甘蔗制糖装置自动控制解决方案
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甘蔗收获机的电动化与智能化改造甘蔗是一种重要的经济作物,其种植面积广泛分布于全球的热带和亚热带地区。
为了提高甘蔗的生产效率和减轻人工劳动强度,甘蔗收获机的电动化与智能化改造正在逐渐成为当前甘蔗种植业发展的趋势。
电动化改造是指将传统的甘蔗收获机内燃机动力系统替换为电动机动力系统的技术手段。
与传统的内燃机相比,电动机具有响应快、功率稳定、噪音小、易于维护等优点。
电动机的使用不仅可以减少甘蔗收获机的振动和噪音,提高工作效率,还可以减少对环境的污染。
此外,电动机的使用还可以实现能源的可再生和节约利用,符合可持续发展的要求。
智能化改造则是指通过引入先进的技术和装备,使甘蔗收获机具备自动化、智能化的功能。
智能化改造可以使甘蔗收获机具备自主导航、自动引导、自动控制等功能,能够实现独立完成田间作业的能力。
通过搭载传感器、GPS、摄像头等设备,甘蔗收获机可以实时监测作业环境,根据作业需求调整工作模式、速度和力度。
智能化改造还可以提高甘蔗收获机的安全性和稳定性,减少人为操作失误导致的事故和损失。
甘蔗收获机的电动化与智能化改造不仅提高了机器的工作效率和质量,同时也对甘蔗种植业的发展产生了积极的影响。
首先,通过电动化改造,甘蔗收获机的动力系统更加可靠和稳定,保证了作业的连续性和持续性。
电动机的使用不受传统内燃机的限制,可以在任何环境下进行作业,并且不会因为气候条件差异而影响作业进程。
同时,电动机工作时噪音小,能够减少对农作物的影响,提高作物的品质和市场竞争力。
其次,智能化改造使得甘蔗收获机具备了自主导航和自动化作业的能力,减少了人工操作的需求。
传感器和控制系统能够实时感知和判断田间的环境状况,并根据预设的条件和规则自动调整作业方式和参数。
这种智能化的作业方式不仅提高了作业的效率,还能够减少操作员的劳动强度和工作风险。
此外,甘蔗收获机的电动化和智能化改造还带来了生产成本的降低。
电动机相对于内燃机来说,维护成本更低。
由于电动机不需要燃油和机油,节省了相关的经费。
探析甘蔗制糖生产过程自动化现状1. 引言1.1 甘蔗制糖生产概述甘蔗是一种重要的农作物,其制糖过程是糖业生产的重要环节。
甘蔗制糖生产概述包括甘蔗收割、提炼、精炼等多个环节。
甘蔗的生长期通常为12-18个月,成熟后可以进行收割。
甘蔗的收割可以采用机械化方式,提高效率并减少人力成本。
收割后的甘蔗会被送往加工厂进行处理,其中的糖分会被提炼出来。
提炼过程主要包括破碎、压榨、澄清等步骤,以获得甘蔗汁。
甘蔗汁经过多次煮炼和过滤,最终得到糖浆。
糖浆再经过蒸发、结晶等工艺,最终制成了糖粉或砂糖。
整个生产过程需要严格控制温度、时间和化学物质的添加,以确保最终产品的质量和产量。
甘蔗制糖生产自动化技术的引入为整个生产过程带来了革命性的变化,提高了生产效率和产品质量,降低了生产成本,具有重要的经济和社会意义。
2. 正文2.1 甘蔗制糖传统生产方式分析甘蔗制糖传统生产方式主要包括以下几个步骤:采摘、输送、破碎、榨取、澄清、浓缩、结晶和干燥。
