SU734257A1 - Система автоматического управлени концентрацией сусла при производстве этилового спирта из зерно-картофельного сырь - Google Patents

Description

Изобретение относится к области спиртовой промышленности,

Известна система автоматического управления концентрацией сусла при $ производстве этилового спирта из зернокартофельного сырья в устройстве, включающем смеситель-предразварник, Варочный аппарат, паросепаратор и осахариватель, содержащая датчик jq расхода массы и контуры автоматического регулирования концентрации замеса в смесителе-предразварнике и уровня массы в паросепараторе [1].

Недостатком такой системы явля- 15 ется то, что для перехода на новое заданное значение концентрации сусла требуется вручную определять концентрацию замеса и устанавливать ‘ее в качестве задания контуру регу- 20 лирования концентрации замеса. Кроме того, при переменном расходе среды через технологические аппараты необходимо тем или иным образом учесть временной сдвиг потока вещества на участке от смесителя-предраэварнйка до осахаривателя, чтобы приучить требуемую концентрацию сусла в требуемый момент времени.

Целью изобретения является повыление качества и эффективности управления .

Это достигается тем, что предлагаемая конструкция снабжена системой блоков, соответственно служащих для вычисления концентрации замеса, определения времени прохождения массы и переключения задания контуру регулирования концентрации замеса, причем выход датчика расхода массы соединен с входом блока определения времени прохождения массы, выход этого блока связан с одним из входов блока переключения задания, другой вход которого подключен к блоку для вычисления концентрации замеса, а выход — к регулятору контура регулирования концентрации замеса.

Кроме того, блок вычисления концентрации замеса содержит пятимембранный элемент сравнения и повторитель со сдвигом, блок определения времени прохождения массы — пятимембранный элемент сравнения с переменным дросселем, а блок переключения задания — трехмембранный элемент сравнения, переключающий клапан и генератор линейно нарастающего сигнала, причем выход последнего сообщен с трехмембранным элементом сравнения, выход .которого подключен к переключающему клапану.

На чертеже изображена предлагаемая система.

Система включает смеситель-предраэварник 1, варочный агрегат 2, паросепаратор 3, осахариватель 4, контур регулирования концентрации замеса, состоящий из датчика 5 расхода сырья, датчика б расхода воды, клапана 7 и регулятора 8, контур стабилизации уровня в паросепараторе, состоящий из датчика 9 уровня, регулирующего органа 10 и регулятора 11, датчик расхода замеса, устройство для вычисления концентрации замеса, состоящее из пятимембранного элемента сравнения, переменного дросселя и повторителя 15 со сдвигом с устройством 16 натяжения пружины, устройство для определения времени прохождения массы, состоящее из пятимембранного элемента 17 сравнения и переменного дросселя 18, устройство переключения концентрации замеса, включающее· переменную емкость 19 и переменный дроссель 20, трехмембранный элемент 21 сравнения с камерами 22-25, переключающий клапан 26 с камерами 27-29, и генератор 30 линейно нарастающего сигнала.

Система работает следующим образом.

Предположим, что система работает с некоторой концентрацией сусла, и к заданному моменту времени необходимо перейти на новую заданную концентрацию С_с сусла. Известна зависимость между концентрацией С_с сусла и концентрацией замеса C_JM :

^СЭМ = К, · Ср -К₂ , (1) где К₍ и — постоянные коэффициенты.

Система включается в работу при подаче на нее значений С_с и t_3aj , причем устройство для вычисления концентрации замеса вычисляет по заданной концентрации сусла соответствующую концентрацию замеса по уравнению (1), устройство для определения времени прохождения массы определяет время прохождения массы через аппараты 1-4, устройство для переключения концентрации замеса осуществляет переключение задания контуру управления концентрацией замеса в такой момент времени, чтобы требуемая концентрация сусла С_с оказалась на выходе осахаривателя 4 в заданный момент времени . Сигнал, соответствующий концентрации сусла С_с , вводится в пятимембранный; элемент 13 сравнения, где происходит умножение его на постоянный коэффициент Kf, величина которого устанавливается переменным дросселем 14. Полученный сигнал поступает в камеру повто рителя 15, где из него вычитается, коэффициент К_г, величина которого устанавливается натягом пружины 16. Сигнал по расходу замеса F_JM поступает в камеру элемента 17, где он умножается на коэффициент К₅ (соответствующий, объему массы в аппаратах 1-4), величина которого устанавливается с помощью переменного дросселя 18. Таким образом, выходной сигнал элемента 17 соответствует обратной величине времени прохождения массы через аппараты. Так как Т=т=~ то ^гзм IV Зп

