Способ автоматического управления выпарной установкой при производстве сахара

(51) 5 С 1/О ОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТО М ДЕТЕЛЬСТ(21) 4380554 (22) 04.01,8 (46) 23,03. при производстве предусматри- водительносизменения ере и надает регулирование про нсти -ут п(5 (5 тельство ССС 1/06, 1980, ГО УПРАВ ПРИ ПРО к автома ых устасвекизобства кач ен п матическоановкой в 90, Бюл,11 Киевский технологический ищевой промышленности А.Н.Чагаров и А.П.ЗТаданю 663.1(088.8)Авторское свиде831, кл, С 13 С(54) СПОСОБ АВТОИАТИЧЕСКО ЛЕНИЯ ВЪПАРНОЙ УСТАНОВКОЙ ВОДСТВЕ САХАРА(57) Изобретение относитс тическому управлению выла новок и может быть примен лосахарном производстве. ретения является повышени сгущаемого раствора и уме терь продукта. Способ авт го управления выпарной ус и первого корпуса путемемпературы в греющей кам оковом пространстве,.причем ааданное начение температуры в греющей камее и надсоковом пространстве первого орпуса определяют вычислительным стройством 7 в зависимости от конентрации, расхода и температуры потупающего раствора, заданной конентрации сиропа и проиэводительноси второго и последующих корпусов ыпарной установки. Кроме того, выислительное устройство 7 связано с атчиками 11-14 кислотности и цветнос- с и поступающего на выпаривание растора, производительности первого коруса, уровня раствора в корпусе, темературы в греющей камере и надсокоом пространстве. 1 ил.Изобретение относится к антоматическому управлению выпарных установок и может быть применено в свеклосахарном производстве,Целью изобретения является повышение качества сгущаемого раствораи уменьшение потерь продукта,Способ автоматического управлениявыпарной установкой при производствесахара предусматривает регулированиепроизводительности первого корпусапутем изменения температуры в греющей камере и надсоковом пространстве,причем заданное значение температуры 15в греющей камере и надсоковом пространстве первого корпуса занисит отрезультата сравнения полученного значения потерь от термического разложения сахара и нарастания цветности 20раствора,На чертеже изображена блок-схемауправления, реализующая предлагаемьй способ,Схема содержит контур регулиронания температуры в греющей камере,состоящий из регулятора 1, связанного с датчиком 2 температуры и регулирующим устройством 3 подачи греюшегопара, В систему также входит контур З 0стабилизации температуры сокового пара, включающий датчик 4 температурыв надсоковом пространстве, регулятор5 и регулирующее устройство б подпитки паром надсокового пространства, 35Задание регулятором 1 и 5 расчитывается на основании требуемой производительности выпарной установки, определяемой вычислительным устройством7 по сигналам датчиков 8-10 концентрации, расхода и температуры поступающего раствора, заданной концегтрации сиропа и производительности второго и последующих корпусов выпарной установки соответственно, Вычислительное устройство 7 т.зкже связанос датчиками 11-14 кислотности и цветности поступающего на выпариваниераствора, производительности первогокорпуса, уровня раствора н корпусе,температуры в греющей камере и надсоконом пространстве.Управление выпарной установкой осуществляется следующим образом.Отклонение температуры в греющейкамере от заданного значения, связанное с изменением параметров греющего пара, компенсируется регулятором1, что повьшает точность регулиронания производительности корпуса, На оснонании 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, Ы, - производительность второгои последующих корпусов выпарной установки;и - количество корпусов,ч юг=0)191 10 к1 С С(т. -) - производительностькорпуса, обусловленная недогревом поступающего раствора;температура и теплосмкостьпоступающего раствора,Полезная разность температургде г - теплота парообразования;К - коэффициент теплопередачи,Г - поверхность теплообмена.Полезная разность температур определяет температуру в греющей камере Ст и температуру сокового пара сп" =тп спТемпературный режим выпаривания, следовательно, и задание регуляторам 1 и 5 корректируется при опасности достижения потерь от термического разложения сахара П,ри нарастания цнетности раствора Цв, Расчет этих показателей осуществляется на основании математических моделей;потерь сахара от термического разложенияП, =К са;1 Е Н - (1- -(1-Сл) 4 с 60 Уо 1. где а - исходное содержание сахарозы;л6, - время пребывания раствора;- длина кипятильной трубы;Н - уровень раствора;Ю - скорость раствора на входев корпус;С - расчетный коэффициент;К - константа скорости разложения,66 ь 6 76,606 275 сь -Рнос .пф 6Ч 064,6 Ч20,6 Т 6 + 0,0 И(213 сВс+61 0,51 рНа+1 ОсИгде а - температурная депрессия,рН - кислотность раствора,Ц 6 Цв Цв - нарастание цветностираствора в корпусе,10 15 20 где Ц 6,Ц 6, - цветность раствора навходе и на выходе корпуса,Цв аО+а Ц 6 РНО+а 2 РНО СП ЮГП сСП-а 4 СосГП а 5 11 СО а 6 Ъ 30 где ао а 6 - коэффициенты Модели,получейнье при обработке экспериментальныхданных;Ъ - концентрация растворана входе первого корпуса; 11 - производительность корпуса.40При расчетных значениях потерь от термического разложения сахара больше допустимых П, ) Прд,изменяется задание регулятору 5 температуры в надсоковом пространстве в сторону ее умень шения до достижения условия П, с Пр д , При расчетных значениях нарастания цветности больше допустимых АЦ 6 ) Ц 66 дап уменьшается задание регулятору температуры в греющей первой камере до оп 50 ределенной границы, а при ее достижении - снижается задание регулятору 5 температуры в надсоковом пространстве, до выполнения условия Ь Ц 66 ЬЦ 66 ДОПИсследование системы автоматичес 55 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 КВУ и 0,0257 на первой ступени), обеспечивается уменьшение потерь на 0,0053. 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 цветностиСнижение 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 нарастанию цветности сахара (стандартная цветность товарного сахара 0,8 ед. Штаммера), что вызывает прямые потери, связанные со снижением оптовой цены сахара.Формула изобретенияСпособ автоматического управления выпарной установкой при производстве сахара, предусматривающий регулирование производительности первого корпуса путем изменения температуры в греющей камере и надсоковом пространстве, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сгущаемого раствора и уменьшения потерь продукта определяют потери П,р от термического разложения сахара по формулеП, =Кр, а,где а - исходное содержание сахарозы;лГс - время пребывания раствора;К - константа скорости разложения и нарастания цветностираствора;Тираж 303 Подписное Заказ 309 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101 где а ,аа коэффициенты моделиполученные при обработке экспериментальных 10данных;Ьо Со РНв - концентрация, расход икислотность поступающего раствора; со температура в греющеикамере и надсоковомпространстве корпуса;М - производительность корпуса;Цве, - цветность раствора наофвходе и выходе корпуса,сравнивают полученные значения с допустимыми значениями и при Пт Прдопи ЬЦВЬ 1 вкорректируют заданныезначения температуры в греющей камере и надсоковом пространстве первогокорпуса,