味精生产中和反应自动控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及味精生产技术领域，具体涉及一种味精生产中和反应自动控制系统。


背景技术：

2.味精是调味料的一种，它的主要成分为谷氨酸钠。味精的主要作用是增加食品的鲜味，在中国菜里用的最多，也可用于汤和调味汁。味精行业是我国发酵工业的主要行业之一，我国生产的味精正随着社会发展逐步增加。味精生产通常是以大米、淀粉、糖蜜为主要原料，经过糖化、发酵等处理，分离提取谷氨酸，再通过精制获得味精产品。
3.味精谷氨酸中和脱色工序是味精生产中的一个重要的环节，主要是利用活性炭辅助脱色加上谷氨酸与纯碱液中和产生谷氨酸钠的方法。目前国内味精生产厂家使用麸酸做原料生产味精是比较适用。
4.然而，由于味精中和过程中不断调ph、波美度达到中和临界点的效果不理想，在味精生产中需要非常谨慎的调节中和。目前主要是通过人为调节ph，但是这种方式存在误差大，人员劳动强度大，还会导致出现生产周期加长、中和反应不稳定，甚至降低味精收得率的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在味精中和过程中存在生产周期长、中和反应不稳定和味精收率低的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供一种味精生产中和反应自动控制系统，该系统包括中和反应罐和控制主板，所述中和反应罐内设置有搅拌机构、用于获得中和反应体系中ph值的ph传感器、用于获得所述中和反应温度的温度传感器和用于获得所述中和反应罐液位的液位仪；所述中和反应罐上还设置有用于向中和反应罐中注入纯碱的第一进料管、用于向中和反应罐中注入水的第二进料管、用于向中和反应罐中通入蒸汽的第三进料管，且所述第一进料管上设置有纯碱调节阀，所述第二进料管上设置有水阀，所述第三进料管上设置有蒸汽调节阀；
7.所述控制主板包括ph值分析模块、温度分析模块、液位分析模块和搅拌控制模块；
8.所述ph值分析模块通过信号传输通道与所述液位仪连接，再通过数据传输通道与所述水阀连接，负责将所述液位仪传递过来的电信号翻译为数字信号，再对数字信号值与预设值比较，并且根据比较结果向所述水阀发出开启或关闭命令；
9.所述温度分析模块通过信号传输通道与所述温度传感器连接，再通过数据传输通道与所述蒸汽调节阀连接，负责将所述温度传感器传递过来的电信号翻译为数字信号，再对数据信号值与预设值比较，并且根据比较结果向所述蒸汽调节阀发出开启或关闭命令；
10.所述液位分析模块通过信号传输通道与所述液位仪连接，再通过数据传输通道与所述水阀连接，负责将所述温度传感器传递过来的电信号翻译为数字信号，再对数据信号
值与预设值比较，并且根据比较结果向所述水阀发出开启或关闭命令；
11.所述搅拌控制模块通过信号传输通道与搅拌机构连接，用于向所述搅拌机构发出运行或停止命令。
12.优选地，所述搅拌机构包括电机、搅拌组件、安装架和支承座，所述安装架与所述中和反应罐的内壁连接，所述支承座设置在所述安装架上，所述搅拌组件自所述中和反应罐的顶端插入所述中和反应罐内并穿过所述支承座的轴承孔，所述电机安装于所述中和反应罐的外侧并与所述搅拌组件连接。
13.优选地，所述搅拌组件包括传动轴、联轴器和搅拌轴，所述传动轴与所述电机连接，并自所述中和反应罐的顶端以中心顶插的方式插入所述中和反应罐内，所述搅拌轴穿过所述支承座的轴承孔，所述联轴器连接所述传动轴的下端和所述搅拌轴的上端。
14.优选地，所述搅拌轴包括通过所述联轴器与所述传动轴连接的轴本体以及设置在所述轴本体上的第一叶片支架。
15.优选地，所述第一叶片支架包括套设于所述轴本体上的安装环以及沿所述安装环的周向均匀间隔设置在所述安装环上的至少两个搅拌叶片。
