本发明涉及糖厂生产的自动控制技术领域，具体为一种糖厂絮凝剂溶液自动配制和定量添加系统及运行方法。
背景技术：
絮凝剂，是指能使水溶液中溶质、胶体或悬浮物颗粒脱稳而产生絮状物或絮状沉淀物的药剂。
糖用絮凝剂是专用于处理糖物料、使之产生絮凝效果的一类絮凝物质。目前国内外糖业界多借助糖用絮凝剂以提高糖汁处理效率，即经济又简便。在糖厂生产的澄清工段中使用少量糖用絮凝剂即可达到絮凝效果好、颗粒沉降速度加快、过滤速度提高、处理时间缩短、沉降器能力增加、清汁浊度、色度和钙盐含量均减少的明显效果。糖用絮凝剂的应用对白糖生产效率和白糖产品质量提高有着重要的作用。
目前糖厂生产过程中使用的糖用絮凝剂成品均为固体粉末状，在添加前需要先加入水中充分搅拌溶解，配比成一定百分比浓度的絮凝剂溶液，才能添加到糖厂生产过程中的糖汁里。
在糖厂生产过程中，澄清工段的絮凝剂配比浓度直接决定絮凝剂的添加量。但目前国内糖厂絮凝剂溶液的配制大多还是人工操作，先把絮凝剂固体粉倒入配比箱内，再人工开水阀加水到配比箱，同时进行搅拌。人工加粉加水再搅拌，无法精确掌握絮凝剂加入量和配比水量，无法准确控制絮凝剂溶液的配比浓度。
絮凝剂溶液的添入也无法按生产实际情况实时调整。多数糖厂是根据糖厂榨量确定计量泵转速，计量泵按固定转速向糖汁添加絮凝剂溶液。但在糖厂生产过程中，糖汁的流量经常出现时高时低的现象，计量泵的转速无法时时调节。
因此目前糖厂生产过程中无法按照糖汁实时状况，添加适量的絮凝剂，难以达到絮凝剂应有的效果。
技术实现要素：
本发明的目的是设计一种糖厂絮凝剂溶液自动配制和定量添加系统，包括存放絮凝剂粉末的储料箱、絮凝剂配比箱、絮凝剂暂存箱和糖汁暂存箱；储料箱经定量加料装置接入絮凝剂配比箱，安装有配比水阀的水管接入絮凝剂配比箱，絮凝剂配比箱还安装有搅拌器，絮凝剂配比箱上安装有暂存箱液位计，并经絮凝剂泵和絮凝剂管道连接絮凝剂暂存箱；絮凝剂暂存箱经安装有絮凝剂流量计和絮凝剂流量调节阀絮凝剂添加管道连接糖汁暂存箱，糖汁输送管道接入糖汁暂存箱，糖汁暂存箱经糖汁泵接糖汁输出管道，糖汁输送管道或糖汁输出管道上安装有糖汁流量计。絮凝剂控制主机连接各相关检测仪器以及泵、阀。
本发明的另一目的是设计一种上述糖厂絮凝剂溶液自动配制和定量添加系统及运行方法，自动配制时絮凝剂控制主机按所配制的絮凝剂溶液量计算所需絮凝剂粉末量，并控制定量加料装置按此量加入絮凝剂配比箱控制水阀加水，再搅拌。自动将絮凝剂溶液泵入絮凝剂暂存箱备用。生产过程絮凝剂控制主机实时监测糖汁流量的变化，根据各相关仪表的当前信号值计算进入糖汁暂存箱的絮凝剂溶液流量，并按此控制絮凝剂流量调节阈的开度。实现在单位体积的糖汁中精确地加入达到最佳絮凝效果所需要的絮凝剂量。
本发明设计的一种糖厂絮凝剂溶液自动配制和定量添加系统包括存放絮凝剂粉末的储料箱、水管和糖汁管路，还包括絮凝剂配比箱、絮凝剂暂存箱和糖汁暂存箱；水管接入絮凝剂配比箱，水管上安装有配比水阀，絮凝剂储料箱经定量加料装置接入絮凝剂配比箱，絮凝剂配比箱安装有配比箱液位计，絮凝剂配比箱还安装有搅拌器，絮凝剂配比箱底部经絮凝剂泵和絮凝剂管道连接絮凝剂暂存箱；絮凝剂暂存箱安装有暂存箱液位计，絮凝剂暂存箱底部经絮凝剂添加管道连接糖汁暂存箱，絮凝剂添加管道上安装有絮凝剂流量计和絮凝剂流量调节阀；糖汁输送管道接入糖汁暂存箱，糖汁暂存箱底部经糖汁泵接糖汁输出管道，糖汁输送管道或糖汁输出管道上安装有糖汁流量计。
