第一篇：糖廠自動控制系統在甘蔗壓榨過程中的應用

糖廠自動控制系統在甘蔗壓榨過程中的應用

云南云縣甘化有限公司 陳慶周

在糖廠的生產過程中，為保證生產的安全進行，特別是保證蔗糖的質量，提高出優等糖的出糖率，必須對糖廠的壓榨、制煉、鍋爐、電力等車間的生產過程中的主要工藝參數進行監控。由于糖廠的工藝決定了糖廠的車間較為分散，監測記錄參數量多，而且大部分靠人工操作，造成工人管理及調度人員勞動強度大，數據不準確，給糖廠的生產操作、調度及管理實現自動化帶來了很大不便。因此安裝糖廠工藝自動控制和參數監控系統有著重要的意義。它可以實現在線連續、自動監測、存貯及處理生產過程中各生產部位的工藝參數，優化現場操作條件，減輕工人勞動強度，同時，還要求可用便攜式電腦在異地通過網絡監控各設備工況及工藝參數、異地進行故障診斷及系統維護。為實現全面質量管理自動化打下基礎。

目前很多糖廠進行自動化方面的改造，挖掘舊裝備的潛能，減少人為因素，就會在降低生產成本、減少過程損失、提高勞動生產率等方面發揮重要作用，而且自動化方面的投入相對于設備投入來說，投資少，見效快。壓榨機自動控制系統就是最好的方案之一：

1、壓榨機自動控制原理和優點

1#榨機的控制原理：入榨的蔗料進入高位槽，設定料位的高度在40％左右，1#榨機衡速運轉，當來料不均衡時SRI的高位槽感測元件發出電信號給和利時的DCS系統，DCS將電信號數字化處理再向ABB調速裝置發出指令，ABB調整三級輸送帶的電機轉速，從而達到均勻進榨的目的(優點之一)。一旦發生1#榨機扭矩超出負荷的限點，SRI的扭矩監測裝置發出信號給DCS，DCS向高位槽擋板的電控執行器系統發出指令，減小擋板的開度，控制入料量，從而對齒輪箱和榨機起到保護作用(優點之二)。

2#一5#榨機的控制原理：蔗料由齒耙機分別送入2#--5#高位槽，設定料位的高度在40％左右，與1#榨機不同的是2#--5#榨機的轉速可調，當來料不均衡時SRI的高位槽感測元件發出電信號給DCS，DCS將電信號數字化處理再向ABB調速裝置發出指令，ABB調整本座榨機的轉速，保證固定的料位高度和通過榨機的蔗層厚度，使滲透過程均勻，其結果是負荷平穩并提高抽出率和減少蔗渣的水分含量(優點之三)。

均勻滲透和蔗汁泵送原理：DCS系統根據入榨量向ABB調速系統發出指令，調節滲透水比例、水溫和混合汁液位流量等，其結果是各榨機蔗層均勻滲透并能穩定混合汁錘度和泵送量(優點之四)。

纖維進榨原理：均勻進榨有兩種理念，一是像國內普遍采用的基于核子稱信號自動或手動控制入蔗帶速度，以保證進入第一座榨機的甘蔗重量。由于甘蔗纖維分的瞬時變化導致榨機持蔗能力的變化，在手控的情況下需要榨機經常保持“開快車”狀態，在自控的情況下需要調節第一座榨機的轉數，兩種情況均帶來榨機負荷的波動。另一種是國外普遍采用的以高位槽料位調節入蔗帶速度，維持第一座榨機轉數恒定。此時通過榨機的纖維量不變，入榨的甘蔗量隨纖維分的變化略有波動。我們采用國外這種用纖維量恒定代替甘蔗量恒定的均勻入榨模式，在維持榨機負荷穩定的前提下，提高了榨量(優點之五)。

2.壓榨控制系統結構 2．1高位槽設計

像國內大多數糖廠一樣云南云縣甘化有限公司的榨機列原來只有在第1座壓榨機上方裝有垂直高位槽，其它5座榨機僅裝有敞口斜溜槽。為實現壓榨間全自動控制，公司的工程技術人員自行設計加工了其它五座呈10度傾斜角的密閉式垂直高位槽，高度2．3米，厚度0．6米。在高位槽的旁板上安裝兩條有機玻璃視窗，順高度方向固定了lO個檢測料位高度的電子元件。此時的高位槽有幾個作用：

1)、作為流動物料的緩沖容器，便于自控系統檢測元件的工作，以實時料位高度作為榨機自動調速的給定信號；2)、一定高度的料位對壓榨機的入蔗產生壓力，提高了榨機的持蔗能力；3)、料位的緩沖作用可避免蔗層厚薄不勻或兩端不勻，減少了壓榨機的負荷和扭矩的波動；4)、在同等負荷甚至較低負荷下，由于蔗層均勻導致了高榨量和高抽出；5)、活動擋板在扭矩瞬時增大到限點時被立即頂入，減少入蔗，當扭矩恢復后，立即釋放擋板。

2．2檢測單元

2．2．1高位槽傳感器

高位槽傳感器通過測量槽壁10個電極的導電性進行工作，當蔗渣自上而下流過這些電極時，就開始測其導電性。該傳感器測試每一個電極中的微小電流，并檢測此電流是否超過表明電極已被覆蓋的臨界值。由于電極鑲在玻璃板上與槽壁絕緣，當蔗渣中的水分引起電極與槽壁之間通電并超過臨界值，說明蔗渣已覆蓋在某一電極所處的高度上。將最低到最高電極的覆蓋率轉換成10―100％的料位高度，再用4―20毫安電流輸出模擬信號。

2．2．2扭矩監控系統

扭矩監控系統是一種短程遙感系統，它采用變形儀監測轉動的榨機軸扭矩，該系統可直接安裝在現存系統榨機軸上。它主要由四部分組成，主控系統、電磁感應環、發射裝置、一對350歐姆變形儀。主控系統由幾個插入式模塊組成，包括提供24伏AC電源的供電模塊，給電磁感應環提供動力的驅動模塊，破譯來自電磁感應環的信號并產生與榨機扭矩大小成正比例電流信號的接收器模塊，以及將接收器模塊的輸出信號轉換成4―20毫安輸出信號的調節器模塊。電磁感應環由內外兩個環組成，內環裝在榨機軸上隨軸轉動，外環固定并由主控系統通過屏蔽電纜驅動。發射裝置模塊裝在內環上，該單元上包括一個變形儀放大器、一個校準橋和遙感元件，從外環接受電磁感應驅動并返回遙感信號。

