糖蜜稀释自动控制系统及方法与流程

本发明属于糖厂制糖中煮糖分蜜工段技术领域，具体涉及糖蜜稀释自动控制系统及方法。

背景技术：

现阶段机制糖厂在生产中使用分工段方式处理糖蜜。在分蜜工段，分筛出来的糖蜜由首先汇集到开口箱，然后经过管道进入到气送罐，通过气送的方式输送到煮糖工段的原料箱储存。煮糖工段需要用到各种糖蜜物料时，再由现场工人把原料箱的糖蜜放到稀释箱内，然后加入一定比例的热水，通过机械搅拌完成物料的溶砂和稀释，当糖蜜被下一工段使用完了以后，工人再重复之前的工作。工厂日常生产中会产生四种不同的糖蜜，以一种糖蜜来算，需要一套气送罐，三个原料存储箱，三个稀释箱；现阶段工厂每个班需要两人管理气送罐，四人管理原料存储箱，四人管理稀释箱，每天三个班轮换，需要三十个工人才能够生产，还要大量的设备辅助。输送和稀释属于不同的楼层，缺乏及时有效沟通，经常造成生产过程环节出错。现有的模式人力资源成本较高，而且人工操作所得到的糖蜜经常达不到生产过程需要的指标，造成工厂原料浪费，成本增加。

现有当中，也有可以实现连续稀释糖蜜的智能控制系统，如公开号为cn207591645u的中国实用新型专利，公开了一种糖厂糖蜜连续稀释智能控制系统，包括dcs或plc控制系统、糖蜜箱、混合器、煮糖罐和连接管道；糖蜜箱通过管道与混合器连接，蒸汽通过混合器蒸汽管道进入混合器，热水通过热水管道进入混合器，混合器出口管道分别与煮糖罐连接；温度传感器和微波锤度计分别安装在混合器出口管道上，分别通过电缆与dcs或plc控制系统连接；在进入混合器蒸汽管道上安装蒸汽调节阀，在热水管道上安装热水调节阀，分别通过电缆与dcs或plc控制系统连接；在糖蜜箱到混合器的管道上分别安装电磁流量计和糖蜜调节阀，分别通过电缆与dcs或plc控制系统连接；在进入煮糖罐的糖蜜管道上分别各安装一个开关阀，分别通过电缆与dcs或plc控制系统连接。该方案通过将热水、蒸汽和物料(糖蜜)送入混合器中进行稀释，然后将稀释后的糖蜜通过煮糖罐内的负压作用，将稀释后的糖蜜输送到煮糖罐内，进入煮糖工序。这个方案存在以下不足的地方：首先从糖蜜稀释到煮糖是一个连续的生产过程，输送到混合器中糖蜜的温度是40℃、热水温度是85-90℃、蒸汽的温度是110-120℃，在这个条件下，糖蜜才能快速稀释，达到在线稀释的目的，稀释后糖蜜的温度在80℃以上(稀释好的糖蜜温度在进入煮糖罐的时候一定要比煮糖罐内的物料(65-70℃)高3-4℃，不能高于5℃，否则会造成跑糖，也是绝对不允许低于煮糖罐内物料温度，否则产生伪晶。其次，煮糖罐是靠罐内负压的作用吸入糖蜜的，其速度非常快，而混合器通过高温稀释糖蜜的生产力有限，或者会造成糖蜜稀释不足，导致微晶溶解不充分；或者达不到煮糖工序的需求，无法实现在线连续稀释的目的。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以不依赖于温度的容砂(糖蜜稀释)方案，并且容砂速度快、结晶率高、成品质量好、能耗低的糖蜜稀释自动控制系统，同时也提供了本系统的控制方法。

为解决上述技术问题，本发明设计的糖蜜稀释自动控制系统，包括原料箱、第一电控机械式溶砂器、控制器、和与控制器相连的显示/输入器；所述原料箱通过原料管与第一电控机械式溶砂器进口相连，所述第一电控机械式溶砂器的进口还通过热水管与外部热水箱相连，第一电控机械式溶砂器的出口通过送料管与外部煮糖罐相连，第一电控机械式溶砂器还与控制器的输出端电连接；在送料管上安装有锤度计，所述锤度计与控制器的输入端电连接，在热水管上安装有热水调节阀，所述热水调节阀与控制器的输出端电连接。

现在的煮糖罐生产功率大，为了缓解系统的稀释压力，优选的，上述方案还可以包括稀释存储器，所述稀释存储器设置于送料管和外部煮糖罐之间。

为了防止稀释后的糖蜜重新凝结成晶体沉淀，更精确控制糖蜜锤度，避免因糖蜜存储影响糖蜜的锤度，优选的，上述方案中所述稀释存储器上设有用于检测稀释存储器内物料液位的液位传感器，所述液位传感器与控制器的输入端电连接；所述稀释存储器外设有第二电控机械式溶砂器，该第二电控机械式溶砂器进、出口分别通过输送管与稀释存储器连接，所述控制器的输出端与第二电控机械式溶砂器电连接。

