Способ автоматического управления процессом дефекации диффузионного сока в сахарном производстве

Способ автоматического управления процессом дефекации диффузионного сока в сахарном производстве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к пищевой промышленности , а именно к управлению технологическими процессами дефекации диффузионного сока в сахарном производстве . Целью изобретения является повышение выхода сахара за счет повышения качества получаемого дефекованого сока. Измеряют перед преддефекатором 2 вязкость поступающего сока датчиком 10 и концентрацию сахара в нем датчиком 11, по измененным значениям и с учетом расхода сока, измеряемого датчиком 6, определяют продолжительность холодной дефекации в вычислительном блоке 12 и регулируют с учетом сигналов от датчиков 10 и 11 температуру перед горячей дефекацией с помощью контура регулирования, состоящего из датчика 17 температуры, регулятора 18 и исполнительного механизма 19 на линии подачи пара во второй подогреватель 4. Стабилизируют температуру сока перед преддефекатором контуром, состоящим из датчика 7 температуры, регулятора 8 и исполнительного механизма 9, при этом измеряют уровень в аппарате 3 холодной дефекации и в зависимости от продолжительности холодной дефекации изменяют расход сока из аппарата 3 с помощью исполнительного механизма 16. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕ1СКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (.ч) (. 13 Р 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

IOMON

Я1ЛЮ- T

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

1 (21) 4698306/13 (22) 31.05.89 (46) 15.05.91. Бюл. М 18 (71) Грозненское научно-производственное обьединение "Промавтоматика" (72) С.А. Овчарова, В.А. Мартынова, М.А, Рыбакин и Г.M. Гречко (53) 664.1.62-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1275045, кл. С 13 D 3/02, 1985, (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДЕФЕКАЦИИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА В САХАРНОМ

ПРОИЗВОДСТВЕ (57) Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к управлению технологическими процессами дефекации диффузионного сока в сахарном производстве. Целью изобретения является повышение выхода сахара за счет повышения качества получаемого дефекованого сока, .5U« l 648982 Al

Измеряют перед преддефекатором 2 вязкость поступающего сока датчиком 10 и концентрацию сахара в нем датчиком 11, по измененным значениям и с учетом расхода сока, измеряемого датчиком 6, определяют продолжительность холодной дефекации в вычислительном блоке 12 и регулируют с учетом сигналов от датчиков 10 и 11 температуру перед горячей дефекацией с помощью контура регулирования, состоящего из датчика 17 температуры, регулятора 18 и исполнительного механизма 19 на линии подачи пара во второй подогреватель 4. Стабилизируют температуру сока перед преддефекатором контуром, состоящим иэ датчика 7 температуры, регулятора 8 и исполнительного механизма 9, при этом измеряют уровень в аппарате 3 холодной дефекации и в зависимости от продолжительности холодной дефекации изменяют расход сока иэ аппарата 3 с помощью исполнительного механизма 16. 1 ил.

1648982

f =Ф/о + р +t)c я =const, (1) где до- вязкость питательной води; 40

qр — вязкость, обусловленная концентрацией всех несахаров в совокупности; с- вязкость сока, определяемая по концентрации сахара ц = К Ccax, где Ccsx— концентрация сахара; К вЂ” масштабный ко- 45 эффициент.

Вязкость питательной воды можно принять равной постоянной величины yp" const.

Тогда, измеряя Ссах по измеряемой вязкости tg, можно определить an (1) о = д — К Ссах-const (2)

С другой стороны, вязкость > равна Р=К С, (3). где Ki — масштабный коэффициент;

Cp — кднцентрация несахаров.

Следовательно, из (3)

C,=К, () 55

Изобретение относится к управлению технологическими п роцессами дефекации диффузионного сока в сахарном производстве.

