Способ автоматического управления процессом первой сатурации в одноступенчатом сатураторе в сахарном производстве

 

Использование; в области управления технологическими процессами сахарного производства, а именно в автоматической цифровом управлении процессом первой сатурации. Сущность: измеряют рН сока на выходе из аппарата, расход поступающего в аппарат сока, расход сатурационного газа и регулируют поступление сатурационного газа по соотношению расходов сатурационного газа и поступающего сока с коррекцией по отклонению рН сока от заданного значения и согласно изобретению дополнительно пошагово измеряют содержание диоксида углерода в сатурационном газе, щелочность сока, уровень в сборнике нефильтрованного сока, количество работающих фильтров сока первой сатурации, текущее измеряемое значение рН приводят к 20°С, а расход диоксида углерода, количество поступающего сатурационного газа и необходимое количество работающих фильтров рассчитывают в текущем шаге управления с помощью пошаговой импульсной системы контроля и управления , учитывая заданные значения рНао и коэффициента соотношения расходов диоксида углерода и сока, а также количество работающих фильтров в предыдущем шаге управления, отклонение щелочности выходящего сока от заданного значения, сложенное значение уровня в сборнике нефильтрованного сока и скорость его фильтрования, при этом при минимальном уровне в сборнике, повышенных значениях производительности фильтров или скорости фильтрования сока заданное значение щелочности сока поддерживают на максимально допустимом уровне. 1 ил. XJ 00 4 О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s C 13 D 3/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (rOCrlATEMT СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 4876191! 13 (22) 06.08.90 (46) 30.12.92, Бюл. М48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт сахарной промышленности (72) Б.А.Еременко, К.Ф.Гербут, Б.Г.Сусоров, В.А,Патрахин и С.П.Осмачко (56) Схема автоматизации Il роиэводствен них процессов свеклосахарного производства

Министерства пищевой промышленности

СССР, 1985.

Инструкция по химико-технологическому контролю и учету сахарного производства. Киев, ВНИИСП. 1983, с. 326.

Типовая функциональная схема автоматизации процессов свеклосэхарного производства (ФСА-75). Министерство пищевой промышленности СССР, 1978, (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПЕРВОЙ САТУРАЦИИ В ОДНОСТУПЕНЧАТОМ CATYPATOPE

В САХАРНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ (57) Использование:.в области управления технологическими процессами сахарного производства, а именно в автоматической цифровом управлении процессом первой сатурации, Сущность: измеряют рН сока на выходе из аппарата, расход поступающего в аппарат сока, расход сатурационного газа и регулируют поступление сатурационного

Изобретение относится к управлению технологическими процессами сахарного производства, а именно к автоматическому цифровому управлению процессом первой сатурации,, Цель изобретения — улучшение качества сока и повышение выхода сахара,, Ы,, 1784644 А1 газа по соотношению расходов сатурационного газа и поступающего сока с коррекцией по отклонению рН сока от заданного значения и согласно изобретению дополнительно пошагово измеряют содержание диоксида углерода в сатурационном газе, щелочность сока, уровень в сборнике нефильтрованного сока, количество работающих фильтров сока первой сатурации, текущее измеряемое значение рН приводят к 20 С, а расход диоксида углерода. количество поступающего сатурационного газа и необходимое количество работающих фильтров рассчитывают в текущем шаге управления с помощью пошаговой импульсной системы контроля и управления, учитывая заданные значения рН 0 и коэффициента соотношения расходов диоксида углерода и сока, а также количество работающих фильтров в предыдущем шаге управления, отклонение щелочности выходящего сока от заданного значения, сложенное значение уровня в сборнике нефильтрованного сока и скорость его фильтрования. при этом при минимальном уровне в сборнике, повышенных значениях производительности фильтров или скорости фильтрования сока заданное значение щелочности сока поддерживают на максимально допустимом уровне, 1 ил..

Способ автоматического управления процессом первой сатурации в одноступенчатом сатураторе предусматривает изменение рН сока на выходе сатуратора. расхода поступающего сока и расхода сатурационного газа и регулирование поступления сатурационного газа по соотношению

1784644 асо2(! — 1!) = асо20; (5) расходов сатурационного газа и поступаю- Для определения коэффи деления коэффициента соотщего сока с коррекцией по отклонению РН ношения между расходами диоlccèäà углесока от заданного значения. Дополнитель- рода и дефекованно нопошаговоизмеряютсодержаниедиокси- . системы с помощью вычислительного устда углерода в сатурационном газе, 5 ройствавычисляютзнэчениекоэффициента щелочность сока, уровень в сборнике не- соотношения а«со2о в нулевом шаге конто фильтрованного сока, определяют текущее роля и "правления и и авления, присваивают ему значезначение рН сока при 20 С, отклонение ще- ние а со2(1-1) в предыдущем (I — 1)-м шаге и н лочности выходящего сока от заданного рассчитывают текущее значение а

3 ачения. Рассчйтывают расход диоксида 10 текущем I-м шаге по формулам:

ЕНИЕ СО2! В углерода, коЛичество поступающего сатурационного газа и коэффициент соотношения, Г Г\ го Сто, расходов диоксида углерода и сока в каж- <- с020 1 рр .у « (З) дом шаге управления с учетом заданного со значения РН2о, коэффициента соотношения 15 расходов диоксида углерода и сока в пред(4)

ыдущем шаге управления, отклонение щелочности выходящего сока от заданного а со2! = а со2(!-1)+КдгКобг(К1ФНИ + значения.

При этом поддерживают максимально- 20 +- K2(Hp + НЖ! ) + допустимое заданное значение щелочности

2 + « си — 1)) + сока, при минимальном уровне в сборнике и минимально-допустимое заданное знэче- -Р !Р ®! Ю) ние щелочности сока при максимальном уровне в сборнике. где арсо2(1-1) — расчетное значение коэффирасчет заданного значения щелочности циента соотношения между расходами дисока первой сатурации в шаге осуществляет оксида Уг еРода и сока пеРвой сатУРации в вычислительное устройство по формуле: предыдущем шаге;

Ого — расход сатурационного газа в ну«вр — « -З0 левом шаге; ь щ, (1) «.« o — расход дефекованного сока в ну— h левом шаге, !!,нрг

Со2о — содержание диоксида углерода в где ٠— нижняя регламентная граница сатурэционном газе в нулевом шаге щелочности сока;

1 !

i 8P!

З5 РН2о«вд = РН2о! — pHm« — отклонение

٠— верхняя регламентная граница РН сока при 20ОС т щелочности сока; ока при от заданного значения в

I-м шаге; лщврг щврг щнрг, ЛРН2о(!-1) = РН2о(1-1) — РНщ«-1) д — отвд клонение РН сока при 20 С от заданного

8Pl значения в (i-1)-м шаге; . h — верхняя регламентная граница уровня в сборнике нефильтрованного сока

Коб2 коэффициент передачи объекта первой сатурации; — нижняя регламентная граница нрг

Кд2 — динамический коэффи иент е уровня в-сборнике нефильтрованного сока 45 лируемого параметра по канал Н вЂ” а р у р -!2C02: первой сатурации.

Расчет заданного значения РН при 20 С, Кдг о 4ш

72 + ЗТ2 (6) в I-м шаге производит вычислительное устройство по формуле: где ht8! — период изменения управляющего ,д,,д 50 воздействия;

r2 — время запаздывания объекта по

-Ноб1 (Щ! Щ! ) каналу управления;

Т2 — постоянное время объекта по канагде pH20(I-1)3A — заданное значение РН сока 55 при 20 С, полученное в предыдущем (« — 1)м 55 К1, К2, КЗ вЂ” настРоечные коэффициенты составля!ощих управляющего воздеиствия.

К б1 — коэффициент передачи объекта асход сатурационного газа в аппарат по каналу ٠— pH. первой сэтурации в «-м шаге Uri! выполняет вычислительное устройство по формуле:

1784644

Url = а6021-ж —, р 100 Vcl бЬ где Uci — расход дефекованного сока в аппарат первой сатурации в i-м шаге;

COz — содержание диоксида углерода в сатурационном газе в 1-м шаге.

