压力式石灰乳浓度在线检测控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种糖厂使用的压力式石灰乳浓度在线检测控制系统，该系统包括采样器、压力传感器、温度传感器、采样控制阀、清洗控制阀、排污控制阀、石灰混合箱、贮水箱、高浓石灰箱、加水控制阀、加灰控制阀和控制器，通过对糖厂石灰乳的浓度进行在线自动检测，并对石灰乳浓度进行控制，稳定的石灰乳浓度有利于中和硫熏工段的稳定性，提高清汁的沉降效果，减少加热积垢，提高热能利用率，从而提高了产品质量，同时，对节能减排也具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
压力式石灰乳浓度在线检测控制系统
本专利技术涉及制糖和智能控制
，尤其是糖厂使用的压力式石灰乳浓度在线检测控制系统。
技术介绍
随着人民生活水平的不断提高，消费者对食品质量、食品安全的要求越来越高，人们对白砂糖的质量也提出了更高的标准。糖厂的原料处理过程是从压榨车间开始，最后经过制炼车间多重工序处理后完成。“亚硫酸法”澄清生产过程由于其复杂性，且具有非线性、时滞等特性，且由于大多采用人工操作来控制预灰PH值，在实际生产过程中由于系统化学反应需要一定的时间，导致PH变化的滞后，因此难以准确控制预灰PH值，加上各种辅料的使用难以随工况准确变更使用量，使得清汁PH值不稳定或超出要求的范围。石灰乳，化学式Ca(OH)2，俗称熟石灰、石灰水或消石灰，白色固体，微溶于水，其水溶液常称为石灰水。石灰乳一般是在氧化钙中加水生成的。石灰乳一般是在氧化钙中加水生成的，因为氢氧化钙Ca(OH)2溶解度不是很大，石灰乳溶解性常见酸碱盐的溶解性表在我们中学化学教材每一册的附录中都有，它与元素周期表、金属活动顺序表一起称为中学化学中的三大工具表，它对于中学化学教学和学生学习化学起着很大的作用。在高三关于离子反应的实质时指出，溶液中的离子反应能否进行可以看反应是否有利于离子浓度降低，这在初中根据是否生成水、气体、沉淀进行判断的基础上就有所拓展，所以能发生离子反应的复分解反应类型不但有可溶性物质生成不溶性物质，也可能是微溶性物质生成难溶性物质，这在判断离子共存应常常考虑的。石灰是糖厂使用最普遍的澄清剂。亚硫酸法澄清工艺中，将石灰乳添加至蔗汁，和SO2、磷酸形成亚硫酸钙沉淀和磷酸钙沉淀从而将糖汁中的胶体、色素等非糖杂质吸附而除去。亚硫酸钙沉淀和磷酸钙沉淀对胶体色素的吸附能力，直接影响到澄清的脱色效果。另一方面，由于石灰的加入，增加了钙离子的含量，在后续的反应中，钙离了的反应情况直接影响到遮汁中钙离子的残留量，最终会影响到产品的灰分和设备管道的积垢情况。所以，石灰乳浓度的波动不利于其与SO2、磷酸的化学反应，影响到澄清的效果，从而影响到产品的质量。截止目前，糖厂石灰乳浓度的检测和控制都是依靠人工来进行，用人工调整石灰乳阀门开度。而人工操作有受时间滞后性、有经验和判断能力高低、有责任心高低等特性的影响，这种方法存在的问题就是石灰浓度极其不稳定和石灰浓度显示不够直观，导致糖厂操作工不能及时根据石灰乳浓度的变化进行调整工艺参数，澄清中和工段常常会因为石灰乳浓度的波动影响到硫熏中和的稳定性，清汁质量就会受影响，从而使得产品质量有较大的波动。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种压力式石灰乳浓度在线检测控制系统，实现对糖厂石灰乳浓度进行检测，并对超过设定值的石灰乳浓度进行控制，稳定的石灰乳浓度有利于中和硫熏工段的稳定性，提高清汁的沉降效果，减少加热积垢，提高热能利用率，从而提高了产品质量，同时，对节能减排也具有一定的意义。