Способ автоматического управления многокорпусной выпарной установкой с развитым пароотбором

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству сахара. Цель изобретения - повышение качества сиропа заданной концентрации. Данный способ предусматривает измерение датчиком 4 температуры в корпусе 1, датчиком 5 температуры поступающего сока, датчиком 11 температуры ретурного пара, датчиками (плотномерами) 7, 8, 9, 10 концентрации поступающего сока и сока после корпусов, датчиком 6 расхода сока, подачу ретурного пара в корпус 1 по расчетному значению температуры, определяемому в вычислительном устройстве 14 по сигналам от датчиков 5 - 11 и заданному распределению концентраций по корпусам, а также измерение давления вторичного пара в корпусе 2 датчиком 13, при этом по нему регулируют подачу присадки вторичного пара через клапан 22, корректируя ее по концентрации сока от датчика (плотномера) 9. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЮЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (l3) щ)5 С 13 Г, 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4607999/30-13 (22) 23.11.88 (46) 15.10.90. Бюл. N 38 (71) Грозненское научно-производственIt и ное объединение Промавтоматика (72) С.А. Овчарова, В.Л. Зайчик, Г.В. Виноградова и O.Р. Горбунов (53) 663.97.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 314790, кл. С 13 С 1/00, 1968.

Ф (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОКОРПУСНОР РНПАРНОИ YCTAHOBK0A C РАНВИТИМ ПАРООТБОРОМ (57) Изобретение относится к пищевой промьплленности, в частности к производству сахара. Пель изобретения— повьппение качества сиропа заданной концентрации, Данный способ предусмат2 ривает измерение датчиком 4 темпера туры н корпусе 1, датчиком 5 температуры поступающего сока, датчиком

11 температуры ретурного пара, датчиками (плотномерами) 7, 8, 9, 10 концентрации поступающего сока и сока после корпусов, датчиком 6 расхода сока, подачу ретурного пара в корпус 1 по расчетному значению температуры, определяемому в вычислительном устройстве 14 по сигналам от датчиков 5-11 и заданному распределению концентраций по корпусам, а также измерение давления вторичного пара в корпусе 2 датчиком 13, при зтом по нему регулируют подачу присадки вторичного пара через клапан 22, корректируя ее по концентрации сока от датчика (плотномера) 9. 1 ил.

1599438

Изобретение относится к пищевой

Промышленности, в частности к произ-. водству сахара.

Цель изобретения — повышение ка5 честна сиропа заданной концентрации„

На чертеже представлено устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство состоит из корпусов

1 и ? установки, концентратора 3, датчика 4 температуры в 1-м корпусе., датчика 5 температуры поступающего сока, расходомера 6 сока, датчика (плотномера) 7, измеряющего концентрацию (количество сухих веществ) в соке, датчиков (плотномеров) 8, 9, 10, установленных соответственно после корпусов 1, 2 и концентратора 3 и измеряющих концентрацию сгу1яаемого сока, датчика 11 температу-ры ретурного пара, датчика 1? давле ния вторичного пара в корпусе 1, датчика 13 давления вторичного пара

s корпусе 2, вычислительного устройства 14, соединенного с датчиками

5-11 и регулятором 15 температуры в корпусе 1, клапана 16 на линии подачи ретурного пара, блока 17 умножения, связанного через регулятор 18 давления с клапаном 19 на линии подачи присадки ретурного пара в корпус 1, регулятора 20 концентрации, соединенного с регулятором ?.1 давления, клапана 22 на линии подачи присадки

35 вторичного пара в корпус 2.

Сущность предлагаемого способа управления заключается в регулировании подачи свежего пара в межтрубное пространство по расчетной величине 40 температуры Т „, которая определяется с учетом расхода, концентрации и температуры сока., температуры свежего греющего пара, и отклонения фак- 45 тического распределения концентрации (СВ) от заданного, регулирования присадки вторичного пара в надсоковое пространство второго корпуса по заданному давлению во втором корпусе

Р, регулировании присадки свежего

3 А пара в надсоковое пространство первого корпуса по требуемому давлению

Р,, определяемому с учетом рас13ag

55 четной температуры кипения сока в первом корпусе.

