Способ автоматического управления процессом экстракции сахара из свекловичной стружки в диффузионном аппарате

 

Изобретение относится к автоматизации свеклосахарного производства, а именно к автоматическому управлению процессом экстракции сахара из свекловичной стружки в диффузионном аппарате . Целью изобретения является снижение потерь сахара в массе за счет регулирования соотношения твердой и жидкой фаз сокостружечной смеси в аппарате в зависимости от отклонения фактической потери сахара в жоме. Регулируется соотношение твердой и жидкой фазы сокостружечной смеси в аппарате пошаговым регулированием с частотой 0,0008-0,0167 с и амплитудой , пропорциональной значению фактического расхода свекловичной стружки, значению отклонения от заданной величины фактических потерь сахара в жоме , значению динамического коэффициа ента потерь сахара в жоме и расчетному значению коэффициента соотношения потоков ведущего жидкого компонента и свекловичной стружки в предыдущем шаге регулирования. 1 ил. в (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 C 13 D 1 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3893943/28-13 (22) 04.03. 85 (46) 28.02.87. Бюл. М 8 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт сахарной промышленности (72) Б.А. Еременко, А.Ф.Кравчук и К.Ф.Гербут (53) 564.141.6(088.8) (56) Еременко Б.А. Автоматическое управление процессами свеклосахарного производства. M., Пищевая промышленность", 1978, с. 167-172. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЗКСТРАКЦИИ САХАРА ИЗ

СВЕКЛОВИЧНОЙ СТРУЖКИ В ДИФФУЗИОННОМ

АППАРАТЕ (57) Изобретение относится к автоматизации свеклосахарного производства, а именно к автоматическому управлению процессом экстракции сахара из свекловичной стружки в диффузионном аппарате. Целью изобретения является снижение потерь сахара в массе за счет регулирования соотношения твердой и жидкой фаз сокостружечной смеси в аппарате в зависимости от отклонения фактической потери сахара в жоме. Регулируется соотношение твердой и жидкой фазы сокостружечной смеси в аппарате пошаговым регулированием с частотой 0,0008-0,0167 с и амплитудой, пропорциональной значению фактического расхода свекловичной стружки, значению отклонения от заданной величины фактических потерь сахара в жоме, значению динамического коэффициента потерь сахара в moMe и расчетному значению коэффициента соотношения потоков ведущего жидкого компонента и свекловичной стружки в предыдущем шаге регулирования. 1 ил.

1293221

?О

Иэобретение относится к автоматизации свеклосахарного производства, а именно к автоматическому цифровому управлению процессом. экстракции сахара иэ свекловичной стружки в диффузионном аппарате, и может быть использовано для аналогичных процессов ,в других отраслях промышленности.

Цель изобретения — снижение потерь сахара в жоме эа счет регулир6вания соотношения твердой и жидкой фаз сокостружечной смеси в аппарате в зависимости от отклонения фактической потери сахара в жоме от заданноf5

ro значения.

В диффузионном аппарате любого типа ведущим жидким компонентом является компонент, поток которого регулируют в зависимости от потока свекловичной стружки, а зависимый жидкий компонент представляет собой тот компонент, поток которого регулируют в .зависимости от уровня жидкой фазы соко —. стружечной смеси в аппарате. Потоки ведущего и зависимого жидких компо25 нентов формируют жидкую фазу, а поток свекловичной стружки формирует твердую фазу сокостружечной смеси.

В диффузионном аппарате колонного . типа ведущим жидким компонентом является диффузионный сок, откачиваемьгй из аппарата, а зависимым — питательная вода, поступающая в аппарат.

В диффузионных аппаратах наклон- 35 ного шнекового и ротационного типов ведущим жидким компонентом является питательная вода, а зависимым — диффузионный сок, откачиваемый из аппарата.

