Система автоматического управления процессом гидролиза растительного сырья

н 3 "ът ф1 тО-П И С"-А Н И ЕИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскию Социапистическик Республик(22) Заявлено 040 Ь 78 (21) 2614073/28-13с присоединением заявки Нов(23) ПриоритетОпубликовано 150980 Бюллетень У 34Дата опубликования описания 150980 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГИЦРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Изобретение относится к системам управления и может быть использовано, например, в микробиологической промышленности для управления процессом перколяционного гидролиза растительного сырья.Известна система автоматического управления процессом гидро- лиза, включающая контуры программного регулирования давления в гидролиэаппарате, температуры варочной смеси и ее расхода, отбора гидролизата и расхода кислоты.Она снабжена датчиком уровня жидкости в гидролизаппарате, включенным в контур регулирования расхода варочной смеси, а также датчиком состояния запорного вентиля, сумматором, датчиком веса, связанным посредством диФференциального блока с отрицательным входом сумматора, положительный вход которого соединен с датчиками расхода кислоты и варочной смеси, а выход - с регулятором расхода варочной смеси (1). Недостатком данной системы является то, что даже небольшое рассогласование между программным задатчиком и датчиком веса приухудшении условий фильтрации, которое наступает во второй половине варки, ведет к большим колебаниям подачи варочной смеси и кислоты на загрузку,а иногда и к временному прекращению варки. Кроме этого, отсутствие цифровой индикации расхода варочной смеси на загрузку н варку ведет к нестабильности, технологического режима. Все это уменьшает выход РВ с варки и снижает производительность гидролизного цеха.Цель изобретения - повышение эффективности и надежности работы систеж. Поставленная цель достигаетсятем, что известная система автоматического управления процессомгидролиза растительного сырья,включающая контуры программногорегулирования давления в гидролизаппарате и контуры регулирования 25 температуры варочной смеси, подачи варочной смеси на варку иотбора гидролизата и датчик расходаварочной смеси, дополнительноснабжена контуром регулированияподачи варочной смеси и кислоты на.загрузку, программным задатчикомподачи варочной смеси на варку,связанным между собой при помощиреле переключений эадатчиками длякорректировки подачи заданногозначения варочной смеси, и блокомуправления, выход которого соединен с программным задатчиком подачиварочной смеси, поступающей наварку, при этом последний соединенпри помощи сумматора с регуляторомконтура регулирования подачиварочной смеси на варку, датчикирасхода варочной смеси, поступающей на загрузку и на варку, черезсоответствующие цифровые счетчикисвязаны с исполнительными механизмами, установленными на линии подачиварочней смеси и кислоты на загрузкуи варку, а регулятор контура отбо-,ра гидролизата связан при помощипозиционных реле с соответствующими реле переключения.На чертеже представлена схемасистемы автоматического. управленияпроцессом гидролиза растительногосырья,Система включает гидролиэаппарат 1, датчик 2 расхода варочной смеси на загрузку, первый цифровойсчетчик З,кислотный насос 4 загрузки,исполнительный механизм 5 контурарегулирования подачи варочной смеси на загрузку, датчик б давления, регулятор 7 подъема давления, программный эадатчик 8 подъема давления при прогреве, исполнительный механизм 9 подачи пара на прогрев, смеситель 10, Фильтрующее устройство 11, водоструйный подогреватель 12, датчик 13 температуры варочной смеси, регулятор 14, программный датчик 15 подъема температуры варочной смеси, исполнительный механизм 16 подачи пара, датчик 17 расхода варочной смеси, второй цифровой счетчик 18, регулятор 19, сумматор 20, датчик 21 кислоты, регулятор 22 соотношения, исполнительный механизм 23 подачи кислоты на варку, программный задатчик 24 подачи варочной смеси на варку, исполнительный механизм 25 подачи варочной смеси на варку, кислотный насос 26, запорное устройство 27 подачи варочной смеси на варку, датчик 28 веса гидролизаппарата, регулятор 29, программный задатчик 30 изменения веса, исполнительный механизм 31, позиционные реле 32 и 33, реле 34 переключения, эадатчик 35 подачи варочной смеси на варку, блок Зб управления, реле 37переключения, задатчик 38 подачи варочной смеси на варку.Система работает следующим образом.Загружаемое в гидролиэаппарат 1 сырье смачивают раствором кислоты и варочной смеси, При этом сигнал:с датчика 2 расхода варочной смесиНа загрузку поступает на вход пер.lвого цифрового счетчика 3, с выхода которого при достижении заданного расхода варочной смеси назагрузку поступает сигнал на выключение кислотного насоса 4, установленного на линии подачи кислоты назагрузку и исполнительного механизма5 контура регулирования подачи варочной смеси, расположенного на линни подачи варочной смеси на загрузку. По окончании загрузки начинают прогрев содержимого гидрораппарата 1 путем подачи пара в15 часть аппарата, при этом с датчикб давления сигнал поступает на регулятор 7, где сравнивается с сигналом от программного задатчика 8подъема давления в гидролизаппарате при прогреве. Результирующийсигнал поступает на вход исполнительного механизма 9,расположенного натрубопроводе подачи пара на прогрев.После прогрева осуществляется процесс варки, заключающийся в подаче нагретой варочной смеси и кислоты в гидролизаппарат 1 через смеситель 10, установленный в верхнейчасти аппарата, и в одновременномотборе получаемого раствора сахаровЗО (гидролизата) через Фильтрующееустройство 11 по линии выдачи гидролизата,5Нагрев варочной смеси осуществляютв водоструйном подогревателе 1235 путем смешения варочной смеси,поступающей по трубопроводу подачиварочной смеси на варку, спаром,подаваемым с коллектора подачипара. При этом сигнал с датчика 134 О температуры варочной смеси посту-.