所述配比水阀为电磁阀，絮凝剂流量调节阀为电动调节阀。
本系统还配置有絮凝剂控制主机，配比箱液位计，暂存箱液位计、絮凝剂流量计和糖汁流量计的信号线均接入絮凝剂控制主机的输入端，絮凝剂控制主机的输出端分别连接配比水阀、定量加料装置、搅拌器、絮凝剂泵和絮凝剂流量调节阀。
所述絮凝剂暂存箱的底部高于糖汁暂存箱的顶部。絮凝剂暂存箱内的絮凝剂溶液在重力作用下经絮凝剂添加管道流入糖汁暂存箱。
所述絮凝剂储料箱的定量加料装置为螺旋传送器，螺旋传送器包括螺旋传送电机和螺旋传送槽，螺旋传送器的螺旋传送槽内有螺旋传送杆，螺旋传送电机连接驱动螺旋传送杆，絮凝剂储料箱底部接螺旋传送槽的一端，螺旋传送槽的另一端接入絮凝剂配比箱。螺旋传送电机与絮凝剂控制主机相连接。
本发明设计的上述糖厂絮凝剂溶液自动配制和定量添加系统的运行方法包括絮凝剂溶液配制和絮凝剂的定量添加。
Ⅰ、絮凝剂溶液配制
Ⅰ-1、絮凝剂粉末准备
足量絮凝剂粉末存储于絮凝剂储料箱，该絮凝剂种类和絮凝剂配比要求输入絮凝剂控制主机；
Ⅰ-2、絮凝剂粉末送入絮凝剂配比箱
絮凝剂控制主机根据步骤Ⅰ-1存储于絮凝剂储料箱内的絮凝剂粉末的种类和絮凝剂配比要求，先确定本次配制的絮凝剂溶液量及对应的絮凝剂配比箱内将达到的液位，计算本次溶液配制所需要的絮凝剂粉末量，并控制定量加料装置按所需量把絮凝剂粉末推送到絮凝剂配比箱；
当系统的定量加料装置为螺旋传送器时，絮凝剂控制主机控制螺旋传送电机的启停，螺旋传送杆转动将絮凝剂储料箱内的絮凝剂粉末按计算所得本次溶液配制所需要的絮凝剂粉末量，经由螺旋传送槽推送到絮凝剂配比箱内；
Ⅰ-3、加水
絮凝剂控制主机向配比水阀发出开启信号，通过水管经配比水阀向絮凝剂配比箱加水，絮凝剂控制主机实时接收配比箱液位计信号，当达到步骤Ⅰ-2所得的本次配制的絮凝剂溶液量对应的液位时，絮凝剂控制主机向配比水阀发出关闭信号，停止加水；
Ⅰ-4、搅拌
絮凝剂控制主机向搅拌器发出启动信号，达到絮凝剂溶液量需要的搅拌时间，絮凝剂控制主机向搅拌器发出停止信号；
Ⅰ-5、絮凝剂溶液暂存
絮凝剂控制主机向絮凝剂泵发出启动信号，将絮凝剂配比箱内配制完成的絮凝剂溶液泵入絮凝剂暂存箱，絮凝剂控制主机实时接收絮凝剂暂存箱液位计信号，当达到絮凝剂暂存箱最高液位，絮凝剂控制主机向絮凝剂泵发出停止信号；
本步骤絮凝剂泵工作过程中，絮凝剂控制主机实时接收配比箱液位计信号，当达到絮凝剂配比箱最低液位，絮凝剂控制主机向絮凝剂泵发出停止信号，同时返回步骤Ⅰ-2，再次配制絮凝剂溶液；
Ⅱ、絮凝剂溶液的定量添加
糖厂正常生产时，上一工段的糖汁实时不间断地经糖汁输送管道加入到糖汁暂存箱内，糖汁泵不间断连续运行，将糖汁暂存箱内的糖汁通过糖汁输出管道送到下一个工段。絮凝剂控制主机实时读取糖汁流量计和絮凝剂添加管道上的絮凝剂流量计的信号，根据所配制的絮凝剂溶液浓度和当前糖汁流量值计算对应的当前应当加入糖汁暂存箱的絮凝剂流量，根据当前絮凝剂流量值计算絮凝剂流量调节阈的开度调节量，控制絮凝剂流量调节阈的开度，调节进入糖汁暂存箱的絮凝剂溶液流量。