本专利技术通过下述技术方案实现：一种压力式石灰乳浓度在线检测控制系统，该系统包括采样器、压力传感器、温度传感器、采样控制阀、清洗控制阀、排污控制阀、石灰混合箱、贮水箱、高浓石灰箱、加水控制阀、加灰控制阀和控制器；在采样器安装压力变送器和温度变送器；在清洗管道上安装清洗控制阀，在排污管道上安装排污控制阀；石灰混合箱通过采样控制阀与采样器连接；贮水箱通过加水控制阀与石灰混合箱连接；高浓石灰箱通过加灰控制阀与石灰混合箱连接；压力变送器、温度变送器和上述所有的控制阀通过控制电缆与控制器连接。控制器为PLC控制系统，并预置有GPRS无线远程通讯功能。控制器根据采样点检测时间参数自动切换采样点的采样水质，并根据清洗时间参数对所有传感器进行自动清洗。控制器根据测量到的石灰乳浓度，通过控制清水或高浓石灰的加入量，使石灰乳浓度稳定在设定的范围内。该控制系统通过无线通讯方式与外部的自动化系统连接，并通过GPRS无线网络进行远程监控和报警，实现石灰乳浓度在线检测控制流程自动化信息化。该系统的控制方式为：系统运行后，控制器自动打开采样控制阀进行采样，当采样器产生溢流后，安装在采样器上的压力变送器将测量到的压力信号送到控制器,控制器根据内置的转换公式将压力信号换算成石灰乳浓度，当石灰乳浓度高于设定值时，控制器输出信号打开贮水箱上的加水控制阀往石灰混合箱加水进行稀释，直到石灰乳浓度达到设定值时，控制器发出信号关闭加水控制阀；当石灰乳浓度低于设定值时，控制器输出信号打开高浓石灰箱上的加灰控制阀往石灰混合箱加入高浓石灰进行调和，直到石灰乳浓度达到设定值时，控制器发出信号关闭加灰控制阀。控制器设有自动清洗时间，当清洗时间到时，控制器发出信号自动关闭采样控制阀，打开排污控制阀，待采样器内的石灰乳全部排干净后，控制器发出信号关闭排污控制阀，打开清洗控制阀，往采样器注入清水进行清洗，清洗完毕，控制器发出信号关闭清洗控制阀，同时打开排污控制阀将采样器内的残液全部排出后，关闭排污控制阀，再打开采样控制阀，重新对石灰乳进行采样和测量，在清洗期间，系统对石灰乳浓度数据进行锁定，避免由于清洗时造成数据的变化而引起控制波动。本专利技术的优点是：1、实现对糖厂石灰乳浓度的在线自动检测，并对超出设定值范围的石灰乳浓度进行自动控制，使石灰乳浓度稳定在一定的范围，稳定的石灰乳浓度有利于中和硫熏工段的稳定性，提高清汁的沉降效果，减少加热积垢，提高热能利用率，从而提高了产品质量，同时，对节能减排也具有一定的意义；2、系统具有自动清洗功能，搞积垢能力强，完全适应工业现场的生产要求，并且在恶劣的环境下能保持良好的准确度；系统人机界面友好，直观明了，操作简单，维护量少，不消耗样品。3、本系统成本低，耗材少，收效高，若在我国的制糖行业推广使用，将会给整个行业带来巨大的经济和节能减排效益。附图说明图1是本专利技术一种压力式石灰乳浓度在线检测控制系统结构示意图；其中，图中标号及名称为：包括采样器1、压力传感器2、温度传感器3、采样控制阀4、清洗控制阀5、排污控制阀6、石灰混合箱7、贮水箱8，高浓石灰箱9，加水控制阀10，加灰控制阀11和控制器12。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。一种压力式石灰乳浓度在线检测控制系统，该系统包括采样器、压力传感器、温度传感器、采样控制阀、清洗控制阀、排污控制阀、石灰混合箱、贮水箱，高浓石灰箱，加水控制阀，加灰控制阀和控制器。