Способ автоматического управления процессом экстракции сахара из свекловичной стружки в непрерывно действующем диффузионном аппарате и устройство для его осуществления

.ЯОНВ 2 а 0 3/10 ПИСАНИЕ ИЗОБАТЕ ЕНИЯ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 6) Авт 112923 ГО УПРАСАХАРАПРЕРЫВНАППАРАТТВЛЕНИЯ зиви Ж я к автомаахара из Из томатииз свек отноше 34 илуч" нцентйст цес ной онн р одовлеой ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСК НИЯ ПРОЦЕССОМ ЭКСТРАКЦИИ СВЕКЛОВИЧНОЙ СТРУИКИ В Н ДЕЙСТВУЮЦЕМ ДИФФУЗИОННОМ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУГЕ(57) Изобретение относи тизации экстрагирования обр ет ение от носится к а в зации экстрагирования сахара лы в диффузионных аппаратах,Целью изобретения является шение качества диффузионного с тем поддержания оптимальной ко рации коллоидов в нем,На чертеже изображено устро автоматического управления про экстракции сахара из свеклович стружки.Устройство содержит диффузи аппарат 1, свеклореэку 2, расх 3 свекловичной стружки, устано ный на линии подачи свекловичн свеклы в диффузионных аппаратах. Целью изобретения является улучшениекачества диффузионного сока за счетподдержа ния оптимал ьной концентра цииколлоидов в нем, В процессе э кстра кции сахара из свекловичной стружки,определяют вязкость коллоидов в диффузионном соке, при превышении которой заданного значения корректируюттемпературу в дифФузионном аппаратедо получения оптимальной концентрации сахара в жоме, соответствующейвя э кости коллоидов в диффузионномсоке, что достигается включением вустройст во датчика вязкости диффуонного сока, датчика температурыаппарате, регуляторов температурыисполнительного механизма на линииподачи пара в аппарат. 2 с.п. Ф-лы,1 ил. стружки в диффузионный аппара р ходомер 4 экстрагента, блок 5 сония, с вяза нный с ра сход амера мирегулятором 6 подачи экстрагента, соединенным с исполнительным механизмом 7 на линии подачи экстрагента в аппарат 1, датчик 8 температуры в аппарате, соединенный через регулятор 9 температуры с исполнительным м ханиэмом 10 на линии подачи пара в аппарат, концентратомер 11 сахара в стружке, концентратомер 12 сахара в диффузионном соке, концентратомер 13 сахара в жоме, датчик 14 вязкости диффузионного сока, соединенныпер вым с уммат ором 15, вт орой входкоторого через первый блок 16 умножения соединен с концентратором 12, авыход - с вторым блоком 17 сравненияи первым реле 18, соединенным с первым входом вычислительного устройства19, второй, третий и четвертый входыпоследнего соединены соответственнос концентраторами 11-13.1 ОВыход вычислительного устройства19 соединен с первым блоком 20 сравнения и через последовательно соединенные второе реле 21, второй сумма"тор 22, второй блок 23 умножения срегулятором 6 подачи экстрагента, аконцентратомер 13 сахара в жоме свя"за н с вт орым с умма т ор ом.Выход второго блока 20 соединен свторым реле 21 и с первым входом логического элемента 24 умножения, второй вход которого соединен с выходомвт ор ого блока 17 сра в нения, а выходлогического элемента 24 соединен черезтретье реле 25 с третьим блоком 26 25умножения, связанным с регулятором 9температуры в аппарате.Устройство работает следующим образом,В установившемся режиме регулятор6 подачи экстрагента управляет, воздействуя на исполнительный механизм 7,подачей экстрагента по соотношениюрасходов стружки и экстрагента с кор"рекцией по рассогласованию оптималь"ной и измеренной концентрации сахарав жоме.Оптимальная концентрация сахара в жоме рассчитывается вычислительным устройством 19 с учетом измерен" ,ных значений концентрации сахара вдиффузионном соке и стружке, поступа 40ющих соответственно от концентратомеров 12, 11,Регулят ор 9 упра вляет т емперат урой,в аппарате, воздействуя на исполнительный механизм 10 подачи пара,При изменении состава сырья, аименно при увеличении концентрациисахара и коллоидов в стружке при неизменных технологических режимах,увеличивается их концентрация в диффузионном соке, что приводит к повы"вению его вязкости,Вязкость диффузионного сокаприпостоянной температуре экстракцииопределяется основным компонентным 