Способ автоматического управления выпарной установкой при производстве сахара
Изобретение относится к автоматическому управлению выпарных установок и может быть применено в свеклосахарном производстве. Целью изобретения является повышение качества сгущаемого раствора и уменьшение потерь продукта. Способ автоматического управления выпарной установкой при производстве сахара предусматривает регулирование производительности первого корпуса путем изменения температуры в греющей камере и надсоковом пространстве, причем заданное значение температуры в греющей камере и надсоковом пространстве первого корпуса определяют вычислительным устройством 7 в зависимости от концентрации, расхода и температуры поступающего раствора, заданной концентрации сиропа и производительности второго и последующих корпусов выпарной установки. Кроме того, вычислительное устройство 7 связано с датчиками 11-14 кислотности и цветности поступающего на выпаривание раствора, производительности первого корпуса, уровня раствора в корпусе, температуры в греющей камере и надсоковом пространстве. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 С 13 G 1/06
J:ë, с
4 °
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4380554/31-13 (22) 04.01,88 (46) 23.03.90. Бюл. Ь"- 11 (71) Киевский технологический институт пищевой промышленности (72) А.H.×àãàðîâ и А.П.Ладанюк (53) 663.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N - 740831, кл. С 13 С I/06, 1980. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКОЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ САХАРА (57) Изобретение относится к автоматическому управлению вьптарных установок и может быть применено в свеклосахарном производстве. Целью изобретения является повышение. качества сгущаемого раствора и уменьшение потерь продукта. Способ автоматического управления выпарной установкой
2 при производстве сахара предусматривает регулирование производительности первого корпуса путем изменения температуры в греющей камере и надсоковом пространстве,.причем ааданное значение температуры в греющей камере и надсоковом пространстве первого корпуса определяют вычислительным устройством 7 в зависимости от концентрации, расхода и температуры поступающего раствора, заданной концентрации сиропа и производительности второго и последующих корпусов выпарной установки. Кроме того, вычислительное устройство 7 связано с датчиками 11 — 14 кислотности и цветнос- с» ти поступающего на выпаривание раствора, производительности первого корпуса, уровня раствора в корпусе, температуры в греющей камере и надсоковом пространстве. 1 ил.
1551747
Изобретение относится к автоматическому управлению выпарных установок и может быть применено в свеклосахарном производстве, Целью изобретения является повышение качества сгущаемого раствора и уменьшение потерь продукта, Способ автоматического управления выпарной установкой при производстве 1р сахара предусматривает регулирование производительности первого корпуса путем изменения температуры в греющей камере и надсоковом пространстве, причем заданное значение температурьt 15 в греющей камере и надсоковом пространстве первого корпуса зависит от результата сравнения полученного значения потерь от термического разложения сахара и нарастания цветности 20 раствора.
На чертеже изображена блок-схема управления, реализующая предлагаемьй способ, Схема содержит контур регулирова- 25 ния температуры в греющей камере, состоящий из регулятора 1, связанного с датчиком 2 температуры и регулирующим устройством 3 подачи греюшего пара, В систему также входит контур З0 стабилизации температуры сокового пара, включающий датчик 4 температуры в надсоковом пространстве, регулятор
5 и регулирующее устройство 6 подпитки паром надсокового пространства, 35
Задание регулятором 1 и 5 расчитывается на основании требуемой производительности выпарной установки, определяемой вычислительным устройством
7 по сигналам датчиков 8-)0 концент- 40 рации, расхода и температуры поступа-ющего раствора, заданной конце Гтрации сиропа и производительности второго и последующих корпусов выпарной установки соответственно, Вычислительное устройство 7 также связано с датчиками 11 — 14 кислотности и цветности поступающего на выпаривание раствора, производительности первого корпуса, уровня раствора в корпусе, температуры в греющей камере и наасоковом пространстве.
Управление выпарной установкой осуществляется следующим образом.
Отклонение температуры в греющей камере от заданного значения, связанное с изменением параметров греющего пара, компенсируется регулятором
1, что повышает точность регулирования производительности корпуса, На основании заданной концентрации сиропа и текущих параметров поступающего на выпаривание раствора вычислительным устройством 7 рассчитывается требуемая производительность первого корпуса, определяющая температурный режим выпаривания, из условия стабилизации производительности последующих корпусов;
Требуемая производительность выпарной установки
W =C (1 в --)
Ьо ув7 0 с где С,Ь вЂ” расход и концентрация поступающего раствора;
b — заданная концентрация сиропа.
Требуемая производительность первого корпуса и т 1 т ВЧ вЂ” 1НаГ т
i=-1
r,1е i=2,п, и
, W — производительность второго и последующих корпусов выпарной установки;
n — количество корпусов, аг=Оз191 10 к
1о С(t„ -г.„) — производительность корпуса, обусловленная недогревом поступающего раствора; температура и теплосмкость поступающего раст вора.