變形儀焊在榨機軸上，并用導線與發射器相連，兩套變形儀分別裝在榨機軸相對兩面。扭矩監控系統功能的描述為：在主控系統中，驅動模塊提供給電磁感應外環一個交流電源，在內外環之間引發一交流電壓，該電壓經調節用于驅動變形儀和發射裝置。在發射裝置內部，變形儀校準橋的輸出經變形儀放大器放大，轉換成變頻遙感信號，該信號穿過電磁感應外環和現場電纜到達主控系統。主控系統里的接收裝置將遙感信號轉換成交流信號，再經信號調節模塊轉換成4―20毫安輸出信號。

2．3 DCS系統

2．3．1 自動控制系統

自動控制系統將采用以微處理器為基礎的分散控制系統，主要有下列特點：

(1)系統設置3臺以PC機為基礎的操作員站，所有系統運行的參數、設備狀態及工藝流程圖，將在操作員站的CRT上以不同的畫面形式顯示。所有設備的啟動／停止或開／關操作，也在操作員站上利用鍵盤完成。只有極少量重要參數或設備控制設有后備儀表與操作開關。各臺操作員站可以獨立完成各項監控功能，也可起到互為備用的作用。

(2)系統內設有冗余的通訊速率為100Mbps的高速以太網。操作員站與各控制器，以及控制器之間的信息交換，全由該通訊網絡以數據通訊的方式完成。控制系統還可以通過該網絡與其他生產車間的控制系統以及公司生產管理部門與領導進行數據通訊，隨時收集并提供所需的各項信息。

(3)系統內設有3臺現場控制站(柜)。每臺現場控制站內設有冗余配置的主控單元或PLC，各項輸入／輸出參數將通過各類智能的I／0模塊與主控單元連接，實現各項監控功能。現場控制站是用來完成現場信號采集、工程單位變換、控制和聯鎖控制算法、控制輸出、通過系統網絡將數據和診斷結果傳送到操作員站等功能。

(4)系統設有工程師站，供系統組態、檢查或修改之用，并完成所有的數據下裝和增量下裝等。

(5)系統軟件平臺采用WINDOWS NT。配備各種符合國際標準的組態軟件。系統具有很好的開放性，可以與其他控制系統或設備方便地連接。系統在運行過程中，可以在授權范圍內在線修改各項組態，不會引起系統擾動。

2．3．2 自動調節系統

實現蔗料的平衡輸送和均衡壓榨，需要自動調節的項目包括：(1)輸蔗帶速度調節

根據第l座高位槽的料位高度，自動調節三級輸蔗帶速度，杜絕空槽或漲槽的現象。各臺輸蔗帶的速度將按隨動的原理協調調節，保持進蔗量的均衡。

(2)壓榨機轉數自動調節

壓榨機列的自動調節是靠保持各高位槽穩定料位來實現，第1座壓榨機根據榨量要求保持某一固定轉速，由三級帶的調速維持高位槽的料位穩定，保證均衡進榨。2―5座壓榨機是靠自身的瞬時調速來穩定各自高位槽的料位，從而保證通過各榨機的蔗層厚度均勻，達到高榨、高抽出、低負荷的目的。

(3)滲透水與入榨甘蔗量比例調節

根據核子秤檢測到的甘蔗入榨量，按生產需要合理地整定滲透水與蔗比配比值，由計算機自動控制變頻器調節泵轉速，實現滲透水加入量自動控制，使滲透水與蔗比保持在最佳值。

(4)滲透水水箱液位及滲透水溫度調節

滲透水水箱液位調節，用液位變送器連續檢測滲透水箱的液位，控制冷水加入量保持滲透水箱液位基本恒定，同時，水位超限，系統自動報警；

滲透水溫度調節，用溫度變送器連續檢測滲透水的溫度，并考慮冷水加入量，自動控制熱水閥，保持滲透水溫度基本恒定，控制精度優于給定值的±5℃。水溫超限，系統自動報警。

(6)設置完善的連鎖保護系統

各級輸蔗帶、齒耙機、榨機列連鎖關停，保證任何一臺設備在任何情況下停機時，前面的齒耙機和輸蔗帶立即隨停。

2．3．3 集中監視

壓榨系統要實現集中控制，其前提必須是在集中控制室內值班人員能對系統的運轉情況進行集中監視。監視的內容主要分為兩類：一類是系統運行的參數，包括：各輸蔗帶速度及迸蔗量，各壓榨機的轉速及馬達的電流，滲透水、混合汁和送出蔗的流量，滲透水溫度，壓榨機油壓，馬達軸承溫度，壓榨機面輥的升降距離等等。另一類是機械設備運轉情況，如壓榨機高位槽料位、各水箱和物料箱液位等。集控室除了工業電視的監視器與操作員站的CRT以外，基本上不裝設常規的模擬儀表。對于核子秤這類特殊儀表則將其測量信號輸入統一的監控系統，作為顯示、累計、自動調節的原始信號。在集中監視系統中，可以對各項參數如電流等設置報警限值，一旦越限，自動報警。自動控制系統的記錄功能有：報警記錄、操作記錄、定時制表、事故順序記錄(SOE)。各項測量參數可以根據要求作為歷史數據保存下來，以備事故追憶查詢及榨季后檢修設備的依據。

壓榨自動控制系統在糖廠中的成功應用，系統集計量控制管理為一體，采用核子稱自動計量，采用電腦自動控制壓榨機轉速、料位、輸蔗機、壓榨機中間輸送帶、壓榨機軸承溫度、滲透水添加、物料均勻輸送等的技術，將現代自動控制理論和計算機控制技術相結合，通過系統建模和模糊控制技術等先進控制算法，使甘蔗壓榨過程按下達的指令均勻、恒定入榨，自動控制，機械設備平穩運行，減少尖鋒負荷對設備的沖擊，減少了能源消耗，減少設備損耗，甘蔗糖分抽出率穩定提高，為工廠創造更大的經濟效益，真正體現了信息化對工業生產融合帶來的好處。

2015年5月10日

第二篇：甘蔗糖廠節能概論

甘蔗糖廠節能概論

我國糖廠的節能事業近年有較大前進，但比歐美等國的前輩水平還有相當大的差異，而且不同企業又有較大差別。制糖工業節能的潛力很大。負責搞好節能事業既可以明顯增加企業的效益，又是社會和國家對企業的請求。

糖廠是耗能大戶。糖廠節能是一個系例工程，節能水平的高低是企業管理、工藝和裝備技術水平的重要標志。想知道真空閘閥。也是考核企業水平的重要目標。

搞好節能事業要從多方面著手，一方面是增強管理，建立和健全管理制度，這在近期內就可以實行。另一方面是糾正裝備與工藝技術，要擬定前輩可行的規劃，分期漸漸實行，每年上一個臺階，3～5年來個大變革。

