SU1482945A1 - Устройство дл автоматического управлени процессом приготовлени питательных солей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к микробиологической и пищевой промышленности и может быть использовано в системах дл  автоматического управлени  группами аппаратов циклического действи . Цель изобретени  - увеличение выхода целевого продукта. Данное устройство учитывает информацию о ходе технологического процесса, св занную с изменением количественных и качественных показателей и оперативно измен ет длительность дозировани  сухих компонентов и раствора питательных солей в зависимости от характеристик процесса. Устройство позвол ет повысить качество управлени  путем учета изменений значений концентраций полезных компонентов в нейтрализате и растворе питательных солей и коррекции при дозировании раствора питательных солей и сухих компонентов за счет схемы управлени , включающей блоки сравнени  текущего и заданного времени работы дозирующе=транспортной системы, соединенные с исполнительными механизмами дозирующе=транспортной системы. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к микробиологической и пищевой промышленности и примен етс  в системах дл  автоматического управлени  группами аппаратов циклического действи , например аппаратов приготовлени  питательных солей в производстве кормовых дрожжей.

Цель изобретени  - увеличение выхода целевого продукта за счет повышени  качества управлени  путем учета изменений значений концентраций полезных компонентов в нейтрали- зате и растворе питательных солей, и

коррекции при дозировании раствора питательных солей и сухих компонентов

На чертеже изображена блок-схема устройства дл  приготовлени  питательных солей в группе аппаратов циклического действи  (АЦД).

Устройство включает сборники 1 циклического действи  с подход щими к ним трубопроводами подачи растворителей выгрузки готового раствора и мешалкой, содержащие датчики 2 уровн , расположенные непосредственно на АЦД, датчики физико-химических свойств вещества-кондуктомер 3 со

4ь 00

ю

со

4

сл

встроенным измерителем температуры, плотномер 4 со встроенным измерителем температуры, датчик 5 оптической плотности, расположенные на общем вы- г ходном трубопроводе с подключенным к их входам блоком 6 вычислени , дози- рующе-транспортную систему (ДТС), состо щую из конвейера 7 скребко14829454

чем сборники с мешалкой соединены с нейтрализатором 22.

Работа по сн етс  на примере управлени  одним из АПД, Оператор с помощью командоаппаратов соответствующего блока 10 устройства управлени  циклическими процессами (не показаны ) осуществл ет запуск в работу

вого элеватора 8 и ленточного дозато- 10 схему автоматического управлени , пора 9 дл  подачи сухих компонентов в соответствующий АЦЦ, схему управлени  циклическими процессами, включающую блоки 10 логического управлени  (по количеству аппаратов), пусковой узел 11, генератор 12 импульсов, делитель 13 частоты, блок 14 текущего времени, блок 15 сравнени , врем  задающие блоки 16, блок 17 выбора режима и вида сухого компонента, блок 18 управлени  исполнительными механизмами ДТС и блок 19 циклического обнулени . Схема также содержит датчики 20 и 21 величины расхода нейт- рализата, подаваемого в хвостовой нейтрализатор 22, и концентрации редуцирующих веществ в нейтрализате, а также последовательно соединенные блок 23 умножени  двух величин, блок 24 умножени  на посто нный коэффициент и блок 25 делени  двух величин

При этом блок 10 логического управлени , пусковой узел 11, генератор 12 импульсов, делитель 13 частоты , блок 14 текущего времени, блок 15 сравнени  и блок 18 управлени  исполнительными механизмами соединены последовательно. Своими входами блок 15 сравнени  св зан с блоком 14

