[发明专利]制糖单层沉降器控制系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及糖厂糖汁悬浮液的固液分离设备领域，尤指一种制糖单层沉降器控制系统。

【背景技术】

沉降器作为制糖生产中的固液分离设备，在生产中起着重要作用，清汁质量对白糖质量、煮炼收回率有着极大影响。现有的沉降器设计主要考虑固液分离功能，即只要经过固液分离后的清汁清澈透亮就算达到了生产标准，并未充分考虑到沉降器在制糖化学反应方面的作用。

亚硫酸法澄清工艺主要依靠二氧化硫和石灰反应，通过两者形成的亚硫酸钙对蔗汁中的杂质进行吸附并形成固体颗粒物，颗粒物在沉降器中沉淀，实现清汁与颗粒物的分离。在蔗汁中加入二氧化硫和石灰的生产环节称为硫熏中和，这个阶段的蔗汁温度通常控制在55-65℃之间。硫熏中和后的蔗汁被加热100℃左右，加入絮凝剂，被直接送入沉降器沉淀，杂质颗粒在沉降器内浓缩为泥汁，送入无滤布真空吸滤机过滤。清汁被送入到蒸发罐，浓缩为糖浆。

硫熏中和环节对制糖生产影响重大，对产品质量和和煮炼收回率有关键性影响。由于硫熏中和时的蔗汁温度较低，化学反应速度较慢，而在进入沉降器时温度升高到100℃左右，化学反应速度急剧加快，因此，硫熏中和反应事实上是在沉降器中进行，即蔗汁在沉降器中的水力停留时间实际上是硫熏中和反应时间。

由于甘蔗品质受品种、种植方式、气候、砍运后的贮存时间等因素的影响较大，在制糖生产时，需根据甘蔗原料的变化，调整硫熏中和反应时间，而目前的制糖生产中，由于沉降器功能设计缺陷，使生产时缺乏硫熏中和反应时间有效控制手段。

现有的单层沉降器在设计上多数仅设置一个出汁层，液位不可调节，因此在进汁流量不变的情况下，其水力停留时间不可调节。发明人申请的如中国专利号为200920164721.0所示的一种液位可调式糖汁单层沉降系统将单层沉降器的单层出汁改为多层出汁，虽然对此有所改进，然而液位仅能固定地调节至固定的出汁层，即仅能实现水力停留时间的分级控制，不能实现液位无级调节，使生产中缺少了一种关键的工艺调控手段。

【发明内容】

针对背景技术所述面临的种种问题，本发明的目的在于提供一种制糖单层沉降器控制系统，通过调节清汁的排放量来控制沉降器内的液位高低即可控制蔗汁的水力停留时间，从而实现硫熏中和反应时间的无级控制，使水力停留时间保持在一定范围值内，提高蔗汁清静效率，进而保证清汁质量。

为达到上述目的，本发明制糖单层沉降器控制系统所采用的技术方案是：一种制糖单层沉降器控制系统包括沉降器及控制系统，沉降器上部设有清汁输出管道，底部设有泥汁输出管道，控制系统包括能测试感应沉降器液面高低的液位传感器、可控制清汁流量大小的清汁调节阀、以及根据液位传感器的液位反馈对清汁调节阀的有效流通面积进行调节的控制器，控制器通过调节清汁调节阀的开度实现液位高低控制进而控制蔗汁在沉降器内的水力停留时间。

在上述技术方案中，通过控制器将液位检测值与设定值的比对运算，当液位高于设定值时，增大清汁调节阀的开度，降低液位，减少蔗汁在沉降器内的水力停留时间；当液位低于设定值时，减小清汁调节阀的开度，升高液位，增加蔗汁在沉降器内的水力停留时间。从而通过设置和保持液位粗略控制水力停留时间的目的。

由于在进汁量和液位恒定的情况下，泥汁流量与清汁流量成反比关系，即为使液位恒定，泥汁流量增大，清汁流量必须减小，反之亦然。而泥汁浓度与泥汁流量成反比关系，过低或过高的泥汁浓度会影响吸滤机运行，因此，本技术方案进一步地在控制系统中增设能测试感应泥汁浓度的浓度传感器、可调节泥汁流量大小的泥汁调节阀。这样可在保证吸滤机正常工作的前提下，控制水力停留时间，解决了泥汁浓度和液位控制目标的矛盾问题。

进一步地在控制系统中增设能监测沉降器进汁量的流量计来对本技术方案进行优化，通过流量计将进汁流量数据进行采集，从而根据沉降器的面积、体积数据运算出一个液位值，再通过调节清汁调节阀开度来调整控制在该运算的液位值，达到控制水力停留时间的目的。

为了根据进汁流量来按比例添加絮凝剂量，保证清汁效果和吸滤机工作效率，本技术方案在控制系统中增设絮凝剂调节阀、流量计，流量计将进汁流量传送给控制器，控制器再调节絮凝剂调节阀的开度来完成比例添加絮凝剂量。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明通过挖掘沉降器在制糖澄清过程中的工艺内涵，将沉降器由固液分离功能向化学反应器功能进行拓展，以实现硫熏中和反应时间无级调节，为制糖生产管理提供一个新的工艺调控手段，在亚硫酸法制糖生产中有着非常重要的意义。