55составом, а именно вязкостью питательной воды, вязкостью перешедших вдиффузионный сок коллоидов " = КС,ч вязкостью, определяемой концентрациейсахара в соке,с = Кс Сст с -с+ Ка С э + Ко Ссгде К , К - коэффи ци енты пропор циональности,1 = сопз 1",С - концентрация коллоидовв диффузионном соке;Сс- концентрация сахара вДиффУзионном соке,С= К С,где С - концентрация коллоидов встружке свеклы,К " постоянная, зависящая от ха"рактера (молекулярной массы)коллоидных веществ,В произ водст венных условиях вя экость питательной воды можно считатьвеличиной постоянной, поэтому, измеряяконцентрацию сахара в диффузионномсоке и его вязкость по расчетной вязкост и колл оидо в в диффуэи онном с океможно судить о концентрации колклоидов в диффузионном соке, которая,в свою очередь, обусловлена увеличе"нием концентрации коллоидов в стружке СВязкостьрегистрируется датчиком 14. Сигналпоступает в первыйсумматор 15, куда также поступаетсигнал, преобразованный в первом блоке 16 умножения и пропорциональныйконцентрации сахара в дифсокесс= КС . Он характеризует ту частьобщей вязкости диффузионного сока,которая получена за счет увеличенияконцентрации сахара в нем,В первом сумматоре 15 определяется показатель вязкости диффузионногоксока за счет диффузии коллоидовс сВо втором блоке 17сра вне ни я пр ои з водится опера ция сра в"нения значения текущей вязкости диф"фузионного сока за счет диффузии кол"лоидовс граничным значением ,кПрис 7 ,Р второй блок 17 сравнениявыдаег единичный сигнал и замыкаетцепь первого реле 18, которое пропускает сигналот первого сумматора15 на вход вычислительного Устройства 19,В вычислительном устройстве 19рассчитываются фактический коэффициентобъекта по соотношениюы с +са(к -.1)т тт - - -1 к -"-1 ----афкР с9 100 с сто -с щ 00где с: --- фсс1=.ф 1 ,1 - длина стружки;с - продолжительность процесса,1) " фактический коэффициент диффузии,А - коэффициент;С,р - концентрация сахара в стружке,оптимальный коэффициент объекта посоот ноше ни ютопт = К 1 с )где, - оптимальная температурадиффузии,К- масштабный коэффициент,и оптимальная температура диффузиипо соотношениюгде Оопт - коэффициент диффузии1 и с - константы,На основании информации о Фактич ес ком и опт и мал ь ном коэффи ци е нта хобъекта в вычислительном устройстве19 рассчитывается также оптимальнаяконцентра ция сахара в жоме С , пооптсост ношениюопт оптрСж = Сотр ГК + Кг(" У )3Си г нал с выхода вычислит ел ь ног оустройства 19 поступает на вход перво.го блока 20 сравнения, где происходитопт гРгрсравнение Сж и С,(С- граничнаяконцентрация сахара в жоме) .ОПТ ГРПри С , ) С)к первый блок 20 сра внения выдает нулевой сигнал на второе реле 21 и логический элемент 24умножения, кот ор ый ра змы ка ет т р ет ьереле 25, и корректировка оежима неопт тОпроизводится, При С,к с Ск на второереле 21 поступает сигнал "1" и замыкает цепь, В этом случае с выходавычислительного устройства 19 постуоптпает сигнал С)к на второй сумматор 22,куда также поступает сигнал с концентратомера 13 о фактической концентрации сахара в жоме С,к. В сумматоре22 производится оасцетОпт оптопти си г нал Ь С,пост упа ет во второйблок 23 умножения, где он масштабируется по соотношению, рпт оптоС,= К(С- С),гдето 8- оптимальное соотношение водастружка ,Ко КгКо - масштабные коэффициентыоптЭи сигнал К н,поступает в качестве задания регулятору 6 подачи экстрагента,ОПТ трПри Сх С,Р сигнал также поступаетна второй вход логицеского элемента24 умножения, на первый вход которогоКпри эк 1 гр также поступает сигнал "1",78200 6При этом на выходе логического элемента 24 умножения формируется единицный сигнал, который замыкает третьереле 25, и на вход третьего блока 26умножения поступает после первогоксумматора 15 сигнаг о, где он масштабируется по соотношению сопт= К,. Сигналв качестве задак оптния по температуре поступает на регулятор 9 температуры. Регулятор 9уста на вли вает значение С измене"оптнием подачи пара исполнительным меха"низмом. При увеличении вязкости диф ф узи онног о сока за сц ет колл оидовк кУкогдао расчетное оптимальное значение ниже Фактического значения температуры, установленной ранеев аппарате. В