本發(fā)明涉及糖廠生產(chǎn)的自動控制技術領域，具體為一種糖廠絮凝劑溶液自動配制和定量添加系統(tǒng)及運行方法。

背景技術：

絮凝劑，是指能使水溶液中溶質(zhì)、膠體或懸浮物顆粒脫穩(wěn)而產(chǎn)生絮狀物或絮狀沉淀物的藥劑。

糖用絮凝劑是專用于處理糖物料、使之產(chǎn)生絮凝效果的一類絮凝物質(zhì)。目前國內(nèi)外糖業(yè)界多借助糖用絮凝劑以提高糖汁處理效率，即經(jīng)濟又簡便。在糖廠生產(chǎn)的澄清工段中使用少量糖用絮凝劑即可達到絮凝效果好、顆粒沉降速度加快、過濾速度提高、處理時間縮短、沉降器能力增加、清汁濁度、色度和鈣鹽含量均減少的明顯效果。糖用絮凝劑的應用對白糖生產(chǎn)效率和白糖產(chǎn)品質(zhì)量提高有著重要的作用。

目前糖廠生產(chǎn)過程中使用的糖用絮凝劑成品均為固體粉末狀，在添加前需要先加入水中充分攪拌溶解，配比成一定百分比濃度的絮凝劑溶液，才能添加到糖廠生產(chǎn)過程中的糖汁里。

在糖廠生產(chǎn)過程中，澄清工段的絮凝劑配比濃度直接決定絮凝劑的添加量。但目前國內(nèi)糖廠絮凝劑溶液的配制大多還是人工操作，先把絮凝劑固體粉倒入配比箱內(nèi)，再人工開水閥加水到配比箱，同時進行攪拌。人工加粉加水再攪拌，無法精確掌握絮凝劑加入量和配比水量，無法準確控制絮凝劑溶液的配比濃度。

絮凝劑溶液的添入也無法按生產(chǎn)實際情況實時調(diào)整。多數(shù)糖廠是根據(jù)糖廠榨量確定計量泵轉速，計量泵按固定轉速向糖汁添加絮凝劑溶液。但在糖廠生產(chǎn)過程中，糖汁的流量經(jīng)常出現(xiàn)時高時低的現(xiàn)象，計量泵的轉速無法時時調(diào)節(jié)。

因此目前糖廠生產(chǎn)過程中無法按照糖汁實時狀況，添加適量的絮凝劑，難以達到絮凝劑應有的效果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是設計一種糖廠絮凝劑溶液自動配制和定量添加系統(tǒng)，包括存放絮凝劑粉末的儲料箱、絮凝劑配比箱、絮凝劑暫存箱和糖汁暫存箱；儲料箱經(jīng)定量加料裝置接入絮凝劑配比箱，安裝有配比水閥的水管接入絮凝劑配比箱，絮凝劑配比箱還安裝有攪拌器，絮凝劑配比箱上安裝有暫存箱液位計，并經(jīng)絮凝劑泵和絮凝劑管道連接絮凝劑暫存箱；絮凝劑暫存箱經(jīng)安裝有絮凝劑流量計和絮凝劑流量調(diào)節(jié)閥絮凝劑添加管道連接糖汁暫存箱，糖汁輸送管道接入糖汁暫存箱，糖汁暫存箱經(jīng)糖汁泵接糖汁輸出管道，糖汁輸送管道或糖汁輸出管道上安裝有糖汁流量計。絮凝劑控制主機連接各相關檢測儀器以及泵、閥。

本發(fā)明的另一目的是設計一種上述糖廠絮凝劑溶液自動配制和定量添加系統(tǒng)及運行方法，自動配制時絮凝劑控制主機按所配制的絮凝劑溶液量計算所需絮凝劑粉末量，并控制定量加料裝置按此量加入絮凝劑配比箱控制水閥加水，再攪拌。自動將絮凝劑溶液泵入絮凝劑暫存箱備用。生產(chǎn)過程絮凝劑控制主機實時監(jiān)測糖汁流量的變化，根據(jù)各相關儀表的當前信號值計算進入糖汁暫存箱的絮凝劑溶液流量，并按此控制絮凝劑流量調(diào)節(jié)閾的開度。實現(xiàn)在單位體積的糖汁中精確地加入達到最佳絮凝效果所需要的絮凝劑量。

