CN111381619B - 南极磷虾蒸煮设备的温度控制系统以及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种南极磷虾蒸煮设备的温度控制系统以及控制方法，南极磷虾蒸煮设备为刮板式加热装置，刮板式加热装置的热源输入设置有两路PID蒸汽供热线路，第一PID供热线路在蒸汽进口至刮板式加热装置的方向上依次设置有一号蒸汽过滤器、一号蒸汽减压阀、一号压力传感器、一号电磁阀、主电动调节阀和二号电磁阀，第二PID供热线路在蒸汽进口至刮板式加热装置的方向上依次设置有二号蒸汽过滤器、二号蒸汽减压阀、二号压力传感器、三号电磁阀和次电动调节阀；刮板式加热装置设置有一蒸汽排出管路，在刮板式加热装置的物料进出端分别有温度传感器。本发明通过蒸汽压力的可控调节从而保证南极磷虾蒸煮温度的精准控制，进而有利于提高南极磷虾虾粉的产品品质。
Description
技术领域
本发明涉及南极磷虾的加工，具体涉及到一种南极磷虾蒸煮设备的温度控制系统以及控制方法。
背景技术
南极磷虾是地球上资源量最大的单种生物之一。据估计，南极磷虾的生物量约6.5-10亿吨。南极磷虾每年的可捕捞量约为6000万至1亿吨，相当于全球一年海洋鱼类和甲壳类捕捞的总产量。南极磷虾是继粮食、石油、煤炭之后的地球第四大资源，而南极磷虾与粮食同为可再生资源。南极磷虾具有极高的营养价值，日益受到人们的重视。
南极磷虾生活于0～-1℃的海水中，一旦捕捞出水，其位于头胸部的特殊蛋白酶，因温度升高而发生变化，导致“自溶”，一旦出水超过2小时未经处理，虾壳就会模糊，虾尾弯曲，出水超过4小时未经处理的磷虾虾身就会变灰或黑，黄绿液体流出。因此，需短时间内对南极磷虾进行加工，一般为加工成冷冻南极磷虾或南极磷虾粉，在加工成南极磷虾粉过程中需对南极磷虾进行蒸煮，在蒸煮过程中对温度的要求较高，而目前的捕捞船所搭配的蒸煮技术工艺落后，所产出的南极磷虾产品营养价值流失比较严重，因此如何更加精确的控制蒸煮设备的温度，进而提高南极磷虾的产品品质，为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种南极磷虾蒸煮设备的温度控制系统，所述南极磷虾蒸煮设备为刮板式加热装置，刮板式加热装置设置有物料进口和物料出口，南极磷虾原料从物料进口进入刮板式加热装置加热后由物料出口输出，其特征在于，
所述刮板式加热装置的热源输入设置有两路PID蒸汽供热线路，该两路PID蒸汽供热线路的输入端分别连接有一蒸汽进口，且该两路PID蒸汽供热线路的输出端同时连接到一蒸汽主输出管路以与刮板式加热装置相连，第一PID供热线路在蒸汽进口至所述刮板式加热装置的方向上依次设置有一号蒸汽过滤器、一号蒸汽减压阀、一号压力传感器、一号电磁阀、主电动调节阀和二号电磁阀，第二PID供热线路在蒸汽进口至所述刮板式加热装置的方向上依次设置有二号蒸汽过滤器、二号蒸汽减压阀、二号压力传感器、三号电磁阀和次电动调节阀；
所述刮板式加热装置设置有一蒸汽排出管路，在蒸汽排出口与刮板式加热装置之间设置有一五号电磁阀，且该蒸汽排出管路还连接有一冷凝水排出支路，冷凝水排出支路上在排水方向上依次设有四号电磁阀和疏水阀；
在靠近刮板式加热装置的物料进口和物料出口处分别安装有进料侧温度传感器和出料侧温度传感器。
进一步的，所述主电动调节阀和次电动调节阀为开口度可调整的蒸汽流量调节阀，阀门开度值的范围为0-100，阀门开度值0代表阀门关闭，阀门开度值100代表阀门全开。
一种基于上述温度控制系统的南极磷虾蒸煮设备温度控制方法，步骤如下：
S1、准备阶段，包括：
S11、设定次电动调节阀阀门全开且主电动调节阀阀门部分打开，并设定南极磷虾蒸煮后的目标温度，
