專利名稱：煮糖物料在線稀釋系統(tǒng)及其稀釋方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制糖技術(shù)領(lǐng)域中的糖廠結(jié)晶過程中的糖蜜稀釋工藝，特別涉及一種煮糖物料在線稀釋系統(tǒng)及其稀釋方法。
背景技術(shù)：
煮糖養(yǎng)晶過程也稱為糖的結(jié)晶工段，是將蔗糖晶體養(yǎng)大，這是糖廠煮練技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)，對保證成品糖質(zhì)量及回收起著關(guān)鍵作用，而煮糖罐入料的錘度、溫度控制和晶粒溶解程度，直接影響了蔗糖溶液結(jié)晶過程中糖液的過飽和度的波動，只有保證糖液的過飽和度在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)并保持穩(wěn)定，才能使?jié)饪s時新析出的蔗糖量與沉積在原有晶體表面上的蔗糖量平衡，使晶體較快地長大而又不生成新的晶體-偽晶。要做到蔗糖溶液晶化過程中糖液的過飽和度在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)并保持穩(wěn)定，通常通過控制煮糖罐入料、入水、進汽、以 及保持適當(dāng)?shù)恼婵斩群土己玫膶α鱽韺崿F(xiàn)。具體操作方式大體上有連續(xù)入料和間歇入料兩種?，F(xiàn)有連續(xù)入料是將煮糖所用的物料不經(jīng)過溶解稀釋而直接連續(xù)地抽入煮糖罐內(nèi)，控制新進入的水分和蒸發(fā)的水分基本平衡，因而母液濃度相對較穩(wěn)定(逐漸穩(wěn)定地升高)，過飽和度變動范圍較少，這種操作比較平穩(wěn)，較易掌握，但該進料方式，由于糖廠或煉糖廠生產(chǎn)中各級糖蜜或糖漿從分蜜工段到煮糖罐，其溫度通常是低于罐內(nèi)沸騰溫度，在通過分蜜機篩網(wǎng)或離心機篩網(wǎng)破損和糖蜜在貯存時因冷卻而析出一定量無用晶粒，如果直接將該物料輸入煮糖罐，將使物料中的無用晶粒無法溶解，即使部分晶粒得到了溶解，其溶解過程中需要一定的水、熱量，也會影響糖液的過飽和度的波動，進而影響成品糖質(zhì)量，且入料、水、汽各種加入量的不同直接造成對糖液的過飽和度的波動，因控制點多而造成控制精確度低，易生成偽晶；另外還不能做到沸點入料，物料受熱不均勻、受熱時間長，不僅影響成品糖的質(zhì)量，煮糖時間也較長；另外也不能做到任意錘度稀釋，不能滿足生產(chǎn)需求。而間歇入料則是將煮糖所用的物料先在攪拌罐中進行稀釋，再分幾次在較短的時間抽入罐內(nèi)，每次入料需要經(jīng)過放料、加水稀釋、加熱升溫這三個過程后方能進入結(jié)晶罐內(nèi)，每次入料后母液濃度較低，然后隨著水分的蒸發(fā)而濃度升高，當(dāng)濃度高到相當(dāng)程度時再次入料，這樣母液濃度的波動范圍較大，過飽和度的波動幅度也明顯大于連續(xù)入料。這種操作難度大，不能實現(xiàn)自動化；并且水料分層，加熱時間長，導(dǎo)致物料純度下降，糖份損失大，物料粘度增加，易于造成粘晶；其次加熱溫度及物料錘度無法精確控制，結(jié)晶速度相對慢，物料粘度相對大純度偏高，吸收不好，桔水重力純度高，微晶溶解不完全，成品糖糖粉多 ’另外箱底物料不能完全進入煮糖罐，有高低純度物料混合的現(xiàn)象，影響羔蜜純度差的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可實現(xiàn)入料溫度可調(diào)、入料錘度可調(diào)、可實現(xiàn)煮糖罐連續(xù)入料的煮糖物料在線稀釋系統(tǒng)，同時還提供了通過該系統(tǒng)實現(xiàn)的煮糖物料在線稀釋方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計的煮糖物料在線稀釋系統(tǒng)，包括控制器、混合管道和混合罐，供水管道經(jīng)過熱水調(diào)節(jié)閥、熱水流量計后與混合管道的入端連接，至少一根入料管道經(jīng)過物料流量計后也與混合管道的入端連接，混合管道的出端與混合罐的進口連接；蒸汽管道經(jīng)過蒸汽調(diào)節(jié)閥也與混合罐的進口相連；混合罐的出口經(jīng)過溫度計與外部煮糖罐連接；所述控制器輸入端分別連接熱水流量計、物料流量計和溫度計，控制器輸出端分別連接熱水調(diào)節(jié)閥和蒸汽調(diào)節(jié)閥。所述控制器接收熱水流量計、物料流量計和溫度計的信號，經(jīng)過處理后發(fā)送信號調(diào)節(jié)熱水調(diào)節(jié)閥、蒸汽調(diào)節(jié)閥控制水流量和蒸汽流量，實現(xiàn)煮糖物料溫度可調(diào)和錘度可調(diào)。