本發(fā)明設計的一種糖廠絮凝劑溶液自動配制和定量添加系統(tǒng)包括存放絮凝劑粉末的儲料箱、水管和糖汁管路，還包括絮凝劑配比箱、絮凝劑暫存箱和糖汁暫存箱；水管接入絮凝劑配比箱，水管上安裝有配比水閥，絮凝劑儲料箱經(jīng)定量加料裝置接入絮凝劑配比箱，絮凝劑配比箱安裝有配比箱液位計，絮凝劑配比箱還安裝有攪拌器，絮凝劑配比箱底部經(jīng)絮凝劑泵和絮凝劑管道連接絮凝劑暫存箱；絮凝劑暫存箱安裝有暫存箱液位計，絮凝劑暫存箱底部經(jīng)絮凝劑添加管道連接糖汁暫存箱，絮凝劑添加管道上安裝有絮凝劑流量計和絮凝劑流量調(diào)節(jié)閥；糖汁輸送管道接入糖汁暫存箱，糖汁暫存箱底部經(jīng)糖汁泵接糖汁輸出管道，糖汁輸送管道或糖汁輸出管道上安裝有糖汁流量計。

所述配比水閥為電磁閥，絮凝劑流量調(diào)節(jié)閥為電動調(diào)節(jié)閥。

本系統(tǒng)還配置有絮凝劑控制主機，配比箱液位計，暫存箱液位計、絮凝劑流量計和糖汁流量計的信號線均接入絮凝劑控制主機的輸入端，絮凝劑控制主機的輸出端分別連接配比水閥、定量加料裝置、攪拌器、絮凝劑泵和絮凝劑流量調(diào)節(jié)閥。

所述絮凝劑暫存箱的底部高于糖汁暫存箱的頂部。絮凝劑暫存箱內(nèi)的絮凝劑溶液在重力作用下經(jīng)絮凝劑添加管道流入糖汁暫存箱。

所述絮凝劑儲料箱的定量加料裝置為螺旋傳送器，螺旋傳送器包括螺旋傳送電機和螺旋傳送槽，螺旋傳送器的螺旋傳送槽內(nèi)有螺旋傳送桿，螺旋傳送電機連接驅(qū)動螺旋傳送桿，絮凝劑儲料箱底部接螺旋傳送槽的一端，螺旋傳送槽的另一端接入絮凝劑配比箱。螺旋傳送電機與絮凝劑控制主機相連接。

本發(fā)明設計的上述糖廠絮凝劑溶液自動配制和定量添加系統(tǒng)的運行方法包括絮凝劑溶液配制和絮凝劑的定量添加。

Ⅰ、絮凝劑溶液配制

Ⅰ-1、絮凝劑粉末準備

足量絮凝劑粉末存儲于絮凝劑儲料箱，該絮凝劑種類和絮凝劑配比要求輸入絮凝劑控制主機；

Ⅰ-2、絮凝劑粉末送入絮凝劑配比箱

絮凝劑控制主機根據(jù)步驟Ⅰ-1存儲于絮凝劑儲料箱內(nèi)的絮凝劑粉末的種類和絮凝劑配比要求，先確定本次配制的絮凝劑溶液量及對應的絮凝劑配比箱內(nèi)將達到的液位，計算本次溶液配制所需要的絮凝劑粉末量，并控制定量加料裝置按所需量把絮凝劑粉末推送到絮凝劑配比箱；

當系統(tǒng)的定量加料裝置為螺旋傳送器時，絮凝劑控制主機控制螺旋傳送電機的啟停，螺旋傳送桿轉動將絮凝劑儲料箱內(nèi)的絮凝劑粉末按計算所得本次溶液配制所需要的絮凝劑粉末量，經(jīng)由螺旋傳送槽推送到絮凝劑配比箱內(nèi)；

