Система автоматического управления процессом варки утфеля в вакуум-аппарате

 

Использование: в сахарной промышленности , в частности при автоматической варке утфеля в вакуум-аппаратах периодического действия. Сущность: система автоматического управления процессом варки утфеля в вакуум-аппарате содержит блок программного управления, датчики уровня и пересыщения, задатчики, регулятор уровня , позиционный регулятор пересыщения с регулируемой зоной нечувствительности, которая регулируется задатчиком зоны нечувствительности , клапан подкачки, заслонку для создания вакуума в аппарате и вторичные приборы уровня и пересыщения. 3 ил. rf Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5. С 13 F 1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

V (1

М

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4812689/13 (22) 09.04.90 (46) 07.06.92. Бюл. N 21 (71) Производственное объединение "Укрса.хэнергоремонт" (72) В. И. Заможный и Н; С, Маципура (53) 664.1(088.8) (56) Система автоматизации вакуум-аппарата периодического действия фирмы ДДС,—

Сахарная промышленность, 1978, йг 2, с.

41-45.

Система автоматизации вакуум-аппарата периодического действия, тип. Ш57ПВА. Паспорт по эксплуатации, 1985.

Изобретение относится к сахарной промышленности и предназначено для автоматизации вакуум-аппаратов периодического действия.

Известна система автоматизации вакуум-аппарата периодического действия, обеспечивающая стабилизацию уровня увариваемого сиропа до пробы и в дальнейшем поддержание пересыщения утфеля в зависимости от его уровня по заданной программе. Абсолютное давление в аппарате может быть стабилизировано или может изменяться на заданную величину в течение эаданного времени в период первой подкачки сиропа после заводки кристаллов.

Недостатком такой системы является не очень высокое качество кристаллов, относительно большие энергозатраты, жесткие требования к качеству увариваемого сиропа, продолжительное время варки.. Ы 1738862 А1 (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВАРКИ УТФЕЛЯ

В ВАКУУМ-АППАРАТЕ (57) Использование: в сахарной промышленности, в частности при автоматической варке утфеля в вакуум-аппаратах периодического действия. Сущность: система автоматического управления процессом варки утфеля в вакуум-аппарате содержит блок программного управления, датчики уровня и пересыщения, задатчики, регулятор уровня, позиционный регулятор пересыщения с регулируемой зоной нечувствительности, которая регулируется задатчиком:зоны нечувствительности, клапан подкачки, заслонку для создания вакуума в аппарате и

: вторичные приборы уровня и пересыщения.

3 ил.

Наиболее близкой по технической сущ. ности к предлагаемой является система автоматизации: вакуум-аппарата периодического действия типа Ш57-ПВА.

Система стабилизирует уровень увариваемого сиропа до заводки кристаллов и в дальнейшем поддерживает коэффициент пересыщения утфеля по заданной программе в зависимости.от его уровня. В период первой подкачки система обеспечивает снижение абсолютного давления в аппарате на заданную величину;

Недостатком известной системы явля- . ется низкая прочность получаемого кристалла, частая необходимость ручной коррекции, продолжительное время варки.

Цель изобретения — повышение качества кристалла, облегчение эксплуатации, сокращение времени варки;

1738862

Поставленная цель достигается тем, что система автоматического управления процессом варки утфеля в вакуум-аппарате, содержащая заслонку для создания вакуума в аппарате, клапан подкачки, вторичные приборы уровня и пересыщения, регулятор и задатчик уровня, регулятор пересыщения, задатчик коррекции варки, задатчик затравки, датчик пересыщения, подключенный.к вторичному прибору пересыщения и регулятору пересыщения, датчик уровня, соединенный с вторичным прибором уровня и регулятором уровня, второй вход которого подсоединен к задатчику уровня, и блок программного управления, входы последнего подключены соответственно к задатчику коррекции варки, задатчику затравки, выходу регулятора уровня, выходу регулятора пересыщения и к задатчикам уровня и пересыщения, а выходы — соответственно к заслонке для создания вакуума в аппарате, к клапану подкачки, вторым входам вторичного прибора пересыщения и регулятора, пересыщения, снабжена задатчиком зоны нечувствительности, а регулятор пересыщения выполнен позиционным с регулируемой зоной нечувствительности, при этом первый вход задатчика эоны нечувствительности связан с задатчиком уровня, второй — с датчиком уровня, а выход подключен к третьему входу регулятора пересыщения.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы автоматического управления процессом варки утфеля в вакуум-аппарате; на фиг.

2 — график изменения коэффициента пересыщения в процессе варки в автоматическом режиме; на фиг. 3- блок программного управления (БПУ), Система автоматического управления содержит вакуум-аппарат 1, БПУ 2, задатчики 3, 4, 7 и 8, регулятор 5 уровня, регулятор б пересыщения {R), вторичные приборы 9 и

10, датчик 11 пересыщения (R), датчик 12 уровня (Н), клапан 14 подкачки, заслонку 13 для создания вакуума в аппарате.

БПУ2 выполнен из оргстекла (фиг. 3); на котором установлены маломощный задатчик 22, трехмембранные элементы 19 и 21 сравнения, мембранные сигнализаторы .18 и 20, злектропневмоклапаны (ЭПК) 15-17, - 25, 27 и 28, пневматический усилитель мощности, переменный и постоянный дроссели

24 и 23, шаговый искатель 29. При работе

БПУ шаговый искатель замыкает цепи ЭПК; которые изменяют пневмокоммутацию элементов.

Система работает следующим образом.

