【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制糖。具体地说是糖膏锤度各结晶罐液位测量方法及煮糖装置。
技术介绍
1、生产白砂糖的原料以甘蔗原料、甜菜原料及原糖原料为主，生产过程自动化程度较低，而人工操作煮糖存在着操作工人技术不同、责任心不同的问题，煮出的白砂糖质量、产品收回率及能耗波动较大。
2、目前，已经有一些煮糖自动化控制系统，这些系统通过检测煮糖过程中的糖膏锤度和煮糖罐内的液位来实现对煮糖过程的自动化控制。如专利cn102925593b中公开的煮糖自动控制装置。该装置包括结晶罐的真空度控制模块、糖膏锤度控制模块、加热蒸汽压力控制模块和结晶罐液位控制模块，通过对结晶罐内真空度、糖膏锤度、结晶罐液位和加热蒸汽压力的监测和控制，实现对煮糖过程的自动化控制。
3、在现有技术中，对结晶罐液位的测量多数通过隔膜密封式差压变送器来实现，该变送器分别测量结晶罐液面上方的压力和结晶罐底部的压力，通过液面上方与结晶罐底部的压力差和糖膏的密度计算出结晶罐内的液面高度。但是，隔膜密封式差压变送器是通过其正、负端法兰上的隔膜、远传毛细管及远传毛细管中的硅油将压力传递给变送器测量元件的，该测量方法在正压系统中尚可，但若用该类变送器测量真空结晶罐中的液位时，其负压室法兰隔膜片容易受结晶罐内真空(可达到-80kpa)变化影响而发生变形，测量误差大，不稳定。
4、此外，也有通过分体式的压差液位计来测量结晶罐液位的方法，如cn212223017u中公开的方法，该方法使用了分体式压差液位计，同样通过压力差和糖膏的密度来计算液位。而若想准确的测量结晶罐的液
5、在现有的技术中，糖膏锤度通常是由安装在结晶罐底壁上或者加热汽鼓上花板处的罐壁上的锤度计来进行测量的。但这两种安装位置均存在缺陷：首先，煮糖使用的结晶罐进料是从底端进料，进料量大小、浓度高底都对结晶罐底端安装的锤度计的测量结果产生影响，所以该范围内测量的锤度没有代表性；第二，如果结晶罐内糖膏对流不好，会出现白砂糖颗粒下沉至罐底的情况，这时候测量的罐底处的锤度也没有代表性；第三，罐底位置处的糖膏对流通常与进料液流混合，流向复杂，对锤度计测量准确性有影响；第四，从加热汽鼓盘中心的中心对流循环管下降的糖膏撞击结晶罐底后会产生不规则气泡，这些气泡也会影响锤度计测量准确性；第五，若将锤度计安装在加热汽鼓上花板处的罐壁上，则当结晶罐内液位较低时，则锤度计无法对糖膏锤度进行测量，自动煮糖控制系统无法正常工作。
技术实现思路
1、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种煮糖装置及结晶罐液位测量方法，该装置能够更为准确地测量结晶罐中的液位和糖膏锤度。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、糖膏锤度测量方法，用于测量结晶罐内的糖膏锤度，所述结晶罐的内腔中部安装有圆柱状的加热汽鼓，所述结晶罐的内腔底部安装有盘管式进料分布器；一个中心对流循环管将所述加热汽鼓的顶面和底面贯通，所述中心对流循环管与所述加热汽鼓同轴；在所述中心对流循环管内，糖膏自所述加热汽鼓的顶面向所述加热汽鼓的底面方向运动；利用锤度计对所述锤度计所述位置的糖膏进行锤度测量，并以所测得的糖膏锤度进行煮糖工艺控制；所述锤度计位于结晶罐内所述加热汽鼓底面下且距离所述加热汽鼓底面的垂直距离为0～700mm范围内，并且所述锤度计设置在所述盘管式进料分布器上方且位于所述中心对流循环管的俯视投影范围内。由于位于结晶罐加热汽鼓下花板下方700mm以下的糖膏体中结晶体糖比重较大，以致于该位置的糖膏体锤度不能准确反映加热汽鼓下方糖膏体的平均锤度，且不利于对煮糖工艺的控制，而加热汽鼓下花板下方0～700mm且位于中心对流循环管俯视投影范围内的糖膏体为糖液经浓缩后形成的且开始稳定析出结晶糖的糖膏体，质地较为均匀，结晶体糖团聚较少，且其由上至下进行流动，内部气泡较少，使得在这一范围内测得的糖膏锤度能够较好地反映加热汽鼓下方糖膏体的平均锤度，且有利于对煮糖工艺的控制。
