RU2500797C1 - Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом - Google Patents
Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2500797C1 RU2500797C1 RU2012145933/10A RU2012145933A RU2500797C1 RU 2500797 C1 RU2500797 C1 RU 2500797C1 RU 2012145933/10 A RU2012145933/10 A RU 2012145933/10A RU 2012145933 A RU2012145933 A RU 2012145933A RU 2500797 C1 RU2500797 C1 RU 2500797C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- tank
- wine material
- jacket
- reservoir
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано, в частности, при производстве шампанских вин. Регулирование распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом, имеющем снаружи "рубашку" с циркулирующим в ней хладоносителем по замкнутому контуру, включающем вентиль, управляемый электроприводом, компрессор и соединяющие их и "рубашку" трубопроводы, осуществляют путем измерения в центре резервуара температуры виноматериала. Дополнительно по той же горизонтальной оси дополнительно измеряют температуру у стенки резервуара. По двум указанным значениям температуры определяют ее среднее значение, в соответствии с которым с помощью компрессора задают температуру хладоносителя в "рубашке" резервуара до достижения измеряемой температурой указанного среднего значения температуры. Изобретение обеспечивает повышение точности регулирования распределения температуры в объеме резервуара с виноматериалом. 1 ил.
Description
Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами винодельческой промышленности и может быть использовано для высокоточного регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с технологической жидкостью, в частности виноматериалом, при производстве шампанских вин.
Известны способы и устройства для управления температурой в резервуарах с технологическими жидкостями (Петров И.К., Солошенко М.М., Царьков В.А. Приборы и средства автоматизации для пищевой промышленности М: Легкая промышленность. 1981. 416 с.). Они позволяют регулировать температуру жидкости в какой-либо локальной области внутри резервуара. В частности, при производстве игристых вин в процессе термообработки виноматериала в резервуарах цилиндрической формы с «рубашкой», регулирование температуры виноматериала осуществляется на основе ее контроля с помощью одного датчика, установленного в одном из технологических отверстий резервуара. В этом случае о температуре виноматериала в резервуаре судят интегрально по температуре в одной из точек объема резервуара и на основе этих данных о температуре осуществляют ее регулирование (Гагарин М.А. Прогрессивная технология шампанских вин. М.: изд-во "Кругозор-наука". 2003. 320 с.). Отсутствие возможности контроля поля (распределения) температуры внутри резервуара с жидкостью и, как следствие, регулирования распределения температуры является недостатком таких технических решений, поскольку, в конечном счете, снижает качество производимого продукта (вина).
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ регулирования температуры виноматериала, используемый при производстве игристых вин в процессе термообработки виноматериала в резервуарах цилиндрической формы с «рубашкой» (Гагарин М.А. Прогрессивная технология шампанских вин. М.: изд-во "Кругозор-наука". 2003. 320 с.), принятый в качестве прототипа. В этом случае регулирование температуры виноматериала осуществляют на основе ее контроля с применением датчика, установленного в одном из технологических отверстий резервуара, при этом о температуре виноматериала в резервуаре судят интегрально по температуре в одной из точек объема резервуара.
В реальных условиях производства вина имеет место значительное изменение температуры контролируемого вещества в пределах объема технологической емкости, содержащей производимый продукт. В частности, при производстве шампанских (игристых) вин различие (градиент) температуры внутри бродильного аппарата составляет 2÷6°C (Гагарин М.А. Прогрессивная технология шампанских вин. М.: изд-во Кругозор-наука. 2003. 320 с.). Экспериментальные исследования технологических процессов шампанизации показывают, что температура шампанизируемого виноматериала, в процессе термообработки холодом, в различных зонах резервуара (акратофора) неодинакова. Отличие температур по оси симметрии резервуара и вблизи его «рубашки» составляет: для переходного процесса до -3÷-4°C; для режима стабилизации до -1÷-1,5°C. Это отличие тем больше, чем более интенсивен переходной процесс охлаждения; то есть, чем ниже температура хладоносителя в «рубашке» резервуара и чем больше емкость и диаметр резервуара.