16.优选地，所述搅拌轴还包括第二叶片支架，所述第二叶片支架设置在所述轴本体的自由端上。
17.优选地，该自动控制系统还包括操作站和波美度在线检测仪，所述操作站与所述控制主板通讯连接，所述波美度在线检测仪通过数据传输通道与所述操作站连接，所述波美度在线检测仪用于实时监测中和反应体系的波美度。
18.优选地，所述中和反应罐上还设置有用于向中和反应罐中注入谷氨酸钠的第四进料管，所述第四进料管与给料器连通。
19.优选地，所述第四进料管上还设置有第四流量计，且所述第四流量计通过数据传输通道与所述操作站连接。
20.优选地，所述ph传感器为梅特勒m300g2/4dinph传感器，所述温度传感器为pt100热电阻，所述控制主板为西门子simatics7-1200plc。
21.优选地，所述第一进料管上设置有第一流量计，所述第二进料管上设置有第二流量计，所述第三进料管上设置有第三流量计。
22.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
23.本实用新型提供的自动控制系统应用于味精生产中和反应过程中，能够实现中和液溶解过程自动精准配搭控制，从而提高味精的溶解含量控制和味精收得率，还能减少能耗和降低人员劳动强度。
附图说明
24.图1是本实用新型提供的味精生产中和反应自动控制系统的结构示意图；
25.图2是本实用新型提供的味精生产中和反应自动控制系统中搅拌组件的结构示意图。
26.附图标记说明
27.1、中和反应罐11、搅拌机构
28.111、电机112、搅拌组件
29.1121、传动轴1122、联轴器
30.1123、搅拌轴1124、第一叶片支架
31.1125、安装环1126、搅拌叶片
32.1127、第二叶片支架113、安装架
33.1131、连接杆114、支承座
34.12、ph传感器13、温度传感器
35.14、液位仪15、第一进料管
36.151、纯碱调节阀152、第一流量计
37.16、第二进料管161、水阀
38.162、第二流量计17、第三进料管
39.171、蒸汽调节阀172、第三流量计
40.18、第四进料管19、给料器
41.20、第四流量计2、控制主板
42.21、ph值分析模块22、温度分析模块
43.23、液位分析模块24、搅拌控制模块
44.3、操作站4、波美度在线检测仪
具体实施方式
45.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
46.在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
47.本实用新型提供了一种味精生产中和反应自动控制系统，该自动控制系统主要用于，如图1、图2所示，包括中和反应罐1和控制主板2，所述中和反应罐1内设置有搅拌机构11、用于获得中和反应体系中ph值的ph传感器12、用于获得所述中和反应温度的温度传感器13和用于获得所述中和反应罐1液位的液位仪14；所述中和反应罐1上还设置有用于向中和反应罐1中注入纯碱的第一进料管15、用于向中和反应罐1中注入水的第二进料管16、用于向中和反应罐1中通入蒸汽的第三进料管17，且所述第一进料管15上设置有纯碱调节阀151，所述第二进料管16上设置有水阀161，所述第三进料管17上设置有蒸汽调节阀171；
48.所述控制主板2包括ph值分析模块21、温度分析模块22、液位分析模块23和搅拌控制模块24；
49.所述ph值分析模块21通过信号传输通道与所述ph传感器12连接，再通过数据传输通道与所述纯碱调节阀151连接，负责将所述ph传感器12传递过来的电信号翻译为数字信号，再对数字信号值与预设值比较，并且根据比较结果向所述纯碱调节阀151发出开启或关闭命令；