甘蔗糖廠和甜菜糖廠在節能方面有很多共通之處，亦各有其特色。上面的滿堂形式大都根據甘蔗糖廠的環境，而末了一個問題則特地計劃甜菜糖廠。

一、強化企業管理

目前國際大都大中型甘蔗糖廠的技術與裝備，基本上處于中等水平。要是能夠負責將它們用好和管好，大都糖廠的能耗還有下降的空間。這首先要增強管理，使管理人員和崗位工人都負責注重節能，建立和健全相關制度并負責貫徹執行，和相應改善設備。事實上下面。目前對照普遍的生存問題是：

1、對企業的節能沒有很滿堂昭彰的目標，目前的“標煤耗對蔗比”難以準確計量，節能成就未能與職工得益間接掛鉤。節能事業未成為企業職工的重要任務，欠缺健旺的推動力。糖廠節能人人有份、但間接滿堂的責任不昭彰。

2、蒸發糖漿濃度偏低，國外前輩糖廠的糖漿濃度高出70°Bx，國際節能好的糖廠為65～68°Bx，但目前很多糖廠只約60°Bx。這就大幅度增加煮糖用汽量。

3、蒸發汁汽利用不好，煮糖較多用一效汁汽，而國際較好的糖廠煮糖大都用二效汁汽，有些用三效汁汽。不少糖廠的加熱器用汽也偏于用前效，后效汁汽沒有很好利用。有些糖廠擬定了較好的用汽計劃，但實際執行有較大出入。

4、末效蒸發罐進入冷凝器的汁汽量很大，蔗糖。它對甘蔗量的比例，今朝大都甘蔗糖廠為5～7%，而國際前輩糖廠為2～4％，國外前輩糖廠接近零。這又大幅度增加冷凝器用水量。

5、蒸發、加熱與煮糖的汽凝水破除不流通。汽凝水的熱能回收詐騙不充塞，蒸發罐之間串汽征象相當普遍。

6、煮糖洗水量大，國際前輩糖廠煮糖用水不多，但今朝大都糖廠煮糖用水量大而且不計量，不加左右。吸濾機洗水量也偏大。有些糖廠壓榨用水偏多。

7、分蜜機電耗高，十分是老式的甲糖分蜜機。甲糖分蜜用高壓蒸汽，間接消耗多量蒸汽。國外日常只用高壓蒸汽。

8、設備積垢告急，傳熱效能低，消沉了設備本能機能和蒸汽詐騙率，難以實行較好的熱計劃。這方面的一個重要來歷是清汁含鈣量高，澄清工藝、設備和操作生存問題，真空彈性座封閘閥。石灰用量大，雜質多，乳化不完全。大都糖廠對這些問題不夠器重，管理與分析事業未跟上。

9、制煉車間內多處冒汽，設備與管路保溫不好，管路有滲漏。

強化企業管理，首先是要昭彰和強調節能是企業的重要任務，定出滿堂目標，并解析到部門和崗位，維系相應的獎懲制度，事實上真空管道閥門。負責貫徹和檢驗落實。同時要進步管理人員和崗位工人的學問水平、素質和能力。增強工人的技術培訓，進步實際操作技能和增加基本的實際學問。制煉車間的重點是蒸發工和煮糖工，蒸發工要掌握低液面操作和充塞詐騙汁汽、應對抽汽量震動的本事，看看真空擋板閥門。以及處分汽凝水體例的問題，進步蒸發效能和熱能詐騙率。煮糖工要掌握切確的煮糖本事、起晶與養晶操作，左右好糖膏的配料和煮糖歷程的過飽和度，少用水，收縮煮糖時間，進步結晶質量和各級糖膏的結晶率，裁汰物料回煮，以及煮糖設備的合理調度使用，平衡坐褥和裁汰用汽量震動。

另一方面，應該大舉健全各種計量工具和檢測儀表，始末對坐褥歷程各個重要環節的實時監測取得信得過的數據，據此來分析坐褥歷程的實際環境和發現問題，實行迷信管理。糖廠以前主要靠經歷管理，要漸漸進步到以數據為基礎，按數據指揮坐褥，做好總共的技術管理事業。這方面的重點問題是：

1、增強各種蒸汽、熱水和冷水的計量，將它們作為常例計量項目并增強左右。糖廠。制煉車間總用汽量、煮糖用汽量和分蜜用汽量都應該有儀表常常顯示和紀錄。

2、要丈量冷凝器的進水量、進水和排水溫度，根據它們算出冷凝器帶走的熱量，折算為進入冷凝器的汁汽量。

3、煮糖用水、分蜜洗水和吸濾機用水都要計量，要定出合理的目標增強左右。真空高壓截止閥。有些糖廠安設了煮糖罐進水流量表后，用水量裁汰一半以上。

4、制定前輩可行的蒸發熱計劃，并負責檢驗其實行環境。對待未能實行的局限，要找出來歷和問題加以糾正。總的請求是盡量多用后效汁汽，裁汰進入冷凝器的汁汽量。同時要盡可以進步糖漿濃度。

5、仔細檢驗各個蒸發罐、加熱器和煮糖罐的汽凝水破除狀況，能否流通，有無串汽，及時處分好各種生存問題。

6、將清汁和濾汁含鈣量、硫酸根和二氧化硫作為常例化驗項目。澄清工段要增強技術條件的左右，我不知道真空波紋管截止閥。盡量消沉清汁含鈣量和灰分。購入的每批石灰要分析其中硅和鎂的含量。盡量選購硅、鎂含量低的石灰。

7、大型糖業團體應對當地域的石灰石資源進行考察，選拔高質量的石灰石為原料，選定技術、設備和管理較好的石灰廠加工和供給石灰。

8、高興消沉煮糖工段用水量和用汽量。目前國際甘蔗糖廠煮糖用汽量對甘蔗的比例，很多廠高出20％，國際較前輩的為16～18％，而國外前輩甜菜糖廠為11～13％（固然它們有不可比之處，但差異確實很大）。

9、增強設備保溫順密封，裁汰散熱吃虧。用紅外線測溫儀檢驗各項設備與高溫管路的外表溫度，高興裁汰散熱吃虧。

10、糖廠節能的重要關鍵是安全平衡生產，平衡壓榨量。一樣的設備，壓榨量越高，其單位能耗越低；平衡者能耗亦較低。

做好上述事業，糖廠的管理就提拔到新的高度，各項技術經濟目標將總共高潮。甘蔗糖廠就能夠節余更多的蔗渣。大要上，大型糖廠盈余蔗渣可到達甘蔗壓榨量的8～12％，中型糖廠為6～10％（以不消其他燃料和外電為前提）。這就大大增加糖廠的經濟效益。

