RU2773436C1 - Method for controlling the vegetable oil production line - Google Patents

Method for controlling the vegetable oil production line Download PDF

Info

Publication number
RU2773436C1
RU2773436C1 RU2021116341A RU2021116341A RU2773436C1 RU 2773436 C1 RU2773436 C1 RU 2773436C1 RU 2021116341 A RU2021116341 A RU 2021116341A RU 2021116341 A RU2021116341 A RU 2021116341A RU 2773436 C1 RU2773436 C1 RU 2773436C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
temperature
oil
drying agent
consumption
Prior art date
Application number
RU2021116341A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Анатольевич Шевцов
Виталий Николаевич Василенко
Лариса Николаевна Фролова
Иван Вадимович Драган
София Игоревна Жильцова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ»)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ») filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ»)
Application granted granted Critical
Publication of RU2773436C1 publication Critical patent/RU2773436C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: fat-and-oil industry.
SUBSTANCE: invention relates to the automation of engineering processes and can be used in the fat-and-oil industry, in particular in controlling the vegetable oil production line. A method for controlling the vegetable oil production line, which provides for drying seeds with a drying agent with a temperature of 89-90°C to a humidity of 8%; grinding of dried seeds in a roller machine up to 1 mm, additional grinding of a large fraction after a separating machine; roasting of the crushed fraction to a humidity of 1.5-3.0% in a vat roaster with a stirrer and steam heating of the frying surface; mechanical extraction of the formed fiber in the pre-press with the removal of the pre-press cake for extraction; filtration of the resulting oil in a drum filter press under a pressure of 0.2-0.5 MPa; freezing of wax substances from filtered oil in the expositor at a temperature of 8-12°C to 0.03% of the oil mass; removal of oil from the expositor as finished products; cleaning of spent drying agent with a temperature of 60-70°C and moisture content of up to 0.030 kg/kg, first in a cyclone, and then in a fine filter to a dust fraction content of no more than 30 mg/m; the discharge of the spent purified drying agent first into the air receiver, then into an intermediate heat exchanger between the flows of the spent drying agent and the one fed into the dryer, and then for cooling to the dew point temperature and dehumidification to a moisture content of 0.005-0.009 kg/kg in the cold receiver of a steam-ejector heat pump, including an ejector, an evaporator, a recirculation pump, a temperature-regulating valve, steam generator with electric heating elements and a safety valve, a condensate collector; supply of working steam produced in the steam generator to the ejector; creation of vacuum by ejected vapors in an evaporator with a boiling point of 5-7°C water used as a refrigerant; supply of a mixture of working and ejected vapors to the nozzle of the ejector, in the diffuser of which the kinetic energy of the mixture flow is converted into thermal energy of high-potential steam with a temperature of 210-220°C, supplied for heating the frying surface of the vat roaster; the supply of low-potential steam after the roaster through the steam receiver to the heat exchanger-recuperator, in which, due to regenerative heat exchange, the drying agent is heated with subsequent supply to the dryer in a closed cycle mode; the removal of part of the formed condensate from the heat exchanger-recuperator first through a temperature-regulating valve to replenish the loss of water in the evaporator, and the supply of the other part together with the formed condensate in the cold receiver, first into the condensate collector, and then to replenish the water level in the steam generator; the supply of a refrigerant with a temperature of 5-7°C to the cooling jacket of the expositor for cooling the oil and returning water to the cold receiver in a closed cycle mode; and providing microprocessor control of technological parameters with continuous measurement of temperature, moisture content and consumption of oilseeds fed into the dryer; temperature, flow and moisture content of the drying agent before and after the dryer; flow, temperature and humidity of crushed seeds after the separating machine; the flow rate and temperature of high-potential steam for heating the frying surface of the vat roaster; consumption and temperature of low-potential steam supplied through the receiver to the heat exchanger-recuperator; consumption of fiber obtained as a result of frying; consumption of vegetable oil after the pre-press; consumption of filtered oil after the drum filter press, oil temperature in the expositor; consumption of oil purified from wax substances after the expositor; pressure and water level in the steam generator; dilution, temperature and water level in the evaporator; condensation temperature of water vapor from the spent drying agent in the cold receiver; the flow rate and temperature of the refrigerant supplied to the cooler and to the cooling jacket of the expositor; at the same time, according to the current values of the flow rate, temperature and humidity of the initial seeds, the microprocessor sets the temperature and flow rate of the drying agent supplied to the dryer; sets the rotation frequency of the rollers and the distance between them in the roller machine depending on the humidity of the dried seeds; according to the magnitude of the mismatch of the current seed humidity at the outlet of the vat roaster with a given value, it sets the flow rate and temperature of high-potential steam by affecting the flow rate of the working steam by changing the steam output of the steam generator; stabilizes the oil output from the pre-press depending on the oil content of the seeds by affecting the power of the pre-press screw drive; controls the pressure of oil supplied to the drum filter press, the rotation frequency the drum of the drum filter press and the consumption of compressed air for the oil filtration process; according to the flow rate of the filtered oil, the refrigerant flow rate is set in the expositor cooling jacket; according to the measured values of the humidity content of the drying agent before and after drying and its flow rate at the outlet of the dryer, it determines the amount of water vapor in the spent drying agent, according to which it sets the boiling point of the refrigerant in the evaporator by affecting the ejection coefficient of the steam-ejector heat pump by changing the ratio of the flow rates of the working steam supplied to the nozzle of the ejector and the ejected refrigerant vapor from the evaporator with continuous monitoring of the humidity content of the drying agent after the cold receiver; the change in the steam capacity of the steam generator is carried out by affecting the power of electric heating elements, and when the water level in the steam generator decreases below the set value, it supplies water from the condensate collector to the steam generator, and when the steam pressure in the steam generator reaches the upper limit value, it relieves the steam pressure through a safety valve.
EFFECT: invention makes it possible to increase the accuracy and reliability of the control of the vegetable oil production line, which ensures higher quality of the obtained vegetable oil, to increase productivity with the rational use of energy costs.
1 cl, 1 dwg, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано в масложировой промышленности, в частности при управлении линией производства растительного масла.The invention relates to the automation of technological processes and can be used in the oil and fat industry, in particular when controlling a line for the production of vegetable oil.

Известна линия производства растительного масла (Пат. 2595152 C1, С11В 1/00), включающая сушилку для масличных семян; циклон для очистки отработанного после сушки воздуха; вальцовый станок; сепарирующую машину; обжарочный аппарат; форпресс; фильтр-пресс; экспозитор; теплообменник-рекуператор; парокомпрессионный тепловой насос, содержащий компрессор, конденсатор, терморегулирующий вентиль и две секции испарителя, одну из которых используют для вымораживания восковых веществ из растительного масла в камере экспозитора, а другую - для конденсации влаги из отработанного воздуха. В известной линии реализован способ производства растительного масла с использованием парокомпрессионного теплового насоса, при этом процесс сушки осуществляют кондиционированным воздухом; отработанный воздух после сушки подвергают очистке от взвешенных частиц в циклоне с последующим охлаждением и осушением в секции испарителя теплового насоса и подачей в сушилку с образованием замкнутого цикла; перегретый пар после конденсатора теплового насоса подают на обжарку, при этом часть отработанного перегретого пара в количестве испаряемой из продукта влаги подают в теплообменник-рекуператор для нагрева воздуха; а вторую часть отработанного перегретого пара отводят в конденсатор теплового насоса, где его перегревают и вновь подают на обжарку в режиме замкнутого цикла.A known line for the production of vegetable oil (Pat. 2595152 C1, C11B 1/00), including a dryer for oil seeds; cyclone for cleaning exhaust air after drying; roller machine; separating machine; fryer; forpress; filter press; expositor; heat exchanger-recuperator; a vapor compression heat pump containing a compressor, a condenser, a thermostatic expansion valve and two evaporator sections, one of which is used to freeze wax substances from vegetable oil in the exposure chamber, and the other to condense moisture from the exhaust air. In the known line, a method for the production of vegetable oil using a vapor compression heat pump is implemented, while the drying process is carried out with conditioned air; the exhaust air after drying is subjected to purification from suspended particles in a cyclone, followed by cooling and dehumidification in the evaporator section of the heat pump and supply to the dryer to form a closed cycle; superheated steam after the heat pump condenser is fed for roasting, while part of the exhaust superheated steam in the amount of moisture evaporated from the product is fed into the heat exchanger-recuperator for air heating; and the second part of the spent superheated steam is diverted to the heat pump condenser, where it is superheated and re-fed for roasting in the closed cycle mode.

