一种木糖浓缩膜设备连续进出料恒浓度控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种木糖浓缩膜设备连续进出料恒浓度控制系统。

背景技术：

基于全自动连续进出料膜设备，全自动是指设备除启动和停止外，其他操作均不需人工控制，设备工作时，设置原料进口、浓缩液出口和膜透过液出口；

通过在浓缩液出口管路上设置流量传感器和阀，在膜透过液出口管路上设置一个流量传感器，通过感应浓缩液和透过液的流量比值，经过plc控制器，来调节自动调节阀的开启程度，进而调节感应浓缩液和透过液的流量比值，以达到提前设置的比值(因为原料流量＝浓缩液流量+透过液流量，所以流量传感器只要设置在原料、浓缩液和透过液其中两个管路上即可)的连续进出料膜设备，控制浓度的方法依赖于原料性质(固含量)和膜截留率的稳定，当性质改变时，膜系统无法作出反应，导致最终浓缩液浓度达不到期望值，而工业生产时，原料性质的稳定通常无法保障精确性，膜的截留率随着使用或意外情况，也会发生不可预计的转变。

例如：

3％固含量的原料，期望浓缩至21％，提前设置浓缩液和透过液流量比值为1:6，假设透过液几乎为清水，固含量接近0；则在实际生产中，plc通过控制自动调节阀的开启程度进而控制浓缩液和透过液流量比值为1:6，即浓缩7倍，浓缩液固含量约为20％；

1、当原料固含量为2.5％(或3.5％)，此系统无法作出反应，会继续按照1:6浓缩，导致最终浓缩液固含量为17.5％(或24.5％)；

2、当膜截留率改变，透过液的固含为0.2％时，此系统无法作出反应，会继续按照1:6浓缩，导致最终浓缩液固含量为19.8％；

过低的(或过高的)浓度会使得生产成本增加，过高的浓度还可能损伤膜设备。

上述背景技术是为了便于理解本实用新型，并非是申请本实用新型之间已向普通公众公开的公知技术。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一在于提供一种木糖浓缩膜设备连续进出料恒浓度控制系统，该木糖浓缩膜设备连续进出料恒浓度控制系统不但可以实现连续生产并连续进出料恒浓度，而且还可以精准控制浓缩液浓度。

