Разработка функциональной схемы

Для построения функциональной схемы необходимо рассмотреть принципы управления отдельными аппаратами и технологическим процессом в целом.

Предварительная дефекация

Диффузионный сок (в количестве 120% к массе свеклы) нагревается в подогревателях до 85-90 градусов и поступает в аппарат предварительной дефекации (если используется технологическая схема с холодной преддефекацией, то подогреватели диффузионного сока отсутствуют). В аппарате предварительной дефекации к соку добавляется около 150% не фильтрованного сока первой сатурации, 15% дефекованного сока и осадок с патронных фильтров. На многих заводах предварительную дефекацию проводят известковым молоком в количестве 0,2-0,3% СаО к массе свеклы. При любом варианте предварительной дефекации для более полного осаждения несахаров необходимо достичь оптимальной щелочности, которая наблюдается при рН=11,0. При этом значении рН наиболее полно

нейтрализуются свободные кислоты, коагулируют коллоидные вещества и

переводится в осадок ряд других несахаров[22].

Подачу известкового молока или дефекованного сока на преддефекацию можно изменять тремя способами:

A) по рН выходящего преддефекованного сока;

Б) по соотношению диффузионный сок/известковое молоко;

B) комбинацией двух первых способов;

По первому способу (блок-схема на рис.2.3. а) регулятор Р, датчик рН которого устанавливается на выходящем из преддефекатора соке,
воздействует на регулирующий орган РО, изменяющий подачу известкового молока или дефекованного сока в аппарат.

Этот способ является весьма простым, но не дает удовлетворительных
результатов, так как на конечное значение рН влияет не только количество добавляемой извести, но и количество и щелочность диффузионного сока и плотность известкового молока (дефекованного сока). Если щелочность диффузионного сока и плотность известкового молока меняются монотонно, то количество диффузионного сока подвержено частым и сильным колебаниям. Поэтому измерение рН уже прореагировавшего сока при изменяющихся параметрах на входе не дает хороших результатов (ошибка регулирования достигает 20% и больше в результате запаздывания).

Регулирование подачи извести по второму способу в зависимости от количества диффузионного сока дает лучшие результаты, так как учитывает изменения в подаче диффузионного сока в преддефекатор. По этому способу необходимо также непрерывно измерять расход известкового молока. По второму способу (рис.2.3, б) регулятор Р, получающий импульсы от расходомеров G1 (диффузионный сок) и G2 (известковое молоко), изменяет с помощью регулирующего органа РО подачу известкового молока в аппарат в зависимости от количества поступающего сока (регулирование соотношения сок/известковое молоко).

Наилучшим решением вопроса представляется применение третьего, комбинированного способа, при котором система регулирования по соотношению получает корректирующий импульс от рН выходящего сока (рис.2.3, в). Благодаря такому способу подачи извести на конечное значение рН влияет только изменение состава диффузионного сока и плотность известкового молока. При некотором усложнении в схему регулирования может быть введен и корректирующий импульс по плотности известкового молока.

При использовании на преддефекации только возврата сока 1-й сатурации количество его может регулироваться по количеству диффузионного сока (рис. 2.3, г).

 

Рис. 2.3. Блок-схемы управления предварительной дефекацией

 

Однако в связи с большим количеством возврата (до 150% к массе свеклы) такое регулирование зачастую и не нужно, особенно при установке на аппарате 1-й сатурации специального контрольного ящика, автоматически делящего поток сока на две части: одна направляется на возврат, другая - на дальнейшую переработку. В этом случае ограничиваются лишь измерением количества возвращаемого сока 1-й сатурации.

В качестве регулирующих органов могут применяться объемные дозаторы различных конструкций и шланговые клапаны. Для измерения расхода известкового молока применяются дозаторы со встроенными расходомерами или отдельные расходомеры, например, индукционные. Индукционные расходомеры и шланговые клапаны получают все большее распространение. Это связано с тем, что частицы извести, а также песок и другие примеси не оседают на них и не нарушают процесс регулирования, как это наблюдается в объемных дозаторах.