Однако известная линия имеет следующие недостатки:However, the known line has the following disadvantages:

- наличие механического привода снижает надежность парокомпрессионной теплонасосной установки и, как следствие, может привести к снижению производительности линии из-за возможных остановок на техническое обслуживание и ремонт;- the presence of a mechanical drive reduces the reliability of the vapor-compression heat pump installation and, as a result, can lead to a decrease in line performance due to possible shutdowns for maintenance and repair;

- при большой разнице температур в испарителе и конденсаторе существенно снижается термодинамическая эффективность цикла парокомпрессионного теплового насоса, что приводит к увеличению энергетических затрат при компрессионном сжатии паров хладагента;- with a large temperature difference in the evaporator and condenser, the thermodynamic efficiency of the vapor-compression heat pump cycle is significantly reduced, which leads to an increase in energy costs during compression compression of the refrigerant vapor;

- для реализации обратного термодинамического цикла в парокомпрессионных тепловых насосах необходимо использовать дорогостоящие озонобезопасные хладагенты, что отразится на себестоимости получаемого растительного масла;- to implement the reverse thermodynamic cycle in vapor-compression heat pumps, it is necessary to use expensive ozone-friendly refrigerants, which will affect the cost of the resulting vegetable oil;

- отсутствует система управления технологическими параметрами на всех этапах производства растительного масла;- there is no control system for technological parameters at all stages of vegetable oil production;

- парокомпрессионный тепловой насос целесообразно использовать в условиях децентрализованной системы энергоснабжения, когда отсутствуют источники получения высокопотенциальной тепловой энергии (котельные агрегаты, газотурбинные установки и др.). Традиционная ориентация предприятий масло-жировой промышленности на централизованное теплоснабжение ставит под сомнение использование парокомпрессионных тепловых насосов в технологии получения растительного масла, по крайней мере, в ближайшее время, в том числе с учетом их высокой стоимости.- it is advisable to use a vapor compression heat pump in a decentralized energy supply system, when there are no sources of high-potential thermal energy (boiler units, gas turbine plants, etc.). The traditional orientation of oil and fat industry enterprises towards district heating casts doubt on the use of vapor-compression heat pumps in vegetable oil production technology, at least in the near future, including taking into account their high cost.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является способ управления линией производства растительного масла (Пат. 2619278 C1, С11В 1/06), включающей: сушилку; вальцовый станок; сепарирующую машину; обжарочный аппарат; форпресс; барабанный фильтр-пресс; экспозитор с рубашкой; циклон; теплообменник-рекуператор; вентиляторы; парогенератор; сборник конденсата; пароэжекторную холодильную машину, работающую в режиме теплового насоса, содержащую конденсатор, холодоприемник, эжектор, испаритель, насосы, терморегулирующий вентиль.The closest in technical essence and the achieved effect is a method of controlling the line of production of vegetable oil (Pat. 2619278 C1, C11B 1/06), including: dryer; roller machine; separating machine; fryer; forpress; drum filter press; expositor with a shirt; cyclone; heat exchanger-recuperator; fans; steam generator; condensate collector; a steam ejector refrigeration machine operating in a heat pump mode, containing a condenser, a cold receiver, an ejector, an evaporator, pumps, and a thermostatic valve.

В данном способе рабочий пар из парогенератора подают в эжектор, эжектируемые пары из испарителя создают в нем разрежение с температурой кипения воды 5-7°С, используемой в качестве хладагента; смесь рабочего и эжектируемого паров подают в сопло эжектора, в диффузоре которого кинетическая энергия потока смеси преобразуется в тепловую энергию высокопотенциального пара, подаваемого в обжарочный аппарат; низкопотенциальный пар после обжарочного аппарата отводят в теплообменник-рекуператор, где за счет рекуперативного теплообмена температуру сушильного агента доводят до 85-90°С; отработанный сушильный агент с температурой 60-70°С подвергают очистке в циклоне и подают в холодоприемник, где он охлаждается до температуры точки «росы» и осушается с последующей подачей в теплообменник-рекуператор; часть образовавшегося конденсата из теплообменника-рекуператора сначала отводят через терморегулирующий вентиль на пополнение убыли воды в испарителе, а другую часть вместе с образовавшимся конденсатом в холодоприемнике сначала отводят в сборник конденсата, а затем на пополнение уровня воды в парогенераторе; выделение восковых веществ из масла осуществляют в процесс его рекуперативного охлаждения в экспозиторе водой, охлажденной в холодоприемнике, с возвратом воды в холодоприемник в режиме замкнутого цикла.In this method, the working steam from the steam generator is fed into the ejector, the ejected vapors from the evaporator create a vacuum in it with a boiling point of water of 5-7°C, used as a refrigerant; a mixture of working and ejected vapors is fed into the ejector nozzle, in the diffuser of which the kinetic energy of the mixture flow is converted into thermal energy of high-potential steam supplied to the fryer; low-grade steam after the fryer is removed to the heat exchanger-recuperator, where, due to recuperative heat exchange, the temperature of the drying agent is brought to 85-90°C; spent drying agent with a temperature of 60-70°C is subjected to cleaning in a cyclone and fed into a cold receiver, where it is cooled to the dew point temperature and dried with subsequent supply to the heat exchanger-recuperator; part of the formed condensate from the heat exchanger-recuperator is first removed through a thermostatic valve to replenish the loss of water in the evaporator, and the other part, together with the formed condensate in the cold receiver, is first removed to the condensate collector, and then to replenish the water level in the steam generator; the extraction of wax substances from the oil is carried out in the process of its recuperative cooling in the expositor with water cooled in the cold receiver, with the return of water to the cold receiver in the closed cycle mode.

Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает управление линией на всех этапах производства растительного масла, а также пароэжекторным тепловым насосом при подготовке энергоносителей разного температурного потенциала. Отсутствие текущей информации о процессах сушки, обжарки, прессования, охлаждения, получаемой с датчиков, не позволяет создать систему оперативного управления параметрами энергетических потоков в области рациональных значений, обеспечивающих экономию теплоэнергетических затрат.The disadvantage of this method is that it does not provide control of the line at all stages of the production of vegetable oil, as well as a steam jet heat pump in the preparation of energy carriers of different temperature potential. The lack of current information about the processes of drying, roasting, pressing, cooling, obtained from sensors, does not allow creating a system for the operational control of energy flow parameters in the range of rational values that ensure savings in heat and power costs.

Известный способ не обеспечивает точность и надежность управления, не создает перспектив в повышении качества растительного масла, что связано со стабилизацией температурных режимов тепловых и тепломассообменных процессов в условиях случайных возмущений как со стороны возможного изменения состава растительного масла, обусловленного его качеством, так и со стороны возможных технологических сбоев в работе основного и вспомогательного оборудования. Способ не учитывает влияния основных параметров технологического процесса на выход растительного масла при выявлении наиболее эффективных режимов, обеспечивающих повышение производительности технологического потока в промышленных масштабах при минимальных энергетических затратах на единицу массы получаемого масла.The known method does not provide accuracy and reliability of control, does not create prospects for improving the quality of vegetable oil, which is associated with the stabilization of the temperature regimes of thermal and heat and mass transfer processes under conditions of random disturbances both from a possible change in the composition of vegetable oil due to its quality, and from possible technological failures in the operation of the main and auxiliary equipment. The method does not take into account the influence of the main parameters of the technological process on the yield of vegetable oil when identifying the most effective modes that provide an increase in the productivity of the process flow on an industrial scale with minimal energy costs per unit mass of the resulting oil.

