制糖單層沉降器控制系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】制糖單層沉降器控制系統(tǒng) 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及糖廠糖汁懸浮液的固液分離設(shè)備領(lǐng)域，尤指一種制糖單層沉降器控制 系統(tǒng)。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 沉降器作為制糖生產(chǎn)中的固液分離設(shè)備，在生產(chǎn)中起著重要作用，清汁質(zhì)量對(duì)白 糖質(zhì)量、煮煉收回率有著極大影響?，F(xiàn)有的沉降器設(shè)計(jì)主要考慮固液分離功能，即只要經(jīng)過 固液分離后的清汁清澈透亮就算達(dá)到了生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，并未充分考慮到沉降器在制糖化學(xué)反應(yīng) 方面的作用。
[0003] 亞硫酸法澄清工藝主要依靠二氧化硫和石灰反應(yīng)，通過兩者形成的亞硫酸鈣對(duì)蔗 汁中的雜質(zhì)進(jìn)行吸附并形成固體顆粒物，顆粒物在沉降器中沉淀，實(shí)現(xiàn)清汁與顆粒物的分 離。在蔗汁中加入二氧化硫和石灰的生產(chǎn)環(huán)節(jié)稱為硫熏中和，這個(gè)階段的蔗汁溫度通常控 制在55-65?之間。硫熏中和后的蔗汁被加熱KKTC左右，加入絮凝劑，被直接送入沉降器 沉淀，雜質(zhì)顆粒在沉降器內(nèi)濃縮為泥汁，送入無濾布真空吸濾機(jī)過濾。清汁被送入到蒸發(fā) 罐，濃縮為糖漿。
[0004] 硫熏中和環(huán)節(jié)對(duì)制糖生產(chǎn)影響重大，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和和煮煉收回率有關(guān)鍵性影響。 由于硫熏中和時(shí)的蔗汁溫度較低，化學(xué)反應(yīng)速度較慢，而在進(jìn)入沉降器時(shí)溫度升高到100°c 左右，化學(xué)反應(yīng)速度急劇加快，因此，硫熏中和反應(yīng)事實(shí)上是在沉降器中進(jìn)行，即蔗汁在沉 降器中的水力停留時(shí)間實(shí)際上是硫熏中和反應(yīng)時(shí)間。
[0005] 由于甘蔗品質(zhì)受品種、種植方式、氣候、砍運(yùn)后的貯存時(shí)間等因素的影響較大，在 制糖生產(chǎn)時(shí)，需根據(jù)甘蔗原料的變化，調(diào)整硫熏中和反應(yīng)時(shí)間，而目前的制糖生產(chǎn)中，由于 沉降器功能設(shè)計(jì)缺陷，使生產(chǎn)時(shí)缺乏硫熏中和反應(yīng)時(shí)間有效控制手段。
[0006] 現(xiàn)有的單層沉降器在設(shè)計(jì)上多數(shù)僅設(shè)置一個(gè)出汁層，液位不可調(diào)節(jié)，因此在 進(jìn)汁流量不變的情況下，其水力停留時(shí)間不可調(diào)節(jié)。發(fā)明人申請(qǐng)的如中國(guó)專利號(hào)為 200920164721. 0所示的一種液位可調(diào)式糖汁單層沉降系統(tǒng)將單層沉降器的單層出汁改為 多層出汁，雖然對(duì)此有所改進(jìn)，然而液位僅能固定地調(diào)節(jié)至固定的出汁層，即僅能實(shí)現(xiàn)水力 停留時(shí)間的分級(jí)控制，不能實(shí)現(xiàn)液位無級(jí)調(diào)節(jié)，使生產(chǎn)中缺少了一種關(guān)鍵的工藝調(diào)控手段。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0007] 針對(duì)【背景技術(shù)】所述面臨的種種問題，本發(fā)明的目的在于提供一種制糖單層沉降器 控制系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)清汁的排放量來控制沉降器內(nèi)的液位高低即可控制蔗汁的水力停留時(shí) 間，從而實(shí)現(xiàn)硫熏中和反應(yīng)時(shí)間的無級(jí)控制，使水力停留時(shí)間保持在一定范圍值內(nèi)，提高蔗 汁清靜效率，進(jìn)而保證清汁質(zhì)量。