首先是采摘阶段,传统的甘蔗采摘主要依靠人工进行,效率低下且劳动强度大。
然后是输送阶段,采摘好的甘蔗需要通过人力或机械设备运输到加工厂,这一过程也比较耗时耗力。
接着是破碎和榨取阶段,传统生产方式中常见的方法是通过压榨机对甘蔗进行粉碎和压榨,这一过程操作简单但效率低下。
在澄清、浓缩、结晶和干燥阶段,甘蔗汁需要经过多道工序进行澄清、浓缩、结晶和干燥,传统方式下需要大量人工操作和控制。
传统的甘蔗制糖生产方式存在着劳动强度大、效率低下、生产成本高等问题。
随着自动化技术的发展和应用,越来越多的制糖企业开始转向自动化生产方式,以提高生产效率、降低成本、提升产品品质。
2.2 甘蔗制糖生产自动化技术现状随着科技的不断发展和工业化程度的提高,甘蔗制糖生产过程中的自动化技术也日益成熟和普及。
目前,甘蔗制糖生产中采用的自动化技术主要包括计算机控制技术、传感器技术、机器视觉技术和机器人技术等。
计算机控制技术在甘蔗制糖生产中的应用非常广泛。
探析甘蔗制糖生产过程自动化现状1. 引言1.1 甘蔗制糖生产的重要性甘蔗是一种重要的农作物,被广泛用于制糖生产。
甘蔗制糖具有重要的经济价值,不仅可以提供大量的糖类产品,还可以带动相关产业的发展。
甘蔗制糖生产不仅仅是一种传统的加工工艺,更是现代化工业生产的重要组成部分。
随着人们生活质量的不断提高,对糖类产品的需求也在不断增长,因此甘蔗制糖生产的重要性愈发凸显。
甘蔗制糖生产对于农民的收入也具有重要意义。
甘蔗种植是许多农民的重要经济来源,通过甘蔗种植和甘蔗制糖生产,农民可以获得稳定的收入,改善生活条件,提高生活质量。
甘蔗制糖生产还对环境保护和资源利用具有重要意义。
随着全球环境问题愈发严重,传统的甘蔗制糖生产方式已经难以满足环保要求。
推动甘蔗制糖生产自动化成为一种必然趋势,不仅可以提高生产效率,降低能耗,还可以减少对环境的污染,实现可持续发展。
【202】1.2 自动化技术在甘蔗制糖生产中的应用甘蔗制糖生产中自动化技术的应用对于提高生产效率、降低成本、提高产品质量具有重要作用。
在传统的甘蔗制糖生产中,很多环节需要人工操作,存在着生产效率低下、能源消耗大、易受人为因素影响等问题。
而引入自动化技术后,可以实现生产过程的智能化控制和监测,提高生产效率并减少人工成本。
目前,自动化技术在甘蔗制糖生产中的应用主要包括自动化控制系统、传感器技术、机器视觉技术和人工智能技术等。
通过自动化控制系统,可以实现对生产过程的实时监测和调控,保证生产线的稳定运行。
传感器技术可以实时监测生产线的各项参数,确保生产过程的可控性。
机器视觉技术可以实现对生产环境的智能感知,提高生产线的安全性和效率。
而人工智能技术则可以通过数据分析和学习算法优化生产过程,提高产品质量和降低能源消耗。
自动化技术在甘蔗制糖生产中的应用将成为未来提高产能、提高质量、降低成本的重要手段,对于推动甘蔗制糖行业的转型升级具有重要意义。
【2000字】2. 正文2.1 甘蔗制糖生产过程概述甘蔗制糖是一项重要的农业产业,在世界各地都有广泛的种植和生产。
甘蔗制糖生产工艺要点分析摘要:现阶段,社会食品多样化,都离不开糖产品,对糖产品的需求量不断增加,制糖业的市场发展前景非常广阔。
