Способ автоматического управления процессом разваривания крахмалосодержащего сырья

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 14,0878 (21) 2657580/28-13с присоединением заявки Йо(51) М. Кл. С 12 С 7/06 Государственный комитет СССР ио делам изобретениИ и открытий(72) 4,вторы изобретения Всесоюзный проектно-конструкторский и научноисследовательский институт автоматизации пищевойпромышленности Всесоюзного научно-производственногообъединения иПищепромавтоматика"(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯПРОЦЕССОМ РАЗВАРИВАНИЯ КРАХМАЛОСОДЕРЖИЕГОСЫРЬЯ Изобретение относится к областиавтоматического управления технологическими процессами при проиэвод"стве этилового спирта иэ крахмалосодеркащего сырьяИзвестен способ автоматическогоуправления производством спирта изкрахмалосодержащего сырья в установках, содержащих смеситель-предразварник, контактные головки, варочныйаппарат, паросепаратор, осахариватель, испарители, промежуточный обпик, насос замеса и,сусловый насос,предусматривающий стабилизацию расхода зерна и воды, регулированиесоотношения "зерно-вода", уровней постоку в смесителе-предразварнике,варочном аппарате, паросепараторе,осахаривателе и промежуточном сбор Онике, и подачу крахмалосодержащегосырья и отбор осахаренного затора в.зависимости от рассогласования заданного и вводимого количества крах-"мала, при этом последнее определяют по расходу и крахмалистости замеса.Кроме того, осуществляют блокировку от переполнения смесителя-предраэ-варника, варочного айпарата, паро- ЗО сепаратора, осахаривателя и промежуточного сборника воздействием наприток 11Недостатком данного способа является то, что использование его наспиртовых заводах, где не применяются специально разработанныеалгоритмы управления, затруднительно.Целью изобретения является обеспечение ритмичной работы всех узлов установки и повышение тем самымэффективности процесса.Поставленная цель достигаетсятем, что определяют задание на расход замеса по расходам зерна иводы, сравнивают с текущим значением, и отбор замеса из смесителя-пред"разварника:,осуществляют в зависимости от результата сравнения, при этомзаданное значение расхода корректируют.по уровню массы в смесителепредразварнике,Принципиальная схема предлагаемого способа приведена на чертеже.По ходу технологического процесса установлены смеситель 1, контактная головка 2 первичного подогрева,жеситель-дредразварник 3, насос 4ттодачи замеса, контактная головка5 йторйЧйого "подогрева, трубчатый "разварник 6, выдержинатели 7 и 8,паросепаратор 9, осахариватель 10,испарители 11 и 12 соответственно"первой и второй ступейй вакуум-охлаждения, промежуточный сборник 13 массы, сусловой насос 14.На входе в смеситель 1 расположеныдатчики 15 и 16 расходов зерна и воды, при этом выход датчика 15 соеди" нен с входом"преобразователя 17, авыход последнего соединен .с входами регуляторов 18 и 19. Выход датчика 16 подключен квходу регулятора19, выход датчика 20 связан с входом"Фуйкциойального блока 21 йыходкоторого так же соединен с входомрегулятора 19. Выход регулятора 18соединен с входом исполнительного"мехайизма 22, а выход регулятора 19соотношения с входом исполнительногомеханизма 23Выход датчика 24 соединей свхбдом усилителя 25, выход которого связан с входами сумматора 26и позиционного регулятора 27. Выходыдатчика 16 и преобразователя 17 подключены к входам сумматора 26, Выходпозиционного регулятора 27 соединенс одним из входов селектора 28, второй вход которого также подключен квыходу эадатчика 29, а выход селектора - с входом регулятора 18Выход датчика 30 соединен.с вхо-., - дом преобразователя 31, выход кото-рого связан с входом регулятора 32,выход последнего связан с входом се лектора"33, выход котОрого соединенсо входом преобразователя 34, выходпоследнего подключен к вхдду регу-лируемого привода 35.Выход сумматора 26 соединен с вхо- дом регулятора 32.Выход датчика "36связайс входами регуляторов 37 и 38.Выход позиционного регулятора 38соединен" с входом селектора 33, а-"выход регУлятора 37 -"с входом селектора 39, выход которого пддключен квхЬду исполнительного механизма 4 б;Выход датчика 41 соединен с вхо-"дами регуляторов 42 и 43. Выход позиционногорегулятора 43 соединен свходом селектора 39, а выход регулятора 42 - с входом селектора 44,выход которого подключен к исполнйтельному механизму 45. Выход"Жтчйка46 соЬинен с входами регуляторов47 и;48. Выход позиционного регуля-тора,48 связан Свходомселектора44, .а выход регулятора 47 подключенквходу селектора 49, выход котдро- "го соединен с входом исполнительного"мейанизма 50,Выход датчика 51 соеди ненс входамйрегуляторов 52 и 53 .Выход позиционного регулятора 53соединен с входом селектора 49, авыход-регулятора 52 связан с йхбДомпреобразователя 54, выход которогоподключен к входу регулируемого при55вода 5"Способ осуществляют следующимобразом.Регулятору 18 расхода зерна устанавливают эадайне по количеству зерна, регулятору 19 расхода воды требуемое соотношение "зерно-вода", афункциональному блоку 21 задание поконцентрации замеса.Сигнал от датчика 15.поступаетв регулятор. 17, который при помощиисполнительного механизма 22 стаби-,лизирует расход зерна на заданномуровне. Сигналы от датчиков 15 и 16поступают в регулятор 19 соотношения,который при помощи исполнительного-механизма 23 поддерживает расхсд но ды в заданном соотношении к расходузерна. Сигнал от датчика 20 поступает н функциональный блок 21, которыйв случае неравенства заданного и текущего значений концентраций замеса 20 25 формирует корректирующий сигнал регулятору 19. Подогретый в контактнойголовке 2.