Задачей изобретения является повышение точности и надежности управления линией производства растительного масла, обеспечивающей повышение качества получаемого растительного масла, увеличение производительности при рациональном использовании энергетических затрат.The objective of the invention is to increase the accuracy and reliability of control of the vegetable oil production line, which improves the quality of the resulting vegetable oil, increases productivity with the rational use of energy costs.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, в способе управления линией производства растительного масла, предусматривающем сушку семян сушильным агентом с температурой 89-90°С до влажности 8%; измельчение высушенных семян в вальцовом станке до 1 мм, доизмельчение крупной фракции после сепарирующей машины; обжарку измельченной фракции до влажности 1,5-3,0% в чанной жаровне с ворошителем и паровым обогревом жарочной поверхности; механический отжим образовавшейся мезги в форпрессе с отводом форпрессового жмыха на экстракцию; фильтрацию полученного масла в барабанном фильтр-прессе под давлением 0,2-0,5 МПа; вымораживание восковых веществ из профильтрованного масла в экспозиторе при температуре 8-12°С до 0,03% от массы масла; вывод масла из экспозитора в качестве готовой продукции; очистку отработанного сушильного агента с температурой 60-70°С и влагосодержанием до 0,030 кг/кг сначала в циклоне, а затем в фильтре тонкой очистки до содержания пылевидной фракции не более 30 мг/м3; отвод отработанного очищенного сушильного агента сначала в ресивер для воздуха, затем в промежуточный теплообменник между потоками отработанного сушильного агента и подаваемого в сушилку, и далее на охлаждение до температуры точки «росы» и осушение до влагосодержания 0,005-0,009 кг/кг в холодоприемнике пароэжекторного теплового насоса, включающего эжектор, испаритель, рециркуляционный насос, терморегулирующий вентиль, парогенератор с электронагревательными элементами и предохранительным клапаном, сборник конденсата; подачу рабочего пара, получаемого в парогенераторе, в эжектор; создание эжектируемыми парами разрежения в испарителе с температурой кипения воды 5-7°С, используемой в качестве хладагента; подачу смеси рабочего и эжектируемого паров в сопло эжектора, в диффузоре которого кинетическая энергия потока смеси преобразуется в тепловую энергию высокопотенциального пара с температурой 210-220°С, подаваемого на обогрев жарочной поверхности чанной жаровни; подачу низкопотенциального пара после жаровни через ресивер для пара в теплообменник-рекуператор, в котором за счет рекуперативного теплообмена нагревают сушильный агент с последующей подачей в сушилку в режиме замкнутого цикла; отвод части образовавшегося конденсата из теплообменника-рекуператора сначала через терморегулирующий вентиль на пополнение убыли воды в испарителе, а подачу другой части вместе с образовавшимся конденсатом в холодоприемнике сначала в сборник конденсата, а затем на пополнение уровня воды в парогенераторе; подачу хладагента с температур 5-7°С в охлаждающую рубашку экспозитора на охлаждение масла и возврат хладагента в холодоприемник в режиме замкнутого цикла; при этом способ предусматривает микропроцессорное управление технологическими параметрами при непрерывном измерении температуры, влагосодержания и расхода масличных семян, подаваемых в сушилку; температуры, расхода и влагосодержания сушильного агента до и после сушилки; расхода, температуры и влажности измельченных семян после сепарирующей машины; расхода и температуры высокопотенциального пара на обогрев жарочной поверхности чанной жаровни; расхода и температуры низкопотенциального пара, подаваемого через ресивер для пара в теплообменник-рекуператор; расхода мезги, полученной в результате жарения; расхода растительного масла после форпресса; расхода отфильтрованного масла после барабанного фильтр-пресса, температуры масла в экспозиторе; расхода очищенного от восковых веществ масла после экспозитора; давления и уровня воды в парогенераторе; разрежения, температуры и уровня воды в испарителе; температуры конденсации водяных паров из отработанного сушильного агента в холодоприемнике; расхода и температуры хладагента, подаваемого в холодоприемник и в охлаждающую рубашку экспозитора; при этом по текущим значениям расхода, температуры и влажности исходных семян микропроцессор устанавливает температуру и расход сушильного агента, подаваемого в сушилку; устанавливает частоту вращения вальцов и расстояния между ними в вальцовом станке в зависимости от влажности высушенных семян; по величине рассогласования текущей влажности семян на выходе из чанной жаровни с заданным значением устанавливает расход и температуру высокопотенциального пара воздействием на расход рабочего пара путем изменения паропроизводительности парогенератора; стабилизирует выход масла из форпресса в зависимости от масличности семян воздействием на мощность привода шнека форпресса; контролирует давление масла, подаваемого в барабанный фильтр-пресс, частоту вращения барабана барабанного фильтр-пресса и расход сжатого воздуха на процесс фильтрации масла; по расходу отфильтрованного масла устанавливает расход хладагента в охлаждающую рубашку экспозитора; по измеренным значениям влагосодержания сушильного агента до и после сушки и его расходу на выходе из сушилки определяет количество водяных паров в отработанном сушильном агенте, по которому устанавливает температуру кипения хладагента в испарителе воздействием на коэффициент эжекции пароэжекторного теплового насоса путем изменения соотношения расходов рабочего пара, подаваемого в сопло эжектора, и эжектируемых паров хладагента из испарителя с непрерывным контролем влагосодержания сушильного агента после холодоприемника; изменение паропроизводительности парогенератора осуществляет воздействием на мощность электронагревательных элементов, причем при уменьшении уровня воды в парогенераторе ниже заданного значения осуществляет подачу воды из сборника конденсата в парогенератор, а при достижении давления пара в парогенераторе верхнего предельного значения осуществляет сброс давления пара через предохранительный клапан.The set technical task of the invention is achieved by the method of controlling a vegetable oil production line, which involves drying the seeds with a drying agent at a temperature of 89-90°C to a moisture content of 8%; grinding of dried seeds in a roller mill up to 1 mm, regrinding of a large fraction after a separating machine; roasting the crushed fraction to a moisture content of 1.5-3.0% in a vat brazier with a stirrer and steam heating of the frying surface; mechanical extraction of the resulting pulp in the forpress with the removal of the forpress cake for extraction; filtering the resulting oil in a drum filter press under a pressure of 0.2-0.5 MPa; freezing out wax substances from the filtered oil in an expositor at a temperature of 8-12°C to 0.03% by weight of the oil; withdrawal of oil from the exhibitor as a finished product; purification of the spent drying agent with a temperature of 60-70°C and a moisture content of up to 0.030 kg/kg, first in a cyclone, and then in a fine filter to a pulverized fraction content of not more than 30 mg/m 3 ; removal of the spent purified drying agent first to the air receiver, then to an intermediate heat exchanger between the flows of the spent drying agent and supplied to the dryer, and then for cooling to the dew point temperature and drying to a moisture content of 0.005-0.009 kg/kg in the cold receiver of the steam jet heat pump , including an ejector, an evaporator, a recirculation pump, a thermostatic valve, a steam generator with electric heating elements and a safety valve, a condensate collector; supply of working steam obtained in the steam generator to the ejector; creation by ejected vapors of rarefaction in the evaporator with a boiling point of water of 5-7°C, used as a refrigerant; supplying a mixture of working and ejected vapors to the ejector nozzle, in the diffuser of which the kinetic energy of the mixture flow is converted into thermal energy of high-potential steam with a temperature of 210-220 ° C, supplied to heat the frying surface of the vat brazier; supply of low-grade steam after the fryer through the steam receiver to the heat exchanger-recuperator, in which the drying agent is heated due to recuperative heat exchange with subsequent supply to the dryer in a closed cycle mode; removal of part of the formed condensate from the heat exchanger-recuperator, first through a thermostatic valve to replenish the loss of water in the evaporator, and the supply of the other part, together with the formed condensate in the cold receiver, first to the condensate collector, and then to replenish the water level in the steam generator; supply of refrigerant from temperatures of 5-7°C to the cooling jacket of the expositor for oil cooling and return of the refrigerant to the cold receiver in the closed cycle mode; the method provides for microprocessor control of technological parameters with continuous measurement of temperature, moisture content and consumption of oilseeds supplied to the dryer; temperature, consumption and moisture content of the drying agent before and after the dryer; consumption, temperature and humidity of crushed seeds after the separating machine; consumption and temperature of high-potential steam for heating the frying surface of a vat brazier; flow rate and temperature of low-grade steam supplied through the steam receiver to the heat exchanger-recuperator; the consumption of pulp obtained as a result of roasting; consumption of vegetable oil after forpress; filtered oil consumption after the drum filter press, oil temperature in the expositor; consumption of wax-free oil after the expositor; pressure and water level in the steam generator; vacuum, temperature and water level in the evaporator; temperature of condensation of water vapor from the spent drying agent in the cold receiver; flow rate and temperature of the refrigerant supplied to the cold receiver and to the cooling jacket of the expositor; at the same time, according to the current values of consumption, temperature and humidity of the initial seeds, the microprocessor sets the temperature and consumption of the drying agent supplied to the dryer; sets the frequency of rotation of the rollers and the distance between them in the roller machine, depending on the moisture content of the dried seeds; by the magnitude of the discrepancy between the current moisture content of the seeds at the outlet of the vat brazier with a given value, it sets the flow rate and temperature of the high-potential steam by influencing the flow rate of the working steam by changing the steam generator steam output; stabilizes the output of oil from the forpress, depending on the oil content of the seeds by affecting the drive power of the forpress auger; controls the pressure of the oil supplied to the drum filter press, the rotational speed of the drum filter press drum and the consumption of compressed air for the oil filtration process; according to the flow rate of filtered oil, sets the flow rate of the refrigerant in the cooling jacket of the expositor; according to the measured values of the moisture content of the drying agent before and after drying and its flow rate at the outlet of the dryer, determines the amount of water vapor in the spent drying agent, according to which it sets the boiling point of the refrigerant in the evaporator by affecting the ejection coefficient of the steam jet heat pump by changing the ratio of the flow rates of the working steam supplied to ejector nozzle, and ejected refrigerant vapors from the evaporator with continuous monitoring of the moisture content of the drying agent after the cold receiver; the change in the steam generator steam capacity is carried out by affecting the power of the electric heating elements, and when the water level in the steam generator drops below the set value, it supplies water from the condensate collector to the steam generator, and when the steam pressure in the steam generator reaches the upper limit value, it releases the steam pressure through the safety valve.

