РАЗРАБОТКА СХЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ВЫДЕРЖКИ ВИН В ГЕРМЕТИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРАХ
Основным недостатком при выдержке виноматериалов в герметических резервуарах является то, что ведущие технологические операции, а также регулирование и контроль их не автоматизированы. В виноделии тихих вин на очередь дня поставлены вопросы разработки технологических схем для цехов- и заводов-автоматов.
В данное время только некоторые операции автоматизированы: наполнение и освобождение резервуаров вином, измерение, перекачка и перемешивание вина, контроль температуры, обработка ультразвуком, долив и отъем вина и некоторые другие виды работ [4, 23, 27].
На рис. 3 и 4 приведены схемы двух аппаратов, которые позволяют автоматизировать технологические процессы при выдержке виноматериалов в герметических резервуарах [13]. Одна из этих схем (рис. 3) разработана В. И. Ниловым и С. Т. Тюриным, вторая (рис. 4) —- С. Т. Тюриным. Основные узлы схемы автоматизации контроля и регулирования процессов осуществлены А. В. Прохоровым.
Схема аппарата 1 (рис. 3) имеет выносное теплообменное устройство 2, в котором вино либо нагревается, либо охлаждается. Схема аппарата, изображенного на рис. 4, имеет два встроенных внутрь емкости теплообменных устройства 5 и 6.
Рис. 3. Схема аппарата с выносным теплообменником:
1- peзервуаp; 2 - теплообменник; 3 — компенсатор; 4—дозатор; 5 - мелкопористые трубы.
Верхнее теплообменное устройство 6 служит для охлаждения вина, а нижнее 5 — для подогрева. В зависимости от разницы температур обеспечивается различная интенсивность циркуляции вина внутри емкости. Поступающий через мелкопористые грубы 5 (рис. 3) и 4 (рис. 4) кислород захватывается новыми порциями перемещающегося виноматериала. При этом автоматически регулируется по только температура охлаждения и нагрева, но и подача кислорода по заданной величине ОВ-потенциала. В необходимых случаях подача кислорода полностью прекращается, так же как и подача хладо- и теплоносителя.
Опытные аппараты сначала были испытаны на различных винах в лабораторных условиях [13], а затем одна из схем (рис. 3) —на Одесском винзаводе на виноматериале для мадеры.
В табл. 3 приведены результаты опытной выдержки виноматериала в условиях Одесского завода.
Данные органолептического анализа показывают, что процессы выдержки протекали в требуемом направлении. Об этом же свидетельствуют химические анализы основных компонентов вина [13].
Регулирование кислородного и теплового режимов в аппарате (рис. 4) осуществлялось следующим образом.
Регулирование кислородного режима.
Кислородный режим в емкости с виноматериалом автоматически регулируется по величине ОВ-потенциала. В емкость 1 вставлены каломельный 7 и платиновый 8 электроды. Разность потенциалов пары электродов каломель-платина подается на ламповый потенциометр ЛП, усиливается ламповым усилителем потенциометра и выдается на регистрирующий прибор Г лампового потенциометра. За прорезью на шкале прибора устанавливаются два фотосопротивления ФС1 и ФС2 (ФСК-5 или другого типа). ФС1 ограничивает нижний предел Еэдс, а ФС2— верхний предел Еэдс (нижний и верхний пределы Еэдс заданы).
При включении ЯП в сеть после прогрева схема приводится в исходное состояние нажатием сдвоенной кнопки К1, которой кратковременно шунтируется ФС2 и гальванометр Г. При этом стрелка гальванометра Г отклоняется к нулю, а на вход блока памяти - статического триггера (Т5—Т6) с обмотки VII трансформатора подаются положительные (относительно земли) импульсы. Состояние транзисторов схемы следующее: Т5— закрыт, Т6 — открыт, Т7— закрыт, Т8— открыт. Срабатывает реле Р2 и своими нормально открытыми контактами включает цепь питания электромагнитного клапана (вентиля) 3. Вентиль открывается и кислород из баллона 11 через редуктор 10 и пористую трубу 4 поступает в емкость с виноматериалом 1.