技术方案是：一种木糖浓缩膜设备连续进出料恒浓度控制系统，包括木糖浓缩液储存罐g35、木糖清液储存罐36、管道系统、阀门系统、泵系统和检测元件系统，所述木糖浓缩膜设备连续进出料恒浓度控制系统还包括原料缓冲初步分离罐n31、第一并联纳滤膜过滤系统g33、第二并联纳滤膜过滤系统g34、第一浓度调节系统、第二浓度调节系统和调节罐g32，原料缓冲初步分离罐n31、第一并联纳滤膜过滤系统g33、第二并联纳滤膜过滤系统g34、第一浓度调节系统、第二浓度调节系统、调节罐g32、木糖浓缩液储存罐g35和木糖清液储存罐36、管道系统、阀门系统、泵系统和检测元件系统分别连接在管道系统上；第一并联纳滤膜过滤系统g33包括并联的两排纳滤膜组，第二并联纳滤膜过滤系统g34包括并联的两排替换纳滤膜组；管道系统包括管道d1、管道d2、管道d3、管道d4、管道d5、管道d6、管道d7、管道d8、管道d9、管道d10、管道d11、管道d12、管道d13、管道d14、管道d15、管道d16、管道d17、管道d18、管道d19、管道d20、管道d21、管道d22、管道d23、管道d24、管道d25、管道d26、管道d27和管道d28，管道d24为木糖原料进料管；检测元件系统包括温度变送器tt01、温度变送器tt02、液位变送器lt01、液位变送器lt02、液位变送器lt03、液位变送器lt04、压力变送器pt01、压力变送器pt02、压力变送器pt03、压力变送器pt04、流量变送器ft01、流量变送器ft02、流量变送器ft03、温度计t01、压力计p01、压力计p02、压力计p03、压力计p04、流量计f01和流量计f02，液位变送器lt01与原料缓冲初步分离罐n31中下部连接，液位变送器lt02和温度计t01分别与调节罐g32连接，液位变送器lt03与木糖浓缩液储存罐g35中下部连接，液位变送器lt04与木糖清液储存罐36中下部连接；泵系统包括泵b01、泵b02、泵b03、泵b04、泵b05、泵b06和泵b07；阀门系统包括截止阀组和自动调节阀组，阀组包括截止阀v01、截止阀v02、截止阀v03、截止阀v04、截止阀v05、截止阀v06、截止阀v07、截止阀v08、截止阀v09、截止阀v10、截止阀v11、截止阀v12、截止阀v13、截止阀v14、截止阀v15、截止阀v16、截止阀v17、截止阀v18、截止阀v19、截止阀v20、截止阀v21、截止阀v22、截止阀v23、截止阀v24、截止阀v25、截止阀v26、截止阀v27、截止阀v28、截止阀v29、截止阀v30、截止阀v31、截止阀v32、截止阀v33、截止阀v34、截止阀v35、截止阀v36、截止阀v37、截止阀v38、截止阀v39、截止阀v40和截止阀v41；自动调节阀组包括自动调节阀tv01、自动调节阀tv02、自动调节阀tv03和自动调节阀tv04；第一浓度调节系统包括常温纯水供应系统g37,管道d2与该常温纯水供应系统g37连接；第二浓度调节系统包括高温纯水供应系统g38，管道d1与该高温纯水供应系统g38连接；原料缓冲初步分离罐n31底部与管道d6连接，顶部分别与管道d4和管道d5连接，原料缓冲初步分离罐n31中上部与管道d24连接，截止阀v14安装在管道d24上，管道d4另一端连接在管道d2上，截止阀v06安装在管道d4上，截止阀v11安装在管道d3上，管道d3一端连接在管道d1上，另一端连接在管道d4上，该连接点位于原料缓冲初步分离罐n31与截止阀v06之间，管道d6另一端连接木糖浓缩液储存罐g35，截止阀v03、泵b01、截止阀v04、泵b02、截止阀v08、温度变送器tt01、截止阀v15、截止阀v16、温度变送器tt02、自动调节阀tv01、流量变送器ft01和截止阀v17顺次安装在管道d6上，截止阀v03与原料缓冲初步分离罐n31相邻，截止阀v17与木糖浓缩液储存罐g35相邻，自动调节阀tv02并联在自动调节阀tv01两端，截止阀v07安装在管道d9上，管道d9两端连接在管道d6上，截止阀v07与串联的截止阀v07和泵b02并联，管道d20一端与木糖浓缩液储存罐g35连接，另一端连接在管道d2上，截止阀v18安装在管道d20上，截止阀v19安装在管道d27上，管道d27一端连接在管道d1上，另一端连接在管道d20上，该连接点位于截止阀v18与木糖浓缩液储存罐g35之间，管道d21一端与木糖清液储存罐36连接，另一端连接在管道d2上，截止阀v20安装在管道d21上，截止阀v21安装在管道d28上，管道d28一端连接在管道d1上，另一端连接在管道d21上，该连接点位于截止阀v20与木糖清液储存罐36之间，管道d18连接在木糖浓缩液储存罐g35底部，截止阀v22、截止阀v23安装在管道d18上，管道d17一端连接在截止阀v22与截止阀v23之间，泵b06安装在管道d17上，管道d19连接在木糖清液储存罐36底部，截止阀v24、截止阀v25安装在管道d19上，管道d22一端连接在截止阀v24与截止阀v25之间，泵b07安装在管道d22上，截止阀v02安装在管道d7上，管道d7一端连接在调节罐g32底部，另一端连接在管道d6上，截止阀v01、截止阀v10、泵b04、截止阀v05顺次安装在管道d8上，管道d8临近截止阀v05的一端连接在管道d06上，管道d8还与管道07相连，截止阀v01与截止阀v10分别位于管道d7两边，管道d25一端连接在调节罐g32顶部，另一端连接在管道d2上，截止阀v12安装在管道d25上，截止阀v13安装在管道d26上，管道d26一端连接在管道d1上，另一端连接在管道d25上，该连接点位于截止阀v12与调节罐g32之间，流量变送器ft02和截止阀v26安装在管道d23上，管道d23一端与调节罐g32顶部连接，另一端与管道d13连接，截止阀v28、自动调节阀tv03和截止阀v30顺次安装在管道d16上，管道d16与调节罐g32顶部连接，另一端连接在管道d6上，截止阀v30临近管道d6，截止阀v29两端并联在自动调节阀tv03两端，截止阀v30位于自动调节阀tv01与温度变送器tt01之间，压力计p01、压力变送器pt01、泵b03和截止阀v09顺次安装在管道d10上，管道d10一端连接在管道d6上，另一端分别连接并联的两排纳滤膜组，压力计p01位于并联的两排纳滤膜组之间，截止阀v09位于截止阀v08、温度变送器tt01之间，截止阀v33、压力计p03、压力变送器pt03、自动调节阀tv04和截止阀v32顺次安装在管道d11上，管道d11一端与管道d6连接，管道d11还与并联的两排纳滤膜组的木糖浓缩液出口端连接，截止阀v34并联连接在自动调节阀tv04两端，压力计p02、压力变送器pt02、泵b05和截止阀v31顺次安装在管道d12上，管道d12一端连接在管道d6上，另一端分别连接并联的两排替换纳滤膜组，压力计p01位于并联的两排替换纳滤膜组之间，截止阀v31位于截止阀v15和截止阀v16之间，截止阀v35、截止阀v36和流量计f01顺次连接在管道d13上，管道d13一端连接在管道d15上，管道d13还与并联的两排纳滤膜组的木糖清液出口端连接，截止阀v35、截止阀v36分别位于并联的两排纳滤膜组的木糖清液出口端两边，截止阀v39、压力计p04、压力变送器pt04、自动调节阀tv05和截止阀v37顺次安装在管道d14上，管道d14一端与管道d6连接，管道d14还与并联的两排替换纳滤膜组的木糖浓缩液出口端连接，截止阀v38并联连接在自动调节阀tv05两端，截止阀v40、截止阀v41、流量计f02和截止阀v27顺次连接在管道d15上，管道d15一端连接在木糖清液储存罐36顶部，管道d15还与并联的两排替换纳滤膜组的木糖清液出口端连接，截止阀v40、截止阀v41分别位于并联的两排替换纳滤膜组的木糖清液出口端两边，流量计f02和截止阀v27分别位于管道d13两边。

