Создание новых дозаторов продукции для спиртовых заводов

На многих спиртовых заводах от­расли уже много лет работают мемб­ранные пневмоприводные дозаторы ВНИИПБТ типа ИСАД-Г80 и ИСАД-Г450 (80 и 450 — объем мерной емкос­ти дозатора, мл). Преимущественное их применение — дозирование ферментных препаратов для разжижения замеса и осахаривания крахмала, а так­же для прокачивания в турбулентном режиме высококонсистентных продук­тов через измерительные кюветы ав­томатических анализаторов (плотно­меров, рефрактометров).

Паспорт изделия подтверждает качество дозаторов

Создание новых дозаторов Управ­ление расходом дозируемого продук­та осуществляется изменением часто­ты выдачи доз постоянного объема (80 или 450 мл), то есть временных интер­валов Т между выдачами очередных доз. Оригинальная конструкция и наличие оформленного паспорта изделия ставит дозаторы ИСАД-Г на первое место среди отечественных и зарубежных аналогов по качеству. Например, дозировочные агрегаты НД, до­зирующие насосы фирмы «Грундфос», итальянские пневмоприводные доза­торы с пневматическими регулятора­ми частоты ходов типов FACEX, GACEX фирмы ЕМЕХ и другие, имеющие одинако­вые клапанные узлы с использовани­ем в качестве клапанов свободно ле­жащих шариков, не могут дозировать продукт непосредственно в аппараты, работающие под разрежением, так как под действием разрежения оба шари­ка (заливной и сливной) будут оторва­ны от своих посадочных мест и про­дукт сквозным протоком пройдет че­рез дозатор.

Дозаторы работают в условиях высокой концентрации смеси

Проблематичным для упомянутых и других дозаторов явля­ется дозирование продуктов, содержащих взвеси. Для дозаторов ИСАД-Г этих проблемы не существует. Они ус­пешно справляются с такими средами, как мучной замес концентрацией 16-17%, подавая продукт в аппараты с разрежением 1 кг/см2 и глубже. Управление продуктовы­ми клапанами и дозатором в целом осуществляет пнев­матическое управляющее устройство — блок управле­ния (БУ), позволяющее кор­ректировать частоту выдачи доз внешним сигналом (на­пример, от задатчика вто­ричного прибора или расхо­домера сусла). Точность до­зирования определяется точностью и стабильностью вырабатываемых БУ вре­менных интервалов.

Разработка блока управления на базе цифрового регулятора С целью повышения точ­ности, расширения диапа­зона производительности и перечня сервисных услуг ВНИИПБТ совместно с ОАО «АСТРА-КОН» разработали БУ на базе микропроцессор­ного программируемого цифрового регулятора Ба-зис-8р, обеспечивающего выработку временных интервалов с погрешностью, не превышающей сотые доли секунды. В качестве алгоритма БУ принята раз­работанная ВНИИПБТ математическая зависимость требуемого расхода фер­ментного препарата (ФП) от количе­ства поступающего на переработку зер­на (Оз), его крахмалистоеTM (Сз), актив­ности ФП (А), норматива дозировки (Н), кратности разбавления ФП водой (К) и объема (V) мерной емкости (ME) доза­тора. При этом в обозначение дозато­ра с микропроцессорным БУ добавля­ется буква Э (ИСАД-Г80Э, ИСАД-Г450Э).

Условия работы дозатора и особенности управления оборудованием

дозатор для спиртовых заводовСущность работы дозатора (БУ) состоит в следующем: оператор (тех­нолог) с помощью кнопок ручного вво­да, расположенных на лицевой пане­ли БУ, вводит исходные данные (значения Оз, Сз, А, Н, К, и V). БУ произво­дит вычисление количества поступа­ющего крахмала и соответствующего требуемого расхода ФП, по которому рассчитываются временные интервалы Т между выдачами очередных доз ФП и осуществляется управление до­затором.

Предусмотрен и другой ре­жим работы, когда технолог сам опре­деляет требуемый расход ФП. В этом случае технолог с помощью кнопок на панели управления и цифрового табло устанавливает требуемый расход ФП, а дальше БУ определяет длительнос­ти временных интервалов и передает соответствующие команды дозатору. С помощью встроенного монитора (цифрового табло) технолог может про­верить (или изменить) введенные ис­ходные данные, текущее значение расхода зерна и ФП, а также определить количество отдозированного ФП за 1 час, смену, сутки и т.д. Все вве­денные параметры заносятся в программируемую энергонезавимую па­мять БУ, что обеспечивает их сохран­ность и неизменность, при отключении питания прибора на неограниченный период времени. БУ содержит встро­енный адаптер сети RS-422 (RS-485), позволяющий вводить, считывать и корректировать значения параметров с помощью компьютера.

Простота конструкции и долговечность в работе

для спиртовых заводовБлагодаря на­личию в конструкции дозатора элемен­та, реагирующего на прохождение продукта в момент выдачи дозы (пульс), учет ведется не только по количеству ходов пневмопривода, но и по количе­ству пульсов одновременно. Это повы­шает достоверность учета, так как не учитывает холос­тые ходы — на­пример, в случае опорожнения расходных чанков или закупорки всасывающей или нагнетатель­ной магистрали. Командные им­пульсы БУ преобразуются с помо­щью дискретных электропневма­тических преоб­разователей в пневматические (0,02-0,1 МПа), которые управ­ляют клапанами и рабочей мемб­раной дозатора. Объем мерной емкости дозато­ра может изме­няться с помо­щью регулиро­вочного винта, ограничивающе­го ход рабочей мембраны. Под­пружиненный шток рабочей мембраны и за­ливного клапана закрыты про­зрачными колпаками, что дает возможность визуально наблюдать за работой основных узлов дозатора. Клапанные узлы вместе со штуцерами могут быть повернуты на 90о в любую сторону, а также менять­ся местами (на место заливного клапана может быть установлен слив­ной).

Единственная изнашиваемая деталь дозатора — резиновая мемб­рана, которая вырезается из листа белой (пищевой) мягкой резины тол­щиной 3-4 мм без применения пресформ, вулканизации. Простота конструкции дозатора делает его ремонтопригодным (в от­личие от всех других известных дози­ровочных устройств), благодаря чему на многих спиртзаводах они работают уже более 10 лет (Курск, Пенза и другие). (См.: М.В.Авдонин. Дозирование ферментов на спиртзаводе «Александров­ский No 14». ИБ. «2004, No 5).

Длительный опыт эксплуатации дозаторов ИСАД-Г в производственных условиях и постоянные контакты пользователей и разработчиков позво­лили отработать проблемные элемен­ты дозаторов и довести их конструк­цию до совершенства, а применение в качестве БУ цифрового управляющего устройства с вычислительными функ­циями расширяет функциональные возможности дозаторов и ставит их выше отечественных и зарубежных аналогов.

Г.П.Георгиевский, старший научный сотрудник, ГНУ ВНИИПБТ РАСХН, В.А.Щенев, кандидат технических наук, А.А.Борискин, Компания  «АСТРА-КОН»