Параметри технологічного процесу виробництва цукру-піску

Таблиця 1.1 – Параметри технологічного процесу

Назва параметру	Допустимі межі	Відхилення
Кількість води, що подається на миття буряка	60... 100 % до маси буряка	±2ºC
кількість освітленої у відстійниках фракції	80 % всього соку	±2ºC
вміст сухих речовин в продукті у першому корпусі	до 65... 70 %	±2,5ºC
склад утфелі	7,5 % води  55 % цукру	±2ºC
Чистота першого відтока	75...78%	±1,5ºC
вміст кристалічного цукру в утфелі другої кристалізації	50%	±2ºC
Температури утфелі другої кристалізації	40°С	±2ºC
Температура білого цукору, що вивантажується з центрифуг	70 ^ºC	±2ºC
Вологість білого цукору, що вивантажується з центрифуг при пробілюванні водою	1,5 %	±0,5ºC

В

 

 

Вимоги до системи автоматизації:

- контроль кількості освітленої у відстійниках фракції;

- контроль кількісті води, що подається на миття буряка;

- вміст сухих речовин в продукті у першому корпусі;

- контроль складу утфелі;

- чистота першого відтока;

- контроль вмісту кристалічного цукру в утфелі другої кристалізації;

- контроль температури утфелі другої кристалізації;

- контроль температура білого цукору, що вивантажується з центрифуг;

- вологість білого цукору, що вивантажується з центрифуг при пробілюванні водою;

2. АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ, ЯК ОБ’ЄКТА

КЕРУВАННЯ

Аналіз технологічного процесу як об'єкта керування передбачає розгляд та оцінку його статичних та динамічних характеристик, їх залежність від зовнішнього впливу, а також взаємозв'язок в процесі регулювання та контролю.

Процес виготовлення цукру-піску можна розділити на окремі стадії, кожній з яких характерний свій набір регулюючих та контрольованих параметрів: температура підігрівання соку першої сатурації; температура випарної станцції; температура та вологість цукру, який вивантажується з центрифуг, температура сушильно-охолоджувальної установки. Взаємодію всіх вище перерахованих параметрів зображено на схемі (рис. 2.1.).

Рисунок 2.1 – Схема параметрів регулювання

 

Таким чином, кожну ланку технологічного процесу можна вважати локальним об'єктом управління, а всю сукупність змінних, що впливають на подібний об'єкт, можна розбити на вхідні та вихідні змінні.

Вхідні параметри:

Tс.п.с. -   температура соку першої сатурації;

Тв.с.  -   температура випарної станції;

Мц.ц. -   вологість цукру, вивантаженого з центрифуг;

Тц.ц. -   температура цукру, вивантаженого з центрифуг;

Тс.у.   -    температура сушильної установки;

        Вихідний параметр:

Qц - якість цуру.

Зміна хоча б одного із вхідних параметрів на недопустиму похибку критично позначається на вихідних параметрах готового продукту (цукру піску). Неправильне дозування компонентів призведе до виходу продукту неналежної якості.

Якщо всі вхідні параметри будуть подаватися стабільно, то забезпечується виконання поставленої технологічної задачі.        

 

3. ОБГРУНТУВАННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ СХЕМИ АВТОМАТИЗАЦІЇ ВИРОБНИЦТВА ЦУКРУ-ПІСКУ

 

Отримання цукру з цукрового буряка здійснюється неперервним обезцукрюванням цукрової стружки, пресуванням жому і повертанням жом- опресованої води в дифузійну установку, вапно-вуглекислої очистки дифузійного соку, трьома кристалізаціями і рафінацією жовтого цукру III кристалізації.

В апаратах попередньої і основної дефекації 1 сік очищується в результаті коагуляції білків і фарбувальних речовин і осадження ряду аніонів, що дають нерозчинні солі з іоном кальцію, що міститься у вапняному молоці (розчин винищити). У ці апарати сік подається через транспортер витрати, у якому витрата речовини регулюється за допомогою контуру регулювання витрати, сигнал про розмір витрати формується вимірювальним перетворювачем – 1-1, сигнал підсилюється і передається за допомогою пристрою – 1-2. Величина поточного значення витрати показана на щиті і реєструється за допомогою пристрою 1-3.

 Далі дефекованний сік подається в казан першої сатурації 10. Пізніше сік першої сатурації подається у підігрівач 8, де температура речовини регулюється за допомогою контуру регулювання температури, сигнал про зміну температури формується вимірювальним перетворювачем – 2-4, сигнал підсилюється і передається за допомогою пристрою – 2-5. Величина поточного значення температури показана на щиті і реєструється за допомогою пристрою-2-6.

Після підігрівача сік через вентиль поступає в гравітаційний відстійник 11. Гравітаційний відстійник 11 приводиться в дію за допомогою пристрою – 20, автоматичне регулювання якого здійснюється пристроєм ­– 4-10.

У відстійниках сік ділиться на дві фракції: освітлену (80 % всього соку) і згущуючу суспензію, що поступає на вакуум-фільтри 12, які запускаються за допомогою пристрою 21, автоматичне регулювання якого здійснюється пристроєм ­– 4-11.

Фільтрований сік першої сатурації прямує в апарати другої сатурації 13, де з нього видаляється вапно у вигляді СаСО₃.

Сік другої сатурації подається через вентиль 23 на фільтри 7.

Відфільтрований сік з фільтру 7подається в казан сульфітації 14, рівень в якому регулюється за допомогою контурів регулювання рівня, сигнал про зміну рівня формується вимірювальним перетворювачем – 6-1. Сигнал підсилюється і передається за допомогою пристрою – 6-2. Величина поточного значення рівня показана на щиті і реєструється за допомогою пристрою 6-3.

Сік, що сульфітується, направляють на станцію фільтрів 7, а потім транспортують через підігрівачі в перший корпус випарної станції 15, в якому температура речовини регулюється за допомогою контуру регулювання температури, сигнал про зміну температури формується вимірювальним перетворювачем – 7-1, сигнал підсилюється і передається за допомогою пристрою – 7-2. Величина поточного значення температури показана на щиті і реєструється за допомогою пристрою 7-3.

Отриманий сироп прямує в сульфітатор 14, а потім через вентиль 28 на станцію фільтрації 7.

Фільтрований сироп підігрівається в підігрівачі 8, температура в якому регулюється за допомогою контуру регулювання температури, сигнал про зміну температури формується вимірювальним перетворювачем – 9-4, сигнал підсилюється і передається за допомогою пристрою – 9-5. Величина поточного значення температури показана на щиті і реєструється за допомогою пристрою 9-6.

Потім сік поступає через вентиль 33 у вакуум-апарати першого продукту 10, які приводяться в дію за допомогою пристрою – 34,  автоматичне регулювання якого здійснюється пристроєм ­– 10-4.

Утфель першої кристалізації з вакуум-апаратів поступає через вентиль 36 в приймальню утфелемішалки 17, яка приводиться в дію за допомогою пристрою – 37, автоматичне регулювання якого здійснюється пристроєм ­– 10-7. Звідки його направляють в розподільну мішалку, а потім через вентиль 38 в центрифуги 18, які запускаються за допомогою пристрою 39, автоматичне регулювання якого здійснюється пристроєм ­– 11-4. Вологість в центрифугах контролюється за допомогою контуру регулювання вологості, сигнал про зміну вологості формується вимірювальним перетворювачем – 11-1, сигнал підсилюється і передається за допомогою пристрою – 11-2. Величина поточного значення вологості показана на щиті і реєструється за допомогою пристрою 11-3.

Після центрифуги він потрапляє на віброконвеєр 19, який приводяться в дію за допомогою пристрою – 41, автоматичне регулювання якого здійснюється пристроєм ­– 11-5.

Далі цукор транспортується в сушильно-охолоджувальну установку 20, яка приводиться в дію за допомогою пристрою – 42, автоматичне регулювання якого здійснюється пристроєм ­– 11-6. Температура контролюється за допомогою контуру регулювання температури, сигнал про зміну температури формується вимірювальним перетворювачем – 1 2 -1, сигнал підсилюється і передається за допомогою пристрою – 1 2 -2. Величина поточного значення температури показана на щиті і реєструється за допомогою пристрою 1 2 -3.

Після сушки цукор-пісок поступає на ваговий стрічковий конвеєр 4, який приводиться в рух за допомогою пристрою – 44,  автоматичне регулювання якого здійснюється пристроєм ­– 1 2 -4 і далі на вібросито 21 що приводиться в рух за допомогою пристрою – 45, автоматичне регулювання якого здійснюється пристроєм ­– 1 2 -5.

Товарний цукор-пісок поступає в склади тривалого зберігання.

Всі вентилі на функціональній схемі автоматизованого процесу: 1-4, 1-5, 1-11, 3-4, 4-8, 5-4, 6-4, 8-4, 9-8,10-5, 10-8,   автоматично регулюються на щиті пристроями 1-5 ,1-10, 3-5, 4-9, 5-5, 6-5, 8-5, 9-9, 10-6, 10-9.

4. ОБГРУНТУВАННЯ ВИБОРУ ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ АВТОМАТИЗАЦІЇ

Датчик температури

Інфрачервоний датчик Ultimax UX-10P підприємствава компанії Ircon.(рис 4.2.).

 

 

Рисунок 4.1. Інфрачервоний датчик Ultimax UX-10P

 

Портативні інфрачервоні датчики серії Ultimax виробництва американської компанії Ircon здатні вимірювати температуру в дуже широкому діапазоні – від -50 °C до 3000 °C. Наприклад, інфрачервоний термометр Ultimax UX-10P є прекрасний точковий пірометр, незамінний для технічного обслуговування устаткування і перевірки температури здійснення різних

технологічних процесів. При необхідності ці термометри здатні працювати як реєстратори в режимі накопичення даних (запам'ятовує до 1000 зміряних значень температури). Після вимірювань, аналітичне програмне забезпечення зможе перетворити накопичені дані в графічну або іншу наочну форму

візуального уявлення або експортувати їх в потрібний формат.