На чертеже изображена блок-схема, иллюстрирующая способ автоматического управления процесом первой сатурации в однокотловом сатураторе.

На схеме представлены сатуратор 1, сборник-нефильтрованного сока 2, датчики и преобразователи сигналов 3, 4, 4, 6, 7, 8, обеспечивающие измерение и ввод в вычислительное устройство расхода сатурационного газа Ог, содержания диоксида углерода (СО2) и расхода сока Uc, pH2p сока, щелочности сока Щ, уровня в сборнике h, вычислительное устройство 9, регулятор расхода 2 сатурационного газа 10, регулирующий орraH 11, Способ осуществляют следующим о6разом.

Сигналы, обеспечивающие отделение 2 параметров Ог, С02. Ос, рН2о. Щ. h,ïîñòóïàют в вычислительное устройство 9, в котором производится пошаговая обработка сигналов в соответствии с предложенным способом. В оговоренных выше случаях вы- 3 числительное устройство 9 запоминает значения сигналов в текущем t-м и предыдущем (i — 1)-м шагах контроля и управления.

Вычислительное устройство 9 обрабатывает сигналы по программе, реализую- 3 щей предложенный способ и определяет

Расчетный Расход сатУРационного газа UcР, значение которого в качестве заданной величины вводит в регулятор расхода газа 10, регулирующий заданный расход газа с по- 4 мощью регулирующего органа 11.

Пример. Исходные данные: рН2щ

=11,1 ед. рН; рНщ -ц " = 11,1 ед. рН;

ЛрНщ -1) =-0,2 ед. рН; Щ"р =0,07 СаО;

Щ р =0,11 СаО; Щ =0,092% СаО; hi=36% 4 от максимального значения; hgpr = 0,3 отн. ед, (30 ); Ьврг 0,8 отн. ед. (80%): Коб1=0,0699 СаО/ед. рН; аРог(— 1) = 0,3 отн. ед.; Kom = 1,5 ед. рН/отн.ед.; Кд2 = 0,1 отн. ед.; K1=0.5; К2=0,25; кэ=0.01; Uci=85% от

5 максимального значения; СОз = 29%, В результате расчета микропроцессорное устройство выдает следующие результаты: Щ эд = 0,10% СаО по формуле (1);

pH2Q 11,2 ед. рН по формуле (2); aFo21-0,29 отн. ед. по формуле (5); Uriр = 85.5% по формуле (7).

При использовании предложенного способа заданное значение рН2о сока определяется пошагово с учетом щелочности сока и содержания диоксида углерода в сатурационном газе. Учет щелочности сока и уровня в сборнике нефильтрованного сока позволяет улучшить качество сока первой сатурации за счет снижения его цветности и повысить выход сахара за счет повышения доброкачественности сока.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом первой сатурации в одноступенчатом с а тура торе в сахарном и роиз водстве, предусматривающий измерение рН сока на выходе сатуратора, расхода поступающего сока и расхода сатурационного

5 газа и регулирование поступления сатурационного газа по соотношению расходов сатурационного газа и поступающего сока с коррекцией по отклонению рН сока от заданного значения, отличающийся гем, что, с целью улучшения качества сока и повышения выхода сахара, дополнительно пошагово измеряют содержание диоксида углерода в сатурационном газе, щелочность . сока, уровень в сборнике нефильтрованного

5 о сока. определяют текущее значение рН сока при 20 С, отклонение щелочности выходящего сока от заданного значения, рассчитывают расход диоксида углерода, количество поступающего сатурационного газа и коэффициент соотношения расходов диоксида

0 углерода и сока в каждом шаге управления с учетом заданного значения рН2о, коэффициента соотношения расходов диоксида углерода и сока в предыдущем шаге управления, отклонение щелочности выходящего сока от заданного значения, при этом поддерживают максимально допустимое заданное значение щелочности сока при минимальном уровне в сборнике и ми0 нимально допустимое заданное значение щелочности сока при максимальном уровне в сборнике.

1784644 дефекованный сок са

Составитель Б.Еременко

Техред M.Moðãåíòàë Корректор А,Козориз

Редактор

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

Заказ 4348 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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