二、采用新型高效設備和糾正原有設備

使用前輩的技術裝備無疑是企業節能的重要形式。今朝國際糖廠還較多使用老式設備，對于多數。效率低、能耗高。應加快擴大應用新設備和糾正老式設備，主要項目為：

1、分蜜機和枯燥冷卻設備

應該主動推開闊容量、低電耗、低汽耗的分蜜機。甲糖分蜜機用電和用汽量很大。晚期裝載量為500kg的分蜜機，每處分1噸甲糖膏用電高出2kW.h。而國外新制的分蜜機都采取了電力制動等多項節電措施，此值低于1，相差一倍以上。國際數個機械廠近年新制的分蜜機，成就也較好。另一方面，老式甲糖分蜜機打汽壓力大都為0.4～0.6MPa，甲糖分蜜用汽量對蔗比高達1.5～2％。新的大型分蜜機向心力大，排蜜較完全，可以用較低汽壓，真空立式法蘭刀型閘閥。打汽量裁汰一半以上。應該將電耗與汽耗作為甲糖分蜜機的重要技術目標，機械制造廠要糾正設計和進步設備質量，糖廠在選購新設備時也應將此值作為重要依據。糖廠在擴建或技改時，應漸漸用大型（裝載量1～2噸）的節能型分蜜機取代老式的分蜜機。下面的具體內容多數根據甘蔗糖廠的情況。

今朝大都糖廠所用的白糖枯燥機（冷卻機）效能不好，水分和溫度都消沉不多，所以甲糖分蜜要打高溫蒸汽來破除水分，白糖的裝包溫度很高。既蹧跶動力，又增加了白糖寄存時的結塊與變色。應器重研究糾正。情況。

2、鍋爐發電機組

國際糖廠大都使用3.9Mpa的鍋爐發電機組，而國外的大型甘蔗糖廠已較多應用6Mpa以至8Mpa的機組，有多量的盈余電力運送到外電網，鼓動當地經濟繁榮。國際近期的動力機組和化工廠亦大都應用較高壓的設備（廣東省十多年前已禮貌新裝鍋爐的壓力要高于6MPa），它們可以大幅度消沉能耗。據國外設計材料，糖廠用的背壓式汽輪發電機組，在不異的用汽量下，以原用蒸汽為3MPa、400℃計算，進步到6MPa、500℃可多發電36％，如進步到8.5MPa、525℃可多發電65％。大型糖廠應在這方面起帶頭作用，漸漸擴大應用。當然，用高壓動力機組必需更正經地管理，進步鍋爐水的質量，進步管理和操作人員的素質和水平。這須要事前做好配套事業。

3、煮糖設備

連續煮糖可以明顯地消沉煮糖所用的蒸汽壓力，由于它外部的靜液壓較低和布置的加熱面積較大。故它可用使用高壓汁汽（有些設備可以用約100℃或更高溫的汁汽），甘蔗。并消除用汽量的震動，勤儉用汽；配合用連續助晶，使制糖歷程進一步連續化，可大幅度裁汰制糖坐褥的用汽量震動，使糖廠供熱供電設備穩固、高效率運轉。連續煮糖是繁榮方向，國外近幾十年已有不少糖廠應用，國際也下手動作。連續煮糖罐主要有臥式和立式兩類，高法蘭壓力表截止閥是什么意思。各有特色和優點。這種設備的技術請求較高，須要有杰出的配合條件。可以思索與設備供給單位實行團結研究應用，首先用于乙、丙糖膏的煮煉，漸漸積聚經歷。

原有的煮糖罐要擴大應用高效的機械攪拌器，你知道真空內螺紋球閥。消沉用汽壓力、裁汰煮糖用水、收縮煮糖時間，并可以進步糖晶體的質量。國際已少見個廠家坐褥，可選用較好的產品。糖廠裝備的煮糖罐需略有寬裕，這便于使用較高溫度的汁汽，以及物料的分配平衡，裁汰用汽量的震動。

4、板式換熱器

這是一種新型高效設備，在許多行業都已普遍使用，成就較著，國外糖廠亦用得較多。國際有10 多個糖廠用過，但相當局限用得不好以至破壞。這主要是由于它是新型的對照邃密精美的設備，和以前老式的粗笨設備有很大不同，在使用條件、設備選型與計算、安設方式與管路連接、操作使用、管理保護等各方面都有特殊的請求，處分不當就會出問題。由于這種設備未便拆開清洗，故日常不適宜用于容易生成積垢的物料；由于它的外部通道較窄而多卷曲，亦不適宜用于蔗糠多的蔗汁。板式換熱器最適合用于液體對液體的熱交流，例如用高溫汽凝水作熱源。也可以用略有正壓的汁汽，要是用高壓高溫的汁汽，因汁汽體積大，要選用“寬縫隙”的板片，及注意汽流通道面積能否足夠。應用板式換熱器將進入糖蜜貯罐（桔水塔）前的糖蜜冷卻，對糖蜜的和平和裁汰糖份吃虧有杰出作用，具體內容。最好將溫度消沉到40℃以下。

5、吸濾機和清汁篩

亞硫酸法糖廠普遍應用真空吸濾機，它有必定的優點，但真空抽吸使糖汁溫度大幅度下降，濾汁溫度消沉到70多度。近年建立的無濾布主動壓濾機和帶式過濾機的熱吃虧較少，值得關心。

亞硫酸法普遍應用清汁曲篩，它對裁汰白糖中的不溶物有主動的作用，但它形成的散熱吃虧很大，清汁溫度消沉5～8℃（十分是在冰冷季候和曲篩左近風力大時），并形成車間內汽霧彌漫，其實是“鈔票滿天飛”。一個日榨萬噸的糖廠，這一項熱吃虧就到達每天約100噸蒸汽。應該研究用其他型式的密封的高效篩濾設備來庖代。和此相關，應該研究擴大沉降成就更好的沉淀器，裁汰清汁中的懸浮物，擴充清汁過濾所需設備。

6、蒸發罐

和化工行業已相當普遍地應用降膜式蒸發器，包括長管式和板式兩大類。國外甜菜糖廠和精煉糖廠都有應用。但甘蔗糖廠用得不多，一些廠應用的成就也不夠好。主要問題是甘蔗糖廠蒸發罐積垢告急，難以清洗，消沉了它傳熱本能機能。看著真空氣動電動蝶閥型號。這個問題須要與制糖工藝改革維系，大幅度消沉糖汁中鈣鹽和灰分含量。

