|
Автоматизация технологического процесса кристаллизации утфеля последнего продукта на установке вертикальных кристаллизаторов сахарного завода "Свобода" г. Усть - Лабинск, РФ. Внедрение - октябрь 2001
Основные функции АСУТП"Кристаллизатор С":
Первое условие эффективной работы вертикальных кристаллизаторов - автоматическое обеспечение непрерывного и равномерного снижения температуры утфеля до заданного значения.
Данная задача решена не только за счёт автоматического регулирования температуры утфеля на выходе из каждой зоны кристаллизации, но и за счёт регулирования заданного перепада температур между зонами кристаллизации.
Температуры и перепады температур по зонам кристаллизации поддерживаются количеством подаваемой охлаждающей воды.
В свою очередь температура охлаждающей воды автоматически регулируется и поддерживается в соответствии с заданием на секционных теплообменниках (на каждую зону кристаллизации отдельный теплообменник).
Второе условие эффективной работы вертикальных кристаллизаторов - автоматическое обеспечение равномерного и непрерывного движения утфеля через вертикальные кристаллизаторы от выгрузки из вакуум-аппаратов до подачи на центрифуги.
Данная задача успешно решена за счет реализации следующих контуров управления:
- автоматическая стабилизация уровня в утфеле-распределителе подачей утфеля из последнего кристаллизатора. Алгоритм управления учитывает дискретный режим изменения уровня в утфель-распределителе при работе центрифуг периодического действия.
- автоматическая стабилизация уровня в вертикальных кристаллизаторах подачей утфеля из утфель-мешалки через смеситель. Управление обеспечивается автоматическим изменением оборотов двигателя утфельного насоса, снабженного частотным преобразователем фирмы Mitsubishi.
Третье условие эффективной работы вертикальных кристаллизаторов o содержание сухих веществ в межкристальном растворе должно соответствовать концентрации насыщения при температуре утфеля в смесителе. Данное условие выполнимо только при автоматической подаче воды на разбавление утфеля.
Автоматический режим подачи воды реализован за счет использования высокочувствительного тензометрического вискозиметра А-280 фирмы PIAP (Польша) и расходомера МР-400 (Чехия-Украина).
Алгоритм автоматического управления предусматривает два варианта:
- подача в смеситель измеряемого расходомером количества воды в соотношении с расходом утфеля и с коррекцией по измеряемому автоматическим вискозиметром содержанию СВ;
- автоматическая стабилизация содержания СВ в смесителе.
Системой также предусмотрено автоматическое регулирование:
- температуры (перепада температур) подогретого утфеля на выходе из последней зоны последнего кристаллизатора;
- температуры горячей воды для подогрева утфеля;
- уровня в сборнике горячей воды;
- уровня в сборнике охлаждающей воды.
Особенности и отличия от других систем автоматического контроля и управления вертикальными кристаллизаторами.
1. Реализовано взаимосвязанное регулирование потока утфеля от выгрузки из вакуум-аппарата до подачи на центрифуги. Обеспечивается заданием нагрузки на технологический участок как с "хвоста " отбором утфеля центрифугами из утфель-распределите ля (утфельный насос при этом - исполнительный механизм автоматического поддержания уровня в кристаллизаторах), так и с "головы" подачей заданного количества утфеля в кристаллизаторы. Один из двух режимов выбирается в зависимости от технологической обстановки.
2. Исключен трудно регулируемы и по объективным причинам контур автоматического поддержания уровня в смесителе. Реализовано оригинальное решение механического поддержания уровня без ухудшения условий разбавления утфеля и поддержания заданного СВ.
3. Решена проблема непрерывного и достоверного измерения СВ разбавленного в смесителе утфеля. Это стало возможным за счетиспользования специального тензометрического вискозиметра А-280 фирмы PIAP. Одновременно обеспечено автоматическое поддержание СВ разбавленного в смесителе утфеля с высокой степенью точности и стабильности.
4. В алгоритме автоматического управления температурой утфеля по зонам кристаллизации реализовано регулирование температурного градиента (перепада температур на входе и на выходе зоны кристаллизации).
5. Уровень утфеля в кристаллизаторах измеряется с точностью до 0,001 % за счет использования уровнемера оригинальной конструкции, который обеспечивает возможность автоматического поддержания уровня в кристаллизаторах подачей утфеля насосом с регулируемым количеством оборотов электродвигателя.
6. Параметры технологического процесса участка вертикальных кристаллизаторов имеют дублированную индикацию на смежных технологических участках (рабочих местах).
7. Участок вертикальных кристаллизаторов является полностью автоматизированным участком, и управление процессом осуществляется без участия аппаратчика кристаллизации. Нагрузка на участок вертикальных кристаллизаторов определяется согласованными действиями оператора вакуум-аппаратов и центрифуговщика. Аппаратчик кристаллизации наблюдает за работой автоматики и технологического оборудования, контролирует внешние факторы (наличие промышленной воды, аммиачной воды, греющего пара).
Экономическая эффективность использования автоматизированного участка вертикальных кристаллизаторов.
Время эксплуатации установки вертикальных кристаллизаторов в расчетном режиме по объективным причинам составило 10 суток.За этот период переработано 23425,8 т свеклы.
Снижение содержания сахара в мелассе сост. 0,38 %, за счет чего дополнительно получено товарного сахара 89 т.
При работе установки полный сезон (переработка свеклы аналогично сезону 2001 г. - 123340 т) эффект по дополнительному сахару составит 123340 x 89 / 23425,8 = 468,7 т сахара или примерно 173000$.
Аналогичная АСУТП "Кристаллизатор" была внедрена в 2002 году в России на Успенском (ОАО "Успенский сахарный завод" Краснодарский край).
|