первичного подогрева замесс зацанной концентрацией поступаетв смеситель-предразварник 3, откуданасосом 4 подается на контактную головку 5 вторичного подогрева и далеепо ходу технологического процесса. При этом сигналы от датчиков 15и 16 расходов зерна и воды поступают в сумматор 26, н котором вычисляется значение расхода замеса навходе в смеситель-предразварник. Вычисленное значение н качестве задания поступает в регулятор 32, в котором сравниваются значения расходовзамеса на входе и выходе смесителяпредраэварника 3 и н занисимости отрезультата сравнения управляет при-помощи привода 35 с регулируемым 40 числом оборотон темпом подачи замеса на последующие участки спиртового производСтва.Сигнал от датчика 24 усиливаетсяпо мощности н усилителе 25 и посту пает в сумматор 26. Возможные несоответствия, возникающИе в процессеработы между количеством поданаеМого в смеситель-"предразварник 3 иколичеством отбираемого из него за О меса, устраняются корректировкойзначенийвычисленного (заданного)эйачения расМойа замеса н зависимости от текущего значения уровня всмесителе-предразварнике 3.Стабилизацию продуктового потокав агрегатах и емкостях осуществляютрегулированием уровней воздейстниемна сток, а блокировку от возможных. перемещений н аварийных режимах -воздействием на"прйток. При этом 40 сигналы от датчикон 36, 41, 46 и51 поступают соответственно н регуляторы 37, 42, 47, 52 и через селекторы 39, 44, 49 и преобразователь54 на входыисполнительных механиз мов 40, 45 50 и 55.В случае выхода из строя, например, суслового насоса 14 блокировкаемкостей и агрегатов от переливаосуществляется в следуЬщем порядке.Уровень массы в промежуточном сборнике 13 начнет повышаться. Сигналот датчика 51 поступает в регуляторы 52 и 53. Поскольку управляющеевоздействие регулятора 52 не приводит к уменьшению уровня в промежуточ"ном сборнике (при условии выхода изстроя суслового насоса 14), срабаты- Овает позиционный регулятор 53 исвоим выходным сигналом через селектор 49 воздействием на исполнительный механизм 50 прекратит поступление массы в промежуточный сборник 13. 15Начнет повышаться уровень массы восахаривателе 10. Сигнал от датчика 46 поступает в регуляторы 47 и,48 и, поскольку управляющее воздействие регулятора 47 не приводит куменьшению уровня в осахаривателе(селектор 49 переключил на исполнительный механизм 50 управляющее воздействие от позиционного регулятора53), срабатывает позиционный регулятор 48 и своим выходным сигналом через селектор 44 воздействует на исполнительный механизм 45 и прекратит-.,поступление массы с осахариватель 10.Если сусловой насос 14.за это времяне был включен в работу, то .в порядке, аналогичном описанному выше,срабатывают цепи блокировки вплотьдо прекращения подачи зерна. При этомрегулятор 19 соотношения через исполнительный механизм 23 прекратит ипоступление воды. После приведенияв порядок суслового насоса 14 уровеньв прсмежуточном сборнике 13 начнетпонижаться и при достижении рабочихграниц сигнал от датчика 51 переключит управляющее воздействие на испол-нительный механизм 50. В промежуточныйсборник 13 через испаритель 12 начнет поступать масса из осахаривате-,ля 10, т.е, автоматически произойдет 45деблОкирование промежуточного сборника 13.Деблокирование всех остальныхагрегатов происходит аналогично вышеописанному. 50Использование предлагаемого способа обеспечивает, по сравнению с сушествующими способами, следующие преимущества: .повышение эффективности технологического процесса за счет более ритмичной работы оборудования в результате согласования расходов замеса на входе и выходе смесителя-предразварникафповышение эффективности управления за счет централизации и упорядочения управляющих воздействий.Экономический эффект от внедрения одной автоматизированной в соответствии с описанным способом установки для завода производительностью 3000 дал спирта в сутки составит 35 тыс. руб в год при капитальных затратах10 тыс, руб. формула изобретенияУСпособ автоматического управленияпроцессом разваривания крахмалосодер,жащего сырья в установке, включающей смеситель-предразварник, контактные головки, варочный аппарат, паросепаратор, осахариватель, испарители и промежуточный сборник, предусматривающий регулирование расходазерна, стабилизацию заданного соотношения озерно-вода", регулированиеуровней в смесителе-предразварнике,варочном аппарате, паросепараторе,осахаривателе и промежуточном сборнике, блокировку их от переполнения ваварийных режимах воздействием наприток и отбор замеса из смесителяпредразварника, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспеченияритмичной работы всех узлов установки и повышения тем самыми эффективности процесса, определяют заданиенарасход замеса по расходам зерна и водысравнивают с текущим значением иотбор замеса из смесителя-предразварника осуществляют в зависимости отрезультата сравнения, при этом заданное значение расхода корректируют поуровню массы в смесителе-предразварнике.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2561226/13,кл. С 12 С 7/06, 2612.77.7 б 8808 Составитель Г. БогачеватапОВа Техред И.Асталош Корректор В. Бутя Редакто илиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная Заказ 7309/63 Тираж 52 ВНИИПИ Йосударственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушс