甘蔗制糖自動化控制方案
一、前言
食糖是天然甜味劑,是人們日常生活的必需品,同時也是飲料、糖果、制藥等含糖食品中不可或缺
的原料。
我國作為重要的食糖生產國和消費國,糖料種植在農業經濟中占有重要地位,僅次于糧食、油料、
棉花,居第四位。中控作為國內領先的自動化設備供應商,能夠很好的滿足甘蔗制糖行業各個工段的
監控要求,有效提高制糖企業的生產效率與競爭力。
二、工藝流程簡介
總體來看,甘蔗制糖的基本步驟分為:原料→提汁→澄清→蒸發→煮糖與結晶→分蜜→干燥→篩分
→包裝→貯藏。
三、控制方案
3.1 提汁
從甘蔗中提取蔗汁主要有壓榨法與滲出法兩種。
1、壓榨法
在壓榨法提汁生產過程中,為了實現蔗料的平衡輸送和均衡壓榨,需要自動調節的項目包括:
u 輸蔗帶速度調節
根據第1座高位槽的料位高度,自動調節三級輸蔗帶速度,杜絕空槽或漲槽的現象。各臺輸蔗帶的
速度將按隨動的原理協調調節,保持進蔗量的均衡。
u 壓榨機轉數自動調節
壓榨機列的自動調節是靠保持各高位槽穩定料位來實現,第1座壓榨機根據榨量要求保持某一固定
轉速,由三級帶的調速維持高位槽的料位穩定,保證均衡進榨。2-6座壓榨機是靠自身的瞬時調速來
穩定各自高位槽的料位,從而保證通過各榨機的蔗層厚度均勻,達到高榨、高抽出、低負荷的目的。
u 滲透水比例調節
根據壓榨量及合理的滲透比,調節清水泵出口閥門開度,調節清水流量,使滲透水保持在最佳值。
u 清水箱、混汁箱水位調節
分別以調節熱水閥的開度,保持清水箱水位;調節混汁泵出口流量來保持混汁箱的液位。
u 清水箱水溫自動調節
調節進入清水箱的冷水閥門開度,調節清水箱內水溫,基本保持要求的溫度。
u 混合汁液位-流量控制
自動根據汁池的液位變化自動調節流量,以保證汁池的液位不至于滿溢或抽空。
u 連鎖保護系統
各級輸蔗帶、齒耙機、榨機列連鎖關停,保證任何一臺設備在任何情況下停機時,前面的齒耙機和
輸蔗帶立即隨停。
2、滲出法
滲出法的控制要點與策略如下:
u 滲出汁pH值的控制
在滲出過程中,為了防止糖分的轉化,一般要把滲出汁的pH值調整在6.0~6.5范圍。系統根據輸
蔗機的蔗量負荷比例控制加灰量,以維持滲出汁的pH值在合適范圍。
u 滲出汁溫度控制
通過調節蒸汽閥門實現對滲出汁溫度的控制
u 滲透水量控制
依據輸蔗量,按比例對滲透水注加量的閥門進行調節。
3.2 澄清
u 預加灰控制系統
- pH值控制:即按預灰桶出口糖汁的pH值控制加灰量
- 預灰比值調節系統:按糖汁流量控制加入石灰乳量
u 主加灰自動控制系統
- 配比自動控制:將預灰過程同主灰過程放在一起考慮,即設計一套公用的配比調節系統。
- 石灰乳濃度的測量
u 蔗汁加熱中和控制系統
- 蔗汁加熱的溫度控制:通過調節蒸汽閥門開度控制加熱量
- 蔗汁的pH值控制:通過控制加入糖汁中的SO2氣體量(或磷酸量)或者控制加入糖汁中的石灰乳量來達到調節糖汁pH值的目的。
- 中和過程純度提高率、色值和過程速度三目標的最優化控制
u 一碳飽充
- I罐按比例控制,II罐按pH值控制;
- II罐出口糖汁pH值控制
- pH值串級調節系統:I罐按pH值控制,并且I罐出口的pH值作為副參數、II罐出口pH值作為主參數,串級調節二氧化碳閥門開度,使II罐出口糖汁堿度滿足工藝要求
u 二碳飽充
- 以二碳罐糖汁出口pH值控制飽充過程
- 考慮鈣鹽含量的pH控制系統
- 飽充罐入口、出口糖汁pH值串級調節
- 根據糖汁的電導率控制二碳飽充過程
3.3 蒸發
u 熱水平衡箱液位
u 糖漿平衡箱液位
u 稀汁罐液位控制
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