所述控制器包括主控模塊、熱水PID控制模塊、溫度PID控制模塊、A/D模塊、D/A模塊和存儲模塊；所述主控模塊輸入端分別連接A/D模塊、熱水PID控制模塊、溫度PID控制模塊和存儲模塊，主控模塊的輸出端分別連接D/A模塊、熱水PID控制模塊、溫度PID控制模塊和存儲模塊；所述A/D模塊的輸入端分別連接物料流量計、熱水流量計和溫度計，輸出端分別連接主控模塊、熱水PID控制模塊和溫度PID控制模塊；熱水PID控制模塊的輸入端分別連接主控模塊和A/D模塊，輸出端連接主控模塊；溫度PID控制模塊的輸入端分別連接主控模塊和A/D模塊，輸出端連接主控模塊；D/A模塊的輸入端連接主控模塊，輸出端分別連接蒸汽調(diào)節(jié)閥和熱水調(diào)節(jié)閥；存儲模塊的輸入端和輸出端分別與主控模塊的輸出端和輸入端連接；所述儲存模塊存儲有物料的原始錘度、密度與稀釋錘度間稀釋倍數(shù)和單位加水重量的關(guān)系稀釋數(shù)據(jù)表，用以在輸入物料時根據(jù)物料的種類、稀釋錘度、流量得到該物料單位時間加水重量，作為熱水PID控制模塊的設(shè)定值。所述主控模塊主要根據(jù)設(shè)定值查詢存儲模塊的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)送入熱水PID控制模塊，還接收熱水PID控制模塊和溫度PID控制模塊的運算結(jié)果，且進行處理后發(fā)送信號至D/A模塊，進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后控制蒸汽調(diào)節(jié)閥和熱水調(diào)節(jié)閥。上述所述儲存模塊可以存儲有物料的原始錘度、密度與稀釋錘度間稀釋倍數(shù)和單位加水重量的關(guān)系稀釋數(shù)據(jù)表，用以在輸入物料時根據(jù)物料的種類、稀釋錘度、流量得到該物料單位時間加水重量，作為熱水PID控制模塊的設(shè)定值，也可以通過接收混合罐上增設(shè)的蔗糖在線錘度計來檢測蔗糖溶液的錘度，再通過內(nèi)部計算得出物料的單位時間加水重量；還可以通過檢測蔗糖溶液的飽和度、糖液的黏度等方式，來計算得出物料的單位時間加水重量，這樣的方式存在不穩(wěn)定性，及依賴于檢測儀器的精確度，存在一定的誤差，且也較為復(fù)雜，為了提高精確度，和易于實現(xiàn)，所述儲存模塊最好存儲有物料的原始錘度、密度與稀釋錘度間稀釋倍數(shù)和單位加水重量的關(guān)系稀釋數(shù)據(jù)表，用以在輸入物料時根據(jù)物料的種類、稀釋錘度、流量得到該物料單位時間加水重量，作為熱水PID控制模塊的設(shè)定值。所述熱水PID控制模塊采集主控模塊和A/D模塊送入的信號后，進行PID運算，并將運算結(jié)果輸出至主控模塊。所所述溫度PID控制模塊采集主控模塊和A/D模塊送入的信號后，進行PID運算，并將運算結(jié)果輸出至主控模塊。利用PID運算控制，不僅可以實現(xiàn)對蒸汽調(diào)節(jié)閥和熱水調(diào)節(jié)閥的控制，而且還可以通過對PID參數(shù)的設(shè)置，進一步提高控制精度，使稀釋錘度和出料溫度的控制精度更高。為了可以有效的利用煮糖罐的氨氣作為溶解晶粒的熱源，而且由于從煮糖罐回收的為氨氣，且氨氣為不凝性氣體，可以更有效充分的溶解物料中的晶粒，另外回收氨氣加速了煮糖罐中汽鼓里的熱蒸汽流速，在強化了傳熱的同時消除了蒸汽對流死角，使得煮糖罐的傳熱效率得到提聞；氣氣參與糖骨循環(huán)，強化了結(jié)晶te內(nèi)的物料對流，提聞晶體的結(jié)晶速度，節(jié)約加熱蒸汽并提高煮糖罐的利用率，還有回收了氨氣大部分熱量，減輕外部冷凝器的負(fù)荷。所述混合罐的進口可以通過氨氣管道連接外部煮糖罐。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計只有當(dāng)從煮糖罐回收的熱源不滿足加熱條件時，控制器調(diào)節(jié)蒸汽調(diào)節(jié)閥來補充熱源，蒸汽和從煮糖罐回收的氨氣同時對混合罐供熱，達到節(jié)能減排的目的。為了使物料的加熱時間短、更充分的溶解晶粒和稀釋效果更好，所述混合罐進口可以為文丘里管結(jié)構(gòu)，其入口圓管段上端的蒸汽入口連接蒸汽管道和/或氨氣管道、入口圓管段的吸附腔入口連接混合管道。物料在經(jīng)過圓筒形喉部時流速加快，使物料與蒸汽強烈湍流混合，短時間內(nèi)物料被蒸汽加熱，不僅使物料內(nèi)的晶粒徹底溶解，同時也降低了物料的粘度，便于物料進入煮糖罐后糖份以更快的速度結(jié)晶，提高成品糖的質(zhì)量。
