CN203307348U - 一种蔗汁中转容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种蔗汁中转容器，包括圆筒体、进汁口、出汁口、液位控制装置、变频出汁泵和搅拌装置。本实用新型在亚硫酸法制糖的蔗汁的中转存储容器之中，增加了搅拌装置，利用搅拌使得蔗汁回旋，借助蔗汁中的蔗糠杂质对容器壁面的摩擦作用，使得罐壁的细菌无法累积；并且可以配置液位控制装置，在通过启动搅拌装置进行清洗的时候，可以液位控制模块将容器内的液体调整到适宜的液位，有利于使得清洗更加彻底。本实用新型能够实现在线自动清洗容器的功能，不需要停产组织人力进行清洗，大大提高设备的利用率，减少了停产损失。

Description

一种蔗汁中转容器

技术领域

本实用新型涉及制糖业容器，具体涉及一种蔗汁中转容器。 

背景技术

目前亚硫酸法糖厂压榨车间、澄清车间用来盛装蔗汁的容器各种形式都有，没有统一规格，其中以立方体形和圆筒形最为常见，没有罐壁清洗装置。 

在亚硫酸法制糖工艺中，压榨车间中，甘蔗经过数座榨机榨出的蔗汁在进入到预灰处理工序之前，有一个中转存储的过程，该过程使用的存储设备为中转存储容器，常规的中转存储容器呈立方体形和圆筒形，底面呈平面，没有搅拌装置，因为蔗汁在该中转存储容器中的温度只有40℃左右，在这样的温度和蔗汁高糖分的环境下非常适合细菌繁殖，罐壁上容易滋生细菌，形成菌膜，导致蔗糖降解，蔗汁从压榨车间到蔗汁箱蔗汁纯度少则降0.5AP，严重的有2AP，造成严重的糖分损失； 

同样的，在蔗汁澄清车间中一次加热工序与硫熏中和处理工序之间也设有中转存储过程，使用与压榨车间中转存储容器同样的设备来进行中转存储，蔗汁在该过程的中转存储容器中的温度也仅达到55-60℃，若使用上述常规容器同样存在罐壁及死角滋生细菌，形成菌膜的问题；此外蔗糖降解后形成的单糖是一种还原性物质，在制糖生产中，会与蔗汁中的其它杂质发生复杂的美拉德反应，导致白糖色值增加。因而，在制糖生产的中转存储过程预防菌类滋生是非常重要的。

现有技术中，由于细菌的繁殖速度很快，在压榨车间通常每个班都组织人力清洗蔗汁槽体，而蔗汁箱由于生产过程中不能停机，只能在小期停机时才人工清洗，清洗间隔为20-40天左右一次，有些糖厂不进行小期停机，甚至一个榨季才洗一次，无法及时清除细菌繁殖对生产造成的影响。 

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种蔗汁中转容器，应用于亚硫酸法糖制糖过程中，在温度较低时，如40～60℃范围，蔗汁的中转存储，该蔗汁容器解决了普通蔗汁容器难清洗，积垢多的问题，能有效地防止积垢产生、保持蔗汁纯度，省去人工清洗的流程。 

