SU1738862A1

SU1738862A1 - System of automated control of fillmass boiling process in vacuum apparatus

Info

Publication number: SU1738862A1
Application number: SU904812689A
Authority: SU
Inventors: Василий Иванович Заможный; Николай Степанович Маципура
Original assignee: Производственное Объединение "Укрсахэнергоремонт"
Priority date: 1990-04-09
Filing date: 1990-04-09
Publication date: 1992-06-07

Abstract

Использование: в сахарной промышленности , в частности при автоматической варке утфел в вакуум-аппаратах периодического действи . Сущность: система автоматического управлени процессом варки утфел в вакуум-аппарате содержит блок программного управлени , датчики уровн и пересыщени , задатчики, регул тор уровн , позиционный регул тор пересыщени с регулируемой зоной нечувствительности, котора регулируетс задатчиком зоны нечувствительности , клапан подкачки, заслонку дл создани вакуума в аппарате и вторичные приборы уровн и пересыщени . 3 ил. rf ЁUsage: in the sugar industry, in particular during the automatic cooking of massecuite in vacuum machines of periodic action. Essence: the system for automatic control of the cooking process of the massecuite in the vacuum apparatus contains a software control unit, level and supersaturation sensors, setting devices, level regulator, a supersaturation position controller with adjustable deadband, which is controlled by the dead zone setting device, a booster valve, a vacuum valve in apparatus and secondary level and supersaturation devices. 3 il. rf yo

Description

Изобретение относитс к сахарной промышленности и предназначено дл автоматизации вакуум-аппаратов периодического действи .The invention relates to the sugar industry and is intended to automate batch vacuum apparatuses.

Известна система автоматизации вакуум-аппарата периодического действи , обеспечивающа стабилизацию уровн увариваемого сиропа до пробы и в дальнейшем поддержание пересыщени утфел в зависимости от его у ровн по заданной программе . Абсолютное давление в аппарате может быть стабилизировано или может измен тьс на заданную величину в течение заданного времени в период первой подкачки сиропа после заводки кристаллов.A system of automation of a vacuum apparatus of periodic operation is known, which ensures the stabilization of the level of the boiled syrup to the sample and further maintain the massecuite supersaturation depending on its smoothness according to a given program. The absolute pressure in the apparatus can be stabilized or can be changed by a predetermined amount for a predetermined time during the first pumping of the syrup after charging the crystals.

Недостатком та кой системы вл етс не очень высокое качество кристаллов, относительно большие энергозатраты, жесткие требовани к качеству увариваемого сиропа , продолжительное врем варки.The disadvantage of such a system is not very high quality of crystals, relatively large energy consumption, strict requirements to the quality of boiling syrup, long cooking time.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой вл етс система автоматизациивакуум-аппарата периодического действи типа Ш57-ПВА. Система стабилизирует уровень увариваемого сиропа до заводки кристаллов и в даль- нейшем поддерживает коэффициент пересыщени утфел по заданной программе в зависимости от его уровн . В период первой подкачки система обеспечивает снижение абсолютного давлени в аппарате на заданную величину.The closest in technical essence to the present invention is a system for automating a vacuum apparatus of periodic operation of the type Sh57-PVA. The system stabilizes the level of the boiled syrup before the crystals are charged and further maintains the level of supersaturation of the massecuite according to a given program, depending on its level. During the first pumping period, the system provides a decrease in the absolute pressure in the apparatus by a specified amount.

Недостатком известной системы вл етс низка прочность получаемого кристалла , часта необходимость ручной коррекции, продолжительное врем варки.A disadvantage of the known system is the low strength of the crystal obtained, the frequent need for manual correction, and the long cooking time.

Цель изобретени - повышение качества кристалла, облегчение эксплуатации, сокращение времени варки.The purpose of the invention is to improve the quality of the crystal, facilitate operation, reduce the cooking time.

