Також важливо, щоб збірник після випарки не був пустим та переповненим, тому що від цього залежить величина вмісту сухих речовин в сиропі. Чим більший вміст, тим краще. Надійна робота конденсатного господарства випарної установки досягається шляхом правильного вибору розмірів збірників конденсату й діаметрів регулювальних органів. Розміри збірників конденсату вибирають із умови сепарації пари кипіння конденсату. Вони повинні відповідати не менш чим двоххвилинній витраті конденсату при номінальній продуктивності заводу.
2. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ АТОМАТИЗАЦІЇ
Автоматизація технологічних процесів є найважливішим засобом підвищення продуктивності праці. Впровадження автоматизації призводить до скорочення витрат матеріалів та енергії, покращення якості продукції і підвищення надійності роботи.
В сучасних випарних установках теплотехнічний контроль за роботою устаткування здійснюється за допомогою різних контрольно-вимірювальних приладів. Вони призначені для автоматичного відновлення заданого режиму всієї станції випарювання. По показах цих приладів ведуть оптимальний експлуатаційний режим роботи випарних агрегатів, їх випробування й налагодження, а також стежать за надійністю і економічністю роботи установки. Контрольно-вимірювальні прилади мають винятково важливе значення для нормальної роботи процесу видалення надлишку води, тому що являються надійним засобом відтворення та обробки інформації про технологічні й теплотехнічні процеси, що протікають у випарній установці.
Для нормального протікання технологічного процесу випарювання дифузійного соку в випарній установці обов’язковою умовою є дотримання заданих параметрів рівня по корпусам випарної станції. В разі пониження рівня в корпусі можливе закипання кип’ятильних трубок, що є недопустимим. При перевищенні рівня є ймовірність потрапляння сиропу на турбіну. У зв’язку з цим, до точності підтримки заданого значення рівня пред’являються дуже високі вимоги і від якості регулювання рівня залежить якість роботи випарної станції. Система автоматизації дає можливість точного контролю та регулювання рівня шляхом впливу на подачу соку та забезпечує захист та блокування від переповнення. Для вимірювання рівня можна використати такі засоби автоматизації, як УБ-ЭМ (буйковий рівнемір електричний), УБ-П (буйковий рівнемір пневматичний), кундоктометричний рівнемір та інші. В залежності від тиску всередині випарної установки, габаритності та зовнішніх умов.
Випарна установка є основним споживачем пари на цукровому заводі і від того як вона використовується залежить її економічна ефективність. Для вимірювання тиску пари, яка подається на випарну станцію можна використати такі засоби, як манометр, датчик тиску Aplisens РС-28, САПФИР, Метран та інші.
Температура є одним з найважливіших параметрів в технологічному режимі роботи випарної установки і має чітко встановлені значення, дотримання яких забезпечує швидкість та якість процессу випарювання. В разі підвищення температури відбувається дегідратування цукрози з утворенням темнокольорових карамелей і вона піддається лужному розкладанню. Також відбувається інтенсифікація процесу утворення накипу на кип’ятильних трубах. В разі пониження температури значно уповільнюється та порушується технологічний режим роботи випарної установки. Пониження температури також призводить до порушення роботи інших станцій заводу (вакуум – апаратів, дифузії), так як вторинна пара з випарної установки використовується для їхньої роботи. Для вимірювання температури використовуються такі засоби автоматизації, як термометр розширення, термоперетворювач опору, термопари різних градуїровок.
В випарній установці ретурна пара подається лише в перший корпус, а гріючим середовищем наступних є соковита пара (пара яка утворюється під час випаровування надлишку води з соку), який переходить з корпуса в гріючу камеру наступного корпусу. Цим забезпечується економія умовного палива. Але така пара буде з меншим потенціалом менша температура і тиск. Ось чому по корпусам випарної установки різний тиск. Впровадження системи автоматизації для даного параметру забезпечить надійність технологічного режиму.
Регулювання розрідження на випарній установці відбувається в концентраторі. Якщо розрідження знаходиться в заданих межах то випарна установка працює без перебоїв, відбувається нормальне перетікання соку по корпусам та нормальний температурний режим. Система автоматизації дає можливість точного контролю та регулювання розрідження на випарній установці. Для вимірювання розрідження використовуються такі засоби автоматизації, як манометр, датчик тиску Aplisens РС-28, Метран, та інші.
