Разработан способ автоматического управления процессом солодоращения во вращающемся барабане непрерывного действия и функциональная схема его автоматизации. Отличительная особенность и преимущество разработанного способа по сравнению с известными состоит в стабильном обеспечении термовлажностных характеристик среды внутри барабана, что необходимо для получения пивоваренного солода высокого качества. Стабильность термовлажностных характеристик среды внутри барабана обеспечивается за счет дополнительного измерения влажности солода и автоматической коррекции целевых показателей путем изменения расхода воды в оросительной системе, установленной внутри барабана.
В настоящее время проростки зерновых культур позиционируются как универсальная биотехнологическая продукция, востребованная не только в пивоварении, но и как самостоятельный продукт на рынке продукции специализированного и здорового питания, в соответствии с современными требованиями к обеспечению качества производственных процессов и получаемых биопродуктов [1, 2]. В связи с этим актуальной задачей является разработка нового и совершенствование имеющегося технического обеспечения процессов проращивания зерновых культур и получения биологически активной массы проростков [3].
Цель работы – разработка способа автоматизации процесса слодоращения в барабане непрерывного действия для повышения качества получаемой продукции, на основе обзора имеющихся технических решений в данной предметной области [4-8]. Анализ решений, имеющихся в данной предметной области, показывает, что они относятся к периоду с 1999 по 2012 год, преимущественно с 2009 по 2012 год, и не затрагивают вопросы автоматического регулирования процессов солодоращения (рис. 1).
На рис. 2 представлена схема автоматизации процесса солодоращения во вращающемся барабане непрерывного действия. Устройство для регулирования содержит солодорастильный барабан 1, камеру 2 для кондиционирования воздуха, поступающего в барабан 1, вентилятор 3, линию 4 для подачи воздуха, линию 5 для отвода отработанного воз-духа, линию 6 подачи воды для охлаждения воздуха, линию 7 для отвода воды, линию 8 для подачи замоченного зерна, линию 9 для отвода сырого солода, линию 10 подачи воды для увлажнения зерна в процессе его проращивания, датчик расхода воздуха 11, датчик 12 и 13 температуры и влажности солода подключенные к микропроцессору 14 с помощью вторичных приборов 15 и 16. Выходы из микропроцессора через преобразователи 17, 18 и 19 и локальный регулятор 20 к исполнительным механизмам 20, 22, 23.
Способ автоматического регулирования процесса солодоращения во вращающемся барабане непрерывного действия осуществляется следующим образом. С помощью датчиков 12 и 13 и вторичных приборов 15 и 16 соответственно информация о ходе процесса солодоращения передается в микропроцессор 14, в который предварительно вводят минимальное и максимальное ограничения на температуру и влажность солода на выходе из барабана (а также ограничения на расход воздуха, измеряемый датчиком 11).
Рис. 1. Результаты патентного исследования авторов [3] в области современных технических решений оборудования для проращивания зерна
Рис. 2. Функциональная схема автоматизации процесса солодоращения во вращающемся барабане непрерывного действия
При отклонении за границы установленного интервала текущей температуры солода, изменяемой датчиком 12 и вторичным прибором 15, микропроцессор 14 выдает корректирующий сигнал через преобразователь 18 и локальный регулятор 20 исполнительному механизму 22, изменяющему величину подачи воздуха в барабан 1.
В том случае, если возможности данного канала регулирования исчерпаны, а температура солода находится за установленными пределами, в действие вступает второй канал. Микропроцессор выдает корректирующий сигнал через преобразователь 19 исполнительному механизму 23. При этом изменяется количество воды, поступающей в ка-меру для охлаждения воздуха, что приводит к изменению температуры воздуха.
Регулировка по второму каналу прекращается когда температура солода оказывается в установленных пределах.
При отклонении от установленных пределов текущей влажности солода, измеряемой датчиком 13 и вторичным прибором 16, микропроцессор 14, выдает корректирующий сигнал через преобразователь 17 исполнительному механизму 21, установленной на лини 10 ороси-тельной системы. Поступающая при этом вода изменяет влажность проращиваемого зерна.
Преимущество разработанного способа по сравнению с известными состоит в стабильном обеспечении термовлажностных характеристик среды внутри барабана, что необходимо для получения пивоваренного солода высокого качества. Стабильность термовлажностных характеристик среды внутри барабана обеспечивается за счет дополнительного измерения влажности солода и его автоматической коррекции путем изменения расхода воды в оросительной системе.