XJ ОС 00 00XJ OS 00 00

оabout

юYu

Поставленна цель достигаетс тем, что система автоматического управлени процессом варки утфел в вакуум-аппарате, содержаща заслонку дл создани вакуума в аппарате, клапан подкачки, вторичные при- боры уровн и пересыщени , регул тор и задатчик уровн , регул тор пересыщени , задатчик коррекции варки, задатчик затравки , датчик пересыщени , подключенный к вторичному прибору пересыщени и регул - тору пересыщени , датчик уровн , соединенный с вторичным прибором уровн и регул тором уровн , второй вход которого подсоединен к задатчику уровн , и блок программного управлени , входы последнего подключены соответственно к задатчику коррекции варки, задатчику затравки, выходу регул тора уровн , выходу регул тора пересыщени и к задатчикам уровн и пересыщени , а выходы - соответственно к заслонке дл создани вакуума в аппарате, к клапану подкачки, вторым входам вторичного прибора пересыщени и регул тора пересыщени , снабжена задатчиком зоны нечувствительности, а регул тор пересыщени выполнен позиционным с регулируемой зоной нечувствительности, при этом первый вход задатчика зоны нечувствительности св зан с задатчиком уровн , второй - с дат- чиком уровн , а выход подключен к третьему входу регул тора пересыщени .The goal is achieved by the fact that the system of automatic control of the cooking process of the massecuite in the vacuum apparatus, comprising a valve for creating a vacuum in the apparatus, a booster valve, secondary devices of level and supersaturation, a regulator and level adjuster, a regulator of supersaturation, a setting generator for cooking correction, a seed setter, a supersaturation sensor connected to a secondary supersaturation device and a supersaturation controller, a level sensor connected to a secondary level device and a level controller, the second input of which is connected to the setting device at the level, and the software control unit, the inputs of the latter are connected respectively to the cooking correction setting unit, the seed setting unit, the output of the level controller, the output of the supersaturation controller and the level and supersaturation controls, and the outputs are respectively connected to the valve for creating a vacuum in the apparatus, to the valve the paging, the second inputs of the secondary supersaturation device and the supersaturation controller, is equipped with a dead zone master, and the supersaturation controller is made positional with an adjustable dead band, with the first input One master of the dead band is connected to the master of the level, the second is connected to the level sensor, and the output is connected to the third input of the supersaturation controller.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы автоматического управлени процессом варки утфел в вакуум-аппарате; на фиг. 2 - график изменени коэффициента пересыщени в процессе варки в автоматическом режиме; на фиг. 3 - блок программного управлени (БПУ).FIG. 1 shows a block diagram of a system for automatically controlling the cooking process of the massecuite in a vacuum apparatus; in fig. 2 is a graph of the change in the supersaturation coefficient during the cooking process in the automatic mode; in fig. 3 - software control unit (TSP).

Система автоматического управлени содержит вакуум-аппарат 1, БПУ 2, задатчи- ки 3, 4, 7 и 8, регул тор 5 уровн , регул тор 6 пересыщени (R), вторичные приборы 9 и 10, датчик 11 пересыщени (R), датчик 12 уровн (Н), клапан 14 подкачки, заслонку 13 дл создани вакуума в аппарате.The automatic control system contains a vacuum apparatus 1, a control unit 2, setting points 3, 4, 7 and 8, a level 5 regulator, a supersaturation regulator 6 (R), secondary devices 9 and 10, a supersaturation sensor 11 (R), a sensor Level 12 (H), swap valve 14, damper 13 to create a vacuum in the apparatus.

БПУ 2 выполнен из оргстекла (фиг. 3), на котором установлены маломощный задатчик 22, трехмембранные элементы 19 и 21 сравнени , мембранные сигнализаторы 18 и 20, электропневмоклапаны (ЭПК) 15-17, 25,27 и 28, пневматический усилитель мощности , переменный и посто нный дроссели 24 и 23, шаговый искатель 29. При работе БПУ шаговый искатель замыкает цепи ЭПК, которые измен ют пневмокоммутацию элементов .BCP 2 is made of Plexiglas (Fig. 3), on which low-power setting device 22 is installed, three-membrane elements 19 and 21 of comparison, membrane signaling devices 18 and 20, electric pneumatic valves (EPA) 15-17, 25,27 and 28, pneumatic power amplifier, variable and constant throttles 24 and 23, step finder 29. During the operation of the control unit, the step finder closes the EPA circuits, which change the pneumatic switching of the elements.

Система работает следующим образом.The system works as follows.