作为优选，所述每组纳滤膜组分别由纳滤膜单元串联而成。

作为优选，所述每组替换纳滤膜组分别由替换纳滤膜单元串联而成。

作为优选，所述管道d6上还安装有在线糖度仪td01，在线糖度仪td01安装在温度变送器tt02与自动调节阀tv02之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过第一并联纳滤膜过滤系统g33、第二并联纳滤膜过滤系统g34、第一浓度调节系统、第二浓度调节系统、调节罐g32等的设置，不但可以实现连续生产并连续进出料恒浓度，而且还可以精准控制浓缩液浓度，对纳滤膜的损坏小，可以延长整改装置系统的寿命，而且检修方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1，一种木糖浓缩膜设备连续进出料恒浓度控制系统系统，包括原料缓冲初步分离罐n31、第一并联纳滤膜过滤系统g33、第二并联纳滤膜过滤系统g34、第一浓度调节系统、第二浓度调节系统、调节罐g32、木糖浓缩液储存罐g35和木糖清液储存罐36、管道系统、阀门系统、泵系统和检测元件系统，原料缓冲初步分离罐n31、第一并联纳滤膜过滤系统g33、第二并联纳滤膜过滤系统g34、第一浓度调节系统、第二浓度调节系统、调节罐g32、木糖浓缩液储存罐g35和木糖清液储存罐36、管道系统、阀门系统、泵系统和检测元件系统分别连接在管道系统上。

第一并联纳滤膜过滤系统g33包括并联的两排纳滤膜组，每组纳滤膜组分别由纳滤膜单元串联而成，第二并联纳滤膜过滤系统g34包括并联的两排替换纳滤膜组，每组替换纳滤膜组分别由替换纳滤膜单元串联而成。

管道系统包括管道d1、管道d2、管道d3、管道d4、管道d5、管道d6、管道d7、管道d8、管道d9、管道d10、管道d11、管道d12、管道d13、管道d14、管道d15、管道d16、管道d17、管道d18、管道d19、管道d20、管道d21、管道d22、管道d23、管道d24、管道d25、管道d26、管道d27和管道d28，管道d24为木糖原料进料管。