Для нормального теплового режиму роботи випарної установки необхідно своєчасно відводити конденсат з випарних камер. Це відбувається шляхом відкачки через конденсатні колонки в збірники конденсату.
Сигналізація роботи випарної установки необхідна, тому що оператор не в силах встежити за всіма параметрами функціонуючого об’єкта. Внаслідок цього може виникнути аварійна ситуація. Сигналізація служить для попередження обслуговуючого персоналу про відхилення параметрів від норми або про аварійний стан устаткування.
Система автоматизації повинна забезпечити надійність й економічність роботи випарного агрегату, звести до мінімуму втрати фізичної праці й значно знизити чисельність обслуговуючого персонали. В сучасній автоматизації використовують мікропроцесорну техніку та персональнї електронно-обчислювальнї машини. В харчовій промисловості постійно вдосконалюється техніка і технологія виробництва шляхом впровадження прогресивних технологічних схем нового виду обладнання, передового досвіду.
Тому, враховуючи вище зазначені особливості випарної установки, необхідно з особливою увагою підходити до питання його автоматизації, а саме вибір засобів автоматизації, з урахуванням економічного ефекту.
3. ОСНОВНІ РІШЕННЯ ПО АВТОМАТИЗАЦІЇ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ
Процес випарювання в цукровому виробництві призначений для підвищення концентрації цукру в розчині шляхом видалення з нього води в вигляді пари. Процес проводиться в умовах атмосферного або надлишкового тиску або під вакуумом. Зниження витрат виникає внаслідок того, що при випарюванні під вакуумом знижується температура кипіння розчину, тому може бути використана пара низького тиску.
- регулювання тиску в корпусах випарної станції;
- регулювання рівня в корпусах випарної станції;
- контроль рівня в збірнику соку;
- контроль температури у корпусах випарної станції.
Багатокорпусна випарна складається з п‘яти активних корпусів, причому перший і другий корпуси складаються із двох випарних апаратів. Випарний апарат першого корпуса обігрівається ретурною парою від колектора, а наступні корпуси і споживачі живляться екстра парами I-IV корпусів.
Стабілізація подачі розчину на установку здійснюється слідкуючою системою, де як завдання по витраті соку на випарну установку надходить сигнал за рівнем від збірника соку перед БВУ.
Сигнал від буйкового перетворювача рівня УБ-ЭМ аналоговий 4-20 mA (позиція 2в) надходить до блоку ручного управління БРУ-7К, потім сигнал поступає на контролер, а з нього на виконавчий механізм (позиція 2д). Даний контур передбачає блокування від падіння рівня в I корпусі: при зниженні рівня в збірнику соку і в I корпусі до мінімуму подається сигнал на повне відкриття клапана подачі аміачної води в збірник і клапана подачі розчину в I корпус БВУ. Цей контур може працювати без участі контролера. Можна управляти клапаном за допомогою блока ручного управління БРУ-7К (позиція 1г,2г,3г). На ньому задається режим руч./авт., вводиться завдання і вбудований цифровий індикатор для відображення величину параметру в даному випадку рівня в %.
Автоматичне регулювання рівня у випарних апаратах здійснюється впливом на стік із захистом від переповнення шляхом впливу на приплив соку.
Автоматичне регулювання тиску соковитої пари в I корпусі БВУ здійснюється регулятором тиску, що змінює тиск ретурної пари, яка надходить на багатокорпусну випарну установку. Тиск вимірюється датчиком тиску Aplisens РС-28 (позиція 9а). Сигнал 4-20 mA з датчика поступає на контроллер, а з контроллера на виконавчий механізм (позиція 9б).
Автоматичне регулювання розрідження в V корпусі здійснюється шляхом впливу на витрату вторинних парів на живлення цих корпусів. Розрідження вимірюється датчиком тиску Aplisens РС-28 (позиція 5а). Сигнал 4-20 mA з датчика поступає на контроллер, а з контроллера на виконавчий механізм (позиція 5б).
Отже на мою думку випарній станції підібрані найкращі прилади й обладнання для нормального проходження технологічного процесу випарювання.
4. МАТЕРІАЛЬНО-ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ АВТОАМТИЗАЦІЇ