Подача кислорода увеличивает величину ОВ-потенциала, стрелка прибора отклоняется и через некоторое время, дойдя до заданного верхнего предела ОВ-потенциала, перекрывает световой поток, падающий на ФС2. При затемненном ФС2 на вход блока памяти поступают импульсы отрицательной полярности. Триггер перебрасывается во второе устойчивое состояние, при котором Т5— открыт, Т6— закрыт, Т7— открыт, Т8 — закрыт. Реле Р2 своими нормально открытыми контактами разрывает цепь питания вентиля 3. Вентиль закрывается и прекращает доступ кислорода в виноматериал.
Прекращение подачи кислорода уменьшает ОВ-потенциал, стрелка прибора приближается к минимальному его значению, пересекает световой поток ФС1, что приводит триггер в первоначальное положение, т. е. Т5— закрыт, Т6—открыт, Т7 — закрыт, Т8 — открыт. Реле Р2 срабатывает и кислород поступает в емкость с виноматериалом. Далее процесс повторяется.
Регулирование теплового режима.
Заданное значение температуры устанавливается потенциометром R4. Ручка потенциометра выведена на переднюю панель пульта управления и имеет шкалу, проградуированную в градусах Цельсия.
При температуре виноматериала, равной температуре, установленной на шкале R4, на вход триггера Т1— Т2 сигнал не поступает (мост сбалансирован). При уменьшении температуры виноматериала увеличивается сопротивление термистора 9 и на триггер с обмотки V трансформатора поступают положительные импульсы.
Состояние транзисторов: Т1 — закрыт, Т2 — открыт, Т3— закрыт, Т4 — открыт. Реле P срабатывает и своими нормально открытыми контактами включает подогреватель (на схеме не показан). Когда температура поднимается к установленной и чуть превысит ее, на вход триггера поступают отрицательные импульсы. Состояние транзисторов: Т1— открыт, Т2 — закрыт, Т3-открыт, Т4 — закрыт. Реле P1 отключает подогреватель. Далее процесс повторяется.
Конвекционный режим в емкости ускорен за счет разности температур в верхней и нижней ее частях (в верхней части 6 вино охлаждается, а в нижней 5 нагревается).
Контроль за доливом — отъемом вина в емкости осуществляется с помощью гофрированного компенсатора 2, на котором укреплена планка 12. При повышении давления планка 12 замыкает ртутный контакт 14, помещенный в полиэтиленовую трубку, предохраняющую стеклянную колбу от повреждения, а в случае повреждения стеклянной колбы — препятствует разливу ртути.
От обмотки II трансформатора через диод Д1 и замкнутый контакт 14 подается питание 24 в на лампочку аварийной сигнализации о повышенном уровне вина в компенсаторе Л5 и через диод Д10 поступает на реле Р3 (МКУ-48). Реле Р3 срабатывает и своим нормально открытым контактом становится на самопитание. Одновременно размыкается цепь лампочки Л3 (указатель нормального уровня вина в компенсаторе) и подастся питание на звуковую сигнализацию (звонок). При необходимости выключить звуковую сигнализацию включается тумблер П1, разрывающий цепь звонка и снимающий реле с самопитания. При понижении уровня вина в компенсаторе и резервуаре замыкается ртутный контакт РК2 13 и отключается лампа Л3 указателя нормального уровня вина, загорается лампа Л4 (уровень понижен) и включается звуковая сигнализация.
Предусмотрена также и такая сигнализация: Л7 — кислород включен и Л3 — кислород отключен, а также подогреватель Л2— включен и подогреватель Л8— отключен.
Публикуется по сборнику: Виноградарство и виноделие
Труды, том 16, Москва 1967