糖廠各效蒸發罐的面積要相宜調動，以便有充足的汁汽供煮糖和加熱，同時要注意收縮糖汁徘徊時間，裁汰糖汁蛻變吃虧。現用蒸發罐的組織和循環方式應該研究糾正，裁汰罐內稀釋物料的循環，縮小罐內存汁體積和經過時間（大型設備可思索擴大澳大利亞SRI的“幅向活動式”）。

另一個重要問題是裁汰汁汽帶走的微細液沫，進步汽凝水質量，為鍋爐供給充足的高質量熱水，并裁汰冷凝水中的無機物，加重廢水處分的責任。蒸發罐的蒸發強度不宜過大，操作上要裁汰液面與真空度的震動。波紋板式捕汁器的效能較好。高超薄型球閥。

二、采用新型高效設備和糾正原有設備

使用前輩的技術裝備無疑是企業節能的重要形式。今朝國際糖廠還較多使用老式設備，對于多數。效率低、能耗高。應加快擴大應用新設備和糾正老式設備，主要項目為：

1、分蜜機和枯燥冷卻設備

應該主動推開闊容量、低電耗、低汽耗的分蜜機。甲糖分蜜機用電和用汽量很大。晚期裝載量為500kg的分蜜機，每處分1噸甲糖膏用電高出2kW.h。而國外新制的分蜜機都采取了電力制動等多項節電措施，此值低于1，相差一倍以上。國際數個機械廠近年新制的分蜜機，成就也較好。另一方面，老式甲糖分蜜機打汽壓力大都為0.4～0.6MPa，甲糖分蜜用汽量對蔗比高達1.5～2％。新的大型分蜜機向心力大，排蜜較完全，可以用較低汽壓，真空立式法蘭刀型閘閥。打汽量裁汰一半以上。應該將電耗與汽耗作為甲糖分蜜機的重要技術目標，機械制造廠要糾正設計和進步設備質量，糖廠在選購新設備時也應將此值作為重要依據。糖廠在擴建或技改時，應漸漸用大型（裝載量1～2噸）的節能型分蜜機取代老式的分蜜機。下面的具體內容多數根據甘蔗糖廠的情況。

今朝大都糖廠所用的白糖枯燥機（冷卻機）效能不好，水分和溫度都消沉不多，所以甲糖分蜜要打高溫蒸汽來破除水分，白糖的裝包溫度很高。既蹧跶動力，又增加了白糖寄存時的結塊與變色。應器重研究糾正。情況。

2、鍋爐發電機組

國際糖廠大都使用3.9Mpa的鍋爐發電機組，而國外的大型甘蔗糖廠已較多應用6Mpa以至8Mpa的機組，有多量的盈余電力運送到外電網，鼓動當地經濟繁榮。國際近期的動力機組和化工廠亦大都應用較高壓的設備（廣東省十多年前已禮貌新裝鍋爐的壓力要高于6MPa），它們可以大幅度消沉能耗。據國外設計材料，糖廠用的背壓式汽輪發電機組，在不異的用汽量下，以原用蒸汽為3MPa、400℃計算，進步到6MPa、500℃可多發電36％，如進步到8.5MPa、525℃可多發電65％。大型糖廠應在這方面起帶頭作用，漸漸擴大應用。當然，用高壓動力機組必需更正經地管理，進步鍋爐水的質量，進步管理和操作人員的素質和水平。這須要事前做好配套事業。

3、煮糖設備

連續煮糖可以明顯地消沉煮糖所用的蒸汽壓力，由于它外部的靜液壓較低和布置的加熱面積較大。故它可用使用高壓汁汽（有些設備可以用約100℃或更高溫的汁汽），甘蔗。并消除用汽量的震動，勤儉用汽；配合用連續助晶，使制糖歷程進一步連續化，可大幅度裁汰制糖坐褥的用汽量震動，使糖廠供熱供電設備穩固、高效率運轉。連續煮糖是繁榮方向，國外近幾十年已有不少糖廠應用，國際也下手動作。連續煮糖罐主要有臥式和立式兩類，高法蘭壓力表截止閥是什么意思。各有特色和優點。這種設備的技術請求較高，須要有杰出的配合條件。可以思索與設備供給單位實行團結研究應用，首先用于乙、丙糖膏的煮煉，漸漸積聚經歷。

原有的煮糖罐要擴大應用高效的機械攪拌器，你知道真空內螺紋球閥。消沉用汽壓力、裁汰煮糖用水、收縮煮糖時間，并可以進步糖晶體的質量。國際已少見個廠家坐褥，可選用較好的產品。糖廠裝備的煮糖罐需略有寬裕，這便于使用較高溫度的汁汽，以及物料的分配平衡，裁汰用汽量的震動。

4、板式換熱器

這是一種新型高效設備，在許多行業都已普遍使用，成就較著，國外糖廠亦用得較多。國際有10 多個糖廠用過，但相當局限用得不好以至破壞。這主要是由于它是新型的對照邃密精美的設備，和以前老式的粗笨設備有很大不同，在使用條件、設備選型與計算、安設方式與管路連接、操作使用、管理保護等各方面都有特殊的請求，處分不當就會出問題。由于這種設備未便拆開清洗，故日常不適宜用于容易生成積垢的物料；由于它的外部通道較窄而多卷曲，亦不適宜用于蔗糠多的蔗汁。板式換熱器最適合用于液體對液體的熱交流，例如用高溫汽凝水作熱源。也可以用略有正壓的汁汽，要是用高壓高溫的汁汽，因汁汽體積大，要選用“寬縫隙”的板片，及注意汽流通道面積能否足夠。應用板式換熱器將進入糖蜜貯罐（桔水塔）前的糖蜜冷卻，對糖蜜的和平和裁汰糖份吃虧有杰出作用，具體內容。最好將溫度消沉到40℃以下。

5、吸濾機和清汁篩

亞硫酸法糖廠普遍應用真空吸濾機，它有必定的優點，但真空抽吸使糖汁溫度大幅度下降，濾汁溫度消沉到70多度。近年建立的無濾布主動壓濾機和帶式過濾機的熱吃虧較少，值得關心。

亞硫酸法普遍應用清汁曲篩，它對裁汰白糖中的不溶物有主動的作用，但它形成的散熱吃虧很大，清汁溫度消沉5～8℃（十分是在冰冷季候和曲篩左近風力大時），并形成車間內汽霧彌漫，其實是“鈔票滿天飛”。一個日榨萬噸的糖廠，這一項熱吃虧就到達每天約100噸蒸汽。應該研究用其他型式的密封的高效篩濾設備來庖代。和此相關，應該研究擴大沉降成就更好的沉淀器，裁汰清汁中的懸浮物，擴充清汁過濾所需設備。

