Установка для зброджування цукровмісних середовищ

Установка для зброджування цукровмісних середовищ, яка містить у собі принаймні дві бродильні камери, що сполучаються одна з одною, і клапан для почергового випускання з них газів 41452 гає високої точності виготовлення штока і втулки для попередження перетікання газів бродіння між спряженими поверхнями цих деталей з однієї бродильної камери до іншої. Враховуючи, що величина ходу поплавка перевищує один метр, досягнення легкості ходу і ущільнення штока на такій його довжині являє собою завдання, яке важко вирішувати. В основу винаходу поставлене завдання вдосконалити клапан таким чином, щоб виключити з його складу втулку і необхідність ущільнення в ній штока, що дозволить спростити конструкцію клапана і підвищити технологічність його виготовлення. Для цього в установці для зброджування цукровміщуючих середовищ, яка вміщує принаймні дві бродильні камери, що сполучуються одна з одною і клапан для почергового випускання з них газів бродіння, який складається з встановленого в одній з бродильних камер поплавка зі штоком, що сполучений двома упорами, і корпуса з розташованими в ньому двома запірними органами і двома співвісними сідлами, що розділяють порожнину корпуса на три розташовані одна над одною секції, середня з яких обладнана відвідним патрубком, одна з крайніх сполучена з верхніми частинами непарних бродильних камер, а інша - з верхніми частинами парних, згідно з винаходом, запірні органи закріплені на штоці, а поплавок встановлений на ньому з можливістю осьового переміщення між упорами. Завдяки тому, що запірні органи клапана закріплені безпосередньо на штоці, а поплавок встановлений на ньому з можливістю осьового переміщення між упорами, відпадає необхідність використання втулки і ущільнення в ній штока поплавка, що дозволяє спростити конструкцію клапана і підвищити технологічність його виготовлення. Крім того, запропонована конструкція клапана дозволяє на два порядки зменшити величину ходу штока і в декілька разів висоту корпуса клапана. При цьому, з огляду на те, що така конструкція клапана передбачає переміщення штока з запірними органами лише в момент комутації клапана, одночасне увімкнення чи відключення закачувального насоса у варіанті установки для одержання виноматеріалів за "білим" способом здійснюється за допомогою лише одного кінцевого вимикача, який комутується штоком поплавка. Завдяки цьому підвищується надійність роботи запропонованої установки, у порівнянні з відомою, де для увімкнення і відключення насоса використовуються два кінцевих вимикача. На фіг. 1 схематично зображена установка для зброджування цукровмісних середовищ за "червоним" способом у двох резервуарах; на фіг. 2 - те ж в одному резервуарі з перегородкою; на фіг. 3 установка для зброджування цукровмісних середовищ за "білим" способом; на фіг. 4 представлений клапан у розрізі. Установка складається з двох чи більше бродильних камер 1, 2, 3, 4, які являють собою або окремі резервуари (фіг. 1, 3), або розділені перегородкою 5 частини одного резервуара (фіг. 2). Бродильні камери сполучуються одна з одною або за допомогою перетокових труб 6 (фіг. 1, 3), або через нижній край перегородки (фіг. 2). Варіанти установки, які зображені на фіг. 1 і 2, призначені для зброджування цукровмісних середовищ за "червоним" способом. Вони обладнані завантажувальними патрубками 7, розвантажувальними пристроями 8 і сітками 9, 10. Установка, яка зображена на фіг. 3, призначена для приготування виноматеріалів за "білим" способом. Вона обладнана колектором 11 з триходовими кранами 12 і відвідним патрубком 13, який закінчується насосом 14, з'єднаним трубопроводом 15 з бродильною камерою 1 і двома газовими комунікаціями 16, 17, одна з яких з'єднує між собою верхні частини непарних бродильних камер, а інша - верхні частини парних. На одній з бродильних камер встановлений клапан 18 (фіг. 1, 2, 3) для почергового випускання з бродильних камер газів бродіння. Клапан 18 складається із встановленого в бродильній камері 1 поплавка 19 (фіг. 4) зі штоком 20, обладнаним упорами 21, 22 і корпуса 23 з розташованими в ньому двома запірними органами 24, 25 і двома співвісними сідлами 26, 27, що розділяють порожнину корпуса на три розташовані одна над одною секції 28, 29 і 30. Секція 29 обладнана відвідним патрубком 31, а дві інші секції сполучені з верхніми частими бродильних камер, одна - парних, а інша непарних. Запірні органи 24, 25 закріплені на штоці 20. Поплавок 21 встановлений на штоці 20 з можливістю осьового переміщення між упорами 21, 22. На верхній частині штока 20 закріплені кільцевий постійний магніт 32 і пластина 33 з двома отворами 34, в які вставлені заглушені знизу напрямні трубки 35, закріплені на корпусі 23. В одній з трубок 35, яка виконана з немагнітного матеріалу, встановлений кінцевий вимикач - геркон 