技術(shù)頻道

      甘蔗制糖自動(dòng)化控制方案

      一、前言

      食糖是天然甜味劑,是人們?nèi)粘I畹谋匦杵罚瑫r(shí)也是飲料、糖果、制藥等含糖食品中不可或缺

      的原料。

      我國(guó)作為重要的食糖生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),糖料種植在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)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(guó)內(nèi)領(lǐng)先的自動(dòng)化設(shè)備供應(yīng)商,能夠很好的滿足甘蔗制糖行業(yè)各個(gè)工段的

      監(jiān)控要求,有效提高制糖企業(yè)的生產(chǎn)效率與競(jìng)爭(zhēng)力。

      二、工藝流程簡(jiǎn)介

      總體來(lái)看,甘蔗制糖的基本步驟分為:原料提汁澄清蒸發(fā)煮糖與結(jié)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(chǎn)過(guò)程中,為了實(shí)現(xiàn)蔗料的平衡輸送和均衡壓榨,需要自動(dòng)調(diào)節(jié)的項(xiàng)目包括:

      u 輸蔗帶速度調(diào)節(jié)

      根據(jù)第1座高位槽的料位高度,自動(dòng)調(diào)節(jié)三級(jí)輸蔗帶速度,杜絕空槽或漲槽的現(xiàn)象。各臺(tái)輸蔗帶的

      速度將按隨動(dòng)的原理協(xié)調(diào)調(diào)節(jié),保持進(jìn)蔗量的均衡。

      u 壓榨機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)

      壓榨機(jī)列的自動(dòng)調(diào)節(jié)是靠保持各高位槽穩(wěn)定料位來(lái)實(shí)現(xiàn),第1座壓榨機(jī)根據(jù)榨量要求保持某一固定

      轉(zhuǎn)速,由三級(jí)帶的調(diào)速維持高位槽的料位穩(wěn)定,保證均衡進(jìn)榨。26座壓榨機(jī)是靠自身的瞬時(shí)調(diào)速來(lái)

      穩(wěn)定各自高位槽的料位,從而保證通過(guò)各榨機(jī)的蔗層厚度均勻,達(dá)到高榨、高抽出、低負(fù)荷的目的。

      u 滲透水比例調(diào)節(jié)

      根據(jù)壓榨量及合理的滲透比,調(diào)節(jié)清水泵出口閥門開(kāi)度,調(diào)節(jié)清水流量,使?jié)B透水保持在最佳值。

      u 清水箱、混汁箱水位調(diào)節(jié)

      分別以調(diào)節(jié)熱水閥的開(kāi)度,保持清水箱水位;調(diào)節(jié)混汁泵出口流量來(lái)保持混汁箱的液位。

      u 清水箱水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)

      調(diào)節(jié)進(jìn)入清水箱的冷水閥門開(kāi)度,調(diào)節(jié)清水箱內(nèi)水溫,基本保持要求的溫度。

      u 混合汁液位-流量控制

      自動(dòng)根據(jù)汁池的液位變化自動(dòng)調(diào)節(jié)流量,以保證汁池的液位不至于滿溢或抽空。

      u 連鎖保護(hù)系統(tǒng)

      各級(jí)輸蔗帶、齒耙機(jī)、榨機(jī)列連鎖關(guān)停,保證任何一臺(tái)設(shè)備在任何情況下停機(jī)時(shí),前面的齒耙機(jī)和

      輸蔗帶立即隨停。

      2、滲出法

      滲出法的控制要點(diǎn)與策略如下:

      u 滲出汁pH值的控制

      在滲出過(guò)程中,為了防止糖分的轉(zhuǎn)化,一般要把滲出汁的pH值調(diào)整在6.06.5范圍。系統(tǒng)根據(jù)輸

      蔗機(jī)的蔗量負(fù)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(guò)調(diào)節(jié)蒸汽閥門實(shí)現(xiàn)對(duì)滲出汁溫度的控制

      u 滲透水量控制

      依據(jù)輸蔗量,按比例對(duì)滲透水注加量的閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)。

      3.2 澄清

      u 預(yù)加灰控制系統(tǒng)

      • pH值控制:即按預(yù)灰桶出口糖汁的pH值控制加灰量
      • 預(yù)灰比值調(diào)節(jié)系統(tǒng):按糖汁流量控制加入石灰乳量

      u 主加灰自動(dòng)控制系統(tǒng)

      • 配比自動(dòng)控制:將預(yù)灰過(guò)程同主灰過(guò)程放在一起考慮,即設(shè)計(jì)一套公用的配比調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
      • 石灰乳濃度的測(cè)量

      u 蔗汁加熱中和控制系統(tǒng)

      • 蔗汁加熱的溫度控制:通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽閥門開(kāi)度控制加熱量
      • 蔗汁的pH值控制:通過(guò)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(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)糖汁pH值的目的。
      • 中和過(guò)程純度提高率、色值和過(guò)程速度三目標(biāo)的最優(yōu)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(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng):I罐按pH值控制,并且I罐出口的pH值作為副參數(shù)、II罐出口pH值作為主參數(shù),串級(jí)調(diào)節(jié)二氧化碳閥門開(kāi)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(guò)程
      • 考慮鈣鹽含量的pH控制系統(tǒng)
      • 飽充罐入口、出口糖汁pH值串級(jí)調(diào)節(jié)
      • 根據(jù)糖汁的電導(dǎo)率控制二碳飽充過(guò)程

      3.3 蒸發(fā)

      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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