S12、关闭一号电磁阀、二号电磁阀、三号电磁阀和四号电磁阀，开启五号电磁阀，设定一号蒸汽减压阀和二号蒸汽减压阀的出口压力控制值，由一号压力传感器采集经一号蒸汽减压阀后主蒸汽管道内蒸汽的压力，由二号压力传感器采集经二号蒸汽减压阀后次蒸汽管道内蒸汽的压力，通过一号压力传感器和二号压力传感器采集的蒸汽压力，自动调整一号蒸汽减压阀和二号蒸汽减压阀，使得经过减压阀的蒸汽压力控制在指定范围内；
S2、工作状态，包括：
S21、开启三号电磁阀，使得蒸汽进入刮板式加热装置预热设备，在预热时间达到设定值时，控制系统发出指令关闭五号电磁阀和三号电磁阀，开启一号电磁阀、二号电磁阀和四号电磁阀，同时发出刮板式加热装置工作指令，使得南极磷虾开始进入刮板式加热装置进行加热，
S22、由出料侧温度传感器动态采集蒸煮后的南极磷虾物料温度，计算与设定值的偏差，根据PID算法计算获得主电动调节阀的开度调整值动态调整主电动调节阀的开度，将经刮板式加热装置加热的南极磷虾物料的温度控制在指定范围内；
S3、结束状态，包括：
S31、关闭刮板式加热装置以及关闭一号电磁阀、二号电磁阀和四号电磁阀，开启五号电磁阀，将刮板式加热装置内的存留的蒸汽和冷凝水排净后关闭五号电磁阀。
进一步的，在步骤S12中，设定一号蒸汽减压阀和二号蒸汽减压阀的出口压力控制值设定为0.4Mpa，
经过减压阀的蒸汽压力控制在0.4±0.01Mpa。
进一步的，在步骤S11中，设定南极磷虾蒸煮后的目标温度为X，在步骤S22中，经刮板式加热装置加热的南极磷虾物料的温度控制在X±1℃。
进一步的，刮板式加热装置内的存留的蒸汽和冷凝水排净后，再过600s时间关闭五号电磁阀。
采用本发明提供的技术方案，通过蒸汽压力的可控调节从而保证南极磷虾蒸煮温度的精准控制，进而有利于提高南极磷虾虾粉的产品品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种南极磷虾蒸煮设备的温度控制系统示意图。
附图标记说明：
1.刮板式加热装置、2.进料侧温度传感器、3.出料侧温度传感器、4A.一号压力传感器、4B.二号压力传感器、5A.一号蒸汽过滤器、5B.二号蒸汽过滤器、6.一号电磁阀、7.主电动调节阀、8.二号电磁阀、9.三号电磁阀、10.次电动调节阀、11.四号电磁阀、12.五号电磁阀、13.疏水阀、14A.一号蒸汽减压阀、14B.二号蒸汽减压阀、15.蒸汽主输出管路、A.物料进口、B.物料出口、C-1.第一蒸汽进口、C-2.第二蒸汽进口、D.蒸汽排出口。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
本发明提供了一种南极磷虾蒸煮设备的温度控制系统，如图1所示，所述南极磷虾蒸煮设备为刮板式加热装置1，刮板式加热装置1设置有物料进口A和物料出口B，南极磷虾原料从物料进口A进入刮板式加热装置1加热后由物料出口B输出，
所述刮板式加热装置1的热源输入设置有两路PID蒸汽供热线路，该两路PID蒸汽供热线路的输入端分别连接有一蒸汽进口，且该两路PID蒸汽供热线路的输出端同时连接到一蒸汽主输出管路15以与刮板式加热装置1相连。加热所需的热源可从第一蒸汽进口C-1和第二蒸汽进口C-2进入刮板式加热装置1，释放热量后从蒸汽排出口D离开。其中，第一PID供热线路在第一蒸汽进口C-1至所述刮板式加热装置1的方向上依次设置有一号蒸汽过滤器5A、一号蒸汽减压阀14A、一号压力传感器4A、一号电磁阀6、主电动调节阀7和二号电磁阀8，第二PID供热线路在第二蒸汽进口C-2至所述刮板式加热装置1的方向上依次设置有二号蒸汽过滤器5B、二号蒸汽减压阀14B、二号压力传感器4B、三号电磁阀9和次电动调节阀10；
所述刮板式加热装置1设置有一蒸汽排出管路，在蒸汽排出口D与刮板式加热装置1之间设置有一五号电磁阀12，且该蒸汽排出管路还连接有一冷凝水排出支路，冷凝水排出支路上在排水方向上依次设有四号电磁阀11和疏水阀13；