6、蒸發罐

和化工行業已相當普遍地應用降膜式蒸發器，包括長管式和板式兩大類。國外甜菜糖廠和精煉糖廠都有應用。但甘蔗糖廠用得不多，一些廠應用的成就也不夠好。主要問題是甘蔗糖廠蒸發罐積垢告急，難以清洗，消沉了它傳熱本能機能。看著真空氣動電動蝶閥型號。這個問題須要與制糖工藝改革維系，大幅度消沉糖汁中鈣鹽和灰分含量。

糖廠各效蒸發罐的面積要相宜調動，以便有充足的汁汽供煮糖和加熱，同時要注意收縮糖汁徘徊時間，裁汰糖汁蛻變吃虧。現用蒸發罐的組織和循環方式應該研究糾正，裁汰罐內稀釋物料的循環，縮小罐內存汁體積和經過時間（大型設備可思索擴大澳大利亞SRI的“幅向活動式”）。

另一個重要問題是裁汰汁汽帶走的微細液沫，進步汽凝水質量，為鍋爐供給充足的高質量熱水，并裁汰冷凝水中的無機物，加重廢水處分的責任。蒸發罐的蒸發強度不宜過大，操作上要裁汰液面與真空度的震動。波紋板式捕汁器的效能較好。高超薄型球閥。(責任編輯：admin)

7、汽凝水體例

國際糖廠制煉間汽凝水體例的型式相當多，但較普遍地生存各種問題，如排水不夠流通，消沉設備傳熱效能，而至高壓汁汽難以使用；以及閥門和左右器失靈，管路連接不合理，汽凝水熱能回收不充塞，不同設備之間串汽，某些水泵不適應泵送高溫水和真空下的熱水等，要及時處分。

8、真空冷凝體例

今朝糖廠較多采用的放射冷凝器，固然設備與組織簡單、使用便利，但用水量大，電耗也較高。這是該類設備的個性。在水源不充足的環境下，宜改用逆流接觸式冷凝器和分置的真空泵，這可明顯裁汰冷水和電能的消耗，面的。但要注意選用高效率的產品。

9、壓榨裝備

壓榨機以及它的原念頭和加速機要選用效率高的設備。要強化壓榨機入蔗、降高壓榨機線速；糾正甘蔗分裂裝備，改善分裂樣子，在此基礎上相宜降高壓榨機的油壓，不要偏高（每平方米壓榨輥投影面積的油壓180～220噸為宜）。

10、泵微風機

應入選用新設計的效率高的產品。大型泵微風機的電念頭宜漸漸擴大應用變頻調速，少用閥門調節，裁汰節流吃虧。聽聽真空空氣不銹鋼閘閥是什么意思。

11、儀表和主動左右

這是反映一個企業當代化水平的重要標志。對待太平坐褥歷程并使之漸漸殺青最佳化、進步勞動坐褥率是必經之路。目前國際糖廠這方面的差異很大，應漸漸在更多的工種和工段使用有用的儀表檢測和顯示紀錄，十分是重要的物料量、壓力、溫度、pH、主要物料箱的存量等數據，應實時反映進去，作為指揮坐褥的依據。今朝不少糖廠對混合汁的計量不器重，沒有有用的計量。應盡早解決這個問題，由于混合汁量是糖廠工藝管理的一項最基本數據。蒸發冷凝器的用水量和進出水溫應及時反映，親切監控這個最大的熱能吃虧。在主動左右方面，應該締造條件穩步實行。首要的是左右廓清各項技術條件相宜和太平，以及左右壓榨機平均壓榨、太平負荷和平均泵送混合汁；這些項目國際已有經歷。同時，應增強研究煮糖歷程物料濃度及過飽和度的檢測與左右，漸漸殺青煮糖歷程的儀表顯示、紀錄與主動左右，此項可思索引進國外前輩幼稚的技術。三、一個潛力巨大的節能革新項目

根據能量守恒原理，要裁汰坐褥使用的熱能，就必需裁汰其耗費。那么糖廠最大的熱能耗費在那里呢？

目前國際絕大大都甘蔗糖廠的最大熱能吃虧，是蒸發冷凝器和煮糖冷凝器，要用冷水把多量高溫的汁汽凝縮，技能取得蒸發與煮糖所須要的真空度。這既是最大的熱能吃虧，也是糖廠要使用多量冷水的主要來歷。目前國際大都甘蔗糖廠蒸發罐排入冷凝器的汁汽量對甘蔗的比例約為5～7％，真空空氣自來水管道氣體真空管道閥門。個體較低的為2～4%，比國外前輩的甜菜糖廠高很多。這主要是由于后者大都使用高溫蒸發，汁汽溫度高，能充塞詐騙；而且它們的積垢少，可以用高效蒸發設備，用5效（以至6效）高溫蒸發。末效汁汽以至可以用于煮糖，這樣剩下要進入冷凝器的汁汽量就趨近于零。甘蔗糖廠的多效蒸發日常要用較高溫度，后效汁汽難以詐騙。十分是甘蔗糖廠保守習俗的末效高真空蒸發，末效汁汽溫度只約55℃以至更低，極難詐騙，只能用冷凝器將它汲取。

對待末效蒸發汁汽的詐騙問題，人們已經實行過很多研究。50年代廣東曾少見個糖廠設置大面積的混合汁預熱器，用末效蒸發汁汽加熱蔗汁。由于傳熱效能很低，用很大的面積（為常例加熱器的3～5倍）發出的熱能也不多，沒有無間使用。使用板式換熱器的傳熱效能較高，但高真空的汁汽體積很大，目前尚未有適用的設備。曾有人想象用機械緊縮的本事進步汁汽的壓力來復用，但這要消耗很多量的電能，得失相當（惟有在電力很克己的地域可以用機械緊縮將第一效汁汽升壓回用）。亦有人想象用高壓蒸汽始末放射器將汁汽緊縮后復用，但要用很多量的高壓蒸汽技能緊縮大批的高真空汁汽，真空管道閥門。也無法實行（不發電而無廢汽的甜菜糖廠可以將第一或第二效汁汽緊縮回用）。目前可行的一個重要措施是消沉末效蒸發罐的真空度，進步其溫度和詐騙價值。前蘇聯的甜菜糖廠在上世紀50年代就下手把末效蒸發罐的溫度左右到75～80℃，并充塞詐騙各效汁汽，蒸發排入冷凝器的汁汽量相當少。真空電動電動截止閥。德國90年代設計的新糖廠，末效蒸發的溫度約100℃，汁汽基本上全部詐騙，沒有盈余。固然甜菜糖廠和甘蔗糖廠有不可比之處，但這個道理是共通的。國際的甘蔗糖廠，廣東江門甘蔗化工廠從50年代下手，就用低真空的四效蒸發，末效溫度約80℃，煮糖多量使用第三效汁汽，末效汁汽也用于加熱蔗汁和水，進入冷凝器的蒸發汁汽量比其他甘蔗糖廠少得多。這是該廠歷來能耗較低的一個重要來歷。由于該廠是碳酸法，有些工藝與亞硫酸法不同，這些經歷未能在其他糖廠擴大。