甘蔗作为制糖的主要原料之一,只有提高利用率,才能减少资源的浪费。
本文就甘蔗制糖工艺要点进行了相关的优化分析和探讨,希望可以对甘蔗制工艺的发展和完善起到积极作用,促进我国糖业的发展。
关键字:甘蔗制糖;制糖工艺;制糖生产1.甘蔗制糖工艺描述我国是世界上用甘蔗制糖最早的国家之一,已有2000多年的历史。
当前,根据制糖工艺的不同,甘蔗白砂糖可分为硫化糖和碳化糖。
碳化糖由于保质期较长,质量较好,价格相对硫化糖较高,目前国内多数糖厂生产的是硫化糖。
甘蔗制糖工艺大概过程如下:以甘蔗为原料,经提汁、清净、蒸发、结晶、分蜜和干燥等工序制成白砂糖、粗糖等产品的过程。
甘蔗特性、蔗汁的化学成分及性质,对制糖工艺影响甚大,是选择生产方法及工艺条件的依据。
1.甘蔗成分对制糖的影响蔗汁的成分非常复杂,除了蔗糖外,还含有还原糖、蛋白质、氨基酸、酰胺、有机酸、胶体物、蔗脂蔗蜡、色素及灰分等大量非糖分。
蔗汁非糖分的种类及含量随甘蔗品种、种植土壤、施肥情况、气候条件、收割后的存放时间与条件,以及压榨期间的提汁方法等因素有关,这些非糖分的存在对制糖生产澄清过程工艺指标的制定有很大影响。
目前糖厂对甘蔗原料只进行纤维分、蔗糖分、还原糖分及自然磷酸值等常规分析,而对酚类色素、铁、氨基氮、总胶体、淀粉、蛋白质等对制糖生产有明显影响的非常规指标却不作分析。
另外,目前关于蔗汁中酚类色素、铁、氨基氮、总胶体、淀粉、蛋白质等非糖分对制糖澄清工艺指标确定的影响尚缺乏深入研究,所以绝大数糖厂在实际生产中工艺指标的制定均是根据经验确定,缺乏理论指导,无法保证在最佳工艺条件下对蔗汁进行澄清处理,这对提高澄清效果,提高产品质量和收回不利。
蔗汁成分对制糖生产过程工艺指标的确定有很大影响,因此需要分析蔗汁中还原糖、酚类物质、总胶体与铁等非糖分及自然磷酸值的含量,对预灰pH值、中和pH值、混合汁加热温度、磷酸用量及SO用量,这些成分含量的测定对亚硫酸法糖厂生产具有重要意义。
探讨制糖生产过程控制要点管理分析摘要:制糖的工序较为复杂,制糖生产过程较为繁琐,想要得到较高质量的蔗糖,必须较好的掌握甘蔗制糖关键技术点。
本文从制糖关键控制点入手,重点分析了制糖工艺中的中和硫熏强度、色值和清汁pH值、糖浆浓度的管理控制、种子的配料及纯度四个方面的内容,以试验的方式进行了相关数据的搜集,为制糖关键技术点的管理控制提供了依据,为提升制糖工艺和质量措施提供参考。
关键词:制糖生产过程;现状分析;控制要点;管理;现阶段,我国的制糖大多采用磷酸-亚硫酸澄清、五效蒸发、三系煮糖工艺生产白糖。
本文首先对甘蔗制糖的生产工艺进行介绍,然后就生产过程的关键控制点进行分析。
甘蔗制糖的生产是一个复杂的过程,其中需要控制的指标比较多,一旦其中一项指标出现波动,就会产生一系列的反应,甚至会让相关生产人员无从下手,最终造成产品质量的不稳定,基于此,本文对甘蔗制糖过程中的关键控制点进行分析。
一、制糖生产过程现状分析从国内制糖的现状分析,碳化糖和硫化糖较为普遍,前者的优点是可以保持较长的时间,且质量佳,口感好,缺点是相应的价格较高,而硫化糖价格则更具有比较优势,性价比较好,所以目前国内各大制糖企业均是以制造硫化糖为主,硫化糖在制作过程中,主要采用磷酸-亚硫酸澄清技术,通过五效蒸发,三系煮糖提炼制作而成。
