一种糖厂煮炼工段投粉固晶控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种糖厂煮炼工段投粉固晶控制装置；包括煮糖罐、粉种储罐、真空度变送器、温度变送器、微处理器、第二路D/A转换器及电压/电流变换器、第二路阀门定位器及气动薄膜调节阀、电磁阀、第一路D/A转换器、第一电压/电流变换器及阀门定位器、第一气动薄膜调节阀等。本装置改变了过去煮糖师傅需要不断从煮糖罐中采样、凭眼睛观察、手捏感觉来判断底料浓度，然后用手旋动阀门去改变开度的做法，减轻了煮糖师傅的劳动强度；克服了不同操作者因技术熟练程度以及责任心等因素而导致的判断差异，投粉固晶后形成的种子幼晶晶粒整齐、均匀，养晶煮种阶段是一个闭环控制系统，以此能够较好地维持晶体生长与进料之间的平衡。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及糖厂投粉煮种
，尤其涉及一种糖厂煮炼工段投粉固晶控制装置及方法。
技术介绍
糖厂投粉煮种过程是制糖工艺中非常重要的一个环节，投粉煮种过程的实质就是要让呈粉状的微末晶体在煮糖罐内长大至一定体积，为其它糖膏的煮制提供种子底料。种子的好坏直接影响每罐糖膏(如甲糖)的产品质量和糖份回收，以及煮制糖膏所耗费的时间，从而又会影响蒸汽、水资源的消耗、罐时利用等涉及企业生产成本的一系列重要指标。煮种用的糖粉是将白砂糖经球磨机长时间碾磨后得到的，投粉煮种时首先抽入某些原料配制成一定纯度的糖液底料，再经过浓缩→投粉→固晶→养晶这些操作，最後得到晶粒整齐、坚实、均匀的种子。目前糖厂的投粉起晶煮种操作大部分还依赖煮糖师傅的主观经验，操作时要不断将采样棒从煮糖罐中抽出，然后凭眼睛观察、手捏感觉来判断底料的浓度，以此来确定投粉、固晶开水、关水的时刻以及之后的养晶进料和煮水。不同的师傅对同一底料的浓度判断会因技术熟练程度以及责任心的差异而出现较大分歧。特别是在后半夜，由于人的生理特点容易犯困，此时的采样频次会大大减少，夜晚的光线对眼睛观察底料浓度也会造成一定障碍。虽然有个别糖厂引进了国外的微波多频浓度测量技术及仪表，但其价格十分昂贵，并不能为大多数糖厂所接受。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种糖厂煮炼工段投粉固晶控制装置。实现从底料浓缩、浓度检测、投粉、三段固晶、养晶煮种的自动控制，以改变投粉煮种操作长期以来依靠煮糖师傅的主观经验以及技术熟练程度的状况。本技术通过下述技术方案实现：一种糖厂煮炼工段投粉固晶控制装置，包括煮糖罐1和汽鼓2、粉种粉种储罐11和煮糖罐1的控制系统；所述控制系统包括真空度变送器3、温度变送器4、微处理器5、第二路D/A转换器7、第二电压/电流变换器8、第二路阀门定位器9、第二气动薄膜调节阀10、电磁阀12、第一路D/A转换器13、第一电压/电流变换器14、第一路阀门定位器15、第一气动薄膜调节阀16；所述第一路D/A转换器13、第一电压/电流变换器14、第一路阀门定位器15和第一气动薄膜调节阀16依次电讯连接；所述第一气动薄膜调节阀16安装在煮糖罐1底部的进料管上，用于控制进料量；所述第二路D/A转换器7、第二电压/电流变换器8、第二路阀门定位器9、和第二气动薄膜调节阀10依次电讯连接；所述第二气动薄膜调节阀10安装在煮糖罐1底部的进水管上，用于控制进水量；所述第一路D/A转换器13和所述第二路D/A转换器7分别与微处理器5电讯连接；所述粉种粉种储罐11通过带有电磁阀12的管路连接煮糖罐1底部的粉种进口；电磁阀12由微处理器5控制其阀门的开/关；所述真空度变送器3和温度变送器4分别设置在煮糖罐1的顶部和底部；所述真空度变送器3将煮糖罐1内的真空度数据传递给微处理器5，温度变送器4将煮糖罐1内的温度数据传递给微处理器5；由微处理器5统一控制第二气动薄膜调节阀10、第一气动薄膜调节阀16和电磁阀12的阀门开/关及开度。