Способ автоматического управления процессом непрерывного приготовления крепленых виноматериалов

739091 где Сост. количество сусла 1остаточная сахаристостьбродящего сусла, % 1количество спирта, необходимого для креплениянедоброда до крепости виноматериала;сахаристость виноматериалов; где а - концентрация спирта, образующегося при брожении сусла; а - заданная крепость виномате- Ьриала, об, % После преобразований получаем количество сахара, %, подлежащего сбраживанию, по уравнению:Сс(асп авива сп с-, (з)а -а -кссп и количество спирта, необходимогс для крепления недоброда до крепости виноматериала, по уравнению:а -к(С;с ) сп на -а -кС(1сп в в где К = 0,6 об./% - переводной коэффициент; Ос- крепость спирта,об,В.Количество углекислого газа, которое выделяется при сбраживании расчетного количества сахара (В) определяют по уравнению:С с= 2,424, С 1 5) где Сг - объем углекислого гаэа 1 2, 42 - стереохимический коэффициент, учитывающий частичное растворение углекислого газа в бродящем сусле. После преобразования уравнений 3,4 н 5 и перехода к приращениям, получаем уравнения: =А -В С, (В) =Ч ь 6-4 ьСг М ,э (4 О) с 44= а -а - кСсп в ф сф. С (о -а 1-С,асо сп в с спФ =а -к(с -с )в с в) е:а4 Сп Ь) С - номинальное значение рас. но хола сусла в статическом режиме, когда скорость брожения и начальная сахаристость сусла стабильныи равны СгоСущность способа поясняется такжечертежом, на котором изображена схема автоматического управления процессом непрерывного приготовления крепленых виноматериалов в установке дляподбраживания и спиртования бродящего сусла.Установка содержит резервуар 1для сусла, емкость 2 и струйный смеситель 3, Система автоматизациивключает регуляторы расхода недобродаи спирта, вычислительные устройства,Формирующие задание этим регуляторам,и регулятор уровня,Вычислительное устройство, формирующее задание регулятору расходанедоброда, состоит иэ датчика 4 концентрации сахара в свежем сусле (С)с вторичным прибором 5, выход которого подключен к входу множительногоблока б, реализующего зависимостьВ а С с и РасходомеРа 7 Углекислого газа с вторичным прибором 8,выход которого подключен к входу множительного блока 9, реализующегозависимость А АС и . Выходы блоковб и 9 умножения подключены на входблока 10 суммирования, реализующегозависимость А Ь С - В дС . Выход блока 10 суммирования подключен на входрегулятора 11 недоброда в качествезадания. На вход этого же регулятора подключен в качестве переменнойвыход вторичного прибора 12 расходомера 13 недоброда, Выход регулятора11 подключен на вход регулирующегооргана 14, который изменяет расходнедоброда согласно уравнению (6).Вычислительное устройство, формирующее задание регулятору расхода 5спирта, включает также датчик 4 концентрации сахара в свежем сусле совторичным прибором 5, выход которогоуже подключен на вход Множительногоблока 15, реализующего зависимостьЫ д С и расходомера 7 углекислогОгаза со вторичным прибором 8, выходкоторого подключен на вход множительного блока 16, реализующего зависимость И а СВыходы множительныхблоков 15 и 16 подключены на входблока 17 суммирования, реализующегозависимость МЬС-К 11 С . Выход блока 17 суммирования подключен на входрегулятора 18 расхода спирта в качестве задания, а выход вторичногоприбора 19 расходомера 20 спирта подключен на вход этого же регулятора вкачестве переменной. Выход регулятора 18 подключен на вход регулирующего органа 21.Регулятор уровня бродящего суслав резервуаре 1 включает датчик 22уровня регулятор 23 и регулирующийорган 24.Способ реализуют следующим образом.Свежее сусло по трубопроворЬу 25поступает в резервуар 1, причем уровень сусла в нем контролируют датчи 5 (О )5 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 бб 65ком 2 уровня и регулируют воздействием выходного сигнала регулятора23 на регулирующий орган 24.Контроль концентрации сахара всвежем сусле осуществляют автоматическим датчиком 4 со вторичным прибором 5. Расход углекислого газа, образующегося при брожении сусла, контролируют расходомером 7 со .вторичным прибором 8. Сигнал датчика и расходомера газа поступают на входы мно-(0жительных блоков б и 9, выходные сигналы которых суммируются в блоке 10суммирования, Выходной сигнал блокасуммирования, являющийся аналогомправой части уравнения (6), поступает на вход регулятора 11 в качестве задания, Недоброд выкачивают иэревервуара для брожения насосом 26.