[0008] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明制糖單層沉降器控制系統(tǒng)所采用的技術(shù)方案是：一種制 糖單層沉降器控制系統(tǒng)包括沉降器及控制系統(tǒng)，沉降器上部設(shè)有清汁輸出管道，底部設(shè)有 泥汁輸出管道，控制系統(tǒng)包括能測(cè)試感應(yīng)沉降器液面高低的液位傳感器、可控制清汁流量 大小的清汁調(diào)節(jié)閥、以及根據(jù)液位傳感器的液位反饋對(duì)清汁調(diào)節(jié)閥的有效流通面積進(jìn)行調(diào) 節(jié)的控制器，控制器通過調(diào)節(jié)清汁調(diào)節(jié)閥的開度實(shí)現(xiàn)液位高低控制進(jìn)而控制蔗汁在沉降器 內(nèi)的水力停留時(shí)間。
[0009] 在上述技術(shù)方案中，通過控制器將液位檢測(cè)值與設(shè)定值的比對(duì)運(yùn)算，當(dāng)液位高于 設(shè)定值時(shí)，增大清汁調(diào)節(jié)閥的開度，降低液位，減少蔗汁在沉降器內(nèi)的水力停留時(shí)間；當(dāng)液 位低于設(shè)定值時(shí)，減小清汁調(diào)節(jié)閥的開度，升高液位，增加蔗汁在沉降器內(nèi)的水力停留時(shí) 間。從而通過設(shè)置和保持液位粗略控制水力停留時(shí)間的目的。
[0010] 由于在進(jìn)汁量和液位恒定的情況下，泥汁流量與清汁流量成反比關(guān)系，即為使液 位恒定，泥汁流量增大，清汁流量必須減小，反之亦然。而泥汁濃度與泥汁流量成反比關(guān)系， 過低或過高的泥汁濃度會(huì)影響吸濾機(jī)運(yùn)行，因此，本技術(shù)方案進(jìn)一步地在控制系統(tǒng)中增設(shè) 能測(cè)試感應(yīng)泥汁濃度的濃度傳感器、可調(diào)節(jié)泥汁流量大小的泥汁調(diào)節(jié)閥。這樣可在保證吸 濾機(jī)正常工作的前提下，控制水力停留時(shí)間，解決了泥汁濃度和液位控制目標(biāo)的矛盾問題。
[0011] 進(jìn)一步地在控制系統(tǒng)中增設(shè)能監(jiān)測(cè)沉降器進(jìn)汁量的流量計(jì)來對(duì)本技術(shù)方案進(jìn)行 優(yōu)化，通過流量計(jì)將進(jìn)汁流量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，從而根據(jù)沉降器的面積、體積數(shù)據(jù)運(yùn)算出一個(gè) 液位值，再通過調(diào)節(jié)清汁調(diào)節(jié)閥開度來調(diào)整控制在該運(yùn)算的液位值，達(dá)到控制水力停留時(shí) 間的目的。
[0012] 為了根據(jù)進(jìn)汁流量來按比例添加絮凝劑量，保證清汁效果和吸濾機(jī)工作效率，本 技術(shù)方案在控制系統(tǒng)中增設(shè)絮凝劑調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)，流量計(jì)將進(jìn)汁流量傳送給控制器，控制 器再調(diào)節(jié)絮凝劑調(diào)節(jié)閥的開度來完成比例添加絮凝劑量。
[0013] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0014] 1.本發(fā)明通過挖掘沉降器在制糖澄清過程中的工藝內(nèi)涵，將沉降器由固液分離功 能向化學(xué)反應(yīng)器功能進(jìn)行拓展，以實(shí)現(xiàn)硫熏中和反應(yīng)時(shí)間無級(jí)調(diào)節(jié)，為制糖生產(chǎn)管理提供 一個(gè)新的工藝調(diào)控手段，在亞硫酸法制糖生產(chǎn)中有著非常重要的意義。
