Способ определения парциального давления водяного пара в установках сублимационной сушки

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ i ) 533843

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительчое к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.03.75 (21) 2112799/10 с присоединением заявки ЛЬ (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.76. Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 02.11.76 (51) M. Кл. G 01L 11/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 531.787(088.8) (72) Авторы изобретения

С. В. Герасимов, И. Г. Молодецкий, Е. В. Розман и М. Л. Рухлис

Всесоюзный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт автоматизации пищевой промышленности

«Пищепром автоматика» (71) Заявитель (54) СПОСОБ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ

ВОДЯНОГО ПАРА В УСТАНОВКАХ СУБЛИМАЦИОННОЙ

СУШКИ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам контроля физических параметров процесса сублимационной сушки и может быть использовано в пищевой промышленности.

Парциальное давление водяных паров является важным параметром, характеризующим ход процесса сублимационной сушки.

Известен способ определения парциального давления водяного пара в сублимационной камере, основанный на измерении температуры кубика льда, размещенного в камере.

Лед, находящийся в вакууме при давлении ниже давления тройной точки воды, сублимируется до тех пор, пока его температура, измеряемая термопарой, не снизится на столько, что будет близка к температуре, соответствующей равновесному состоянию лед — пар при данном давлении водяных паров в вакууме.

С целью компенсации внешнего теплопритока ко льду кубик льда темплоизолируют, например, помещают в стакан, выполненный из теплоизоляционного материала. Однако наличие изоляции хотя и увеличивает срок службы льда, но затрудняет массообмен между льдом и окружающим пространством, в результате чего между объемом, заключенным внутри теплоизоляции, и вакуумным пространством камеры возникает градиент парциального давления, который из-за малой скорости диффузии пара через изоляцию или че5 рез отверстия в ней исчезает сравнительно медленно (в течение 1 — 20 мин) .

Таким образом, в процессе измерения теплоизоляция льда приводит к существенным отклонениям показаний прибора от действиIp тельного значения парциального давления водяных паров в контролируемом объеме, что наиболее существенно сказывается при быстрых изменениях контролируемого параметра.

15 Кроме того, теплоизоляция увеличивает срок службы льда до 30 — 40 час, однако этого недостаточно для обеспечения работоспособности прибора при контроле парциального давления в установках сублимационной суш2О ки непрерывного действия, которые могут эксплуатироваться непрерывно в течение нескольких недель.

Цель изобретения — повышение точности определения парциального давления водяного пара и увеличение длительности непрерывного измерения.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу лед намораживают на теплоотводящей поверхности и регулируют температуру этой поверхности так, чтобы тепловой поток, отводимый ею от льда, был равен нулю.

В результате этого обеспечивается непрерывное и неограниченное по длительности измерение парциального давления водяных паров с высокой точностью.

Способ осуществляют следующим образом.

Лед намораживают на теплоотводящей поверхности, например на рабочей поверхности термоэлектрического холодильника, на которой размещен датчик теплового потока (тепломер) . Сигнал тепломера соответствует величине теплового потока отводимого от слоя льда. Этот сигнал подают в систему регулирования, например в систему, регулирующую рабочий ток термоэлектрического холодильника, с помощью которой температуру теплоотводящей поверхности изменяют таким образом, чтобы в процессе измерения поддерживать нулевое значение выходного сигнала тепломера. При этом происходит компенсация теплопритоков к поверхности льда, и его объем поддерживается в состояпип непрерывного и длительнсго равновесия с водяными парами, находящимися в окружающем его вакуумном пространстве.

Показания датчика температуры льда со5 ответствуют равновесному давлению водяных паров при данной температуре, а шкала прибора, фиксирующего эти показания, может быть проградуирована непосредственно в единицах парциального давления водяных

10 паров.

Формула изобретения

Способ определения парциального давления

15 водяного пара в установках сублимационной сушки путем измерения температуры льда, размещенного в сублимационной камере, отл и ч а ю щи йся тем, что, с целью повышения точности и увеличения длительности не20 прерывного измерения лед намораживают на теплоотводящей поверхности и регулируют температуру этой поверхности так, чтобы тепловой поток, отводимый ею от льда, был ран ен нул 1о.

Составитель О. Полев

Редактор Т. Рыбалова Техред В. Рыбакова Корректор А. Дзесова

Заказ 2306/5 Изп. № 1733 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного когиитета Совета Министров СССР по д лаги изобретений и открытий

113033, Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2