但在制糖实践中,由于工序工艺问题也常常导致操作人员工作上的失误和手忙脚乱,导致制成的成品糖质量不够稳定。
关键技术控制点的研究主要通过对制糖过程中主要核心关键技术的掌握,达到不断积累经验,从而较好的确保制糖质量,促进制糖企业的健康稳定发展。
就糖的制成品分类,有白砂糖、粗糖、细糖之分,此类糖的制糖工艺较为复杂,其原材料基本均为甘蔗,所以其作为一种植物原材料,其本身的质量对于制成品也有着较大的影响,也不同程度影响着制糖的工艺方法。
二、制糖关键控制要点管理分析1、进行中和硫熏强度从制糖的工序分析,甘蔗制糖的第一步就是必须将甘蔗进行压榨预处理,然后再对含有杂质的甘蔗汁进行处置,这需要很多道工序,在实际实施中和硫熏强度工作中,笔者发现一般企业均存在中和硫熏强度不够的问题,主要通过硫磺的消耗量分析,指标要求远远未达到规定的要求,但在相关记录上均体现符合指标要求,这种问题的出现主要由于对于岗位考核不严格造成的。
制糖生产的改进ByKelvin Wheeler (Keltec)今天讲座的内容主要与蔗糖结晶有关,但也包括一些甘蔗的生长(也就是一些农业方面的知识)及蔗糖是如何转变结晶的内容。
当农民认识到自己也在生产蔗糖时,就会自觉地向糖厂提供干净的甘蔗,以便得到更多的糖产品。
制糖生产的第一步(如果不考虑甘蔗的种植,实际是那是制糖生产的第一步)是从纤维(其中含有糖分)中将蔗汁榨出。
甘蔗都有一定的纤维分,纤维分的高低对抽出率有影响。
看下面的例子:对30吨夹杂物分别为5%、0%的甘蔗的分析结果如下:甘蔗分析结果5%夹杂物0%夹杂物纤维分%甘蔗15% 4.5 4.5夹杂物5% 1.5 0干固物%蔗15% 4.275 4.5糖度85% 3.634 3.825在上面的例子里,几乎就损失了200 kg糖(4包,每包50 kg),对于生产能力为300吨/小时的厂,每小时就要损失2吨蔗糖。
糖厂中还有什么地方能造成糖从损失?蔗渣就是其中之一。
还是用上面的30吨蔗做例子,蔗渣的水份为50%,干固物含量2.5%5%夹杂物无夹杂物纤维9.0 9.0夹杂物 3.0 0.0干固物0.3 0.225糖度0.225 0.191在这里又多损失了34公斤糖分,对于300吨/小时的厂,每小时就损失340公斤,这似乎不是一个很大的数字,但一个榨季就会损失1428吨蔗糖。
当前对于进入糖厂的甘蔗的质量几乎没有什么控制,因化验室对混合汁以前的样品根本就没有做任何分析。
糖厂要确定糖分的损失情况及如何改进产品质量,最重要的就是对甘蔗进行分析。
一个装备良好的化验室对糖厂是很必要,但也不是说要装备一个能进行任何分析的综合化验室。
最基本是的能对糖分的损失及锅炉水进行分析。
下面对制工艺进行简单介绍:预处理甘蔗首先经过一台或二台蔗刀机,然后用一台撕解机对甘蔗的含糖细胞进行破碎。
压榨或渗出由4—7座压榨机组成的压榨机列将蔗汁从甘蔗中榨出,在最后一座压榨机前加入渗透水。
蔗渣送至锅炉,产生的蒸汽及电力,可用于生产或外送。
甘蔗制糖装置自动控制解决方案
一、前言
