Способ автоматического управления процессом второй сатурации

 

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.

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11} (si)s С 13 О 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4706684/13 (22) 19.06.89 (46) 30.05.91. Бюл. N 20 (71) Московский технологический институт пищевой промышленности и Всесоюзный научно-исследовательский институт сахарной промышленности Научно-производственного объединения "Сахар" (72) Л.И.Панкин, В.М.Лещенко, А.P.Сапро нов, А.Я.Шерман и В.С.Штерман (53) 663. 1 (088.8). (56) Азрилявич M.ß, и др. Основы автоматизации процессов свеклосахарного произ° водства. M.: Пищевая промышленность, 1968, с.333-339.

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 иэ зависимости

ЬС = exp(k т), (1) где ЛС вЂ” избыточная концентрация кальция в соке; (54)СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛ ЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВТОРОЙ САТУРАЦИИ (57) Изобретение относится к управлению технологическими процессами сахарного производства. Цель изобретения — более полное осаждение кальция. Данный способ предусматривает регулирование рН на вы.ходе 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. т — продолжительность процесса;

k — коэффициент. который можно выразить как произведение 1(о k> kz ka...k1, (2) где ki — функция определенного параметра, например температуры.

Условие достижения необходимой полноты осаждения кальция можно выразить как

ЛС = const или k r = const (3)

Так как т - (01 — расходсока), то при его

Ы1 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

О2

К1 =—

01

1652351

Подставляя в уравнение (3) это выражение и полагая, что ko, k1, k2... постоянным, получим . Q2-const Q12. (4)

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

8лияние температуры можно выразить с достаточной для практических целей точ,; ностью;

Кг=Е" (5) где ht — отклонение температуры, град;

А — коэффициент. Подставляя в уравнение (3) k - k1 k2, нгаходим

Q2 COASt 01 /k2. (6)

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 суспенэии, регулятор 8 соотношения, датчик 9 температуры поступающего сока и клапан 10, установленный на линии подачи суспенэии в сатуратор 1, Способ осуществляют следующим образом. рН сока на выходе из сатуратора 1 регу° лируют с помощью контура, включающего датчик 2 рН, регулятор 3 и клапан 4. Расход поступающего в сатурэтор 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

Q2. Сначала по уравнению(5) вычисляют k2, а затем по уравнению (6) Q2. Фактическое значение Q2 изменяют рэсходомером 7.

Коррекция определяется по плотности суспензии (не показано). Сигналы с вычислетельного блока 6 и расходомера 7 поступают в регулятор 8 соотношения и в зависимости от полученного сигнала е регуляторе 8 изменяют расход сока с помощью клапана 10, установленного на линии подачи суспенэии в сатуратор 1.

Пример. Установившийся режим И сатурации характеризуется следующими параметрами, температура сока

90ОС; расход сока 100м /ч; концентрация сухих веществ 13 ; расход суспензии 5 м /ч, т.е. С1- - 5ф. допустимая избыточная з Q2 01 концентрация кальция Л С = 0,001; избыточная концентрация кальция в соке Л СО =

0.1 Са0, Требуется определить расход суспензии при снижении температуры до

82 С, если коэффициент А в уравнении (5)

5 равен 0,0693. Для сравнения нужно определить величину избыточной концентрации кальция при отсутствии коррекции соотношения Q2/Q1 в зависимости от изменения температуры.

10 По формуле (5) найдем коэффициент k2

0,0693 х(-8) 0,574. 2 =е

Для установившегося режима k2 принимаем равным 1. Заданная концентрация Л С

15 может быть обеспечена при условии k1 k2 =

const, откуда = k1=5x10, 0,574=8,7х10,т.е.02=8,7м /ч.

02 -2 -2 3

Найдем избыточное содержание солей

20 кальция для прототипа, подставив в уравнение

Д С Д С -kO ° к1 ° k2 ч/01, где Ч вЂ” объем системы (сатуратора. сборников, фильтров), Подставив в уравнение (7) известные данные для установившегося режима,.найдем значение koV = 9210 м /ч, Для прототиз па Q2/01 неизменно, т.е. равно 5 х 10

-г

3Р 8еличина ДС 0 1 е-9210 5 10 0 574 100

= 0,00711 CaO, Данный способ управления процессом второй сатурации позволяет в несколькО раэ снизить избыточную концентрацию кальция

35 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 вы равни40 вания.

Формула изобретения

Способ автоматического управления

45 процессом второй сатурации, предусматривается регулирование рН сока на выходе сатуратора, иэменениерасходов сока и суспензии и измерение подачи суспенэии, отличающийся тем, что, с целью более полного. осаждения кальция, измеряют температуру поступающего сока, определяют изменение расхода поступления сока с учетом его температуры, а изменение подачи суспензии осуществляют в зависимости от соотношения расхода суспенэий и изменения расхода сока.

1652351

I I

+i

i е

Составитель Г.Богачева

Редактор M.Ïåòðîâà Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M,Ïoæo

Заказ 1747 Тираж 256 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101