50.所述温度分析模块22通过信号传输通道与所述温度传感器13连接，再通过数据传输通道与所述蒸汽调节阀171连接，负责将所述温度传感器13传递过来的电信号翻译为数
字信号，再对数据信号值与预设值比较，并且根据比较结果向所述蒸汽调节阀171发出开启或关闭命令；
51.所述液位分析模块23通过信号传输通道与所述液位仪14连接，再通过数据传输通道与所述水阀161连接，负责将所述液位仪14传递过来的电信号翻译为数字信号，再对数据信号值与预设值比较，并且根据比较结果向所述水阀161发出开启或关闭命令；
52.所述搅拌控制模块24通过信号传输通道与搅拌机构11连接，用于向所述搅拌机构11发出运行或停止命令。
53.本实用新型通过自动化控制实现中和液溶解过程自动精准配搭控制，提高味精的溶解含量控制和味精收得率，同时还能减少能耗和降低人员劳动强度。
54.优选地，所述搅拌机构11包括电机111、搅拌组件112、安装架113和支承座114，所述安装架113与所述中和反应罐1的内壁连接，所述支承座114设置在所述安装架113上，所述搅拌组件112自所述中和反应罐1的顶端插入所述中和反应罐1内并穿过所述支承座114的轴承孔，所述电机111安装于所述中和反应罐1的外侧并与所述搅拌组件112连接。
55.本实用新型提供的搅拌机构11采用电机111带动搅拌组件112对中和反应罐1内的料液进行强制循环搅拌，以达到提高溶解效率的目的，而在搅拌组件112进行动作时，支承座114不仅能够对搅拌组件112起到支承作用，还能够避免发生径向窜动，保证搅拌运动的平稳性。
56.在本实用新型的一个具体实施例中，安装架113包括两个连接杆1131，每个连接杆1131的两端均分别与中和反应罐1的内壁连接，并且两个连接杆1131沿平行于中和反应罐1的径向相对间隔设置，支承座114的相对两侧分别与两个连接杆1131一一对应连接。将安装架113设置为相对间隔设置的两个连接杆1131，既能够保证支承座114安装的稳定性，又能够较少的占用空间，减少对强制循环搅拌的影响。具体地，在一实施例中，支承座114可以包括与两个连接杆1131分别连接的轴承座以及设置在轴承座上的轴承体，搅拌组件112穿设于轴承体的轴承孔内。
57.优选地，所述搅拌组件112包括传动轴1121、联轴器1122和搅拌轴1123，所述传动轴1121与所述电机111连接，并自所述中和反应罐1的顶端以中心顶插的方式插入所述中和反应罐1内，所述搅拌轴1123穿过所述支承座114的轴承孔，所述联轴器1122连接所述传动轴1121的下端和所述搅拌轴1123的上端。即搅拌组件112可以通过联轴器1122将轴一分为二设置，相较于一体轴，传动轴1121和搅拌轴1123的设置长度明显变短，从而便于分别对传动轴1121和搅拌轴1123进行拆装维修或更换。
58.优选地，所述搅拌轴1123包括通过所述联轴器1122与所述传动轴1121连接的轴本体以及设置在所述轴本体上的第一叶片支架1124。可以通过第一叶片支架1124对中和反应罐1中的料液进行循环搅拌。
59.优选地，所述第一叶片支架1124包括套设于所述轴本体上的安装环1125以及沿所述安装环1125的周向均匀间隔设置在所述安装环1125上的至少两个搅拌叶片1126。搅拌叶片1126可以为可拆卸地设置在安装环1125上，从而便于对搅拌叶片1126进行更换和维修，同时，轴本体上形成有第一外螺纹段，安装环1125的内侧形成有与轴本体上的第一外螺纹段螺纹连接的内螺纹，从而便于安装环1125的拆装以及位置的调整。
60.优选地，所述搅拌轴1123还包括第二叶片支架1127，所述第二叶片支架1127设置