本实用新型提供的一种蔗汁中转容器，包括圆筒体、进汁口、出汁口、液位控制装置、变频出汁泵和搅拌装置； 

所述变频出汁泵通过出汁管与圆筒体连通；

所述的液位控制装置用于检测圆筒体内的液位信息，根据液位信息控制变频出汁泵的运转速度，从而控制圆筒体内的液位。

所述的搅拌装置包括搅拌控制模块、搅拌变频器、变频电机、搅拌器； 

所述的搅拌控制模块用于向搅拌变频器发出控制指令，控制搅拌变频器的输出频率；

所述的搅拌变频器根据搅拌控制模块的控制指令，向变频电机发出控制信号，控制变频电机的运作速度；

所述的变频电机与搅拌器相连接，控制搅拌器的转动速度。

优选地，所述的搅拌控制模块还包括定时子模块和搅拌速度控制子模块； 

所述的定时子模块用于设定清洗时间，当到达设定的清洗时间或者清洗时间结束时，发出控制指令至搅拌速度控制子模块；

搅拌速度控制子模块根据控制指令，控制搅拌变频器的工作频率，从而控制变频电机带动搅拌器的转动速度。

所述液位控制装置包括液位检测器、液位控制模块、出汁变频器； 

所述的液位检测器与圆筒体相连通，用来检测圆筒体内的液位，并将液位信息传递至液位控制模块；

所述的液位控制模块根据接收到的液位信息，输出相应的控制信号至出汁变频器；

所述的出汁变频器根据液位控制模块的控制信号，控制变频出汁泵的转速。

所述的液位检测器可为差压变送器、磁翻板液位计、玻璃管式液位计、玻璃板式液位计、电动浮球液位计、电动浮筒液位计、磁致伸缩液位计、超声波液位计、投入式液位变送器中的一种。它们工作原理不一样而且有不同的特点，实际使用中可以根据其特性决定其安装位置和使用方式，根据糖厂甘蔗中和汁的特性，选用可耐高温、抗腐蚀性、可测带颗粒液体、以膜片接触为检测部位的智能法兰液位变送器为最佳液位检测器。 

优选地，所述的液位检测器为液位变送器；所述的液位控制模块包括PID调节器； 

所述的液位变送器检测圆筒体内的液位高度信息，并将液位高度信息转换为模拟电流信号传递至PID调节器；

所述的PID调节器将接收到的模拟电流信号进行A/D转换成为液位数值信号，进行计算，再经D/A将计算结果转换成为电流信号传输至出汁变频器；

所述的出汁变频器根据PID调节器输出的电流信号调节频率输出，控制变频出汁泵的转速。

所述的液位控制模块还包括变频泵控制电路； 

所述的PID调节器与变频泵控制电路电连接，根据液位信息发出控制指令至变频泵控制电路；

变频泵控制电路根据控制指令，控制变频出汁泵的开启或关闭。

本实用新型在亚硫酸法制糖的蔗汁的中转存储容器之中，增加了搅拌装置，利用这一结构就能够很好的解决现有技术中蔗汁中转存储时，细菌容易在管壁上滋生，累积以致形成菌膜的问题，其原理是利用搅拌可以使容器内的蔗汁处于回旋运动状态，糖汁处于不断的运动状态，大大减少了细菌的滋生速度；并且由于亚硫酸法制糖工艺中的蔗汁里含有一定量的蔗糠等杂质，随着蔗汁的回旋运动冲刷容器内部表面，一直在摩擦罐壁，使得罐壁的细菌无法累积。因此，本实用新型增加一个搅拌装置，就能够解决现有技术中这一老大难问题，使得蔗汁中转存储时能够有效抑制细菌生长，防止积垢沉积，保持了蔗汁纯度，同时还省去了人工清洗容器的人力物力，保证容器的高效率。 

本实用新型运用的液位控制模块根据液位信息与限定值的差异来控制变频器的输出频率，液位比限定值高的越多，控制变频器输送频率越大，变频出汁泵的运转速度就越快，使得液面慢慢下降；而当液位低于限定值时，控制变频器输送频率越小，变频出汁泵的运转速度就越慢，使得液面缓缓上升。液位控制模块使得出汁管的流量速率与进汁管的流量速率相匹配，使得中转容器内的液面保持稳定。在通过启动搅拌装置进行清洗的时候，可以液位控制模块将容器内的液体调整到适宜的液位，有利于使得清洗更加彻底。 

本实用新型PID调节器差值运算的原理是，在控制过程中根据智能PID调节器液位设定值与液位变送器实际测量值的进行差值运算，根据液位偏差E以及偏差变化率EC进行决策，PID调节器通过P（比例）、I（积分）、D（微分）的三个控制参数输出一个采样周期。将采样得到的误差E和误差变化率EC经模糊处理后得出调整量去控制被控对象。在采样周期内，PID调节器计算模块对液位进行采样，并将实际液位值Y与给定值S相比较，得到液位的偏差E=Y-S，经过PID调节器计算模块处理可以取得偏差变化的数字量EC=E(k)-E(k-1)。E和EC经过量化转换计算控制量，再乘以量化因子得到实际控制量，用来控制PID调节器内固态继电器的接通时间，从而调节变频器的频率达到控制目的。同时，考虑到抗干扰性能，优选将PID调节器的输入输出类型都设定为4~20mA电流类型，当液位数值信号低于上限值时，其输出电流设为4~12mA的电流类型；当液位数值信号高于上限值时，PID调节器电流设为12~20mA的电流类型。 