4、上述的糖膏锤度测量方法，所述中心对流循环管具有延长部管壁，所述延长部管壁自所述加热汽鼓的底面向所述盘管式进料分布器方向伸出，所述延长部管壁靠近所述盘管式进料分布器一端的端头与所述盘管式进料分布器间的距离大于0；所述延长部管壁上距离所述加热汽鼓底面垂直距离0～700mm范围内设置有一个锤度测量孔，所述锤度计的锤度测量探头从所述锤度测量孔中伸进所述中心对流循环管的延长部管腔内。延长部管壁能够隔开中心对流循环管内腔中被电动搅拌器搅动的糖膏和中心对流循环管外部加热汽鼓下花板下方的糖膏，减少这两处糖膏的对糖膏体锤度测量的影响，有利于得到更为准确的锤度测量结果，其原因在于，这两处的糖膏体处于非稳态流动状态，如果不将二者与锤度测量探头隔开，会使锤度测量探头所处位置的糖膏体也处于非稳态流动状态，进而影响对糖膏体锤度的测量。
5、结晶罐液位测量方法，使用如上述的糖膏锤度测量方法测量所述结晶罐内的糖膏锤度，将测得的糖膏锤度值换算为糖膏密度值ρ；利用布置在结晶罐底部和顶部的压力测量仪器测量结晶罐底部压力值和结晶罐顶部压力值，并计算底部压力值与顶部压力值的差值δk，而后根据公式h＝δk/ρg-c计算出所述结晶罐内的液位h；c为所述压力测量仪器的补偿系数，g为重力加速度；在所述结晶罐轴向方向上，所述结晶罐内的液面位于所述结晶罐底部的压力测量仪器所处位置和所述结晶罐顶部的压力测量仪器所处位置之间。
6、上述的结晶罐液位测量方法，所述压力测量仪器包括布置在所述结晶罐顶部的压力变送器和布置在所述结晶罐底部的插入式单法兰变送器；所述压力变送器用于测量结晶罐顶部压力值，所述插入式单法兰变送器用于测量结晶罐底部压力值。本专利技术中采用了压力变送器和插入式单法兰变送器分别测量结晶罐内液面以上的真空部分的压力和结晶罐底部处的压力；在自动煮糖的液位测量过程中，结晶罐内通常为真空条件，而真空条件的变化会对隔膜密封式压差变送器的隔膜造成影响，造成测量结果不准；插入式单法兰变送器没有隔膜密封式差压变送器的隔膜，不受罐内真空变化影响，提高了测量的准确性和稳定性，并且罐底处的变送器探头还被物料压住，真空较低，稳定可靠。
7、上述的糖膏在线液位测量方法，在液位测量周期t内对结晶罐的底部压力和顶部压力进行测量，取n个定点测量值和m个测量值，通过下式计算周期t内底部压力与顶部压力的差值δk：
8、
9、
10、
11、式中，为周期t内结晶罐底部压力校正值；
12、为周期t内结晶罐顶部压力校正值；
13、λ为结晶罐底部压力校正值补偿系数，取值范围为1.15～1.32；
14、kdbn为在周期t内n个指定的时间点测得的结晶罐底部压力值，n为大于或等于3的整数；
15、krbm为在周期t内m个随机时间点测得的结晶罐底部压力值，m为大于或等于2的整数；
16、γ本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.糖膏锤度测量方法，用于测量结晶罐内的糖膏锤度，所述结晶罐的内腔中部安装有圆柱状的加热汽鼓(13)，所述结晶罐的内腔底部安装有盘管式进料分布器(18)；一个中心对流循环管(12)将所述加热汽鼓(13)的顶面和底面贯通，所述中心对流循环管(12)与所述加热汽鼓(13)同轴；在所述中心对流循环管(12)内，糖膏自所述加热汽鼓(13)的顶面向所述加热汽鼓(13)的底面方向运动；其特征在于，利用锤度计(11)对所述锤度计(11)所述位置的糖膏进行锤度测量，并以所测得的糖膏锤度进行煮糖工艺控制；所述锤度计(11)位于结晶罐内所述加热汽鼓(13)底面下且距离所述加热汽鼓(13)底面的垂直距离为0～700mm范围内，并且所述锤度计(11)设置在所述盘管式进料分布器(18)上方且位于所述中心对流循环管(12)的俯视投影范围内。