在采样器安装压力变送器和温度变送器；在清洗管道上安装清洗控制阀，在排污管道上安装排污控制阀；石灰混合箱通过采样控制阀与采样器连接；贮水箱通过加水控制阀与石灰混合箱连接；高浓石灰箱通过加灰控制阀与石灰混合箱连接；上述的在线压力变送器、温度变送器和控制阀通过控制电缆与控制器连接。所述控制器为PLC控制系统，并预置有通讯功能。系统的控制方式为：（1）系统投入使用后，自动打开采样控制阀进行采样，当采样器产生溢流后，安装在采样器上的在线压力变送器将测量到的压力信号送到PLC控制器,控制器根据转换公式将压力信号换算成石灰乳浓度，当石灰乳浓度高于设定值时，PLC控制器输出信号打开贮水箱上的加水控制阀往石灰混合箱加水进行稀释，直到石灰乳浓度达到设定值时、PLC控制器发出信号关闭加水控制阀；当石灰乳浓度低于设定值时，PLC控制器输出信号打开高浓石灰箱上的加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力式石灰乳浓度在线检测控制系统，其特征在于，该系统包括采样器（1）、压力传感器（2）、温度传感器（3）、采样控制阀（4）、清洗控制阀（5）、排污控制阀（6）、石灰混合箱（7）、贮水箱（8）、高浓石灰箱（9）、加水控制阀（10）、加灰控制阀（11）和控制器（12）；在采样器（1）安装压力变送器（2）和温度变送器（3）；在清洗管道上安装清洗控制阀（5），在排污管道上安装排污控制阀（6）；石灰混合箱（7）通过采样控制阀（4）与采样器（1）连接；贮水箱（8）通过加水控制阀（10）与石灰混合箱（7）连接；高浓石灰箱（9）通过加灰控制阀（6）与石灰混合箱（7）连接；所述的压力变送器（2）、温度变送器（3）和上述所有的控制阀通过控制电缆与控制器（12）连接。

【技术特征摘要】
1.一种压力式石灰乳浓度在线检测控制系统，其特征在于，该系统包括采样器（1）、压力传感器（2）、温度传感器（3）、采样控制阀（4）、清洗控制阀（5）、排污控制阀（6）、石灰混合箱（7）、贮水箱（8）、高浓石灰箱（9）、加水控制阀（10）、加灰控制阀（11）和控制器（12）；在采样器（1）安装压力变送器（2）和温度变送器（3）；在清洗管道上安装清洗控制阀（5），在排污管道上安装排污控制阀（6）；石灰混合箱（7）通过采样控制阀（4）与采样器（1）连接；贮水箱（8）通过加水控制阀（10）与石灰混合箱（7）连接；高浓石灰箱（9）通过加灰控制阀（6）与石灰混合箱（7）连接；所述的压力变送器（2）、温度变送器（3）和上述所有的控制阀通过控制电缆与控制器（12）连接。2.根据权利要求1所述压力式石灰乳浓度在线检测控制系统，其特征在于，所述控制器（12）为PLC控制系统，并预置有GPRS无线远程通讯功能。3.根据权利要求1所述压力式石灰乳浓度在线检测控制系统，其特征在于，所述控制器（11）根据采样点检测时间参数自动切换采样点的采样水质，并根据清洗时间参数对所有传感器进行自动清洗。4.根据权利要求1所述压力式石灰乳浓度在线检测控制系统，其特征在于，所述控制器（12）根据测量到的石灰乳浓度，通过控制清水或高浓石灰的加入量，使石灰乳浓度稳定在设定的范围内。5.根据权利要求1所述压力式石灰乳浓度在线检测控制系统，其特征在于，该控制系统通过无线通讯方式与外部的自动化系统连接，并通过GPRS无线网络进行远程监控和报警，实现石灰乳浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李进勇，陈林延，刘耿，
申请(专利权)人：钦州市创华工控设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45