Система автоматического управления процессом гидролиза растительного сырья Советский патент 1980 года по МПК C13K1/02 

1

Изобретение относится к системам управления и может быть использовано, например, в микробиологической промышленности для управления процессом перколяционного гидролиза растительного сьфья.

Известна система автоматического управления процессом гидролиза, включающая контуры программного регулирования давления в гидролиз аппарате, температурил варочной смеси и ее расхода, отбора гидшолизата и расхода кислоты.Она снабжена датчиком уровня жидкости в гидролизаппарате, включенным в контур регулирования расхода варочной смеси, а также датчиком состояния запорного вентиля, сумматором, датчиком веса, связанным посредством дифференциального блока с отрицательньгм входом сумматора, положительный вход которого соединен с датчиками расхода кислоты и варочной смеси, а выход - с регулятором расхода варочной смеси 1.

Недостатком данной системы является то, что даже небольшое рассогласование между программным задатчиком и датчиком веса при ухудшении условий фильтрации, которое наступает во второй половине варки, ведет к большим колебаниям подачи варочной смеси и кислоты на загрузку,а иногда и к временному прекращению варки. Кроме этого, отсутствие цифровой индикации расхода варочной смеси на загрузку и варку ведет к нестабильности .

10 технологического режима. Все это уменьшает выход РВ с варки и снижает производительность гидролизного цеха.

Цель изобретения - повышение

15 эффективности и надежности работы системы.

Поставленная цель достигается тем, что известная система автоматического управления процессом

20 гидролиза растительного сырья, включающая контуры программного регулирования давления в гидролизаппарате и контуры регулирования температуры варочной смеси, по25дачи варочной смеси на варку и отбора гидролизата и датчик расхода варочной смеси, дополнительно снабжена контуром регулирования подачи варочной смеси н кислоты на.

загрузку, программным задатчиком подачи варочноЯ смеси на варку, связанным между собой при помощи реле переключений задатчиками для корректировки подачи заданного значения варочной смеси, и блоком управления, выход которого соединен с программным задатчиком подачи варочной смеси, поступающей на варку, при этом последний соедине при помощи сумматора с регулятором контура регулирования подачи варочной сМеси на варку, датчики расхода варочной смеси, поступающей на загрузку и на варку, через соответствующие цифровые счетчики связаны с исполнительными механизмами, установленными на линии подач варочной смеси и кислоты на загрузк и варку, а регулятор контура отбо-, ра гидролизата связан при помощи позиционных реле с соответствующими реле переключения.

На чертеже представлена схема системы автоматического.управления процессом гидролиза растительного сырья.

Система включает гидролизаппарат 1, датчик 2 расхода варочной смеси на загрузку, первый цифровой счетчик 3,кислотный насос 4 загрузки, исполнительный механизм 5 контур регулирования подачи варочной смеси на загрузку, датчик 6 давления, регулятор 7 подъема давления, программный задатчик 8 подъема давления при прогреве, исполнительный механизм 9 подачи пара на прогрев, смеситель 10, фильтрующее устройства 11, водрструйный подогревател 12, датчик 13 температуры варочной смеси, регулятор 14, программный датчик 15 подъема температуры варочной смеси,исполнительный механизм 16 подачи пара,датчик 17 расхода варочной смеси,второй цифровой счетчик 18, регулятор 19, сумматор 20, датчик 21 кислоты, регулятор 22 соотношения, исполнительный механизм 23 подачи кислоты на варку, программный задатчик 24 подачи варочной смеси на варку, исполнительный механизм 25 подачи варочной смеси на варку, кислотный насос 26, запорное устройство 27 подачи варочной смеси на варку, датчик 28 веса гидролизаппарата, регулятор 29, программный задатчик 30 изменения веса, исполнительный механизм 31, позиционные реле 3 и 33, реле 34 переключения, задатчик 35 подачи варочной смеси на варку, блок 36 управления, реле 37 переключения, задатчик 38 подачи варочной смеси на варку.

Система работает следующим образом.

Загружаемое в гидролизаппарат 1 сырье смачивают раствором кислоты

и варочной смеси, При этом сигнал с датчика 2 расхода варочной смеси на загрузку поступает на вход первого цифрового счетчика 3, свы- хода которого при достижении заданного расхода варочной смеси на загрузку поступает сигнал на выключение кислотного насоса 4, установленного на линии подачи кислоты на загрузку и исполнительного механизм

5контура регулирования подачи варочной смеси, расположенного на линии подачи варочной смеси на загрузку. По окончании загрузки начинают прогрев содержимого гидрояаппарата 1 путем подачи пара в i часть аппарата, при этом с датчик

6давления сигнал поступает на регулятор 7, где сравнивается с сигналом от программного задатчика 8 подъема давления в гидролизаппарате при прогреве. Результирующий сигнал поступает на вход исполнителного механизма 9,расположенного на трубопроводе подачи пара на прогрев После прогрева осуществляется процесс варки, заключающийся в подаче нагретой варочной смеси и кислоты в гидролизаппарат 1 через смеситель 10, установленный в верхней части аппарата, и в одновременном отборе получаемого раствора Сахаров (гидролизата) через фильтрующее устройство 11 по линии выдачи гидролизата.