Основная дефекация

Сок из преддефекатора в количестве 285% к массе свеклы самотеком направляется в аппарат основной дефекации, где к нему добавляется известковое молоко плотностью 1,19 г/см³ в количестве около 2,5 СаО к массе свеклы, что составляет примерно 12,5% известкового молока[17].

Главным требованием, предъявляемым к работе основной дефекации, является поддержание постоянной щелочности сока, которая не должна отклоняться более чем на 0,1% СаО от условленной величины.

Контролировать и регулировать щелочность сока основной дефекации по рН не представляется возможным, так как в нем имеется избыток извести и рН не характеризует полностью щелочность сока. Регулирование подачи известкового молока на основную дефекацию следовало бы производить по титруемой щелочности или по содержанию свободной извести. Однако в связи с отсутствием в настоящее время надежных приборов для автоматического контроля этих параметров, подача извести в аппарат основной дефекации производится в зависимости от количества подаваемого сока.

Разработано много схем автоматического регулирования подачи известкового молока на основную дефекацию. Важным отличием этих разработок друг от друга является способ измерения расходов диффузионного сока и известкового молока и механизмы регулирования подачи известкового молока.

При автоматизации основной дефекации учитывается, что подача извести в аппарат производится по одному из трех вариантов:

1) Постоянная во времени, независимо от количества переработанной свеклы и состава диффузионного сока;

2) В зависимости от состава дефекуемого сока;

3) По количеству диффузионного сока, подаваемого на очистку.

Первый вариант облегчает проведение сатурации, так как постоянная подача извести приводит к постоянству в потреблении сатурационного газа, но и при этом наблюдается перерасход извести при уменьшении расхода диффузионного сока.

Второй вариант добавления извести в зависимости от состава дефекуемого сока теоретически представляется наиболее правильным, так как определяет качественные процессы на дефекации. Величина рН сока основной дефекации не может быть представительным показателем, так как она незначительно зависит от добавления известкового молока, поскольку основная часть его остается не растворенной. Основным показателем технологического процесса в дефекаторе является титруемая щелочность или содержание свободной извести.

Третий вариант подачи извести оказался наиболее простым и применяется на всех заводах мира в различном конструктивном и схемном исполнении. При этом учитывается основное требование дефекации, которое выражается уравнением (2.1):

М_ИЗВ=А*М_СВ/100, (2.1)

где М_ИЗВ.- массовый расход извести, подаваемой на дефекацию, т/ч;

М_СВ.- массовый расход свеклы на переработку, т/ч;

А - расход извести на дефекацию, % к массе свеклы.

Известь на основную дефекацию подается в виде известкового молока -

суспензии Са(ОН)₂, в которой (2.2):

M_ИЗМ.=R*V_И.М., (2.2)

где R - содержание СаО в 1м³ известкового молока, т/м³;

V_И.М. - объемный расход известкового молока, м³/ч.

Содержание СаО в 1м³ известкового молока выражается однозначно через его плотность(2.3):

R=K(P_И.М.-P_В.), (2.4)

где Р_И.М.- плотность известкового молока, т/м³;

Рв. - плотность воды при температуре известкового молока, т/м³;

К - постоянный коэффициент.

Масса переработанной свеклы выражается через расход диффузионного сока по уравнению (2.5):

М_СВ.=100*Р_Д.С.*V_Д.С./В, (2.6)

где Vд.c.- расход диффузионного сока, м³/ч;

Рд.с. - плотность диффузионного сока, т/м³;

В - расход диффузионного сока, % к массе свеклы.

При подстановке значений М_ИЗВ и М_СВ в первое выражение получается основное уравнение дозировки извести на дефекацию (2.7):

(Р_И.М.-Р_В.)*V_И.М.=СV_Д.С., (2.7)

где С=АР_Д.С./КВ — корректирующий коэффициент, задаваемый с учетом состава свеклы, качества работы диффузионного аппарата и плотности сока[7].

