CN106515081A - 一种甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统及控制方法，本系统在1&2号蔗汁箱出口安装首座蔗汁浓度检测器，在末座蔗汁箱出口处安装末座蔗汁浓度检测器，在末座压榨机的渗透水热水管路上安装热水流量计，首座、末座蔗汁浓度检测器、热水泵和热水流量计均与控制主机连接。热水箱的热水箱液位计和在接入的热水管路的自保持电磁阀也与控制主机相连。控制方法为控制主机蔗汁浓度值与设定值对比，调整热水泵转速；控制主机根据热水流量与末座蔗汁浓度值推算当前渗透水添加量是否符合要求，据此控制热水泵，调节渗透水添加量。控制主机根据热水箱液位计信号控制自保持电磁阀自动加热水。本发明自动检测和实时控制渗透水合理添加，节能减排。

Description

一种甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及糖厂甘蔗压榨提汁技术，具体为甘蔗压榨提汁过程中的一种甘蔗压榨机渗透水在线自动控制系统及控制方法，涉及制糖企业甘蔗压榨过程中压榨汁的浓度在线检测及渗透水加入的自动控制。
背景技术
我国的白糖生产主要依靠甘蔗为原料，从甘蔗中提取蔗汁主要有压榨法与渗出法两种。但到目前为止，我国与其它国家的甘蔗糖厂大多数是用压榨法提取蔗汁。甘蔗压榨提汁过程中，有两个数据量的控制是非常重要的，一个是压榨汁浓度，另一个是渗透水的添加量。压榨蔗汁浓度反映了甘蔗糖份的抽出率和回收情况，渗透水的添加量，直接影响甘蔗糖份的抽出率和回收情况，更影响到白糖生产后期的蒸发工段的效率、全厂能耗以及辅料成本的提高或降低。
目前糖厂根据甘蔗的日处理量只是粗略设置渗透水的固定添加率，渗透水的添加是压榨车间在生产过程中控制最薄弱最困难的环节。若由于获得的相关数据比较粗糙，仅能保证添加定量的渗透水，无法具体细化为指标的在线量化控制，即现在压榨过程中尚未能按实时情况合理添加渗透水。特别是在生产过程中发生变化时不能进行及时调控，造成后续的工段处理的被动和困难。
在实际生产过程中，为了保证考核指标和糖份抽出率，多数糖厂采用多添加水的办法来提高糖份抽出率。但渗透水量过大将大幅度增加白糖生产后期的蒸发的负担，并且因加入了大量渗透水，蔗渣、蒸汽和辅料的消耗也随之增加，不利于节能减排。因此需要在确保糖份抽出率和回收的情况下严格控制渗透水的加入量，使渗透水的添加量趋向于当前的最合理，才能进一步降低能耗及辅料成本，提高糖厂生产的综合效益。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有压榨蔗汁浓度检测和渗透水添加量无法实时控制的问题，专门研制的一种甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统及控制方法，在首座和末座蔗汁箱的蔗汁泵出口处安装的首座、末座蔗汁浓度检测器与控制主机相连接，在末座压缩机的热水泵及连接末座压榨机内的渗透水喷头的热水管路的热水流量计也与控制主机相连接，控制主机根据首座和末座蔗汁箱的实时蔗汁浓度以及渗透水的热水流量，按工艺要求调节热水泵转速，控制末座压榨机渗透水的添加量。本发明解决糖厂蔗汁浓度的在线自动检测和实时自动调节渗透水的添加量，并且系统结构简单，控制操作容易，同时起到降低能耗及辅料成本的作用。
本发明设计的一种甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统，在糖厂压榨工段中，包括进行多层压榨的2～6台压榨机，甘蔗经预先破碎后进入1#压榨机压榨出汁，蔗汁流入1&2号蔗汁箱03，经1号压榨机一次压榨后的蔗料再进入2号压榨机压榨出汁，蔗汁也流入1&2号蔗汁箱；2#压榨机送出的蔗料进入3号压榨机压榨出汁，蔗汁流入3号号压榨机对应的3号蔗汁箱，以此类推，至末座压榨机压榨前一压榨机送来的蔗料，蔗汁流入末座压榨机对应的末座蔗汁箱并排出蔗渣。
