Установка для зброджування середовищ, які містять цукор, з перетоком їх під дією тиску газів бродіння з однієї частини установки у другу

Установка для сбраживания сахаросодєржащих сред с перетоком их под действи ем давления газов брожения из одной части установки в другую, содержащая, по мень шеи мере, две бродильные камеры с переточными трубами, коммутирующее устройство для выпуска газов брожения v\z бродильных камер, которое включает размещенный в бродильной камере поплавок со штоком, снабженным двумя упорами, и клапан, состоящий изседпаи запорного органа, закрепленного на втулке, установленной с возможностью осевого перемещения на штоке поплавка между упорами и подпружиненной относительно одного из них, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что коммутирующее устройство снабжено дополнительным клапаном, состоящим из седла, соосного седлу основного клапана, и запорного органа, закрепленного на втулке, при этом один из клапанов соединен с верхними частями нечетных бродильных камер, а другой - с верхними частями четных. Изобретение относится к установкам для сбраживания сахаросодержащих сред с перетоком их под действием давления газов брожения из одной части установки в другую и может быть использовано в виноделии для приготовления виноматеризлов по "красному" и "белому" способам. Известна установка для сбраживания сусла с перетоком его под действием давления газов брожения из одной части установки в другую, содержащая по меньшей мере две бродильные камеры (резервуары) с переточными трубами, коммутирующее устройство для выпуска газов брожения из бродильных камер, которое включает размещенный в бродильной камере поплавок со штоком, снабженным двумя упорами, и клапан, состоящий из седла и запорного органа, закрепленного на втулке, установленной с возможностью осевого перемещения на штоке поплавка между упорами и подпружиненной относительно одного из них, причем установка снабжена газовым коллектором, с которым первая бродильная камера соединена через коммутирующее устройство, а остальные камеры - непосредственно, между первой и второй бродильными камерами установлен обратный клапан, а в последней установлены поплавковое сливное устройство, предохранительный клапан и клапан для выпуска газов брожения из коллектора. Однако, коммутирующее устройство а известной установке обеспечивает лишь переток порций бродящего сусла из первой бродильной камеры в последующие и долив порций свежего сусла в первую бродильную камеру. Для осуществления остальных технологических операций: отъема порций (21)4912498/13 (22) 19.02.91. SU " " , :' " (46)29.12.94. Бюл. № 8-І (56) Авторское свидетельство СССР № 262827, М. кл. С 12 G 1 /02, 1966. (71) Всесоюзний науково-дослідний інститут винограду і продуктів його переробки "Магарач" (72) Садлаєв Олег Османович, Жуков Олек сандр Михайлович, Тихонов Вячеслав Пет рович, Кульов Сергій Васильович (73) Інститут винограду і вина "Магарач" Ук раїнської академії аграрних наук (UA) С О 5729 сброженного сусла и выпуска из бродильных камер газов брожения - известная установка дополнительно содержит газовый коллектор, обратный клапан, поплавковое сливное устройство, предохранительный клапан и 5 клапан для выпуска газов брожения из коллектора, что усложняет конструкцию установки и снижает надежность ее работы. 8 основу изобретения поставлена задача такого усовершенствования установки 10 для сбраживания сахаросодержащих сред с перетоком их под действием давления газов брожения из одной части установки в другую, которое за счет изменения формы выполнения коммутирующего устройства и 15 связей его элементов с другими элементами установки обеспечивает автоматическое управление всеми процессами сбраживания и благодаря этому позволяет упростить конструкцию установки и повысить надежность ее 20 работы. Поставленная задача решается тем, что в установке для сбраживания сахаросодер жащих сред с перетоком их под действием давления газов брожения из одной части 25 установки в другую, содержащей по мень шей мере две бродильные камеры с переточ ными трубами, коммутирующее устройство для выпуска газов брожения из бродильных камер, которое включает размещенный в 30 бродильной камере поплавок со штоком, снабженным двумя упорами, и клапан, со стоящий из седла и запорного органа, за крепленного на втулке, установленной с возможностью осевого перемещения на 35 штоке поплавка между упорами и подпружи ненной относительно одного из них, соглас но изобретению, коммутирующее устройство снабжено дополнительным кла паном, состоящим из седла, соосного седлу 40 основного клапана, и запорного органа, за крепленного на втулке, при этом один из клапанов соединен с верхними частями не четных бродильных камер, а другой - с вер хними частями четных. 