本实用新型的优选方案设置有搅拌控制模块，配合液位控制装置可以更加便利的实现自动清洗功能。本实用新型的优选方案只需要在生产过程中固定周期进行执行一下清洗程序，即可使得整个蔗汁中转过程持续进行，而不需要停机进行清洗整理，大大提高设备的利用率，减少了人力资源的浪费。 

本实用新型优选方案中添加的变频泵控制电路，用于控制变频出汁泵的开启或关闭；当液位数值信号高于上限值时，液位控制模块通过信号控制出汁变频器使得变频出汁泵高速运转，降低中转容器内的液面高度，直到液位数值信号低于上限值时，整个液位控制模块恢复原来的控制方法；当液位数值信号低于下限值时，液位控制模块通过信号控制变频泵控制电路关闭变频出汁泵以升高中转容器内的液面高度，直到液位数值信号高于下限值时，变频泵控制电路开启变频出汁泵，整个液位控制模块恢复原来的控制方法。以上控制方法可以有效应对进汁管流量过大或过小的突发情况，防止中转容器内液面过高或过低，进一步提升整体设备的运行稳定性。 

综上所述，本实用新型具有如下优点： 

1、在中转存储容器中增加了搅拌装置，有效防止细菌容易在容器内壁上滋生，杜绝菌膜的形成；

2、具有自动清洗功能，可在生产期间不用停机清洁箱体，减少微生物和污垢对糖汁质量的影响；

3、对容器内液位进行监控，使容器内液面保持在一个稳定的范围，防止液面出现过高或过低的情况；

4、由原储汁容器改装即可，无需增加其他太多设备，成本低，应用方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的蔗汁中转容器的结构示意图 

图2为本实用新型实施例提供的蔗汁中转容器的结构示意图

图3为本实用新型实施例提供的蔗汁中转容器的控制装置的结构框图

图4为本实用新型实施例提供的蔗汁中转容器的控制装置的结构框图

图5为本实用新型实施例提供的蔗汁中转容器的控制装置的结构框图

图6为本实用新型实施例提供的蔗汁中转容器的控制装置的结构框图

图7为本实用新型实施例提供的蔗汁中转容器的控制装置的结构框图

图中序号和各部分结构及名称如下：

1为圆筒体，2为进汁口，3为出汁口，4为变频出汁泵，5为搅拌装置，6为出汁管，7为液位检测器，8为变频电机，9为搅拌器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例具体说明本实用新型。 