текущего времени, через блок 17 выбо- 40 вой партии сухих компонентов с друра режима и вида сухого компонента с врем -задающими блоками 16 или блоком 6 вычислени . Блок 18 управлени  исполнительными механизмами ДТС входами подключен к блоку 14 текущего времени и блоку 15 сравнени , а выходами он св зан с исполнительными механизмами ДТС и через блок 19 циклического обнулени  подключен к блокам 10 логического управлени . Датчики 20 и 21 величин расхода нейт- рализата и концентрации редуцирующих веществ в нем подключены к блоку 23 умножени  двух величин, который в свою очередь через блок 24 умножени  на посто нный коэффициент подключен на один из входов блока 25 делени  двух величин, а другой вход его подключен к блоку 6 вычислени . Приеле чего открываетс  вентиль подачи растворител  в соответствующий аппарат (В1). При достижении уровнем растворител  среднего значени  (что

определ етс  датчиком) блоком 10 логического управлени  АЦЦ вырабатываютс  команды, по которым включаетс  в работу мешалка, открываетс  шибер Ш1 загрузки сухих компонентов. Одновременно с этим блоком 10 также вырабатываетс  командный сигнал, идущий на пусковой узел 11. Последний запускает в работу генератор 12 импульсов , который первыми же импульсами через делитель 13 частоты, блок 14 текущего времени и блок 18 управлени  исполнительными механизмами ДТС запускает в работу дозирующе-транс- портную систему, подающую сухие

компоненты (калий хлористый, двойной суперфосфат, диаммонийфосфат, моно- кальцийфосфат) в емкость циклического действи . В свою очередь блок 14 текущего времени определ ет в двоично-дес тичном коде врем , определ -п емое от начала запуска генератора 12 и передает его в блок 15 сравнени . При первоначальном запуске схемы в работу, а также при поступлении ногими качественными характеристиками на соответствующем врем задающем блоке 16 оператором выбираетс  врем  работы дозатора в дес тичном коде. 5 Этот код преобразует врем  в двоично- дес тичный код и через блок 17 выбора режима и вида сухого компонента направл ет его в блок 15 сравнени . В последнем при совпадении кодов заданного и текущего времени вырабатываетс  команда, по которой через блок 18 управлени  исполнительным механизмом ДТС выключаетс  дозатор 9 загрузки сухих компонентов и через блок 19 обнулени  осуществл етс  возвращение в исходное состо ние блока 14 текущего времени и делител  13, но остаетс  в рабочем состо нии генератор 12 импульсов.

0

5

Аналогично дозируютс  в АЦД другие сухие компоненты. После загрузки последнего сухого компонента без включени  в работу дозатора 9 (так как предусмотрена блокировка) начинаетс  новый отсчет времени, необходимый дл  обеспечени  задержки по работе элеватора 8 и конвейера 7 скребкового по отношению к остановке дозатора, предназначенной дл  транспортировани  остатка сухого компонента в загружаемый аппарат. Затем блок 18 управлени  исполнительными механизмами ДТС отключает элеватор и конвейер скребковый, выдает команду на соответствующий блок 10 логического управлени  АЦЦ, по которой открываетс  шибер и через блок 19 обнулени  возвращаетс  в исходное состо ние пусковой узел 11, блок 13 делени  и блок 14 текущего времени.

При достижении уровнем продукта в данном аппарате номинального значени соответствующий блок 10 логического управлени  АЦД вырабатывает командный сигнал, по которому закрываетс  вентиль подачи растворител  в емкость и осуществл етс  только работа перемешивающего устройства, что приводит к растворению кали  хлористого и выщелачиванию водорастворимог фосфора из его солей. После выдержки времени растворени  и выщелачивани  по сигналу от блока 10 логического управлени  АЦЦ осуществл етс  открытие вентил  выгрузки готового продукта (раствора питательных солей), который по общему трубопроводу подаетс  в хвостовой нейтрализатор. При прохождении раствора питательных солей через электролитическую  чейку кондуктомера 3, плотномер 4 и измерительную кювету датчика 5 оптической плотности, которые установлены н общем трубопроводе выгрузки емкости циклического действи , осуществл ютс  измерени  удельной электропроводности , плотности, оптической плотности и температуры в электролитической  чейке и плотномере. Данные, полученные от измерени  в виде аналоговых сигналов, поступают на вход блока 6 вычислени , где определ ютс  текущие значени  концентрации по- лезных компонентов(фосфора и кали ) в растворе питательных солей по алгоритму .