進一步的，在入口圓管段中可以內(nèi)嵌2根同軸錐形噴嘴，外噴嘴上端與內(nèi)噴嘴外壁連接，內(nèi)噴嘴的上端開口連接蒸汽管道；內(nèi)噴嘴伸入入口圓管段的長度小于外噴嘴伸入A口圓管段的長度，外噴嘴側(cè)面開設(shè)有入口通過氨氣管道連接外部煮糖罐。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高了物料與蒸汽、氨氣強烈湍流混合程度，進一步提高晶粒的溶解度。為了物料的混合效果更好，所述混合罐的罐體可以為柱體，其由多層同軸柱體分隔成2個或2個以上的環(huán)形室，混合罐進口嵌入第一環(huán)形室內(nèi)；第一環(huán)形室與罐體底部連接、與罐體上部分離形成物料進入第二環(huán)形室的入口，第二環(huán)形室與罐體上部連接、與罐體下部分離形成物料進入第三環(huán)形室的入口，各環(huán)形室依次安裝形成物料流動管路。所述控制器還可以包括液晶觸摸屏，該液晶觸摸屏與主控模塊的輸入端和輸出端均相連。當(dāng)然所述入料管道可以為兩根，每根入料管道分別經(jīng)過第一物料開關(guān)閥、第二物料開關(guān)閥后并行連接混合管道，主控模塊輸出端連接第一物料開關(guān)閥和第二物料開關(guān)閥。并且所述供水管道、蒸汽管道和氨氣管道上可以分別設(shè)有連接主控模塊輸出端的供熱水開關(guān)閥、蒸汽開關(guān)閥和氨氣開關(guān)閥，這樣可以保證整個系統(tǒng)的物料、水、蒸汽等不發(fā)生串管的問題。本發(fā)明同時還提供了通過該在線稀釋系統(tǒng)實現(xiàn)的煮糖物料在線稀釋方法，該在線稀釋方法所用的控制器包括主控模塊、熱水PID控制模塊、溫度PID控制模塊、A/D模塊、D/A模塊和存儲模塊；所述主控模塊輸入端分別連接A/D模塊、熱水PID控制模塊、溫度PID控制模塊和存儲模塊，主控模塊的輸出端分別連接D/A模塊、熱水PID控制模塊、溫度PID控制模塊和存儲模塊；所述A/D模塊的輸入端分別連接物料流量計、熱水流量計和溫度計，輸出端分別連接主控模塊、熱水PID控制模塊和溫度PID控制模塊；熱水PID控制模塊的輸入端分別連接主控模塊和A/D模塊，輸出端連接主控模塊；溫度PID控制模塊的輸入端分別連接主控模塊和A/D模塊，輸出端連接主控模塊；D/A模塊的輸入端連接主控模塊，輸出端分別連接蒸汽調(diào)節(jié)閥和熱水調(diào)節(jié)閥；存儲模塊的輸入端和輸出端分別與主控模塊的輸出端和輸入端連接；所述儲存模塊存儲有物料的原始錘度、密度與稀釋錘度間稀釋倍數(shù)和單位加水重量的關(guān)系稀釋數(shù)據(jù)表，用以在輸入物料時根據(jù)物料的種類、稀釋錘度、流量得到該物料單位時間加水重量，作為熱水PID控制模塊的設(shè)定值，其步驟如下(I)物料流量計實時將檢測到的數(shù)據(jù)送入A/D模塊，經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換后送入主控模塊，主控模塊根據(jù)設(shè)定的物料種類和稀釋錘度，查詢存儲模塊的稀釋數(shù)據(jù)表得到單位加水重量，并將該單位加水重量送入熱水PID控制模塊；同時熱水流量計將檢測到的數(shù)據(jù)送入A/D模塊，經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換后得到熱水流量檢測信號，并將該熱水流量檢測信號送入熱水PID運算模塊，PID控制模塊將采集的單位加水重量信號和熱水流量檢測信號進行PID運算，所述的運算結(jié)果經(jīng)過主控模塊處理，送至D/A模塊轉(zhuǎn)換后，輸出信號控制熱水調(diào)節(jié)閥的開度，實現(xiàn)任意錘度稀釋；(2 )同時溫度計實時將檢測到的數(shù)據(jù)送入A/D模塊，經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換后得到溫度檢測信號，并將該溫度檢測信號送入溫度PID運算模塊，同時主控模塊將設(shè)定的溫度送入溫度PID運算模塊，PID控制模塊將采集的溫度檢測信號和設(shè)定的溫度進行PID運算，所述的運算結(jié)果經(jīng)過D/A模塊轉(zhuǎn)換后，輸出信號控制蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度，實現(xiàn)出料溫度的自動控制；(3)同時，將蒸氣和/或氨氣進入混合罐，和進入混合罐的物料和水混合，將物料中的晶體充分溶解，實現(xiàn)物料在線稀釋。
所述的在線稀釋系統(tǒng)還包括混合管道和混合罐，供水管道經(jīng)過熱水調(diào)節(jié)閥、熱水流量計后與混合管道的入端連接，至少一根入料管道經(jīng)過物料流量計后也與混合管道的入端連接，混合管道的出端與混合罐的進口連接；蒸汽管道經(jīng)過蒸汽調(diào)節(jié)閥也與混合罐的進口相連；混合罐的出口經(jīng)過溫度計與外部煮糖罐連接。進一步的，為了使物料中的晶體能夠更充分的溶解，同時蒸汽流入內(nèi)噴嘴并和從外噴嘴進入的氨氣在外噴嘴下端混合，物料和水通過混合管道從吸附腔入口進入并在混合罐進口的喉管部進行初步混合，將物料中的晶體充分溶解，再流入罐體經(jīng)過各環(huán)形室得到進一步混合，實現(xiàn)物料在線稀釋。上述方案所述控制器還可以包括液晶觸摸屏，該液晶觸摸屏與主控模塊連接，熱水PID控制模塊和溫度PID控制模塊的參數(shù)可通過液晶觸摸屏設(shè)置，主控模塊還將蒸氣調(diào)節(jié)閥開度、溫度計測量值、入料瞬時流量、入料累積流量、熱水流量瞬時值、熱水流量測量值、水調(diào)節(jié)閥開度送入液晶觸摸屏顯示。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點I、通過控制器接收熱水流量計、物料流量計和溫度計的信號，經(jīng)過處理后發(fā)送信號調(diào)節(jié)熱水調(diào)節(jié)閥、蒸汽調(diào)節(jié)閥控制水流量和蒸汽流量，實現(xiàn)煮糖入料的晶粒溶解、溫度可調(diào)和任意錘度稀釋，滿足煮糖罐的持續(xù)入料需求，保證糖液的過飽和度在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)并保持穩(wěn)定，不廣生偽晶等現(xiàn)象，提聞成品糖的質(zhì)量，為實現(xiàn)煮糖的自動化控制提供了條件；2、所述控制器內(nèi)存儲有物料的原始錘度、密度與稀釋錘度間稀釋倍數(shù)和單位加水重量的關(guān)系稀釋數(shù)據(jù)表，用以在輸入物料時根據(jù)物料的種類、稀釋錘度、流量得到該物料單位時間加水重量，和經(jīng)過PID運算控制，使得物料、水得到精確的控制，進一步提高了煮糖入料的錘度控制；3、利用文丘里管結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生文丘里現(xiàn)象，加熱時間短，物料、汽和水強烈湍流混合，粘度降低，物料中的晶粒得到徹底的溶解；4、將煮糖罐排出的氨氣送入混合罐，作為混合罐的主要熱源，有效的節(jié)約了能源，降低生產(chǎn)成本，而且使煮糖罐內(nèi)加熱汽鼓內(nèi)的蒸汽流速更快，傳熱得到強化，罐內(nèi)對流良好，良好的對流使結(jié)晶速度加快，且極大的降低了粘晶機率，物料也能以比較高的錘度進A ;并且使物料的原有晶粒溶解徹底，成品糖粉少，提高了成品糖的質(zhì)量；而且回收了不凝縮氣體大部分熱量，減輕外部冷凝器的負(fù)荷；5、混合罐內(nèi)的物料可以完全進入煮糖罐，無混料現(xiàn)象，羔蜜純度差可拉得更開，提聞結(jié)晶率;6、本調(diào)節(jié)系統(tǒng)無轉(zhuǎn)動部件，閥門少，檢修強度?。欢以撓到y(tǒng)可在原有的結(jié)晶設(shè)備系統(tǒng)中增加，占地面積小(以30立方煮糖罐為例，此系統(tǒng)的占地投影直徑為300MM，高度為1700MM)，可直接安裝于煮糖罐底的助晶箱面上，安裝時可保留原有的管路，增加隔離閥門，使用新系統(tǒng)和舊系統(tǒng)間可任意切換，工藝過程不受任何影響，既方便使用，也節(jié)約了改造成本。


圖I為本發(fā)明煮糖過程連續(xù)入料調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明煮糖過程連續(xù)入料調(diào)節(jié)系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖； 圖3為混合罐的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號為1、控制器；2、混合罐；2_1、外噴嘴；2_2、內(nèi)噴嘴；2_3、罐體；2_31第一環(huán)形室；2-32、第二環(huán)形室；2-33第三環(huán)形室；3、煮糖罐；4、熱水調(diào)節(jié)閥；5、熱水流量計；