如图1所示 

蔗汁中转容器包括圆筒体1、进汁口2、出汁口3、液位控制装置、变频出汁泵4和搅拌装置5；

所述变频出汁泵4通过出汁管6与圆筒体1连通；

所述的液位控制装置用于检测圆筒体1内的液位信息，根据液位信息控制变频出汁泵4的运转速度，从而控制圆筒体1内的液位。

如图2所示，蔗汁中转容器包括圆筒体1、进汁口2、出汁口3、液位控制装置、变频出汁泵4和搅拌装置5； 

所述变频出汁泵4通过出汁管6与圆筒体1连通；

所述的液位控制装置用于检测圆筒体1内的液位信息，根据液位信息控制变频出汁泵4的运转速度，从而控制圆筒体1内的液位；

所述搅拌装置与液位控制装置电连接，根据液位控制装置的信号调节搅拌速度，并配合液位控制装置完成容器清洗。

实施例1 

蔗汁中转容器包括圆筒体1、进汁口2、出汁口3、液位控制装置、变频出汁泵4和搅拌装置5；

所述变频出汁泵4通过出汁管6与圆筒体1连通；

所述的液位控制装置用于检测圆筒体1内的液位信息，根据液位信息控制变频出汁泵4的运转速度，从而控制圆筒体1内的液位；

利用本实施例的蔗汁中转容器进行蔗汁中转的方法包括以下步骤：

a、蔗汁通过进汁口2进入圆筒体1内，液位随着蔗汁的流入不断上升，液位控制装置检测圆筒体1内的液位信息，根据液位信息与设定液位的差异来控制变频出汁泵4的运转速度，从而控制圆筒体1内的液位，保持蔗汁的稳定中转输出；

b、当需要清洗容器时，启动搅拌装置，通过搅拌装置的转动带动圆筒体1内的液体旋转，从而实现容器清洗。

实施例2 

蔗汁中转容器包括圆筒体1、进汁口2、出汁口3、液位控制装置、变频出汁泵4和搅拌装置5；

如图3所示，所述的搅拌装置5包括搅拌控制模块、搅拌变频器、变频电机8、搅拌器9；

所述的搅拌控制模块用于向搅拌变频器发出控制指令，控制搅拌变频器的输出频率；

所述的搅拌变频器根据搅拌控制模块的控制指令，向变频电机8发出控制信号，控制变频电机8的运作速度；

所述的变频电机8与搅拌器9相连接，控制搅拌器9的转动速度；

利用本实施例的蔗汁中转容器进行蔗汁中转的方法包括以下步骤：

a、蔗汁通过进汁口2进入圆筒体1内，液位随着蔗汁的流入不断上升，液位控制装置检测圆筒体1内的液位信息，液位控制装置预设正常运行液位和清洗液位；

b、所述的搅拌控制模块预设清洗时间和清洗倒计时长度；

c、在清洗时间之前，液位控制装置控制圆筒体1内液位稳定在正常运行液位，保持蔗汁的稳定中转输出，搅拌控制模块通过搅拌变频器控制变频电机8带动搅拌器9低速运转；

d、当到达预设的清洗时间时，搅拌控制模块向液位控制装置发出清洗程序预启动信号，液位控制装置控制圆筒体1内的液位到达清洗液位，液位控制装置向搅拌控制模块返回液位就绪信号，搅拌控制模块启动清洗倒计时，向搅拌变频器发出清洗启动信号，搅拌变频器输出设定频率，从而控制变频电机8带动搅拌器9高速运转；

e、当清洗倒计时结束时，搅拌控制模块向液位控制装置和搅拌变频器发出清洗结束信号，液位控制装置控制圆筒体1内的液位恢复正常运行液位，恢复蔗汁的稳定输出，搅拌变频器的降低输出频率，控制变频电机8带动搅拌器9恢复低速运转。

实施例3 

蔗汁中转容器包括圆筒体1、进汁口2、出汁口3、液位控制装置、变频出汁泵4和搅拌装置5；

如图4所示，所述的搅拌装置5包括搅拌控制模块、搅拌变频器、变频电机8、搅拌器9；

所述的搅拌控制模块包括定时子模块和搅拌速度控制子模块；

利用本实施例的蔗汁中转容器进行蔗汁中转的方法包括以下步骤：

a、蔗汁通过进汁口2进入圆筒体1内，液位随着蔗汁的流入不断上升，液位控制装置检测圆筒体1内的液位信息，液位控制装置预设正常运行液位和清洗液位；

b、所述的定时子模块预设清洗时间和清洗倒计时长度；

c、在清洗时间之前，所述的液位控制装置控制圆筒体1内液位稳定在正常运行液位，保持蔗汁的稳定中转输出，所述的搅拌速度控制子模块通过搅拌变频器控制变频电机8带动搅拌器9低速运转；

d、当到达预设的清洗时间时，所述的定时子模块向液位控制装置发出清洗程序预启动信号，液位控制装置控制圆筒体1内的液位到达清洗液位，液位控制装置向定时子模块与搅拌速度控制子模块返回液位就绪信号，定时子模块启动清洗倒计时，搅拌速度控制子模块向搅拌变频器发出清洗启动信号，搅拌变频器输出设定频率，从而控制变频电机8带动搅拌器9高速运转；

e、当清洗倒计时结束时，定时子模块向液位控制装置和搅拌速度控制子模块发出清洗结束信号，液位控制装置控制圆筒体1内的液位恢复正常运行液位，搅拌速度控制子模块向搅拌变频器发出清洗完成信号，搅拌变频器降低输出频率，控制变频电机8带动搅拌器9恢复低速运转。