Цель изобретения — повышение выхода 5 сахара за счет улучшения качества получаемого дефекованого сока, Способ автоматического управления процессом дефекации диффузионного сока в сахарном производстве, осуществляемый 10 в последовательно соединенных первом подогревателе, преддефекаторе, аппарате холодной дефекации, втором подогревателе и аппарате горячей дефекации, предусматривает регулирование температуры сока пе- 15 ред горячей дефекацией с учетом продолжительности холодной дефекации изменением подачи пара во второй подогреватель, измерение уровня в аппарате холодной дефекации, расхода диффузионного 20 сока и определение продолжительности холодной дефекации в зависимости от расхода диффузионного сока, а также измерение вязкости и концентрации сахара в соке перед преддефекатором, стабилизацию тем- 25 пературы сока перед преддефекатором подачей пара в первый подогреватель, регулирование уровня в аппарате холодной дефекации, изменением расхода сока из него по продолжительности холодной дефека- 30 ции, определяемой с учетом дополнительно измеренных величин вязкости и концентрации сахара в соке перед преддефекатором.

При стабильной температуре t-const общая вязкость сока определяется аддитив- 35 ной суммой

Зная соотношение — и учитывая с сах расход F сока после преддефекатора, определяют длительную продолжительность

fpg7 холодной дефекации при температуре горячей дефекации топт Fc К2 — Р, (5)

С сах где Fc — расход сока;

К2, Кз — настраиваемые коэффициенты.

По оптимальной продолжительности холодной дефекации определяют необходимый уровень в аппарате холодной дефекации с учетом его объема.

Н " =т " К4 (7) где K4 — масштабный коэффициент, учитывающий обьем аппарата холодной дефекации.

Значение Но" является заданием регулятору уровня в аппарате холодной дефекации.

Таким образом, регулирование уровня в аппарате холодной дефекации и температуры сока горячей дефекации в зависимости от расхода сока, концентрации сахара и концентрации несахаров, определяемых по вязкости сока, позволяет оптимизировать процесс дефекации, улучшить качество дефекованного сока за счет более полного извлечения редуцирующих веществ и коагуляции белков, а значит, увеличить выход сахара.

На чертеже изображена схема системы, реализующей данный способ.

Система содержит первый подогреватель 1, преддефекатор 2, аппарат 3 холодной дефекации, второй подогреватель 4, аппарат 5 горячей дефекации, расходомер

6, соединенные последовательно датчик 7 температуры перед преддефекатором 2, регулятор 8 температуры, исполнительный механизм 9 на линии подачи пара в первый подогреватель 1, на входе в преддефекатор

2 установлены вискозиметр 10 и датчик 11 концентоации сахара, выходы которых связаны с входами первого и второго вычислительных блоков 12 и 13. Выход первого вычислительного блока 12 соединен с датчиком 14 уровня через регулятор 15, выход которого соединен с исполнительным механизмом 16 на линии выхода сока иэ аппарата 3 холодной дефекации, а выход второго вычислительного блока 13 соединен с датчиком 17 температуры на линии подачи сока в аппарат 5 горячей дефекации через регулятор 18 температуры, выход которого связан с исполнительным механизмом 19 на линии подачи пара во второй подогреватель 4.

Функции вычислительных блоков 12 и

13 могут быть реализованы микропроцессорным комплексом контроля и управления, Система работает следующим образом.

8 установившемся режиме система регулирует уровень в аппарате 3 холодной дефекации- регулятором 15 уровня в зависимости от рассогласования текущего значения уровня, измеряемого датчиком 14, и оптимального значения Н ", определяемого в вычислительном блоке 12, воздействуя на исполнительный механизм 16, В вычислительный блок 12 вводятся предварительно коэффициенты К1, К2, К4.

Вместе с тем регулируется температура перед горячей дефекацией во втором подогревателе 4 регулятором 18 в зависимости от рассогласования текущего значения температуры, измеряемого датчиком 17, и оптимального значения to", определяемого в вычислительном блоке 13, воздействуя на исполнительный механизм 19 на линии подачи пара во второй подогреватель 4.