Эти выводы подтверждают исследования, проведенные на ОАО «Корнет». Для измерения температур виноматериала в резервуарах использовались датчики (термоэлектрические преобразователи сопротивления) типа ТСМ-50. В качестве хладоносителя в «рубашках» резервуаров первоначально использовался «рассол» (с температурой -8÷-12°C), в настоящее время применяется пропилен-гликоль, температура которого на выходе из холодильной установки LP350 составляет -12÷-13°C, а по возврату -5÷-6°C.
Результаты проведенных экспериментальных исследований позволяют понять, почему температура охлаждаемого шампанизируемого виноматериала, измеряемая с помощью высокоточного датчика в одной из точек объема резервуара, отличается от реальной температуры этого виноматериала на выходе из резервуара (при подаче виноматериала в приемный резервуар и далее на розлив). На практике, в ряде случаев, эта разница температур превышает 2÷3°C, что сказывается на качестве управления технологическим процессом и, в конечном счете, на качестве выпускаемой продукции.
Приведенный пример подчеркивает важность и актуальность проблемы регулирования температуры в резервуаре, так как в производственных условиях в технологическом процессе шампанизации используются десятки резервуаров большой емкости (от 1000 до 8000 дал и более, с диаметром от 2 до 4 м), точность измерения, контроля и управления температурой в которых является необходимым условием нормального функционирования технологического процесса.
При обработке шампанизируемого виноматериала холодом, в целях уменьшения явления гистерезиса и обеспечения более полного выпадения винного камня, необходимо проводить быстрое и равномерное охлаждение всего объема виноматериала до температуры -3÷-5°C. С этой целью применяются теплообменники (пластинчатые, типа «труба в трубе», кожухотрубные, змеевиковые и т.д.). С выхода теплообменника виноматериал с температурой 0÷-1°C поступает в резервуар с «рубашкой», где происходит его дальнейшее охлаждение и выдержка при температуре -3÷-5°C в течение 48 часов. Так как температура хладоносителя в «рубашке» резервуара весьма низкая (достигает -12÷-13°C), охлаждение виноматериала в резервуаре необходимо проводить в таком режиме, чтобы исключить его намерзание (даже частичное) на внутренних стенках резервуара, приводящее к появлению нежелательного вкуса и снижению качества шампанского. При этом появляется реальная возможность минимизировать энергозатраты на процесс охлаждения виноматериала.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение точности регулирования распределения температуры в объеме резервуара с виноматериалом.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом, имеющем снаружи "рубашку" с циркулирующим в ней хладоносителем по замкнутому контуру, включающему вентиль, управляемый электроприводом, компрессор и соединяющие их и "рубашку" трубопроводы, задают требуемую температуру хладоносителя в "рубашке" резервуара, измеряют температуру виноматериала в резервуаре в его центре. При этом дополнительно измеряют температуру у стенки резервуара по той же горизонтальной оси, по двум указанным значениям температуры определяют ее среднее значение, в соответствии с которым задают температуру хладоносителя в "рубашке" резервуара с помощью вентиля, управляемого электроприводом до достижения измеряемой температурой указанного среднего значения температуры.
На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для реализации предлагаемого способа.
Здесь показаны резервуар 1, виноматериал 2, "рубашка" 3, первый и второй датчики температуры 4 и 5, соответственно, вычислительное устройство 6, задатчик 7, блок сравнения 8, электропривод 9, вентиль 10, компрессор 11, трубопроводы 12, 13 и 14.
Способ реализуется следующим образом.
