Устройство для контроля процесса фильтрования желатиновых бульонов Советский патент 1988 года по МПК B01D37/04 

2.Устройство по П.1, о т л и- чающее ся тем, что оно снабжено пненмоэлектропреобраэователями сигналов минимального и максимального значений производительности фильтр-пресса, блоком задержки, блоком сигнализации, лампами сигнализации минимальной и максимальной про- извбдителъностн и блоком звуковой сигнализации, при этом входы пневмо- электропреобразователей сигналов подключены к выходу блока алгебраического суммирования, а их выходы соединены с блоком задержки, выход которого связан через блок сигнализации с лампами сигнализации и блоком звуковой сигнализации.

3.Устройство по ПП.1 и 2, о т- личающееся тем, что оно содержит третий блок масштабирования и второй вторичный прибор контроля суммарной производительности фильтр-пресса, при зтом вход третьего блока масштабирования подключен

.к выходу блока алгебраического суммирования, а его выход соединен с вторым вторичным прибором контроля суммарной производительности фильтр- пресса,

4.Устройство по пп. 1-3, о т- личающееся тем, что оно снабжено датчиком пуска и останова насоса подачи бульона в фильтр-пресс блоком позиционного регулирования и электропневматическим клапаном,уста- новленньм на входе первого блока масштабирования, при этом выход датчика пуска и останова насоса подключен к блоку позиццрнного регулирования, выход которого соединен с элек- тропневматическик клапаном.

5.Устройство по п.4, о т л и- чающееся тем, что оно содержит лампы сигнализации пуска и останова насоса подачи бульона и фильтр- пресса, которые подключены к блоку сигнализации.

6.Устройство по пп. 1-5, о т л и чающееся тем, что оно со- д;:ржит четвертый и пятый блоки масштабирования и третий и четвертый вторичные приборы контроля уровня в бульоносборниках, при этом вход четвертого блока масштабирования соединен с выходом датчика уровня в бульоносборнике нефильтрованного бульона, а выход подключен к третьему вторичному прибору контроля уровня в бульоносборнике нефильтрованного бульона, вход пятого блока масштабирования соединен с выходом датчика уровня в бульоносборнике отфильтрованного бульона, а выход подключен к четвертому вторичному прибору контроля уровня в бульоносборнике отфильтрованного бульона,

7,Устройство по п.6, о т л и- чающееся тем, что оно содержит пневмоэлектропреобразователи сигналов минимального и максимальног уровней в бульоносборниках и лампы сигнализации минимального и максимального уровней в бульоносборниках, при этом входы пневмоэлектропреоб- разователей сигналов уровней в бульо носборнике нефильтрованного бульона подключены к выходу четвертого блока масштабирования, а выходы соединены

с блоком сигнализации, входы преобразователей сигналов уровней в бульоносборнике отфильтхрованного бульона подключены к выходу пятого блока масштабирования, а выходы соег динены с блоком сигнализации, к вы-, ходу которого подключены соответствующие лампы сигнализации минимального и максимального уровней в бульоносборниках.

8,Устройство по пп. 2-7, о т л и чающееся тем, что оно снабжено реле времени и лампами сигнализации начала отсчета времени и окончания процесса фильтрования, при этом вход реле времени соединен с выходом блока позиционного регули- рования, выход реле времени подключен к входу блока сигнализации, выход которого соединен с лампами сиг нализации. начала отсчета времени и окончания процес са фильтрования.

Изобретеиие касается автоматизации процессов фильтрования, проводимых я рамных фильтр-прессах, и може быть использовано в химической, швдевой и других отраслях промышленности.