Таким образом, для подачи извести в дефекатор измеряют расход диффузионного сока, расход известкового молока и его плотность и корректируют связь между ними изменением коэффициента С. Так как известь подается на дефекатор в количестве 2-4% к массе свеклы, коэффициент откачки сока А устанавливается в пределах 115-150%, то при постоянной плотности сока величина корректирующего коэффициента С изменяется примерно в 2 раза. Для измерения расхода диффузионного сока иногда применяют расходомеры переменного перепада давления с камерными и дисковыми диафрагмами, соплами и трубами Вентури. Особенностью использования приборов переменного перепада давления является измерение расхода с помощью разделительной среды: воды или сжатого воздуха, применяемых для предотвращения забивания импульсных линий. Расходомеры этого типа нашли ограниченное применение, так как необходим специальный источник разделительной среды. Такой источник должен иметь чистую среду стабильного давления, величина которого превышает давление измеряемой среды на строго определенную величину. Практически такие требования выдержать очень трудно, что и привело в основном к изъятию диафрагм и труб Вентури из эксплуатации. Общим недостатком расходомеров переменного перепада давления является отложение осадка на диафрагмах, что приводит к значительным колебаниям расхода.

Щелевые расходомеры благодаря своей простоте весьма перспективны для измерения расхода диффузионного сока, однако принцип их работы и пенение сока требуют правильного выбора места их установки. Таким местом является участок транспортирования сока перед пулъполовушками, где обеспечиваются измерение расхода холодного сока и свободный слив его из расходомера.

В последнее время для измерения расхода сока применяются бесконтактные индукционные расходомеры, не требующие никаких мер против засорения, так как их измерительные элементы являются органически встроенной частью трубопровода, по которому проходит продукт. Кроме того, расходомеры этого типа не создают дополнительного гидравлического сопротивления.

Подача известкового молока на основную дефекацию производится двумя видами устройств:

- Совместного измерения и регулирования - дозаторами;

- Раздельного измерения и регулирования.

Непрерывная дозировка известкового молока основана на простом методе Селятицкого и Чугунова, который заключается в том, что поток известкового молока, подаваемого на дефекосатурацию, делился на две части, одна из которых подается в дефекатор, а другая возвращается в известковое отделение. Расход молока в этих дозаторах регулируется путем изменения положения рассекателя относительно струи молока. Известны также дозаторы системы Федченко и др. Отдельную группу составляют распространенные за рубежом черпаковые дозаторы, имеющие привод от колеса, вращаемого струей диффузионного сока. Однако все объемные дозаторы имеют один существенный недостаток: в них происходит оседание извести, песка и других примесей. Применяемые в дозаторах меры для борьбы с оседанием к существенным положительным результатам не привели.

В устройствах, где измерительная и регулирующая части не объединены в единую конструкцию, измерение подачи известкового молока производится расходомерами. В качестве регулирующих органов используются вентили, заслонки, калиброванные отверстия. При выборе конструкции дозатора известкового молока или регулирующего органа учитываются наличие твердых частиц в жидкости в количестве 2-20%, осаждение извести и карбоната кальция на поверхности устройств, особенно в зоне соприкосновения известкового молока с воздухом, и пенообразование. Эти особенности измеряемой среды имеют очень важное значение при выборе плотномера известкового молока. Однако существующие общепромышленные датчики плотности не нашли пока широкого применения на сахарных заводах. Для этой цели используются в основном гидропневмометрические датчики плотности конструкции сахарных заводов, реже гидростатические мембранные, весовые и буйковые.

Для регулирования расхода молока могут применяться шланговые клапаны. Такие клапаны полностью исключают возможность оседания частиц в них. Хорошие результаты достигаются также при применении поворотных заслонок.