На первом этапе при сгущении сиропа до заводки кристаллов БПУ коммутирует клапан 14 подкачки посредством ЭПК 17 с регулятором 5 уровня, Заданное значение уровня до заводки кристаллов задается задатчиком 7. Текущее значение уровня измеряется датчиком 12 уровня. Регулятор 5

5 поддерживает заданное значение уровня.

Датчик 11 измеряет пересыщение (R) утфеля в аппарате. На трехмембранном элементе 19 происходит сравнение текущего значения пересыщения от датчика 11 и эа10 данного задатчиком 4 (R затравки). Когда текущее значение R достигает значения R затравки, трехмембранный элемент 19 выдает команду на срабатывание мембранно15 му сигнализатору 18, который включает световой и звуковой сигналы.

После ввода затравки БПУ посредством

ЭПК 27 отключает элементы 19 и 18 сигнализации затравки. Одновременно суммар20 ный сигнал от датчика 12 уровня и от задатчика 4 коррекции варки через дроссе= ли 23 и 24 и усилитель 26 посредством ЭПК

25 подается на регулятор 6 пересыщения в качестве задания. Выход регулятора 6 через

25 ЭПК 16 и 17 подключается к клапану 14 подкачки сиропа, а также через ЭПК 28 — к заслонке 13 на вакуумной коммуникации, На данном этапе система работает следующим образом, После сгущения сиропа

30 до заданного значения регулятор 6 открывает клапан 14 подачи сиропа и закрывает заслонку 13 на вакуумной коммуникации.

При этом произойдет разжижение утфельной массы эа счет подачи сиропа, разжиже35 ние за счет увеличения температуры утфеля ввиду увеличения абсолютного давления в аппарате, уплотнение кристалла давлением (динамическое сжатИе), снижение скорости испарения за счет уменьшения теплопере40 пада между греющей камерой и утфелем.

Увеличение абсолютного давления приводит к увеличению температуры утфеля, в результате чего снижается пересыщение, т. е. получается эффект раскачки, только не

45 жидкостью, а температурой — температурная раскачка. После снижения пересыщения до заданного нижнего значения регулятор 6 закрывает клапан 14 и открывает заслонку 13. При этом снижается абсо50 лютное давление. Утфель для данного давления оказывается перегретым. Начинается его бурное вскипание и интенсивное перемешивание, Идет сгущение.

Срабатывание регулятора 6 происходит

55 в некотором интервале, определяемом сигналом с задатчика 8 эоны. В начале интервал большой, а с ростом уровня уменьшается (достигается тем, что в качестве задатчика зоны применен регулятор„настроенный на обратное регулирование).

Уменьшение зоны диктуется тем, что с уве1738862

Фиг. 1 личением уровня увеличивается время раскачек и сгущений, в результате чего может появиться пудра. При сильных сгущениях 5 увеличивается плотность утфельной массы, происходит сжатие кристаллов, а также растет скорость кристаллизации, После очередного сгущения снова следует температурная и жидкостная раскачки. 10

Когда уровень массы составит 50 — 60";ь (задается эадатчиком 22), в БПУ произойдет отключение заслонки 13 (мембранный сигнализатор 20 включает шаговый искатель, который, обесточив ЭПК 28, отключает за- 15 слонку 13 от регулятора 6). Необходимость в ней отпадает, так как к тому времени кристаллы имеют достаточные размеры и прочность, а.работа заслонки на вакуумной коммуникации может привести к перебросу 20 утфельной массы в конденсатор.

Срабатывание регулятора 6 происходит в следующем диапазоне: при верхнем срабатывании Рвых=Рэад+1/2 Рзоны при нижнем срабатывании Рвых=Рзад 1/2 Рзоны. 25

Коррекция варки осуществляется задатчиком 3.

Динамические сжатия увеличивают плотность кристаллов, что снижает потери с 30 них.при очередной раскачке, а также при фуговке и дальнейшей переработке. Разделка кристаллов на низком уровне, интенсификация скорости кристаллизации и уменьшение потерь с кристаллов сократят 35 время варки.

Таким образом, применение предлагаемой системы позволяет по сравнению с из-. вестной,повысить качество кристалла, облегчить эксплуатацию, сократить время варки.

Формула изобретения

Система автоматического управления процессом варки утфеля в вакуум-аппарате, содержащая заслонку для создания вакуума в аппарате. клапан подкачки, вторичные приборы уровня и пересыщения, регулятор и задатчик уровня, регулятор пересыщения, задатчик коррекции варки, задатчик затравки, датчик пересыщения, подключенный к вторичному прибору пересыщения и регулятору пересыщения, датчик уровня, соединенный с вторичным прибором уровня и регулятором уровня, второй вход которого подсоединен к эадатчику уровня, и блок п рограммного управления, входы последнего подключены соответственно к задатчику коррекции варки, эадатчику затравки, выходу регулятора уровня, выходу регулятора пересыщения и к датчикам уровня и пересыщения. а выходы — соответственно к заслонке для создания вакуума в аппарате, к клапану подкачки, второму входам вторичного прибора пересыщения и регулятора пересыщения, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества кристалла, облегчения эксплуатации и сокращения времени варки, она снабжена задатчиком эоны нечувствительности, а регулятор пересыщения выполнен позиционным с регулируемой зоной нечувствительности, при этом первый вход задатчика зоны нечувствительности связан с задатчиком уровня, второй — с датчиком уровня, а выход подключен к третьему входу регулятора пересыщения.

1738862, ь1 у

g щ ул От/ ег лято а

Рля люр

Составитель B. Заможный

Редактор В, Петраш Техред М.Моргентал Корректор 0. Кравцова . Заказ 1978 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

, Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101