Известно устройство для автоматического определения времени остановки фильтров на промывку, содержащее расходомер,- установленный на выходном продуктопроводе, интеграто связанный с расходомером, сумматор соединенный с нулевым реле и последовательно расположенные блок нелинейности и блок множения, связан-. ный с интегратором и сумматором

Недостатком этого устройства кв- ляется то, что использование существующих типов расходомеров на выходном бульонопроводе встречает определенные трудности, так как по санитарно-технологическим нормам производства бульонопровод на всем протяжении не должен иметь застойных зон,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сзтцности является устройство для контроля процесса фильтрования желатиновьпс бульонов, содержащее датчики уровня в бульо- носборниках нефильтрованного и отфильтрованного бульона, фильтр- пресс и последовательно соединенные блоки предварения и алгебраического суммирования

Целью изобретения является улучшение качества фильтрования за счет повышения точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит первый и второй блоки, масштабирования и первый вторичный прибор. Выходы датчиков уровня соединены через первый блок масштабирования с входами блока предварения и блока алгебраического суммирования выход которого связан через второй блок масштабирования с первым вторичным приборо М. Устройство снабжено также пневмоэлектропреоб- разоаателями сигналов минимального и максимального значений производительности фильтр-пресса, блоком задержки, блоком сигнализации, лампами сигнализации минимальной и максимальной производительности и блоком звуковой сигнализации5,входы пневмоэлектропреобразователей сиг5302 2

налов подк1гючены к выходу блока ал

I

гебраического су М 1 ропан11я, а их

выходы соединены с блоком задержки, выход которого связан через блок сиг- 3 нализации с лампами сигнализации, третьим блоком иасгатабирования и вторьм прибором контроля суммарной производительности фипьтр-пресса, вход третьего блока масштабирования

О подключен к выходу блока алгебраического су 1миро 1анпя, а его выход соединен с вторьп-i вторичным прибором контроля суммарной производительности фильтр-пресса, датчиком

5 пуска и останова подачи бульона в фильтр-пресс; блоком позиционного регулирования и электропневматическим клапаном, установленным на входе первого блока масштабирования,

20 выход датчика пуска и останова насоса подключен к блоку поз1щионного регул 1грования, выход которого соединен с электропневматическим клапаном, лампы сигнализации пуска и ос-

23 танова насоса подачи бульона в

фильтр-пресс, которые подключены к

(

блоку сигнализации, четвертый и пятый блоки масштабирования и третий и четвертый вторичные приборы кон троля уровня в бульоносборниках, вход четвертого блока масштабирования соединен с выходом датчика уровня в бульоносборняке,нефильтрованного бульона, а выход подключен

5 к третьему вторичному приборз контроля уровня в бульоносборнике нефильтрованного бульона, вход пятого блока масштабирования соединен с выходом датчика уровня в

0 бульоносборнике отфильтрованного

бульона, а выход подключен к четвертому вторичному прибору контроля уровня в бульоносборнике отфильтро- . ванного бульона, пневмоэлектропре- .

образователи сигналов минимального и максимального уровней в бульоносборниках и лампы сигнализации минимального и максимального уровней в бульоносборниках, входы пневмо электропреобразователей сигналов уровней в бульоносборнике нефильтрованного бульона подключены к выходу четвертого блока масштабирования, а выходы соединены с блоком

5 сигнализации, входы преобразователей сигналов .уровней в бульоносбор- нике нефильтрованного бульона под- , ключены к выходу четвертого блока

л

масштабирования, а выходы соединены с блоком сигнализации входы преобразователей сигналов уровней в бульоносборнике отфильтрованного бульона подключены к выходу пятого блока масштабированияJ а выходы соединены с блоком сигнализацииj к выходу которого подключены соответствующие лампь сигнализации минимального и максимального уровней в бульоносборниках, реле времени и лампы сигнализации начала отсчета времени и окончания процесса фильтрования, при этом вход реле времени соединен с выходом блока позиционного регулирования, выход реле времени подключен к входу блока сигнализации, выход которого соединен с лампами сигнализации начала от счета времени и окончания процесса фильтрования.

На фиг. 1-8 представлены функциональные схемы устройства для контроля процесса фильтрования же- латиноЁых бульонов.

