Способ автоматического управления многокорпусной выпарной установкой с развитым пароотбором

(51)5 С 13 0 1/06 ГО СУДА Р СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ венно.В.ГорПРАВ АРНО ОТБО ой проодству ние выга ется ентраОО 4(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УЛЕНИЯ МНОГОКОРПУСНОЙ ВЫПУСТАНОВКОЙ С РАЗВИТЫМ ПАРОРОМ(57) Изобретение относится к пищевмышленности, в частности к произвсахара, Цель изобретения - увеличехода сахара. Указанная цель доститем, что задают распределение конц Изобретение относится к пищевои промышленности, в частности к производству сахара.Цель изобретения - увеличение выхода сахара.На чертеже представлено устройство для реализации предлагаемого способа.Устройство содержит корпуса 1 и 2, концентратор 3, датчик 4 температуры в первом корпусе, датчик 5 температуры и расходомер б поступающего сока, датчик (плотномер) 7, измеряющий концентрацию поступающего сока, датчики (плотномеры) 8 - 10, установленные соответственно после корпусов 1 и 2 и концентратора 3 и измеряпв.О.п, 1687 б 20 А 2 ций сока после корпусов установки и температуру в первом корпусе, регулируют подачу ретурного пара в первый корпус по величине сигнала рассогласования между измеренным и заданным в ней значениями температур с учетом степени теплопередачи стенок греющей камеры первого корпуса, определяемой по расходу и концентрации сока, расходу и температуре ретурного пара, поступающих в первый корпус, расходу и концентрации сока после первого корпуса, при этом регулируют подачу вторичного пара на присадку во второй корпус по величине давления вторичного пара с коррекцией по значению концентрации сока, контролируемого на выходе из второго корпуса установки, причем заданное значение давления вторичного пара в первом корпусе установки определяют по заданной температуре в первом корпусе установки, 1 ил. ющие концентрацию сгущаемого сока, Устройство содержит также датчик 11 температуры ретурного пара, датчик 12 давления вторичного пара в корпусе 1, датчик 13 давления вторичного пара в корпусе 2, вычислительное устройство 14, соединенное с датчиками 5, 7 - 11, расходомером 6 и регулятором 15 температуры корпуса 1, клапан 16 на линии подачи ретурного пара, блок 17 умножения, связанный через регулятор 18 давления с клапаном 19 на линии подачи присадки ретурного пара в корпус 1, регулятор 20 концентрации, соединенный с регулятором 21 давления, клапан 22 на линии подачи присадки вторичного пара в корпус2, датчик 23 расхода сока после первого корпуса и датчик 24 расхода ретурного пара, соединенные с вычислительным устройством 14,Согласно предлагаемому способу реализуется метод, учитывающий степень теп. лопередачи греющей камеры в первом корпусе, который дает возможность оценить косвенно тепловые потери и регулировать необходимую оптимальную тепловую производительность путем регулирования температуры в первом корпусе дополнительно с учетом степени теплопередачи греющей камеры первого корпуса.Так, зависимость расчетного заданного значения температуры в первом корпусеТ"д = Тк Лтк, (1) а так какТк.=- Тп+ 61( СвТв (1г 1К 2 В)-Т С ),С Всир(2)Л Тк =- ) п 1(СВзад СВ 1), (3)1 = 1где Тк - температура кипения сока в первомкорпусе;ЛТк - величина коррекции Тк,то в зависимости от контролируемых параметровК 2 С Всир- Т 1 С 1 1 +,) (СВаадСВ 1), (4)игде сп - температура пара;г 1 - безразмерный коэффициент, учитывающий многократность использования пара;К 2 - коэффициент, учитывающий степень теплопередэчи;61 - расход сока на выпарную станцию;С 1, Св - теплоемкость сока и воды;Т 1 - температура сока на выпарнуюстанцию;Тв - температура конденсации воды;СБсока - содержание сухих веществ всоке;СВсир - содержание сухих веществ всиропа;СВад, СВ - заданное и фактическоераспределение сухих веществ (концентраци й) по ко р п усам;п - масштабные настраиваемые коэффициенты,Вез существенной потери точности, таккэк первый корпус в выпарной установкеявляется основным потребителем энергии,коэффициент К 2 в соотношении (4), которыйинтегрально должен учитывать степень теплоцередэчи греющикамер всех корпусов,зависящую от состояния их стенок, заменяем на коэффициент ц, т,е, К 2:-. ц, учитывающий степень теплопередачи греющей .камеры в первом корпусе, который может 5 быть определен по соотношениюп п(5)В 1где Оп - расход пара;Р -= 1(Т) - удельная теплота конденса ции (является табулированной функциейтемпературы ретурного пара);Ю 1 - количество выпаренной влаги, которую определяют по значениям расхода, концентрации поступающего сока и расхо да, концентрации сока из первого корпуса; ЧЧ 1 =. 61 (100.-СВсока) " 62 (100 - СВ 1), (6)где 02 - расход сока из первого корпуса.