近年的技術繁榮顯現了一種新本事，真空管道閥門。有可以在這方面取得重大打破。就是詐騙放射式間接換熱器，用混合汁汲取末效蒸發的汁汽。要是把末效溫度左右到65～68℃，就可以將蔗汁溫度提拔到63～65℃，到達一次加熱的請求。這樣可以汲取對甘蔗比6～7％的汁汽，設備簡單容易管理（無加熱面），獨一不夠之處是這些汁汽在蔗汁中凝結，增大了蔗汁量和隨后須要蒸發的水量。但總共的衡算證據，它的得益遠大于不夠。在用汽方面，增加這個蒸發量在五效蒸發只需多用汽約1.5％，遠小于回收汁汽量；在設備方面，蒸發罐須要稍大面積，但省去三臺一次加熱器，還有節余。這樣就可以將正本進入冷凝器的末效汁汽大局限汲取，盈余進入冷凝器的汁汽量和熱能吃虧就不多了，冷凝器用水量也大大裁汰。

近10年，澳大利亞、古巴等地的糖業界都大舉研究間接接觸式換熱器，并在不少糖廠應用，越南亦有糖廠應用。但國外使用的這類設備大都是碟片式，始末圓筒體內安設的多個碟片，使蔗汁與汁汽接觸換熱，傳熱效能不很高，也不能使用負壓的汁汽。在國際，作者在80年代首先為廣東清遠糖廠設計了一臺用于清汁升溫的放射式設備，隨后在廣西貴港甘化廠（覃塘）應用，2006年再應用到廣西三個大糖廠的濾汁處分體例。對于下面的具體內容多數根據甘蔗糖廠的情況。成就杰出，出汁溫度僅比入汽溫度低1～2℃，傳熱效能極高，設備很松散，容易安設（不占地），造價低，基本不消管理。對這種設備的設計和應用已有幼稚的經歷，能夠用高溫的汁汽。國際現有的糖廠，要是蒸發設備有潛力，末效溫度能夠進步到約65℃，可以率先采用這種新計劃。它沒有風險，隨時可以改回原流程，所需的設備費用不大，主要工程是調整蔗汁泵和管路。新廠實行這種計劃更為便利，看看真空擋板閥門。技術上沒有問題。

應該強調，裁汰蒸發冷凝器進汽量的底子關鍵是裁汰坐褥歷程用水量和充塞詐騙后效蒸發汁汽；裁汰煮糖冷凝器進汽量的關鍵是進步糖漿濃度，裁汰煮糖歷程洗水量。

四、工藝改革是糖廠前進的方向

我國糖廠與國外前輩甜菜糖廠節能目標的巨大差異，最基本的來歷是工藝上的差異。國外前輩糖業從原料抓起，培育高糖份、高純度的甜菜；糖廠的喧鬧處分用當代的碳酸法（優于保守的碳酸法），取得的糖汁純度高（通常高于90），色值低，產品格量高（國際A級準則，而我國的白糖基本上相應于國際B級準則），而且不少糖廠能夠將一、二系糖都作制品，糖膏煮制總量大幅度裁汰。糖汁含鈣量很低，積垢很少（有些糖廠能夠全榨季不停機清洗），能夠使用高效蒸發與傳熱裝備。當代的甜菜糖廠普遍用五效正壓蒸發，蒸發汁汽基本用完；用板式蒸發器還可以用到六效（個體糖廠用7效）。糖廠的重要工序都用主動左右，基本殺青在最佳條件下運轉。這些都大幅度消沉了糖廠的能耗。此外還有重要的客觀來歷，就是1970年代后國際石油代價急劇降低，甜菜糖廠都以石油為燃料，也從經濟上唆使它們必需高興節能。相比看下面的具體內容多數根據甘蔗糖廠的情況。而且他們的從業人員普遍學問水平和素質高，相關行業的水平高。這是他們能夠在節能方面到達高水平的基本來歷，也是我們最基本的差異。國際外甘蔗糖廠坐褥白糖大都用亞硫酸法工藝，它已有百年歷史，真空擋板閥門。優點是工藝和設備簡單，本錢較低。但它的過錯也很多：喧鬧效率不高，產品格量不夠好，糖汁含鈣量和灰分高，形成設備積垢多，難以應用高效蒸發設備。甘蔗糖廠只能使用保守的蒸發罐，聽說根據。它的傳熱效能差（局限由于積垢影響），各效都要有較大的溫度差（約10℃或以上）。這樣甘蔗糖廠最多只能用五效蒸發，要是要將末效溫度進步到80℃，就只能用四效蒸發。豈論是從制造高質量產品的角度、還是從節能的角度來看，制糖工藝都到了應該完全改革的歲月了！解決好這個問題，取得高質量、低灰分、低膠體含量的糖汁，就能夠采取多種新的節能技術措施，殺青糖廠節能的大飛躍。工藝改革維系主動化左右是我國糖廠當代化的必經之路，必需下大決定、花大舉氣去實行！

