pressure sensor and a piezoelectric sensor are included in the input control circuits of the electric heater. Upon reaching a pressure of 10 Pa in the system, the PMT-2 transducer provided a thermoEMF of 2 mV. With a voltage of 2 mV, the control unit first turned on the heater. By the signals of the piezoelectric sensor, the control unit ensured that the heater was switched on from the moment condensation started and the heater was turned off at its completion. An optocoupler is mounted on the same optical axis in the upper part of the evaporator. The photosensor provided a continuous light flux to the photodetector. The photodetector is included in the input control circuit of the vacuum valve 11 and the electric heater of the control unit. A vacuum valve with an electromagnetic actuator KMU25 is installed in the cut pipe between the vertical condenser and the condensate collector. In the open state, the valve provided the evacuation of the evaporator and the flow of condensate into the collector. The open state of the valve was maintained by a high level signal from the photodetector through a pulse shaper and a current amplifier. The high level signal of the photodetector was provided by the light flux of the photosensor.
В камеру испарителя объемом 40 л загружено 20 л яблочного сока. Разрежение в системе создавалось форвакуумным масляным механическим насосом. После 76 минут откачки разрежение в системе достигло 10 Па, при этом на выходе датчика давления выработано напряжение 2 мВ. Напряжение датчика после усиления изменило состояние триггера включения на противоположное. Одновременно с насосом подано питание на фотодатчик. По сигналу высокого уровня от фотоприемника блок управления обеспечил открытое положение вакуумного клапана и сигнал высокого уровня на триггер включения. При сигналах высокого уровня от фотоприемника и датчика давления триггер через оптрон обеспечил включение электронагревателя мощностью 13,2 кВт. После прогрева сока до 40°С температура в рубашке испарителя поддерживалась на уровне 60°С терморегулятором. Нагрев сока сопровождался пенообразованием. По истечении 38 минут нагрева пена, поднимаясь, перекрыла световой поток от фотодатчика. В отсутствие светового потока от фотоприемника поступил сигнал низкого уровня на вход блока управления. По сигналу низкого уровня блок обесточил электромагнит вакуумного клапана и клапан отсек испаритель от вакуумной системы. Одновременно блок управления отключил электронагреватель. Через две минуты после отсечки испарителя пена начала опускаться и световой поток от фотодатчика вновь достиг фотоприемника. По сигналу высокого уровня от фотоприемника блок управления перевел вакуумный клапан в открытое положение. С открытием клапана пенообразование резко увеличилось, уровень пены превысил оптическую ось оптопары и блок управления перевел клапан в положение отсечки. В течение трех минут произошло двукратное регулирование уровня пены с отключением и подключением испарителя к вакуумной системе. По завершению пеноподавления кипение приняло объемный характер. Объемное кипение сопровождалось испарением и конденсацией. С началом поступления конденсата в сборник пьезодатчик начал вырабатывать напряжение, по которому блок управления перевел электронагреватель во включенное состояние. Через три минуты после включения нагрева выпаривание вышло в установившийся режим. В установившемся режиме удаления влаги конденсат поступал в сборник со скоростью 10,6 л/ч. В процессе выпаривания терморегулятор поддерживал температуру в рубашке испарителя равной 60°С. Выпаривание продолжалось в течение одного часа 55 минут. По окончании выпаривания скорость поступления конденсата в сборник уменьшилась более чем на порядок величины, что привело к уменьшению напряжения, вырабатываемого пьезодатчиком, и блок управления обесточил электронагреватель.In the chamber of the evaporator with a volume of 40 liters, 20 liters of apple juice are loaded. The vacuum in the system was created by a forevacuum oil mechanical pump. After 76 minutes of pumping, the vacuum in the system reached 10 Pa, while a voltage of 2 mV was generated at the output of the pressure sensor. The sensor voltage after amplification changed the state of the trigger on the opposite. Simultaneously with the pump, power is supplied to the photosensor. By the high-level signal from the photodetector, the control unit ensured the open position of the vacuum valve and the high-level signal to the on trigger. With high-level signals from the photodetector and pressure sensor, the trigger through the optocoupler ensured the inclusion of a 13.2 kW electric heater. After warming the juice to 40 ° С, the temperature in the evaporator jacket was maintained at 60 ° С by a temperature regulator. Heating the juice was accompanied by foaming. After 38 minutes of heating, the foam, rising, blocked the light flux from the photosensor. In the absence of light flux from the photodetector, a low level signal was received at the input of the control unit. On a low level signal, the unit de-energized the electromagnet of the vacuum valve and the valve compartment evaporator from the vacuum system. At the same time, the control unit turned off the electric heater. Two minutes after the evaporator was cut off, the foam began to lower and the light flux from the photosensor again reached the photodetector. By a high-level signal from the photodetector, the control unit moved the vacuum valve to the open position. With the opening of the valve, foaming increased sharply, the foam level exceeded the optical axis of the optocoupler and the control unit moved the valve to the cut-off position. Within three minutes, the foam level was double-controlled with the evaporator turned off and connected to the vacuum system. Upon completion of the foam suppression, boiling took on a volume character. Volume boiling was accompanied by evaporation and condensation. With the beginning of condensate entering the collector, the piezoelectric transducer began to generate a voltage, according to which the control unit put the electric heater in the on state. Three minutes after the heating was turned on, the evaporation reached steady state. In the steady state mode of moisture removal, condensate entered the collector at a rate of 10.6 l / h. During evaporation, the thermostat maintained the temperature in the evaporator jacket at 60 ° C. Evaporation continued for one hour 55 minutes. At the end of evaporation, the rate of condensate entering the collector decreased by more than an order of magnitude, which led to a decrease in the voltage generated by the piezoelectric sensor, and the control unit de-energized the electric heater.
