SU1018662A1

SU1018662A1 - Evaporation process automatic control method

Info

Publication number: SU1018662A1
Application number: SU823389575A
Authority: SU
Inventors: Юрий Михайлович Быков; Юрий Владимирович Литовка; Игорь Михайлович Чирков
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химического Машиностроения
Priority date: 1982-02-08
Filing date: 1982-02-08
Publication date: 1983-05-23

Abstract

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫПАРИВАНИЯ в многокорпусной выпарной установке путем изменени перепада давлени между греющим паром, поступающим в греющую камеру первого корпуса, и соковым паром последнего корпуса с коррекцией по величине накипеобразовани , отличающийс тем, что, с целью повышени качества готового продукта путем сохранени состава термолабильного раствора, дополнительно измер ют температуру стенки греющей камеры первого корпуса и при достижении температуры начала разложени термолабильного раствора прекращают изменение давлени греющего пара. kn СХ) Од Од ЮA METHOD FOR AUTOMATIC CONTROL OF THE STEAMING PROCESS in a multi-unit evaporation unit by changing the pressure differential between the heating steam entering the heating chamber of the first building and the juice vapor of the last building with correction in scale formation, which in order to improve the quality of the finished product by maintaining the composition, the thermal composition of the finished product is retained. solution, the temperature of the wall of the heating chamber of the first housing is additionally measured and when the temperature of the onset of decomposition of the thermolabile solution stop changing the pressure of the heating steam. kn CX) Od Ud U

Description

Изобретение относитс к способам автоматического управлени процессом выпаривани в многокорпусной выпарной установке без промежуточного пароотбора и может быть использовано в химической, микробиологической и пищевой промышленности.The invention relates to methods for the automatic control of the evaporation process in a multi-unit evaporator unit without intermediate vapor collection and can be used in the chemical, microbiological and food industries.

Известен способ автоматического регулировани процесса выпаривани путем изменени подачи греющего пара в зависимости от давлени в первом аппарате с коррекцией по расходам пара ..и конденсата, отводимого из первого аппарата выпарной установки 1 .There is a known method for automatically regulating the evaporation process by changing the supply of heating steam depending on the pressure in the first apparatus with a correction in terms of steam consumption and condensate discharged from the first evaporator apparatus 1.

Недостатком данного способа вл етс отсутствие измерени и регулировани вели чины накипеобразбвани на стенках греющей камеры.The disadvantage of this method is the lack of measurement and adjustment of scale formation on the walls of the heating chamber.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ автоматического управлени процессом выпаривани в многокорпусной выпарной установке путем регулировани перепада давлени между греющим паром первого корпуса и соковым паром последнего с коррекцией по величине накипеобразовани 2.The closest to the invention according to the technical essence and the achieved result is a method of automatic control of the evaporation process in a multi-unit evaporation plant by controlling the pressure differential between the heating steam of the first building and the juice steam of the latter with correction by scale formation 2.

Недостатком известного способа управлени вл етс отсутствие ограничени на давление греющего пара. В процессе эксплуатации выпарной установки на стенках труб откладываетс слой накипи, который снижает производительность установки. Чтобы избежать этого, согласно известному способу ввод т коррекцию на перепад давлени между греющим паром первого корпуса и соковым паром последнего по величине накипеобразовани , в результате чего увеличиваетс давление греющего пара. Увеличение давлени греющего пара приводит к увеличению температуры стенки греющей камеры. При выпаривании термолабильных растворов превышение температуры стенки некоторого, определенного дл каждого вида термолабильного вещества, значени приводит к разложению вещества и, следовательно, к изменению его состава и свойств. Это приводит к ухудшению качества готового продукта, а в таком, например , производстве, как выпаривание белково-витаминного концентрата, из-за разложени витаминов - к забраковке готового продукта.A disadvantage of the known control method is the absence of a limitation on the heating steam pressure. During operation of the evaporator, a layer of scale builds up on the pipe walls, which reduces the capacity of the installation. To avoid this, according to a known method, a correction is made for the pressure drop between the heating steam of the first hull and the juice steam of the last largest scale formation, as a result of which the pressure of the heating steam increases. Increasing the pressure of the heating steam leads to an increase in the temperature of the wall of the heating chamber. When evaporating thermolabile solutions, an excess of the wall temperature of a certain thermolabile substance, determined for each type, leads to decomposition of the substance and, consequently, to a change in its composition and properties. This leads to a deterioration in the quality of the finished product, and in such, for example, production, as evaporation of protein-vitamin concentrate, due to the decomposition of vitamins - to the rejection of the finished product.

Целью изобретени вл етс повышение качества готового продукта путем поддержани заданного состава термолабильных растворов в процессе выпаривани .The aim of the invention is to improve the quality of the finished product by maintaining the desired composition of thermolabile solutions during the evaporation process.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно С1юсобу автоматического управлени процессом выпаривани путем именени перепада давлени между греющим паром , поступающим в греющую камеру первого корпуса, и соковым паром последнего корпуса с коррекцией по величине накипеобразовани , дополнительно измер ют температуру стенки греющей камеры первогоThe goal is achieved by the fact that, according to the method of automatic control of the evaporation process by changing the pressure difference between the heating steam entering the heating chamber of the first building and the juice steam of the last building with correction by scale formation, the temperature of the wall of the heating chamber of the first is additionally measured

корпуса и при достижении температуры начала разложени термолабильного раствора прекращают изменение давлени греющего пара.when the temperature of the beginning of decomposition of the thermolabile solution is reached, the pressure change of the heating steam is stopped.

