Способ автоматического управления многокорпусной выпарной установкой с развитым пароотбором
Изобретение относится к пищевой промышленности , в частности к производству сахара. Цель изобретения - увеличение выхода сахара. Указанная цель достигается тем, что задают распределение концентраций сока после корпусов установки и температуру в первом корпусе, регулируют подачу ретурного пара в первый корпус по величине сигнала рассогласования между измеренным и заданным в ней значениями температур с учетом степени теплопередачи стенок греющей камеры первого корпуса, определяемой по расходу и концентрации сока, расходу и температуре ретурного пара , поступающих в первый корпус, расходу и концентрации сока после первого корпуса , при этом регулируют подачу вторичного пара на присадку во второй корпус по величине давления вторичного пара 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 в первом корпусе установки. 1 ил. сл с
союз соВетских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)л С 13 G 1/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (61) 1599438 (21) 4763835/13 (22) 30.11.89 (46) 30,10.91. Бюл, ¹ 40 (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (72) С.А.Овчарова, В.А.Мартынова, О.В.Горбунов и В.П.Пухов (53) 663,97.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1599438, кл, С 13 G 1/06, 1990, (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОКОРПУСНОЙ ВЫПАРНОЙ
УСТАНОВКОЙ С РАЗВИТЫМ ПАРООТБОРОМ (57) Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству сахара. Цель изобретения — увеличение выхода сахара. Указанная цель достигается тем, что задают распределение концентраИзобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству сахара.
Цель изобретения — увеличение выхода сахара.
На чертеже представлено устройство для реализации предлагаемого способа.
Устройство содержит корпуса 1 и 2, концентратор 3, датчик 4 температуры в первом корпусе, датчик 5 температуры и расходомер 6 поступающего сока, датчик (плотномер) 7, измеряющий концентрацию поступающего сока, датчики (плотномеры)
8 — 10, установленные соответственно после корпусов 1 и 2 и концентратора 3 и измеряь
„„ Ы„„1687б20 А2 ций сока после корпусов установки и температуру в первом корпусе, регулируют подачу ретурного пара в первый корпус по величине сигнала рассогласования между измеренным и заданным в ней значениями температур с учетом степени теплопередачи стенок греющей камеры первого корпуса, определяемой по расходу и концентрации сока, расходу и температуре ретурного пара, поступающих в первый корпус, расходу и концентрации сока после первого корпуса, при этом регулируют подачу вторичного пара на присадку во второй корпус по величине давления вторичного пара с коррекцией по значению концентрации сока, контролируемого на выходе из второго кор.пуса установки, причем заданное значение давления вторичного пара в первом корпусе установки определяют по заданной температуре в первом корпусе установки. 1 ил. ющие концентрацию сгущаемого сока, Устройство содержит также датчик 11 температуры ретурного пара, датчик 12 давления
- вторичного пара в корпусе 1, датчик 13 давления вторичного пара в корпусе 2, вычислительное устройство 14, соединенное с датчиками 5, 7 — 11, расходомером 6 и регулятором 15 температуры корпуса 1, клапан
16 на линии подачи ретурного пара, блок 17 умножения, связанный через регулятор 18 давления с клапаном 19 на линии подачи присадки ретурного пара в корпус 1, регулятор 20 концентрации, соединенный с регулятором 21 давления, клапан 22 на линии подачи присадки вторичного пара в корпус
1687620
СВ--) Т С,)
С Всир (2) l
Л Tv, =- „> пl (СВ!зал СВ1), (3)
1=1 где Тк — температура кипения сока в первом корпусе;
ЛТк — величина коррекции Тк, то в зависимости от контролируемых параметров
К2 С Всир
Т1С1 ) + «» (СВ!ааа CBI), (4) п где t„— тем. пература пара; г1 — безразмерный коэффициент, учитывающий многократность использования пара;
К2 — коэффициент, учитывающий степень теплопередачи;
G1 — расход сока на выпарную станцию;
С1, Са — теплоемкость сока и воды;
T1 — температура сока на выпарную станцию;
T — температура конденсации воды;
СБсока — содержание сухих веществ в соке;
СВсир — содержание сухих веществ в сиропа;
C B l" ", C B l — заданное и фа ктич ес кое распределение сухих веществ (концентраций) 10 корпусам; п — масштабные настраиваемые коэффицие ITbl.
Вез существенной потери точности, так как первый корпус B выпарной установке является основным потребителем энергии, коэффициент К2 в соотношении (4), который интегрально должен учитывать степень теплопереда и1 греющи< камер всех корпусов, 2, датчик 23 расхода сока после первого корпуса и датчик 24 расхода ретурного пара, соединенные с вычислительным устройством 14.
Согласно предлагаемому способу реализуется метод, учитывающий степень теплопередачи греющей камеры в первом корпусе, который дает возможность оценить косвенно тепловые потери и регулировать необходимую оптимальную тепловую производительность путем регулирования температуры в первом корпусе дополнительно с учетом степени теплопередачи греющей камеры первого корпуса.
