Способ автоматического управления процессом разваривания крахмалосодержащего сырья

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик с (61) Дополнитвльное к авт. свид-ву-— (22) Заявлено 14.0878 (21) 2657580/28-13 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 071080. бюллетень No 37

Дата опубликования описания 021080 (51)М. Кл

С 12 С 7/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытнй (53) УДК 663 ° 52 (088.8) В.М. Клепиков, М.Л. Мандельштейн и В.И. Петруня (72) 4,вторы изобретения

Всесоюзный проектно-конструкторский и научноисследовательский институт автоматизации пищевой промяшпенности Всесоюзного научно-производственного объединения "Пищепромавтоматика" (73) Заявитель (54 ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ РАЗВАРИВАНИЯ КРАХМАЛОСОДЕРЖАЩЕГО

СЫРЬЯ

Изобретение относится к области ав томат ическ ого упр авле ни я тех нологическими процессами при производстве этилового спирта иэ крахмало- 5 содеркащего сырья,, Известен способ автоматического управления производством спирта из крахмалосодержащего сырья в установках, с<щержащих смеситель-предразвар- 19 ник, контактные головки, варочный аппарат, паросепаратор, осахариватель, испарители, промежуточный сбс ник, насос замеса и,сусловый насос, предусматривающий стабилизацию рас- 15 хода зерна и-воды, регулирование соотношения "зерно-вода", уровней по стоку в смесителе-предразварнике, варочном аппарате, паросепараторе, осахаривателе и промежуточном сбор- 2О нике, и подачу крахмалосодержащего сырья и отбор осахаренного затора в. зависимости от рассогласования заданного и вводимого количества .крах-" мала, при этом последнее определя- 25 ют по расходу и крахмалистости замеса..

Кроме того, осуществляют блокировку от переполнения смесителя-предраэ- варника, варочного айпарата, паро«зп сепаратора, осахаривателя и промежуточного сборника воздействием на приток $1) ° е .Недостатком данного способа является то, что использование его на спиртовых заводах, где не применяются специально разработанныеалгоритмы управления, затруднительно.

Целью изобретения является обеспечение ритмичной работы всех узлов установки и повышение тем самым эффективности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что определяют задание на расход замеса по расходам зерна и воды, сравнивают с текущим значением, и отбор замеса из смесителя-предразварника:,осуществляют в зависимости от результата сравнения, при этом заданное значение расхода корректируют по уровню массы в смесителепредразварнике.

Принципиальная схема предлагаемого способа приведена на чертеже.

По ходу технологического процесса установлены смеситель 1, контактная головка 2 первичного подогрева, смеситель-нредразварник 3, насос 4 ттодачи замеса, контактная головка

3 768808

5 вторйЧйого "подогрева, трубчатый

"разварник 6, выдерживатели 7 и 8, паросепаратор 9, осахариватель 10, испарители 11 и 12 соответственно" первой и второй ступейй вакуум-охлаждения, промежуточный сборник 13 массы, сусловой насос 14.

На входе в смеситель 1 расположены датчики 15 и 16 расходов зерна и воды, при этом выход датчика 15 соединен с вхОдом преобразователя 17, а выход последнего соединен .с входами регуляторов 18 и 19. Выход датчика 16 подключен к входу регулятора

19, выход датчика 20 связан с вхо:дом -фуйкциойального блока 21, в4йод которого так же соединен с входом регулятора 19. Выход регулятора 18 соединен с входом исполнительного мехайизма 22, а выход регулятора 19 соотношения с входом исполнительного механизма 23 ° Выход датчика 24 соединей с вхбдом усилителя 25, выход которого связан с входами сумматора 26 и позиционного регулятора 27. Выходы датчика 16 и преобразователя 17 подключены к входам сумматора 26. Выход позиционного регулятора 27 соединен с одним из входов селектора 28, второй вход которого также подключен к выходу эадатчика 29, а выход селектора - с входом регулятора 18..

Выход датчика 30 соединен.с вхо-., Дом преобразователя 31, выход кото-рого связан с входом регулятора 32, выход последнего связан с входом се- — лектора"33, выход котОрого соединен со входом преобразователя 34, выход последнего подключен к входу регулируемого привода 35.

Выход сумматора 26 соединен с вхо дом регулятора 32. Выход датчика "36 связай с входами регуляторов 37 и 38.

Выход позиционного регулятора 38 соединен" с входом селектора 33, а выход регулятора 37 - с входом ceileicтора 39, выход которого пОдключен к вхЬду HclfoJIHHTeJIsHoI механизма 4б;

Выход датчика 41 соединен с вхо-" дами регуляторов 42 и 43. Выход позиционного регулятора 43 соединен с входом селектора 39, а выход регулятора 42 — с входом селектора 44, выход которого подключен к исполнй тельному механизму 45. Выхбд"дЫтчйка

46 соединен с входами регуляторов

47 и;48. Выход позиционного регуля- тора,48 связан с входом селектора

44, .а выход регулятора 47 подключен к входу селектора 49, выход котб о " го соединен с входомисполнительного механизма 50. Выход датчика 51 соеди— йен с входамй регуляторов 52 и 53.

Выход позиционного регулятора 53 соединен с входом селектора 49, а -выход регулятора 52 связан с ixoijом преобразователя 54, выход которого подключен к входу регулируемого при.

55 ° вода 5 °

Способ осуществляют следующим образом.

Регулятору 18 расхода зерна устанавливают эадайие по количеству зерна, регулятору 19 расхода воды требуемое соотношение "зерно-вода", а функциональному блоку 21 задание по концентрации замеса.