实施例4 

在上述各蔗汁中转容器中的液位控制装置均可采用如图5所示的结构，所述液位控制装置包括液位检测器7、液位控制模块、出汁变频器；

所述的液位检测器7与圆筒体1相连通，用来检测圆筒体1内的液位，并将液位信息传递至液位控制模块；

所述的液位控制模块预设限定值，根据接收到的液位信息与限定值的差异，输出相应的控制信号至出汁变频器；

所述的出汁变频器根据液位控制模块的控制信号，控制变频出汁泵4的转速；

利用本实施例的蔗汁中转容器进行液位控制的方法包括以下步骤：

a、蔗汁通过进汁口2进入圆筒体1内，液位随着蔗汁的流入不断上升，液位检测器7开始检测圆筒体1内的液位，传输液位信息至液位控制模块；

b、液位控制模块接收到液位信息后，与预设的限定值进行比较计算，根据液位信息与限定值的差异，输出相应的控制信号至出汁变频器；

c、出汁变频器根据液位控制模块的控制信号输出相应的变频泵运行频率，控制变频出汁泵4的运行速度，从而控制蔗汁从出汁管6输出的流量大小。

实施例5 

在实施例4中的液位控制装置可采用如图6所示的优选结构，所述的液位检测器7为液位变送器；所述的液位控制模块包括PID调节器；所述的液位变送器检测圆筒体1内的液位高度信息，并将液位高度信息转换为模拟电流信号传递至PID调节器；所述的PID调节器预设限定值，将接收到的模拟电流信号进行A/D转换成为液位数值信号，与限定值进行差值运算，再经D/A转换成为电流信号传输至出汁变频器；所述的出汁变频器根据PID调节器输出的电流信号调节频率输出，控制变频出汁泵4的转速；

利用本实施例的蔗汁中转容器进行液位控制的方法包括以下步骤：

a、蔗汁通过进汁口2进入圆筒体1内，液位随着蔗汁的流入不断上升，液位变送器检测圆筒体1内的液位信息，并将液位数值信息变换为模拟电流信号传递至PID调节器；

b、所述的PID调节器接收到液位信息后，将接收到的模拟电流信号进行A/D转换成为液位数值信号，与限定值进行差值运算，再经D/A转换成为电流信号传输至出汁变频器；

c、出汁变频器根据PID调节器输出的电流信号，控制变频出汁泵4的运行，从而控制蔗汁从出汁管6输出的速度。

实施例6 

如实施例5所述的液位控制装置可采用如图7所示的进一步优选结构，所述的液位控制模块还包括变频泵控制电路，用于控制变频出汁泵的开启或关闭；所述的PID调节器还预设有上限值和下限值；

当液位数值信号高于上限值时，PID调节器发出指令使出汁变频器控制变频出汁泵4全速运行，直到液位数值信号低于上限值时，整个液位控制模块恢复原来的控制方法，即根据液位数值信号与限定值的差值换算结果来控制变频出汁泵4的运转；

当液位数值信号低于下限值时，PID调节器发出液位过低信号至变频泵控制电路，由变频泵控制电路关闭变频出汁泵4；直到液位数值信号高于下限值时，变频泵控制电路开启变频出汁泵4，整个液位控制模块恢复原来的控制方法，即根据液位数值信号与限定值的差值换算结果来控制变频出汁泵4的运转；