为了可以调节稀释存储器糖蜜的温度，以满足煮糖工序要求糖蜜的温度上述方案优选的，所述稀释存储器上可以设有用于检测稀释存储器内温度的温度传感器，所述温度传感器与控制器的输入端电连接；所述稀释存储器通过蒸汽管道与外部蒸汽发生器连接，所述蒸汽管道上设有蒸汽调节阀，该蒸汽调节阀与控制器的输出端电连接。

为了满足煮糖工序中对糖蜜输送的要求，上述方案优选的，还可以包括至少一套备用电控机械式溶砂器，所述备用电控机械式溶砂器的出口通过送料管与所述外部煮糖罐相连，备用电控机械式溶砂器还与控制器的输出端电连接；备用热水管上安装有备用热水调节阀，所述备用热水调节阀与控制器的输出端电连接。

为了提高稀释(容砂)的效率，上述方案优选的，所述第一电控机械式溶砂器、第二电控机械式溶砂器、备用电控机械式溶砂器最好为齿轮泵。

本发明同时还公开了一种糖蜜稀释自动控制方法，包括如下步骤，锤度计时时检测第一电控机械式溶砂器出口的糖蜜锤度，并将信号发送至控制器，控制器通过与预设的糖蜜锤度进行计算或逻辑判断后，输出信号到热水调节阀，控制热水调节阀的开度大小，进而控制第一电控机械式溶砂器出口糖蜜锤度恒定；控制器将当前糖蜜锤度信号送入显示/输入器，显示/输入器显示当前糖蜜锤度。

上述方案优选的，还可以包括如下步骤，液位传感器时时检测稀释存储器内的液位高低，并将信号发送至控制器，控制器通过与预设的液位进行计算或逻辑判断后，输出信号到第一电控机械式溶砂器，进而控制第一电控机械式溶砂器是否启动。

上述方案优选的，还可以包括如下步骤，温度传感器时时检测稀释存储器内的温度高低，并将信号发送至控制器，控制器通过与预设的温度进行计算或逻辑判断后，输出信号到蒸汽调节阀，控制其开度大小，进而控制稀释存储箱温度恒定。

上述方案优选的，还可以包括如下步骤，液位传感器时时检测稀释存储器内的液位高低，并将信号发送至控制器，控制器通过与预设的液位进行计算或逻辑判断后，输出信号到备用电控机械式溶砂器，控制其运行功率，进而控制稀释存储箱液位恒定。

与现有技术相比，本发明糖蜜稀释自动控制系统及方法的优点为：

1、本系统为的容砂器为机械式容砂器，不依赖于原料及容砂器内的温度，即可实现高速容砂，解决了现有技术中依赖于高温容砂的问题，这样的容砂方式，不仅效率高，实现糖蜜连续稀释的自动控制，还为煮糖工段准备好了条件，提高出糖率；另外，进一步的使用齿轮泵来作为容砂器，使得混合更充分，效率更高，这是在本领域中的首次尝试。

2、稀释存储器可以缓解系统的稀释压力，并且在稀释存储器上增设一套机械式容砂器，可以更精确的糖蜜锤度，避免因糖蜜存储影响糖蜜的锤度。

3、本发明可以实现动加热、稀释混合与溶砂，自动化程度高，降低了用人成本，并且还提高了产能和产品质量，能耗低，效益显著。

4、本发明结构简单，易于实现，设备成本低，利于推广。

附图说明

图1为本发明的一种最佳实施例的管路结构示意图。

图2位本发明的系统框图。

图中标号：1、原料箱；2、第一电控机械式溶砂器；3、锤度计；4、热水调节阀；5、热水止回阀；6、物料止回阀；7、稀释存储器；8、第二电控机械式溶砂器；9、温度传感器；10、蒸汽调节阀；11、蒸汽止回阀；12、液位传感器；13、原料止回阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明公开了一种糖蜜稀释自动控制系统，包括原料箱1、第一电控机械式溶砂器2、控制器和与控制器相连的显示/输入器。所述控制器为dcs或plc控制器，安装于机柜内。