在所述轴本体的自由端上。即第二叶片支架1127可以进一步对中和反应罐1中的料液进行循环搅拌。具体地，轴本体的自由端上形成有第二外螺纹段，第二叶片支架1127的安装环1125的内侧形成有与第二外螺纹段螺纹连接的内螺纹，从而便于第二叶片支架1127的拆装以及位置的调整。
61.优选地，该自动控制系统还包括操作站3和波美度在线检测仪4，所述操作站3与所述控制主板2通讯连接，所述波美度在线检测仪4通过数据传输通道与所述操作站3连接，所述波美度在线检测仪4用于实时监测中和反应体系的波美度。
62.需要说明的是，本实用新型的所述控制主板2以tcp/ip协议与所述操作站3进行数据交换，示例性地，所述操作站3可以为一台计算机，其中由工艺流程画面、状态监控、参数设置、数据管理和系统编程组态等组成。
63.优选地，所述中和反应罐1上还设置有用于向中和反应罐1中注入谷氨酸钠的第四进料管18，所述第四进料管18与给料器19连通。
64.需要说明的是，本实用新型对所述给料器19的种类没有特别的要求，可以采用本领域已知的任意一种给料器19，只需要能够实现本实用新型的目的即可。
65.优选地，所述第四进料管18上还设置有第四流量计20，且所述第四流量计20通过数据传输通道与所述操作站3连接。
66.优选地，所述ph传感器12为梅特勒m300 g2/4din ph传感器12，所述温度传感器13为pt100热电阻，所述控制主板2为西门子simatic s7-1200plc。所述控制主板2具有模块化、结构紧凑、扩展灵活、功能全面、高可靠性等特点，其中包括采集、运算、输出和通讯等数据处理模块。
67.优选地，所述第一进料管15上设置有第一流量计152，所述第二进料管16上设置有第二流量计162，所述第三进料管17上设置有第三流量计172。
68.根据一种特别优选的具体实施方式，所述第一流量计152、所述第二流量计162、所述第三流量计172和所述第四流量计20均为dn50电磁流量计。
69.需要说明的是，所述第一流量计152、所述第二流量计162、所述第三流量计172和所述第四流量计20各自独立地通过数据传输通道与所述操作站3连接。
70.本实用新型中，未作相反说明的情况下，所述碳水是指活性炭与水的混合物。
71.本实用新型所述味精生产中和反应自动控制系统的应用流程优选为：
72.开启碳水泵和水阀，当碳水达到1500l时，液位仪14向所述水阀161发出关闭命令；
73.开启搅拌机构11，打开蒸汽调节阀171，向中和反应罐1中通入蒸汽，当温度传感器13检测得到中和反应罐1内的温度达到60℃时，控制主板2发出指令关闭蒸汽调节阀171；然后开启给料器19，使得谷氨酸钠以4t/h的速度引入至反应中和罐中，同时打开纯碱调节阀151，当ph传感器12检测得到中和反应罐1内的反应体系ph值为5.8时，控制主板2发出指令关闭纯碱调节阀151，当谷氨酸钠的用量达到4t时，关闭给料器19；
74.持续搅拌10min，打开纯碱调节阀151、水阀161和蒸汽调节阀171，当中和反应罐1内的反应体系ph值达到6.5，波美度达到27
°
be，温度达到65℃时，控制主板2发出指令同时关闭蒸汽调节阀171、纯碱调节阀151和水阀161，打开中和打料泵(附图中未示出)和循环阀(附图中未示出)作罐内料液循环10min；
75.打开纯碱调节阀151直至中和反应罐1内反应体系的ph值达到6.8后，控制主板2发
出指令同时关闭纯碱调节阀151，然后搅拌10min后，关闭搅拌机构11。
76.在本实用新型提供的自动控制系统中进行味精生产中和反应，能够实现中和过程定量输送、定量溶解、泵送、ph、溶解浓度、温度等参数自动控制，从而实现味精生产中和过程精确控制，减少人为干预，达到生产稳定、高效、减少劳动力的目的。
77.以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。