食糖是天然甜味剂,是人们日常生活的必需品,同时也是饮料、糖果、制药等含糖食品中不可或缺的原料。
我国作为重要的食糖生产国和消费国,糖料种植在农业经济中占有重要地位,仅次于粮食、油料、棉花,居第四位。
中控作为国内领先的自动化设备供应商,能够很好的满足甘蔗制糖行业各个工段的监控要求,有效提高制糖企业的生产效率与竞争力。
二、工艺流程简介
总体来看,甘蔗制糖的基本步骤分为:原料→提汁→澄清→蒸发→煮糖与结晶→分蜜→干燥→筛分→包装→贮藏。
三、控制方案
3.1 提汁
从甘蔗中提取蔗汁主要有压榨法与渗出法两种。
在压榨法提汁生产过程中,为了实现蔗料的平衡输送和均衡压榨,需要自动调节的项目
包括:
输蔗带速度调节
根据第1座高位槽的料位高度,自动调节三级输蔗带速度,杜绝空槽或涨槽的现象。
各
台输蔗带的速度将按随动的原理协调调节,保持进蔗量的均衡。
压榨机转数自动调节
压榨机列的自动调节是靠保持各高位槽稳定料位来实现,第1座压榨机根据榨量要求保持某一固定转速,由三级带的调速维持高位槽的料位稳定,保证均衡进榨。
2-6座压榨机是靠自身的瞬时调速来稳定各自高位槽的料位,从而保证通过各榨机的蔗层厚度均匀,达到高榨、高抽出、低负荷的目的。
渗透水比例调节
中
控
S U
P C
O N
根据压榨量及合理的渗透比,调节清水泵出口阀门开度,调节清水流量,使渗透水保持在最佳值。
清水箱、混汁箱水位调节
分别以调节热水阀的开度,保持清水箱水位;调节混汁泵出口流量来保持混汁箱的液位。
清水箱水温自动调节
调节进入清水箱的冷水阀门开度,调节清水箱内水温,基本保持要求的温度。
混合汁液位-流量控制
自动根据汁池的液位变化自动调节流量,以保证汁池的液位不至于满溢或抽空。
设置完善的连锁保护系统
各级输蔗带、齿耙机、榨机列连锁关停,保证任何一台设备在任何情况下停机时,前面的齿耙机和输蔗带立即随停。
渗出法的控制要点与策略: 渗出汁pH 值的控制
在渗出过程中,为了防止糖分的转化,一般要把渗出汁的pH 值调整在6.0~6.5范围。
系统根据输蔗机的蔗量负荷比例控制加灰量,以维持渗出汁的pH 值在合适范围。
渗出汁温度控制
通过调节蒸汽阀门实现对渗出汁温度的控制 渗透水量控制
依据输蔗量,按比例对渗透水注加量的阀门进行调节。
3.2 澄清
控制要点与策略: 预加灰控制系统
¾ pH 值控制:即按预灰桶出口糖汁的pH 值控制加灰量 ¾ 预灰比值调节系统:按糖汁流量控制加入石灰乳量 主加灰自动控制系统
¾ 配比自动控制:将预灰过程同主灰过程放在一起考虑,即设计一套公用的配比
调节系统。
¾ 石灰乳浓度的测量
中
控
S U
P C
O N
蔗汁加热中和控制系统
¾ 蔗汁加热的温度控制:通过调节蒸汽阀门开度控制加热量
¾ 蔗汁的pH 值控制:通过控制加入糖汁中的SO 2气体量(或磷酸量)或者控制加
入糖汁中的石灰乳量来达到调节糖汁pH 值的目的。
¾ 中和过程纯度提高率、色值和过程速度三目标的最优化控制 一碳饱充
¾ I 罐按比例控制,II 罐按pH 值控制; ¾ II 罐出口糖汁pH 值控制
¾ pH 值串级调节系统:I 罐按pH 值控制,并且I 罐出口的pH 值作为副参数、
II 罐出口pH 值作为主参数,串级调节二氧化碳阀门开度,使II 罐出口糖汁碱度满足工艺要求
