Способ автоматического управления процессом разваривания крахмалсодержащего сырья

(51) 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 663.1(088,8) рукторй инромышогоа" но кон вательски пищевой и водственн автоматики В,И,Пе ИЧЕСКОГО УПРАВЛЕРИВАНИЯ КРАХМАЛ(54) СПОСОБ АВТОМА НИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗВ СОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ (57) Изобретение о тическому управлен процессом гидротер осится к двтома технологическимческой обработки Изобретеческому упрпроцессом г(разва рива нсырья при и ся к а втоматинологическимской обработк е относи влению те дротермич я) крахма оизводст в содержащего спирта или к- экономия теплопотерь сырья в ия крахмалсодерна блок-схематоматическоразвариванияЯ ао разваривасырья состоит ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 1449574, кл. С 12 С 7/04, 1986. Цель изобретения затрат и уменьшение процессе развариван жащего сырья.На чертеже представл иллюстрирующая способ а го управления процессом крахмалсодержащего сырУстановка непрерывно ния крахмалсодержащего(разваривания) крахмалсодержащегосырья при производстве спирта или кормов. Цел ью изобретения я вляется экономия теплозатрат и уменьшение потерь сырья в процессе развариваниякрахмалсодержащего сырья. Для этогоопределяют требуемый расход пара вконтактную головку острого пара, используя сигнал, полученный в результате суммирования сигналов, характеризующих расходы муки и воды, причемэтот сигнал предварительно преобразовывают путем фильтрования, интегрирования и усреднения за выбранное время и задержки на время, равное време"ни перемещения частиц массы от точкиизмерения расходов муки и воды доконтактной головки острого пара. Способ позволяет уменьшить потери сырьяна 1-2 и расход тепла на 3-5 Ф. 1 ил. из агрегата 1 измельчения и сепарирования зерна, смесителя 2, контактной головки 3 вторичного пара (КГВП), про межутоцного сборника 4, насоса 5 замеса, насоса 6 подваренной массы, контактной головки 7 острого пара (КГОП), трубчатого разварника 8, выдерживателя 9 и паросепаратора 10,Автоматическая система управления, реализующая данный способ управления процессом разваривания в установке, состоит из блока 11 суммирования сиг" налов расхода муки и воды, блока 12 фильтра, блока 13 интегрирования, блока 14 усреднения за заданное время, блока 15 задержки сигнала, вычис 1528788лительного блока 16, регулятора 17 расхода пара в КГОП, регулятора 18 температуры замеса после КГВП, датчика19 расхода муки, датчика 20 расхода воды, 5 датчика 21 температуры замеса после КГВП,датчика 22 температуры массы до КГОП,датчика 23 температуры массы после КГОП, датчика 24 расхода пара, испол" нительных устройств 25 и 26.10Датчики 19 и 20 расхода воды и муки соединены с сумматором 11, выход которого подан на вход цепочки блоков 12-15, Выход блока 15 задержки соединен с одним из входом вычислительного блока 16. Лругие входы вычислительного блока 16 соединены свыходами датчиков 22 и 23 температуры до и после КГОП 7 и датчика 24 расхода пара КГОП 7. Кроме того, в вычисли"20тельный блок 16 подана информация оЪ 1заданном значении 6 температуры наКвыходе из КГОП 7 и об энтальпии (теплосодержании) 1 острого пара. Выходвычислительного блока 16 соединен с 25камерой задания регулятора 17 расхода острого пара в КГОП 7, на входкоторого подан сигнал от датчика 24расхода пара, а выход соединен с исполнительным устройством 25. Регулятор 18 температуры массы после КГВП 3соединен с датчиком 21 температурыи исполнительным устройством 26, озволяющим отводить избыгок вторичного пара.Способ осуществляется следующим сб 5 разом.Регулятор 18 в определенной степени стабилизирует температуру массыпосле КГВП 3, однако в тех случаях,когда из выдерживателя 9 и паросепаратора 10 выделяется недостаточновторичного паратемпературу массыпосле КГВП 3 стабилизировать не удается. Поэтому задачу стабилизациитемпературы разваривания должен решить регулятор 17, управляющий расходом острого пара в КГОП 7, Заданиерегулятору 17 расхода пара формируется вычислительным блоком 16 на основе расчета материального и теплового50баланса:материального балансаГч Гйтеплового балансаГН С +Ч 1=Г В С, (2) где ГГк - расходы массы на входе ина выходе КГОП 7 соответственно; Ч - расход острого парвКГОП 7;8,9 к - температура массы до и после КГОП 7 соответственно;1 - энтальпия (теплосодержание) острого пара;С,С - удельная теплоемкость массы до и после КГОП 7 соответственно.Приняв для упрощения, что есь парЧ в КГОП 7 конденсируется, а С=С=С,можно считать, чтоГ 9 С: ГО С+Чг, (3)где г - скрытая теплота парообразования (конденсации) пара, пода вл емогов КГОП 7Из соотношений (2) и (3) следует,что вычисленный вычислительным блоком 16 сигнал задания на расход парв КГОП 7 равенМ Г, С(Е," -Е,(4)гвИз формулы (4) следует, что необходимо располагать информацией о расходе Гмассы в КГОП 7. В случаях,когда расход Г нельзя измерить непосредственно, его выцисляют следующимобразом.