При термообработке виноматериала холодом в резервуаре 1, содержащем виноматериал 2 и имеющем терморегулирующую "рубашку" 3 с хладоносителем, размещены вдоль одной горизонтальной оси у стенки резервуара и в центре него первый и второй датчики температуры 4 и 5, соответственно (фиг.1). Эти датчики подключены ко входам контроллера 6, в котором производят определение среднего значения Т1+Т2/2 этих значений температуры. Схема устройства содержит также задатчик 7 и блок сравнения 8. Задатчик 7 предопределяет (задает) требуемое значение температуры хладоносителя в "рубашке". Выход задатчика 7 подключен к первому входу блока сравнения 8, ко второму входу которого подсоединен выход вычислительного устройства 6. Выход блока сравнения 8 подсоединен к управляющему входу компрессора 11. В блоке сравнения 8 определяют разность требуемой температуры T1+T2/2, устанавливаемой задатчиком 7, и ее текущим значением. При достижении температурой хладоносителя значения T1+T2/2 компрессор 11 прекращает работу и начинает ее вновь, если температура хладоносителя становится отличной от значения T1+T2/2. Вход вентиля 10, соединенного с электроприводом 9, подсоединен трубопроводом 13 к выходу компрессора 11, вход которого соединен трубопроводом 12 с "рубашкой" 3 резервуара 2. Выход вентиля 10 соединен трубопроводом 12 с "рубашкой" 3 резервуара 2. Совокупность указанных вентиля 10, компрессора 11 и соединяющих их и "рубашку" 3 трубопроводов 12, 13 и 14 образует замкнутый контур, обеспечивающий циркуляцию хладоносителя в "рубашке" 3.
С целью повышения качества термообработки виноматериала и снижения энергозатрат на выпуск единицы продукции данный способ позволяет управлять полем температур виноматериала в резервуаре с «рубашкой» на основе экспериментально полученной информации о температуре в двух точках резервуара с последующим определением ее среднего значения, в соответствии с которым задают температуру хладоносителя в "рубашке" 3 с помощью компрессора 11. При этом конечным результатом регулирования является обеспечение требуемого значения распределения температуры, при котором указанное среднее ее значение равно T1+T2/2.
Согласно данному способу производят, во-первых, измерение температуры в двух локальных областях: (с применением двух датчиков температуры 3 и 4): 1) температуры Т1 на границе, заданной на внутренней стенке резервуара 1 (за которую условно принимаем температуру хладоносителя в «рубашке» резервуара 1; 2) начальной температуры Т2 виноматериала 2, поступающего на термообработку в резервуар 1 цилиндрической формы (измеренная в одной из точек по оси симметрии резервуара 1). Данные об этих измеренных значениях температуры Т1 и T2 поступают в вычислительное устройство 6, в котором, во-вторых, производят определение среднего значения T1+T2/2 этих значений температуры. В-третьих, в соответствии с этим средним значением температуры с помощью компрессора 11 задают температуру хладоносителя в "рубашке" 3 резервуара 1 до достижения указанного среднего значения T1+T2/2.
Таким образом, данный способ позволяет регулировать распределение температуры виноматериала в цилиндрическом резервуаре по объему резервуара.