5

0

5

На вход вычислительного блока 6 поступает информаци : о виде соли фосфора Р} (вводитс  оператором), значени  измер емых величин (удельной электропроводности х и температуры t, пробы в момент измерени , физической плотности р и температуры tp пробы, при которой производилось измерение, и оптической плотности D). Анализируетс  какой вид соли фосфора Р; (диаммонийфосфат Р( , монокальций- фосфат р, двойной р или простой р суперфосфат) и вид растворител  (последрожжева  бражка ,5 или вода ВЈ0,5) использовалась в процессе приготовлени  раствора питательных солей. По виду соли фосфора и растворител  выбираетс  система уравнений , выражающих зависимость между значени ми измеренных параметров (Р tP x ty и кониентраци  фосфора и кали  в пересчете на п ти- окись фосфора Ср . и окись кали  С,, п. Далее приведена система этих

4° „ „

уравнении в общем виде:

0

5

+ +

р ai +

l5CK2(f

агСКг0 +

СРг05 +

аэ С

СРг05 +

J«tp

X

+ + b

М Рго5

ь,+ V

г С

6 кго

:г

аТСРг05

Ъ5С КгО

Скг0 +

Рг05

+ К- С

+ Vx +

КгО

Рг05- fc

Ь6 СК70 С PjOg t

0

5

0

5

ГДР 3,,-ag, b,,-bB - коэффициенты уравнений зависимости состав - свойства, полученные экспериментально дл  каждого вида сухих солей и вида растворител .

Результатом решени  этой системы уравнений  вл ютс  концентрации п - тиокиси фосфора и окиси кали .

Готовый раствор питательных солей непрерывно подаетс  в хвостовой нейтрализатор 22, куда также поступает нейтрализат. Расход нсйтрали- зата имер етс  датчиком 20, а содержание РВ в нем - датчиком 21. После каждого определени  текущих значений концентрации полезных компонентов в растворе питательных солей, а также каждого изменени  величины расходов и концентрации редуцирующих веществ рассчитываетс  новое значение расхода раствора питательных солей в хвостовой нейтрализатор 22 по формуле:

ПИТ. СОЛ

CjilQ-HlK CPiOS

14829458

ческий режим работы; и формировать различные интервалы времени работы дозатора в цикле.

де С

РВ

н- К : РгОв

значение концентрации РВ в нейтрализате, % расход нейтрализата,

/ч;

м

количество PaCs

в кг/м3 .на один % РВ; значение концентрации Р405 в растворе питательных солей, кг/м3.

Сигналы от датчиков 20 и 21 поступают на блок 23 умножени  двух величин, выходной сигнал которого пропорциональный произведению С рв- QH подаетс  на вход блока 24 умножени  на посто нный коэффициент в данном случае К.

Выходные сигналы с вычислительного блока 6 и блока 24 соответствующие текущему значению концентрации и произведению С р& Q h-K

15

Использование данного устройства позвол ет в случае ухудшени  качества сухих компонентов в процессе их хранени  корректировать врем  работы дозатора с учетом изменений значений концентрации полезных компонентов в растворе питательных солей и обеспечит качественное ведение процесса в оптимальном режиме, что приведет к увеличению выхода целевого продукта ориентировочно на 0,5%.

20

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  автоматического управлени  процессом приготовлени  питательных солей, содержащее сборники с размещенными внутри них мешалкой и датчиком уровн , соеди- 25 ненные с нейтрализатором, ленточный дозатор дл  подачи сухих компонентов и наклонный элеватор со скребковым конвейером, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  выхода

   поступают на вход блока 25 делени  двух величин, выходной сигнал которого подаетс  на исполнительный механизм сочлененный с клапаном регулирующего потока раствора питатель-,п целевого продукта, оно снабжено конных солей в хвостовой нейтрализатор 22.