Устройство содержит бульоносбор- ник 1 нефильтрованного бульона насос 2, фильтр-пресс 3, бульоно- сборник 4 отфильтрованного бульона, датчики уровня 5 и 6;, первый блок масштабирования 7 блок предварения 8, блок алгебраического сумми рования 9} второй блок масштабирования 105 первый вторичный прибор It регистрации текущей производительности фильтр-пресса.

На фиг, 2-8 показаны пневмоэлек- тропреобразователи 12 и 13 сигналов минимальной и максимальной itpoHs- водительности фильтр-пресса, блок ° задержки 14, блок сигнализации iSg лампы сигнализации 16 и 17 минимальной и максимальной производительности и блок звуковой сигнадшза ции 18.

На фиг 3-8 показань третий блок масштабирования 19, второй вторичный прибор 20 контроля суммарной производительности фильтр-пресса,

На фиг. 4-8 показаны датчик 21 пуска и останова насоса 2 подачи бульона в фильтр-прессJ блок 22 позиционного регулирования и элек тропневматический клапан 23,

На фиг. 5-8 показаны лампы сигнализации 24 и 25 останова и пуска насоса 2.

530244

На фиг. 6-8 показаны четвертый и пятый блоки масштабирования 26 И 27, третий и четвертьпЧ вторичные приборы 28 и 29 контроля (регистра5 ции) уровня в бульоносборниках.

На фиг. 7-8 показаны пневмоэлек- тропреобразователи 30, 31, 32 и 33 сигналов соответственно минимально- го и максимального уровней в бульо10 носборнике 1 и нефильтрованного

бульона и минимального и максимального уровней в бульоносборнике 4 отфильтрованного бульона, лампы нализации 34, 35, 36 и 37 соответ 5 ственно минимального и максимального уровней в бульоносборниках 1 и 4. На фиг.8 показаны реле времени (таймер) 38 и лампы сигнализации 39 и 40 соответственно начала отсче20 та времени и окончания процесса.

Устройство работает следующим образом.

Желатиновый бульон подается в бульоносборник 1 нефильтрованного

25 бульона. После заполнения бульоно- сборника 1 бульон обрабатывается отбеливающими и консервирующими веществами. По окончании обработки бульон насосом 2 подается а фильтр30 пресс 3, после которого фильтрован- иьй бульон поступает в пустой бульоносборник 4 отфильтрованного бульона. Фильтрование бульона проводится с целью удаления примесей (жира,, разsc варившегося сырья, кальценироваяно го мьша и др)5 придающих желатине темный цвет, мутность и сцособст- йующих загниванию раствора.

Высота столба жидкости в бульоио- 0 сборнике 1 датчиком уровня 5 преобразуется в пневматический сигнал в сиде значения Давления Р сжатого воздуха, пропорциональный уровню Н или объему V бульона в бульоно- 45 сборнике 1, т.бо

р f (н) 4{v )

Если технологический процесс построен такр что в бульоносборни- ке 1 возможны одновременные подачи и отбор бульонаJ а в бульоносборнике 4 только- подача 5 то сигнал на устройство следует подавать с дат- чика 6 (обозначен пунктиром).

Сформированный сигнал поступает в первый блок масштабирования 7, где умножается на постоянный коэффицнент для согласования с последующими элементами устройства, т.е. первый блок 7 реализует onepaniflo

Р.

Р.

Сигнал PJ одновременно подается на блок предварения В, используемый для реализации операции, интегродиф- ференцирования

P,Pj-Kj (-dP,/dt)P2+KjdPj/dt

и на второй вход блока алгебраического суммирования 9, на первый вход которого поступает сигнал, сформированный в блоке масштабирования 7. Блок 9 реализует операцию

,P,K,dP,/dt,т.е. сигнал на выходе блока 9 пропорционален производительности фильтр-пресса 3

р;, - (V, )/dt 4(Q)

С выхода блока 9 сформированный сигнал подается на вход второго блока масштабирования 10, в котором умножается на постоянный коэффициент для согласования со шкалой первого вторичного прибора 11

К,Р,

С выхода блока 10 сформинованный сигнал поступает на первый вторичный прибор 11 регистрации производительности фильтр-пресса 3.