所述控制系统具有一操作面板17，操作面板17上设有液晶显示器6、参数设置按钮18、参数值调整按钮19。所述控制系统还包括一个用于投粉提示的蜂鸣器，其由微处理器5控制。所述粉种储罐1由不锈钢加工而成，容积为2.0L～3.0L。一种糖厂煮炼工段投粉固晶控制方法，控制过程如下：将煮糖罐1的真空度V、糖膏温度T、人工输入的简纯度AP三个参数输入微处理器5，经数学拟合后计算出母液的当前过饱和浓度，并与过饱和度给定值进行比较求出其偏差，微处理器5按照一定的控制规律对偏差进行运算，得到一个数字控制量；再经过第一路D/A转换器13、第一电压/电流变换器14、第一路阀门定位器15和第一气动薄膜调节阀16；以及第二路D/A转换器7、第二电压/电流变换器8、第二路阀门定位器9、和第二气动薄膜调节阀10；最终分别由第一气动薄膜调节阀16和第二气动薄膜调节阀10分别去调节其各自阀门开度，从而控制进料流量或进水流量。本技术相对于现有技术，具有如下的优点及效果：(1)改变了过去煮糖师傅需要不断从煮糖罐中采样、凭眼睛观察、手捏感觉来判断底料浓度，然后用手旋动阀门去改变开度的做法，减轻了煮糖师傅的劳动强度。(2)克服了不同操作者因技术熟练程度以及责任心等因素而导致的判断差异，投粉固晶后形成的种子幼晶晶粒整齐、均匀，养晶煮种阶段是一个闭环控制系统，以此能够较好地维持晶体生长与进料之间的平衡。(3)控制面板上的参数设置按键拓展了本装置的适应性，因为不同糖厂所配底料及操作规程存在差异，如底料纯度、进水阀门开度、煮种浓度给定等。(4)本控制系统的信号联系皆采用DDZ-lll工业标准，可以实现远距离稳定传输，能够有效克服工厂内存在的各种噪声和干扰。(5)采用常规仪表测量煮糖罐温度、真空度，经数学拟合分析间接计算底料过饱和浓度，大大降低了装置的成本费用，便于推广应用。(6)控制系统带有液晶显示窗口，能即时显示现场过程参数、人工输入参数；浓缩到投粉点时蜂鸣器会鸣响，以提示操作人员注意观察。附图说明图1为本技术糖厂煮炼工段投粉固晶控制装置结构方框图图2为操作面板示意图图3为气动薄膜调节阀控制结构方框图图4为三段固晶煮种过程示意图图5为糖液过饱和度专用计算尺示意图图6为控制系统及其外围电路原理图图7为RS-232串行接口电路原理图具体实施方式下面结合图1至图7及下述具体实施例，对本技术作进一步具体详细描述。如图1所示，投粉煮种是在煮糖罐1内进行的。投粉煮种过程的实质就是要让呈粉状的微末晶体在煮糖罐内长大至一定体积，以便作为煮制甲糖、乙糖或丙糖的种子。晶体长大过程受多种因数影响，如原料纯度、真空度高低、蒸汽流量、对流好坏等。特别是底料的过饱和度对蔗糖的结晶有极大的影响，当过饱和度较高时，糖液中过量溶解的糖可能会从溶液中重新析出而沉积在已有的蔗糖晶体的表面，而在过饱和度很高时甚至会析出新的微细晶体，致使种子粒度不均匀；而当过饱和度较低时，可能会使正在生长中的蔗糖晶体溶解一部分重新进入母液。这些底料浓度过高过低的情况，都会造成种子晶粒不够整齐均匀，影响后续煮糖过程的产品质量、糖份回收、煮炼时间、设备利用等。进入煮糖罐1中的物料有：蒸汽或来自蒸发工段的废热蒸汽、热水、各种原料(糖浆、甲原蜜、甲稀蜜、乙原蜜、乙稀蜜)等。煮糖罐通过压力水喷射方式使罐内保持一定的负压。蒸汽进入汽鼓2对糖液进行加热，使糖液处于沸腾对流状态，以增大结晶动力。粉种是将白砂糖经球磨机碾磨几天几夜制备得到的粉状微末晶体，煮种时取出一定量的粉种用溶剂调成糊状盛放于粉种储罐11内。