6、蒸汽調(diào)節(jié)閥；7、物料流量計；8、溫度計；9、蒸汽開關(guān)閥；10、熱水開關(guān)閥；11、氨氣開關(guān)閥；12、第一物料開關(guān)閥；13、第二物料開關(guān)閥；14氨氣管道；15、混合管道。
具體實施例方式本發(fā)明一種煮糖過程連續(xù)入料調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如圖I所述，包括控制器I、混合管道15和混合罐2，供水管道經(jīng)過熱水開關(guān)閥10、熱水調(diào)節(jié)閥4、熱水流量計5后與混合管道15的入端連接，2根入料管道分別經(jīng)過第一物料閥、第二入料閥后并行后再經(jīng)過物料流量計7也與混合管道15的入端連接，混合管道15的出端與混合罐2的進口連接；蒸汽管道經(jīng)過蒸汽開關(guān)閥9、蒸汽調(diào)節(jié)閥6也與混合罐2的進口相連；混合罐2的出口經(jīng)過溫度計8與外部煮糖罐3連接；所述控制器I輸入端分別連接熱水流量計5、物料流量計7和溫度計8，控制器I輸出端分別連接熱水調(diào)節(jié)閥4、蒸汽調(diào)節(jié)閥6、第一物料開關(guān)閥12、第二物料開關(guān)閥13、熱水開關(guān)閥10和蒸汽開關(guān)閥9。如圖3所示，所述混合罐2進口為文丘里管結(jié)構(gòu)，入口圓管段的吸附腔入口連接混合管道15，在入口圓管段中內(nèi)嵌2根同軸錐形噴嘴，外噴嘴2-1上端與內(nèi)噴嘴2-2外壁連接，外噴嘴2-1側(cè)面開設(shè)有入口通過氨氣管道14連接外部煮糖罐3 ;內(nèi)噴嘴2-2伸入入口圓管段的長度小于外噴嘴2-1伸入入口圓管段的長度，內(nèi)噴嘴2-2的上端開口連接蒸汽管道。所述混合罐2的罐體2-3為柱體，其由3層同軸柱體分隔成4個環(huán)形室，混合罐2進口嵌入第一環(huán)形室2-31內(nèi)；第一環(huán)形室2-31與罐體2-3底部連接、與罐體2-3上部分離形成物料進入第二環(huán)形室2-32的入口，第二環(huán)形室2-32與罐體2-3上部連接、與罐體2_3下部分離形成物料進入第三環(huán)形室2-33的入口，第三環(huán)形室2-33與罐體2-3底部連接、與罐體2-3上部分離形成物料進入第四環(huán)形室的入口，第四環(huán)形室的出口為混合罐2的出口，其經(jīng)過溫度計8與外部煮糖罐3連接。如圖2所示，所述控制器I包括主控模塊、熱水PID控制模塊、溫度PID控制模塊、A/D模塊、D/A模塊和存儲模塊；所述主控模塊輸入端分別連接A/D模塊、熱水PID控制模塊、溫度PID控制模塊和存儲模塊，主控模塊的輸出端分別連接D/A模塊、熱水PID控制模塊、溫度PID控制模塊和存儲模塊；所述A/D模塊的輸入端分別連接物料流量計7、熱水流量計5和溫度計8，輸出端分別連接主控模塊、熱水PID控制模塊和溫度PID控制模塊；熱水PID控制模塊的輸入端分別連接主控模塊和A/D模塊，輸出端連接主控模塊；溫度PID控制模塊的輸入端分別連接主控模塊和A/D模塊，輸出端連接主控模塊；D/A模塊的輸入端連接主控模塊，輸出端分別連接蒸汽調(diào)節(jié)閥6和熱水調(diào)節(jié)閥4 ;存儲模塊的輸入端和輸出端分別與主控模塊的輸出端和輸入端連接；所述儲存模塊存儲有物料的原始錘度、密度與稀釋錘度間稀釋倍數(shù)和單位加水重量的關(guān)系稀釋數(shù)據(jù)表，用以在輸入物料時根據(jù)物料的種類、稀釋錘度、流量得到該物料單位時間加水重量，作為熱水PID控制模塊的設(shè)定值。所述主控模塊主要根據(jù)設(shè)定值查詢存儲模塊的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)送入熱水PID控制模塊，還接收熱水PID控制模塊和溫度PID控制模塊的運算結(jié)果，且進行處理后發(fā)送信號至D/A模塊，進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后控制蒸汽調(diào)節(jié)閥6和熱水調(diào)節(jié)閥4。 