[0015] 2.由于蔗汁在沉降器內(nèi)的水力停留時(shí)間可以通過泥汁排出量與清汁排出量進(jìn)行 控制，如何處理好三者間的關(guān)系，是設(shè)計(jì)必須解決的問題。
[0016] 泥汁濃度對(duì)吸濾機(jī)工作影響巨大，泥汁濃度與泥汁在沉降器內(nèi)的濃縮時(shí)間成正 比，與泥汁流量成反比。即可通過增大或減小泥汁排出流量，縮短或增加泥汁在沉降器內(nèi)的 泥汁濃縮時(shí)間，調(diào)整泥汁濃度。
[0017] 現(xiàn)有吸濾機(jī)缺乏泥汁濃度在線監(jiān)測(cè)手段，通過人工目測(cè)觀察吸濾機(jī)上的泥層情況 和泥汁槽液位來決定泥汁流量，對(duì)操作工經(jīng)驗(yàn)要求較高。本發(fā)明利用泥汁濃度與泥汁流量 間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過控制泥汁濃度來控制泥汁流量，能比人工控制更好地穩(wěn)定吸濾機(jī)工作。 在穩(wěn)定吸濾機(jī)工作的前提下，再通過控制清汁閥門來控制水力停留時(shí)間，解決了吸濾機(jī)工 作和水力停留時(shí)間兩個(gè)控制目標(biāo)間的矛盾，對(duì)泥汁過濾和硫熏中和反應(yīng)都具有良好效果。
[0018] 3.絮凝劑添加量對(duì)沉降效果和泥汁過濾影響重大，通常絮凝劑添加在蔗汁的比例 為2-4ppm。當(dāng)絮凝劑添加量太少，導(dǎo)致沉降困難，清汁中的浮渣多；而添加量過大，泥汁中 的絮凝劑殘留多，導(dǎo)致無濾布真空吸濾機(jī)工作效率下降。因此，本發(fā)明的優(yōu)化方案根據(jù)進(jìn)汁 量對(duì)絮凝劑添加量實(shí)現(xiàn)比例控制，從而保證沉降效果和泥汁過濾效果。
[0019] 為便于貴審查委員能對(duì)本發(fā)明的目的、形狀、構(gòu)造、特征及其功效皆能有進(jìn)一步的 認(rèn)識(shí)與了解，并結(jié)合實(shí)施例作詳細(xì)說明。 【【附圖說明】】
[0020] 圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】 [0023] 的附圖標(biāo)號(hào)說明：
[0024]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 制糖單層沉降器控制系統(tǒng)，其特征在于：包括沉降器及控制系統(tǒng)，沉降器上部設(shè)有 清汁輸出管道，底部設(shè)有泥汁輸出管道，控制系統(tǒng)包括能測(cè)試感應(yīng)沉降器液面高低的液位 傳感器、可控制清汁流量大小的清汁調(diào)節(jié)閥、以及根據(jù)液位傳感器的液位反饋對(duì)清汁調(diào)節(jié) 閥的有效流通面積進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制器，控制器通過調(diào)節(jié)清汁調(diào)節(jié)閥的開度實(shí)現(xiàn)液位高低控 制進(jìn)而控制蔗汁在沉降器內(nèi)的水力停留時(shí)間。
2. 如權(quán)利要求1所述的制糖單層沉降器控制系統(tǒng)，其特征在于：控制器將液位檢測(cè)值 與設(shè)定值的比對(duì)運(yùn)算，液位高于設(shè)定值時(shí)，增大清汁調(diào)節(jié)閥的開度，降低液位，減少蔗汁在 沉降器內(nèi)的水力停留時(shí)間；液位低于設(shè)定值時(shí)，減小清汁調(diào)節(jié)閥的開度，升高液位，增加蔗 汁在沉降器內(nèi)的水力停留時(shí)間。
3. 如權(quán)利要求2所述的制糖單層沉降器控制系統(tǒng)，其特征在于：控制系統(tǒng)還包括能監(jiān) 測(cè)沉降器進(jìn)汁量的流量計(jì)，控制器將進(jìn)汁量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，根據(jù)流量數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)液位高度以 控制水力停留時(shí)間。
