Значимость разработки техусловий для достижения экономии

Значимость разработки техусловийВ период 1999-2000 годов на заводах Татспиртпрома были разработаны технические условия для системы стабилизации расходов зерна и воды (СРЗВ). Необходимость достижения максимальной экономической эффективности производства в настоящее время делает проблему автоматизации всех стадий технологического процесса, стабилизации его технических параметров, рационального использования сырья и энергоресурсов в спиртовом производстве — весьма актуальной.

Регистрация величины гидромодуля замеса на начальной стадии

В частности, одним из таких параметров, во многом определяющим технико-экономическую эффективность производства, является, как известно, величина гидромодуля замеса на начальной стадии водно-тепловой обработки сырья. По данным ВНИИПБТ, при изменении гидромодуля замеса от 1:4 до 1:2, концентрация осахаренного сусла возрастает от 16 до 26Б, а количество послеспиртовой барды и технологические затраты уменьшаются, соответственно, с 38 до 26%. Отмечается актуальность минимизации количества барды в связи со сложившейся в России критической ситуацией по ее утилизации.

Уменьшению гидромодуля препятствует клейстеризация крахмала, приводящая к повышению условий вязкости и снижению текучести замеса. Поэтому поддержание соотношения «зерновода» в начальной стадии всей технологии на оптимальном уровне является одной из актуальных задач управления процессом производства спирта.

Какие условия созданы для осуществления «ручного способа» стабилизации процесса

для достижения экономииВ настоящее время стабилизация соотношения осуществляется на спиртовых заводах различными способами. Наиболее простой из них, «ручной способ», заключается в следующем. Расход зерна из бункера-накопителя на молотковую дробилку устанавливается вручную с помощью заранее отградуированного шибера и может корректироваться в зависимости от тока нагрузки электропривода дробилки. Расход воды устанавливается также вручную вентилем на входе в оросительную камеру смесителя по показаниям стеклянного ротаметра или «на глаз» по углу поворота рукоятки вентиля. Первоначальная установка делается на основании данных по крахмалистости сырья. В дальнейшем величина соотношения «зерно-вода» корректируется по данным лабораторного анализа концентрации осахаренного сусла.

Достоинством данного способа является простота и малые затраты на реализацию. Недостатком — отсутствие однозначного соответствия между положениями ручных органов и расходами компонентов и, как следствие, низкая точность стабилизации соотношения расхода зерна и воды.

Особенности и условия применения второго способа работы с сырьем

Второй способ отличается от описанного тем, что дозировка зерна в расходный бункер осуществляется с помощью порционных весов, оснащенных механизированными средствами загрузки-выгрузки зерна. Это позволяет более точно выдерживать весовое соотношение «зерно-вода» на входе в смеситель. Тем не менее, колебания его между ручными корректировками остаются значительными. Использование данных лаборатории по концентрации сусла улучшает ситуацию, но не может повлиять на качество замеса, предшествующего анализу отрезка времени.

С целью получения упреждающей информации на ряде предприятий, как, например, на Чугуновском спиртовом заводе Нижегородской области, введен дополнительный анализ рефрактометрической плотности фильтрата замеса, по которому осуществляется корректировка расхода воды в смеситель. Для расчета величины корректировки используется экспериментально установленная зависимость между плотностями фильтрата замеса и сусла.

Стабильное качество замеса – условия для выбора соотношения расходов зерна и воды

На ряде других предприятий с той же целью производят контроль вязкости замеса по скорости его истечения из воронки с калиброванным диаметром сливной трубки. В зависимости от величины вязкости уменьшают или увеличивают подачу воды в смеситель. В результате величина запаздывания корректирующего воздействия уменьшается. Но колебания концентрации сусла все же остаются значительными, так как периодичность ручных анализов практически не может быть менее одного часа. Более стабильного качества замеса можно добиться путем поддержания на заданном уровне соотношения мгновенных текущих массовых расходов зерна и воды непосредственно на входе в смеситель.

Условия работы системы стабилизации расходов зерна и воды СРЗВ

Система работает следующим образом. Сигнал с датчика расхода зерна поступает в контроллер, который, управляя электроприводом заслонки, изменяет угол ее поворота, поддерживая расход зерна на заданном уровне. Требуемая величина расхода устанавливается оператором (аппаратчиком) с помощью клавиатуры и цифрового индикатора на лицевой панели контроллера. Сигнал с датчика расхода воды поступает на второй вход контроллера. Сравнивая его с заданной оператором величиной соотношения «вода-зерно», контроллер управляет клапаном на водяном трубопроводе, стабилизируя соотношение на заданном уровне.

достижение экономииТаким образом, на входе в смеситель-подвариватель непрерывно поддерживается заданная постоянная величина гидромодуля замеса. Кроме того, непрерывное автоматическое измерение расхода зерна и наличие контроллера позволяют определять и вести учет суммарного расхода зерна, поступающего в смеситель, за любой назначенный период времени. Расширенные варианты системы включают еще три контура управления. Первый из них предусматривает, дополнительно, датчик тока нагрузки электропривода дробилки. По его сигналу контроллер автоматически корректирует величину стабилизируемого расхода зерна. Второй контур, включающий термометр сопротивления и регулирующий клапан, предназначен для регулирования температуры воды в том случае, когда приготовление теплой воды, поступающей в смеситель, осуществляется путем предварительного смешения холодной и горячей воды. Третий контур предназначен для управления расходом раствора альфаамилазы (или другого разжижающего фермента) при использовании технологии «мягкого» разваривания. При этом контроллер управляет дозатором раствора альфаамилазы, устанавливая соотношение расходов фермента и зерна на уровне, задаваемом оператором процесса.

Результаты применения системы в производственных условиях

На заводах, эксплуатирующих описанную систему, колебания концентрации осахаренного сусла уменьшились в среднем в четыре раза, на некоторых предприятиях в 5 раз. В конечном итоге, автоматическая стабилизация расхода зерна и соотношение его с жидкой фазой на начальной стадии воднотепловой обработки позволила:

  • обеспечить однородность концентрации замеса, предотвратить комкование смеси и тем самым уменьшить потери сбраживаемых углеводов;
  • минимизировать гидромодуль замеса, уменьшить количество послеспиртовой барды и снизить теплоэнергозатраты на единицу готовой продукции;
  • обеспечить автоматизированный учет расхода исходного сырья.

Литература: В.Л.Яровенко, В.А.Маринченко, В.А.Смирнов и другие. Технология спирта. М., Колос, 1999 г., с. 94