Способ управления процессом уваривания сахарных утфелей

ОЮЗ ССЕЕТСНИХ ЦИАЛИСТИЧЕСНИ ПУБЛИК 119) 111 795 13 Г 1 02 НЫИ НОМИТЕТЯМ И ОТНРЫТИЯМ ОСУДАРСТВ О ИЗОБРЕТЕ РИ ГННТ СС ТЕН Н АВТО ится к сахарной енно к процессу утфелей.- повышение про еньшение энерго зобретени Ъп ышленности, а иивания сахарныхель изобретениядительности и ум изв помо разо ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский технологическийинститут пищевой промьппленности(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМУВАРИВАНИЯ САХАРНЫХ УТфЕЛЕЙ(57) Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к процессу уваривания сахарных утфелей,Цель изобретения - повышение производительности и сокращение энергозатрат. Способ осуществляют следуюзатрат,На фиг. 1 представлена схема управления процессом уваривания сахарных утфелей в вакууМ-аппарате; на Фиг. 2 - графическая интерпретация нахождения разности между временем достижения конечного уровня утфеля в вакуум-аппарате и временем достижения заданного содержания кристаллов сахара в утфеле.В вакуум-аппарате 1 с щью дифманометра 2, датчика 3 уровнемера, термосопротивления 4, датчика 5 щим образом, Измеряют уровень утфеля в вакуум-аппарате и содержаниекристаллов сахара в утфеле, определяют коэффициент пересыщения по температурной депрессии. Прогнозируютвремя достижения конечного значенияуровня утфеля и время достижениязаданного содержания кристаллов вутфеле при рассчитанных в текущиймомент времени скоростях измененияуровня и содержания кристаллов,Управляют расходом поступающего сиропа и давлением греющего пара такимобразом, чтобы при коэффициенте пересыщения 1,08 - 1,12 одновременнодостигались предельный уровень утфеля в вакуум-аппарате и заданноесодержание кристаллов в утфеле, 2 ил содержания кристаллов измеряют соответственно разряжение, уровень утфеля, температуру утфеля и содержание кристаллов в утфеле. Сигналы от дат чиков передаются на преобразователи 6 - 9 и затем на аналого-циФровой вход микроЭВМ 10, где происходит их обработка в соответствии с заданным алгоритмом. Выходными сигналами микроЭВМ являются сигналы, задающие изменение расхода сиропа и давления греющего пара, Они поступают на исполнительные механизмы 11 и 12, кото рые, изменяя положение регулирующих органов, определяют расход сиропа и давление греющего пара,Способ осуществляют следующим об1479521 С заданным шагом ДС производятизмерения уровня утфеля в вакуум-аппарате, содержание кристаллов в утфеле,температуру утфеля и разряжение в вакуум-аппарате. По результатам двух последовательных измерений для времениС" ЬС и С рассчитывают скорость изменения уровня в вакуум-аппарате (фиг. 2)н,-нь,10Н ДСи скорость изменения содержания кристаллов сахара в утфелеКР КР -А 1Чк 15Р ДСгде Д С - заданный шаг;С - текущее время;Н - уровень утфеля в вакуумаппарате;К - содержание кристаллов сахара в утфеле;Чн - скорость изменения уровняутфеля в вакуум-аппарате;Ч - скорость изменения содерКжания кристаллов сахара вутфелеОпределяют разницу между задан-ным содержанием кристаллов в утфелеи текущим значением содержания кристаллов в утфеле 30ДКр = Кр, - Ки разницу между конечным и текущимзначениями уровня утфеля в вакуумаппарате 35дн = н,- н.Рассчитывают время достижения конечного уровня утфеля и время достижения заданного содержания крис таллов при рассчитанных в текущий момент времени скоростях измерения этих параметровдн01,08 - П, если П Пн,1,12 - П, если П ) Пв,П = О, если ПП й П тем уменьшения расхода сиропа и давления греющего пара.Если разность отрицательна, то время, необходимое для достижения полного объема вакуум-аппарата, больше, чем время достижения заданного содержания кристаллов, и необходимо увеличение скорости изменения уровня утфеля в вакуум-аппарате. Это достигается путем увеличения расхода сиропа и давления греющего пара.По значению разряжения в вакуум- аппарате рассчитывают температуру кипения чистой воды:Т, = 21966/(1 Р+5,8882),Ьн где Т - температура кипения чистоикводы при данном разряжениив вакуум-аппарате;Р - разрежение в вакуум-аппарате.Определяют разность между температурой утфеля и температурой кипения чистой водывдт =т-т.Определяют значение коэффициента пересьпцения межкристального раствора, соответствующее этой разности.