1&2号蔗汁箱连接蔗汁泵，其内蔗汁经管道泵入下一工段。其后各蔗汁箱的蔗汁各经对应的蔗汁泵和蔗汁管路连接前一级压榨机内的喷头，作为渗透水喷洒在蔗料上。热水箱经热水泵和热水管路连接末座压榨机内的渗透水喷头，热水作为渗透水喷洒在末座压榨机的蔗料上。
本系统在1&2号蔗汁箱的蔗汁泵出口处安装首座蔗汁浓度检测器，在末座压榨机对应的末座蔗汁箱的蔗汁泵出口处安装有末座蔗汁浓度检测器，在热水泵与末座压榨机内的渗透水喷头连接的热水管路上安装有热水流量计，首座蔗汁浓度检测器、末座蔗汁浓度检测器、热水泵和热水流量计均通过信号电缆与控制主机连接。
所述首座蔗汁浓度检测器还安装有首座清洗器，首座清洗器经信号电缆与控制主机相连接。
和/或，所述末座蔗汁浓度检测器还安装有末座清洗器，末座清洗器经信号电缆与控制主机相连接。
在热水箱上安装有热水箱液位计，在接入热水箱的热水管路上安装有自保持电磁阀，热水箱液位计和自保持电磁阀经信号电缆与控制主机相连接。
本发明设计的一种甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统的控制方法为：在糖厂生产过程中，1&2号蔗汁箱内的蔗汁不断泵去下一工段，首座蔗汁浓度检测器连续在线检测1&2号蔗汁箱泵出的蔗汁浓度，并把检测到的蔗汁浓度传输给控制主机，控制主机根据检测到的蔗汁浓度值与设定值对比，输出信号给热水泵，调整热水泵的转速，并且热水流量计实时连续检测热水泵出口热水流量，热水通过渗透水喷头喷洒在末座压榨机内的蔗料上，安装在末座压榨机对应的末座蔗汁箱泵出口处的末座蔗汁浓度检测器对末座压榨机压榨出来的蔗汁浓度进行连续在线检测，并把末座蔗汁箱的浓度值传输给控制主机，控制主机根据热水流量计检测到的热水流量值与末座蔗汁箱的浓度值进行运算，推算经过末座压榨机的压榨后的蔗料的剩余糖份值，同时推算当前的渗透水添加量是否符合工艺要求，如果渗透水添加量超出或低于合理值，控制主机对热水泵输出信号，调整热水泵的转速，直至渗透水添加量符合工艺要求，如果渗透水添加量符合工艺要求，系统保持现有状态运行。经过段时间的运行，添加的渗透水经过多级压榨机可能会对1&2号蔗汁箱内的蔗汁浓度产生影响，当首座蔗汁浓度检测器检测到的蔗汁浓度值偏离工艺要求，控制主机再次根据首座和末座蔗汁浓度检测器的检测结果，重新运算和调控。
当系统安装首座清洗器，控制主机定时启动首座清洗器对首座蔗汁浓度检测器的检测头进行清洗，确保蔗汁浓度检测的准确性。
和/或，当系统安装末座清洗器，控制主机定时启动末座清洗器对末座蔗汁浓度检测器的检测头进行清洗。
当系统安装了热水箱液位计和热水管上的自保持电磁阀，热水箱液位计实时检测热水箱内液位，并把液位值传输给控制主机，控制主机根据设定的液位上、下限值控制自保持电磁阀的关闭或开启，确保热水箱内有足量用于渗透水的热水。
与现有技术相比，本发明一种甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统和控制方法的优点为：1、解决糖厂蔗汁浓度的在线自动检测和实时自动调节渗透水的添加量，因为是按工艺要求实时调节渗透水的添加量，故保证渗透水的添加合理，即能保证糖份抽出率和回收，又避免增加增加白糖生产后期的蒸发的负担，使蔗渣、蒸汽和辅料的消耗维持于适当水平，进一步降低了糖厂的能耗及辅料成本，提高生产的综合效益；2、系统结构简单，可在现有的压榨机设备安装，控制操作容易，便于推广应用。
附图说明
图1为本甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统实施例结构示意图。
图中标号如下：
00、压榨机，01、首座清洗器，02、首座蔗汁浓度检测器，03、1&2#榨汁箱，04、末座蔗汁浓度检测器，05、末座清洗器，06、热水箱液位计，07、热水泵，08、自保持电磁阀，09、热水箱，10、控制主机，11、热水流量计。
具体实施方式
甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统实施例
本甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统实施例，在糖厂压榨工段中，5台压榨机00进行五层压榨。经预先破碎的甘蔗进入1#压榨机00压榨出汁，蔗汁流入1&2号蔗汁箱03，经1号压榨机00一次压榨后的蔗料再进入2号压榨机压榨出汁，蔗汁也流入1&2号蔗汁箱03；2#压榨机送出的蔗料进入3号压榨机压榨出汁，蔗汁流入3号号压榨机对应的3号蔗汁箱，以此类推，至5号压榨机压榨4号压榨机送来的蔗料，蔗汁流入5号压榨机对应的5号蔗汁箱并排出蔗渣；1&2号蔗汁箱03连接蔗汁泵，其内蔗汁经管道泵入下一工段；其后各蔗汁箱的蔗汁各经对应的蔗汁泵和蔗汁管路连接前一级压榨机内的喷头，作为渗透水喷洒在蔗料上；热水箱09经热水泵07和热水管路连接5号压榨机内的渗透水喷头，热水作为渗透水喷洒在5号压榨机的蔗料上。
在1&2号蔗汁箱03的蔗汁泵出口处安装首座蔗汁浓度检测器02，在5号压榨机对应的5号蔗汁箱的蔗汁泵出口处安装有末座蔗汁浓度检测器04，在热水泵07与5号压榨机内的渗透水喷头连接的热水管路上安装有热水流量计11，首座蔗汁浓度检测器02、末座蔗汁浓度检测器04、热水泵07和热水流量计11均通过信号电缆与控制主机10连接。
本例首座蔗汁浓度检测器02和末座蔗汁浓度检测器04分别安装有首座清洗器01和末座清洗器05，首座清洗器01和末座清洗器05均经信号电缆与控制主机10相连接。
本例热水箱09上安装有热水箱液位计06，在接入热水箱09的热水管路上安装有自保持电磁阀08，热水箱液位计06和自保持电磁阀08经信号电缆与控制主机10相连接。
甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统的自动控制方法实施例
本自动控制方法实施例即在上述的甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统实施例上进行。
在糖厂生产过程中，1&2号蔗汁箱03内的蔗汁不断泵去下一工段，首座蔗汁浓度检测器02连续在线检测1&2号蔗汁箱03泵出的蔗汁浓度，并把检测到的蔗汁浓度传输给控制主机10，控制主机10根据检测到的蔗汁浓度值与设定值对比，输出信号给热水泵07，调整热水泵07的转速，并且热水流量计11实时连续检测热水泵07出口热水流量，热水通过渗透水喷头喷洒在5号压榨机内的蔗料上，安装在5号压榨机对应的5号蔗汁箱泵出口处的末座蔗汁浓度检测器04对5号压榨机压榨出来的蔗汁浓度进行连续在线检测，并把5号蔗汁箱浓度值传输给控制主机10，控制主机10根据热水流量计11检测到的热水流量值与5号蔗汁箱浓度值进行运算，推算经过5号压榨机的压榨后的蔗料的剩余糖份值，同时推算当前的渗透水添加量是否符合工艺要求，如果渗透水添加量超出或低于合理值，控制主机10对热水泵07输出信号，调整热水泵07的转速，直至渗透水添加量符合工艺要求，如果渗透水添加量符合工艺要求，系统保持现有状态运行。
控制主机10定时启动首座清洗器01对首座蔗汁浓度检测器03的检测头进行清洗；控制主机10也定时启动末座清洗器05对末座蔗汁浓度检测器04的检测头进行清洗。
热水箱液位计06实时检测热水箱内液位，并把液位值传输给控制主机10，控制主机10根据设定的液位上、下限值控制自保持电磁阀08的关闭或开启。
上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统，在糖厂压榨工段中，包括进行多层压榨的2～6台压榨机(00)，甘蔗经预先破碎后进入1#压榨机(00)压榨出汁，蔗汁流入1&2号蔗汁箱(03)，经1号压榨机(00)一次压榨后的蔗料再进入2号压榨机压榨出汁，蔗汁也流入1&2号蔗汁箱(03)；2#压榨机送出的蔗料进入3号压榨机压榨出汁，蔗汁流入3号号压榨机对应的3号蔗汁箱，以此类推，至末座压榨机压榨前一压榨机送来的蔗料，蔗汁流入末座压榨机对应的末座蔗汁箱并排出蔗渣；1&2号蔗汁箱(03)连接蔗汁泵，其内蔗汁经管道泵入下一工段；其后各蔗汁箱的蔗汁各经对应的蔗汁泵和蔗汁管路连接前一级压榨机内的喷头，作为渗透水喷洒在蔗料上；热水箱(09)经热水泵(07)和热水管路连接末座压榨机内的渗透水喷头，热水作为渗透水喷洒在末座压榨机的蔗料上；其特征在于：