На чертеже представлена схема, реализующая предлагаемый способ управления линией производства растительного масла.The drawing shows a diagram that implements the proposed method for controlling a vegetable oil production line.

Схема содержит сушилку 1, вальцовый станок 2, сепарирующую машину 3, чанную жаровню 4 с ворошителем и паровым обогревом жарочной поверхности, форпресс 5; накопительную емкость для масла 6; масляный насос 7; барабанный фильтр-пресс 8; экспозитор 9; циклон 10; фильтры тонкой очистки 11; теплообменник-рекуператор 12; пароэжекторный тепловой насос (ПЭТН), включающий эжектор 13, испаритель 14, холодоприемник 15, рециркуляционный насос 16, терморегулирующий вентиль 17, парогенератор 18 с электронагревательными элементами 19 и предохранительным клапаном 20, сборник конденсата 21, насос 22, заслонки 23, 24, 25; вентиляторы 26 и 27 с регулируемым приводом, ресивер для воздуха 28; ресивер для пара 29; промежуточный теплообменник 30, микропроцессор 31; линии материальных и тепловых потоков: 1.1 - подачи масличных семян в сушилку; 1.2 - отвода подсушенных масличных семян из сушилки на измельчение в вальцовый станок; 1.3 - отвода измельченных масличных семян с вальцового станка на сепарирующую машину; 1.4 - отвода схода с сита сепарирующей машины на доизмельчение; 1.5 - отвода измельченных семян в обжарочный аппарат; 1.6 - отвода мезги из обжарочного аппарата в форпресс; 1.7 - отвода масла из форпресса в сначала в накопительную емкость, а затем в барабанный фильтр; 1.8 - отвода форпрессового жмыха; 1.9 - отвода осадка из барабанного фильтра; 1.10 - отвода профильтрованного масла из барабанного фильтра в экспозитор; 1.11 - отвода восковых веществ из экспозитора; 1.12 - отвода очищенного масла от восковых веществ; 2.0 - отвода высокопотенциального пара из парогенератора в эжектор; 2.1 - эжектируемого пара из испарителя; 2.2 -смесь высокопотенциального и эжектируемого пара для нагревания жарочной поверхности чанной жаровни; 2.3 - подачи низкопотенциального пара из жаровни в рекуперативный теплообменник; 2.4 - рециркуляции хладагента через хладоприемник; 2.5 - отвода конденсата из холодоприемника в сборник конденсата; 2.6 - рециркуляции хладагента через охлаждающую рубашку экспозитора; 3.0 - подачи осушенного сушильного агента из холодоприемника в рекуперативный теплообменник; 3.1 подачи нагретого сушильного агента в сушилку; 3.2 - отвода отработанного сушильного агента на очистку сначала в циклон, а затем в фильтр тонкой очистки; 3.3 - подачи очищенного воздуха в холодоприемник; 4.0 - подачи сжатого воздуха в барабанный фильтр; 5.0 - отвода твердых частиц из циклона; датчики: ТЕ - температуры, FE - расхода, ME - влажности и влагосодержания, НЕ - уровня, РЕ - давления, nE - частоты вращения, lE - расстояния между валками вальцового станка.The scheme contains a dryer 1, a roller machine 2, a separating machine 3, a vat brazier 4 with a stirrer and steam heating of the frying surface, a forpress 5; storage tank for oil 6; oil pump 7; drum filter press 8; expositor 9; cyclone 10; fine filters 11; heat exchanger-recuperator 12; steam ejector heat pump (PETH), including ejector 13, evaporator 14, cold receiver 15, recirculation pump 16, expansion valve 17, steam generator 18 with electric heating elements 19 and safety valve 20, condensate collector 21, pump 22, dampers 23, 24, 25; fans 26 and 27 with adjustable drive, air receiver 28; steam receiver 29; intermediate heat exchanger 30, microprocessor 31; lines of material and heat flows: 1.1 - supply of oilseeds to the dryer; 1.2 - removal of dried oilseeds from the dryer for grinding into a roller machine; 1.3 - removal of crushed oilseeds from the roller machine to the separating machine; 1.4 - removal of the separating machine from the sieve for regrinding; 1.5 - removal of crushed seeds to the roaster; 1.6 - removal of the pulp from the fryer to the forpress; 1.7 - draining oil from the forpress into the storage tank first, and then into the drum filter; 1.8 - withdrawal of forpress cake; 1.9 - sediment removal from the drum filter; 1.10 - removal of the filtered oil from the drum filter to the expositor; 1.11 - removal of wax substances from the expositor; 1.12 - removal of purified oil from wax substances; 2.0 - removal of high-potential steam from the steam generator to the ejector; 2.1 - ejected steam from the evaporator; 2.2 - a mixture of high-potential and ejected steam for heating the frying surface of a vat brazier; 2.3 - supply of low-grade steam from the brazier to the recuperative heat exchanger; 2.4 - recirculation of the refrigerant through the cold receiver; 2.5 - condensate drain from the cold receiver to the condensate collector; 2.6 - recirculation of the coolant through the cooling jacket of the expositor; 3.0 - supply of dried drying agent from the cold receiver to the recuperative heat exchanger; 3.1 feeding the heated drying agent into the dryer; 3.2 - removal of the spent drying agent for cleaning, first into a cyclone, and then into a fine filter; 3.3 - supply of purified air to the cold receiver; 4.0 - compressed air supply to the drum filter; 5.0 - removal of solid particles from the cyclone; sensors: TE - temperature, FE - flow, ME - humidity and moisture content, HE - level, PE - pressure, nE - speed, lE - distance between the rolls of the roller machine.

Технологический цикл переработки масличных семян в растительное масло по заявляемому способу осуществляется следующим образом.The technological cycle of processing oilseeds into vegetable oil according to the claimed method is carried out as follows.

Предварительно вымытые масличные семена по линии 1.1 подают в сушилку 1; высушенные семена по линии 1.2 направляют в вальцовый станок 2, после чего по линии 1.3 измельченные семена подают в сепарирующую машину 3, где сход по линии 1.4 направляют на доизмельчение. Измельченные семена по линии 1.5 направляют на обжарку в чанную жаровню 4 с ворошителем. Полученную в результате обжарки мезгу по линии 1.6 подают на форпресс 5, масло по линии 1.7 из форпресса 5 направляют сначала в накопительную емкость 6, а затем под давлением на фильтрацию в барабанный фильтр-пресс 8 масляным насосом 7. Форпрессовый жмых по линии 7.5 отводят на экстракцию, осадок по линии 1.9 отводят на дальнейшую обработку, а профильтрованное масло по линии 1.10 из барабанного фильтр-пресса 8 направляют в экспозитор 9 с охлаждающей рубашкой для вымораживания восковых веществ, которые отводят по линии 7.77, а очищенное масло выводят по линии 7.72.Pre-washed oilseeds on line 1.1 served in the dryer 1; dried seeds are sent along line 1.2 to the roller machine 2, after which, along line 1.3, the crushed seeds are fed into the separating machine 3, where the descent along line 1.4 is sent for regrinding. The crushed seeds are sent along line 1.5 for roasting to a vat brazier 4 with a stirrer. The pulp obtained as a result of roasting is fed through line 1.6 to forpress 5, oil through line 1.7 from forpress 5 is first sent to storage tank 6, and then under pressure for filtration into drum filter press 8 with oil pump 7. Forpress cake is taken to extraction, the precipitate is removed through line 1.9 for further processing, and the filtered oil is sent through line 1.10 from the drum filter press 8 to the expositor 9 with a cooling jacket for freezing out wax substances, which are removed through line 7.77, and the purified oil is removed through line 7.72.