在靠近刮板式加热装置1的物料进口A和物料出口B处分别安装有进料侧温度传感器2和出料侧温度传感器3。
在一可选的实施例中，所述主电动调节阀7和次电动调节阀10为开口度可调整的蒸汽流量调节阀，阀门开度值的范围为0-100，阀门开度值0代表阀门关闭，阀门开度值100代表阀门全开。
下面就基于上述温度控制系统的南极磷虾蒸煮设备温度控制方法进行进一步的描述
S1、准备阶段，步骤如下：
S11、设定次电动调节阀10阀门全开且主电动调节阀7阀门部分打开，并设定南极磷虾蒸煮后的目标温度；
S12、关闭一号电磁阀6、二号电磁阀8、三号电磁阀9和四号电磁阀11，开启五号电磁阀12，设定一号蒸汽减压阀14A和二号蒸汽减压阀14B的出口压力控制值，由一号压力传感器4A采集经一号蒸汽减压阀14A后主蒸汽管道(即第一PID供热线路)内蒸汽的压力，由二号压力传感器4B采集经二号蒸汽减压阀14B后次蒸汽管道内蒸汽(即第二PID供热线路)的压力，通过一号压力传感器4A和二号压力传感器4B采集的蒸汽压力，自动调整一号蒸汽减压阀14A和二号蒸汽减压阀14B，使得经过减压阀的蒸汽压力控制在指定范围内。可选的，我们设定一号蒸汽减压阀14A和二号蒸汽减压阀14B的出口压力控制值设定为0.4Mpa，那么相应的，经过减压阀的蒸汽压力控制在0.4±0.01Mpa。
S2、工作状态，步骤如下：
S21、开启三号电磁阀9，使得蒸汽进入刮板式加热装置1预热设备，在预热时间达到设定值时，控制系统发出指令关闭五号电磁阀12和三号电磁阀9，开启一号电磁阀6、二号电磁阀8和四号电磁阀11，同时发出刮板式加热装置1工作指令，使得南极磷虾开始进入刮板式加热装置1进行加热；
S22、由出料侧温度传感器3动态采集蒸煮后的南极磷虾物料温度，计算与设定值的偏差，根据PID算法计算获得主电动调节阀7的开度调整值动态调整主电动调节阀7的开度，将经刮板式加热装置1加热的南极磷虾物料的温度控制在指定范围内。可选的，我们设定南极磷虾蒸煮后的目标温度为90℃，那么在步骤S22中，经刮板式加热装置1加热的南极磷虾物料的温度控制在90℃±1℃。
S3、结束状态，包括：
S31、关闭刮板式加热装置1以及关闭一号电磁阀6、二号电磁阀8和四号电磁阀11，开启五号电磁阀12，将刮板式加热装置1内的存留的蒸汽和冷凝水排净后，再过600s时间关闭五号电磁阀12。
本发明操作指令由控制系统根据预设参数自动执行，可实现自动化运行，同时整个流程中设置了预热过程，保证初始加热过程的平稳快速进行。采用本发明提供的技术方案，可以保证南极磷虾的蒸煮环境，使得温度和蒸汽压力处于合适范围内，进而有利于提高南极磷虾的产品品质。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (5)
1.一种基于温度控制系统的南极磷虾蒸煮设备温度控制方法，所述南极磷虾蒸煮设备为刮板式加热装置(1)，刮板式加热装置(1)设置有物料进口(A)和物料出口(B)，南极磷虾原料从物料进口(A)进入刮板式加热装置(1)加热后由物料出口(B)输出，所述刮板式加热装置(1)的热源输入设置有两路PID蒸汽供热线路，该两路PID蒸汽供热线路的输入端分别连接有一蒸汽进口，且该两路PID蒸汽供热线路的输出端同时连接到一蒸汽主输出管路(15)以与刮板式加热装置(1)相连，第一PID供热线路在蒸汽进口至所述刮板式加热装置(1)的方向上依次设置有一号蒸汽过滤器(5A)、一号蒸汽减压阀(14A)、一号压力传感器(4A)、一号电磁阀(6)、主电动调节阀(7)和二号电磁阀(8)，第二PID供热线路在蒸汽进口至所述刮板式加热装置(1)的方向上依次设置有二号蒸汽过滤器(5B)、二号蒸汽