絮凝剂控制主机实时监测糖汁流量的变化，根据各相关仪表的当前信号值反复计算，得到当前应当加入糖汁暂存箱的絮凝剂溶液流量，实时调节絮凝剂流量调节阈的开度，实现在单位体积的糖汁中精确地加入达到最佳絮凝效果所需要的絮凝剂量。
本步骤Ⅱ添加絮凝剂溶液过程中，絮凝剂控制主机实时接收暂存箱液位计信号，当达到絮凝剂暂存箱最低液位，絮凝剂控制主机向絮凝剂泵发出启动信号，再次将絮凝剂配比箱内配制完成的絮凝剂溶液泵入絮凝剂暂存箱。
与现有技术相比，本发明一种糖厂絮凝剂溶液自动配制和定量添加系统及运行方法的优点为：1、絮凝剂控制主机按絮凝剂粉末的种类和絮凝剂配比要求计算得到配制絮凝剂溶液所需絮凝剂粉末量，并按絮凝剂溶液量控制所加入的水量，可精确控制所配制的絮凝剂溶液浓度；2、采用本系统实现在生产过程中单位体积的糖汁中精确地加入所需要的絮凝剂量，故絮凝效果达到最佳，特别是结合混合糖汁和糖浆的流量按比例加入絮凝剂的量，可合理使用絮凝剂，并提高白糖生产效率和改善白糖产品质量；3、本系统构成的各主要部件均为现有的仪器仪表，易于实现，且成本低；4、本系统由絮凝剂控制主机控制自动运行，操作简单，同时减轻了工人的劳动强度。
附图说明
图1为本糖厂絮凝剂溶液自动配制和定量添加系统实施例结构示意图。
图中标号如下：
1、絮凝剂配比箱 2、螺旋传送器
3、螺旋传送槽 4、储料箱
5、配比箱搅拌器具 6、配比箱液位计
7、配比水阀 8、暂存箱液位计
9、絮凝剂暂存箱 10、絮凝剂流量计
11、絮凝剂控制主机 12、絮凝剂流量调节阀
13、糖汁流量计 14、糖汁泵
15、糖汁暂存箱 16、絮凝剂泵
具体实施方式
糖厂絮凝剂溶液自动配制和定量添加系统实施例
本糖厂絮凝剂溶液自动配制和定量添加系统实施例如图1所示，包括存放絮凝剂粉末的储料箱4、絮凝剂配比箱2、絮凝剂暂存箱9和糖汁暂存箱15；水管接入絮凝剂配比箱1，水管上安装有配比水阀7，絮凝剂储料箱4经定量加料装置接入絮凝剂配比箱1，所述本例絮凝剂储料箱4的定量加料装置为螺旋传送器，螺旋传送器包括螺旋传送电机2和螺旋传送槽3，螺旋传送槽3内有螺旋传送杆，螺旋传送电机2连接驱动螺旋传送杆，絮凝剂储料箱4底部接螺旋传送槽3的一端，螺旋传送槽3的另一端接入絮凝剂配比箱1。螺旋传送电机2与絮凝剂控制主机11相连接。
絮凝剂配比箱1安装有配比箱液位计6，絮凝剂配比箱1还安装有搅拌器5，絮凝剂配比箱1底部经絮凝剂泵16和絮凝剂管道连接絮凝剂暂存箱9。
絮凝剂暂存箱9安装有暂存箱液位计8，絮凝剂暂存箱9底部经絮凝剂添加管道连接糖汁暂存箱15，絮凝剂添加管道上安装有絮凝剂流量计10和絮凝剂流量调节阀12。
糖汁输送管道接入糖汁暂存箱15，糖汁暂存箱15底部经糖汁泵14接糖汁输出管道，糖汁输送管道或糖汁输出管道上安装有糖汁流量计13。
本例配比水阀7为电磁阀，絮凝剂流量调节阀12为电动调节阀。