На первом этапе при сгущении сиропа до заводки кристаллов БПУ коммутирует клапан 14 подкачки посредством ЭПК 17 сAt the first stage, when the syrup is thickened before the crystals are fed, the control room switch commutates the swap valve 14 by means of EPA 17

регул тором 5 уровн . Заданное значение уровн до заводки кристаллов задаетс задатчиком 7. Текущее значение уровн измер етс датчиком 12 уровн . Регул тор 5 поддерживает заданное значение уровн .5 level regulator. The preset level value of the crystals is set by the setter 7. The current level value is measured by a level 12 sensor. The controller 5 maintains the set level value.

Датчик 11 измер ет пересыщение (R)утфел в аппарате. На трехмембранном элементе 19 происходит сравнение текущего значени пересыщени от датчика 11 и заданного задатчиком 4 (R затравки). Когда текущее значение R достигает значени R затравки, трехмембранный элемент 19 выдает команду на срабатывание мембранному сигнализатору 18. который включает световой и звуковой сигналы.A sensor 11 measures the supersaturation (R) of the massecuite in the apparatus. A three-membrane element 19 compares the current value of supersaturation from the sensor 11 and that set by setpoint 4 (R seed). When the current value of R reaches the value of R of the seed, the three-membrane element 19 issues a command to trigger the membrane signaling device 18. which turns on the light and sound signals.

После ввода затравки БПУ посредством ЭПК 27 отключает элементы 19 и 18 сигнализации затравки. Одновременно суммарный сигнал от датчика 12 уровн и от задатчика 4 коррекции варки через дроссели 23 и 24 и усилитель 26 посредством ЭПК 25 подаетс на регул тор 6 пересыщени в качестве задани . Выход регул тора 6 через ЭПК 16 и 17 подключаетс к клапану 14 подкачки сиропа, а также через ЭПК 28 - к заслонке 13 на вакуумной коммуникации.After entering the seed, the control room unit through EPA 27 disables the signaling elements 19 and 18 of the seed. At the same time, the sum signal from the level sensor 12 and from the cooking correction setpoint 4 is connected via throttles 23 and 24 and amplifier 26 via EPA 25 to the supersaturation regulator 6 as a reference. The output of the regulator 6 through EPA 16 and 17 is connected to the valve 14 for syrup pumping, and also through EPA 28 to the valve 13 on the vacuum communication.

На данном этапе система работает следующим образом. После сгущени сиропа до заданного значени регул тор 6 открывает клапан 14 подачи сиропа и закрывает заслонку 13 на вакуумной коммуникации. При этом произойдет разжижение утфель- ной массы за счет подачи сиропа, разжижение за счет увеличени температуры утфел ввиду увеличений абсолютного давлени в аппарате, уплотнение кристалла давлением (динамическое сжатие), снижение скорости испарени за счет уменьшени теплопере- пада между греющей камерой и утфелем. Увеличение абсолютного давлени приводит к увеличению температуры утфел , в результате чего снижаетс пересыщение, т. е. получаетс эффект раскачки, только не жидкостью, а температурой - температурна раскачка. После снижени пересыщени до заданного нижнего значени регул тор 6 закрывает клапан 14 и открывает заслонку 13. При этом снижаетс абсолютное давление. Утфель дл данного давлени оказываетс перегретым. Начинаетс его бурное вскипание и интенсивное перемешивание. Идет сгущение.At this stage, the system works as follows. After the syrup has condensed to a predetermined value, the regulator 6 opens the syrup supply valve 14 and closes the damper 13 on the vacuum communication. This will lead to the dilution of the mashed mass due to the supply of syrup, the liquefaction due to the increase in the massecuite temperature due to the increase in the absolute pressure in the apparatus, the crystal compaction with pressure (dynamic compression), the evaporation rate reduced due to the decrease in heat transfer between the heating chamber and the massecuite. An increase in absolute pressure leads to an increase in the filling liquid temperature, as a result of which the supersaturation is reduced, i.e., the buildup effect is obtained, not only by liquid, but by temperature, the temperature buildup. After reducing the supersaturation to the predetermined lower value, the regulator 6 closes the valve 14 and opens the valve 13. At the same time, the absolute pressure decreases. The mash for this pressure is superheated. Vigorous boiling and vigorous stirring begins. It is thickening.