Способ управления позволяет поддерживать соотношение твердой и жидкой фаз в аппарате на таком уровне, который необходим в сложившихся условиях для поддержания заданных потерь сахара в жоме с минимальными отклонениями, что обеспечивает снижение потерь сахара по сравнению с известными способами и обусловливает достижение положительного эффекта при осу-50 ществлении изобретения.

Расчетное значение амплитуды расхода ведущего жидкого компонента сокостружечной смеси определяют с

r учетом зависимости между параметрами по формуле в ж.к I-f + K,(n — П ) 3 д " „„, (4) (5)

6> сKI cTPI в.ж к гдето.,„, ... — расчетное значение коэффициента соотношения расходов ведущего жидкого компонента в свекловичной стружке в (i-1)-м шаге управ.ления; — расчетное значение коэффициента соотношения расходов ведущего жидкого компонента и свекловичной стружки в г-м шаге управления;

m — расчетное значение амплиS. ñ.ê > туды расхода ведущего жидкого компонента в i -и шаге управления ;

m „,; — фактическое значение расхода свекловичной стружки в -м шаге управления ;

К вЂ” динамический коэффициент по3 терь сахара в жоме; р ва

П., П. — потери сахара в жоме в

i-м шаге формирования управляющего воздействия, фактическое и заданное значения.

Значение динамического коэффициента потерь сахара в жоме определяют по формуле

К = ьг- ((г+ ЗТ) К э г, „., ) (6) где at — период изменения управляющего воздействия; — средние значения времени запаздывания, постоянной времени диффузионного аппарата по динамическому каналу формирования потерь сахара в жоме;, К вЂ” коэффициент передачи диффузионного аппарата по указанному выше каналу;

ы"„ „ — нормативное значение коэффициента соотношения расходов ведущего жидкого компонента и свекловичной стружки,", На чертеже представлена блок-схема системы управления, реализующая предложенный способ.

Система включает ленточный транспортер 1 свекловичной стружки, диффузионный аппарат 2," датчик 3 расхода свекловичной стружки ленточного транспортера, устройство 4 связи с объектом; датчик 5 расхода потока ведущего жидкого компонента, преобразователь 6 сигнала, датчик 7 содержания сахара в жоме автоматической линии для определения потерь сахара в жоме; устройство 8 ввода данных в управляющую вычислительную машину, управляющая вычислительная машина 9; устройство 10 отображения информации, преобразователь 11 сигнала, регуля1293221 тор 12, регулирующий клапан с исполнительным механизмом 13, датчик 14 уровня жидкой фазы сокостружечной смеси, регулятор 15, регулирующий клапан с исполнительным механиз- 5 мом 16.

Система работает следующим образом.

По ленточному транспортеру 1 в 1р диффузионный аппарат 2 поступает свекловичная стружка, расход которой измеряют с помощью датчика 3 ленточных весов, выходной сигнал которого поступает на вход устройства связи 15 с объектом 4. Через устройство 4 осуществляют также ручной ввод необходимых данных и коэффициентов. С помощью датчика 5 индукционного расходомера измеряют расход ведущего жидкого компонента. Выходной сигнал датчика 5 поступает на вход устройства связи с объектом 4 и на вход преобразователя 6. С помощью датчика 7 автоматической линии определяют со- 25 держание сахара в жоме. Выходной сигнал датчика 7 поступает на вход устройства связи с объектом 4. При отсутствии автоматической линии вводят фактическое содержание сахара в 3р жоме по результатам лабораторных анализов с помощью устройства 8 ввода данных.

Устройства связи с объектом 4 осуществляет операции обработки входных сигналов и подготовки исходной информации, которые по.программе поступают в управляющую вычислительную машину

9, которая выполняет расчеты коэффициента соотношения расходов и ампли- щр туды расхода ведущего жидкого компонента по формуле (4) и произв6дят сглаживание текущих значений расходов ведущего жидкого компонента и свекловичной стружки, пересчет содер- 15 жания сахара в жоме в потери сахара по известным формулам. Результаты расчетов иядицируются с помощью устройства отображения информации 10, связанного с вычислительной машиной

9. Выходной сигнал, пропорциональный расчетному„значению расхода ведущего жидкого компонента, вычисленного машиной 9, через устройство связи с объектом 4 и электропневмопреобразо55 вателем 11 поступает на вход регулятора 12, получающего также сигнал от преобразователя 6, пропорциональный фактическому расходу ведущего жидкога компонента. Регулятор 12 регулирует расход ведущего жидкого компонента посредством регулирующего клапана с исполнительным механизмом 13.

