Способ автоматического управления процессом кристаллизации утфеля Советский патент 1981 года по МПК C13F1/02 

Изобретение относится к контролю и управлению технологическими процес сами и может быть использовано при управлении процессом кристаллизации сахарных утфелей в мешалках-кристаллизаторах. Известен способ автоматического управления процессом кр1Исталлизации сахара в мешалках-кристаллизаторах по регулированию подачи охлаждающей воды в рубашку утфелемешалки в зависимости от измеряемой температуЕ« охлаждаемого утфеля 13. Недостатком данного способа управления является то, что он не в состоянии обеспечить максимального точения межкристального раствора пр кристаллизации утфеля охлаждением так как они не учитывают состояние утфельной массы в мешалке. Наиболее близким к предлагаемому является способ автоматического управления процессом кристаллизации утфеля, предусматривающий регулиров ние подачи воды на охлаждение в кри сталлизатор в зависимости от вязкос ти утфеля в нет к измерение темпера туры в кристаллизаторе DH. . Недостатком этого способа являет ся то, что программнре управление п Ьачей охлаждакндей воды в рубашку кристаллизатора по. вязкости утфеля не дает возможности обеспечить во всех случаях кристаллизации оптимальных условий проведения этого процесса, ак как изменяются исходная температура и содержание сухих веществ в растворе, поступакицем в кристаллизатор, а учесть этого подготовленная заранее программа по вязкости не . может. В результате этого в кристаллизаторе возможно высыпание кристаллической муки и неполное истощение межкристального раствора к кюменту выгрузки.утфеЛя в центрифуги. Цель изобретения - повышение качества готового утфеля В кристаллизаторе и ускорение процесса кристаллизации. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом кристаллизации утфеля, предусматриваннцему регулирование подачи охлаждсцощей воды в кристаллизатор в зависимости от вязкости утфеля в нем и измерение температуры в кристаллизаторе, осуществляют отбор части раствора из кристалпизатора, пропускание., ее через циркуляционный контур и поддержание разности температур в кристаллизато ре и на выходе циркуляционного конту ра путем подачи охлаждающей воды в циркуляционный контур, а регулирование охлаждающей воды в кристаллизато ре осуществляют с учетом соотношения дисперсного состояния утфеля в кристаллизаторе и подогревателе. На чертеже показана система управ ления процессом кристаллизации утфеля, реализующая данный способ. Система состоит из датчиков 1 и 2 контроля температуры утфеля в мешалке - кристаллизаторе 3 и на выходе из контура 4 опережения, датчика 5 вязкости, установленного в мешалкекристаллизаторе 3, датчиков б и 7 контроля дисперсного состава утфеля установленных в мешалке-кристаллизаторе, и на выходе утфеля из контура 4 опережения с охлаждающей рубашкой 8, регулятора 9 соотношения температур регулятора 10 соотношения сигналов дисперсного состава утфеля регулятора 11 расхода воды на охлаждение в кристаллизатор, клапанов 12 и 13 подачи охлаждающей воды в контур опережения (циркуляционный контур) и в кристаллизатор, сборник 14 охлаждающей воды, подогревателя Управление процессом кристаллиза ции утфеля по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. После выгрузки утфеля из вакуумаппарата в мешалку охлажденная вода из сборника 14 начинает поступать через максимально открытый клапан 13 в рубашку мешалки-кристаллизатора 3 и уходит, забрав определенную часть тепла от утфеля. В результате охлаждения утфеля происходит повышение пересыщения межкристального раст вора, и кристаллы сахара в утфеле начинают расти. Одновременно отбирают часть раствора из кристаллизатора в контур опережения (циркуляцио ный контур),на выходе которого в результате более интенсивного чем в ме шапке охлаждения раствора (за счет более высокой удельной поверхности охлаждения получают раствор с боле низкой температурой и соответственн с более высоким значением пересыцения. Разность температур в мешалке и на выходе этого контура контролируется с помощью датчиков 1 и 2 тем пературы и поддерживается на заданном уровне регулятором 9 с помсвдью клапана 12. При максимально возможн для существующих условий скорости охлаждения раствора в мешалке рост пересыщения в результате охлаждения становится вьаие, чем его снижение за счет кристаллизации сахара, в результате возможно достижение тако го пересыщения, при котором избыточ ный сахар начинает выпадать в виде кристаллической муки (мелких вторич ных кристаллов) что существенно вли яет на качество кристаллов, скорость процесса кристаллизации и последующей операции центрифугироания. Прогнозирующему контролю за появлением муки в кристаллизаторе служит контур опережения, в котором после охлаждения раствора мука появляется раньше, чем в вакуум-аппарате (здесь более высокое пересыщение раствора) и регистрируется датчиком 7 дисперсности утфеля. Сигнал о появлении муки поступает на регулятор 10 и после достижения заданной разности с помощью регулятора 11 расхода воды и клапана 13 уменьшает поступление воды в рубашку кристаллизатора с тем, чтобы скорость охлаждения в мешалке не превыиала тех предельных значений, при которых начинается процесс вторичного кристаллообразования. Следовательно осуществляется рост кристаллов при максимально возможном пересыщении раствора в кристаллизаторе на границе появления вторичных кристаллов муки в растворе, т.е. в оптимальном режиме. После регистрации вторичных кристаллов в контуре датчиком 7 с помощью подогревателя 15 мука в утфеле, поступающем в кристаллизатор, растворяется в результате ее нагрева. Внедрение оптимальной системы управлением процесса кристаллизации утфеля в мешалках-кристаллизаторах поз|ВОляет по предварительным подсчетам сократить время кристаллизации на 20-25% и увеличить массу кристаллического сахара на 2-3% с уменьшением процентного содержания мелких фракций. Формула изобретения Способ автоматического управления процессом кристаллизации утфеля, предусматривающий регулирование подачи охлаждающей воды в кристаллизатор в зависимости от вязкости утфеля |В нем и измерение.температуры в кристаллизаторе, отличающийся тем, что, с целью повышения качества готового утфеля и ускорения процесса кристаллизации, осуществляют отбор части раствора из кристаллизатора, пропускание ее через циркуляционный контур и поддержание разности температур в кристаллизаторе и на выходе, циркуляционного контура путем подачи охлаждающей воды в циркуляционный контур, а регулирование охлаждающей воды в кристаллизаторе осуществляют с учетом соотношения дисперсного состояния утфеля в кристаллизаторе ,и подогревателе.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1, Азрилевич М.Я. и др. Основы автоматизации процесса свеклосахйрно го производства, М., Пищевая промышленность , 1968, с. 374,

2 Авторское свидетельство СССР 373298, кл. С 13 F 1/02, 1971.