Способ автоматического управления процессом дефекации диффузионного сока Советский патент 1986 года по МПК C13D3/02 

12

13

II

if

/4

Изобретение относится к управлению технологическими процессами. Сон ш 11 10 а именно к управлению процессами дефекации диффузионного сока в сахарном производстве, и направлено на повышение выхода сахара. Диффузионный сок проходит через подогреватель 2 и дефекатор 4, соединенный последовательно. На выходе из подогревателя 2 измеряют температуру датчиком 3, сигнал от которого поступает к регулятору 5. От расходомера 1 корректирующий сигнал о расходе сока поступает в задатчик регулятора 5. При этом устанавливают задание температуры в зависимости от изменения расхода сока. В регуляторе 5 производят сравс S нение текущего и заданного значений температуры и при их рассогласовании (Л изменяют выходной сигнал, воздействукмций на регулирующий клапан 6. При этом изменяется подача пара в подогреватель 2. По второму варианту в схему регулирования вводят датчик содержания редуцирующих веществ, сиг

fpue.

нал от которого поступает в прибор простейших алгебраических действий, куда также поступает сигнал от расходомера 1. На выходе из прибора формируют новый корректирующий сигнал, учитывающий изменение продолжитсшьности дефекации и содержания редуцирующих веществ. Этот сигнал поступает в эадатчик регулятора 5, в ре.зультате чего корректируют заданное значение температуры в зависимости от

Изобретение относится к управлению технологическими процессам1й сахарной промышленности, а более конкретно к автоматическому управлению процессом дефекации в сахарном производстве.

Целью изобретения является повышение выхода сахара.

На фиг. 1 изображена система с коррекцией заданной температуры по расходу;«на фиг. 2 - то же, с дополнительной коррекцией по содержанию редуцирующих веществ; на фиг. 3 - то же, с- дополнительной коррекцией по продолжительности холодной дефекации

Схема содержит расходомер 1 сока, подогреватель 2, датчик 3 температуры, дефекатор 4, регулятор 5 с задатчиком, регулирующий клапан 6, датчик 7 содержания редуцирующих веществ, прибор 8 простейших алгебраических операций, преддефекатор 9, аппарат 10 холодной дефекации, регулирующий клапан 1, датчик 12 уровня, регулятор 13 расхода сока, прибор 14 простейших алгебраических операций.

Способ осуществляют следующим образом.

.По технологическому регламенту задаются оптимальными температурой и длительностью дефекации и измеряют расход сока, поступающего на дефекацию. По известному объему дефека1тора и измеряемому расходу сока опред;еляют фактическое время пребьюания сока в дефекаторе. При отклонении расхода сока от заданного значения корректируют заданную температуру нагрева соизмеренного содержания редуцирующих веществ в соке. По третьему варианту в приборе 14 простйших алгебр аических действий формируют выходной корректирующий сигнал, который учитывает дополнительную коррекцию по продол.жительности холодной дефекации. При этом расход сока после холодной дефекации поддерживают постоянным либо пропорциональным уровню в холодном дефекаторе. 2 з,п. ф-лы. 3 ил.

ка перед дефекацией в зависимости от изменения расхода сока с таким расчетом, чтобы необходимая оптимальная степень распада несахаров сохранилась, независимо от изменения продолжительности дефекации.

Пример. При уменьшении продолжительности дефекации, связанной с увеличением расхода сока в два раза, заданную температуру нагрева увеличивают на 10°С.

Диффузионньй сок (фиг. I) проходит через подогреватель 2 и дефекатор 4, соединенные последовательно.

На выходе из подогревателя 2 измеряют температуру датчиком 3, сигнал от которого поступает на вход регулятора 5, Расход сока измеряют расходомером 1, и корректирующий сигнал от него направляют в задатчик регулятора 5. При этом устанавливают задание температуры в зависимости от изменения расхода сока. В регуляторе 5 проводят сравнение текущего и заданного значений температуры и при их рассогласовании изменяют выходной сигнал, воздействующий на регулирующий клапан 6. При этом изменяют подачу пара в подогреватель 2.

0 По второму варианту предлагаемого способа непрерьтно измеряют содержание редуцирующих веществ в диффузионном соке, например, потенциометрическим методом. Наряду с основной

5 коррекцией по расходу осуществляют дополнительную коррекцию заданной температуры по содержанию, редуцирующих веществ. Например, при увеличении концентрации редуцирующих веществ

в два раза заданную температуру нагрева повьшают на 3°С.

При дополнительной коррекции заданной температуры в схему регулирования (фиг. 2) вводят датчик 7 содер жания редуцирующих веществ, сигнал от которого поступает в прибор 8 простейщих алгебраических действий, куда также поступает сигнал от расходомера 1. На выходе из прибора 8 фор мируют новый корректирующий сигнал, учитываюций изменение продолжительности дефекации и содержание редуцирующих веществ в диффузионном соке. Этот сигнал поступает в задатчик регулятора 5, в результате чего корректируют заданное значение температуры в зависимости от измеренного содержания редуцирующих веществ в соке. Возможна тАкже работа при ручном вво де в прибор 8 величины содержания редуцирукяцих веществ по данным анализа лаборатории.