检测元件系统包括温度变送器tt01、温度变送器tt02、液位变送器lt01、液位变送器lt02、液位变送器lt03、液位变送器lt04、压力变送器pt01、压力变送器pt02、压力变送器pt03、压力变送器pt04、流量变送器ft01、流量变送器ft02、流量变送器ft03、温度计t01、压力计p01、压力计p02、压力计p03、压力计p04、流量计f01和流量计f02，液位变送器lt01与原料缓冲初步分离罐n31中下部连接，液位变送器lt02和温度计t01分别与调节罐g32连接，液位变送器lt03与木糖浓缩液储存罐g35中下部连接，液位变送器lt04与木糖清液储存罐36中下部连接。

泵系统包括泵b01、泵b02、泵b03、泵b04、泵b05、泵b06和泵b07。

阀门系统包括截止阀组和自动调节阀组，阀组包括截止阀v01、截止阀v02、截止阀v03、截止阀v04、截止阀v05、截止阀v06、截止阀v07、截止阀v08、截止阀v09、截止阀v10、截止阀v11、截止阀v12、截止阀v13、截止阀v14、截止阀v15、截止阀v16、截止阀v17、截止阀v18、截止阀v19、截止阀v20、截止阀v21、截止阀v22、截止阀v23、截止阀v24、截止阀v25、截止阀v26、截止阀v27、截止阀v28、截止阀v29、截止阀v30、截止阀v31、截止阀v32、截止阀v33、截止阀v34、截止阀v35、截止阀v36、截止阀v37、截止阀v38、截止阀v39、截止阀v40和截止阀v41。