36, увімкнений в коло живлення магнітного пускача, який керує роботою закінчувального насоса 14 (на кресленнях магнітний пускач не зображений). Установка для зброджування цукровмісних середовищ працює таким чином. В режимі роботи, що встановився після завантаження і заброджування м'язги в установках за фіг. 1 і 2 чи сусла в установці за фіг. 3, наступна робота установок здійснюється автоматично. Коли поплавок 19 клапана 18 знаходиться у крайньому нижньому положенні (положення, зображене на фіг. 1-4), сідло 26 відкрите, а сідло 27 закрите запірним органом 25. Гази бродіння з бродильних камер 1, 3 через сідло 26 1 патрубок 31 клапана виходять назовні. Гази бродіння, що виділяються, утворюють в надрідинному просторі бродильних камер 2, 4 надлишковий тиск (сідло 27 закрите), яке в установці за фіг. 1 витискує сусло, яке розташоване над сіткою 9 в бродильній камері 2, через "шапку" м'язги, що розташована безпосередньо під сіткою 9. Ця частина сусла збагачується екстрактивними речовинами твердих частинок м'язги з "шапки" і витискує сусло з-під сітки 10 через перетокову трубу 6 у верхню частину бродильної камери 1 на "шапку" м'язги. В установці за фіг. 2 сусло з верхньої частини камери 2 проходить через сітку 9 і "шапку" м'язги, збагачується екстрактивними речовинами і витискує сусло, що розташоване в лівій частині резервуара, через "шапку" і сітку 9 в верхню частину камери 1. В установці за фіг. 3 нормально закритий герметичний контакт 36 2 41452 (фіг. 4) клапана 18 вмикає магнітний пускач насоса 14 (фіг. 3), який закачує в бродильну камеру 1 свіже сусло. Одночасно гази бродіння витискують бродяче сусло з камери 2 через відповідний триходовий кран 12 і перетокову трубу 6 в верхню частину камери 3, а з камери 4 витискують готовий виноматеріал через кран 12 у відвідний патрубок 13. В усіх варіантах установки в міру підвищення рівня сусла в камері 1 поплавок 19 (фіг. 4) піднімається, ковзаючи по штоку 20, який залишається нерухомим під дією власної ваги і тиску газів бродіння на запірний орган 15. Коли поплавок 19 упреться в упор 22, його рух вгору припиняється. При наступному підніманні рівня сусла в камері 1 відбувається часткове затоплення поплавка 19 і зростання його підйомної сили. Коли підйомна сила поплавка перевищить зусилля, яке обумовлене вагою штока 20 і тиском газів бродіння на запірний орган 25, шток 20 піднімається, відкриваючи сідло 27. Раніше затоплений поплавок спливає на поверхні сусла і відразу після відкриття сідла 27 надійно закриває сідло 26, оскільки величина затоплення поплавка за висотою перевищує відстань між запірним органом 24 і сідлом 26 у відкритому положенні. В установці за фіг. 3 одночасно з перемиканням клапана постійний магніт 32, який піднявся разом зі штоком 20, розмикає геркон 36, відмикаючи насос 14 (в установках за фіг. 1 і 2 постійний магніт 32 і геркон 36 відсутні). Після перемикання клапана 18 перетікання сусла з парних камер в непарні, а також відтікання виноматеріалу з камери 4 (в установці за фіг. 4) припиняється, оскільки гази бродіння з цих камер видаляються через сідло 27, що відкрилося, і клапани 18. Гази бродіння, утворюючи надлишковий тиск в бродильних камерах 1, 3, витискують з них сусло в установці за фіг. 1 через сітку 9 камери 1, "шапку" м'язги, сітку 10 і перетокову трубу 6 на "шапку" в камері 2, в установці за фіг. 2 через сітку 9 "шапку" в камері 1, "шапку" і сітку 9 в камері 2 в її верхню частину, а в установці за фіг. 3 - в наступні за ходом технологічного процесу парні бродильні камери через відповідні триходові крани 12, ділянки колектора 11 і перетокові труби 6. При цьому в установках за фіг. 1 і 2 відбувається збагачення сусла екстрактивними речовинами твердої частини м'язги в бродильних камерах 1. У міру видалення сусла з верхньої частини камери 1 поплавок 19 опускається, ковзаючи вздовж штока 20, який залишається нерухомим, утримуючись зусиллям, яке надається тиском газів бродіння на запірний орган 24. Коли поплавок упреться в упор 21 і його вага разом з вагою штока перевищить це зусилля, запірний орган 24 відходить від сідла 26, відкриваючи вихід газам бродіння з камер 1, 3 в атмосферу. Одночасно запірний орган 25 закриває сідло 27, а в установці за фіг. 3 постійний магніт 32, що опустився разом зі штоком 20, відходить від геркона 36, який вмикає насос 14 для подавання чергової порції свіжого сусла в камеру 1. Після цього процес багаторазово повторюється за описаною схемою. Після завершення процесу бродіння в установках за фіг. 1 і 2 резервуари звільнюють від м'язги за допомогою розвантажувальних пристроїв 8 і миють, готуючи до наступного завантаження м'язгою. В установці за фіг. 3 в кінці сезону виноробства, зброджене сусло зливають з камер 1-4 через крани 12 і колектор 11. Фіг. 1 Фіг. 2 3 41452 Фіг. 3 Фіг. 4 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4