этом случае подачу паранеобходимо уменьшат ь,Таким образом, предлагаемые способ и устройство позволяют болееточно устанавливать огтимальную температуру диффузии и оптимальное со"отношение экстрагент-стружка при возмущениях по составу сырья, которыепозволяют исключить процесс пептизации протеина и улучшить свойства диффузионного сока. При этом необходимую 30 степень диффузии несахаров можно достичь при меньшей средней температуредиффузии, В резул ьта те уменьшения концентрации коллоидов в диффузионномсоке улучшается качество сока, а зна"чит, увеличивается выход сахара на0,02)," к массе свеклы, за счет улучшения ус лови й раб оты обор удо ва ни я и осле"дующих стадий сахарного производствасокооцистки и выпаривания снижаютсярасходы электроэнергии на процессьдиффузии и выпаривания. Формула и зобрет ения45 1. Способ автоматического управления процессом экстракции сахара изс ве клович ной ст ружки в непрер ывнодействующем диффузиончом аппарате, 50 предусматривающий измечение подаци .экстрагента по соотношению расходовсвекловичной стружки и экстрактас учетом величины рассогласованиямежду измеренчой и оптимальной кон"центрациями сахара в жоме, рассчитываемой по концентрации сахара в диф"Фузионном соке и свекловичной стружке, отличающийсятем, цто,с целью повышения качества диффузион 1578200ного сока за счет поддержания оптимальной концентрации коллоидов в нем, измеряют температуру в аппарате и регулируют ее изменением подачи пара, и змеря ют вя з кост ь диффузионного со" ка, определяют по ней и концентрации сахара в диффузионном соке вязкость коллоидов, при этом при. превышении полученным значением вязкости колло О идов заданного граничного значения корректируют температуру до тех пор, пока оптимальная концентрация сахара в жоме не превысит верхнего задан" ного значения, причем расчетные зна чения оптимальной концентрации сахара в жоме корректируют в зависимости от вязкости коллоидов в диффузионном соке.2. Устройство для автоматического 20 управления процессом экстракции сахара из свекловичной стружки в непрерывно действующем диффузионном аппа" рате, включающее расходомер свекло" .вичной стружки, установленный на линии подачи свекловичной стружки в диффузионный аппарат, расходомер экстра" гента, блок соотношения, соединенный с расходомерами свекловичной стружки и экстрагента и с регулятором подачи ЭО экстрагента, соединенным с исполнительным механизмом на линии подачи эКстрагента в аппарат,. концентратомеры сахара в свекловичной стружке, диффузионном соке и жоме, соединен" ные с входом вычислительного устрой" ства, выход которого соединен с первым блоком сравнения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышениякачества диффузионного сока за счетподдержания оптимальной концентрацииколлоидов в нем, оно снабжено логическим элементом умножения, вторым блокомсравнения, двумя сумматорами, тремяблоками умножения, тремя реле, датчиком вязкости диффузионного сока ипоследовательно соединенными датчиком температуры в аппарате, регулятором температуры и исполнительногомеханизма на линии подачи пара в аппарат, при этом датчик вязкости диффузионного сока подключен к концентратомеру сахара в диффузионном сокеи к одному из входов первого суммато"ра, второй вход которого связан с первым блоком умножения, соединенным сконцентратомером сахара в диффузионном соке, а выход - с вторым блокомсравнения, первым реле и через третьереле с третьим блоком умножения, соединенным с регулятором температуры,второй блок сравнения подключен клогическому элементу умножения и первому реле, с вя за н ному с входом вычислительногоо устройства, выход которого подключен к второму реле, при этомпервый блок сравнения связан с логическим элементом умножения и черезпоследовательно соединенные второереле, второй сумматор, второй блокумножения - с регулятором подачиэкстрагента, концентратомер сахарав жоме связан с вторым сумматором,а логический элемент умножения " стретьим реле.1578200Составитель Д, 11 еломоведа ктор А. Маковская Техред М,дидьк Корректор Л. Беск Заказ 1892 Тираж 304 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,Гагарина,101