Тепловой баланс выпарной станции: (;„i„+ ГТС, = rÑ Ò Г, (1) расход пара; теплота конденсации пара; расход сока на выпарную станцию; температура сока на выпарную станцию; расход выпарной воды; температура конденсации

Сн

1Ï

r1, т, Гв т

"6 воды; теплоемкость сока и воды; безразмерный коэффициент, учитывающий многократность использования пара (r = 2-4), 1 1 Сь

Ло балансу сухих веществ:

r, =t:,()- ), Св сок

СМР (2) где CR — содержание сухих веществ еок в соке;

С — содержание сухих веществ сир в сиропе.

Из уравнения теплопередачи

Т к) ° (3)

Расход пара определяется полезной разностью между температурой свежего греющего пара и кипящего сока в первом корпусе, т,е. с „= " (тя- т„) = (т — т„), (4) б и где К = К1Р;

К, — коэффициент теплопередачи;

F — поверхность теплопередачи;

Т „ - температура пара;

Т вЂ” температура кипения сока в

k первом корпусе, Гэдставляя величины из (?) и (4) в (1), имеем расчетное значение температуры кипения сока первого корпуса

1 Всок .Т = Т + — "С (С т (1 — - — ) к и K " 8 6 СВ 1 — Т„С,1 (5)

Регулирование значения т„, опреде ляемого из соотношения (5), подачей свежего пара в межтрубное пространство первого корпуса обеспечивает управление выпарной установкой. Однако в (5) не учитываются тепловые потери, обусловленные переменностью состояния стенок греющих камер вследствие накипеобразования.

Влияние тепловых потерь за счет накипеобразования довольно сложно измерить. Об их значении можно судить

t 59943, I по косвенным параметрам. В качестве косвенных параметрoa предлагается применять суммарное значение откло нений заданного распределения концент5 раций по корпусам от фактически измеренного распределения. Тогда рассчетное значение Т„ из (5) корректируется на величину d7

С 10 ат„= п. (СВ. — СВ. ), (6)

90l р, (7) Т

40

45 поступает новое значение задания

Т которое позволяет увеличить

Зад в межтруб50

55 где CP;, CB; — заданное и Аякти зад ческое распределение содержания сухих веществ (концентраций) по корпусам;

n . .— масштабные настра1 ивяемые коэффициенты.

Тогда заданное значение температуры в греющей камере определяется как суммарное значение (6) и (5) Для обеспечения нужд технологии требуется интенсифицировать пароотбор-со второго корпуса. 1то приводит к смещению основного (по концентрации) материального баланса от второго корпуса к последующим корпусам, Наиболее чувствительным параметром, по которому можйо косвенно судить о величине отбираемого сокового (вторичного) пара, является величина падения давления Р— Р в зад надсоковом пространстве второго корпуса. Для компенсации такого возмущения вводится присадка вторичного (сокового) пара an второй корпус из первого корпуса с регулированием по величине ЛР = Р— Р, при этом зад задание на регулятор давления Р

Зад определяется с учетом внешнего корректирующего контура, учитывающего фактическое отклонение заданного значения концентрации от Фактического измеренного после второго корпуса, Тогда увеличение пароотбора из первого корпуса необходимо компенсировать подачей свежего пара в надсоковое пространство до тех пор, пока фактическое значение давления в первом корпусе не установится равным требуемому значению Р„, которое

За д

30 линейно зависит от расчетной величины Т1 из соотношения (5).

Устройство работает следующим образом, Подача ретурного (свежего) пара в межтрубное пространство регулируется регулятором 15 температуры по рассогласования Фактического значения температуры, поступающего от датчика 4 температуры, и расчетного значения задания Т „, поступающего с выхода вычислительного устройства 14, путем воздействия ня клапан 16 на линии подачи ретурного пара. ) ля расчета Т в вычислительное устройство

Зар

14 вводятся константы К „, Г, r,, коэффициенты усиления n „, п, n, я также значения задяваемь|х концентраций после каждого из корпусов 1 и 2 концентратора 3 ° Кроме того, в вычислительное устройство 14 поступает информация от датчика 5 температуры со-. ка, рясходомера 6, измеряющего расход сока, датчиков (плотномеров) 7-10, датчика 11 температуры ретурного пара. При любом возмущении ня входе системы по составу и концентрации сока„ температуре сока и температуре греющего пара в вычислительном устройстве 14 пересчитывается значение Тд по соотношению (5), и новое задание поступает на вход регулятора 15 темгерятуры. При изменении состояния оборудования зя счет накипеобразования на стенках греющих камер увеличивается разность между текущим значением концентрации СВ для i-го корпуса станции и заданным значением СВ; вследствие чего после преобразования по соотношениям (6) и (7). производимому вычислительным устройством 14, на вход регулятора 15 температуры поступление греющего пара ное TIpocTpRHcTHA °