С учетом соотношения (5) задание на20 регулирование температуры определяетсядополнительно с учетом расхода и температуры пара, расхода и концентрации сока,поступающих в первый корпус, расхода иконцентрации сока после первого корпуса,25 Устройство работает следующим образом:Подача ретурного (свежего пара) в межтрубное пространство регулируется регулятором 15 температуры по рэссогласованию30 фактического значения температуры, поступающего от датчика 4 температуры, и расчетного значения Т"д, поступающего свыхода вычислительного устройства 14, путем воздействия на клапан 16 на линии под 35 ачи ретурного пара. Для расчета Т"дввычислительное устройство 14 вводятсявручную константа г 1, коэффициенты усиления п 1, п 2, пз, а также значения задаваемыхконцентраций после каждого из корпусов40 1 и 2 и концентратора 3. Кроме того, ввычислительное устройство 14 поступаетинформация от датчика 5 температуры сока,расходомера 6, измеряющего расход сока,датчиков (плотномеров) 7 - 10, датчика 1145 температуры ретурного пара, датчика 23,измеряющего расход сока из первого корпуса, датчика 24, измеряющего потреблениепара. При любом возмущении на входе системы по составу, расходу, температуре50 сока или при изменении состояния стенокгреющей камеры корпусов в вычислительном устройстве 14 по соотношению(3) пересчитывается значение Т и новое заданиепоступает на вход регулятора 15 температу 55 ры,Расчетное значение Тк по соотношению (2) поступает также нэ вход блока 17умножения, где определяется значение необходимого давления Р","д сокового (вто 1687620ричного) пара в первом корпусе, которое позволяет обеспечивать процесс кипения сока, близкий к процессу насыщения. Значение Р 1 поступает в качестве задания надолрегулятор 18 давления надсокового пространства первого корпуса. Регулятор 18 давления управляет присадкой свежего греющего пара в первый корпус по рассогласованию фактического значения давления, измеряемого датчиком 12 давления, и требуемого Р 1 "д путем воздействия на клапан 19 в линии подачи присадки ретурного пара в надсоковое пространство, Подача присадки свежего пара в надсоковое пространство первого корпуса осуществляется при увеличении пароотбора с первого и второго корпусов, Подача присадки вторичного пара во второй корпус регулируется регулятором 21 давления по информации, поступающей от датчика 13 давления в надсоковом пространстве второго корпуса и от задания Р 2"д на регулятор 21 давления, которое поступает с корректирующего регулятора 20 концентрации сока после второго корпуса, воздействием на клапан 22 в линии подачи присадки вторичного пара во второй корпус,Регулятор 20 концентрации по информации о текущей концентрации от датчика 9 концентрации СВ 2 и информации о заданном значении концентрации СВ 2"д от вычислительного устройства 14 после второго корпуса вырабатывает сигнал, корректирующий задание регулятору 21 давления Р 2 д, который позволяет в силу большой инерционности канала подача пара - концентрация сока фильтровать резкие скачки изменения давления в надсоковом пространстве первого и второго корпусов.Увеличение (уменьшение) пароотбора с второго корпуса приводит к смещению теплового и материального баланса оставшихся корпусов выпарной станции,Регулятор 21 давления клапаном 22компенсируют недостаток (избыток) пара в 5 надсоковам пространстве второго корпуса.уменьшая (увеличивая) при этом давление вторичного пара в первом корпусе. Вслед за зтим регулятор 18 давления отрабатывает зто возмущение, воздействуя на увеличение 10 (уменьшение) подачи ретурного пара черезклапан 19.Предлагаемый способ управления многокорпусной выпарной установкой с разви тым пароотбором за счет более точного. определения степени теплопередачи греющей камеры первого корпуса позволяет устанавливать оптимальный тепловой режим, что в свою очередь обеспечивает увеличе ние производительности установки пристабильном качестве сырья.Формула изобретения25 . Способ автоматического управления. многокорпусной выпарной установкой с развитым пароотбором по авт,св. М 1599438, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода сахара, измеряют рас ход сока после первого корпуса и расходретурного пара в первый корпус, определяют степень теплопередачи стенок греющей камеры первого корпуса по расходу и концентрации сока, расходу и температуре ре турного пара, поступающих в первыйкорпус, и также по расходу и концентрации сока после первого корпуса, а регулирование подачи ретурного пара в первый корпус осуществляют с учетом степени теплопере дачи стенок греющей камеры первого корпуса.1687620 Ю Ф.т щгВ пСоставит ль Д, шеломовГедактор М, Петрова Техред М.Моргентал Корректор Б. Гирняк Заказ 3578 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 45оизводственно.издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10