С учетом имеющихся приборов и устройств система управления дозировкой извести на дефекацию решается на базе основного уравнения и его модификаций:

Первой (2.8):

М_И.М.-М_В.=С*V_Д.С. (2.8)

И второй (2.9):

Δ Р*V_И.М. =С*V_Д.С. (2.9)

где М_И.М.=Р_И.М.*V_И.М. - массовый расход известкового молока, т/ч;

М_В.=Р_В.*V_И.М. - массовый расход воды, т/ч;

ΔР=Р_И.М.-Р_В. - относительная плотность известкового молока, т/м³.

Автоматизированной системой дозировки известкового молока по основному уравнению (рис. 2.4, а) предусматривается поддержание соотношения «диффузионный сок-известь» путем воздействия на расход известкового молока, регулирующим органом. Массовый расход извести М_ИЗВ при этом определяется как произведение объемного расхода известкового молока V_И.М. и его плотности Р_И.М, вычисленное с помощью множительно-делительного устройства УМ, выходной сигнал которого подается на регулятор соотношения PC, где соотносится с объемным расходом диффузионного сока V_Д.С.. Корректирующий сигнал С подается на регулятор и изменяется вручную оператором с помощью задатчика или посредством автоматического устройства[22].

В схеме управления (рис. 2.4, б) по первой модификации основного уравнения используется регулятор соотношения расхода диффузионного сока V_Д.С и массового расхода извести М_ИЗВ с коррекцией его третьей величиной - сигналом С, подаваемым от задатчика, либо автоматического устройства.

 

Рис. 2.4. Блок-схемы управления основной дефекацией

Схема управления (рис. 2.4, в) по второй модификации уравнения получила наибольшее распространение на сахарных заводах и предусматривает дозировку известкового молока по соотношению "расход диффузионного сока - расход известкового молока" при условии, что из известкового отделения поступает известковое молоко постоянной плотности или она медленно и плавно изменяется во времени. При этом коррекция соотношения, выполняемого на регуляторе, производится либо оператором, либо автоматически по сигналу плотномера известкового молока. Некоторые схемы автоматизации основной дефекации предусматривают автоматическую коррекцию коэффициента С, соотношения основных сигналов дозировки путем изменения расхода извести на дефекацию А (в %к массе свеклы) и коэффициента откачки сока А1. Последний определяется путем деления расхода диффузионного сока на расход стружки, загружаемой в аппарат, что позволяет ввести результат в схему дозировки известкового молока в качестве корректирующего импульса.

Расход извести на дефекацию А (в % к массе переработанной свеклы) учитывается в схеме дозировки по двум направлениям:

· По качеству сатурационного сока, которое выражается эффектом очистки;

· По эффективности работы фильтрационного оборудования, которая выражается через скорость фильтрации.

Корректировка практической величины расхода извести на дефекацию, при которой достигается максимальный эффект очистки сока, извлечение красящих веществ и бактерий в случае оптимальной щелочности сока 1-й сатурации и pH_l=const, выполняется по соотношению (2.10):

Э=Ч₂*М_Д.С/М_Г, (2.10)

где Э - показатель эффективности дозировки известкового молока;

Ч₂ - чистота (доброкачественность) сока 2-й сатурации;

М_Д.С - массовый расход диффузионного сока, т/ч;

Мг- массовый расход углекислого газа на 1-ю сатурацию, т/ч.

Из уравнения видно, что наиболее целесообразен такой расход известкового молока на дефекацию, который при меньшем расходе СО₂ обеспечивает максимальную чистоту (доброкачественность) сока 2-й сатурации, а значит, и наибольший Э. Доброкачественность сока Ч₂ и расход СО₂ M_Г находятся с помощью вычислительных устройств, куда подаются значения параметров, их определяющих.

По изменению величины Э судят о необходимости увеличения или уменьшения расхода известкового молока. Так как при некотором избыточном увеличении расхода извести и при определенном расходе диффузионного сока доброкачественность сока 2-й сатурации Ч₂ практически остается неизменной, то расход СО₂ для осаждения ионов Са++ при pH₁=const возрастает. Следовательно, в области небольших изменений Ч₂ приращение эффективности дозировки известкового молока пропорционально приращению расхода извести на дефекацию.

