Система разделения жидких пищевых продуктов Советский патент 1985 года по МПК B01D37/04 B01D13/00 

ел

i;o со

СП

ел Изобретение относится к системам для мембранного разделения жидких п щевых продуктов и может быть исполь зовано в пищевой промьшшенности, Известна система для разделения суспензий, вклгоча сщая фильтр-пресс для разделения, насос, устройство для регулировки давления, вентили, сборник фильтрата и дополнительньй фильтр-пресс для предварительной очистки суспензии CljНедостатком этой системы являетс отсутствие возможности поддержания заданной температуры разделяемого продукта. Кроме того, система снабж на фильтр-прессом для предварительной очистки суспензии, что ведет к большим энергозатратам на преодоление сопротивления, создаваемого им. Известна установка для мембранно го разделения пищевых жидкостей, включающая мембранньй блок, связанн трубопроводами с насосом, емкостью для сбора пермеата и емкостью для сбора концентрата, а также устройство для регулирования давления и вентили 1.2 J. .. . Недостатком этой установки является отсутствие устройства для регу лирования температуры разделяемого продукта. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является система разделения жидких пшцевьйс продуктов, содержащая последовательно соединенные насос, циркуляционный насос, теплообменник, мембранный блок, и приемную емкость, на выходе которой установлен перзвичньй преобразователь рас хода со вторичным прибором, а на выходе, теплообменника.установлен первичный преобразователь температуры, связанньш через устройство сравнения и регулятор температуры с исполнительными механизмами подачи теплоносителя и хладоносителя в теплообменник з . Недостатком известной системы является то, что она не позволяет поддерживать наибольшую производительность при колебаниях температуры, вызывакщих преждевременней выход из строя мембран. Цель изобретения - повышение производительности системы. Поставленная цель достигается тем что система разделения жидких пище5вьк продуктов, содержащая последовательно соединенные насос, циркуляционный насос, теплообменник,, мембранный блок и приемную емкость, на выходе которой установлен первичньй преобразо.ватель расхода со вторичным прибором, а на выходе теплообменника установлен первичньй преобразователь температуры, связанньй через устройство сравнения и регулятор температуры с исполнительными механизмами подачи теплоносителя и хладоносителя в теплообменник, дополнительно содержит задатчик производительности, вход которого связан с выходом регулятора температуры, а выход - через вторичньй прибор с входом регулятора температуры. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой системы. Система для разделения жидких пищевых продуктов состоит из мембранного блока 1, связанного трубопроводами с теплообменником 2,циркуляционным насосом 3,питак;1дим насосом 4,емкостью 5 для сырья, емкостью б для сбора пермеата, приемной емкостью 7. На трубопроводах установлены трехходовые клапаны 8 и 9 клапаны 10-15, первичньй преобразователь 16 расхода, первичный преобразователь 17 давления,первичньй преобразователь 18 температуры. На емкости 6 установлен первичньй преобразователь 19 уровня, связанньйчерез регулятор 20 уровня, с исполнительным механизмом 21 клапана 14. Кроме того, система содержит вторичный прибор 22, задатчик 23 производительности регулятор 24 давления с задатчиком 25 давления, устройство 26 сравнения, задатчик 27 температуры, регулятор 28 температуры, связанньй через вторичньй прибор 22 с первичным преобразователем 16 расхода и с исполнительными механизмами 29 и 30 клапанов 10 и 11 подачи тепло- и хладоносителя, а также с задатчиком 23 производительности мембранного блока, магнитные пускатели 31 и 32 и исполнительньй механизм 33. Система работает следукхцим образом. Открывают клапаны 12 и 15. Сырье при этом начинает заполнять систему. Когда система заполнена, закрывают клапаны 12 и 15 подачи сырья и воздуха и включают электродвигатели насосов 3 и 4 путем нажатия кнопок

31

магнитных пускателей 31 и 32, Сырье начинает циркулировать в системе через трехходовые клапань 8 и 9, теплообмБнник 2 и мембранный блок 1 , Пермеат, проходя через мембрану в мембранном блоке 1, поступает в приемную емкость 7 я из нее через первичный преобразователь 16 расхода в емкость 6 для сбора пермеата.