Claims (1)
- Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом, имеющем снаружи "рубашку" с циркулирующим в ней хладоносителем по замкнутому контуру, включающему вентиль, управляемый электроприводом, компрессор и соединяющие их и "рубашку" трубопроводы, путем задания требуемой температуры хладоносителя в "рубашке" резервуара, при котором измеряют температуру виноматериала в резервуаре в его центре, отличающийся тем, что дополнительно измеряют температуру у стенки резервуара по той же горизонтальной оси, по двум указанным значениям температуры определяют ее среднее значение, в соответствии с которым с помощью компрессора задают температуру хладоносителя в "рубашке" резервуара до достижения измеряемой температурой указанного среднего значения температуры.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012145933/10A RU2500797C1 (ru) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012145933/10A RU2500797C1 (ru) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2500797C1 true RU2500797C1 (ru) | 2013-12-10 |
Family
ID=49711055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012145933/10A RU2500797C1 (ru) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2500797C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557510C1 (ru) * | 2014-02-12 | 2015-07-20 | Дмитрий Иванович Борисенко | Способ регулирования распределения температуры в замкнутых объемах при приготовлении пищи без принудительного подвода внешней энергии |
CN105652911A (zh) * | 2014-12-29 | 2016-06-08 | 贵州省仁怀市古酿坊酒业有限公司 | 一种用于酿酒蒸馏的节水控制系统 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU369138A1 (ru) * | 1971-02-08 | 1973-02-08 | Симферопольский филиал Проектно конструкторского технологического института | Аппарат для сбраживания сусла на мезге |
RU2478697C2 (ru) * | 2007-08-01 | 2013-04-10 | Айан Стюарт УИЛЛЬЯМС | Комбинированная система для приготовления ферментированных алкогольных напитков |
-
2012
- 2012-10-29 RU RU2012145933/10A patent/RU2500797C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU369138A1 (ru) * | 1971-02-08 | 1973-02-08 | Симферопольский филиал Проектно конструкторского технологического института | Аппарат для сбраживания сусла на мезге |
RU2478697C2 (ru) * | 2007-08-01 | 2013-04-10 | Айан Стюарт УИЛЛЬЯМС | Комбинированная система для приготовления ферментированных алкогольных напитков |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГАГАРИН М.А. Прогрессивная технология шампанских вин. - М.: Кругозор-наука, 2003, 181-232. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557510C1 (ru) * | 2014-02-12 | 2015-07-20 | Дмитрий Иванович Борисенко | Способ регулирования распределения температуры в замкнутых объемах при приготовлении пищи без принудительного подвода внешней энергии |
CN105652911A (zh) * | 2014-12-29 | 2016-06-08 | 贵州省仁怀市古酿坊酒业有限公司 | 一种用于酿酒蒸馏的节水控制系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Rathod et al. | Experimental investigations on latent heat storage unit using paraffin wax as phase change material | |
KR101866523B1 (ko) | 시간에 따른 기울기를 갖는 냉각수 온도 변화 실현이 가능한 부품 시험장치 및 그 방법 | |
RU2500797C1 (ru) | Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом | |
CN116753662B (zh) | 冷柜分区控制方法及系统 | |
US20170130982A1 (en) | Inferential sensor for internal heat exchanger parameters | |
Yun et al. | Effect of precooling conditions on the ice nucleation temperature and freezing characteristics of semisolid matrices | |
CN206103897U (zh) | 一种可控温水浴反应釜 | |
RU2500796C1 (ru) | Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом | |
CN106770965B (zh) | 多目标控温水池及水温调控方法 | |
Kim et al. | Experimental study on R-410A evaporation heat transfer characteristics in oblong shell and plate heat exchanger | |
CN110209225B (zh) | 一种快速形成温度梯度的冷却装置 | |
CN206428286U (zh) | 一种快速冷却热处理装置以及热处理系统 | |
CN109855882A (zh) | 汽车动力总成试验用冷却介质温度控制方法及装置 | |
CN202744524U (zh) | 白酒冷却器 | |
US20200386450A1 (en) | Extremely fast alcohol-based solvent chiller | |
RU121505U1 (ru) | Способ определения радиального распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом | |
CN206853621U (zh) | 润滑油生产用调和釜导热油冷却降温池 | |
KR102123010B1 (ko) | 직접 및 간접 냉각 항온 장치 및 이를 이용한 온도 제어 방법 | |
JP5081697B2 (ja) | 熱交換器閉塞防止の制御方法 | |
Grozdek et al. | Development of a computer program for the simulation of ice-bank system operation, part II: Verification | |
CN102706056B (zh) | 渔船用冰水两相海水保鲜机的控制方法 | |
CN210377187U (zh) | 一种胶液自动恒温控制系统 | |
SU947592A1 (ru) | Способ термостатировани среды | |
CN220473899U (zh) | 温箱压力循环系统 | |
CN112781430B (zh) | 一种控制换热器方法、存储介质和电子装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181030 |