пает на регулятор 14, где сравнивается с сигналом от программногодатчика 15 подъема температуры варочной смеси. Результирующий сигналс выхода регулятора 14 поступаетна исполнительный механизм 16 подачипара, расположенный на линии подачи пара на варку.Регулирование расхода варочной50 смеси и кислоты на ваРку происходит следующим образом.Сигнал с выхода датчика 17 расхода варочной смеси поступает навход второго цифрового счетчика 18,на вход регулятора 19 и в качестве55задания - на вход регулятора 22соотношения, где сравнивается ссигналом от датчика 21 кислоты.Результирующий сигнал с регулятора 22 соотношения поступает на60 исполнительный механизм 23 подачикислоты, расположенный на линии подачи кислоты на варку. Сигнал спрограммного задатчика 24 подачиварочной смеси через сумматор 20поступает иа регулятор 19, реэуль 763469тирующий сигнал, с выхода которого поступает на исполнительныймеханизм 25 подачи варочной смеси,установленный на трубопроводе подачи варочной смеси на варку. Поокончании процесса перколяцин (подачи определенного количества кислоты и варочной смеси) с выхода второго цифрового счетчика 18 (с первойфиксированной точки) поступает сигнал йа выключение кислотного насоса 26, установленного на линии подачи кислоты на варку. Начинаютпроцесс промывки. После подачизаданного количества варочной смесис выхода второго цифрового счетчика18 (со второй фиксированной точки)поступает сигнал о прекращении подачи на запорное устройство 27,расположенное на трубопроводе подачи варочной смеси на варку, В процессе варки сигнал с датчика веса28, расположенного под одной иэ лапгидролизаппарата 1, поступает нарегулятор 29, где сравнивается ссигналом от программного эадатчика30 изменения веса. Результирующийсигнал поступает на исполнительныймеханизм 31, расположенный на линии выдачи. Поскольку в процессеварки сырье уплотняется и его Фильтрующая способность уменьшается, топри возникновении большого перепададавлений и сохранении задания поподаче варочной смеси на варку, возникает аварийная ситуация, ведущая к отключению подачи варочнойсмеси и кислоты на варку, т.е. кпрекращению варки, для чего предусмотрено ступенчатое уменьшение задания по подаче варочной смесина варку путем подключения одногоиз эадатчиков 35 и 38, настроенныхзаранее на сигнал, который составляет соответственно 20,40 от величины сигнала, соответствующего основной скорости подачи варочнойсмеси. При этом сигнал рассогласования между тЕкущим значениемвеса и заданием поступает с ре-гулятора 29 на входы позиционныхреле 32 и 33, каждое из которыхсрабатывает при превышении сигналомот регулятора 29 определенных, заранее заданных величин (напримердля Красноярского БХЗ позиционноереле 32 срабатывает, если разницабольше 0,2, т.е. 10 м/ч, апозиционное реле 33 при 0,4 атм(20 мэ/ч). При срабатывании позиционного реле 32,реле 34 переключенияподключает эадатчик 35 подачи варочной смеси, сигнал с которого поступает в отрицательную камеру сумматора 20,уменьшая тем самым сигнал отпрограммного задатчика 24.Одновременно блок 36 управления увеличивает . время выполнения програмьы.После этого система работает суменьшенным заданием по подачеварочной смеси. При дальнейшемувеличении сигнала рассогласованияпозиционное реле подает сигнал нареле 37 переключения для подключения к сумматору 20 эадатчика 38подачи варочной смеси, еще болееуменьшая тем самым задание по подачеварочной смеси. В случае же уменьшения сигнала рассогласования позиционное реле 32 отключает с помощьюреле 34 переключения эадатчик 35 иподает сигнал на блок управленияпрограммным эадатчиком 30 о переходе на старый режим работы. Приуменьшении сигнала рассогласованияпосле подключения задатчика 38 работа системы происходит аналогичновышеизложенному. 5 10 15В результате реализации предлагаемой системы стабилизируется качество гидролизата и повышается концентрация РВ в потоке, что ведет к повышению выхода товарной продукции - кормовых дрожжей на 1,5-2. 20 25 ЗО Система автоматического управления процессом гндролиза растительного сырья, включающая контуры программного регулирования давления в гидролизаппарате и контуры регулирования температуры варочной смеси, подачи варочной смеси на варку и отбора гидролиэата и датчик расхода варочной смеси, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повыаения эффективности и надежности работы системы, она дополнительно снабжена контуром регулирования подачи варочной смеси и кислоты на загрузку,программным эадатчиком подачи варочной смеси на варку, связанными между собой при помощи реле переключений задатчиками для корректировки подачи заданного значения варочной смеси, и блоком управления, выход которого соединен с программным задатчиком подачи варочной смеси, поступающей на варку, при этом последний соединен при помощи сумматора с регулятором контура регУлирования подачи варочной смеси иа варку, датчики расхода варочной смеси, поступающей на загрузку и на варку, через соответствующие цифровые счетчики связаны с исполнительными механизмами, установленными на линии подачи варочной смеси и кислоты на загрузку и варку, а регулятор контура от 35 4045 50 55 60 Годовой экономический эффект от использования системы составляет 230 т. Р.763469 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Е 574473, кл. С 23 К 1/02,1976, Составитель Г.Лютынская дактор Ю.Петрушко ТехредЖ.Кастелевич Корректор М.Демчиа Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. П ная бора гидролиза связан при помо.- щи позиционных реле с соответствующими реле переключения. 581/12 Тираж 399 ВНИИПИ Государственног по делам изображений 113035, Москва, Ж, Ромит открская Подписноеа СССРийаб., д. 4/5