При работе скомбинированной холодно-горячей дефекации измеряют уровень (объем) сока и его расход после холодной дефекации. По уровню и расходу сока находят продолжительность холодной дефекации, в зависимости от которой осуществляют дополнительную коррекцию температуры нагрева сока перед горячей дефекацией. Например, при увеличении продолжительности холодной дефекации в два раза, заданную температуру уменьщают на 3 С.

Автоматическое управление холодной дефекации осуществляют по одному из двух вариантов.

По первому варианту автоматически поддерживают постоянным заданный расход сока после холодной дефекации По этому расходу определяют продолжительность горячей дефекации, в зависимости от которой осуществляют основную коррекцию заданной температуры нагрева сока. Так как расход постоянен, то основная коррекция остается также неизменной, но ее автоматически изменяют, если устанавлива ют другое задание на расход сока после холодной дефекации. При изменяющемся расходе диффузионного сока до аппарата холодной дефекации и постоянном расходе после него изменяют уровень и время пребывания сока в аппарате холодной дефекации, в соответствии с чем осуществляют непрерывную дополнительную коррекцию температуры сока.

По второму варианту расход сока поддерживают пропорциональным его уровню в аппарате холодной дефекации При этом продолжительность холодной дефекации остается постоянной, чем обусловлено постоянство дополнительной коррекции температуры. При колебаниях расхода диффузионного сока изменяется уровень в холодном дефекаторе и пропорционально ему изменяют расход дефекованного сока. По изменению расхода дефекованного сока осуществляют непрерывную осно1:ную коррекцию температуры нагрева сока.. Так как аппарат холодной дефекации обладает значительной вместимостью, колебания расхода дефекованного сока значительно меньше и более плавные, чем диффузионного, что способствует стабилизации технологического режима.

При работе с комбинированной холодно-горячей дефекацией (фиг. 3) диффузионный сок поступает в преддефекатор 9, аппарат )0 холодной дефекации, затем через регулирующий клапан 11 и расходомер 1 - в подогреватель 2. Уровень сока в аппарате 10 холодной дефекации измеряют датчиком 12, сигнал от которого поступает в прибор 14 простейших алгебраических действий, куда также поступает сигнал от расходомера 1. В приборе 14 формируют выходной корректирующий сигнал, которьш кроме основной коррекции по расходу учитывает также дополнительную коррекцию по продолжительности холодной дефекации, которую определяют по уровню и расходу сока холодной дефекации. Сигнал коррекции прибора 14 поступает в регуля- -тор 5, управляющий клапаном 6 подачи пара.

Управление процессом холодной дефекации осуществляют с помощью регулятора 13 расхода, который может работать в двух режимах: автоматическом и режиме автоматической программы. В первом случае задание расхода устанавливают вручную и поддерживают его постоянным. Сигнал от расходомера 1 поступает в регулятор 13, в котором формируют сигнал рассогласования задания и фактического расхода. В результате этого изменяют положение клапана 11, воздействующего на расход сока.

При работе в режиме автоматической программы расход сока после холбдной дефекации поддерживают пропорциональным уровню в холодном дефекаторе. Это дает возможность выдержать постоянной длительность холодной дефекации и значительно уменьшить колебания, расхода, вызванные Неравномерностью поступления диффузионного сока.

Предлагаемый, способ управления холодно-горячей дефекации дает возможность по сравнению с известным способом более точно вьщержать необходимую оптимальную температуру нагрева сока перед горячей дефекацией и, благодаря стабилизации сокового потока, другие технологические и теплотехнические параметры, что способствует улучшению качества очищенного сока и за счет этого повьшенгао вьпсода сахара.

Во всех вариантах применения предлагаемого способа автоматического управления процессом дефекации коррекция заданной температуры имеет ограничения например 75 и 95С. Это связано с тем, что при более низких температурах возможно пенение на сатурации, а при более высоких - на дефекации.

Предлагаемый способ автоматического управления процессом дефекации диффузионного сока по сравнению с известным позволяет более точно выдержать оптимальные условия для реакции распада несахаров и исключить при колебании расхода проскок необработанного сока либо неоправданные разложения сахарозы и коагулята несахаров. Благодаря этому, необходим то степень распада несахаров можно достичь при средней температуре нагрев

U2.1

сока меньшей, как минимум на 5С, чем при известном способе. За счет уменьшения распада сахарозы, содержания несахаров в сиропе можно при использовании предлагаемого способа увеличить выход сахара на 0,01% к массе свеклы и, кроме этого, за счет уменьшения средней температуры нагрева сока можно уменьшить расход пара на 0,5% к массе свеклы.

Формула изобретения

. Способ автоматического управления процессом дефекации диффузионного сока, включающий регулирование заданной температуры нагрева сока перед дефекацией путем изменения подачи пара, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода сахара, определяют расход сока, поступающего на дефекацию, а регулирование заданной температуры нагрева корректируют в зависимости от изменения расхода сока.

iiz,2