45 Вышеуказанная форма выполнения коммутирующего устройства обеспечивает возможность поочередного повышения давления в одних бродильных камерах и сброса давления - в других для последовательного 50 перетока бродящего сусла от первой бродильной камеры к последней с одновременным доливом свежих порций сусла в первую бродильную камеру и отъемом порций сброженного сусла из последней бродильной ка- 55 меры. При этом все технологические операции (повышение давления в одних камерах, сброс*давления - в других, переток бродящего сусла из одних камер в другие, долив порций свежего сусла в установку и отъем из нее порций сброженного сусла) осуществляются от одного коммутирующего устройства без применения каких-либо дополнительных устройств, благодаря чему повышается надежность работы установки и упрощается ее конструкция. Кроме того, в тех установках, где не требуется долив порций свежего сусла (в установках для получения вин по "красному" способу), все технологические операции осуществляют без использования электрической энергии, т е. эти установки нормально функционируют вне зависимости от наличия напряжения сети, благодаря чему достигается повышение надежности их работы. Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 схематично изображена бродильная установка для получения виноматериалов по "красному" способу с перегородкой в верхней части бродильного резервуара; на фиг.2 - то же. с глухой перегородкой; на фиг.З - то же, с двумя отдельными резервуарами; на фиг.4 - бродильная установка для получения виноматериалов по "белому" способу; на фиг.5 - коммутирующее устройство в разрезе. Установка состоит из одного (фиг.1, 2), двух {фиг.З) или более (например четырех, как на фиг.4) бродильных резервуаров 1, содержащих две бродильные камеры 2, 3, которые образованы либо двумя разделенными перегородкой 4 частями одного резервуара 1 (фиг.1, 2), либо двумя отдельными резервуарами (фиг.З), либо двумя группами резервуаров (фиг.4) с общими газовыми коммуникациями 5, 6 в каждой группе. Одна из коммуникаций соединяет между собой верхние части нечетных резервуаров, а другая - четных. Резервуары снабжены теплообменными рубашками, виномерными стеклами, пробоотборными краниками, термометрами (на чертежах не обозначены), дренажными сетками 7, загрузочными 8 и отводными 9 патрубками, разгрузочными люками 10, разгрузочными устройствами, выполненными в виде скребков 11 (фиг.1), шнеков 12 (фиг.2} или ленточных мешалок 13 (фиг.З). Установка снабжена переточными трубами 14, соединяющими нижние части бродильных камер с верхними частями этих же (фиг.1) или других бродильных камер (фиг.2, 3, 4). На одной из камер установки смонтировано коммутирующее устройство 15 для выпуска газов брожения из бродильных камер, которое включает корпус 16 (фиг.5), размещенный в бродильной камере поплавок 17 со штоком 18, снабженным двумя упорами 19, 20 и двух клапанов, состоящих из соосных седел 21, 22 и запорных 5729 органов 23, 24, закрепленных на втулке 25, установленной с возможностью осевого перемещения на штоке 18 поплавка 17 между упорами 19, 20 и подпружиненной пружиной 26 относительно упора 19. Втулка 25 уста- 5 новлена в направляющей 27, закрепленной в корпусе 16 на распорных ребрах 28. Один из клапанов через патрубок 29 соединен с верхними частями четных бродильных камер, а другой - через открытый 10 нижний торец корпуса 16 - с верхними частями нечетных камер. На верхнем конце штока 18 закреплен толкатель 30, взаимодействующий с конечными выключателями 31, 32, установленными в корпусе 16. Патру- 15 бок 33 служит для отвода из установки газов брожения, прошедших через клапаны. Установка для сбраживания сахаросодержащих сред по "белому" способу (фиг.4) дополнительно содержит питающий насос 20 34 и коллектор 35 с трехходовыми кранами 36. Установка работает следующим образом. В установившемся режиме работы по- 25 еле загрузки и забраживания мезги в установках по фиг.1, 2, 3 или сусла в установке по фиг.4 последующая работа установок осуществляется автоматически. Когда поплавок 17 находится в крайнем 30 нижнем положении, седло 22 клапана 15 закрыто запорным органом 24, седло 21 открыто, толкатель 30 нажимает на шток конечного выключателя 32. При этом газы брожения через открытое седло 21 и патру- 35 бок 33 выходят из наджидкостного пространства бродильной камеры 2 наружу. Выделяющиеся газы брожения