二碳饱充
¾ 以二碳罐糖汁出口pH 值控制饱充过程 ¾ 考虑钙盐含量的pH 控制系统
¾ 饱充罐入口、出口糖汁pH 值串级调节
¾ 根据糖汁的电导率控制二碳饱充过程
3.3 蒸发
控制要点:
热水平衡箱液位
糖浆平衡箱液位 稀汁罐液位控制
三效汁汽压力控制,四、五效汁汽压力及真空控制 进蒸发罐稀汁流量
一、二、三、四、五效蒸发罐液位控制 五效糖浆浓度控制 蒸发时间控制
中
控
S U P C
O N
3.4 煮炼
图1 结晶流程图
工艺控制要点及策略:
真空度、蒸汽压力、入料浓度和温度协调稳定控制
在煮炼过程中,真空度、蒸汽压力、入料浓度和温度这四个技术条件,自始至终都是相互联系、相互影响的。
在整个煮炼过程中,需要稳定控制好真空度、蒸汽压力、入料浓度和温度,使水份蒸发与蔗糖沉积这两个速度平衡。
糖膏的对流控制
在任何情况下,保持在煮中的糖膏有良好的对流,是煮好一罐糖的先决条件。
糖膏煮制
过程中对流的状况变化很大,有时十分缓慢,甚至接近停顿不流动。
在煮制低级糖膏时较多
出现这种情况,因为它的纯度低,要在高浓度下蔗糖才能析出,这样就可能把糖膏“煮硬”。
在这种情况下,较好的处理办法是使用平衡水,即抽入适量的热水,平衡糖膏水分的蒸发速度,避免母液过浓而妨碍糖膏的对流。
过饱和度的控制
煮糖操作的首要要求,就是要控制好在煮中的糖膏保持最适合的过饱和度,务使糖膏自始至终保持在安全养晶区内进行煮炼。
为此,要充分利用现有的煮糖仪器,提供煮炼过程的参数,目前还主要依靠煮糖人员通过实践,积累丰富的经验来进行操作。
从起晶到卸糖一般控制在1.1~1.3的过饱和度范围内进行,通过调节加料和加热蒸汽量控制所需的过饱和度,方便地进行起晶、养晶操作。
中
控
S U
P C
O N
入料温度的控制
如果入料温度低于罐内糖膏温度,会使罐内糖膏温度突然下降,过饱和度突然升高,这一瞬间会产生伪晶;但入料温度也不宜过高,以免原料一入罐就迅速自蒸发,产生微细液滴向上剧烈跳动,随着汁汽带入冷凝器,造成走糖。
入料的温度控制在比罐内糖膏沸点高约5度为宜。
入料浓度控制
无论采取间歇入料或是连续入料方式,都不要采用大稀大浓的养晶操作,过浓会促使晶体与晶体间发生剧烈摩擦,从而破坏晶体面的完整性、清洁度和闪光度,过稀则不但会影响糖膏的紧结度,而且会导致产生粘晶、伪晶、微晶。
卸糖浓度控制
卸糖浓度控制在90~91折光纯度为宜。
3.5干燥
热空气温度控制系统
干燥器内压力自动控制系统 干燥控制系统
以干燥器出口湿空气温度来间接表征绵糖含水量作为主参数,糖量作为副参数,构建串
级控制系统,最终通过调节热空气阀门开度进行控制。
四、结束语
中控基于Web技术的网络化控制系统-WebField,它的主要特点是突破了传统控制系统
的层次模型,实现了多种总线兼容和异构系统综合集成,具有高度的可靠性、稳定性、安全性、开放性,十分适合于甘蔗制糖的监视与控制。
WebField系列的DCS系统在包括广西东糖集团、广西柳兴制糖有限公司、云南凤庆糖厂、云南思茅糖厂、云南德宏英茂糖业有限公司等十余家制糖企业得到了成功的应用。
中
控
S U
P C
O N。