   Кроме того, в вычислительном блоке 6 осуществл етс  анализ заданных и текущих значений концентрации и по величине отклонени  корректируетс  доза сухих компонентов (по времени работы дозатора), загружаемых в последующий А1Щ, путем набора оператором откорректированного времени работы дозатора на соответствующем врем задающем блоке 16 или подачей корректирующего сигнала от блока 6 вычислительного, через блок 17 выбора режима и вида сухого компонента на блок 15 сравнени . Отключение мешалки осуществл етс  по сигналу о наличии минимального уровн , а закрытие вентил  выгрузки по тому же сигналу, но с некоторой задержкой, необходимой дл  полного опорожнени  сборника.

   Такое построение системы дл  автоматического управлени  группой АЦД позвол ет управл ть ходом технологического процесса в емкост х с учетом количественных и качественных показателей процесса, исполнительными механизмами ДТС, имеющими цикли35

   дуктомером, плотномером и датчиком оптической плотности, расположенными на выходном трубопроводе готового раствора , датчиками расхода нейтрализата и концентрации редуцирующих веществ в нейтрализате, последовательно соединенными блоком логического управлени , пусковым узлом, генератором импульсов, делителем ,Q частоты, блоками текущего времени, сравнени  и управлени  исполнительными механизмами, последовательно соединенными блоками умножени  и делени , а также блоками вычислени , врем задающим, выбора режима и вида сухого компонента и циклического обнулени , при этом вход последнего подключен к блоку управлени , выходы - соответственно к входам блока текущего времени, делителю частоты, пусковому узлу и блоку логического управлени , выходы которых соединены с пусковым узлом, причем плотномер, кокдуктомер и датчик оптической плотности соединены с входом блока вычислени , один из выходов которого св зан с блоком делени , соединенным с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи готового раст45

   50

   55

   Использование данного устройства позвол ет в случае ухудшени  качества сухих компонентов в процессе их хранени  корректировать врем  работы дозатора с учетом изменений значений концентрации полезных компонентов в растворе питательных солей и обеспечит качественное ведение процесса в оптимальном режиме, что приведет к увеличению выхода целевого продукта ориентировочно на 0,5%.

   Формула изобретени 

   Устройство дл  автоматического управлени  процессом приготовлени  питательных солей, содержащее сборники с размещенными внутри них мешалкой и датчиком уровн , соеди- ненные с нейтрализатором, ленточный дозатор дл  подачи сухих компонентов и наклонный элеватор со скребковым конвейером, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  выхода

   целевого продукта, оно снабжено кон5

   дуктомером, плотномером и датчиком оптической плотности, расположенными на выходном трубопроводе готового раствора , датчиками расхода нейтрализата и концентрации редуцирующих веществ в нейтрализате, последовательно соединенными блоком логического управлени , пусковым узлом, генератором импульсов, делителем Q частоты, блоками текущего времени, сравнени  и управлени  исполнительными механизмами, последовательно соединенными блоками умножени  и делени , а также блоками вычислени , врем задающим, выбора режима и вида сухого компонента и циклического обнулени , при этом вход последнего подключен к блоку управлени , выходы - соответственно к входам блока текущего времени, делителю частоты, пусковому узлу и блоку логического управлени , выходы которых соединены с пусковым узлом, причем плотномер, кокдуктомер и датчик оптической плотности соединены с входом блока вычислени , один из выходов которого св зан с блоком делени , соединенным с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи готового раст5

   0

   5

   вора и нейтрализатор, другой - с бло-механизму загрузки дозатора подачи

   ком выбора режима и вида сухого ком-сухих компонентов, и датчики расхода

   понента, подключенным входами к вре-нейтрализата и концентрации редуцирум задающему блоку, а выходами - к гющих веществ в нейтрализаторе св заны

   блоку сравнени  и исполнительномус блоком умножени .

   Редактор М.Недолуженко

   Составитель Г.Богачева Техред М.Дидык

   Заказ 2785/21

   Тираж 50С

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   СдОстршп

   Растворитель

   Корректор С.Шекмар

   Подписное