С помощью датчика 14 измеряют уровень жидкой фазы в аппарате 2. Выходной сигнал датчика 14 поступает на вход регулятора 15, регулирующего расход зависимого жидкого компонента посредством регулирующего клапана с исполнительным механизмом 16.

Управление процессом экстракции сахара из свекловичной стружки по предлагаемому способу выполняют следующим образом.

Исходя из нормативных значений коэффициента соотношения расходов диффузионного сока и свекловичной стружн ки Кд, и выхода жома определяют нормативное значение коэффициента соотношения расходов ведущего жидкого компонента и свекловичной стружки

d." для использования в формуле (5).

Принимают значение периода изменения управляющего воздействия ьt составляющее величину, обратно пропорциональную частоте f изменения управляющих воздействий t

По экспериментальным данным принимают значения,Т,К . По формуле (6) рассчитывают значение Кд. Полученное значение вводят в память ЭВМ

9 с помощью устройства 8.

В память ЭВМ 9 с помощью устрой- ства 8 вводят значение заданных поЗд терь сахара П . На первом шаге управления о „<,.,1 принимают раным среднему фактическому значению коэфР фициента соотношения д.в „ за предшествовавший час работы диффузионного

1 аппарата. Дальнейшие операции управления выполняются автоматически по программе, заложенной в ЭВМ.

С помощью известных формул ЭВМ

Производят сглаживание текущих значений расходов свекловичной стружки.

m ., ведущего материального потока

CXP.1

m,„,и содержания сахара в жоме, отнесенного к массе свеклы с целью устранения высокочастотных помех.

По формулам (4) и (5) ЭВМ выполняют расчет т „,и выдают полученное значение через устройство 4, преобразователь 11 на регулятор 12 и регулирующий клапан с исполнительным механизмом 13.

1293221 Ф

ISO ЛФРб

Составитель A.Ñoðoêèí

Техред N.Õoäàíè÷ Корректор В.Бутяга

Редактор А.Долинич

Заказ 349/28 Тираж 331 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород> ул.Проектная, 4

В каждом последующем шаге управP пения значение d., „ „ принимается равным g . и цикл расчета и

В мс.к(i -q ) управления повторяется, Предложенный способ позволяет значительно снизить потери сахара в жоме. Отклонения потерь сахара в жоме не превышают 0,67 от заданного значения потерь по сравнению с 43% при существующих способах управления.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом зкстракции сахара из свекловичной стружки в диффузионном аппарате, включающий измерение расхода свекловичной стружки, потока ведущего жидкого компонента сокостружечной смеси, уровня жидкой фазы сокостружечной смеси в аппарате и содержания сахара в жоме, регулирование расхода свекловичной стружки и соотношения расходов ведущего жидкого компонента и свекловичной стружки, регулирование потока зависимого жидкого компонента по уровню жидкой фазы в аппарате, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью снижения потерь сахара в жоме, регулирование соотношения свекловичной стружки и ведущего жидкого компонента в аппарате осуществляют путем пошагового импульсного регулирования потока ведущего жидкого компонента с частотой изменения воздействия от 0,0008 до

0,0167 с . и амплитудой, пропорциональной значению фактического расхода свекловичной стружки, значению отклонения от заданной величины фактических потерь сахара в жоме, значению динамического коэффициента потерь сахара в жоме и расчетному значению коэффициента соотношения потоков ведущего жидкого компонента и свекловичной стружки в предыдущем шаге регулирования.