自动调节阀组包括自动调节阀tv01、自动调节阀tv02、自动调节阀tv03和自动调节阀tv04。

第一浓度调节系统包括常温纯水供应系统g37,管道d2与该常温纯水供应系统g37连接。

第二浓度调节系统包括高温纯水供应系统g38，管道d1与该高温纯水供应系统g38连接。

原料缓冲初步分离罐n31底部与管道d6连接，顶部分别与管道d4和管道d5连接，原料缓冲初步分离罐n31中上部与管道d24连接，截止阀v14安装在管道d24上，管道d4另一端连接在管道d2上，截止阀v06安装在管道d4上，截止阀v11安装在管道d3上，管道d3一端连接在管道d1上，另一端连接在管道d4上，该连接点位于原料缓冲初步分离罐n31与截止阀v06之间，管道d6另一端连接木糖浓缩液储存罐g35，截止阀v03、泵b01、截止阀v04、泵b02、截止阀v08、温度变送器tt01、截止阀v15、截止阀v16、温度变送器tt02、自动调节阀tv01、流量变送器ft01和截止阀v17顺次安装在管道d6上，截止阀v03与原料缓冲初步分离罐n31相邻，截止阀v17与木糖浓缩液储存罐g35相邻，自动调节阀tv02并联在自动调节阀tv01两端，截止阀v07安装在管道d9上，管道d9两端连接在管道d6上，截止阀v07与串联的截止阀v07和泵b02并联，管道d20一端与木糖浓缩液储存罐g35连接，另一端连接在管道d2上，截止阀v18安装在管道d20上，截止阀v19安装在管道d27上，管道d27一端连接在管道d1上，另一端连接在管道d20上，该连接点位于截止阀v18与木糖浓缩液储存罐g35之间，管道d21一端与木糖清液储存罐36连接，另一端连接在管道d2上，截止阀v20安装在管道d21上，截止阀v21安装在管道d28上，管道d28一端连接在管道d1上，另一端连接在管道d21上，该连接点位于截止阀v20与木糖清液储存罐36之间，管道d18连接在木糖浓缩液储存罐g35底部，截止阀v22、截止阀v23安装在管道d18上，管道d17一端连接在截止阀v22与截止阀v23之间，泵b06安装在管道d17上，管道d19连接在木糖清液储存罐36底部，截止阀v24、截止阀v25安装在管道d19上，管道d22一端连接在截止阀v24与截止阀v25之间，泵b07安装在管道d22上，截止阀v02安装在管道d7上，管道d7一端连接在调节罐g32底部，另一端连接在管道d6上，截止阀v01、截止阀v10、泵b04、截止阀v05顺次安装在管道d8上，管道d8临近截止阀v05的一端连接在管道d06上，管道d8还与管道07相连，截止阀v01与截止阀v10分别位于管道d7两边，管道d25一端连接在调节罐g32顶部，另一端连接在管道d2上，截止阀v12安装在管道d25上，截止阀v13安装在管道d26上，管道d26一端连接在管道d1上，另一端连接在管道d25上，该连接点位于截止阀v12与调节罐g32之间，流量变送器ft02和截止阀v26安装在管道d23上，管道d23一端与调节罐g32顶部连接，另一端与管道d13连接，截止阀v28、自动调节阀tv03和截止阀v30顺次安装在管道d16上，管道d16与调节罐g32顶部连接，另一端连接在管道d6上，截止阀v30临近管道d6，截止阀v29两端并联在自动调节阀tv03两端，截止阀v30位于自动调节阀tv01与温度变送器tt01之间，压力计p01、压力变送器pt01、泵b03和截止阀v09顺次安装在管道d10上，管道d10一端连接在管道d6上，另一端分别连接并联的两排纳滤膜组，压力计p01位于并联的两排纳滤膜组之间，截止阀v09位于截止阀v08、温度变送器tt01之间，截止阀v33、压力计p03、压力变送器pt03、自动调节阀tv04和截止阀v32顺次安装在管道d11上，管道d11一端与管道d6连接，管道d11还与并联的两排纳滤膜组的木糖浓缩液出口端连接，截止阀v34并联连接在自动调节阀tv04两端，压力计p02、压力变送器pt02、泵b05和截止阀v31顺次安装在管道d12上，管道d12一端连接在管道d6上，另一端分别连接并联的两排替换纳滤膜组，压力计p01位于并联的两排替换纳滤膜组之间，截止阀v31位于截止阀v15和截止阀v16之间，截止阀v35、截止阀v36和流量计f01顺次连接在管道d13上，管道d13一端连接在管道d15上，管道d13还与并联的两排纳滤膜组的木糖清液出口端连接，截止阀v35、截止阀v36分别位于并联的两排纳滤膜组的木糖清液出口端两边，截止阀v39、压力计p04、压力变送器pt04、自动调节阀tv05和截止阀v37顺次安装在管道d14上，管道d14一端与管道d6连接，管道d14还与并联的两排替换纳滤膜组的木糖浓缩液出口端连接，截止阀v38并联连接在自动调节阀tv05两端，截止阀v40、截止阀v41、流量计f02和截止阀v27顺次连接在管道d15上，管道d15一端连接在木糖清液储存罐36顶部，管道d15还与并联的两排替换纳滤膜组的木糖清液出口端连接，截止阀v40、截止阀v41分别位于并联的两排替换纳滤膜组的木糖清液出口端两边，流量计f02和截止阀v27分别位于管道d13两边。

截止阀v14用于控制管道d24的开与关。

进一步需要说明的是，本实用新型中，纳滤膜单元串联是将上一个纳滤膜单元的木糖浓缩液作为下一级纳滤膜单元的原料液进入下一级纳滤膜单元的进料口，经过这样多久过滤，木糖浓缩液越来越浓。

本实施例通过第一并联纳滤膜过滤系统g33、第二并联纳滤膜过滤系统g34、第一浓度调节系统、第二浓度调节系统、调节罐g32等的设置，可以实现连续生产并连续进出料恒浓度。

当纳滤膜单元膜的温度和进料的温度相差大于10℃时，用第一浓度调节系统/第二浓度调节系统调节膜温到物料的温度相近，再恢复生产，保证进出料恒浓度。当纳滤膜单元膜压降应大于0.7bar时,立即停止设备的运行，清洗纳滤膜单元。

实施例2

如图2，本实施例与实施例1相比，管道d6上还安装有在线糖度仪td01，在线糖度仪td01安装在温度变送器tt02与自动调节阀tv02之间。

在线糖度仪td01与plc控制器连接。

通过线糖度仪在线糖度仪td01，时刻感应实际浓缩液浓度并将信号传输至plc控制器；plc通过感应到的糖度信号，并与提前设置的浓度值比较，根据比较结果时刻调整阀的开启程度，从而时刻改变浓缩倍数，进一步达到精确控制浓度的目的。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。