Способ автоматического управления процессом уваривания сахарных утфелей

Ч/ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 11 682567 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.08.79(72) Авторы изобретени В. А. Мирошник, В, Г. Трегуб и В, Д. Попов иевский технологический институт пищевой промышленностЗаявитель УПРАВЛЕНИ НЪХ УТФЕЛ(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКО РОЦЕССОМ УВАРИВАНИЯ СА является то, азрежения в аппарата на к утфелю - роцесса кричто о ности к ут крис Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к способам автоматического управления процессом уваривания сахарных утфелей.Известен способ автоматического управления процессом уваривания сахарных утфелей, заключающийся в установлении момента ввода затравки, регулировании подачи сиропа (патоки) и греющего пара, стабилизации абсолютного давления вторичного пара, измерении расхода сиропа (патоки), количества выпаренной воды, уровня, физико-химической температурной депрессии и расхода конденсата и в определении отношения расходов сиропа (патоки) и конденсата, причем это отношение корректируют по величине отклонения физико-химической температурной депрессии от заданного значения, определяемого по фактическому уровню утфеля в аппарате с учетом доброкачественности подкачиваемого сиропа (патоки), а подачу сиропа (патоки) регулируют в зависимости от отношения расходов сиропа (патоки) и конденсата 1.Недостатком этого способа является то,н не обеспечивает оптимальной плот- теплового потока от греющей камерыфелю, влияющей на скорость роста таллов сахара в аппарате, в результате чего не обеспечивается оптимальное протекание этого процесса.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому резуль тату является способ автоматического управления процессом уваривания сахарных утфелей, предусматривающий регулирование подачи пара в зависимости от скорости испарения, сиропа в зависимости от его 10 расхода и плотности и величины разрежения в надсоковом пространстве аппарата 21.Недостатком этого способачто он не отражает влияния р15 надутфельном пространствеплотность теплового потокаосновную движущую силу псталлизации.Цель изобретения - поддержание опти мальной скорости роста в кристаллах в течение всего процесса уваривания.Это достигается тем, что определяют расход конденсата, а регулирование величины разрежения осуществляют в зависимости от 25 температуры в греющей камере и скоростивращения мешалки, причем регулирование величины разрежения н подачи сиропа производят с учетом расхода конденсата,На фиг. 1 дана схема регулирования; на 30 фиг. 2 показана графическая зависимость5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 теплового потока, направленного к рафинадному и утфелям 1 и 11 продуктов, от значения абсолютного давления в вакуум- аппарате при температуре греющего пара 120 С,Схема содержит контур 1 регулирования подачи пара в аппарат в зависимости от разности испарения, состоящий из датчиков 2 контроля дисперсного состава раствора, регулятора 3 расхода греющего пара и исполнительного механизма 4, установленного на линии подачи пара в аппарат; контур регулирования подачи сиропа в аппарат, имеющий датчики 5 и 6 соответственно плотности и расхода поступающего сиропа, соединенные с входом регулятора 7 расхода подкачиваемого сиропа (продукта), а выход последнего подключен к исполнительному механизму 8, установленному на линии подкачиваемого продукта; контур регулирования величины разрежения в надсоковом пространстве аппарата, состоящий из датчика 9 температуры пара в греющей камере и датчика 10 скорости вращения мешалки, связанной с регулятором 11 разрежения в аппарате, выход которого подсоединен к исполнительному механизму 12, установленному на трубопроводе разрежения; и датчик 13 расхода конденсата греющего пара, соединенный с регуляторами 7 и 11 соответственно расхода подкачиваемого продукта и разрежения в аппарате.Регулирование процессом уваривания сахарных утфелей по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.