Процесс сушки масличных семян в сушилке 1 осуществляют сушильным агентом с температурой 89-90°С, который подогревают в теплообменнике-рекуператоре 12. Отработанный сушильный агент с температурой 60-70°С подвергают очистке в циклоне и фильтре тонкой очистки до содержания пылевидной фракции не более 30 мг/м3 и по линии 3.3 подают сначала в ресивер для воздуха 27, затем вентилятором 26 в промежуточный теплообменник 28 и далее в холодоприемник 15, где он охлаждается до температуры точки «росы» и осушается до влагосодержания 0,005-0,009 кг/кг с последующей подачей в теплообменник-рекуператор 12.The process of drying oilseeds in the dryer 1 is carried out with a drying agent with a temperature of 89-90°C, which is heated in a heat exchanger-recuperator 12. The spent drying agent with a temperature of 60-70°C is subjected to cleaning in a cyclone and a fine filter to a pulverized fraction content of not more than 30 mg / m 3 and through line 3.3 is first fed into the air receiver 27, then by a fan 26 into the intermediate heat exchanger 28 and then into the cold receiver 15, where it is cooled to the dew point temperature and dried to a moisture content of 0.005-0.009 kg / kg s subsequent supply to the heat exchanger-recuperator 12.

В промежуточном теплообменнике 30 происходит предварительный нагрев сушильного агента, подаваемого в теплообменник-рекуператор 12 по линии 3.0 и охлаждение отработанного сушильного агента, направляемого на конденсацию влаги в холодоприемник 16 по лини 3.3. Это позволит снизить энергозатраты за счет снижения расхода хладагента в контуре рециркуляции при конденсации влаги из отработанного сушильного агента, обеспечивая повышение его влагопоглощающей способности.In the intermediate heat exchanger 30, the drying agent supplied to the heat exchanger-recuperator 12 via line 3.0 is preheated and the spent drying agent is cooled, which is sent for moisture condensation to the cold receiver 16 via line 3.3. This will reduce energy costs by reducing the refrigerant consumption in the recirculation circuit when moisture is condensed from the spent drying agent, providing an increase in its moisture absorption capacity.

Рабочий пар, получаемый в парогенераторе 18, подают по линии 2.0 в эжектор13; эжектируемые пары из испарителя 14 по линии 2.1 создают в нем разрежение с температурой кипения воды 5-7°С. Смесь рабочего и эжектируемого паров подают в сопло эжектора, в диффузоре которого кинетическая энергия потока смеси преобразуется в тепловую энергию высокопотенциального пара, подаваемого по линии 2.2 на обогрев жарочной поверхности чанной жаровни 4 с ворошителем. Низкопотенциальный пар после чанной жаровни отводят по линии 2.3 через ресивер для пара 29 в теплообменник-рекуператор 12, где за счет рекуперативного теплообмена нагревает сушильный агент до температуры 85-90°С, с которой его подают в сушилку.The working steam obtained in the steam generator 18 is fed through line 2.0 to the ejector 13; ejected vapors from the evaporator 14 through line 2.1 create a vacuum in it with a boiling point of water of 5-7°C. A mixture of working and ejected vapors is fed into the ejector nozzle, in the diffuser of which the kinetic energy of the mixture flow is converted into thermal energy of high-potential steam supplied through line 2.2 to heat the frying surface of the vat brazier 4 with agitator. Low-grade steam after the vat fryer is removed via line 2.3 through the steam receiver 29 to the heat exchanger-recuperator 12, where, due to recuperative heat exchange, it heats the drying agent to a temperature of 85-90 ° C, from which it is fed into the dryer.

Часть образовавшегося конденсата из теплообменника-рекуператора 12 сначала отводят по линии 2.4 через терморегулирующий вентиль 17 на пополнение убыли воды в испарителе 14, а другую часть вместе с образовавшимся конденсатом в холодоприемнике 15 по линии 2.4 сначала отводят в сборник конденсата 21, а затем насосом 22 на пополнение уровня воды в парогенераторе 18 с образованием замкнутого цикла.Part of the condensate formed from the heat exchanger 12 is first removed through line 2.4 through the expansion valve 17 to replenish the loss of water in the evaporator 14, and the other part, together with the condensate formed in the cold receiver 15, is first removed through line 2.4 to the condensate collector 21, and then pump 22 to replenishment of the water level in the steam generator 18 with the formation of a closed cycle.

Хладагент, в качестве которого используется вода, циркулирует по линии 2.5 с помощью рециркуляционного насоса 16 через холодоприемник 15 и охлаждающую рубашку экспозитора 9. Процесс охлаждения масла в экспозиторе 9 с отводом восковых веществ по линии 7.77 осуществляют хладагентом, подаваемым в охлаждающую рубашку экспозитора из холодоприемника 15 по линии 2.5 насосом 16 с возвратом хладагента по линии 2.6 в холодоприемник в режиме замкнутого цикла. Очищенное масло отводят из экспозитора по линии 1.12.The refrigerant, which is used as water, circulates through line 2.5 with the help of a recirculation pump 16 through the cold receiver 15 and the cooling jacket of the display 9. The process of cooling the oil in the exhibitor 9 with the removal of wax substances through the line 7.77 is carried out by the coolant supplied to the cooling jacket of the exhibitor from the cold receiver 15 through line 2.5 by pump 16 with refrigerant return through line 2.6 to the cold receiver in closed-loop mode. The purified oil is withdrawn from the expositor along line 1.12.

Информация о ходе технологических операций в линии производства растительного масла с помощью датчиков передается в микропроцессор 31, который по заложенному в него программно-логическому алгоритму осуществляет оперативное управление технологическими параметрами посредством исполнительных механизмов с учетом накладываемых на них ограничений, обусловленных как экономической целесообразностью, так и максимальны выходом биодизельного топлива высокого качества.Information about the course of technological operations in the vegetable oil production line is transmitted with the help of sensors to the microprocessor 31, which, according to the program-logical algorithm embedded in it, performs operational control of technological parameters by means of actuators, taking into account the restrictions imposed on them, due to both economic feasibility and maximum high quality biodiesel output.

Микропроцесс 31 непрерывно измеряет температуру, влагосодержание и расход вымытых масличных семян в линии 1.1, подаваемых в сушилку; температуру, расход и влагосодержание сушильного агента до и после сушилки, соответственно в линиях 3.1 и 3.3; расход измельченных до 1 мм семян в линии 1.3, а также их температуру и влажность после сепарирующей машины в линии 1.5; расход и температуру высокопотенциального пара, подаваемого на обогрев жарочной поверхности чанной жаровни в линии 2.2; расход и температуру низко-потенциального пара, подаваемого в теплообменник-рекуператор в линии 2.3; расход и масличность обжаренных семян (мезги) в линии 1.6; расход растительного масла после форпресса в линии 7.7; расход форпрессового жмыха в линии 1.8; расход отфильтрованного масла в линии 1.10; температуры масла в экспозиторе; расход очищенного от восковых веществ масла после экспозитора в линии 7.72; давление и уровень воды в парогенераторе; разрежение, температуру и уровень воды в испарителе; температуру хладагента в холодоприемнике; расход и температуру охлажденной воды, подаваемой в холодоприемник и в охлаждающую рубашку экспозитора по линии 2.5.The microprocess 31 continuously measures the temperature, moisture content and flow rate of the washed oilseeds in line 1.1 fed into the dryer; temperature, consumption and moisture content of the drying agent before and after the dryer, respectively, in lines 3.1 and 3.3; the consumption of seeds crushed to 1 mm in line 1.3, as well as their temperature and humidity after the separating machine in line 1.5; consumption and temperature of high-potential steam supplied to heat the frying surface of the vat brazier in line 2.2; flow rate and temperature of low-potential steam supplied to the heat exchanger-recuperator in line 2.3; consumption and oil content of roasted seeds (pulp) in line 1.6; vegetable oil consumption after forpress in line 7.7; consumption of forpress cake in the line 1.8; filtered oil consumption in the line 1.10; oil temperature in the expositor; consumption of wax-free oil after the expositor in line 7.72; pressure and water level in the steam generator; vacuum, temperature and water level in the evaporator; temperature of the refrigerant in the cold receiver; flow rate and temperature of chilled water supplied to the cold receiver and to the cooling jacket of the expositor through line 2.5.