Другой вариант корректировки коэффициента С базируется на известной зависимости скорости фильтрации от количества извести, подаваемой на дефекацию. Этот способ автоматического регулирования предусматривает использование датчика скорости фильтрации сока 1-й сатурации, выходной сигнал которого является корректирующим сигналом для регулятора соотношения «диффузионный сок-известь».

Первая сатурация

Целью первой сатурации является поддержание заданного состава сока (качество процесса) и свойств осадка (производительность процесса) путем изменения количества газа (около 5% к массе свеклы), подаваемого в аппарат. В зависимости от заданной программы требуется поддерживать минимальную цветность и концентрацию кальциевых солей при максимальной скорости фильтрации. Система, обеспечивающая выполнение перечисленных задач, разработана, испытана и рекомендована к внедрению на сахарных заводах. Работа системы базируется на использовании прибора для измерения скорости фильтрации соков, построенного с учетом методики А.К.Карташова, которая сводится к определению времени получения 250 мл фильтрата при фильтровании под постоянным давлением 0,1 МПа, и цветомера. Однако отсутствие серийно выпускаемых цветомеров и датчиков скорости фильтрации вызывает необходимость выбора других показателей, оказывающих влияние на процесс сатурации. Эти косвенные показатели должны изменяться параллельно изменению состава сока и структуры осадка. К таким показателям относятся некоторые параметры физических и химических свойств, зависящих от реакции сока: давление пены, способность поглощать углекислоту, электропроводность, а также щелочность и рН сока. Измерение давления пены над соком явилось одной из первых попыток автоматизации сатурации, способность поглощать углекислоту легла в основу гидрохимического способа и прибора, предложенного А.Д.Маликовым (рис. 2.5). Происходящая при сатурации реакция Са(ОН)₂ с CО₂ осуществляется быстро и со значительным изменением объема смеси. При заданной чувствительности прибора 0,02% СаО (0,2г СаО на 1л сока) нейтрализация такого количества извести приводит к поглощению 0,157г СО₂ и сокращению объема газа на 0,1л на каждый литр сока. Следовательно, при параллельном движении щелочного сока со скоростью 1л/с и газа, содержащего углекислоту, изменение содержания СаО в соке на каждые 0,02% вызывает сокращение объема газа на 0,1 л/с[19].

Реализация способа базируется на использовании водоструйного насоса, где рабочей жидкостью является щелочной сок, а всасываемым реагентом - сатурационный газ. Обычно водоструйные насосы всасывают 1л воздуха на 1л протекающей жидкости (механическое действие). Дополнительно за счет поглощения СО₂ раствором (химическое действие) скорость перемещения газа возрастает на 10% на каждые 0,2г СаО, нейтрализованной в 1л протекающего сока. Водоструйный насос 2 располагают на 2 м ниже контрольного ящика 1 с целью обеспечить расход сока 30л/мин при скорости 6,18 м/с.

Рис. 2.5. Прибор А.Д. Маликова

Вывод сока из струйного насоса осуществляется по желобу 5 с гидрозатвором. Сатурационный газ из заводской коммуникации подводится к насосу через диафрагму 3, перепад давления на которой измеряется водяным дифференциальным манометром (реометром) 4, отградуированном в % СаО. Градуировка манометра осуществляется непосредственно на работающем технологическом оборудовании. Способ А.Д.Маликова пока не нашел практического применения, однако является довольно оригинальным и интересным решением проблемы автоматического измерения щелочности в процессе дефекосатурации.