Нагрев варочной смеси осуществля в водоструйном подогревателе 12 путем смешения варочной смеси, поступающей по трубопроводу подачи варочной смеси на варку, с паром, подаваемым с коллектора подачи пара. При этом сигнал с датчика 13 температуры варочной смеси поступает на регулятор 14, где сравнивается с сигнёшом от программного датчика 15 подъема температуры вароной смеси. Результирующий сигнал с выхода регулятора 14 поступает на исполнительный механизм 16 подач пара,расположенный на линии подачи пара на варку.

Регулирование расхода варочной смеси и кислоты на варку происходит следующим образом.

Сигнал с выходка датчика 17 расхода варочной смеси поступает на вход второго цифрового счетчика 18, на вход регулятора 19 и в качестве задания - на вход регулятора 22 соотношения, где сравнивается с сигналом от датчика 21 кислоты. Результирующий сигнал с регулятора 22 соотношения поступает на исполнительный механизм 23 подачи кислоты, расположенный на линии подачи кислоты на варку. Сигнал с программнрго задатчика 24 подачи варочной смеси через сумматор 20. поступает на регулятор 19, результирующий сигнал, с выхода которого поступает на исполнительный механизм 25 подачи варочной смеси, установленный на трубопроводе подачи варочной смеси на варку. По окончании процесса перколяции (подачи определенного количества кислоты и варочной смеси) с выхода второго цифрового счетчика 18 (с перво фиксированной точки) поступает сигнал на выключение кислотного насоса 26, установленного на линии подачи кислоты на варку. Начинают процесс промывки. После подачи заданного количества варочной смеси с выхода второго цифрового счетчика 18 (со второй фиксированной точки) поступает сигнал о прекращении подачи на запорное устройство 27; расположенное на трубопроводе подачи варочной смеси на варку. В процессе варки сигнал с датчика веса 28, расположенного под одной из лап гидролизаппарата 1, поступает на регулятор 29, где сравнивается с сигнгшом от программного задатчика 30 изменения веса. Результирующий сигнал поступает на исполнительный механизм 31, расположенный на линии вьвдачи. Поскольку в процессе . варки сырье уплотняется и его фильтрующая способность уменьшается, то при возникновении большого перепада давлений и сохранении задания по подаче варочной смеси на варку, возникает аварийная ситуация, ведущая к отключению подачи варочной смеси и кислоты на варку, т.е. к прекращению варки, для чего предусмотрено ступенчатое уменьшение задания по подаче варочной смес на варку путем подключения одного из задатчиков 35 и 38, настроенных заранее на сигнал, который составляет соответственно 20,40% от величины сигнала, соответствующего основной скорости подачи варочной смеси. При этом сигнал рассогласования между текущим значением веса и заданием поступает с регулятора 29 на входы позиционных реле 32 и 33, каждое из которых срабатывает при превышении сигналом от регулятора 29 определенных, заранее заданных величин (например для Красноярского БХЗ позиционное реле 32 срабатывает, если разница больше 0,2, т.е. 10 , а позиционное реле 33 при О ,.4 атм (20 ). При срабатывании позиционого реле 32,реле 34 переключения подключает задатчик 35 подачи варочной смеси,сигнал с которого поступает в отрицательную камеру сумматора 2О,уменьшая тем самым сигнал о программного задатчика 24.Одновременно блок 36 управления увеличивает . время выполнения программы. После этого система работает с

уменьшенным заданием по подаче варочной смеси. При дальнейшем увеличении сигнала рассогласования позиционное реле подает сигнал на реле 37 переключения для подклюс чения к сумматору 20 задатчика 38 подачи варочной смеси, еще более уменьшая тем самым задание по подаче варочной смеси. В случае же уменьшения сигнала рассогласования позиционное реле 32 отключает с помощью

0 реле 34 переключения задатчик 35 и подает сигнал на блок управления программным задатчиком 30 о переходе на старый режим работы. При уменьшении сигнала рассогласования 5 после подключения задатчика 38 ра- , бота системы происходит аналогично вышеизложенному.

В результате реализации предлагаемой системы стабилизируется качество гидролизата и повышается концентрация РВ в потоке, что ведет к повышению выхода товарной продукции - кормовых дрожжей на 5 Ь5-2%.

Годовой экономический эффект от использования системы составляет 230 т. р.

30

Формула изобретения

Система автоматического управления процессом гидролиза расти5тельного сьфья, включающая контуры программного регулирования давления в гидролизаппарате и контуры регулирования температуры варочной смеси, подачи варочной смеси на

0 варку и отбора гидролизата и датчик расхода варочной смеси, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности работы системы, она дополнительно

5 снабжена контуром регулирования подачи варочной смеси и кислоты на загрузку, программным задатчиком подачи варочной смеси на варку, связанными между собой при помощи реле

Q переключений згщатчиками для корректировки подачи заданного значения варочной смеси, и блоком управления, выход которого соединен с программным задатчиком подачи варочной смеси, поступгиощей на варку, при

5 этом последний соединен при помощи сумматора с регулятором контура регулирования подачи варочной смеси на варку, датчики расхода варочной смеси, поступающей на

0 загрузку и на варку, через соответствующие цифровые счетчики связаны с исполнительными механизмами, установленными на линии подачи варочной смеси и кислоты на загрузку и варку, а регулятор контура отбора гидролиза связан при помо.щи позициоиных реле с соответствующими реле переключения. у Вауотйа снесй 1емеевив.,у

Источники информгщии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 574473, кл. С 23 К 1/0, JfJПАР