По текущим значениям расхода, температуры и влажности вымытых семян микропроцессор:According to the current values of consumption, temperature and humidity of the washed seeds, the microprocessor:

- устанавливает расход и температуру сушильного агента, подаваемого в сушилку по линии 3.1 с помощью вентилятора 26 с регулируемым приводом и расход низкопотенциального пара из обжарочного аппарата через ресивер 29 в рекуперативный теплообменник 12 в линии 2.3 посредством изменения положения заслонки с помощью исполнительного механизма 25;- sets the flow rate and temperature of the drying agent supplied to the dryer through line 3.1 using a fan 26 with an adjustable drive and the flow rate of low-grade steam from the fryer through the receiver 29 to the recuperative heat exchanger 12 in line 2.3 by changing the position of the damper using the actuator 25;

- в зависимости от влажности высушенных семян устанавливает частоту вращения вальцов и расстояние между ними в вальцовом станке 2;- depending on the moisture content of the dried seeds, sets the frequency of rotation of the rollers and the distance between them in the roller machine 2;

- по расходу влажности и температуре измельченных семян устанавливает расход высокопотенциального пара на обогрев жарочной поверхности чанной жаровни и частоту вращения ворошителя;- according to the moisture consumption and the temperature of the crushed seeds, it sets the consumption of high-potential steam for heating the frying surface of the vat brazier and the rotation frequency of the agitator;

- по величине рассогласования текущей влажности семян на выходе из обжарочного аппарата с заданным значением 1,5-3,0% воздействует на расход и температуру высокопотенциального пара;- according to the magnitude of the mismatch of the current seed moisture at the outlet of the roaster with a set value of 1.5-3.0%, it affects the flow rate and temperature of high-potential steam;

- в зависимости от масличности семян (предварительно определяемой в лаборатории) и расхода обжаренных семян устанавливает мощность привода шнека форпресса и контролирует выход масла в интервале значений 18-42% (в зависимости от масличной культуры), отводимого из форпресса в барабанный фильтр-пресс, причем при отклонении выхода масла от заданного значения корректируют режим прессования воздействием на мощность привода шнека форпресса;- depending on the oil content of the seeds (preliminarily determined in the laboratory) and the consumption of roasted seeds, it sets the drive power of the forepress screw and controls the output of oil in the range of 18-42% (depending on the oilseed) discharged from the forepress into the drum filter press, and when the oil output deviates from the set value, the pressing mode is corrected by influencing the power of the forepress screw drive;

- устанавливает заданное давление масла 0,2-0,5 МПа, подаваемого в барабанный фильтр-пресс масляным насосом 7, частоту вращения барабана фильтра и расход сжатого воздуха на процесс фильтрации;- sets the specified oil pressure of 0.2-0.5 MPa supplied to the drum filter press by the oil pump 7, the rotational speed of the filter drum and the compressed air consumption for the filtration process;

- по расходу отфильтрованного масла устанавливает расход хладагента в охлаждающую рубашку экспозитора, в котором охлаждают масло до температуры 8-12°С с отводом восковых веществ до 0,03% от массы масла.- according to the consumption of filtered oil, it sets the flow rate of the refrigerant in the cooling jacket of the expositor, in which the oil is cooled to a temperature of 8-12°C with the removal of wax substances to 0.03% of the mass of the oil.

По измеренным значениям влагосодержания сушильного агента до и после сушки и его расходу на выходе из сушилки микропроцессор определяют количество водяных паров, подаваемых в холодоприемник 15 с отработанным сушильным агентом по формуле:According to the measured values of the moisture content of the drying agent before and after drying and its consumption at the outlet of the dryer, the microprocessor determines the amount of water vapor supplied to the cold receiver 15 with the spent drying agent according to the formula:

U = (хвых - хвхсвVU \ u003d (x out - x in ) ρ sv V

где хвх, хвых - влагосодержание сушильного агента на входе и выходе из сушилки, кг/кг; ρсв - плотность абсолютно сухой части сушильного агента, кг/м3; V - объемный расход сушильного агента на входе в сушилку, м3/ч.where x in , x out - moisture content of the drying agent at the inlet and outlet of the dryer, kg/kg; ρ St - the density of the absolutely dry part of the drying agent, kg/m 3 ; V - volumetric flow rate of the drying agent at the inlet to the dryer, m 3 /h.

В зависимости от количества водяных паров в отработанном сушильном агенте микропроцессор устанавливает коэффициент эжекции пароэжекторного теплового насоса воздействием на соотношение расходов рабочего пара, подаваемого в сопло эжектора по линии 2.0, и эжектируемого из испарителя по линии 2.7, путем изменения расхода рабочего пара воздействием на паропроизводительность парогенератора; изменение паропроизводительности парогенератора 18 осуществляют воздействием на мощность электронагревательных элементов 19, причем при уменьшении уровня воды в парогенераторе ниже заданного значения осуществляет подачу воды из сборника конденсата 21 в парогенератор по линии 2.4, а при достижении давления пара в парогенераторе верхнего предельного значения осуществляет сброс давления пара через предохранительный клапан 20.Depending on the amount of water vapor in the spent drying agent, the microprocessor sets the ejection coefficient of the steam ejector heat pump by influencing the ratio of the flow rates of the working steam supplied to the ejector nozzle through line 2.0 and ejected from the evaporator through line 2.7, by changing the flow rate of working steam by influencing the steam generator steam output; the change in the steam capacity of the steam generator 18 is carried out by affecting the power of the electric heating elements 19, and when the water level in the steam generator drops below the set value, it supplies water from the condensate collector 21 to the steam generator through line 2.4, and when the steam pressure in the steam generator reaches the upper limit value, it releases the steam pressure through safety valve 20.

Пример реализации способа.An example of the implementation of the method.

Способ управления линией производства растительного масла реализован на экспериментальной линии производительностью 300 л/ч по исходному маслу в производственных условиях ООО «Согал-ЭКО».The method for controlling the vegetable oil production line is implemented on an experimental line with a capacity of 300 l/h for the original oil under the production conditions of Sogal-ECO LLC.

Энергоэффективные режимы технологических процессов в области допустимых свойств осуществлялись с помощью пароэжекторного теплового насоса со следующими параметрами:Energy-efficient modes of technological processes in the range of acceptable properties were carried out using a steam jet heat pump with the following parameters:

Холодопроизводительность, кВтCooling capacity, kW 20-2520-25 Температура кипения:Boiling temperature: в испарителе,°Сin the evaporator, ° С 5-75-7 в парогенераторе,°Сin the steam generator, ° С 110-115110-115 Температура высокопотенциального пара,°СHigh-potential steam temperature, °С 200-220200-220 Коэффициент эжекцииEjection coefficient 4-64-6 Площадь теплообменной поверхностиHeat exchange surface area холодоприемника, м2 cold receiver, m 2 8eight Площадь теплообменной поверхностиHeat exchange surface area теплообменника-рекуператора, м2 heat exchanger-recuperator, m 2 99 Хладагентrefrigerant водаwater

Конструкция пароэжекторного теплового насоса не содержит движущихся быстроизнашивающихся элементов, благодаря чему обеспечивалась безотказная работа насоса длительными циклами без непосредственного обслуживания, при этом минимизированы объемы текущего ремонта, стоимость и потребность в запасных частях и вспомогательных материалах.The design of the steam jet heat pump does not contain moving wear parts, which ensures trouble-free operation of the pump for long cycles without direct maintenance, while minimizing the amount of maintenance, cost and the need for spare parts and auxiliary materials.

Высокопотенциальный пар получали в электрическом парогенераторе «Ural-Power», который способен вырабатывать насыщенный и перегретый пар до 400°С и давлением до 140 кгс/см2.High-potential steam was obtained in an electric steam generator "Ural-Power", which is capable of producing saturated and superheated steam up to 400°C and pressure up to 140 kgf/cm 2 .

В контуре рециркуляции пароэжекторного теплового насоса использовался паро-паровой эжектор (термокомпрессор) типа ПКС, обеспечивающий возврат в систему рабочего пара и его многократное использования с требуемыми параметрами. Масштабы энергоресурсосбережения при использовании ПКС значительны, так как позволили полностью вернуть в систему низкопотенциальный пар, обычно сбрасываемый в атмосферу, и избежать потерь, связанных с дросселированием и регулированием паровых потоков. Использование ПКС снизило до минимума технологические выбросы в атмосферу и позволило полностью избежать экологического загрязнения окружающей среды от сброса отработанных теплоносителей.In the recirculation circuit of the steam ejector heat pump, a steam-steam ejector (thermocompressor) of the PKS type was used, which ensures the return of working steam to the system and its multiple use with the required parameters. The scale of energy and resource saving when using PKS is significant, since it made it possible to completely return to the system low-grade steam, which is usually discharged into the atmosphere, and to avoid losses associated with throttling and regulation of steam flows. The use of PCS reduced to a minimum technological emissions into the atmosphere and completely avoided environmental pollution from the discharge of waste coolants.