利用本实施例的蔗汁中转容器进行液位控制的方法包括以下步骤：

a、蔗汁通过进汁口2进入圆筒体1内，液位随着蔗汁的流入不断上升，液位变送器检测圆筒体1内的液位信息，并将液位信息变换为模拟电流信号传递至PID调节器；

b、所述的PID调节器接收到液位信息后，将接收到的模拟电流信号进行A/D转换成为液位数值信号，与限定值进行差值运算，再经D/A转换成为电流信号传输至出汁变频器；

c、出汁变频器根据PID调节器输出的电流信号，控制变频出汁泵4的运行，从而控制蔗汁从出汁管6流出的速度；

d、当液位数值信号高于上限值时，PID调节器发出指令使出汁变频器控制变频出汁泵4全速运行，直到液位数值信号低于上限值时，重复步骤b和c的过程；

e、当液位数值信号低于下限值时，PID调节器发出液位过低信号至变频泵控制电路，由变频泵控制电路关闭变频出汁泵4；直到液位数值信号高于下限值时，由变频泵控制电路开启变频出汁泵4，重复步骤b和c的过程。

Claims (7)

1.一种蔗汁中转容器，包括圆筒体（1）、进汁口（2）、出汁口（3）、液位控制装置、变频出汁泵（4）和搅拌装置（5）；

所述变频出汁泵（4）通过出汁管（6）与圆筒体（1）连通；

所述的液位控制装置用于检测圆筒体（1）内的液位信息，根据液位信息控制变频出汁泵（4）的运转速度，从而控制圆筒体（1）内的液位。

2.如权利要求1所述的蔗汁中转容器，其特征在于：

所述的搅拌装置（5）包括搅拌控制模块、搅拌变频器、变频电机（8）、搅拌器（9）；

所述的搅拌控制模块用于向搅拌变频器发出控制指令，控制搅拌变频器的输出频率；

所述的搅拌变频器根据搅拌控制模块的控制指令，向变频电机（8）发出控制信号，控制变频电机（8）的运作速度；

所述的变频电机（8）与搅拌器（9）相连接，控制搅拌器（9）的转动速度。

3.如权利要求2所述的蔗汁中转容器，其特征在于：

所述的搅拌控制模块包括定时子模块和搅拌速度控制子模块；

所述的定时子模块用于设定清洗时间，当到达设定的清洗时间或者清洗时间结束时，发出控制指令至搅拌速度控制子模块；

搅拌速度控制子模块根据控制指令，控制搅拌变频器的工作频率，从而控制变频电机（8）带动搅拌器（9）的转动速度。

4.如权利要求1所述的蔗汁中转容器，其特征在于：所述液位控制装置包括液位检测器（7）、液位控制模块、出汁变频器；

所述的液位检测器（7）与圆筒体（1）相连通，用来检测圆筒体（1）内的液位，并将液位信息传递至液位控制模块；

所述的液位控制模块根据接收到的液位信息，输出相应的控制信号至出汁变频器；

所述的出汁变频器根据液位控制模块的控制信号，控制变频出汁泵（4）的转速。

5.如权利要求4所述的蔗汁中转容器，其特征在于：所述的液位检测器（7）为差压变送器、磁翻板液位计、玻璃管式液位计、玻璃板式液位计、电动浮球液位计、电动浮筒液位计、磁致伸缩液位计、超声波液位计、投入式液位变送器中的一种。

6.如权利要求4所述的蔗汁中转容器，其特征在于：所述的液位检测器（7）为液位变送器；所述的液位控制模块包括PID调节器；

所述的液位变送器检测圆筒体（1）内的液位高度信息，并将液位高度信息转换为模拟电流信号传递至PID调节器；

所述的PID调节器将接收到的模拟电流信号进行A/D转换成为液位数值信号，进行计算，再经D/A将计算结果转换成为电流信号传输至出汁变频器；

所述的出汁变频器根据PID调节器输出的电流信号调节频率输出，控制变频出汁泵（4）的转速。

7.如权利要求4所述的蔗汁中转容器，其特征在于：所述的液位控制模块还包括变频泵控制电路；

所述的PID调节器与变频泵控制电路电连接，根据液位信息发出控制指令至变频泵控制电路；

变频泵控制电路根据控制指令，控制变频出汁泵的开启或关闭。

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