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

Ё

Изобретение относится к управлению технологическими процессами сахарного производства. Цель изобретения - более полное осаждение кальция. Данный способ предусматривает регулирование рН на выходе сатуратора и изменение подачи суспензии в сатуратор в зависимости от соотношения расхода суспензии и изменения расхода сока, при этом последнее определяют в зависимости от расхода сока, поступающего в сатуратор, с учетом температуры этого сока. Данный способ позволяет в несколько раз снизить избыточную концентрацию кальция в очищенном соке. 1 ил.

Изобретение относится к управлению технологическими процессами сахарного производства.

Цель изобретения - более полное осаждение кальция.

Способ автоматического управления процессом второй сатурации предусматривает регулирование рН сока, измерение расхода сока и его температуры, а также измерение расхода суспензии, определение изменения расхода поступающего сока в сатуратор с учетом температуры и регулирование соотношения расхода суспензии и изменение расхода поступающего сока путем изменения подачи суспензии.

Общий закон управления вытекает из зависимости

AC exp(kr),(1)

где Л С - избыточная концентрация кальция в соке;

т- продолжительность процесса; k - коэффициент, который можно выразить как произведение ко ki k2 K3...ki, (2) где kl - функция определенного параметра, например температуры.

Условие достижения необходимой полноты осаждения кальция можно выразить как

АС const или k т- const(3)

Так как (Qi расход сока), то при его

изменении в соответствии с уравнением (3) необходимо изменять k. Это может быть достигнуто путем изменения концентрации осадка (поверхности), для чего необходимо изменить соотношение расхода суспензии и сока, которое можно выразить как

к 02

О СП

ю со ел

Подставляя в уравнение (3) это выражение и полагая, что ko, ki. ka... постоянным, получим

Q2 - const Qi2.(4)

Уравнение (4) выражает закон управления расходом суспензии в зависимости от изменения расхода сока.

Влияние температуры можно выразить с достаточной для практических целей точностью:А

k2-e AA ,(5)

где At - отклонение температуры, град;

А - коэффициент. Подставляя в уравнение (3) k - ki k2, находим

(6)

02-const Qi./ka.

X/k.

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, установленный на линии подачи газа в сатуратор 1, расходомер 5 сока, вычислительный блок 6, расходомер 7 суспензии, регулятор 8 соотношения, датчик 9 температуры поступающего сока и клапан 10. установленный на линии подачи суспензии в сатуратор 1.

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 вычислительный блок 6, в этот же блок поступает сигнал от датчика 9 температуры, где вычисляют расход суспензии 02. Сначала по уравнению (5) вычисляют k2, а затем по уравнению (6) 6г. Фактическое значение Q2 изменяют расходомером 7. Коррекция определяется по плотности суспензии (не показано). Сигналы с вычисле- тельного блока 6 и расходомера 7 поступают в регулятор 8 соотношения и в зависимости от полученного сигнала в регуляторе 8 изменяют расход сока с помощью клапана 10, установленного на линии подачи суспензии в сатуратор 1.

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

-Qo

м /ч, т.е. -Q- - 5%. допустимая избыточная концентрация кальция Д С 0,001; избыточная концентрация кальция в соке А СО 0,1% СаО. Требуется определить расход суспензии при снижении температуры до 82°С, если коэффициент А в уравнении (5)

равен 0,0693. Для сравнения нужно определить величину избыточной концентрации кальция при отсутствии коррекции соотношения Q2/Qi в зависимости от изменения температуры.

По формуле (5) найдем коэффициент ka

k gO.0693 x(-8) - 0.574.

Для установившегося режима ka принимаем равным 1. Заданная концентрация А С может быть обеспечена при условии ki ka const, откуда

5х10;20,,. т.е. ,7 м3/ч.

Найдем избыточное содержание солей кальция для прототипа, подставив в уравнение

AC ACo.e-k0lk1 k2 v/Q1 (7) где V - объем системы (сатуратора, сборников, фильтров),

Подставив в уравнение (7) известные

данные для установившегося режима, найдем значение koV « 9210 м3/ч. Для прототипа Q2/Qi неизменно, т.е. равно 5 х .

Величина ДС-0.1 е-9210 5 10-2 °-574 100 0,00711% 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 выравнивания.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом второй сатурации, предусматривается регулирование рН сока на выходе сатуратора, изменениерасходов сока и суспензии и измерение подачи суспензии, отличающийся тем, что, с целью более полного осаждения кальция, измеряют тем- пературу поступающего сока, определяют изменение расхода поступления сока с учетом его температуры, а изменение подачи суспензии осуществляют в зависимости от соотношения расхода суспензий и измене- ния расхода сока.

«J I

1