При коэффициенте пересьпцения П от 1,08 до 1,12 он не влияет на процесс управления увариванием сахарных утфелей, а при выходе за указанные пределы необходимо так определить расход сиропа Ч, и давление греющего пара Рп, чтобы вернуть коэффициент пересыщения в заданный диапазон, Для этого .определяют отклонение коэффициента пересыщения от пределов диа- пазона50 л л Л,Дьуо Определяют разницу между ними Если разность положительная, то при достижении полного объема ваку" ум-аппарата не достигнуто заданное содержание кристаллов. Чтобы избежать этого, необходимо уменьшение скорости изменения уровня утфеля в вакуум-аппарате. Это достигается пуИзменения расхода сиропа к давления греющего пара определяют по уравн.ениям ДЯ = - К,д 7- К ДП;дР = - К д - К дП.о 4 Полученные значения расхода сиропа и давления греющего пара передаются на исполнительные механизмы для управления.П р и м е р 1, В момент времени50 мин измеряют значения парамет14795 рон: уровень утфеля н вакуум-аппарате Н = 1,903 м, процентное содержание кристаллов сахара н утфеле41 емп ера туру уИо 568,3 С, разряжение в вакуум-аппарате Р = 0,810 Ла. Через промежуток времени С = 5 мин определяют новые значения параметров: Н = 1,Ч 5 м;К = 5 ; Т = 68,3 С; Р = 0,8 1 О Па, 10 Определяют скорость изменения пара- метров 15= О 2/минЭ Ьс = 92 - 93 / 25 Определяют коэФфициент пересыщения: П = 1,09. Следовательно, ДП О. Затем определяют расход сиропа и давление греющего пара: 30 П р и м е р 3, В момент времени 35- 150 мин измеряют значения параов Н 2 ф 397 м 1 К 36 ф- 70,1 С; Р = 0,810 Ла. Черезпромежуток нремени д 1 = 5 мин опре.деляют новые значения параметров л ДН+ О 617 -- а ЧН О,ООЗ 205,7 мин; 40 8,5 Х; 10 Па; 45 38 5-36Ь 7= 33 - 40 = -7. Н Н,. 1, 915-1, 903 Б Определяют разницу между конечными и текущими значениями параметров: Но 1 = 2,532 - 1,915 -0,617 м; Ь К : Кф ЭОА55 - 5 = 50 .Рассчитывают время достижения конечного уровня и время достижения заданного содержания кристаллов при рассчитанных в текущий момент времени скоростях изменения этих парамет.ров лКрь 50"2 = = --- = 250 мин;а ЧК О Определяют разницу между ними Ьь,с 250 2057= 44,3.Определяют коэффициент пересыщеения: Л = 1,12. Следовательно, Ь П = ОПосле этого определяют расход сиропа и давление греющего пара Ь Рс --- К Ьь - ,К дП = - 1,44 + + 0 = -44,3 кг/мин ДР =-К дь -К 4 дЛ = -О,ООЗ44,3 = -0,1329 10 Па П р и м е р 2. В момент времени 100 мин измеряют значения пара 21 6метров 1 ф 2 203 и К 16 2 ; Т .= 69 С; Р = 0,8 10 Па. Через промежуток времени Д 15 мин определяют новые значения параметров 22 м К 18 2Т = 69,1 С; Р = 0,81 О Па 2 22 - 2 203 ЧН а .а М 5Определяют коэффициент нересьплеиия: П1,06. Отклонение коэффициента пересыщеиия от нижнего предела диапазона составляет П = 1,081,0 б = 0,02 с учетом этого отклонения определяем расход сиропа и давление греющего пара:Ьц = 1 (-7) - 700 0,0221 кг/мии;Ьр -0,003 (-7) - 2,1 0,02и0,063 10 Па.Использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет сократить время увариваиия эа счет одновременного достижения полиого объема вакуум-аппарата и эадаииого содержания кристаллов иа 1 0 - 1 5 Е, сократить потери сахара от термического разложения за счет уменыдеиия времени увариваиия иа 0,01 - 0,023; уменьшить цветиость получаемых кристаллов за счет умень- щения времени увариваиия; сократить эиергозатраты эа счет соответствия скорости испарения воды скорости кристаллизации сахара,формула изобретения Способ управления процессом уваривания сахарных утфелей, заключающийся в измерении уровня утфеля ввакуум-аппарате, определении коэффициента пересыщеиия по температурнойдепрессии и регулировании давлениягреющего пара и расхода сиропа, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения производительностии сокращения энергозатрат, измеряютсодержание кристаллов сахара в утфеле, рассчитывают время достижения конечного уровня утфеля в вакуум-аппарате и заданного содержания кристаллов сахара в утфеле по скоростям изменения уровня утфеля и содержаниякристаллов, вычисляют разности между ними, а регулирование давлениягреющего пара и расхода сиропа проводят при коэффициенте пересыщеиия от1,08 до 1,1 2 в зависимости от нычис ленной разности между временем достижения конечного уровня утфеля ввакуум-аппарате и временем достижения заданного содержания кристалловв угфеле,1479521 Кд// Составитель В,НовиковТехред Л.Сердюкова Корректор С.Черни Редактор М,Недолуженко Заказ 2506/26 Тираж 313 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгороде ул. Гагарина, 101