Рациональное использование тепловой и электрической энергии в системе холодо- и теплоснабжения с применением пароэжекторного теплового насоса рассматривалось с точки зрения снижения себестоимости получаемых целевых и промежуточных продуктов. Основным принципиальным решением по снижению энергозатрат в предлагаемом способе является оптимальный выбор текущих значений температур рабочего пара и холодной воды. Отклонение от этих значений неизбежно приведет к увеличению потребляемой энергии: понижение температуры кипения хладагента в испарителе на 1°С приведет к необходимости увеличения расхода рабочего пара в эжектор, а следовательно, к перерасходу энергии на 5-7%, а повышение температуры конденсации на 1°С приведет к увеличению расхода энергии на 7,0-10,0% [Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин / Ε. М. Бамбушек, Η. Н. Бухарин, Е. Д. Герасимов и др.; Под общ, ред. И.А. Сакуна. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1987. - 423 с.].The rational use of thermal and electrical energy in the cold and heat supply system using a steam jet heat pump was considered from the point of view of reducing the cost of the resulting target and intermediate products. The main principal decision to reduce energy consumption in the proposed method is the optimal choice of the current values of the temperatures of the working steam and cold water. Deviation from these values will inevitably lead to an increase in energy consumption: a decrease in the boiling point of the refrigerant in the evaporator by 1°C will lead to the need to increase the flow of working steam into the ejector, and, consequently, to an excess energy consumption by 5-7%, and an increase in the condensation temperature by 1°C. C will lead to an increase in energy consumption by 7.0-10.0% [Thermal and structural calculations of refrigeration machines / Ε. M. Bambushek, Η. N. Bukharin, E. D. Gerasimov and others; Under the general, ed. I.A. Sakuna. - L .: Mashinostroenie, Leningrad. department, 1987. - 423 p.].

Ниже приведена техническая характеристика пароэжекторного теплового насоса, используемого в линии производства растительного масла:The following is the technical specification of the steam jet heat pump used in vegetable oil production line:

В табл. 1 приводятся пределы регулирования технологическими параметрами линии производств растительного масла из семян рапса, льна и сои. Показатели качества растительного рафинированного масла, полученного по предлагаемому способу, в полной мере соответствует стандартным значениям (табл. 2).In table. Table 1 shows the limits of regulation by technological parameters of the line for the production of vegetable oil from rapeseed, flax and soybeans. The quality indicators of vegetable refined oil obtained by the proposed method, fully corresponds to the standard values (table. 2).

Таким образом, предлагаемый способ управления линией производства растительного масла позволяет обеспечить точность и надежность управления за счет снижения разброса регулируемых параметром, обеспечить их варьирование в заданном диапазоне, что является существенным резервом интенсификации тепловых процессов при снижении удельных энергозатрат и повышении экологической безопасности окружающей среды.Thus, the proposed method for controlling a vegetable oil production line makes it possible to ensure the accuracy and reliability of control by reducing the spread of adjustable parameters, to ensure their variation in a given range, which is a significant reserve for intensifying thermal processes while reducing specific energy consumption and increasing the environmental safety of the environment.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Таким образом, предлагаемый способ управления линией производства растительного масла позволяет обеспечить точность и надежность управления за счет снижения разброса регулируемых параметром, обеспечить их варьирование в заданном диапазоне, что является существенным резервом интенсификации тепловых процессов при снижении удельных энергозатрат и повышении экологической безопасности окружающей среды.Thus, the proposed method for controlling a vegetable oil production line makes it possible to ensure the accuracy and reliability of control by reducing the spread of adjustable parameters, to ensure their variation in a given range, which is a significant reserve for intensifying thermal processes while reducing specific energy consumption and increasing the environmental safety of the environment.

Использование оперативной информации с объекта управления для регулирования температурных режимов конденсации влаги из влажного воздуха в холодоприемнике ПЭТН, его нагревание в рекуперативном теплообменнике в пределах заданных значений создает оптимальные условия сушки семян сушильным агентом с высокой влагопоглащающей способностью. Генерация высокопотенциальной энергии в эжекторе теплового насоса создает условия высокоэффективного получения альтернативных энергоносителей разных температурных потенциалов, что позволяет обеспечить высокое качество растительного масла в области стандартных технологических свойств.The use of operational information from the control object to control the temperature regimes of moisture condensation from moist air in the PETN cold receiver, its heating in a recuperative heat exchanger within the specified values creates optimal conditions for drying seeds with a drying agent with a high moisture-absorbing capacity. The generation of high-potential energy in the heat pump ejector creates the conditions for highly efficient production of alternative energy sources of different temperature potentials, which makes it possible to ensure high quality vegetable oil in the field of standard technological properties.

Claims (1)