После начального набора сиропа в аппарат и подачи греющего пара в паровую камеру вакуум-аппарата в результате тепло- передачи от греющего пара к утфелю начинается интенсивное выпаривание воды из сахарного раствора. Значения количества выпаренной воды в единицу времени, теплового потока и расхода конденсата греющего пара будут пропорциональны одно другому, и, следовательно, расходконденсата греющего пара будет характеризовать не только количество выпаренной воды из раствора, но и плотность теплового потока к утфелю. Значение теплового потока к утфелю в основном будет зависеть от температуры греющего пара, реологических свойств раствора и разрежения в вакуум-аппарате. При различных возможных значенияхтемпературы греющего пара и вязкости раствора, которая меняется по мере сгущения утфеля в аппарате, можно отметить экстремум теплового потока к утфелю, соответствующий определенному значению абсолютного давления (разрежения) в аппарате. Поддержание экстремального значения теплового потока к утфелю позволит ускорить процесс роста кристаллов в вакуум-аппарате. Производится это следующим образом. Сигнал по значению теплового потока (расход конденсата греющего пара) с расходомера 13 (см. фиг, 1) поступает на регулятор 11 разрежения, куда поступают также сигнал от датчика 9 температуры греющего пара в греющей камере и сигнал по вязкости раствора, определяемого по скорости вращения мешалки при помощи датчика 10. После компенсации влияния температуры греющего пара в греющей камере и вязкости раствора на сигнал по значению теплового потока, последний будет зависеть от значения разрежения в аппарате, Уменьшая или увеличивая разрежение с помощью исполнительного механизма 12, регулятор 11 будет поддерживать экстремальное значение теплового потока к утфелю, При этом расход греющего пара будет поддерживаться максимальным.После автоматической заводки кристаллов, осуществляемой с помощью циркуляционного контура 14, начинается самый продолжительный и ответственный период - период роста кристаллов. В этот период регулирование процессом теплопередачи будет производиться по приведенной схеме. В период роста кристаллов незначительная часть утфеля будет прокачиваться через циркуляционный контур 14, в котором она охладится на изначально заданную величину. В результате охлаждения пресыщение межкристального раствора прокачиваемого утфеля на выходе контура повысится. Когда в результате значительного сгущения раствора в аппарате и опережающего эффекта теплообменного устройства циркуляционного контура на выходе контура начнут возникать вторичные кристаллы, датчики 2 дисперсности, включенные дифференциально, воспримут момент их появления, что повлечет за собой изменение выходного сигнала регулятора 3, который и уменьшит с помощью исполнительного механизма 4 расход греющего пара. Уменьшение расхода греющего пара приведет к уменьшению пресыщения раствора в аппарате и уменьшит вероятность и опасность возникновения вторичных кристаллов. В процессе наращивания кристаллов регулятор 7 воздействует на исполнительный механизм 8, приводя в соответствие количество воды, поступающее в аппарат в единицу времени с подкачиваемым раствором и измеряемой датчиками 5 и 6 с количеством воды, выпаренным из аппарата в единицу времени и измеренный по расходу конденсата греющего пара с помощью датчика расхода 13. Регуляторы 3, 7 и 11 прекращают работу при достижении увариваемой массой максимального уровня в аппарате.Проведение процесса уваривания в вакуум-аппарате при максимальной величине плотности теплового потока к утфелю позволит увеличить скорость выпаривания воды из раствора на 10/о по сравнению с известными способами управления и, тем самым, ускорить процесс варки утфелей, увеличить производительность вакуум-аппаратов.Формула изобретенияСпособ автоматического управления процессом уваривания сахарных утфелей, предусматривающий регулирование подачи пара в зависимости от скорости испарения, сиропа в зависимости от его расхода и плотности и величины разрежения в надсоковом пространстве аппарата, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью поддержания оптимальной скорости роста в кристаллах в течение всего процесса уваривания, определяют расход конденсата, а регулирование величины разрежения осуществляют в за висимости от температуры в греющей камере и скорости вращения мешалки, причем регулирование величины разрежения и подачи сиропа производят с учетом расхода конденсата.1 О Источники информации,принятые во внимание прн экспсртцзе 1. Авторское свидетельство СССР435272, кл. С 136 1/06, 1972.2. Авторское свидетельство СССР 15234252, кл. С 136 1/06, 1967.пография, пр. Сапунов Заказ 2525/15НПО Поиск Изд, Мо 524 Тираж 455 Подписноесударственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5