Сигнал Х от да цика 19 расходаи."ки и сигнал С от датчика 20 расхода воды суммируются в сумматоре 11,Суммарный сигнал, отражающий текущийрасход замеса, фильтруется от высокочастотных составляющих в фильтре 12.выхода фильтра 12 сигналГ, =Ф(2+С) (5)последовательно поступает в цепочкублоков 13 - 15, в которых соответственно интегрируется и усредняется завыбранный интервал времени Ь с и задер -живается на время с, равное времениперемещения частиц массы от точки измерения расходов муки и воды до КГОП 7,т.е. на входе вычислительногоблока 16в каждый момент времениимеется сигнал Гц, сформированный следующим образом:Г=( - Г,(с 4) 1(-с) (6)н д огде- текущее время,16 (с-Ьс,с),Сигнал Г, поданный в вычислительный блок 16, используется как приближенная оценка расхода Г при вычисле 11Иниях задания Ч по формуле (4),Сигнал задания Ч подается в реЮгулятор 17 расхода пара, в которомсравнивается с текущим расходом параЧ, в результате чего вырабатывается152878управляющий сигнал, изменяющий положение исполнительного устройства 25,Пусть количество образующего в паросепараторе 10 вторичного пара умень 5шилось настолько что температурамассы на выходе из КГВП 3 уменьшилась несмотря на то, что регулятор18 температуры с помощью исполнительного устройства 26 полностью закрылсброс вторичного пара. Тогда температура Йперед КГОП 7 уменьшится,т.е. произойдет недогрев массы, который приведет к потерям сырья. Недогрев массы в КГВП 3 компенсируетсяподачей дополнительного пара в КГОП 7,Уменьшение 6приводит в соответст"вии с формулойк увеличению сигнала 7 задания на расход пара вКГОП 7, При этом в вычислительном 20блоке 16 в качестве оценки величинырасхода Г массы в КГОП 7 используется сигнал Г, полученный (на основе измеренных значений расхода Е муки и расхода Г воды) с помощью цепочки блоков 11-15, осуществляющих пре образование сигналов в соответствиис формулами (5) и (6). Увеличенный(сигналзадания на расход парав КГОП 7 поступает в контур регулято- ЗОра 17 расхода пара, разность междузначениями Ч и измеренным датчиком24 расхода текущим значением расхода Ч пара увеличивается, благодарячему регулятор 17 расхода вырабаты 35вает управляющую команду на открытиеисполнительного устройства 25; испол"нитепьное устройство откроется и расход пара Л е КГОП 7 увеличится. Аналогично, но с обратными знаками, отрабатывается возмущение в случае увеличения температуры 0 при этом расход7 пара в КГОП 7 уменьшается, чем пред.отвращаются излишние расходы пара,а также потери сырья от перевара. 45Аналогично работает система и привозмущениях по расходу замеса илимассы,Этим обеспечивается существенноеуменьшение расхода пара и потерь сы"рья (от недовара или перевара) при 86осуществлении раэваривания крахмало содержащего сырья,Данный способ значительно расширяет возможности экономного управления расходом пара в КГОП на основа" нии решения уравнений материального и теплового балансов. Благодаря этому уменьшается расход тепла на 3-5 Ф и потери сырья на 1-2 ь а также улучшается качество разваривания.формула изобретенияСпособ а втоматичес кого упра вления процессом раз ва ри ва ни я крахмалсодержа щего сырья в уста новке, включающей агрегат измельчения и сепарирования, смеситель две контактные головки, трубчатый разварник, выдерживатель паросепаратор и насосы, предусматривающий измерение расходов муки и во" ды с последующим их суммированием и преобразованием путем ф льтрования, усреднения и интегрирова я эа вы" бранный интервал времен и задержки на время, равное време перемещения частиц массы от точки мерения расходов муки и воды до .онтактной головки острого пара, с т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью экономии теплозатрат и уменьшения потерь сырья в процессе разваривания, измеряют температуру массы до и после контактной головки острого пара, и расход подаваемого острого пара, формируют сигнал заданного значения расхода острого пара в зависимости от преобразованного сигнала расхода муки и воды с учетом значений температуры массы до и после контактной головки острого пара, расхода подаваемого острого пара, заданного значения температуры массы после контактной го-, ловки острого пара и энтальпии, и регулируют подачу острого пара в зависимости от сигнала, полученного в результате сравнения измеренного эначе" ния расхода подаваемого острого пара с заданным значением расхода острого пара.1528780 оставитель А.Трошинехред Л. Сердюкова ректор Н.Корол едактор М.Недолуже Подписно Тира комитетаМосква, К иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,каз 7616/23ИИПИ Государственн1130 изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб., д. 45