所述原料箱1通过原料管与第一电控机械式溶砂器2进口相连，在原料管上最好设有原料止回阀13。所述第一电控机械式溶砂器2的进口还通过热水管与外部热水箱相连，在热水管上安装有热水调节阀4，所述热水调节阀4与控制器的输出端电连接，为了避免回流，在所述热水调节阀4与外部热水箱之间最好设有热水止回阀5。第一电控机械式溶砂器2的出口通过送料管与外部煮糖罐相连，第一电控机械式溶砂器2还与控制器的输出端电连接；在送料管上安装有锤度计3，最好的所述锤度计3为光学锤度计，所述锤度计3与控制器的输入端电连接。为了避免回流，在锤度计3与第一电控机械式溶砂器2之间最好设有物料止回阀6。

本优选实施方式还包括稀释存储器7，所述稀释存储器7设置于送料管和外部煮糖罐之间，在所述稀释存储器7外设有第二电控机械式溶砂器8，该第二电控机械式溶砂器8进、出口分别通过输送管与稀释存储器7连接。

所述稀释存储器7上设有用于检测稀释存储器7内温度的温度传感器9，这样可以时时稀释存储器7内糖蜜的温度，所述温度传感器9与控制器的输入端电连接；所述稀释存储器7通过蒸汽管道与外部蒸汽发生器连接，所述蒸汽管道上设有蒸汽调节阀10，该蒸汽调节阀10与控制器的输出端电连接，在所述蒸汽调节阀10与外部蒸汽发生器之间最好设有蒸汽止回阀11。

所述稀释存储器7上可以设有用于检测稀释存储器7内物料液位的传感器，所述液位传感器12与控制器的输入端电连接。这样可以监控稀释存储器7内的液位，根据煮糖的效率控制糖蜜的稀释功率，保证煮糖工序糖蜜的供应。

本发明还可以包括至少一套备用电控机械式溶砂器，以满足生产的需求。所述备用电控机械式溶砂器的出口通过送料管与所述外部煮糖罐相连，在原料管上最好设有原料止回阀13。备用电控机械式溶砂器还与控制器的输出端电连接；备用热水管上安装有备用热水调节阀4，热水管上最好还安装热水止回阀5，所述备用热水调节阀4与控制器的输出端电连接。

在本优选实施例中，所述第一电控机械式溶砂器2、第二电控机械式溶砂器8、备用电控机械式溶砂器为齿轮泵，通过泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送热水和原料，并通过两者的移动进行快速容砂。

本发明同时还公开了一种糖蜜稀释自动控制方法，包括如下步骤，所述控制器通过电缆时时接收检测到的第一电控机械式溶砂器2出口的糖蜜锤度，控制器通过与预设的糖蜜锤度进行计算或逻辑判断后，输出信号到热水调节阀4，控制热水调节阀4的开度大小，进而控制第一电控机械式溶砂器2出口糖蜜锤度恒定；控制器将当前糖蜜锤度信号送入显示/输入器，显示/输入器显示当前糖蜜锤度。

所述控制器还通过电缆时时接收液位传感器12检测到的稀释存储器7内的液位高低，控制器通过与预设的液位进行计算或逻辑判断后，输出信号到第一电控机械式溶砂器2，控制其运行功率，进而控制第一电控机械式溶砂器2是否启动。

所述控制器还通过电缆时时接收液位传感器12检测到的稀释存储器7内的液位高低，控制器通过与预设的液位进行计算或逻辑判断后，输出信号到备用电控机械式溶砂器，控制其运行功率，进而控制稀释存储箱液位恒定。所述控制器还通过电缆时时接收所述温度传感器9检测稀释存储器7内的温度高低，控制器通过与预设的温度进行计算或逻辑判断后，输出信号到蒸汽调节阀10，控制其开度大小，进而控制稀释存储箱温度恒定。

本系统工作时，打开热水阀止回阀加入稀释热水，打开原料止回阀13，热水和原料同时进入第一电控机械式溶砂器2内，通过用泵的方式把原料进行混合、稀释，输送到稀释储存箱。原料经过稀释后，进入稀释储存箱之前有一个锤度计3对稀释过后的原料进行检测，然后反馈4-20ma电流信号到控制器接收模块，模块内部程序将反馈的数值与系统设置的数值进行比较，如果原料的锤度值比系统设置的数值高了(低了)，那么就输出控制信号，按照比例打开(关闭)热水调节阀4，加大(减少)入水量，如此循环，直至锤度计3测量的反馈数值与设置的数值相同为止，系统就会停止调整，保持入热水调节阀4门开度，进入平稳控制。

稀释存储箱的温度控制通过温度传感器9与物料的接触，反馈4-20ma信号到控制器，模块内部程序将反馈的数值与系统设置的数值进行比较，如果稀释存储箱的温度比系统设置的数值高了(低了)，那么就输出控制信号，按照比例打开(关闭)蒸汽调节阀10，加大(减少)蒸汽量，如此循环，直至温度传感器9的反馈数值与设置的数值相同为止，系统就会停止调整，保持蒸汽调节阀10开度，进入平稳控制。

上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。