Устройство для определения вязкости мелассы

Устройство для определения вязкости мелассы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к устройствам для автоматического контроля вязкости мелассы и может быть использовано в сахарной промышленности при контроле вязкости нормальной мелассы.

Известно устройство для определения вязкости мелассы, содержащее шестеренный насос с электродвигателем и цилиндр с поршнем. Изучаемая масса вводится в цилиндр и при помощи поршня продавливается через капилляр, при этом измеряется ее давление и скорость выпрессовывания, по которым судят о вязкости мелассы (Справочник. Реометрия пищевого сырья и продуктов под ред. Ю.А.Мачехина. М.: Агропромиздат, - 1990, с.52).

Недостатками данного устройства являются длительность и трудоемкость анализа, связанные с разборкой устройства, внесением в цилиндр исследуемой массы вещества и сборкой вискозиметра.

Ближайшим аналогом предложенного устройства является устройство для определения вязкости мелассы (вискозиметр Уббелоде), содержащее U-образную стеклянную трубку, левое колено которой включает капиллярную трубку диаметром около 2 мм и длиной 100 мм, при этом в верхней части обоих колен имеются резервуары (вытянутые шарики) по возможности одинакового диаметра, резервуар для воздуха, насос и манометр для измерения давления, подключенный к резервуару (Силин П.М., Силина Н.П. Химический контроль свеклосахарного производства. М.: Пищепромиздат, 1960, с.105-111).

Недостатками данного устройства являются длительность и трудоемкость анализа, связанные с промывкой и высушиванием прибора и проведением нескольких измерений, а также достаточно низкая точность анализа, связанная с субъективным определением времени истечения мелассы по секундомеру.

Технический результат изобретения заключается в повышении точности определения вязкости мелассы за счет исключения субъективного человеческого фактора, а также в уменьшении времени анализа за счет его автоматизации.

Этот результат достигается тем, что предложенное устройство для определения вязкости мелассы содержит дозирующий шестеренный насос мелассы, теплообменник для ее нагревания до заданной температуры, снабженный контуром ее регулирования, теплоизолированный капилляр из нержавеющей стали, подключенный при помощи теплоизолированных патрубков к дозирующему шестеренному насосу и трубопроводу мелассы, дифференциальный манометр, подключенный к входу и выходу капилляра, и вторичный прибор с датчиками для регистрации температуры и давления мелассы на входе и выходе капилляра.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен общий вид устройства. Устройство включает в себя теплоизолированный капилляр 1 из нержавеющей стали, подключенный при помощи теплоизолированных патрубков 2 к дозирующему шестеренному насосу 3 и трубопроводу 4 мелассы, теплообменник 5, снабженный контуром регулирования температуры мелассы, содержащим датчик 6 температуры, регулятор 7 и регулирующий клапан 8, установленный на линии подачи теплоносителя в теплообменник 5, дифференциальный манометр 9, связанный импульсными линиями с входной и выходной частями капилляра 1, и вторичный прибор 10, связанный с дифференциальным манометром 9 и датчиками 11 и 12 температуры, установленными на входе и выходе капилляра.

Устройство работает следующим образом. Посредством дозирующего шестеренного насоса 3 из трубопровода 4 осуществляется непрерывный отбор пробы мелассы на анализ. С помощью теплообменника 5, снабженного контуром регулирования температуры мелассы, состоящим из датчика температуры 6, регулятора 7 и регулирующего клапана 8, проба мелассы подогревается до заданной температуры и стабилизируется на этом значении. Подогретая до заданной температуры проба мелассы продавливается через теплоизолированные входной и выходной патрубки 2 и капилляр. Перепад давления на концах капилляра измеряется дифференциальным манометром. 9. Информация о перепаде давления поступает на вторичный прибор 10, и вязкость мелассы, пропорциональная перепаду давления, регистрируется вторичным прибором 10. Температура мелассы на концах капилляра измеряется датчиками температуры 11 и 12 и также регистрируется вторичным прибором 10.

Вязкость мелассы определяется по формуле

где μ - динамическая вязкость, Па·с; k₁ - коэффициент пропорциональности, определяемый при калибровке устройства; ΔР -перепад давления на капилляре, измеряемый дифференциальным манометром, Па.

Температура мелассы вычисляется по формуле

где t₁₁, t₁₂ - значения температуры мелассы, измеряемые датчиками 11 и 12, °С.

В качестве вторичного прибора 10 может быть использован многоканальный регистратор со встроенным вычислительным устройством.

Изобретение автоматизирует процесс измерения вязкости мелассы и тем самым повышается точность контроля вязкости мелассы.

Устройство для определения вязкости мелассы, включающее дозирующий шестеренный насос мелассы, теплообменник для ее нагревания до заданной температуры, снабженный контуром ее регулирования, теплоизолированный капилляр из нержавеющей стали, подключенный при помощи теплоизолированных патрубков к дозирующему шестеренному насосу и трубопроводу мелассы, дифференциальный манометр, подключенный к входу и выходу капилляра, и вторичный прибор с датчиками для регистрации температуры и давления мелассы на входе и выходе капилляра.