Использование электрической проводимости для контроля процесса сатурации характеризуется большей точностью по сравнению с ручным управлением и низкими затратами для внедрения. Проводимость сатурационного сока определяется проводимостью несахаров и является суммарной проводимостью отдельных несахаров, в том числе золы, ионов кальция, гидрата и буферных субстанций, среди которых преобладают минеральные вещества. По сравнению с обычными измерениями проводимости принцип кондуктометрического титрования сатурационного сока характеризуется резким уменьшением электрической проводимости в процессе сатурации.

Между электрической проводимостью, рН и содержанием солей кальция в сатурационных соках на 1-й сатурации существует прямая зависимость, которая нарушается в области рН 2-й сатурации. В этой области проводимость и содержание солей кальция достигают минимального значения при определенной величине рН сока и его щелочности, однако при дальнейшей сатурации проводимость возрастает, хотя содержание солей кальция увеличивается незначительно. Такое положение объясняется выделением ионов Са++ за счет кальция, связанного ионогенно с органическими кислотами, образованием бикарбонатов кальция Са(НСО₃)₂ и щелочных металлов[7].

На электрическую проводимость сильно влияют состав несахаров диффузионного сока, концентрация сухих веществ в нем и температура раствора. В частности, при содержании 0,061-0,106% СаО изменение температуры на 1 градус вызываетпропорциональное изменение проводимости в среднем на0,002% СаО, что составляет в среднем 2,7% щелочности. Поэтому получить воспроизводимые результаты в процессе сатурации не представляется возможным, однако в пределах рН 2-й сатурации совпадение минимума проводимости и минимума содержания солей кальция (оптимальная щелочность) постоянно, что позволяет регулировать технологический процесс 2-й сатурации по величине электрической проводимости.

Контроль сатурации по щелочности, то есть по массе кислоты, израсходованной на нейтрализацию определенной массы отфильтрованного сока, является наиболее правильным и распространенным. Однако из-за присутствия в соке осадка и большого запаздывания измерения этот метод и различные титраторы не нашли применения для автоматического контроля и регулирования на заводах.

Большая часть устройств, для управления процессом сатурации, основывается на определении рН сока на выходе из аппарата. На рН сока 1-й сатурации влияют расход и щелочность дефекованного сока, расход газа и содержание СО₂ в нем, давление газа в коллекторе, температура сока. Щелочность и температура дефекованного сока стабилизируются на предыдущем технологическом оборудовании: соответственно в дефекаторе и подогревателе, а давление газа — в коллекторе. В схемах управления 1-й сатурацией (рис. 2.6, а-в) используются сигналы по расходу сока V_С, расходу газа V_Г, содержанию CО₂ в нем и рН сатурационного сока с воздействием на регулирующий орган подачи газа в сатуратор.

Наибольшее распространение получила схема управления по отклонению величины рН сатурационного сока (рис. 2.6, а). При таком решении все изменения реагента учитываются по конечной величине - рН сока, что приводит к большим запаздываниям и колебаниям ее значения. Хорошее качество поддержания процесса с точностью 0,1 рН достигается путем правильного выбора закона регулирования для регулятора Р и тщательной наладки средств автоматизации с учетом особенностей процесса 1-й сатурации. В тех случаях, когда уровень сока в аппарате2-й сатурации ниже уровня сока в аппарате 1-й сатурации на 400-700мм, в качестве газовой машины используются компрессоры и имеется некоторый избыток сатурационного газа, стабилизация рН производится путем воздействия сигнала регулятора Р на регулирующий орган сброса газа в атмосферу. При этом качество регулирования на 2-й сатурации несколько ухудшается.

Лучшие результаты получены при учете возмущений со стороны расхода сока V_С и газа V_Г в схеме «сок - сатурационный газ» (рис. 2.6, б) с коррекцией этого соотношения по величине рН. Однако при этом возникает трудность в измерении объемного расхода сатурационного газа с помощью камерных диафрагм из-за необходимости установки сужающих устройств в соответствии с правилами, а также вследствие сильной загрязненности сатурационного газа.