Срабатывание регул тора 6 происходит в некотором интервале, определ емом сигналом с задатчика 8 зоны. В начале интер-- вал большой, а с ростом уровн уменьшаетс (достигаетс тем, что в качестве задатчика зоны применен регул тор,, настроенный на обратное регулирование). Уменьшение зоны диктуетс тем, что с увеличением уровн увеличиваетс врем раскачек и сгущений, в результате чего может по витьс пудра. При сильных сгущени х увеличиваетс плотность утфельной массы, происходит сжатие кристаллов, а также растет скорость кристаллизации.The operation of the regulator 6 occurs in a certain interval determined by the signal from the setpoint 8 of the zone. At the beginning, the interval is large, and as the level increases, it decreases (this is achieved by using a regulator tuned to reverse control as the zone originator). The reduction of the zone is dictated by the fact that as the level increases, the time of buildup and thickening increases, as a result of which powder can appear. With strong condensations, the density of the masted mass increases, the crystals are compressed, and the rate of crystallization increases.

После очередного сгущени снова следует температурна и жидкостна раскачки. Когда уровень массы составит 50-60% (задаетс задатчиком 22), в БПУ произойдет отключение заслонки 13 (мембранный сигнализатор 20 включает шаговый искатель, который, обесточив ЭПК 28. отключает за- слонку 13 от регул тора 6). Необходимость в ней отпадает, так как к тому времени кристаллы имеют достаточные размеры и прочность , а работа заслонки на вакуумной коммуникации может привести к перебросу утфельной массы в конденсатор.After the next concentration, the temperature and liquid buildup again follow. When the mass level is 50-60% (set by the setting device 22), the shutter 13 will be turned off in the control unit (the membrane alarm 20 turns on the step finder, which de-energizes EPA 28. turns off the shutter 13 from the regulator 6). There is no need for it, since by that time the crystals are of sufficient size and strength, and the operation of the valve on vacuum communication can lead to the transfer of the mashed mass into the condenser.

Срабатывание регул тора б происходит в следующем диапазоне: при верхнем срабатывании Рвых Рзад+1/2 Рзоны, при ниж- нем срабатывании РВых Рзад-1/2 Рзоны The controller b is triggered in the following range: when the top triggering Pout Rzad + 1/2 Rzone, when the bottom trigger PVyh Pzad-1/2 Rzone

Коррекци варки осуществл етс задатчиком 3.Cooking correction is performed by setter 3.

Динамические сжати увеличивают плотность кристаллов, что снижает потери с них при очередной раскачке, а также при фуговке и дальнейшей переработке. Разделка кристаллов на низком уровне, интенсификаци скорости кристаллизации и уменьшение потерь с кристаллов сократ т врем варки.Dynamic compression increases the density of crystals, which reduces losses from them during the next buildup, as well as during fugovke and further processing. Cutting crystals at a low level, intensifying the rate of crystallization and reducing losses from crystals will shorten the cooking time.

Таким образом, применение предлагаемой системы позвол ет по сравнению с известной .повысить качество кристалла,Thus, the application of the proposed system allows, in comparison with the known., To improve the quality of the crystal,

облегчить эксплуатацию, сократить врем варки.facilitate operation, reduce cooking time.

Claims

Claims The system for automatic control of the cooking process of the massecuite in the vacuum apparatus, comprising a valve for creating a vacuum in the apparatus, a booster valve, secondary level and supersaturation devices, a regulator and a level adjuster, a supersaturation regulator, a cooking correction setter, a seed setting meter, a supersaturation sensor, connected to a secondary supersaturation device and a supersaturation controller, a level sensor connected to a secondary level device and a level controller, the second input of which is connected to a level adjuster, and a prog block AMM control, the inputs of the latter are connected respectively to the cooking correction setting unit, the seed setting unit, the output of the level regulator, the output of the supersaturation regulator and to the level and supersaturation sensors, and the outputs respectively to the damper to create a vacuum in the apparatus, to the booster valve, the second to the inputs of the secondary supersaturation device and the supersaturation regulator, characterized in that, in order to improve the quality of the crystal, facilitate operation and shorten the cooking time, it is equipped with a dead zone adjuster and p supersaturation configured positional adjustable dead band, the first input of the setpoint deadband associated with setpoint level, the second - from the level sensor, and an output connected to a third input of the regulator supersaturation torus.