Данное устройство позволяет повысить эффективность известного устройства за счет защиты паропровода от проникновения в него пены и управления включением и выключением нагрева в автоматическом режиме.This device allows to increase the efficiency of the known device by protecting the steam line from the penetration of foam into it and controlling the on and off heating in automatic mode.
Источники информацииInformation sources
1. Патент RU № 2106889, кл. B01 03/10, 1995.1. Patent RU No. 2106889, cl. B01 03/10, 1995.
2. Патент RU № 2327092, кл. F26B 9/06, F26B 5/04, 2008 - прототип.2. Patent RU No. 2327092, cl. F26B 9/06, F26B 5/04, 2008 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011108779/06A RU2468320C2 (en) | 2011-03-09 | 2011-03-09 | Device for removal of moisture in vacuum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011108779/06A RU2468320C2 (en) | 2011-03-09 | 2011-03-09 | Device for removal of moisture in vacuum |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011108779A RU2011108779A (en) | 2012-09-20 |
| RU2468320C2 true RU2468320C2 (en) | 2012-11-27 |
Family
ID=47076952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011108779/06A RU2468320C2 (en) | 2011-03-09 | 2011-03-09 | Device for removal of moisture in vacuum |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2468320C2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2069827C1 (en) * | 1994-02-21 | 1996-11-27 | Научно-производственное предприятие "Кондиция" | Set for drying materials |
| RU2266484C1 (en) * | 2004-04-12 | 2005-12-20 | Кубанский государственный технологический университет | Drying plant |
| RU2276314C1 (en) * | 2004-12-14 | 2006-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Device for removal of moisture in vacuum |
| RU2316701C1 (en) * | 2006-06-22 | 2008-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Arrangement for removal of moisture in vacuum |
| RU2327092C1 (en) * | 2006-11-16 | 2008-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Device for moisture removal in vacuum |
| EA010823B1 (en) * | 2005-07-13 | 2008-12-30 | Александр Николаевич Ноеренчук | Method for vacuum cleaning and apparatus therefor |
-
2011
- 2011-03-09 RU RU2011108779/06A patent/RU2468320C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2069827C1 (en) * | 1994-02-21 | 1996-11-27 | Научно-производственное предприятие "Кондиция" | Set for drying materials |
| RU2266484C1 (en) * | 2004-04-12 | 2005-12-20 | Кубанский государственный технологический университет | Drying plant |
| RU2276314C1 (en) * | 2004-12-14 | 2006-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Device for removal of moisture in vacuum |
| EA010823B1 (en) * | 2005-07-13 | 2008-12-30 | Александр Николаевич Ноеренчук | Method for vacuum cleaning and apparatus therefor |
| RU2316701C1 (en) * | 2006-06-22 | 2008-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Arrangement for removal of moisture in vacuum |
| RU2327092C1 (en) * | 2006-11-16 | 2008-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Device for moisture removal in vacuum |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011108779A (en) | 2012-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109316055B (en) | Energy-saving heating method | |
| RU2468320C2 (en) | Device for removal of moisture in vacuum | |
| JP6095912B2 (en) | Vacuum cooling device | |
| RU2485423C2 (en) | Device to remove moisture in vacuum | |
| TWM628465U (en) | A two-phase immersion cooling apparatus with movable second condenser | |
| RU2455596C1 (en) | Device for removal of moisture in vacuum | |
| JP6151593B2 (en) | Operation method of heat pump type concentrator | |
| JP5564454B2 (en) | Waste liquid treatment apparatus and method of manufacturing waste liquid treatment apparatus | |
| RU2432537C1 (en) | Device for removal of moisture in vacuum | |
| JP6748456B2 (en) | Vacuum cooling device | |
| JP2008540073A (en) | A device that generates cleaning liquid from untreated liquid | |
| RU2327092C1 (en) | Device for moisture removal in vacuum | |
| EP2894422B1 (en) | Refrigerating system and display cabinet having same | |
| CN103806963A (en) | Improved condensing type turbine generator and electricity generation method thereof | |
| WO2016056896A1 (en) | Assembly for combined electrical power and distilled water generation | |
| EP3204623A1 (en) | Assembly for combined electrical power and distilled water generation | |
| JP2013146667A (en) | Centrifuge | |
| JP2007162975A (en) | Food machine | |
| KR20190046535A (en) | Vacuum distillation type liquid waste regenerating apparatus | |
| JP5337099B2 (en) | Vacuum drying equipment | |
| JP5370670B2 (en) | Operation method of cooking device | |
| RU2346216C1 (en) | Vaccum evaporation device | |
| JP6690982B2 (en) | Vacuum cooling device | |
| CN113729471B (en) | Cooking appliance control method and device, cooking appliance and storage medium | |
| CN102705023A (en) | Low-temperature steam generator system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130310 |