Ⅰ-3、加水

絮凝劑控制主機向配比水閥發(fā)出開啟信號，通過水管經(jīng)配比水閥向絮凝劑配比箱加水，絮凝劑控制主機實時接收配比箱液位計信號，當達到步驟Ⅰ-2所得的本次配制的絮凝劑溶液量對應的液位時，絮凝劑控制主機向配比水閥發(fā)出關閉信號，停止加水；

Ⅰ-4、攪拌

絮凝劑控制主機向攪拌器發(fā)出啟動信號，達到絮凝劑溶液量需要的攪拌時間，絮凝劑控制主機向攪拌器發(fā)出停止信號；

Ⅰ-5、絮凝劑溶液暫存

絮凝劑控制主機向絮凝劑泵發(fā)出啟動信號，將絮凝劑配比箱內(nèi)配制完成的絮凝劑溶液泵入絮凝劑暫存箱，絮凝劑控制主機實時接收絮凝劑暫存箱液位計信號，當達到絮凝劑暫存箱最高液位，絮凝劑控制主機向絮凝劑泵發(fā)出停止信號；

本步驟絮凝劑泵工作過程中，絮凝劑控制主機實時接收配比箱液位計信號，當達到絮凝劑配比箱最低液位，絮凝劑控制主機向絮凝劑泵發(fā)出停止信號，同時返回步驟Ⅰ-2，再次配制絮凝劑溶液；

Ⅱ、絮凝劑溶液的定量添加

糖廠正常生產(chǎn)時，上一工段的糖汁實時不間斷地經(jīng)糖汁輸送管道加入到糖汁暫存箱內(nèi)，糖汁泵不間斷連續(xù)運行，將糖汁暫存箱內(nèi)的糖汁通過糖汁輸出管道送到下一個工段。絮凝劑控制主機實時讀取糖汁流量計和絮凝劑添加管道上的絮凝劑流量計的信號，根據(jù)所配制的絮凝劑溶液濃度和當前糖汁流量值計算對應的當前應當加入糖汁暫存箱的絮凝劑流量，根據(jù)當前絮凝劑流量值計算絮凝劑流量調(diào)節(jié)閾的開度調(diào)節(jié)量，控制絮凝劑流量調(diào)節(jié)閾的開度，調(diào)節(jié)進入糖汁暫存箱的絮凝劑溶液流量。

絮凝劑控制主機實時監(jiān)測糖汁流量的變化，根據(jù)各相關儀表的當前信號值反復計算，得到當前應當加入糖汁暫存箱的絮凝劑溶液流量，實時調(diào)節(jié)絮凝劑流量調(diào)節(jié)閾的開度，實現(xiàn)在單位體積的糖汁中精確地加入達到最佳絮凝效果所需要的絮凝劑量。

本步驟Ⅱ添加絮凝劑溶液過程中，絮凝劑控制主機實時接收暫存箱液位計信號，當達到絮凝劑暫存箱最低液位，絮凝劑控制主機向絮凝劑泵發(fā)出啟動信號，再次將絮凝劑配比箱內(nèi)配制完成的絮凝劑溶液泵入絮凝劑暫存箱。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明一種糖廠絮凝劑溶液自動配制和定量添加系統(tǒng)及運行方法的優(yōu)點為：1、絮凝劑控制主機按絮凝劑粉末的種類和絮凝劑配比要求計算得到配制絮凝劑溶液所需絮凝劑粉末量，并按絮凝劑溶液量控制所加入的水量，可精確控制所配制的絮凝劑溶液濃度；2、采用本系統(tǒng)實現(xiàn)在生產(chǎn)過程中單位體積的糖汁中精確地加入所需要的絮凝劑量，故絮凝效果達到最佳，特別是結合混合糖汁和糖漿的流量按比例加入絮凝劑的量，可合理使用絮凝劑，并提高白糖生產(chǎn)效率和改善白糖產(chǎn)品質(zhì)量；3、本系統(tǒng)構成的各主要部件均為現(xiàn)有的儀器儀表，易于實現(xiàn)，且成本低；4、本系統(tǒng)由絮凝劑控制主機控制自動運行，操作簡單，同時減輕了工人的勞動強度。