在1&2号蔗汁箱(03)的蔗汁泵出口处安装首座蔗汁浓度检测器(02)，在末座压榨机对应的末座蔗汁箱的蔗汁泵出口处安装有末座蔗汁浓度检测器(04)，在热水泵(07)与末座压榨机内的渗透水喷头连接的热水管路上安装有热水流量计(11)，首座蔗汁浓度检测器(02)、末座蔗汁浓度检测器(04)、热水泵(07)和热水流量计(11)均通过信号电缆与控制主机(10)连接。
2.根据权利要求1所述的甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统，其特征在于：
所述首座蔗汁浓度检测器(02)还安装有首座清洗器(01)，首座清洗器(01)经信号电缆与控制主机(10)相连接；
和/或，所述末座蔗汁浓度检测器(04)还安装有末座清洗器(05)，末座清洗器(05)经信号电缆与控制主机(10)相连接。
3.根据权利要求1所述的甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统，其特征在于：
所述热水箱(09)上安装有热水箱液位计(06)，在接入热水箱(09)的热水管路上安装有自保持电磁阀(08)，热水箱液位计(06)和自保持电磁阀(08)经信号电缆与控制主机(10)相连接。
4.根据权利要求1所述的甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统的自动控制方法，其特征在于：
在糖厂生产过程中，1&2号蔗汁箱(03)内的蔗汁不断泵去下一工段，首座蔗汁浓度检测器(02)连续在线检测1&2号蔗汁箱(03)泵出的蔗汁浓度，并把检测到的蔗汁浓度传输给控制主机(10)，控制主机(10)根据检测到的蔗汁浓度值与设定值对比，输出信号给热水泵(07)，调整热水泵(07)的转速，并且热水流量计(11)实时连续检测热水泵(07)出口热水流量，热水通过渗透水喷头喷洒在末座压榨机内的蔗料上，安装在末座压榨机对应的末座蔗汁箱泵出口处的末座蔗汁浓度检测器(04)对末座压榨机压榨出来的蔗汁浓度进行连续在线检测，并把末座蔗汁箱的浓度值传输给控制主机(10)，控制主机(10)根据热水流量计(11)检测到的热水流量值与末座蔗汁箱的浓度值进行运算，推算经过末座压榨机的压榨后的蔗料的剩余糖份值，同时推算当前的渗透水添加量是否符合工艺要求，如果渗透水添加量超出或低于合理值，控制主机(10)对热水泵(07)输出信号，调整热水泵(07)的转速，直至渗透水添加量符合工艺要求，如果渗透水添加量符合工艺要求，系统保持现有状态运行。
5.根据权利要求4所述的甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统的自动控制方法，其特征在于：
所述首座蔗汁浓度检测器(02)还安装有首座清洗器(01)，首座清洗器(01)经信号电缆与控制主机(10)相连接；
和/或，所述末座蔗汁浓度检测器(04)还安装有末座清洗器(05)，末座清洗器(05)经信号电缆与控制主机相(10)连接；
控制主机(10)定时启动首座清洗器(01)对首座蔗汁浓度检测器(03)的检测头进行清洗；
和/或，控制主机(10)定时启动末座清洗器(05)对末座蔗汁浓度检测器(04)的检测头进行清洗。
6.根据权利要求4所述的甘蔗压榨机渗透水的在线自动控制系统的自动控制方法，其特征在于：
所述热水箱(09)上安装有热水箱液位计(06)，在接入热水箱(09)的热水管路上安装有自保持电磁阀(08)，热水箱液位计(06)和自保持电磁阀(08)经信号电缆与控制主机(10)相连接；
热水箱液位计(06)实时检测热水箱内液位，并把液位值传输给控制主机(10)，控制主机(10)根据设定的液位上、下限值控制自保持电磁阀(08)的关闭或开启。
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