本例系统还配置有絮凝剂控制主机11，配比箱液位计6，暂存箱液位计8、絮凝剂流量计10和糖汁流量计13的信号线均接入絮凝剂控制主机11的输入端，絮凝剂控制主机11的输出端分别连接配比水阀7、螺旋传送器2、搅拌器5、絮凝剂泵16和絮凝剂流量调节阀12。
本例絮凝剂暂存箱9的底部高于糖汁暂存箱15的顶部，絮凝剂暂存箱9内的絮凝剂溶液在重力作用下经絮凝剂添加管道流入糖汁暂存箱15。
糖厂絮凝剂溶液自动配制和定量添加系统的运行方法实施例
本糖厂絮凝剂溶液自动配制和定量添加系统的运行方法实施例在上述糖厂絮凝剂溶液自动配制和定量添加系统实施例上实施，包括絮凝剂溶液配制和絮凝剂的定量添加。
Ⅰ、絮凝剂溶液配制
Ⅰ-1、絮凝剂粉末准备
足量絮凝剂粉末存储于絮凝剂储料箱4，该絮凝剂种类和絮凝剂配比要求输入絮凝剂控制主机11；
Ⅰ-2、絮凝剂粉末送入絮凝剂配比箱1
絮凝剂控制主机11根据步骤Ⅰ-1存储于絮凝剂储料箱1内的絮凝剂粉末的种类和絮凝剂配比要求，先确定本次配制的絮凝剂溶液量及对应的絮凝剂配比箱1内将达到的液位，计算本次溶液配制所需要的絮凝剂粉末量，絮凝剂控制主机11控制控制螺旋传送电机2的启停，螺旋传送杆转动将絮凝剂储料箱4内的絮凝剂粉末按计算所得本次溶液配制所需要的絮凝剂粉末量，经由螺旋传送槽3推送到絮凝剂配比箱1内；
Ⅰ-3、加水
絮凝剂控制主机11向配比水阀7发出开启信号，通过水管经配比水阀7向絮凝剂配比箱1加水，絮凝剂控制主机11实时接收配比箱液位计6的信号，当达到步骤Ⅰ-2所得的本次配制的絮凝剂溶液量对应的液位时，絮凝剂控制主机11向配比水阀7发出关闭信号，停止加水；
Ⅰ-4、搅拌
絮凝剂控制主机11向搅拌器5发出启动信号，达到絮凝剂溶液量需要的搅拌时间，絮凝剂控制主机11向搅拌器5发出停止信号；
Ⅰ-5、絮凝剂溶液暂存
絮凝剂控制主机11向絮凝剂泵16发出启动信号，将絮凝剂配比箱1内配制完成的絮凝剂溶液泵入絮凝剂暂存箱9，絮凝剂控制主机11实时接收暂存箱液位计8的信号，当达到絮凝剂暂存箱9最高液位，絮凝剂控制主机11向絮凝剂泵16发出停止信号；
本步骤絮凝剂泵16工作过程中，絮凝剂控制主机11实时接收配比箱液位计6信号，当达到絮凝剂配比箱1最低液位，絮凝剂控制主机11向絮凝剂泵16发出停止信号，同时返回步骤Ⅰ-2，再次配制絮凝剂溶液；
Ⅱ、絮凝剂溶液的定量添加
糖厂正常生产时，上一工段的糖汁实时不间断地经糖汁输送管道加入到糖汁暂存箱15内，糖汁泵14不间断连续运行，将糖汁暂存箱15内的糖汁通过糖汁输出管道送到下一个工段。絮凝剂控制主机11实时读取糖汁流量计13和絮凝剂添加管道上的絮凝剂流量计10的信号，根据所配制的絮凝剂溶液浓度和当前糖汁流量值计算对应的当前应当加入糖汁暂存箱15的絮凝剂流量，根据当前絮凝剂流量值计算絮凝剂流量调节阈12的开度调节量，控制絮凝剂流量调节阈12的开度，即调节进入糖汁暂存箱15的絮凝剂溶液流量。
本步骤Ⅱ添加絮凝剂溶液过程中，絮凝剂控制主机11实时接收暂存箱液位计8的信号，当达到絮凝剂暂存箱9最低液位，絮凝剂控制主机11向絮凝剂泵16发出启动信号，再次将絮凝剂配比箱1内配制完成的絮凝剂溶液泵入絮凝剂暂存箱9。
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。