В вычислительный блок вводятся предварительно вручную коэффициенты К1, Кз.

Изменение состава сырья, а именно при увеличении (уменьшении) концентрации сахара и несахаров в диффузионном соке при неизменном температурном режиме в подогревателе 1, приводит к повышению (понижению) вязкости сока д, регистрируемой прибором 10. На основании измеренных значений g вискоэиметром 10 концентрации Ссах сахара в соке концентратомером 11 в первом вычислительном блоке 12 по соотношению (2) рассчитывается вязкость ry, обусловленная концентрацией несахаров в соке. Затем по отношению (4) вычисляется расчетная концентрация несахаров в соке, сигнал о расходе сока F от датчика также поступает в первый вычислительный блок

12. По отношениям (5) и (7) рассчитываются последовательно оптимальная продолжительность холодной дефекации т " и оптимальный уровень в аппарате холодной дефекации. Сигнал Но" поступает из пе рвого вычислительного блока 12 в качестве задания на регулятор 15 уровня.

При увеличении расчетного значения концентрации несахаров Ср оптимальное значение Н " выше фактического значения сигнала уровня Н, который поступает от датчика 14, в этом случае исполнительный механизм 16 уменьшает подачу сока на горячую дефекацию. Например, при увеличении расчетного значения концентрации

Ср íà ба необходимо увеличить уровень в аппарате 3 холодной дефекации на 5;(,.

Сигналы 11 от вискозиметра 10 и Ссах от концентратомера 11, расхсдомера 6 поступают во второй 13 вычислительный блок, где по отношениям (2, 4) и (6) рассчитывается оптимальная температура t . Сигнал t " поступает в качестве задания на регулятор

18 температуры.

При увеличении расчетного значения концентрации несахарав Ср оптимальное значение t"" ниже фактического значения сигнала температуры t, который поступает от датчика 17, в этом случае исполнительный механизм 19 уменьшает подачу пара во второй подогреватель 4, например при увеличении расчетного значения концентрации

Ср на 5 необходимо уменьшить температуру горячей дефекации на 3 С.

Данный способ управления процессом холодно-горячей дефекации по сравнению с известным дает возможность определять содержание несаха ров в поступающем диффузионном соке с целью улучшения качества управления процессами холодной и горячей дефекаций в зависимости от качества поступающего сока за счет оптимально возможного извлечения несахаров из дефекованного сока. Это позволяет получать стабильное качество дефекованного сока, что в конечном итоге приводит к повышению выхода сахара.

При плохом качестве поступающего сока система управления настраивается на увеличение продолжительности холодной дефекации, тем самым существует воэможность достичь стабильного качества дефекации при средней температуре нагрева сока меньшей, чем при известном способе.

За счет получения стабильного качества дефекованного сока увеличивается выход сахара на 0,02 к массе свеклы.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом дефекации диффузионного сока в сахарном производстве, предусматривающий измерение уровня в аппарате холодной дефекации, определение продолжительности холодной дефекации в зависимости от расхода диффузионного сока, регулирование уровня в аппарате холодной дефекации и регулирование температуры сока перед горячей дефекацией в зависимости от расхода сока с учетом продолжительности холодной дефекации путем изменения подачи пара во второй подогреватель, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода сахара за счет улучшения качества получения дефекованного сока, измеряют вязкость сока перед дефекатором и концентрацию сахара в нем и стабилизируют температуру сока перед преддефекатором

164В982

Составитель Г.Богачева

Техред М.Моргентал Корректор Т.Колб

Редактор А.Долинич

Заказ 1500 Тираж 254 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 путем изменения подачи пара в первый подогреватель, а определение продолжительности холодной дефекации осуществляют с учетом измерения величин вязкости сока и концентрации сахара в нем и регулирование уровня в аппарате холодной дефекации осуществляют с коррекцией в зависимости от продолжительности холодной дефекации, 5