Полезная разность температур где г — теплота парообразования;
К вЂ” коэффициент теплопередачи, F — поверхность теплообмена, Полезная разность температур определяет температуру в греющей камере t,„ è температуру сокового пара сп: "-, = тп сп °
Температурный режим выпаривания, следовательно, и задание регуляторам
1 и 5 корректируется при опасности достижения потерь от термического разложения сахара П, и нарастания цветности раствора Ць. Расчет этих показателей осуществляется на основании математических моделей: потерь сахара от термического разложения
1551747
П, =К <,, а;
Н вЂ” --(1- -(I-C )
60 Уо д, где а — исходное содержание сахарозы; л ь — время пребывания раствора; — длина кипятильной трубы, Н вЂ” уровень раствора;
6) — скорость раствора на входе в корпус;
C — расчетный коэффициент;
К вЂ” константа скорости разложения, 66ь6, Л
16,606 273 ФФ, 6-PHo
К =10
Ч064,6Ч
20, 6Т6 3 0 01T4(2T3it,„4 h) 105 T Р На
+10
273 1,„ 6 где 0 — температурная депрессия, рН вЂ” кислотность раствора, d U 6=Ц6, -U6, — нарастание цветности раствора в корпусе, 10
20
1 где Ц6,Ц6 — цветность раствора на входе и на выходе корпуса, Ць aî а U6 PHo+ 2рНо tcn Югп tcр
I -1 а4 Со п а3 M Со а6 ba
30 где а,... а6 — коэффициенты Модели, полученные при обработке экспериментальных данных;
Ъ вЂ” концентрация раствора на входе первого корпуса;
W — производительность корпуса.
При расчетных значениях потерь от термического разложения сахара больше допустимых П, ) П д,„изменяется задание регулятору 5 температуры в надсоковом пространстве в сторону ее умень- 45 шения до достижения условия IT, + П д „.
При расчетных значениях нарастания цветности больше допустимых b.П6 ) Ц6 бдап уменьшается задание регулятору температуры в греющей первой камере до оп50 ределенной границы, а при ее достижении — снижается задание регулятору
5 температуры в надсоковом пространстве, до выполнения условия ЬЦ66dUs бдвп
Исследование системы автоматичес55 кого управления, реализующей предлагаемый способ, показало, что по сравнению с показателями потерь от термического разложения сахара, установленными для свеклосахарного производства (0,0557 к массе свеклы для всей YBY и 0,0257 на первой ступени), обеспечивается уменьшение потерь на 0,0057.. Это осуществляется эа счет прогнозирования потерь по текущим параметрам поступакщего на выпаривание раствора и температурному режиму ИВУ и своевременной коррекции температурного режима (изменение заданий по температуре греющего и сокового пара).
Необходимость коррекции температурного режима по качественным показателям раствора возникает довольно редко, носит кратковременный характер, имеет место в конце сезона сахароварения (снижение термоустойчивссти соков). Однако такие ситуации влекут значительные потери, связанные с разложением сахара при термической обработке раствора и нарастанием цветности ° Снижение производительности первой ступени выпаривания при изменении температурного режима компенсируется эа счет включения последних корпусов РВУ в режим активной работы.
Превышение цветности сиропа допустимых значений приводит к нарастаHHK HHe HooTH o x (cTBHPBPTHdR цветность товарного сахара 0,8 ед.
Штаммера), что вызывает прямые потери, связанные со снижением оптовой цены сахара.
Формула изобретения
Способ автоматического управления выпарной установкой при производстве сахара, предусматривающий регулирование производительности первого корпуса путем изменения температуры в греющей камере и надсоковом пространстве, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сгущаемого раствора и уменьшения потерь продукта определяют потери П О от термического разложения сахара по формуле
П, =К <.„, а, где а — исходное содержание сахарозы; л с,.к — время пребывания раствора;
К вЂ” константа скорости разложения и нарастания цветности раствора;
1551747 Ц -IIs -Ilg — I
Цв, =ao+a Цв, рНo+ag NHo ton +a) ton ten+
-< -I
+a4Go trn +a3W Go+a@ в °
Составитель Г,Богачева
Редактор Н.Рогулич Техред М,Дидык Корректор Н.Король
Тираж 303
Подписное
Заказ 309
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101 где ао ...аа — коэффициенты модели, полученные при обработке экспериментальных 10 данных;
Ьо, Со, рН вЂ” концентрация, расход и кислотность поступакщего раствора; температура в греющей камере и надсоковом пространстве корпуса;
W — производительность корпуса;
Цв, Ц, — цветность раствора на о входе и выходе корпуса, сравнивают полученные значения с допустимыми значениями и при П П р*,„ и <Цв > 6 1 6Аоп орректируют заданные значения температуры в греющей камере и надсоковом пространстве первого корпуса.
