甘蔗制糖自动化控制方案
一、前言
食糖是天然甜味剂,是人们日常生活的必需品,同时也是饮料、糖果、制药等含糖食品中不可或缺
的原料。
我国作为重要的食糖生产国和消费国,糖料种植在农业经济中占有重要地位,仅次于粮食、油料、
棉花,居第四位。中控作为国内领先的自动化设备供应商,能够很好的满足甘蔗制糖行业各个工段的
监控要求,有效提高制糖企业的生产效率与竞争力。
二、工艺流程简介
总体来看,甘蔗制糖的基本步骤分为:原料→提汁→澄清→蒸发→煮糖与结晶→分蜜→干燥→筛分
→包装→贮藏。
三、控制方案
3.1 提汁
从甘蔗中提取蔗汁主要有压榨法与渗出法两种。
1、压榨法
在压榨法提汁生产过程中,为了实现蔗料的平衡输送和均衡压榨,需要自动调节的项目包括:
u 输蔗带速度调节
根据第1座高位槽的料位高度,自动调节三级输蔗带速度,杜绝空槽或涨槽的现象。各台输蔗带的
速度将按随动的原理协调调节,保持进蔗量的均衡。
u 压榨机转数自动调节
压榨机列的自动调节是靠保持各高位槽稳定料位来实现,第1座压榨机根据榨量要求保持某一固定
转速,由三级带的调速维持高位槽的料位稳定,保证均衡进榨。2-6座压榨机是靠自身的瞬时调速来
稳定各自高位槽的料位,从而保证通过各榨机的蔗层厚度均匀,达到高榨、高抽出、低负荷的目的。
u 渗透水比例调节
根据压榨量及合理的渗透比,调节清水泵出口阀门开度,调节清水流量,使渗透水保持在最佳值。
u 清水箱、混汁箱水位调节
分别以调节热水阀的开度,保持清水箱水位;调节混汁泵出口流量来保持混汁箱的液位。
u 清水箱水温自动调节
调节进入清水箱的冷水阀门开度,调节清水箱内水温,基本保持要求的温度。
u 混合汁液位-流量控制
自动根据汁池的液位变化自动调节流量,以保证汁池的液位不至于满溢或抽空。
u 连锁保护系统
各级输蔗带、齿耙机、榨机列连锁关停,保证任何一台设备在任何情况下停机时,前面的齿耙机和
输蔗带立即随停。
2、渗出法
渗出法的控制要点与策略如下:
u 渗出汁pH值的控制
在渗出过程中,为了防止糖分的转化,一般要把渗出汁的pH值调整在6.0~6.5范围。系统根据输
蔗机的蔗量负荷比例控制加灰量,以维持渗出汁的pH值在合适范围。
u 渗出汁温度控制
通过调节蒸汽阀门实现对渗出汁温度的控制
u 渗透水量控制
依据输蔗量,按比例对渗透水注加量的阀门进行调节。
3.2 澄清
u 预加灰控制系统
- pH值控制:即按预灰桶出口糖汁的pH值控制加灰量
- 预灰比值调节系统:按糖汁流量控制加入石灰乳量
u 主加灰自动控制系统
- 配比自动控制:将预灰过程同主灰过程放在一起考虑,即设计一套公用的配比调节系统。
- 石灰乳浓度的测量
u 蔗汁加热中和控制系统
- 蔗汁加热的温度控制:通过调节蒸汽阀门开度控制加热量
- 蔗汁的pH值控制:通过控制加入糖汁中的SO2气体量(或磷酸量)或者控制加入糖汁中的石灰乳量来达到调节糖汁pH值的目的。
- 中和过程纯度提高率、色值和过程速度三目标的最优化控制
u 一碳饱充
- 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值串级调节系统:I罐按pH值控制,并且I罐出口的pH值作为副参数、II罐出口pH值作为主参数,串级调节二氧化碳阀门开度,使II罐出口糖汁碱度满足工艺要求
u 二碳饱充
- 以二碳罐糖汁出口pH值控制饱充过程
- 考虑钙盐含量的pH控制系统
- 饱充罐入口、出口糖汁pH值串级调节
- 根据糖汁的电导率控制二碳饱充过程
3.3 蒸发
u 热水平衡箱液位
u 糖浆平衡箱液位
u 稀汁罐液位控制
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