Система управления узлом диффузии на сахарных заводах

Рис. 1. Система управления узлом диффузии

Функции

• Стабилизация содержания сухих веществ в диффузионном соке на заданном уровне.
• Контроль, учет и стабилизация расхода свекловичной стружки.
• Контроль и учет расхода свекловичного сока.
• Контроль содержания сухих веществ в соке.

Особенности системы управления

Одной из основных проблем для наклонных диффузионных аппаратов является стабилизация откачки сока на производство. Стабильность откачки во многом определяет эффективность последующих технологических процессов и в конечном счете определяет себестоимость продукта.

Выявлено, что с точки зрения управления, диффузионный аппарат является автоколебательным звеном. При стабильной подаче стружки и воды для жесткого обеспечения заданного уровня в 1 зоне откачка имеет волнообразный характер с периодом 2-3 минуты и амплитудой расхода 30-40 т/час. Это при качественной стружке. При мороженой стружке дополнительно в аппарате эпизодически образуются "плотины", которые срываются и требуют экстремальной откачки для поддержания необходимого уровня. Такие "плотины" образуют колебания расхода при средней производительности 100т/час от 10 до 170 т/час в течение 5-6 минут.

Для буферизации таких колебаний откачки сборник диффузионного сока должен быть 12-18 кубометров. При этом применяется каскадная схема регулирования расхода откачки с коррекцией по уровню в сборнике, обеспечивающая при неизменной откачке буферизацию волн в сборнике. В случае изменения производительности аппарата система плавно переводит откачку на новый уровень. В случае "обвала плотины" при нехватке буферной емкости система регуляторов переключается в экстремальный режим.

Для контроля СВ в соке и коррекции на его основе соотношения ВОДА/СТРУЖКА используется обычно рефрактометр, например "ВИОЛ-2". Однако, как показывает опыт, он требует постоянной калибровки (до 3-х раз в смену). Кроме того при температуре сока ниже 15 °С (что часто бывает в зимний период) он прекращает работу. Предлагается контроль СВ осуществлять с помощью вибрационного вискозиметра и датчика температуры. На основании их показаний разработана модель, определяющая с достаточной точностью для системы регулирования содержание СВ. При этом контроль становится более надежным и гораздо дешевле.

Реализация

Цель управления достигается поддержанием соотношения ВОДА/СТРУЖКА с коррекцией соотношения по значению %СВ. Основным возмущением в процессе диффузии является расход стружки.

Стабилизация подачи стружки осуществляется оператором свеклорезок по показанию индикатора весов стружки на транспортере.

Стабилизация плотности сока осуществляется автоматически в диапазоне 50-100% от номинальной подачи стружки. При подаче стружки ниже 50% осуществляется переход на аварийный режим. При этом обеспечивается поддержание функционирования диффузионного аппарата без стабилизации его плотности.

Контролируемые параметры:

1. Расход стружки в диффузионный аппарат.
2. Расход воды в диффузию.
3. Плотность диффузионного сока.
4. Расход диффузионного сока.

Регулируемый параметр - расход воды в диффузию.

Состав системы

• Контроллер ТКМ-52.
• Модуль аналоговых сигналов А16.
• Модуль ввода сигналов тензодатчиков Т12.
• Модуль вывода аналоговых сигналов.
• Пульт контроля производительности свеклорезок (устанавливается на рабочем месте свеклорезок).
• Электропневмопреобразователь (для управления подачей воды).
• Весовая платформа (для взвешивания стружки на транспортере).
• Датчик скорости транспортерной ленты.
• Технические средства, заимствованные из системы управления узлом клеровки:
• контроллер ТКМ-52;
• модуль аналоговых сигналов А16;
• модуль ввода сигналов тензодатчиков Т12;
• расходомер Рост-13/100;
• расходомер Рост-13/150;
• рефрактометр Виол-1.

Конструкция системы управления узлом диффузии имеет возможность дальнейшего расширения функций, в том числе подключение к диспетчерской системе завода.