2.根据权利要求1所述的糖膏锤度测量方法，其特征在于，所述中心对流循环管(12)具有延长部管壁，所述延长部管壁自所述加热汽鼓(13)的底面向所述盘管式进料分布器(18)方向伸出，所述延长部管壁靠近所述盘管式进料分布器(18)一端的端头与所述盘管式进料分布器(
3.结晶罐液位测量方法，其特征在于，使用如权利要求1所述的糖膏锤度测量方法测量所述结晶罐内的糖膏锤度，将测得的糖膏锤度值换算为糖膏密度值ρ；利用布置在结晶罐底部和顶部的压力测量仪器测量结晶罐底部压力值和结晶罐顶部压力值，并计算底部压力值与顶部压力值的差值ΔK，而后根据公式h＝ΔK/ρg-C计算出所述结晶罐内的液位h；C为所述压力测量仪器的补偿系数，g为重力加速度；在所述结晶罐轴向方向上，所述结晶罐内的液面位于所述结晶罐底部的压力测量仪器所处位置和所述结晶罐顶部的压力测量仪器所处位置之间。
4.根据权利要求3所述的结晶罐液位测量方法，其特征在于，所述压力测量仪器包括布置在所述结晶罐顶部的压力变送器(17)和布置在所述结晶罐底部的插入式单法兰变送器(16)；所述压力变送器(17)用于测量结晶罐顶部压力值，所述插入式单法兰变送器(16)用于测量结晶罐底部压力值。
5.根据权利要求3所述的糖膏在线液位测量方法，其特征在于，在液位测量周期t内对结晶罐的底部压力和顶部压力进行测量，取n个定点测量值和m个测量值，通过下式计算周期t内底部压力与顶部压力的差值ΔK：
6.一种煮糖装置，为底部进料式结晶罐，包括圆桶状的主罐(1)、位于所述主罐(1)顶部并与所述主罐(1)同轴固定连接的副罐(3)和与所述主罐(1)同轴设置的电动搅拌器(2)，所述主罐(1)的内腔与所述副罐(3)的内腔导通；所述主罐(1)内腔中固定安装有与所述主罐(1)同轴设置的圆柱状加热汽鼓(13)，所述加热汽鼓(13)的顶面为加热汽鼓上花板(1301)，所述加热汽鼓(13)的底面为加热汽鼓下花板(1302)，一个中心对流循环管(12)将所述加热汽鼓(13)的顶面和底面贯通，所述中心对流循环管(12)与所述加热汽鼓(13)同轴；所述电动搅拌器(2)的搅拌桨叶(202)位于所述中心对流循环管(12)内，且位于所述加热汽鼓上花板(1301)和所述加热汽鼓下花板(1302)之间；当所述电动搅拌器(2)工作时，所述中心对流循环管(12)内的糖膏自所述加热汽鼓上花板(1301)向所述加热汽鼓下花板(1302)方向运动；
7.根据权利要求6所述的煮糖装置，其特征在于，所述中心对流循环管(12)具有延长部管壁，所述延长部管壁自所述加热汽鼓下花板(1302)向所述盘管式进料分布器(18)方向伸出，所述延长部管壁靠近所述盘管式进料分布器(18)一端的端头与所述盘管式进料分布器(18)间的距离大于0；所述延长部管壁上距离所述加热汽鼓下花板(1302)垂直距离700mm位置处设置有一个锤度测量孔(1201)，所述连接部(501)固定连接在所述锤度测量孔(1201)处，所述锤度测量探头(1101)从所述锤度测量孔(1201)中伸进所述中心对流循环管(12)的延长部管腔内。
8.根据权利要求6或7所述的煮糖装置，其特征在于，所述锤度测量管(5)远离所述连接部(501)端的管口固定连接在所述主罐(1)底端的第二半球部(102)上，所述锤度计(11)为微波锤度计或折光锤度计。
9.根据权利要求8所述的煮糖装置，其特征在于，所述副罐(3)上设置有抽真空管(4)，所述副罐(3)的内腔通过固定安装在所述副罐(3)侧壁上...