Расчетное значение Т „ из (5) поступает также на вход блока 17 умножения, где определяется значение необходимого давления Р, сокового (вто За* ричного) пара в первом корпусе, которое позволяет обеспечить процесс кипения сока близким к процессу насыщения. 1начение P поступает в KR

1 3 * честве задания на регулятор 18 дявле1599438

Составитель

Техред М.Мор

Редактор Л, Веселовская

Заказ 3123 Тираж 305 Под пи сн о е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 ния надсокового пространства первого корпуса. Регулятор 18 давления управ-! ляет присадкой свежего греющего пара в первый корпус по рассогласованню между фактическим значением давления, измеряемым датчиком 12 давления, и требуемым Р путем воздействия

" scrA на клапан 19 в линии подачи присадки ретурного пара в нядсоковое прост1О рянстно. Подача присадки свежего пара в надсоковое пространство первого корпуса осуществляется при увели:— чении пароотбора с первого и второго корпусов. Подача присядки вторичного пара но второй корпус per улируется регулятором 21 давления по информации, поступающей от датчика 13 давления в нядсоконом пространстве второго корпуса, и заданию Р на регулятор

9ЧД

21 давления, которое поступает с корректирующего регулятора 20 концентрации сока после второго корпуса, воздействием на клапан 22 в линии пода- 25 чи присадки вторичного пара во второй корпус.

Регулятор 20 концентрации по информации о текущей концентрации от датчика 9 концентрации СЯ и информа- 30 ции о заданном значении концентрации СВ От Вычислительного устрой

ЗОД ства 14 после второго корпуса выраба ) тывает сигнал, корректирующий задание регулятору 21 давления Р,, 35

> A который позволяет в силу большойинерционности канала подача пяра— концентрация сока фильтровать резкие скачки изменения давления в надсоко- 40 вом пространстве первого и второго корпусов.

Увеличение (уменьшение) пароотбора с второго корпуса приводит к смещению теплового и материального балан-45 са оставшихся корпусов выпарной станции. Регулятор 21 давления с клапа.— ном ?2 компенсирует недостаток (избыток) пара в надсоковом пространстве второго корпуса, уменьшая (увеличивая) при этом давление вторичного пара в первом корпусе. Вслед за этим регулятор 18 давления отрабатывает это возмущение, воздействуя на унсличение (уменьшение) подачи свежего греющего пара через клапан 19.

Предлягаемь1й способ управления многокорпусной выпарной установкой с развитым пароотбором позволит компенCHPOBBTb O HORHIIe BHPIBHHe ВОЭМУЩЕНИЯ со стороны потребителей вторичного пара ло качеству и количеству поступающего сока с предыдущей стадии и внутренние возмущения по состоянию стенок греющих камер и получить сироп заданной концентрации.

Формула изобретения

Способ автоматического управления многокорпусной ныпарной установкой с развитым пароотбором, предусматривающий регулирование подачи ретурного пара в первый корпус на нагрев и на присадку к вторичному пару н соответствии с заданным давлением последнего в этом корпусе, измерение расхода и концентрации поступающего сока, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества сиропа заданной концентрации, измеряют температуру в первом корпусе установки, температуру поступающего сока и ретурногo пара, задают распределение концентраций сока после корпусов установки и температуру B первом Lop пусе, а регулирование подачи ретурного пара в первом корпусе осуществляют по величине сигнала рассогласования между измеренным и заданным в нем значением температуры, при этом измеряют давление вторичного пара во .втором корпусе установки и регулируют подачу в него нторичного пара на присадку по величине давления последнего с коррекцией по значению концентрации сока, контролируемого на выходе из второго корпуса установки, причем заданное значение давления вторичного пара в первом корпусе установки определяют по заданной температуре н первом корпусе установки.

IA. Сафонов гентал Корректор A. Обручар