В генератор 30 вводится сигнал, соответствующий обратной величине заданного момента времени , то есть равный Д-..Скорость нарастания сигнала’’устанавливают с помощью переменного дросселя 20 и переменной емкости 19. Выходной сигнал генератора 30 поступает в камеру 23 элемента 21, а в камеру 24 этого же элемента одновременно подается сигнал, соответствующий обратной величине времени пребывания массы ft , от элемента 17. Как только давление в камере 23 элемента 21 достигает давления в камере 24, мембранный блок трехмембранного элемента 21 переместится вниз, и на выходе элемента 21 появится сигнал давления питания .

Этот сигнал поступает в камеру 28 переключающего клапана 26, в камеру 27 которого уже подан сигнал, соответствующий требуемой концентрации замеса, из повторителя 15. Под действием подпора в камере 29 переключающего клапана 26 мембранный блок клапана находится в верхнем положении и не пропускает сигнал на смену задания по концентрации замеса С_?м . Как только в камере 28 этого элемента появится сигнал из элемента 21, мембранный блок переключающего клапана 26 переместится вниз, и на выходе его появится сигнал, соответствующий С,_м , который поступает в регулятор 8 концентрации замеса, в камеру задания. Таким образом, в момент времени -Т задание контуру управления концентрацией замеса изменится до величины С_зм , что обеспечит в заданный момент времени t_5Q(j требуемую концентрацию сусла С_с.

Эффективность предлагаемой системы состоит в точном согласовании участков приготовления замеса, разваривания и осахаривания, что повышает интенсивность процесса брожения и экономичность всего процесса получения спирта.

Claims (1)

1. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ СУСЛА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЭТИЛОВОГО СПИРТА ИЗ Изобретение относитс  к области спиртовой промышленности. Известна система автоматического управлени  концентрацией сусла при производстве этилового спирта из зе нокартофельного сырь  в устройстве включающем смеситель-предразварник, йарочный аппарат, паросепаратор и осахариватель, содержаща  датчик расхода массы и контуры автоматического регулировани  концентрации замеса в смесителе-предразварнике и уровн  массы в паросепараторе 1 Недостатком такой системы  вл етс  то, что дл  перехода на новое заданное значение .концентрации сусла требуетс  вручную определ ть кон центрацию замеса и устанавливать ее в качестве задани  контуру регулировани  концентрации замеса. Кроме того, при переменном расходе среды через технологические аппарат необходимо тем или иным образом учесть временной сдвиг потока вещес на участке от смесител -предразварнйка до осахаривател , чтобы прлучить требуемую концентрацию сусла в требуемый момент времени. ЗЕРНОКАРТОФЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Целью изобретени   вл етс  повыление качества и эффективности управлени  . Это достигаетс  тем, что предлагаема  конструкци  снабжена системой блоков, соответственно служащих дл  вычислени  концентрации замеса, определени  времени прохождени  массы и переключени  задани  контуру регулировани  концентрации замеса, причем выход датчика расхода массы соединен с входом блока определени  времени прохождени  массы, выход этого блока св зан с одним из входов блока переключени  задани , другой вход которого подключен к блоку дл  вычислени  концентрации замеса, а выход - к регул тору контура регулировани  концентрации замеса. Кроме того, блок вычислени  концентрации замеса содержит п тимембранный элемент сравнени  и повторитель со сдвигом, блок определени  времени прохождени  массы - п тимембранный элемент сравнени  с переменным дросселем , а блок переключени  задани  - трехмембранный элемент сравнени , переключающий клапан и генератор линейно нарастающего сигнала, причем выход последнего сообщен с трехмембранным элементом сравнени , выход .которого подключен к переключающему клапану. На чертеже изображена предлагаема  система. Система включает смеситель-предр варник 1, варочный агрегат 2, паросепаратор 3, осахариватель 4, конту регулировани  концентрации замеса, состо щий из датчика 5 расхода сырь датчика б расхода воды, клапана 7 и регул тора 8, контур стабилизации уровн  в паросепараторе, состо щий из датчика 9 уровн , регулирующего органа 10 и регул тора 11, датчик 12расхода замеса, устройство дл  вычислени  концентрации замеса, состо щее из п тимембранного элемента 13сравнени , переменного дроссел  14и повторител  15 со сдвигом с устройством 16 нат жени  пружины, устройство дл  определени  времени прохождени  массы, состо щее из п ти мембранного элемента 17 сравнени  и переменного дроссел  18, устройство переключени  концентрации замеса, включающее переменную емкость 19 и переменн1ай дроссель 20, трехмембранный элемент 21 сравнени  с камерами 22-25, переключающий клапан 26 с камерами 27-29, и генератор 30 линейно нарастающего сигнала. Система работает следующим образом . Предположим, что система работае с некоторой концентрацией сусла, и к заданному моменту времени t н обходимо перейти на новую заданную концентрацию С сусла. Известна зав симость между концентрацией С сус и концентрацией замеса Cj : Сам к,-CC-K, (1) где К| и Кд - посто нные коэффициенты . Система включаетс  в работу при п даче на нее значений С и , t причем устройство дл  вычислени  ко центрации замеса вычисл ет по задан ной концентрации сусла соответствую щую концентрацию замеса по уравнени ( 1), устройство дл  определени  вре мени прохождени  массы определ ет врем  Г прохождени  массы через ап параты 1-4, устройство дл  переключени  концентрации замеса осуществл переключение задани  контуру управлени  концентрацией замеса в такой момент времени, чтобы требуема  концентраци  сусла С оказалась на выходе осахаривател  4 в згщанный момент времени t . Сигнал, соответствующий концентрации сусла С, , вводитс  в п тимембранный; элемент 13 сравнени , где происходит умножение его на посто нный коэффициент К, величина которого устанавливает с  переменным дросселем 14. Получен ный сигнал поступает в камеру повто рител  15, где из него вычитаетс , коэффициент Kg, величина которого устанавливаетс  нат гом пружины 16. Сигнал по расходу замеса F поступает в камеру элемента 17, где он умножаетс  на коэффициент К (соответствующий , объему массы в аппаратах 1-4), величина которого устанавливаетс  с помощью переменного дроссел  18. Таким образом, выходной сигнал элемента 17 соответствует обратной величине времени прохождени  массы через аппараты. Так как то-1- -КЗЕ« зм т V Зп В генератор 30 вводитс  сигнал, соответствующий обратной величине заданного момента времени t.g , то есть равный , .Скорость нарастани  сигнала устанавливают с помощью переменного дроссел  20 и переменной емкости 19. Выходной сигнал генератора 30 поступает в камеру 23 элемента 21, а в камеру 24 этого же элемента одновременно подаетс  сигнал , соответствующий обратной величине времени пребывани  массы , от элемента 17. Как только давление в камере 23 элемента 21 достигает давлени  в камере 24, мембранный блок трехмембранного элемента 21 переместитс  вниз, и на выходе элемента 21 по витс  сигнал давлени  питани . Этот сигнал поступает в камеру 28 переключающего клапана 26, в камеру 27 которого уже подан сигнал, соответствующий требуемой концентрации замеса, из повторител  15. Под действием подпора в камере 29 переключающего клапана 26 мембранный блок клапана находитс  в верхнем положении и не пропускает сигнал на смену задани  по концентрации замеса C,j . Как только в камере 28 этого элемента по витс  сигнал из элемента 21, мембранный блок переключающего клапана 26 переместитс  вниз, и на выходе его по витс  сигнал , соответствующий С, , который поступает в регул тор 8 концентрации замеса, в камеру задани . Таким образом, в момент времени -Т задание контуру управлени  концентрацией замеса изменитс  до величины CjM / что обеспечит в заданный момент времени требуемую концентрацию сусла С(. . Эффективность предлагаемой системы состоит в точном согласовании участков приготовлени  замеса, разваривани  и осахаривани , что повышает интенсивность процесса брожени  и экономичность всего процесса получени  спирта. Формула изобретени  Система автоматического управлени концентрацией .сусла при производстве