На чертеже представлена схема реализации способа автоматического управлени .The drawing shows the scheme of implementation of the method of automatic control.

Система управлени , реализующа предложенный способ автоматического управлени многокорпусной выпарной установкой., включающей в себ корпуса 1-3 пленочного типа с сепараторами 4-6 и конденсатор 7, состоит из датчика 8 давлени греющего пара первого корпуса, датчика 9 давлени сокового пара последнего корпуса, регул тора 10 перепада давлени между греющим паром первого корпуса и соковым паром последнего, регул тора 11 давлени греющего пара первого корпуса, регул тора 12 давлени сокового пара последнего корпуса , клапана 13 на линии подачи греющего пара, клапана 14 на линии подачи холодной воды, датчика 15 температуры греющего пара , датчика 16 температуры выпариваемого раствора первого корпуса, вычислительного блока 17, рассчитывающего изменение величины накипеобразовани на греющей поверхности по разности температур между греющим паром и выпариваемым раствором,A control system that implements the proposed method for automatic control of a multi-unit evaporator unit, including film-type housings 1-3 with separators 4-6 and a condenser 7, consists of the heating steam pressure sensor 8 of the first housing, the juice pressure sensor 9 of the last housing, torus 10 of the pressure differential between the heating steam of the first body and the juice steam of the last, pressure regulator 11 of the heating steam of the first body, pressure regulator 12 of the juice steam of the last body, valve 13 on the supply line heating steam, valve 14 on the cold water supply line, sensor 15 of the heating steam temperature, sensor 16 of the temperature of the evaporated solution of the first building, computing unit 17, calculating the change in scale formation on the heating surface by the temperature difference between the heating steam and the evaporated solution,

ограничител 18, датчика 19 температуры стенки греющей камеры первого корпуса со стороны выпариваемого раствора, порогового устройства 20.the limiter 18, the sensor 19 of the temperature of the wall of the heating chamber of the first building from the side of the evaporated solution, the threshold device 20.

Способ осуществл етс следующим образом .The method is carried out as follows.

Регулирование перепада давлени между греющим паром первого корпуса, измер емого датчиком 8, и соковым паром последнего корпуса, измер емого датчиком 9, осуществл етс регул тором 10, воздействующим на уставки регул торов И и 12, которые посредством клапанов 13 и 14 измен ют соответственно расход греющего пара , поступающего в первый корпус, и холодной воды, поступающей в конденсатор.The differential pressure between the heating steam of the first body, measured by sensor 8, and the juice steam of the last body, measured by sensor 9, is controlled by regulator 10, affecting the settings of regulators And and 12, which by means of valves 13 and 14 change accordingly heating steam entering the first enclosure and cold water entering the condenser.

Величина накипеобразовани расчитываетс вычислительным блоком 17 по разности температур между греющим паром, измер емой датчиком 15, и кип щм раствором , измер емой датчиком 16, и вводитс через ограничитель 18 на уставку регул тора 10.The scale formation value is calculated by the computing unit 17 for the temperature difference between the heating steam measured by the sensor 15 and the boiling solution measured by the sensor 16, and entered through the limiter 18 to the setpoint of the regulator 10.

Датчиком 19 температуры измер етс температура стенки греющей камеры. Выходной сигнал датчика 19 поступает ыа вход порогового устройства 20, на выходе которого сигнал по вл етс только тогда, когда величина температуры стенки 1 еющей камеры превысит некоторое пороговое значение. Пороговое значение температуры устанавливаетс в устройстве 20 дл каждого конкретного термопабильного раствора и равна температуре, при которой начинаетс разложение термолабильного раствора .Temperature sensor 19 measures the temperature of the wall of the heating chamber. The output signal of the sensor 19 is the input of the threshold device 20, the output of which the signal appears only when the temperature of the wall of the first camera exceeds a certain threshold value. The threshold temperature is set in the device 20 for each specific thermocable solution and is equal to the temperature at which decomposition of the thermolabile solution begins.

Сигнал с выхода порогового устройства 20 поступает на вход ограничител 18, который ограничивает дальнейшее увеличение давлени греющего пара первого корпуса при увеличении величины накипеобразовани .The signal from the output of the threshold device 20 is fed to the input of the limiter 18, which limits the further increase in the pressure of the heating steam of the first building with increasing scale formation.

Дальнейшее регулирование перепада давлени между греюшим паром первого корпуса и соковым паром последнего осуществл етс только по величине давлени сокового па.ра последнего корпуса путем изменени расхода охлаждающей воды в конденсаторе 7.Further regulation of the pressure differential between the heating steam of the first housing and the juice vapor of the latter is carried out only by the pressure value of the juice supply of the last housing by changing the flow rate of cooling water in the condenser 7.