附圖說明

圖1為本糖廠絮凝劑溶液自動配制和定量添加系統(tǒng)實施例結構示意圖。

圖中標號如下：

1、絮凝劑配比箱 2、螺旋傳送器

3、螺旋傳送槽 4、儲料箱

5、配比箱攪拌器具 6、配比箱液位計

7、配比水閥 8、暫存箱液位計

9、絮凝劑暫存箱 10、絮凝劑流量計

11、絮凝劑控制主機 12、絮凝劑流量調(diào)節(jié)閥

13、糖汁流量計 14、糖汁泵

15、糖汁暫存箱 16、絮凝劑泵

具體實施方式

糖廠絮凝劑溶液自動配制和定量添加系統(tǒng)實施例

本糖廠絮凝劑溶液自動配制和定量添加系統(tǒng)實施例如圖1所示，包括存放絮凝劑粉末的儲料箱4、絮凝劑配比箱2、絮凝劑暫存箱9和糖汁暫存箱15；水管接入絮凝劑配比箱1，水管上安裝有配比水閥7，絮凝劑儲料箱4經(jīng)定量加料裝置接入絮凝劑配比箱1，所述本例絮凝劑儲料箱4的定量加料裝置為螺旋傳送器，螺旋傳送器包括螺旋傳送電機2和螺旋傳送槽3，螺旋傳送槽3內(nèi)有螺旋傳送桿，螺旋傳送電機2連接驅(qū)動螺旋傳送桿，絮凝劑儲料箱4底部接螺旋傳送槽3的一端，螺旋傳送槽3的另一端接入絮凝劑配比箱1。螺旋傳送電機2與絮凝劑控制主機11相連接。

絮凝劑配比箱1安裝有配比箱液位計6，絮凝劑配比箱1還安裝有攪拌器5，絮凝劑配比箱1底部經(jīng)絮凝劑泵16和絮凝劑管道連接絮凝劑暫存箱9。

絮凝劑暫存箱9安裝有暫存箱液位計8，絮凝劑暫存箱9底部經(jīng)絮凝劑添加管道連接糖汁暫存箱15，絮凝劑添加管道上安裝有絮凝劑流量計10和絮凝劑流量調(diào)節(jié)閥12。

糖汁輸送管道接入糖汁暫存箱15，糖汁暫存箱15底部經(jīng)糖汁泵14接糖汁輸出管道，糖汁輸送管道或糖汁輸出管道上安裝有糖汁流量計13。

本例配比水閥7為電磁閥，絮凝劑流量調(diào)節(jié)閥12為電動調(diào)節(jié)閥。

本例系統(tǒng)還配置有絮凝劑控制主機11，配比箱液位計6，暫存箱液位計8、絮凝劑流量計10和糖汁流量計13的信號線均接入絮凝劑控制主機11的輸入端，絮凝劑控制主機11的輸出端分別連接配比水閥7、螺旋傳送器2、攪拌器5、絮凝劑泵16和絮凝劑流量調(diào)節(jié)閥12。

本例絮凝劑暫存箱9的底部高于糖汁暫存箱15的頂部，絮凝劑暫存箱9內(nèi)的絮凝劑溶液在重力作用下經(jīng)絮凝劑添加管道流入糖汁暫存箱15。

糖廠絮凝劑溶液自動配制和定量添加系統(tǒng)的運行方法實施例

本糖廠絮凝劑溶液自動配制和定量添加系統(tǒng)的運行方法實施例在上述糖廠絮凝劑溶液自動配制和定量添加系統(tǒng)實施例上實施，包括絮凝劑溶液配制和絮凝劑的定量添加。