создают в наджидкостном пространстве бродильной камеры 3 избыточное давление (седло 22 40 закрыто), которое в установке по фиг.2 и 3 вытесняет сусло из-под сетки 7 камеры 3 по переточной трубе 14 в камеру 2 на расположенную непосредственно под поплавком 17 шапку мезги. Одновременно сусло, располо- 45 женное на шапке мезги в камере 3, проходит сквозь шапку вниз. В установке по фиг. 1 избыточное давление в камере 3 по правой переточной трубе 14 передается на нижнюю часть резервуара 50 и передавливает сусло в камеру 2 на шапку мезги по двум направлениям: из его слоев, расположенных непосредственно под шапкой через ее слой и из-под сетки 7 по левой переточной трубе 14. Ввиду того, что шапка, 55 особенно слежавшаяся, обладает некоторым гидравлическим сопротивлением, основная масса сусла поступает на шапку мезги в камеру 2 по второму направлению, т.е. через левую переточную трубу 14. В установке по фиг.4 сусло из нижней части камеры 3 (из четных бродильных резервуаров) через соответствующий трехходовой кран 36, коллектор 35 и соответствующую переточную трубу 14 передавливается в последующие части камеры 2 (в последующие нечетные резервуары), а из последнего резервуара установки - в отводной патрубок 9. Одновременно в установке по фиг.4 замкнутый контакт конечного выключателя 32 включает насос 34, который начинает закачивать порцию свежего сусла в головной резервуар установки (в установке по фиг.1, 2, 3 конечные выключатели 31, 32 и толкатель 30 отсутствуют). Во всех вариантах установки по мере повышения уровня сусла в камере 2 поплавок 17 поднимается, скользя штоком 18 по внутренней поверхности втулки 25, которая остается неподвижной ввиду удержания запорного органа 24 давлением газов брожения в камере 3. Верхний конец пружины 26 упирается в нижний торец втулки 25, пружина 26 начинает сжиматься, и когда сила ее сжатия превысит силу давления газов брожения на запорный орган 24, последний поднимается, открывая выход газов из камеры 3 через клапан и патрубок 33 в атмосферу. Одновременно сжатая пружина 26, распрямляясь, толкает втулку 25 вверх, закрывая запорным органом 23 седло 21 клапана и нажимая (в установке пофиг.4)толка.злем 30 на шток конечного выключателя 31, который отключает насос 34, Под действием повышающегося в камере 2 давления сусло в этой камере проходит сквозь шапку мезги сверху вниз, а из-под сетки 7 по переточным трубам 14 - в другие бродильные камеры, По мере убывания сусла в камере 2 поплавок 17 опускается, скользя штоком 18 по внутренней поверхности втулки 25 и ослабляя силу сжатия пружины 26. Однако даже при полном ослаблении пружины 26 запорный орган 23 не отходит от седла 21, удерживаясь давлением газов брожения в камере 2. Когда упор 20 станет на верхний торец втулки 25, поплавок 17 своим весом надавливает на нее и опускает запорный орган 23, открывая выход газа из камеры 2. Затем втулка с запорными органами 23, 24 под действием собственного веса опускается, скользя вдоль штока 18 и направляющей 27 до контакта запорного органа 24 с седлом 22 В установке по фиг.4 одновременно толкатель 30 нажимает на шток конечного выключателя 32, включая закачивающий насос 5729 34, после чего процесс повторяется по описанной схеме. Регулирование температуры внутри резервуаров осуществляется путем пропускания холодной воды через теплообменные рубашки в зависимости от показаний термометров, установленных в резервуарах. После окончания процесса брожения производят разгрузку установки. Для этого в вариантах установки по фиг.1 и 2 через 10 патрубок 9 сливают сброженное сусло, затем включают привод разгрузочного устройства и удаляют стекшую мезгу через разгрузочный люк на транспортер. Разгрузку установки по фиг,3 осуществляют путем 15 8 частичного разрушения шапки мезги через верхние люки (на чертежах не обозначены), например, с помощью переносной мешалки с последующим перемешиванием мезги с помощью мешалок 13 и удаления ее через люки 10 либо на транспортер с перфорированными стенками и днищем, либо с помощью коловратного или героторного насоса - в стекатель. Установку по фиг.4 после окончания сезона виноделия разгружают от виноматериала через трехходовые краны 36 и коллектор 35. Экономический эффект от использования установки получается за счет снижения затрат при ее изготовлении и эксплуатации. фиг, 3 5729 7 4 (f\f7 О Упорядник О Садлаєв Замовлення 621 Техред М Моргентал Коректор Л Пилипенко Тираж Підписне Державне патентне відомство України 254655 ГСП Киіе-53, Львівська пл 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м Ужгород, вул Гагаріна 101