Пример. При выпаривании белкововитаминного концентрата в трехкорпусной выпарной установке, состо щей из корпусов пленочного типа, технологические параметры в начальный момент времени работы при чистых поверхност х теплообмена имеют следующие значени : давление греющего пара 1,36 ата; температура греющего пара Ш8°С; давление сокового пара последнего корпуса 0,203 ата; температура выпариваемого раствора первого корпуса 86,6°С; температура стенки греющей камеры со стороны выпариваемого раствора 90°С.Example. When evaporating the protein-vitamin concentrate in a three-unit evaporation plant consisting of film-type housings, the technological parameters at the initial time of operation with clean heat exchange surfaces have the following meanings: heating vapor pressure 1.36 atm; temperature of heating steam Ш8 ° С; pressure of the juice vapor of the last body 0,203 atm; the temperature of the evaporated solution of the first body is 86.6 ° C; the temperature of the wall of the heating chamber from the side of the evaporated solution is 90 ° C.

Температура, при которой начинаетс разложение раствора белково-витаминного концентрата, и прежде всего витаминов, равна 92°С. При отложении на теплоотдающей поверхности сло накипи снижаетс производительность установки. Чтобы этого не происходило,, измен ют перепад давлени между греющим паром первого корпуса и соковым паром последнего. В результате увеличиваетс давление греющего пара. По мере увеличени давлени греющего пара увеличиваетс температура стенки греющей камеры со стороны выпариваемого раствора . Зависимость между этими величинами имеет следующий видThe temperature at which decomposition of the protein-vitamin concentrate solution, and above all vitamins, begins is 92 ° C. When deposited on the heat-transfer surface of the bed of scale, the productivity of the installation decreases. To prevent this from happening, the pressure drop between the heating steam of the first hull and the juice vapor of the latter is changed. As a result, the pressure of the heating steam is increased. As the pressure of the heating vapor increases, the temperature of the wall of the heating chamber increases on the side of the evaporated solution. The relationship between these quantities is as follows.

t 16,7 р + 77,3,t 16.7 p + 77.3,

где -t - температура стенки греющей камеры со стороны выпариваемого раствора; р -давление греющего пара.where -t is the temperature of the wall of the heating chamber from the side of the evaporated solution; p-pressure heating steam.

Когда давление греющего пара достигает значени 1,48 ата, температура стенки греющей камеры первого корпуса со стороны выпариваемого раствора достигает 92°С, т. е. температуры начала разложени раствора белково-витаминного концентрата. При дальнейщем увеличении давлени греющего пара температура стенки греющй камеры со стороны выпариваемого раствора также When the pressure of the heating steam reaches a value of 1.48 atm, the temperature of the wall of the heating chamber of the first building on the side of the evaporated solution reaches 92 ° C, i.e., the temperature at which the decomposition of the protein-vitamin concentrate solution begins. With a further increase in the pressure of the heating steam, the temperature of the wall of the heating chamber on the side of the evaporated solution also

5 увеличиваетс и начинает разложение раствора белкововитаминного концентрата. Чтобы этого не происходило, ввод т ограничение на давление греющего пара. В результате давление греющего пара не увеличиQ ваетс достигнув значени 1,48 ата. Соответственно , температура стенки греющей камеры со стороны выпаривани раствора не увеличиваетс , достигнув значени 92°С, и раствор белково-витаминного концентрата не разлагаетс .5 increases and begins to decompose the protein-vitamin concentrate solution. To prevent this from happening, a limit is imposed on the pressure of the heating steam. As a result, the pressure of the heating steam does not increase, reaching a value of 1.48 at. Accordingly, the temperature of the wall of the heating chamber on the side of evaporation of the solution does not increase, reaching a value of 92 ° C, and the solution of the protein-vitamin concentrate does not decompose.

Предлагаемый способ имеет технические The proposed method has technical

5 преимущества, заключающиес в наличии контура автоматического ограничени давлени греющего пара при достижении температуры начала разложени термолабильного раствора белково-витаминного кон0 центрата.The five advantages are in the presence of a circuit to automatically limit the pressure of the heating steam when the temperature of the beginning of decomposition of the thermolabile solution of the protein-vitamin concentrate is reached.

В результате использовани изобретени достигаетс повышение качества готового продукта за счет сохранени состава термолабильного раствора белково-витаминного концентрата при выпаривании.As a result of using the invention, the quality of the finished product is improved by maintaining the composition of the thermolabile solution of the protein-vitamin concentrate during evaporation.

Claims

METHOD FOR AUTOMATIC CONTROL OF THE EVAPORATION PROCESS in a multi-case evaporator by changing the pressure drop between the heating steam entering the heating chamber of the first housing and the juice steam of the last housing with correction for scale formation, characterized in that, in order to improve the quality of the finished product by maintaining the composition of the thermolabile solution, additionally measure the temperature of the wall of the heating chamber of the first housing and when the temperature of the onset of decomposition of the heat-sensitive solution is reached and stop the change in pressure of the heating steam.