При неизменном значении уровня в бульоносборнике 1 (Н, const, V const,

Ч

KjdPj/dt О

и-показания первого вторичного прибора 11 соответствуют нулевой производительности фильтр-пресса 3.

При уменьшении уровня в бульоносборнике 1 после включения насоса 2 и фильтр-пресса 3 в работу показания первого вторичного прибора 11 соответствует скорости изменения уровня ИJШ объема бульона в бульоносборнике 1 или текущей производительности фильтр-пресса 3.

При увеличении уровня в бульоносборнике 1 во время заполнения егоновой порцией бульона на выходе блока 8 формируется сигнал

РЗ

Р, - K,dP,/dt,

поскольку изменяется знак производной, а на выходе блока 9 - сигнал

10 Р, РЗ-Р: -KjdP,/dt,

0

5

0

5

Т.е. Р - 0. Соответственно на выходе блока 10 формируется сигнал и показания первого вторичного при- f5 бора 11 соответствует нулевой производительности фильт з-пресса 3.

Устройств, представленное на фиг.2, кроме вышеперечисленных

20 функций позволяет осуществлять световую и звуковую сигнализацию минит мального и максимального значений производительности фильтр-пресса 3. С выхода блока 9 алгебраического

5 суммирования сигнал одновременно подается на пневмозлектропреобразо- ватели 12 и 13, настроенные соответственно на минимальное и максимальное зШчение производительности, выходы которых соединены с блоком задержки 14, который устраняет влияние случайных изменений сигнала и препятствует срабатьтанию сигнализации в момент пуска или останова фильтр-пресса 3. С выхода блока 14 сигналы подаются на блок сигнализации 15, а с него - на лампы 16 и 17 световой сигнализации минимальной и максимальной производительности фильтр-пресса 3, а также йа блок звуковой сигнализации 18. Блок сигнализации 15 включается в работу одновременно с пуском насоса 2. При уменьшении производительности фильтр- пресса до минимально допустимого значения, что является следствием загрязнения фильтрующего материала, загорается лампа 16 и срабатывает блок звуковой сигнализации 18, сигнализируя о необходимости останова фнпьтр-пресса 3 и замены фильтрующего материала. При увеличении производительности фильтр-пресса 3 до максимально допустимого значения, что является следствием прорыва - фильтрующего материала, загорается лампа 17 и срабатывает блок звуковой сигнализации 18, сигнализируя также о необходимости останова

фильтр-пресса 3 и замены фильтрующего материала.

Устройство, показанное на фиг.З, помимо, перечисленных функций позволяет контролировать суммарную производительность фильтр-пресса 3 за требуемый промежуток времени, С выхода блока 9 алгебраического суммирования сигнал подается на третий блок масштабирования 19, в котором умножается на постоянный коэффициент для согласования со шкалой вторичного прибора

РТ К.Р

С выхода блока 19 сформированный сигнал поступает на второй вторич- ньй прибор 20 контроля суммарной производительности фильтр-пресса 3 за требуемый предшествующий период времени.

Устройство, представленное на фиг.4, кроме перечисленных функций позволяет полностью устранить влияние на работу устройства увеличения уровня в бульоносборнике 1 и автоматически включать в работу и отключать блок сигнализации 15 одновременно с началом процесса фильтрования и его окончанием.

При отключенном состоянии насоса 2 электропневматический клапан 23 закрыт, сигнал с датчика 5 не проходит в последующие элементы устройства и при любых изменениях уровня в бульоносборнике 1 Показания первого вторичного прибора 11 соответствуют нулевой производительности фильтр-пресса 3, а показания вторичного прибора 20 - значению суммарной производительности,предшествующему моменту прекращения предыдущего процесса фильтрования. Блок сигнализации 15 при этом отключен.