Сигнал от датчика 15.поступает в регулятор. 17, который при помощи исполнительного механизма 22 стаби-, лизирует расход зерна на заданном уровне. Сигналы от датчиков 15 и 16 поступают в регулятор 19 соотношения, который при помощи исполнительного - механизма 23 поддерживает расхсд во 5 ды в заданном соотношении к расходу зерна. Сигнал от датчика 20 поступает в функциональный блок 21, который в случае неравенства заданного и текущего значений концентраций замеса формирует корректирующий сигнал регулятору 19. Подогретый в контактной головке 2.первичного подогрева замес с зацанной концентрацией поступает в смеситель-предразварник 3, откуда насосом 4 подается на контактную головку 5 вторичного подогрева и далее по ходу технологического процесса.

При этом сигналы от датчиков 15 и 16 расходов зерна и воды поступа ют в сумматор 26, в котором вычисляется значение расхода замеса на входе в смеситель-предразварник. Вычисленное значение в качестве задания поступает в регулятор 32, в котором сравниваются значения расходов замеса на входе и выходе смесителяпредраэварника 3 и в зависимости от результата сравнения управляет при

- помощи привода 35 с регулируемым

4О числом оборотов темпом подачи замеса на последующие участки спиртового производОтва. Сигнал от датчика 24 усиливается по мощности в усилителе 25 и посту4 пает в сумматор 26. Возможные несоответствия, возникающИе в процессе работы межпу количеством подаваеМОго в смеситель-"предразварник 3 и количеством отбираемого из него за4ф меса, устраня т корректировкой значений вычисленного (эаданногo) эйачения расхбда замеса в зависимости от текущего значения уровня в смесителе-предразварнике 3.

Стабилизацию продуктового потока в агрегатах и емкостях осуществляют регулированием уровней воздействием на сток, а блокировку от возможных . перемещений в аварийных режимах—

- воздействием на прйток. При этом

40 сигналы от датчиков 36, 41, 46 и

51 поступают соответственно в регуляторы 37, 42, 47, 52 и через селекторы 39, 44, 49 и преобразователь

54 на входы исполнительных механиэ65 мов 40, 45, 50 и 55.

768808

В случае выхода из строя, например, суслового насоса 14 блокировка емкостей и агрегатов от перелива осуществляется в следуЬщем порядке.

Уровень массы в промежуточном сборнике 13 начнет повышаться. Сигнал от датчика 51 поступает в регуляторы 52 и 53. Поскольку управляющее воздействие регулятора 52 не приводит к уменьшению уровня в промежуточном сборнике (при условии выхода из строя суслового насоса 14), срабаты- о вает позиционный регулятор 53 и своим выходным сигналом через селектор 49 воздействием на исполнительный механизм 50 прекратит поступление массы в промежуточный сборник 13. 15

Начнет повышаться уровень массы в осахаривателе 10. Сигнал от датчика 46 поступает в регуляторы 47 и .48 и, поскольку управляющее воздействие регулятора 47 не приводит к уменьшению уровня в осахаривателе (селектор 49 переключил на исполнительный механизм 50 управляющее воздействие от позиционного регулятора

53), срабатывает позиционный регуля- р тор 48 и своим выходным сигналом через селектор 44 воздействует на исполнительный механизм 45 и прекратит-.,поступление массы с осахариватель 10.

Если сусловой насос 14.за это время не был включен в работу, то .в порядке, аналогичном описанному выше, срабатывают цепи блокировки вплоть до прекращения подачи зерна. При этом регулятор 19 соотношения через исполнительный механизм 23 прекратит и поступление воды. После приведения в порядок суслового насоса 14 уровень в прсмежуточном сборнике 13 начнет понижаться и при достижении рабочих границ сигнал от датчика 51 переклю- 40 чит управляющее воздействие на испол-„ нительный механизм 50. В промежуточный сборник 13 через испаритель 12 начнет поступать масса из осахаривате-. ля 10, т.е. автоматически произойдет 4 деблскирование промежуточного сборника 13.

Деблокирование всех остальных агрегатов происходит аналогично вышеописанному. 50

Использование предлагаемого способа обеспечивает, по сравнению с сушествующими способами, следующие преимущества: . повышение эффективности технологического процесса за счет более ритмичной работы оборудования в результате согласования расходов замеса на входе и выходе смесителя-предразварник а, l повышение эффективности управления за счет централизации и упорядочения управляющих воздействий.

Экономический эффект от внедрения одной автоматизированной в соответствии с описанным способом установки для завода производительностью

3000 дал спирта в сутки составит 35 тыс. руб в год при капитальных затратах 10 тыс. руб..

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом разваривания крахмалосодер,жащего сырья в установке, включающей смеситель-предразварник, контактные головки, варочный аппарат, паросепаратор, осахариватель, испарители и промежуточный сборник, предусматривающий регулирование расхода зерна, стабилизацию заданного соотношения "зерно-вода", регулирование уровней в смесителе-предразварнике, варочном аппарате, паросепараторе, осахаривателе и промежуточном сборнике, блокировку их от переполнения в аварийных режимах воздействием на приток и отбор замеса из смесителяпредразварника, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения ритмичной работы всех узлов установки и повышения тем самым эффективности процесса, определяют задание на расход замеса по расходам зерна и во ды сравнивают с текущим значением и отбор замеса из смесителя-предразварника осуществляют в зависимости от результата сравнения, при этом заданное значение расхода корректируют по уровню массы в смесителе-предразварнике.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2561226/13, кл. С 12 С 7/06, 26 ° 12.77.

768808

46 50 Х!

Я _#_ А 36

Составитель Г. Богачева

Редактор Н. ПотапОВа Техред И.Асталош Корректор В. Вутяга

Заказ 7309/63 Тираж 522 Подписное

BHHHOH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4