【技术特征摘要】
1.糖膏锤度测量方法，用于测量结晶罐内的糖膏锤度，所述结晶罐的内腔中部安装有圆柱状的加热汽鼓(13)，所述结晶罐的内腔底部安装有盘管式进料分布器(18)；一个中心对流循环管(12)将所述加热汽鼓(13)的顶面和底面贯通，所述中心对流循环管(12)与所述加热汽鼓(13)同轴；在所述中心对流循环管(12)内，糖膏自所述加热汽鼓(13)的顶面向所述加热汽鼓(13)的底面方向运动；其特征在于，利用锤度计(11)对所述锤度计(11)所述位置的糖膏进行锤度测量，并以所测得的糖膏锤度进行煮糖工艺控制；所述锤度计(11)位于结晶罐内所述加热汽鼓(13)底面下且距离所述加热汽鼓(13)底面的垂直距离为0～700mm范围内，并且所述锤度计(11)设置在所述盘管式进料分布器(18)上方且位于所述中心对流循环管(12)的俯视投影范围内。
2.根据权利要求1所述的糖膏锤度测量方法，其特征在于，所述中心对流循环管(12)具有延长部管壁，所述延长部管壁自所述加热汽鼓(13)的底面向所述盘管式进料分布器(18)方向伸出，所述延长部管壁靠近所述盘管式进料分布器(18)一端的端头与所述盘管式进料分布器(18)间的距离大于0；所述延长部管壁上距离所述加热汽鼓(13)底面垂直距离0～700mm范围内设置有一个锤度测量孔(1201)，所述锤度计的锤度测量探头(1101)从所述锤度测量孔(1201)中伸进所述中心对流循环管(12)的延长部管腔内。
3.结晶罐液位测量方法，其特征在于，使用如权利要求1所述的糖膏锤度测量方法测量所述结晶罐内的糖膏锤度，将测得的糖膏锤度值换算为糖膏密度值ρ；利用布置在结晶罐底部和顶部的压力测量仪器测量结晶罐底部压力值和结晶罐顶部压力值，并计算底部压力值与顶部压力值的差值δk，而后根据公式h＝δk/ρg-c计算出所述结晶罐内的液位h；c为所述压力测量仪器的补偿系数，g为重力加速度；在所述结晶罐轴向方向上，所述结晶罐内的液面位于所述结晶罐底部的压力测量仪器所处位置和所述结晶罐顶部的压力测量仪器所处位置之间。
4.根据权利要求3所述的结晶罐液位测量方法，其特征在于，所述压力测量仪器包括布置在所述结晶罐顶部的压力变送器(17)和布置在所述结晶罐底部的插入式单法兰变送器(16)；所述压力变送器(17)用于测量结晶罐顶部压力值，所述插入式单法兰变送器(16)用于测量结晶罐底部压力值。
5.根据权利要求3所述的糖膏在线液位测量方法，其特征在于，在液位测量周期t内对结晶罐的底部压力和顶部压力进行测量，取n个定点测量值和m个测量值，通过下式计算周期t内底部压力与顶部压力的差值δk：
6.一种煮糖装置，为底部进料式结晶罐，包括圆桶状的主罐(1)、位于所述主罐(1)顶部并与所述主罐(1)同轴固定连接的副罐(3)和与所述主罐(1)同...
【专利技术属性】
技术研发人员：马新，
申请(专利权)人：广东思新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。