Так, зависимость расчетного заданного значения температуры в первом корпусе
T" 1=.Тк . ЛТк, (1) а так как
Ty,.=- Тп+ G1(СаТа (1
r1
К2 зависящую от состояния их стенок, заменяем на коэффициент q, т.е, К2 -- ц, учитывающий степень теплопередачи греющей .камеры в первом корпусе, который может
5 быть определен по соотношению
Gï п (5)
W1 где G — расход пара;
Rn ==- 1(Тп) — удельная теплота конденса10 ции (является табулированной функцией температуры ретурного пара);
W1 — количество выпаренной влаги, которую определяют по значениям расхода, концентрации поступающего сока и расхо15 да, концентрации сока из первого корпуса;
W1 =- G1 (100- СВсока) 62 (100 CB1), (6) где G2 — расход сока из первого корпуса.
С учетом соотношения (5) задание на
20 регулирование температуры определяется дополнительно с учетом расхода и температуры пара, расхода и концентрации сока, поступающих в первый корпус, расхода и концентрации сока после первого корпуса, 25 Устройство работает следующим образом:
Подача ретурного (свежего пара) в межтрубное пространство регулируется регулятором 15 температуры по рассогласованию
30 фактического значения температуры, поступающего от датчика 4 температуры, и расчетного значения T", поступающего с выхода вычислительного устройства 14, путем воздействия на клапан 16 на линии под35 ачи ретурного пара. Для расчета Т"д в вычислительное устройство 14 вводятся вручную константа г1, коэффициенты усиления п1, п2, пэ, а также значения задаваемых концентраций после каждого из корпусов
40 1 и 2 и концентратора 3. Кроме того, в вычислительное устройство 14 поступает информация от датчика 5 температуры сока, расходомера 6, измеряющего расход сока, датчиков (плотномеров) 7 — 10, датчика 11
45 температуры ретурного пара, датчика 23, измеряющего расход сока из первого корпуса, датчика 24, измеряющего потребление пара. При любом возмущении на входе системы по составу, расходу, температуре
50 сока или при изменении состояния стенок греющей камеры корпусов в вычислительном устройстве 14 по соотношению(3) пересчитывается значение T и новое задание поступает на вход регулятора 15 температу55 ры, Расчетное значение Тк по соотношению (2) постуг1ает также на вход блока 17 умножения, где определяется значение необходимого давления Р л сокового (вто1687620 ричного) пара в первом корпусе, которое позволяет обеспечивать процесс кипения сока, близкий к процессу насыщения. Значение Р поступает в качестве задания на л регулятор 18 давления надсокового пространства первого корпуса. Регулятор 18 давления управляет присадкой свежего греющего пара в первый корпус по рассогласованию фактического значения давления, измеряемого датчиком 12 давления, и требуемого Р "" путем воздействия на клапан
19 в линии подачи присадки ретурного пара в надсоковое пространство, Подача присадки свежего пара в надсоковое пространство первого корпуса осуществляется при увеличении пароотбора с первого и второго корпусов, Подача присадки вторичного пара во второй корпус регулируется регулятором 21 давления по информации, поступающей от датчика 13 давления в надсоковом пространстве второго корпуса и от задания
Р2ааР на регулятор 21 давления, которое поступает с корректирующего регулятора 20 концентрации сока после второго корпуса, воздействием на клапан 22 в линии подачи присадки вторичного пара во второй корпус.
Регулятор 20 концентрации по информации о текущей концентрации от датчика 9 концентрации СВг и информации о заданном значении концентрации СВ "" от вычислительного устройства 14 после второго корпуса вырабатывает сигнал, корректирующий задание регулятору 21 давления
Рг", который позволяет в силу большой инерционности канала подача пара — концентрация сока фильтровать резкие скачки изменения давления в надсоковом пространстве первого и второго корпусов.
Увеличение (уменьшение) пароотбора с второго корпуса приводит к смещению теплового и материального баланса оставшихся корпусов выпарной станции, Регулятор 21 давления клапаном 22 компенсируют недостаток (избыток) пара в
5 надсоковам пространстве второго корпуса. уменьшая (увеличивая) при этом давление вторичного пара в первом корпусе. Вслед за зтим регулятор 18 давления отрабатывает зто возмущение, воздействуя на увеличение
10 (уменьшение) подачи ретурного пара через клапан 19.
Предлагаемый способ управления многокорпусной выпарной установкой с разви15 тым пароотбором за счет более точного . определения степени теплопередачи греющей камеры первого корпуса позволяет устанавливать оптимальный тепловой режим, что в свою очередь обеспечивает увеличе20 ние производительности установки при стабильном качестве сырья.
Формула изобретения
25 Способ автоматического управления . многокорпусной выпарной установкой с развитым пароотбором по авт,св. N 1599438, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода сахара, измеряют рас30 ход сока после первого корпуса и расход ретурного пара в первый корпус, определяют степень теплопередачи стенок греющей камеры первого корпуса по расходу и концентрации сока, расходу и температуре ре35 турного пара, поступающих в первый корпус, и также по расходу и концентрации сока после первого корпуса, а регулирование подачи ретурного пара в первый корпус осуществляют с учетом степени теплопере40 дачи стенок греющей камеры первого корпуса.
1687620 йФ,г» /ФУф
IBIgg)e; ю -.дрк3Я Я
Составиг ль Д, шеломов
Техред М.Моргентал Корректор Б. Гирняк
Редактор М, Петрова
Заказ 3578 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