Расход недоброда, являющийся переменным входным сигналом регулятора 11,контролируют расходомером 13 со .вторичным прибором 12.При изменении сахаристости свежегосусла или скорости брожения-расходауглекислого газа, равенство (6) нарушается, разность аналогичных сигналовего левой и правой частей, усиленнаярегулятором 11, управляет посредствомрегулирующего органа 14 расходом недоброда, перекачиваемого насосом 26из резервуара 1 в струйный смеси- ЗОтель 3.Одновременно н аналогично сигналыдатчика 4 и расходомера 7 углекислого газа поступают в множительныеблоки 15 и 16 и блок 17 суммирования, 35выходной сигнал которого поступает навход регулятора 18 в качестве задания. Переменным входным сигналом регулятора является расход спирта,контролируемый расходомером 20 с вторичным прибором 19В случае нарушения уравнения (7)выходной сигнал регулятора 15, воздействуя на регулирующий орган 21,управляет расходом спирта, перекачиваемого насосом 27 из емкости 2 вструйный смеситель 3,Настройку системы управленияведут в следующем порядке.Вначале сбраживают первую порциюсусла в ручном режиме. Заполняютрезервуар 1 суслом с известной начальной сахаристостью С, Определяют;пользуясь уравнениями (3) и (5),количество углекислого газа, котороедолжно быть получено иэ этого объемасусла. Когда счетчик газа показывает,что расчетное количество углекислогогаза выделилось, переводят системуиа работу в автоматическом режименепрерывного сбраживания-спиртования, для чего устанавливают на множигельиых блоках коэффициенты А,В,ЯИ Н, вычисленные по уравнениям (8-11),определив по показаниям датчика 4у расходомера 7 углекислого газа те 65 кушее значение сахаристости суслаС и расход газа 6, и устанавливают задания регуляторам недобродао оС н и спирта С 1, вычисленные поуравнениям (б) и (7) с учетом того,чтон н ноьсп си со.В дальнейшем способ реализуют спомощью система, работающей в автоматическом режиме.В случае изменения концентрациисахара в свежем сусле (например, приее увеличении) расход недоброда уменьшается, что увеличивает время пребывания сусла в резервуаре 1 и количества сбраживаемого сахара и образующегося при этом спирта. Одновременно расход спирта, необходимый длядостижения заданной концентрацииспирта в вине, уменьшают.В случае увеличения скорости брожения расход недоброда увеличиваетсяпри сохранении постоянства концентрации сахара и спирта в нем, Соответственно увеличивается расход спИртадля крепления большего расхода недоброда. При уменьшении сахаристостисвежего сусла и скорости броженияпроисхбдит обратное.Предлагаемый способ автоматического управления процессом приготовления виноматериалов в установке дляподбраживания и спиртования бродящего сусла по сравнению с известнымлсзволяет получить вино с заданнымиконцентрациями спирта и сахара иэсвежего сусла с переменной начальиоЯсахаристостью в нем независимо отусловий протекания процессов брожения,Формула изобретенияСпособ автоматического управления процессом непрерывного приготов-, ления крепленых эиноматериалов в установке для подбраживания и спиртования бродящего сусла, включающей резервуар для сусла, емкость для спирта и струйный смеситель, предусматривающий измерение расхода газа и концентрации сахара в сусле и регулирование расхода недоброда и подачи спирта в смеситель, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью приготовления в непрерывном потоке виноматериалов заданной коепости и сахаристости иэ сусла переменной сахаристости, измеояют расход недо- брода и спирта, а регулирование раЬ хода недоброда и спирта осуществляют в зависимости от рассогласования текущего значения соответственно расхода недоброда и спирта от заданного, причем заданные значения7 3909 1. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 9 290909 кл. С 12 В 1/00, 1969, Составитель А. Бракникова Техред И.Петко Корректор М. Шщ свйа актор Ж, Рококо Заказ 2777 24 ПППфПатентф 6, г. Умгород, ул. Проектная. расходов спирта и недоброда определяют в зависимости от расхода углекислого газа и концентрации сахараи сусле, поступающего в резервуар. Тирам 522 ЦНИИПИ Государств по делам иэобре 113035, Москва Жно ни Ра Подписное комитета СССР открытий кая наб., д. 4/