Для регулирования давления в мембранном блоке предусмотрен контур регулирования ,в котором первичный преобразователь 17 давления через регулятор 24 давления с задатчиком 25 давления воздействует на исполнительньш механизм 33 трехходового клапана 8.

Управление температурой разделяемого продукта, поступакяцего в мембранный блок 1, осуществляется следующим образом.

Первичньш преобразователь 16 расхода, установленный на трубопроводе, соединяющем приемную емкость 7 и емкость 6 для сбора пермеата, связан с вторичным прибором 22. Б случае отклонения расхода пермеата от величины, формируемой задатчиком 23 производительности, вторичный прибор 22 подает,сигнал на регулятор 28 температуры, которьй включает устройство 26 сравнения. Устройство26 сравнения сравнивает сигнал от первичного преобразователя 18 температуры, установленного на входе в мембранньй блок 1, с выходным сигналом задатчика 27 температуры, максимально допустимой для материала мем браны, и подает сигнал на регулятор

28температуры. Регулятор 28 температуры вырабатывает сигналы, управлякщие исполнительными механизмами

29и 30 клапанов 10 и 11, регулирующих подачу тепло- и хладоносителя в теплообменник 2.

При температуре, превьшаюЩей допустимое для материала мембраны значение, происходит уменьшение расхода пермеата вследствие того, что под воздействием температуры начинается усадка пор.мембраны. Срок службы мембран при таком температурном режиме снижается, В этом случае регулятор температуры вырабатывает управляющие сигналы, пр(и которых клапан 1t

3955. 4

подачи хладон1)сителя открывается, клапан 10 подачи теплоносителя закрывается. При температуре разделяемстго продукта ниже максимально допустимой, 2 для материала мембраны происходит уменьшение расхода пермеата вследст-з;р увеличения его вязкости. В этом случйе регулятор 28 температуры вырабатывает управляющие, сигналы, кото{О рые подаются на исполнительный механизмы 29 и 30 клапанов 10 i-; 11. Клапан 11 закрывается, клапан 10 открывается, и в теплообменник 2 подается теплоноситель, Стечением времени ts концентрация высокомолекулярных соединений в разделяемом продукте возрастает. Производительность мембрав ного блока при этом снижается даже при условии стабильности температуры

20 продукта. В случае, если при снижении расхода пермеата устройство 26 сравнения не обнаружит отклонения тe vшepaтypы разделяемого продукта от заданной, регулятор 28 воздействует

5 на задатчик 23 производительности,

производя его перенастройку на более низкий уровень производительности мембранного блока.

По окончании процесса разделения

0 оператор выключает электродвигатели насосов 4 и 3, открывает клапаны 13 слива и 15 подачи воздуха и производит освобождение системы от концентрата. Пермеат вьшодится из системы автоматически по мере заполнения ем5кости 6, первичный преобразователь 19 уровня подает сигнал на регулятор 20, связанный с испол1штельным механизмом 21 клапана 1А, клапан 14 открыд вается и пермеат выводится из емкости 6 i

Таким образом, данная система для мембранного разделения жидких

пищевых продуктов позволяет поддерживать наибольшую производительность во все периоды процесса разделения и тe шepaтypy, исключающую преждевременный выход из строя мембран. Для

gg ацетат-целлюлозных мембран, допущенных к контакту с пищевыми продуктами, максимально допустимая температура составляет 50°С. При этой температуре удельная средняя производитель- ность предлагаемой системы выше, чем у известных на 25%,

СИСТЕМА РАЗДЕЛЕШ-Ш ЖИДКИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, содержащая последовательно, соединенные насос, циркуляционный насос, теплообменник, мембранньй блок и приемную емкость, на выходе которой установлен первичный преобразователь расхода со вторичным прибором, а на выходе теплообменника установлен первичный преобразователь температуры, связанный через устройство сравнения и регулятор температуры с исполнительными механизмами подачи теплоносителя и хладоносителя в теплообменник, отличающаяс я тем, что, с целью повышения производительности, система дополнительно содержит эадатчик производитель(Л ности, вход которого связан с выходом регулятора температуры, а выход через вторичный прибор с входом регулятора температуры.

щи