Ⅰ、絮凝劑溶液配制

Ⅰ-1、絮凝劑粉末準備

足量絮凝劑粉末存儲于絮凝劑儲料箱4，該絮凝劑種類和絮凝劑配比要求輸入絮凝劑控制主機11；

Ⅰ-2、絮凝劑粉末送入絮凝劑配比箱1

絮凝劑控制主機11根據(jù)步驟Ⅰ-1存儲于絮凝劑儲料箱1內(nèi)的絮凝劑粉末的種類和絮凝劑配比要求，先確定本次配制的絮凝劑溶液量及對應的絮凝劑配比箱1內(nèi)將達到的液位，計算本次溶液配制所需要的絮凝劑粉末量，絮凝劑控制主機11控制控制螺旋傳送電機2的啟停，螺旋傳送桿轉動將絮凝劑儲料箱4內(nèi)的絮凝劑粉末按計算所得本次溶液配制所需要的絮凝劑粉末量，經(jīng)由螺旋傳送槽3推送到絮凝劑配比箱1內(nèi)；

Ⅰ-3、加水

絮凝劑控制主機11向配比水閥7發(fā)出開啟信號，通過水管經(jīng)配比水閥7向絮凝劑配比箱1加水，絮凝劑控制主機11實時接收配比箱液位計6的信號，當達到步驟Ⅰ-2所得的本次配制的絮凝劑溶液量對應的液位時，絮凝劑控制主機11向配比水閥7發(fā)出關閉信號，停止加水；

Ⅰ-4、攪拌

絮凝劑控制主機11向攪拌器5發(fā)出啟動信號，達到絮凝劑溶液量需要的攪拌時間，絮凝劑控制主機11向攪拌器5發(fā)出停止信號；

Ⅰ-5、絮凝劑溶液暫存

絮凝劑控制主機11向絮凝劑泵16發(fā)出啟動信號，將絮凝劑配比箱1內(nèi)配制完成的絮凝劑溶液泵入絮凝劑暫存箱9，絮凝劑控制主機11實時接收暫存箱液位計8的信號，當達到絮凝劑暫存箱9最高液位，絮凝劑控制主機11向絮凝劑泵16發(fā)出停止信號；

本步驟絮凝劑泵16工作過程中，絮凝劑控制主機11實時接收配比箱液位計6信號，當達到絮凝劑配比箱1最低液位，絮凝劑控制主機11向絮凝劑泵16發(fā)出停止信號，同時返回步驟Ⅰ-2，再次配制絮凝劑溶液；

Ⅱ、絮凝劑溶液的定量添加

糖廠正常生產(chǎn)時，上一工段的糖汁實時不間斷地經(jīng)糖汁輸送管道加入到糖汁暫存箱15內(nèi)，糖汁泵14不間斷連續(xù)運行，將糖汁暫存箱15內(nèi)的糖汁通過糖汁輸出管道送到下一個工段。絮凝劑控制主機11實時讀取糖汁流量計13和絮凝劑添加管道上的絮凝劑流量計10的信號，根據(jù)所配制的絮凝劑溶液濃度和當前糖汁流量值計算對應的當前應當加入糖汁暫存箱15的絮凝劑流量，根據(jù)當前絮凝劑流量值計算絮凝劑流量調(diào)節(jié)閾12的開度調(diào)節(jié)量，控制絮凝劑流量調(diào)節(jié)閾12的開度，即調(diào)節(jié)進入糖汁暫存箱15的絮凝劑溶液流量。

本步驟Ⅱ添加絮凝劑溶液過程中，絮凝劑控制主機11實時接收暫存箱液位計8的信號，當達到絮凝劑暫存箱9最低液位，絮凝劑控制主機11向絮凝劑泵16發(fā)出啟動信號，再次將絮凝劑配比箱1內(nèi)配制完成的絮凝劑溶液泵入絮凝劑暫存箱9。

上述實施例，僅為對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進一步詳細說明的具體個例，本發(fā)明并非限定于此。凡在本發(fā)明的公開的范圍之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。