粉种储罐11的下面是电磁阀12，投粉时粉种经电磁阀12和管道进入煮糖罐1底部。电磁阀12是由微处理器5(主控制器)操控的，在底料浓缩过程中处于关闭状态，当底料浓度达到投粉点时被打开，由于煮糖罐1内呈负压，粉种瞬间被吸入罐内，稍加延时后即关闭电磁阀12，完成投粉操作。投粉煮种首先需要抽入某些原料如甲原蜜、糖浆、或甲稀蜜等，按照工艺要求配制成一定纯度的糖液底料，并对底料进行整理，以溶掉原料中可能携带的糖末晶体。接着通入蒸汽开始进行浓缩，使底料糖液浓度逐渐增加。当底料过饱和浓度达到投粉点(大约1.10)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种糖厂煮炼工段投粉固晶控制装置，包括煮糖罐(1)和汽鼓(2)、粉种储罐(11)和煮糖罐(1)的控制系统；其特征在于：所述控制系统包括真空度变送器(3)、温度变送器(4)、微处理器(5)、第二路D/A转换器(7)、第二电压/电流变换器(8)、第二路阀门定位器(9)、第二气动薄膜调节阀(10)、电磁阀(12)、第一路D/A转换器(13)、第一电压/电流变换器(14)、第一路阀门定位器(15)、第一气动薄膜调节阀(16)；所述第一路D/A转换器(13)、第一电压/电流变换器(14)、第一路阀门定位器(15)和第一气动薄膜调节阀(16)依次电讯连接；所述第一气动薄膜调节阀(16)安装在煮糖罐(1)底部的进料管上，用于控制进料量；所述第二路D/A转换器(7)、第二电压/电流变换器(8)、第二路阀门定位器(9)、和第二气动薄膜调节阀(10)依次电讯连接；所述第二气动薄膜调节阀(10)安装在煮糖罐(1)底部的进水管上，用于控制进水量；所述第一路D/A转换器(13)和所述第二路D/A转换器(7)分别与微处理器(5)电讯连接；所述粉种储罐(11)通过带有电磁阀(12)的管路连接煮糖罐(1)底部的粉种进口；电磁阀(12)由微处理器(5)控制其阀门的开/关；所述真空度变送器(3)将煮糖罐(1)内的真空度数据传递给微处理器(5)，温度变送器(4)将煮糖罐(1)内的温度数据传递给微处理器(5)；由微处理器(5)统一控制第二气动薄膜调节阀(10)、第一气动薄膜调节阀(16)和电磁阀(12)的阀门开/关及开度。...

【技术特征摘要】
1.一种糖厂煮炼工段投粉固晶控制装置，包括煮糖罐(1)和汽鼓(2)、粉种储罐(11)和煮糖罐(1)的控制系统；其特征在于：所述控制系统包括真空度变送器(3)、温度变送器(4)、微处理器(5)、第二路D/A转换器(7)、第二电压/电流变换器(8)、第二路阀门定位器(9)、第二气动薄膜调节阀(10)、电磁阀(12)、第一路D/A转换器(13)、第一电压/电流变换器(14)、第一路阀门定位器(15)、第一气动薄膜调节阀(16)；所述第一路D/A转换器(13)、第一电压/电流变换器(14)、第一路阀门定位器(15)和第一气动薄膜调节阀(16)依次电讯连接；所述第一气动薄膜调节阀(16)安装在煮糖罐(1)底部的进料管上，用于控制进料量；所述第二路D/A转换器(7)、第二电压/电流变换器(8)、第二路阀门定位器(9)、和第二气动薄膜调节阀(10)依次电讯连接；所述第二气动薄膜调节阀(10)安装在煮糖罐(1)底部的进水管上，用于控制进水量；所述第一路D/A转换器(13)和所述第二路D/A转换器(7)分别与微处理器(5)电讯连接；所述粉种储...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡兴刚，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44