Способ автоматического управления процессом непрерывного кристаллообразования

(1) 432196 Союз Советских Социвлистицеских Реслублик(51) М. Кл. С 13 1/02 Гасударственный комитет Совета Министров СССР па делам изооретении и открытий(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕПРЕРЫВНОГО КРИСТАЛЛООБРАЗОВАНИЯИзобретение относится к области производства сахара.Известен способ автоматического управления процессом непрерывного кристаллообразования, предусматривающий регулирование подачи сиропа и количества образовавшихся кристаллов.С целью получения необходимого количества генерируемых из пересыщенного сахарного раствора центров кристаллизации по предлагаемому способу количество образовавшихся кристаллов регулируют путем изменения напряженности магнитного поля в зависимости от рассогласования количества заданного и образовавшихся кристаллов, при этом последнее определяют по соотношению фактической поверхности зародышей к поверхности одного центра кристаллизации.Кроме того, пересыщение раствора перед поступлением в зону действия магнитного поля и после него регулируют по температуре раствора путем воздействия на изменение количества воздуха, продуваемого через раствор.На чертеже показана схема автоматического управления процессом непрерывного кристаллообразования.Эта схема включает в себя кристаллогенератор 1, механическую мешалку 2, привод 3, датчик 4 температуры, регулятор 5 расхода воздуха на охлаждение, регулирующий орган 6 расхода воздуха на охлаждение, датчик 7 уровня сиропа, регулятор 8 уровня сиропа (оттеков), регулирующий орган 9, калибро ванный переходный канал 10, магнитопровод11, электромагниты 12, устройство 13 определения среднеинтегральной площади проекции центров кристаллизации, блок 14 измерения центров кристаллизации, датчик 15 пересыще ния по температуре кристаллосодержащеймассы, регулятор 16 расхода воздуха и регулирующий орган 17 расхода воздуха. Способ осуществляется следующим обра зом.Густой сироп или оттек заданной концентрации и температуры подают в кристаллогенератор, оборудованный механической мешалкой с приводом и системой для продувки че рез слой сахарного раствора сухого очищенного воздуха, и интенсивно охлаждают. За счет снижения температуры сиропа или оттека в зоне а создают пересыщенный сахарный раствор, в котором возможно образование 25 центров кристаллизации, и воздействуют нанего магнитным полем. Подачей необходимого количества воздуха для охлаждения раствора в зоне а управляют с помощью регулятора 5 и регулирующего органа 6 в зависимости от 30 температуры раствора, измеряемой датчиком4 перед зоной б и характеризующей пересыщение раствора данной чистоты.Подачей густого сиропа или оттека в кристаллогенератор управляют с помощью регулятора 8 и регулирующего органа 9 по отклонению уровня раствора в кристаллогенераторе, измеряемого датчиком 7, от заданного значения, Действие магнитного поля на сахарный раствор осуществляют в калиброванном переходном канале 10, образованном магнитопроводом и корпусом кристаллогенератора, Магнитное поле в переходном канале создают с помощью электромагнитов 12 и магнитопровода 11.Количество центров кристаллизации определяют из условий пропорциональности проекции поверхностей У кристаллов в поле зрения датчика электронного или лазерного сканирующего устройства действительной поверхности центров кристаллизации, принимая их форму близкой к сферической и задавая проекцию их диаметра,Вычисление количества зародышей заданного размера выполняют по формулеф 272где Уф - число центров кристаллизации в объеме измерительного устройства;Ку - коэффициент, учитывающий пропорциональность фактической поверхности кристаллов их проекции;К 2 - коэффициент, учитывающий форму кристалла и размеры его проекции;Р, - поверхность проекции Уф-кристаллов; д, - проекция диаметра центра кристаллизации.При этом в формулеесть фактическая поверхность зародышейИ=К д, - заданный (фактический) диаметр центра кристаллизации;Р=Ка И 2 - поверхность одного центра кристаллизации.Определенное таким образом количество центров кристаллизации регулируют путем изменения напряженности магнитного поля, действующего на сахарный сироп заданного пересыщения при и=1,08 - 1,20, переходящий из зоны создания пересыщения в зону закрепления центров кристаллизации по калиброванному переходному каналу, в зависимости от рассогласования количества заданного и образовавшихся кристаллов, определяемых с помощью устройства 13 и блока 14 измерения.5 Для доведения центров кристаллизации донеобходимых размеров их рост регулируют изменением темпа охлаждения раствора путем снижения пересыщения за счет истощения межкристального раствора в режиме мета стабильности.С учетом чувствительности измерительнойсистемы ориентировочно принимают диаметр центра кристаллизации равным в пределах 0,010 - 0,015 мм, При этом на выходе из зоны 15 закрепления центров кристаллизации их размер равен в пределах 0,05 - 0,10 мм.Образовавшиеся за счет действия магнитного поля центры кристаллизации закрепляют путем дальнейшего охлаждения сахарного 20 раствора в зоне в, поддерживая заданное пересыщение по температуре, измеренной датчиком 15 температуры кристаллосодержащей массы с помощью регулятора 16 и регулируемого органа 17, воздействующего на расход 25 воздуха.Полученную кристаллосодержащую массунаправляют в кристаллизатор. Предмет изобретения 301. Способ автоматического управления процессом непрерывного кристаллообразования, предусматривающий регулирование подачи сиропа и количества образовавшихся кристал лов, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью получения необходимого количества генерируемых из пересыщенного сахарного раствора центров кристаллизации, количество образовавшихся кристаллов регулируют путем изме нения напряженности магнитного поля в зависимости от рассогласования количества заданного и образовавшихся кристаллов, при этом последнее определяют по соотношению фактической поверхности зародышей к поверхности 45 одного центра кристаллизации.2, Способ по п. 1, отличающийся тем,что пересыщение раствора перед поступле нием в зону действия магнитного поля и после него регулируют по температуре раствора 50 путем воздействия на изменение количествавоздуха, продуваемого через раствор,432196 каз 2956/12 Изд.1768 Тираж 456 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Минпст по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 475