所述儲存模塊存儲有物料的原始錘度、密度與稀釋錘度間稀釋倍數(shù)和單位加水重量的關(guān)系稀釋數(shù)據(jù)表，用以在輸入物料時根據(jù)物料的種類、稀釋錘度、流量得到該物料單位時間加水重量，作為熱水PID控制模塊的設(shè)定值。所述熱水PID控制模塊采集主控模塊和A/D模塊送入的信號后，進行PID運算，并將運算結(jié)果輸出至主控模塊。所述溫度PID控制模塊采集主控模塊和A/D模塊送入的信號后，進行PID運算，并將運算結(jié)果輸出至主控模塊。通過煮糖物料在線系統(tǒng)實現(xiàn)的在線稀釋方法步驟為，在煮糖過程中，根據(jù)煮糖的不同階段，會輸入不同的物料，該物料包括甲原、甲洗、乙原、乙洗，每個階段只輸入其中的兩種物料。啟動煮糖物料在線稀釋系統(tǒng)，開啟供熱水開關(guān)閥10、蒸汽開關(guān)閥9、氨氣開關(guān)閥11和第一物料開關(guān)閥12或第二物料開關(guān)閥13，物料流量計7開始(并實時)將檢測到的數(shù)據(jù)送入A/D模塊，經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換后送入主控模塊，主控模塊根據(jù)設(shè)定的物料種類和稀釋錘度，查詢存儲模塊的稀釋數(shù)據(jù)表(如表1，表I中為經(jīng)過試驗測試所得，為常用數(shù)值；當(dāng)然表I中的數(shù)據(jù)也可以根據(jù)需要，經(jīng)過試驗測試的其他數(shù)據(jù))得到單位加水重量，并將該單位加水重量送入熱水PID控制模塊；同時熱水流量計5將檢測到的數(shù)據(jù)送入A/D模塊，經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換后得到熱水流量檢測信號，并將該熱水流量檢測信號送入熱水PID運算模塊，PID控制模塊將采集的單位加水重量信號和熱水流量檢測信號進行PID運算，所述的運算結(jié)果經(jīng)過主控模塊處理，送至D/A模塊轉(zhuǎn)換后，輸出信號控制熱水調(diào)節(jié)閥4的開度，實現(xiàn)任意錘度稀釋；同時溫度計8也開始(并實時)將檢測到的數(shù)據(jù)送入A/D模塊，經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換后得到溫度檢測信號，并將該溫度檢測信號送入溫度PID運算模塊，同時主控模塊將設(shè)定的溫度送入溫度PID運算模塊，PID控制模塊將采集的溫度檢測信號和設(shè)定的溫度進行PID運算，所述的運算結(jié)果經(jīng)過D/A模塊轉(zhuǎn)換后，輸出信號控制蒸汽調(diào)節(jié)閥6的開度，實現(xiàn)出料溫度的自動控制；同時蒸汽流入內(nèi)噴嘴2-2并和從外噴嘴2-1進入的氨氣在外噴嘴2-1下端混合，物料和水通過混合管道15從吸附腔入口進入并在混合罐2進口的喉管部進行初步混合，將物料中的晶體充分溶解，再流入罐體2-3經(jīng)過各環(huán)形室得到進一步混合，實現(xiàn)物料在線稀釋。并且還可以通過液晶觸摸屏對熱水PID控制模塊和溫度PID控制模塊的參數(shù)進行設(shè)置，主控模塊還將蒸氣調(diào)節(jié)閥開度、溫度計8測量值、入料瞬時流量、入料累積流量、熱水流量瞬時值、熱水流量測量值、水調(diào)節(jié)閥開度送入液晶觸摸屏顯示供使用者觀測，同時還可以設(shè)有數(shù)據(jù)查詢、手動與自動的轉(zhuǎn)換等功能。本發(fā)明的在線稀釋系統(tǒng)，實現(xiàn)了物料稀釋的實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)，達到了任意錘度稀釋和溫度可調(diào)的功能，為煮糖罐3的連續(xù)入料提供了關(guān)鍵技術(shù)。表I
權(quán)利要求
1.煮糖物料在線稀釋系統(tǒng)，其特征在于包括控制器(I)、混合管道(15)和混合罐(2)，供水管道經(jīng)過熱水調(diào)節(jié)閥(4)、熱水流量計(5)后與混合管道(15)的入端連接，至少一根入料管道經(jīng)過物料流量計(7)后也與混合管道(15)的入端連接，混合管道(15)的出端與混合罐(2)的進口連接；蒸汽管道經(jīng)過蒸汽調(diào)節(jié)閥(6)也與混合罐(2)的進口相連；混合罐(2)的出口經(jīng)過溫度計(8 )與外部煮糖罐(3 )連接；所述控制器(I)輸入端分別連接熱水流量計(5)、物料流量計(7)和溫度計(8)，控制器(I)輸出端分別連接熱水調(diào)節(jié)閥(4)和蒸汽調(diào)節(jié)閥(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煮糖物料在線稀釋系統(tǒng)，其特征在于所述控制器(I)包括主控模塊、熱水PID控制模塊、溫度PID控制模塊、A/D模塊、D/A模塊和存儲模塊；所述主控模塊輸入端分別連接A/D模塊、熱水PID控制模塊、溫度PID控制模塊和存儲模塊，主控模塊的輸出端分別連接D/A模塊、熱水PID控制模塊、溫度PID控制模塊和存儲模塊；所述A/D模塊的輸入端分別連接物料流量計(7)、熱水流量計(5)和溫度計(8)，輸出端分別連接主控模塊、熱水PID控制模塊和溫度PID控制模塊；熱水PID控制模塊的輸入端分別連接主控模塊和A/D模塊，輸出端連接主控模塊；溫度PID控制模塊的輸入端分別連接主控模塊和A/D模塊，輸出端連接主控模塊；D/A模塊的輸入端連接主控模塊，輸出端分別連接蒸汽調(diào)節(jié)閥(6)和熱水調(diào)節(jié)閥(4);存儲模塊的輸入端和輸出端分別與主控模塊的輸出端和輸入端連接；所述儲存模塊存儲有物料的原始錘度、密度與稀釋錘度間稀釋倍數(shù)和單位加水重量的關(guān)系稀釋數(shù)據(jù)表，用以在輸入物料時根據(jù)物料的種類、稀釋錘度、流量得到該物料單位時間加水重量，作為熱水PID控制模塊的設(shè)定值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煮糖物料在線稀釋系統(tǒng)，其特征在于所述混合罐(2)的進口通過氨氣管道(14)連接外部煮糖罐(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煮糖物料在線稀釋系統(tǒng)，其特征在于所述混合罐(2)進口為文丘里管結(jié)構(gòu)，其入口圓管段上端的蒸汽入口連接蒸汽管道和/或氨氣管道(14)、入口圓管段的吸附腔入口連接混合管道(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煮糖物料在線稀釋系統(tǒng)，其特征在于在入口圓管段中內(nèi)嵌2根同軸錐形噴嘴，外噴嘴(2-1)上端與內(nèi)噴嘴(2-2 )外壁連接，內(nèi)噴嘴(2-2 )的上端開口連接蒸汽管道；內(nèi)噴嘴(2-2)伸入入口圓管段的長度小于外噴嘴(2-1)伸入入口圓管段的長度，外噴嘴(2-1)側(cè)面開設(shè)有入口通過氨氣管道(14)連接外部煮糖罐(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煮糖物料在線稀釋系統(tǒng)，其特征在于所述混合罐(2)的罐體(2-3)為柱體，其由多層同軸柱體分隔成2個或2個以上的環(huán)形室，混合罐(2)進口嵌入第一環(huán)形室(2-31)內(nèi)；第一環(huán)形室(2-31)與罐體(2-3)底部連接、與罐體(2-3)上部分離形成物料進入第二環(huán)形室(2-32)的入口，第二環(huán)形室(2-32)與罐體(2-3)上部連接、與罐體(2-3)下部分離形成物料進入第三環(huán)形室(2-33)的入口，各環(huán)形室依次安裝形成物料流動管路。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煮糖物料在線稀釋系統(tǒng)，其特征在于所述控制器(I)包括液晶觸摸屏，該液晶觸摸屏與主控模塊的輸入端和輸出端均相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 7任意一項所述系統(tǒng)實現(xiàn)的煮糖物料在線稀釋方法，其特征在于 所述控制器(I)包括主控模塊、熱水PID控制模塊、溫度PID控制模塊、A/D模塊、D/A模塊和存儲模塊；所述主控模塊輸入端分別連接A/D模塊、熱水PID控制模塊、溫度PID控制模塊和存儲模塊，主控模塊的輸出端分別連接D/A模塊、熱水PID控制模塊、溫度PID控制模塊和存儲模塊；所述A/D模塊的輸入端分別連接物料流量計(7)、熱水流量計(5)和溫度計(8)，輸出端分別連接主控模塊、熱水PID控制模塊和溫度PID控制模塊；熱水PID控制模塊的輸入端分別連接主控模塊和A/D模塊，輸出端連接主控模塊；溫度PID控制模塊的輸入端分別連接主控模塊和A/D模塊，輸出端連接主控模塊；D/A模塊的輸入端連接主控模塊，輸出端分別連接蒸汽調(diào)節(jié)閥(6)和熱水調(diào)節(jié)閥(4);存儲模塊的輸入端和輸出端分別與主控模塊的輸出端和輸入端連接；所述儲存模塊存儲有物料的原始錘度、密度與稀釋錘度間稀釋倍數(shù)和單位加水重量的關(guān)系稀釋數(shù)據(jù)表，用以在輸入物料時根據(jù)物料的種類、稀釋錘度、流量得到該物料單位時間加水重量，作為熱水PID控制模塊的設(shè)定值，其步驟如下 (1)物料流量計(7)實時將檢測到的數(shù)據(jù)送入A/D模塊，經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換后送入主控模塊，主控模塊并根據(jù)設(shè)定的物料種類和稀釋錘度，查詢存儲模塊的稀釋數(shù)據(jù)表得到單位加水重量，并將該單位加水重量送入熱水PID控制模塊；同時熱水流量計(5)將檢測到的數(shù)據(jù)送入A/D模塊，經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換后得到熱水流量檢測信號，并將該熱水流量檢測信號送入熱水PID運算模塊，PID控制模塊將采集的單位加水重量信號和熱水流量檢測信號進行PID運算，所述的運算結(jié)果經(jīng)過主控模塊處理，送至D/A模塊轉(zhuǎn)換后，輸出信號控制熱水調(diào)節(jié)閥(4)的開度，實現(xiàn)任意錘度稀釋； (2)同時溫度計(8)實時將檢測到的數(shù)據(jù)送入A/D模塊，經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換后得到溫度檢測信號，并將該溫度檢測信號送入溫度PID運算模塊，同時主控模塊將設(shè)定的溫度送入溫度PID運算模塊，PID控制模塊將采集的溫度檢測信號和設(shè)定的溫度進行PID運算，所述的運算結(jié)果經(jīng)過D/A模塊轉(zhuǎn)換后，輸出信號控制蒸汽調(diào)節(jié)閥(6)的開度，實現(xiàn)出料溫度的自動控制； (3)同時，將蒸氣和/或氨氣進入混合罐(2)，和進入混合罐(2)的物料和水混合，將物料中的晶體充分溶解，實現(xiàn)物料在線稀釋。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煮糖物料在線稀釋方法，其特征在于同時蒸汽流入內(nèi)噴嘴(2-2)并和從外噴嘴(2-1)進入的氨氣在外噴嘴(2-1)下端混合，物料和水通過混合管道(15)從吸附腔入口進入并在混合罐(2)進口的喉管部進行初步混合，將物料中的晶體充分溶解，再流入罐體(2-3)經(jīng)過各環(huán)形室得到進一步混合，實現(xiàn)物料在線稀釋。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煮糖物料在線稀釋方法，其特征在于所述控制器(I)還包括液晶觸摸屏，該液晶觸摸屏與主控模塊連接，熱水PID控制模塊和溫度PID控制模塊的參數(shù)可通過液晶觸摸屏設(shè)置，主控模塊還將蒸氣調(diào)節(jié)閥開度、溫度計(8)測量值、入料瞬時流量、入料累積流量、熱水流量瞬時值、熱水流量測量值、水調(diào)節(jié)閥開度送入液晶觸摸屏顯示。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煮糖物料在線稀釋系統(tǒng)及其稀釋方法，所述系統(tǒng)包括控制器、混合管道和混合罐，供水管道經(jīng)過熱水調(diào)節(jié)閥、熱水流量計后與混合管道的入端連接，至少一根入料管道經(jīng)過物料流量計后也與混合管道的入端連接，混合管道的出端與混合罐的進口連接；蒸汽管道經(jīng)過蒸汽調(diào)節(jié)閥也與混合罐的進口相連；混合罐的出口經(jīng)過溫度計與外部煮糖罐連接；所述控制器輸入端分別連接熱水流量計、物料流量計和溫度計，控制器輸出端分別連接熱水調(diào)節(jié)閥和蒸汽調(diào)節(jié)閥。所述控制器接收熱水流量計、物料流量計和溫度計的信號，經(jīng)過處理后發(fā)送信號調(diào)節(jié)熱水調(diào)節(jié)閥、蒸汽調(diào)節(jié)閥控制水流量和蒸汽流量，實現(xiàn)煮糖物料溫度可調(diào)和錘度可調(diào)。
文檔編號G05B19/418GK102830670SQ201210294520
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者陳林延, 韋舉兵, 陳奕章, 劉蔚標(biāo), 李進勇, 劉耿 申請人:欽州市創(chuàng)華工控設(shè)備有限公司