В момент пуска насоса 2, который соответствует моменту начала процесса фильтрования, датчик 21 подает .сигнал о пуске насоса блоку 22, в котором формируется команда о начале процесса. С выхода блока 22 командный сигнал проходит в электропневматический клапан 23, который открывает линию подачи сигнала датчика 5 в блок масштабирования 7.Одновременно сигнал блока 22 проходит

в блок задержки 14, который после определенного времени включает в работу блок сигнализации 15.

Устройство, представленное на фиг.5, кроме вышеперечисленных функций позволяет осуществить световую сигнализацию включения и отключения фильтр-пресса 3, что необходимо для

облегчения труда обслуживающего персонала при большом числе фильтр-прессов.

Отключенное состояние фильтр-пресса сигнализируется лампой 24,а включенное - лампой 25.

Устройство, представленное на фиг.6, помимо вьшеприведенных функций позволяет контролировать уровень в бульоносборниках 1 и 4.

Пневмауические сигналы с датчиков 5 и 6 в виде значений давления сжатого воздуха, пропорциональных уровням бульона в бульоносборниках соответственно 1 и 4

Р f (Н) и РЙ Нр,

поступают в блоки масштабирования 26 и 27, где умножаются на постоян- ные коэффициенты для согласования со шкалами вторичных приборов

Р. К,Р,

и

С выходов блоков 26 и 27 сформированные сигналы подаются на третий и четвертый вторичные приборы 28 и . 29 контроля (регистрации) уровня в бульоносборниках 1 и 4.

Устройство, представленное на фиг.7, кроме вьшгеперечисленных функций позволяет осуществлять световую и звуковую сигнализации предельных уровней в бульоносборниках

1 и 4, что необходимо для устранения, переливов в бульоносборниках, своевременной остановки фильтр-пресса по достижении минимально допустимого уровня в бульоносборнике 1 и отключения насоса подачи бульона на последующую обработку по достижении минимально допустимого уровня в бульоносборнике 4,

С выходов четвертого 26 и пятого 27 блоков масштабирования сигналы одновременно подаются на пневмоэлек- тропреобразователи 30, 31 и 32, 33, настроенные соответственно на минимально и максимально допусттгмые значення уровня в бульоносборниках 1 и 4, выходы которых соеяннеяы с блоком сигнализацин 15, который связач с лампами 34 и 35 сигнализации минимального к максимального уровней э бульрносборнике 1 и с лампами 26 и 37 сигнализации мин мально го и максимального уровней и бульоносборни- ке 4.

По достижении заданного уровня в бульоносборнике загорается соответствующая сигнальная лампа и срабатывает блой звуковой сигнализации 18.

Устройство, представленное на фиг. 8,кроме вьшеперечисленных функций позволяет производить автоматический контроль продолжительности процесса фильтрования и своевременно перезарядку фильтр-пресса по дост}1жеиии временя его работы заданной продолжительности работы без перезарядки определяемой санитарно-техно- логическго-(и нормами,

Одновременрю с вк;почет1ем фильтр- пресса 3 в работу вручную или автоматические по команде блока 22 включается реле времени 38, выход которого подключен к блоку сигнализации 15, которьп соединен с лампамр 39 и 40. В момент включения реле времени 38 загорается лампа 39 сигнализации начала отсчета времени работы фильтр-пресса 3. По достижении заданной продолжительности работы фильтр-пресса 3 срабатывают реле 38 и блок сигнализации 15 и загорается лампа 40 сигнализации необходимости окончания процесса фильтрования и перезарядки фильтр-пресса 3.

аг.4

Фиг, б

Фия.6

g

о

nf J5

,

12

18

А 7А А А: 5АлАДй A.

JL

.

Редактор H. Козлова

Составитель Э. Склярский

Техред Л.Олейник Корректор Г, Решетник

Заказ 3378Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4