 

 

Рис. 2.6. Блок-схемы управления первой сатурацией

 

Схема «сок-количество СО₂» (рис. 2.6, в) с коррекцией по рН учитывает кроме объемного расхода газа V_Г содержание СO₂ в нем путем умножения этих сигналов на блоке УМ. Содержание CО₂ в газе определяется с помощью газоанализаторов, которые имеют запаздывание в измерении порядка 3-4 мин. Следовательно, к техническим недостаткам предыдущей схемы прибавляется инерционность газоанализаторов, что затрудняет внедрение этой схемы.

Вторая сатурация

Как и на 1-й сатурации, в аппарате 2-й сатурации поддержание заданного качества сока осуществляется изменением расхода сатурационного газа (около 1,2% к массе свеклы), подаваемого в аппарат. Для поддержания оптимальной щелочности на 2-й сатурации целесообразно измерение прямого параметра процесса - количества кальциевых солей в соке, либо косвенных параметров, которыми являются электрическая проводимость, щелочность и рН сока[22].

Измерение количества солей кальция для регулирования 2-й сатурации производилось с помощью пламенного фотометра. Проведенные исследования подтвердили принципиальную возможность такого измерения ионов Са++. Однако лабораторный пламенный фотометр ППФ-УНИИЗ оказался непригодным для использования в производственных условиях. В то же время электрическая проводимость является представительным показателем, характеризующим содержание кальциевых солей в соке.

В качестве датчика электрической проводимости применяется дифференциальный кондуктометр конструкции ВНИИСПа, в котором в качестве электродов используется электрографит марки ЭГ-14. Эксплуатация датчика затрудняется вследствие отложения осадка на поверхности электродов. Практического применения датчик пока не нашел. Сейчас широко применяется более простой способ автоматического контроля 2-й сатурации по рН сока.

Управление 2-й сатурацией по величине рН аналогично управлению 1-й сатурацией, кроме того, на 2-ю сатурацию предусматривается подача известкового молока в количестве около 0,25% к массе свеклы. Системы управления 2-й сатурацией делятся на системы стабилизации рН сока и системы оптимизации по минимуму солей кальция. Простейшая и самая распространенная схема управления 2-й сатурацией (рис. 2.7, а) предусматривает стабилизацию величины рН путем изменения подачи газа в аппарат с помощью регулирующего органа, что обеспечивает достаточную точность за счет правильного выбора закона регулирования для регулятора Р

и узкопредельного рН-метра при тщательной наладке системы. Такая схема не учитывает подачи извести в аппарат, что значительно ухудшает качество регулирования. Поэтому эта схема дополняется регулированием соотношения «сок - известковое молоко», где в качестве регулирующего органа используется делитель известкового молока. В типовой схеме ФСА-75 управление 2-й сатурацией осуществляется путем стабилизации расхода сатурационного газа, измеряемого диафрагмой, с коррекцией расхода газа по рН сока на выходе из аппарата[20].

Системы оптимизации 2-й сатурации включают схему управления процессом по электрической проводимости и содержанию солей кальция.

Дифференциальная система экстремального регулирования (рис. 2.7, б) предусматривает измерение проводимости с помощью дифференциального датчика, а затем шаговый поиск экстремума по ее минимуму с помощью регулятора Р. При таком управлении содержание солей кальция в соке уменьшилось на 40%, а цветность - на 7,5%, по сравнению с типовой схемой стабилизации в котле.

Другая схема управления (рис. 2.7, в) предусматривает измерение рН сока на выходе из сатуратора и регулирование подачи газа по этой величине с помощью регулятора Р. Одновременно периодически измеряется количество известковых солей Са++ в соке с помощью пламенного фотометра, выходной сигнал которого корректирует работу регулятора.

 

 

 

Рис. 2.7. Блок-схемы управления второй сатурацией

 

На основании описания принципов управления отдельными аппаратами и технологическим процессом, а также полученной структурной схемы можно построить следующую функциональную схему (рис. 2.8.).

Рис. 2.8. Функциональная схема процесса очистки диффузионного сока

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: