8. Автоматизація технологічних процесів

 

    Аналіз  виробничої дільниці, як об’єкта автоматизації.

    Харчова промисловість повинна забезпечити  ріст об’єму виробництва, що дозволить  задовольнити першочергові потреби  населення. У зв’язку з цим  необхідно вирішити ряд задач по технічному переоснащенню підприємства. Виконання цих задач можливе лише на основі широкого впровадження автоматизації. Автоматизація цукрового виробництва – один із основних напрямків сучасного розвитку галузі, де науково – технічний прогрес найбільш помітний і важливий.

    Бурякоцукрове виробництво являє собою послідовність  взаємозв’язаних процесів. Процес отримання цукру-піску із буряку включає гідромеханічні, механічні, теплові, дифузійні та інші процеси. Бурякоцукрове виробництво є  безперевнопоточним, яке характеризується високим значенням потоків матеріалу та енергії, складністю процесів масо-теплообміну та великою потужністю виробничих ліній.

    У даний час розроблена та рекомендована  до впровадження схема автоматизації  бурякоцукрового виробництва. У схемі вказано послідовність розміщення відділень, які об’єднані в процесі виробництва (тракт подачі буряку, Бурякопереробне відділення, жомосушка, відділення сокоочищення, кристалізаційне відділення, відділення сушки цукру, підготовка вапняного молока, випарна установка та організація управління по дворівневій  
 

    структурі – з локальних пунктів управління (ПУ) і центрального диспетчерського  пункту (УДП) керівництва заводу.

    

    Очищення  дифузійного соку від домішок  здійснюється на ділянці дефекосатурації, яка дозволяє за рахунок послідовних дій реагентів провести ефективне відділення осаду від цукрового сиропу. Очищення соку – найважливіша операція, яка впливає на всі послідуючі процеси. Основною умовою для досягнення максимального ефекту очищення є чітке виконання технологічного режиму, будь-яке порушення режиму збільшує кількість нецукрів, та збільшує втрати цукрози. Встановлено, що зменшення ефекту очищення на 1% збільшує вихід меляси на 0,09% до м.б. Для того, щоб забезпечити значний ефект очистки необхідно постійно контролювати основні параметри даної станції (рН, лужність, рівень та витрати соку, вміст СО₂ та інше). Все це можна регулювати більш ефективно лише за допомогою автоматичного регулювання. Автоматизація процесів очищення соку покращить якість соку, скоротить втрати цукрози. Так, встановлено, що автоматизація регулювання рН соку І сатурації збільшує ефект очищення на 4-6%, що зменшує вміст цукру в мелясі на 0,3-0,35% до м.б.

      Ефективність роботи станції характеризується повнотою видалення нецукрів, швидкістю осадження твердих частинок з сатураційних соків, а також витратами вапна і сатураційного газу на очищення. Для забезпечення оптимальних умов протікання процесу необхідно забезпечити автоматичне дозування реагентів і стабілізація на заданому рівні значень рН соків.

      В залежності від якості цукрових буряків, що переробляються, для очищення соку застосовують технологічні схеми різних варіантів. Типова схема включає попередню та основну дефекацію, І (двоступеневу) та ІІ сатурацію, сульфітацію.

      По типовій схемі дифузійний сік подається в апарат попередньої дефекації, куди подають 70% до маси буряків нефільтрованого соку І сатурації, розчин коагулянту ОСА – 0,05% до маси буряків та 0,2¸0,3 % СаО. При цьому рН соку підвищується від 5,5¸6,5 до 10,8¸11,2, під дією вапна та коагулянта відбувається нейтралізація кислот, коагуляція макромолекул в колоїдному стані і осадження органічних кислот у вигляді солей кальцію. Далі переддефекований сік надходить на основну дефекацію

       Параметрична схема об’єкта управління 

    Попередній  дефекатор:

                                             Gпов., кг

    

             Gс,кг                                                        pH 

                                                                            

               Gв.м,кг                                             

    

    

    Gв.м.- витрати вапняного молока.

    Gпов. – витрати повернення нефільтрованого соку І сатурації.

    Gс – витрати дифузійного соку.

    Gт.ф. – кількість твердої маси.

    pH – вапняного молока.

Завдання  на розробку схеми  автоматизації.

    Таблиця 8.1

    

      
 

       Опис функціональної схеми автоматизації

            Для стабілізації роботи відділення дефекосатурації системою передбачається контурне регулювання витрат дифузійного соку. Перед апаратом попередньої дефекації встановлюється датчик індукційного витратоміра з пневматичною дистанційною передачею 5РИМ (3б), сигнал від якого надходить в якості змінної на вторинний прилад показувальний, самописний з класом точності 1,0 ПВ4.2Э (3в), на вторинний прилад ППВ1.5 (3г), на регулятор

       співвідношення з лінійними характеристиками ПРЗ.33 (3д), на регулятор ПР2.8 (3к), з якого через панель ручного управління (3ж) командний сигнал управління поступає на пневматичний виконавчий механі в комплекті з регулюючим органом (3м),встановленим на трубопроводі дифузійного соку. Схемою передбачено регулювання процесу попередньої дефекації зміною витрат нефільтрованого соку І сатурації в залежності від витрат дифузійного соку, що надходить на станцію дефекосатурації.

       Стабілізація заданого значення рН соку в попередньому дефекаторі здійснюється одноконтурною системою регулювання і рН соку для вимірювання використовується комплект рН-метра РН-261 з електропневмоперетворювачем ЭПП-63 (7б), сигнал поступає на перетворювач П201.2 (7в), перетворюється ЭПП (7г) на стандартний пневматичний сигнал, який поступає на вторинний прилад ПК2.2 (6д) та інтегральний регулятор ПР 3.31 (7д). Вихідний сигнал регулятора управляє регулюючим клапаном (7е), що змінює витрату вапняного молока на підлуження.

     Специфікація на засоби автоматизації

Таблиця  8.2

 
 

        Висновок: для забезпечення ефекту очистки необхідно постійно контролювати відповідні основні параметри даної станції. Все це можливо (контроль і управління) лише за допомогою систем автоматизації.

        

        Автоматизація процесів очищення соку покращує якість соку, скорочує втрати цукрози. За допомогою автоматизації процесу дефекації підвищується продуктивність праці та зменшується кількість обслуговуючого персоналу.