减压阀(14B)、二号压力传感器(4B)、三号电磁阀(9)和次电动调节阀(10)；所述刮板式加热装置(1)设置有一蒸汽排出管路，在蒸汽排出口(D)与刮板式加热装置(1)之间设置有一五号电磁阀(12)，且该蒸汽排出管路还连接有一冷凝水排出支路，冷凝水排出支路上在排水方向上依次设有四号电磁阀(11)和疏水阀(13)；在靠近刮板式加热装置(1)的物料进口(A)和物料出口(B)处分别安装有进料侧温度传感器(2)和出料侧温度传感器(3)；由出料侧温度传感器(3)动态采集蒸煮后的南极磷虾物料温度，计算与设定值的偏差，根据PID算法计算获得主电动调节阀(7)的开度调整值动态调整主电动调节阀(7)的开度，将经刮板式加热装置(1)加热的南极磷虾物料的温度控制在指定范围内，
其特征在于，步骤如下：
S1、准备阶段，包括：
S11、设定次电动调节阀(10)阀门全开且主电动调节阀(7)阀门部分打开，并设定南极磷虾蒸煮后的目标温度，
S12、关闭一号电磁阀(6)、二号电磁阀(8)、三号电磁阀(9)和四号电磁阀(11)，开启五号电磁阀(12)，设定一号蒸汽减压阀(14A)和二号蒸汽减压阀(14B)的出口压力控制值，由一号压力传感器(4A)采集经一号蒸汽减压阀(14A)后第一PID供热线路内蒸汽的压力，由二号压力传感器(4B)采集经二号蒸汽减压阀(14B)后第二PID供热线路内蒸汽的压力，通过一号压力传感器(4A)和二号压力传感器(4B)采集的蒸汽压力，自动调整一号蒸汽减压阀(14A)和二号蒸汽减压阀(14B)，使得经过减压阀的蒸汽压力控制在指定范围内；
S2、工作状态，包括：
S21、开启三号电磁阀(9)，使得蒸汽进入刮板式加热装置(1)预热设备，在预热时间达到设定值时，控制系统发出指令关闭五号电磁阀(12)和三号电磁阀(9)，开启一号电磁阀(6)、二号电磁阀(8)和四号电磁阀(11)，同时发出刮板式加热装置(1)工作指令，使得南极磷虾开始进入刮板式加热装置(1)进行加热，
S22、由出料侧温度传感器(3)动态采集蒸煮后的南极磷虾物料温度，计算与设定值的偏差，根据PID算法计算获得主电动调节阀(7)的开度调整值动态调整主电动调节阀(7)的开度，将经刮板式加热装置(1)加热的南极磷虾物料的温度控制在指定范围内；
S3、结束状态，包括：
S31、关闭刮板式加热装置(1)以及关闭一号电磁阀(6)、二号电磁阀(8)和四号电磁阀(11)，开启五号电磁阀(12)，将刮板式加热装置(1)内的存留的蒸汽和冷凝水排净后关闭五号电磁阀(12)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S12中，设定一号蒸汽减压阀(14A)和二号蒸汽减压阀(14B)的出口压力控制值设定为0.4Mpa，
经过减压阀的蒸汽压力控制在0.4±0.01Mpa。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
在步骤S11中，设定南极磷虾蒸煮后的目标温度为X，
在步骤S22中，经刮板式加热装置(1)加热的南极磷虾物料的温度控制在X±1℃。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S31中，刮板式加热装置(1)内的存留的蒸汽和冷凝水排净后，再过600s时间关闭五号电磁阀(12)。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主电动调节阀(7)和次电动调节阀(10)为开口度可调整的蒸汽流量调节阀，阀门开度值的范围为0-100，阀门开度值0代表阀门关闭，阀门开度值100代表阀门全开。
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