Способ автоматического управления процессом второй сатурации Советский патент 1991 года по МПК C13D3/02 

Изобретение относится к управлению технологическими процессами сахарного производства.

Цель изобретения - более полное осаждение кальция.

Способ автоматического управления процессом второй сатурации предусматривает регулирование заданного значения рН, измерение расходов сока и суспензии известкового молока (сгущенного осадка), а также измерение плотности поступающей суспензии, определение фактического расхода осадка в зависимости от расхода суспензии и ее плотности и необходимого расхода осадка в зависимости от расхода поступающего сока

Общий закон управления вытекает из зависимости AC exp(kr),(1)

где АС-избыточная концентрация кальция

в соке:

т- продолжительность процесса; k - коэффициент, который можно выразить как произведение k ko-ki-k2-k3...ki. (2)

где ki - функция определенного параметра,

например температуры. Условие достижения необходимой полноты осаждения кальция можно выразить как ДС const или kr const.(3)

Так как (Qi - расход сока), то при его

изменении в соответствии с (3) необходимо изменять k.

Это может быть достигнуто путем изменения концентрации осадка (поверхности), для чего необходимо изменить соотношение расходов суспензии и сока, которое

О

ел го

CJ

ел о

Qi можно выразить как . Подставляя в

(3) это выражение и полагая, что ko, k2, кз... постоянным, получим

Q2- const Qi2.(A)

Уравнение (4) выражает закон управления расходом суспензии в зависимости от изменения расхода сока. Для большей точности расход суспензии необходимо умножить на концентрацию осадка в ней, которую обычно определяют по плотности.

На чертеже изображена блок-схема устройства автоматического управления процессом второй сатурации, реализующая предлагаемый способ.

Устройство содержит сатуратор 1, датчик 2 рН, регулятор 3 рН, клапан 4, расходомер 5 сока, вычислительный блок 6, расходомер 7 суспензии, плотномер 8, блок 9 умножения, регулятор 10 соотношения и клапан 11.

Способ осуществляют следующим образом.

рН сока на выходе из сатуратора 1 регулируют с помощью контура, включающего датчик 2 рН, регулятор 3 и клапан 4. Расход поступающего в сатуратор 1 сока измеряют расходомером 5, сигнал от которого поступает в блок 6 вычисления, где определяют необходимое количество возвращаемого осадка 62 const Qi2. Фактическое количество определяют следующим образом. Расходомером 7 определяют расход суспензии, а плотномером 8 - концентрацию осадка в ней. Сигнал от датчиков 7 и 8 поступает в блок 9 умножения, где вычисляют расход осадка. Сигналы, соответствующие необходимому и фактическому количеству осадка, поступают в регулятор 10 и в зависимости от их рассогласования изменяют расход суспензии, поступающей в сатуратор 1 клапаном 11.

Пример. Установившийся режим II сатурации характеризуется следующими параметрами: температура сока 90°С; расход сока 100 мэ/ч; концентрация сухих веществ 13%; расход суспензии 5 м /ч; т.е.

Q,

-5%; допустимая избыточная концентрация кальция Л С - 0,001; избыточная концентрация кальция в соке Л Со - 0,1 % СаО.

Требуется определить расход суспензии при увеличении расхода сока 130 м /ч при условии постоянства ДС.

Для сравнения нужно определить избы- точную концентрацию кальция при дозировании суспензии согласно прототипу, т.е. пропорционально расходу сока.

Исжодя из уравнения (1), выразим избыточную концентрацию кальция в отсатури- рованном соке

AC AC3-e k)k1 QT (5)

где ki Q2/Qi - соотношение расходов суспензии сока;

V - объем системы (сатуратора, сборников, фильтров). Условию постоянства Д С соответствует ki/Qi const, откуда ki - 5х х 130:100 6,5 х 1б2 Соответственно Q2 - 1330 х 6,5 х - 8.45 м3/ч.

Подставив в уравнение (5) известные данные для установившегося режима, найдем значение константы koV «9210 м3/ч. Для прототипа Q2/CH неизменно, т.е. равно 5 х . Найдем величину ДС при увеличении расхода сока до 130 м3/ч:

ДС 0.1 е 9210 5 10 2 : 130 - 0,00289% СаО. Данный способ управления процессом второй сатурации позволяет в несколько раз

снизить избыточную концентрацию кальция в очищенном соке. Такое снижение избыточной концентрации кальция уменьшает накипеобразование в первом корпусе выпарной установки не менее, чем в 2 раза, что

позволяет избежать остановку для вываривания.

Формула изобретения Способ автоматического управления процессом второй сатурации, предусматривающий регулирование рН сока на выходе сатуратора, измерение расходов сока и суспензии и изменение подачи суспензии, отличающийся тем, что. с целью более полного осаждения кальция, измеряют

плотность поступающей суспензии, определяют фактический расход осадка в зависимости от расхода суспензии и ее плотности и необходимый расход осадка в зависимости от расхода поступающего сока, а изменение подачи суспензии осуществляют в

зависимости от рассогласования фактического и необходимого расхода осадка.

Изобретение относится к управлению технологическими процессами сахарного производства. Цель изобретения - более полное осаждение кальция. Данный способ предусматривает регулирование рН на выходе сатуратора, а также изменение подачи суспензии в сатуратор в зависимости от рассогласования фактического и необходимого расхода осадка, при этом фактический расход осадка определяют в зависимости от расхода суспензии с учетом ее плотности, а необходимый расход осадка в зависимости от изменения расхода сока, поступающего в сатуратор Данный способ позволяет в несколько раз снизить избыточную концентрацию кальция в очищенном соке. 1 ил.