4. 如權(quán)利要求1所述的制糖單層沉降器控制系統(tǒng)，其特征在于：控制系統(tǒng)還包括能測(cè) 試感應(yīng)泥汁濃度的濃度傳感器、可調(diào)節(jié)泥汁流量大小的泥汁調(diào)節(jié)閥；泥汁濃度傳感器將采 集到的泥汁濃度反饋給所述控制器，控制器將濃度檢測(cè)值與設(shè)定值進(jìn)行比對(duì)，泥汁濃度低 于設(shè)定值，減小泥汁調(diào)節(jié)閥的開度，使泥汁流量減小，進(jìn)而延長(zhǎng)泥汁在沉降器內(nèi)的增濃時(shí) 間，提高泥汁濃度；泥汁濃度高于設(shè)定值，增大泥汁調(diào)節(jié)閥的開度，使泥汁流量增大，進(jìn)而減 小泥汁在沉降器內(nèi)的增濃時(shí)間，降低泥汁濃度。
5. 如權(quán)利要求1所述的制糖單層沉降器控制系統(tǒng)，其特征在于：該沉降系統(tǒng)還包括絮 凝反應(yīng)器，絮凝反應(yīng)器通過過汁管連接在沉降器一側(cè)，絮凝反應(yīng)器一側(cè)連接有蔗汁入口管 道和絮凝劑加料管道，絮凝劑加料管道連通蔗汁入口管道。
6. 如權(quán)利要求1和2和5所述的制糖單層沉降器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制系 統(tǒng)還包括絮凝劑調(diào)節(jié)閥；流量計(jì)設(shè)在蔗汁入口管道連接絮凝劑加料管道的連接處前端上， 絮凝劑調(diào)節(jié)閥設(shè)在絮凝劑加料管道上；流量計(jì)通過對(duì)進(jìn)入沉降器的蔗汁進(jìn)行流量檢測(cè)，將 流量信息傳送給控制器，控制器依據(jù)總流量值按比例添加絮凝劑，蔗汁流量變大時(shí)，增大絮 凝劑調(diào)節(jié)閥的開度，使絮凝劑流量增大；蔗汁流量變小時(shí)，減小絮凝劑調(diào)節(jié)閥的開度，使絮 凝劑流量減小。
7. 如權(quán)利要求6所述的制糖單層沉降器控制系統(tǒng)，其特征在于：流量計(jì)也可設(shè)在散氣 箱入口處或連接絮凝反應(yīng)器和沉降器間的過汁管上。
8. 如權(quán)利要求1和5所述的制糖單層沉降器控制系統(tǒng)，其特征在于：該沉降系統(tǒng)還包 括散氣箱，散氣箱設(shè)置在絮凝反應(yīng)器的前一工序。
【專利摘要】本發(fā)明制糖單層沉降器控制系統(tǒng)包括沉降器及控制系統(tǒng)，沉降器上部設(shè)有清汁輸出管道，底部設(shè)有泥汁輸出管道，控制系統(tǒng)包括能測(cè)試感應(yīng)沉降器液面高低的液位傳感器、可控制清汁流量大小的清汁調(diào)節(jié)閥、以及根據(jù)液位傳感器的液位反饋對(duì)清汁調(diào)節(jié)閥的有效流通面積進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制器，控制器通過調(diào)節(jié)清汁調(diào)節(jié)閥的開度實(shí)現(xiàn)液位高低控制進(jìn)而控制蔗汁在沉降器內(nèi)的水力停留時(shí)間。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)硫熏中和反應(yīng)時(shí)間的無級(jí)控制，使水力停留時(shí)間保持在一定范圍值內(nèi)，提高蔗汁清靜效率，進(jìn)而保證清汁質(zhì)量。
【IPC分類】C13B20-16
【公開號(hào)】CN104611474
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510030776
【發(fā)明人】薛原, 任光宋, 陳桂鸞, 李健, 周彩桃, 吳方圓
【申請(qǐng)人】南寧蘇格爾科技有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日