Решение проблемы регулирования вакуумного давления в процессе холодной экстракции азотом кофейных и чайных напитков

БОЛЕЕ ДЕТАЛЬНО

Холодное пивоварение, аналог традиционного горячего заваривания кофе и чая, уже много лет известен во всем мире и популярен благодаря своей уникальной текстуре и вкусу. Процесс производства напитков холодного пивоварения основан на принципе низкотемпературной экстракции, то есть в условиях вакуума температура кипения воды намного ниже, чем при нормальном давлении (100°C), что позволяет варить напитки при низком давлении и температура.

Кроме того, появившиеся в последние годы напитки, обогащенные азотом, после холодного заваривания заполняются азотом под высоким давлением, что сильно изменило текстуру, вкус и визуальные эффекты таких напитков, как кофе и чай.





(Рисунок 1. Принципиальная схема решения для автоматического регулирования вакуумного давления)

Решение, показанное на рисунке 1, позволяет контролировать степень вакуума и высокое давление в контейнере с напитком отдельно, при этом вакуумметр и манометр используются для измерения степени вакуума в контейнере с напитком и давления азота во время наполнения азотом соответственно.


В приведенном выше решении два контура управления с обратной связью предназначены для регулирования степени вакуума и давления соответственно. В целях снижения стоимости и объема общей частью этих двух замкнутых контуров являются впускные и выпускные клапаны и контроллеры, а независимой частью — вакуумметры и манометры.

(1) Автоматический контроль степени вакуума

В процессе контроля степени вакуума сначала включите вакуумный насос и источник воздуха высокого давления. В это время источник воздуха высокого давления может быть не подключен или можно использовать атмосферу нормального давления. Когда скорость выхода газа из контейнера превышает скорость всасывания воздуха, в состоянии контейнера естественным образом образуется вакуум низкого давления.

Затем контроллер выполняет сравнение в соответствии с установленным значением вакуума или программой и полученным сигналом вакуумметра. Контроллер выводит управляющий сигнал в соответствии с алгоритмом ПИД-регулирования в соответствии с разницей после сравнения и одновременно регулирует открытие впускного и выпускного клапана. Измеренное значение вакуумметра быстро приближается и равняется заданному значению, тем самым осуществляя динамическую регулировку контроля степени вакуума.

Следует отметить, что поскольку разные сорта кофе и чая предъявляют разные требования к степени вакуума и скорости изменения в процессе низкотемпературного заваривания, контроллер должен иметь программируемую функцию конструкции, а клапан должен иметь более высокую скорость регулировки.

(2) Автоматический контроль наполнения азотом под высоким давлением.

После завершения процесса контроля степени вакуума и процесса низкотемпературного заваривания можно напрямую выполнить процесс наполнения азотом и процесс управления высоким давлением, и в это время можно отключить вакуумный насос. Когда скорость выпуска воздуха из контейнера ниже скорости впуска воздуха, в герметичном контейнере для напитка естественным образом образуется состояние высокого давления.

Аналогичным образом контроллер сравнивает собранные сигналы манометра в соответствии с заданным значением давления или программой. Контроллер выводит управляющий сигнал в соответствии с алгоритмом ПИД-управления в соответствии с разницей после сравнения и одновременно регулирует открытие впускного и выпускного клапанов, так что измеренное значение манометра быстро приближается и равняется заданному значению, тем самым реализуя динамика регулирования высокого давления.

Следует также отметить, что, поскольку разные сорта кофе и чая предъявляют разные требования к давлению и скорости изменения в процессе наполнения азотом, контроллер также должен иметь программируемую конструктивную функцию, а клапан также должен иметь более высокую скорость регулировки.

Чтобы достичь инженерной реализации проектного содержания решения, показанного на рисунке 1, в соответствии с вышеуказанными требованиями к контролю вакуумного давления настраивается соответствующая система управления вакуумным давлением, конкретная структура которого показана на рисунке 2.



(Рисунок 2 Принципиальная схема системы автоматического регулирования вакуумного давления)

Пропорциональный регулятор давления QKL-B4H компании KAOLU представляет собой устройство, используемое для поддержания или контроля давления жидкости (например, газа или жидкости) в желаемом диапазоне. Он обычно используется в промышленных и производственных процессах, где поддержание постоянного давления имеет решающее значение для обеспечения качества и стабильности конечного продукта.

Пропорциональный регулятор давления QKL-B4H компании KAOLU отличается высокой скоростью, высокой точностью 0,05% полной шкалы и высоким разрешением 1 кПа и, что наиболее важно, сверхстабильностью при целевом давлении. Клиенты использовали наш электронный контроллер вместо дорогого настольного контроллера давления (см. индивидуальные спецификации).

Если вам интересноПропорциональный регулятор давления QKL-B4H компании KAOLU, пожалуйста свяжитесь с нами!