Способ управления линией производства растительного масла, предусматривающий сушку семян сушильным агентом с температурой 89-90°С до влажности 8%; измельчение высушенных семян в вальцовом станке до 1 мм, доизмельчение крупной фракции после сепарирующей машины; обжарку измельченной фракции до влажности 1,5-3,0% в чанной жаровне с ворошителем и паровым обогревом жарочной поверхности; механический отжим образовавшейся мезги в форпрессе с отводом форпрессового жмыха на экстракцию; фильтрацию полученного масла в барабанном фильтр-прессе под давлением 0,2-0,5 МПа; вымораживание восковых веществ из профильтрованного масла в экспозиторе при температуре 8-12°С до 0,03% от массы масла; вывод масла из экспозитора в качестве готовой продукции; очистку отработанного сушильного агента с температурой 60-70°С и влагосодержанием до 0,030 кг/кг сначала в циклоне, а затем в фильтре тонкой очистки до содержания пылевидной фракции не более 30 мг/м; отвод отработанного очищенного сушильного агента сначала в ресивер для воздуха, затем в промежуточный теплообменник между потоками отработанного сушильного агента и подаваемого в сушилку и далее на охлаждение до температуры точки «росы» и осушение до влагосодержания 0,005-0,009 кг/кг в холодоприемнике пароэжекторного теплового насоса, включающего эжектор, испаритель, рециркуляционный насос, терморегулирующий вентиль, парогенератор с электронагревательными элементами и предохранительным клапаном, сборник конденсата; подачу рабочего пара, получаемого в парогенераторе, в эжектор; создание эжектируемыми парами разрежения в испарителе с температурой кипения воды 5-7°С, используемой в качестве хладагента; подачу смеси рабочего и эжектируемого паров в сопло эжектора, в диффузоре которого кинетическая энергия потока смеси преобразуется в тепловую энергию высокопотенциального пара с температурой 210-220°С, подаваемого на обогрев жарочной поверхности чанной жаровни; подачу низкопотенциального пара после жаровни через ресивер для пара в теплообменник-рекуператор, в котором за счет рекуперативного теплообмена нагревают сушильный агент с последующей подачей в сушилку в режиме замкнутого цикла; отвод части образовавшегося конденсата из теплообменника-рекуператора сначала через терморегулирующий вентиль на пополнение убыли воды в испарителе, а подачу другой части вместе с образовавшимся конденсатом в холодоприемнике сначала в сборник конденсата, а затем на пополнение уровня воды в парогенераторе; подачу хладагента с температур 5-7°С в охлаждающую рубашку экспозитора на охлаждение масла и возврат воды в холодоприемник в режиме замкнутого цикла; и предусматривающий микропроцессорное управление технологическими параметрами при непрерывном измерении температуры, влагосодержания и расхода масличных семян, подаваемых в сушилку; температуры, расхода и влагосодержания сушильного агента до и после сушилки; расхода, температуры и влажности измельченных семян после сепарирующей машины; расхода и температуры высокопотенциального пара на обогрев жарочной поверхности чанной жаровни; расхода и температуры низкопотенциального пара, подаваемого через ресивер в теплообменник-рекуператор; расхода мезги, полученной в результате жарения; расхода растительного масла после форпресса; расхода отфильтрованного масла после барабанного фильтр-пресса, температуры масла в экспозиторе; расхода очищенного от восковых веществ масла после экспозитора; давления и уровня воды в парогенераторе; разрежения, температуры и уровня воды в испарителе; температуры конденсации водяных паров из отработанного сушильного агента в холодоприемнике; расхода и температуры хладагента, подаваемого в холодоприемник и в охлаждающую рубашку экспозитора; при этом по текущим значениям расхода, температуры и влажности исходных семян микропроцессор устанавливает температуру и расход сушильного агента, подаваемого в сушилку; устанавливает частоту вращения вальцов и расстояния между ними в вальцовом станке в зависимости от влажности высушенных семян; по величине рассогласования текущей влажности семян на выходе из чанной жаровни с заданным значением устанавливает расход и температуру высокопотенциального пара воздействием на расход рабочего пара путем изменения паропроизводительности парогенератора; стабилизирует выход масла из форпресса в зависимости от масличности семян воздействием на мощность привода шнека форпресса; контролирует давление масла, подаваемого в барабанный фильтр-пресс, частоту вращения барабана барабанного фильтр-пресса и расход сжатого воздуха на процесс фильтрации масла; по расходу отфильтрованного масла устанавливает расход хладагента в охлаждающую рубашку экспозитора; по измеренным значениям влагосодержания сушильного агента до и после сушки и его расходу на выходе из сушилки определяет количество водяных паров в отработанном сушильном агенте, по которому устанавливает температуру кипения хладагента в испарителе воздействием на коэффициент эжекции пароэжекторного теплового насоса путем изменения соотношения расходов рабочего пара, подаваемого в сопло эжектора, и эжектируемых паров хладагента из испарителя с непрерывным контролем влагосодержания сушильного агента после холодоприемника; изменение паропроизводительности парогенератора осуществляют воздействием на мощность электронагревательных элементов, причем при уменьшении уровня воды в парогенераторе ниже заданного значения осуществляет подачу воды из сборника конденсата в парогенератор, а при достижении давления пара в парогенераторе верхнего предельного значения осуществляет сброс давления пара через предохранительный клапан.A method for controlling a vegetable oil production line, involving drying seeds with a drying agent at a temperature of 89-90°C to a moisture content of 8%; grinding of dried seeds in a roller mill up to 1 mm, regrinding of a large fraction after a separating machine; roasting the crushed fraction to a moisture content of 1.5-3.0% in a vat brazier with a stirrer and steam heating of the frying surface; mechanical extraction of the resulting pulp in the forpress with the withdrawal of the forpress cake for extraction; filtering the obtained oil in a drum filter press under a pressure of 0.2-0.5 MPa; freezing wax substances from the filtered oil in an expositor at a temperature of 8-12°C to 0.03% by weight of the oil; withdrawal of oil from the exhibitor as a finished product; purification of the spent drying agent with a temperature of 60-70°C and a moisture content of up to 0.030 kg/kg, first in a cyclone, and then in a fine filter to a pulverized fraction content of not more than 30 mg/m; removal of the spent purified drying agent first to the air receiver, then to the intermediate heat exchanger between the flows of the spent drying agent and supplied to the dryer and then for cooling to the dew point temperature and drying to a moisture content of 0.005-0.009 kg/kg in the cold receiver of the steam jet heat pump, including an ejector, an evaporator, a recirculation pump, a thermostatic valve, a steam generator with electric heating elements and a safety valve, a condensate collector; supply of working steam obtained in the steam generator to the ejector; creation by ejected vapors of rarefaction in the evaporator with a boiling point of water of 5-7°C, used as a refrigerant; supplying a mixture of working and ejected vapors to the ejector nozzle, in the diffuser of which the kinetic energy of the mixture flow is converted into thermal energy of high-potential steam with a temperature of 210-220 ° C, supplied to heat the frying surface of the vat brazier; supply of low-grade steam after the fryer through the steam receiver to the heat exchanger-recuperator, in which the drying agent is heated due to recuperative heat exchange with subsequent supply to the dryer in a closed cycle mode; removal of part of the formed condensate from the heat exchanger-recuperator, first through a thermostatic valve to replenish the loss of water in the evaporator, and the supply of the other part, together with the formed condensate in the cold receiver, first to the condensate collector, and then to replenish the water level in the steam generator; supply of refrigerant from temperatures of 5-7°C to the cooling jacket of the expositor for oil cooling and return of water to the cold receiver in the closed cycle mode; and providing for microprocessor control of technological parameters with continuous measurement of temperature, moisture content and consumption of oilseeds supplied to the dryer; temperature, consumption and moisture content of the drying agent before and after the dryer; consumption, temperature and humidity of crushed seeds after the separating machine; consumption and temperature of high-potential steam for heating the frying surface of a vat brazier; flow rate and temperature of low-grade steam supplied through the receiver to the heat exchanger-recuperator; the consumption of pulp obtained as a result of roasting; consumption of vegetable oil after forpress; filtered oil consumption after the drum filter press, oil temperature in the expositor; consumption of wax-free oil after the expositor; pressure and water level in the steam generator; vacuum, temperature and water level in the evaporator; temperature of condensation of water vapor from the spent drying agent in the cold receiver; flow rate and temperature of the refrigerant supplied to the cold receiver and to the cooling jacket of the expositor; at the same time, according to the current values of consumption, temperature and humidity of the initial seeds, the microprocessor sets the temperature and consumption of the drying agent supplied to the dryer; sets the frequency of rotation of the rollers and the distance between them in the roller machine, depending on the moisture content of the dried seeds; by the magnitude of the discrepancy between the current moisture content of the seeds at the outlet of the vat brazier with a given value, it sets the flow rate and temperature of the high-potential steam by influencing the flow rate of the working steam by changing the steam generator steam output; stabilizes the output of oil from the forpress, depending on the oil content of the seeds by affecting the drive power of the forpress auger; controls the pressure of the oil supplied to the drum filter press, the rotational speed of the drum filter press drum and the consumption of compressed air for the oil filtration process; according to the flow rate of filtered oil, sets the flow rate of the refrigerant in the cooling jacket of the expositor; according to the measured values of the moisture content of the drying agent before and after drying and its flow rate at the outlet of the dryer, determines the amount of water vapor in the spent drying agent, according to which it sets the boiling point of the refrigerant in the evaporator by affecting the ejection coefficient of the steam jet heat pump by changing the ratio of the flow rates of the working steam supplied to ejector nozzle, and ejected refrigerant vapor from the evaporator with continuous monitoring of the moisture content of the drying agent after the cold receiver; the change in the steam generator steam capacity is carried out by affecting the power of the electric heating elements, and when the water level in the steam generator drops below the set value, it supplies water from the condensate collector to the steam generator, and when the steam pressure in the steam generator reaches the upper limit value, it releases the steam pressure through the safety valve.
RU2021116341A 2021-06-07 Method for controlling the vegetable oil production line RU2773436C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2773436C1 true RU2773436C1 (en) 2022-06-03

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116774748A (en) * 2023-08-22 2023-09-19 山东创脂生物科技有限公司 Temperature control method and system in edible animal fat refining process

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3940495A (en) * 1966-12-09 1976-02-24 Ralston Purina Company Protein product and method for forming same
RU2619278C1 (en) * 2015-11-06 2017-05-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). Line for producing vegetable oil
RU2640366C1 (en) * 2017-03-06 2017-12-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") Method of complex processing of soybean seeds
RU2688467C1 (en) * 2018-06-13 2019-05-21 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for controlling complex processing seeds of oil crops

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3940495A (en) * 1966-12-09 1976-02-24 Ralston Purina Company Protein product and method for forming same
RU2619278C1 (en) * 2015-11-06 2017-05-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). Line for producing vegetable oil
RU2640366C1 (en) * 2017-03-06 2017-12-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") Method of complex processing of soybean seeds
RU2688467C1 (en) * 2018-06-13 2019-05-21 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for controlling complex processing seeds of oil crops

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116774748A (en) * 2023-08-22 2023-09-19 山东创脂生物科技有限公司 Temperature control method and system in edible animal fat refining process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202041044U (en) Spray drying waste heat recycling device
CN102311216B (en) Separated thermal cycle sludge dry method and device thereof
CN103229829B (en) Process method for rapidly drying grains through countercurrent gas flow
WO2006024696A1 (en) A dryer and a method for using and manufacturing thereof
WO2010117288A1 (en) Integrated process of filtration to dry brewer's spent grain
CN110127984A (en) A kind of sludge at low temperature heat pump drying equipment
CN103392795B (en) Drying device and drying method
CN104162283A (en) Double-effect Roots-type MVR (Mechanical Vapor Recompression) falling film evaporation system
CN103822454A (en) Wet meal drying system based on mechanical steam recompression and drying technique
CN108644933A (en) The working method of multistage recuperation of heat Fresh air handing device for central air conditioner system
CN104273217A (en) Series heating type counter flow grain dryer
RU2773436C1 (en) Method for controlling the vegetable oil production line
RU2595152C1 (en) Line for production of vegetable oil
CN106731537A (en) A kind of freezing type drier
CN111912211A (en) Sludge heat pump drying system based on air treatment unit
CN109442361B (en) A kind of integrated system recycled for the efficient step of solid granule waste heat
RU2328140C1 (en) Method of fried grains preparation process control
RU2721704C1 (en) Method for production of pellets from cake of oil seeds and device for implementation thereof
RU2619278C1 (en) Line for producing vegetable oil
CN215810001U (en) Integrated air source heat pump dryer
RU2471558C2 (en) Method of automatic control over hydrothermal oats grain treatment in production of oat flour
RU2621979C1 (en) Method for obtaining roasted grain products
CN212457677U (en) Steam circulation drying system of solar energy coupling heat pump
CN102041162A (en) Method for de-solventizing material at low temperature
RU2693046C1 (en) Control method of oil seeds processing process into biodiesel fuel