五、對待甜菜糖廠的思考

歐洲的甜菜糖業有很多幼稚的好經歷值得我們進修和鑒戒。十分是如下幾點：

1、從農業（種子和耕作）入手，培育高糖份、高純度的甜菜。

2、采用當代的碳酸法工藝，取得高純度、低色值、低鈣鹽含量的清糖汁，使煮糖的前兩系都能夠作制品（而且質量很好）。

3、清汁用離子交流法脫鈣，防衛蒸發罐生成積垢，采用板式蒸發器，用6效蒸發，使進入冷凝器的汁汽量消沉到接近零。

4、有用詐騙碳酸法濾泥的新本事。

5、用色譜分離法從糖蜜中回收蔗糖。

6、生產過程自動化，在此基礎上向最佳化前進。

提倡選一個有大面積農田適合繁榮甜菜的地域，將該處的一個甜菜糖廠作為試點，總共規劃，漸漸引進前輩技術，作為我國糖業當代化的規范。這點也可以請國外公司咨詢。

第三篇：自動控制系統在污水處理行業的應用

自動控制系統在污水處理行業的應用

摘 要：以保定市銀錠莊污水處理廠一期工程為背景，介紹了自動控制系統在城市污水處理工程中的組成及重大作用，并說明了該系統在實際工作中的可行

性。

關鍵詞：污水處理；PLC；自動控制系統；SCADA 概 況

隨著工業自動化技術的飛速發展和產品價格的不斷降低，PLC（Programmable Logic Controller）技術和SCADA（Supervision Control and DataAcquisition）系統的應用范圍和應用規模越來越大，大大加快了我國工業自動化的進程。近年來，隨著中央和各級地方政府對城市基礎設施建設和環境保護的高度重視，城市污水處理工程的建設正以前所未有的速度發展，決策人員、工程技術人員和運行管理人員所共同關注的一個方面就是怎樣提高和保證這些工程設施的功能、效率和管理水平，所以創建適合自己的自動控制系統，使污水處理工藝流程按最優設

計方案運行，就顯得尤為重要。自動控制系統在污水處理行業中的實例

保定市銀錠莊污水處理廠一期工程設計排水量80 000 t／d，總變化系數KX＝1．3，其中生活污水占65％，工業污水占35％，采用帶前置厭氧段普通活性

污泥工藝。工藝流程如圖1所示。

進水水質設計為：COD≤330

保定市銀錠莊污水處理廠一期工程自動控制系統采用集散式測控管理系統，控制系統采用PLC＋PC的監控方式，設置一個中央控制室和4個PLC現場控制站，分為管理層（中控室操作員站）、控制層（PLC控制站）和執行層（現場測量儀表）。中央控制室與現場之間通過Sattbus總線形式通訊。

圖1 工藝流程圖就地控制時PLC只能監測設備的運行狀態，由現場工作人員手動操作設備；在自動狀態下，中央控制室還具有自動（Auto）與手動（Manual）兩種控制方式：當處于Auto方式時，機器設備完全由中央控制室計算機按程序設計要求控制，而中央控制室只能監測設備的運行狀態，此時使用的控制方法是PID（比例微分積分控制）調節，其數學表達式為：

其中：ΔP為調節器的輸出變化量； Kp為調節器的放大倍數； e為調節器的輸入，即偏差；

Ti為積分時間；

Td為微分時間。

當處于Mannal控制方式時，中央控制室人員可以通過SCADA系統遠程監控設備的運行，并通過計算機向機器設備發送指令。所用PLC均采用芬蘭Alaflaf公司生產的系列PLC，配置有開放式的網絡通信平臺，支持串行通信、現場總線

通信。

分布控制系統示意圖如圖2所示。

2．1 中央控制室

隨著4C技術（computer，control，communication，CRT）及監控軟件的發展，使用上位機監控管理系統已成為大中型控制系統的流行趨勢，以PC機作為上位機應用于控制系統中能提供一種良好的人機界面，減輕操作人員的負擔，提高管理水平。本控制系統設有一個中央控制室，屬于管理層。內有一面模擬屏和2臺計算機操作員站。模擬屏可顯示全廠的工藝流程及主要控制參數以及全廠的設備運行狀態；2臺計算機操作員站操作系統為UNIX，組態軟件為Sattgraph1200。2臺計算機操作員站互為備用，他們均可各自獨立完成整個工藝過程的監控。操作員站具有以下功能：

（1）顯示工程設備的運行狀態，顯示工藝流程的動態參數，顯示相關參數的趨勢、歷史數據及歷史記錄。

（2）打印過程回路控制的參數給定值、報警記錄和班報表等。

（3）報警設有優先級管理，任意管理均在屏幕上顯示。

（4）在操作過程中，設有啟動、停止和選擇等軟手動操作功能。

（5）實現編程、組態和修改等，操作員站裝有功能強大的上位軟件，以便

能方便、直觀地組態和編程。

組態軟件以UNIX操作系統為平臺，用來操作圖形、監控畫面和圖形內部管理。驅動程序用來構造和生成操作員站監控系統，提供了集數據采集、數據處理、流程控制、報警和報表打印等功能于一體的系統操作工具。圖形界面包括2大部分：主畫面和各個工藝階段和報表、報警的分畫面。主畫面有全廠的所有廠房、設施設備和管道流向，分別用不同的顏色和形狀表示，用來展示全部的工藝流程。分畫面用來顯示各個工藝階段的詳細參數和測量值，遠程控制也需要進入到分畫面進行操作。報表分畫面用于打印和輸出各個時段各個設備的歷史數據，報警分畫面用于設置報警級別、顯示報警原因等用途。

2．2 PLC控制站

污水處理過程的共同特點是開關量多，模擬量少，以邏輯控制為主，閉環控制為輔。本控制系統根據工藝流程和生產控制要求及現場位置情況，設有4個現場控制站，包括進水泵房及馬達控制中心、鼓風機房和脫水機房現場控制站。進水泵房和脫水機房及鼓風機房配有PLC操作員終端，可監視并控制PLC的運行狀態和顯示狀態，代替常規設備如按鈕、信號燈、數顯表，并具有報警功能。每個PLC均由電源、處理器、接口、輸入輸出模塊和通訊模塊組成，他們之間通過Sattbus總線連接，每個PLC均采用相同的編程方法，有利于程序的編寫和擴展。PLC工作方式為循環法，即每個周期掃描輸入端口一次，讀入輸入模擬量和數字量，存入程序制定的存儲單元；按照程序設計對每個模塊進行檢查，如發現錯誤，則運行相應的錯誤管理程序并報警；如各個單元正常，則通過輸出模塊管理各個設備的工作狀態，控制機器運行。同時對這個周期的輸入輸出數據進行保存，通過Sattbus總線傳遞到上位機，進行數據曲線顯示和報表打印。

2．3 現場測量儀表

污水處理廠的主要測量儀表有流量計、液位計、PH計、懸浮物濃度計、溫度計、壓力計、溶解氧計和取樣器等。其中流量計按測量物分為氣體流量計和液體流量計，按工作原理分為熱傳遞流量計和電磁流量計，分別用于測量鼓風機輸出的氣體流量和管道污水

39和污泥的流量。液位計用于測量積水池和出水口的液位，量程為0～10 m；PH計用于測量進水和曝氣池溶液的酸堿度。由于曝氣池是整個污水處理工藝的核心，所以曝氣池中的測量儀表作用非常重要，直接關系到污水處理質量。其中溶解氧計測量曝氣池中污水的含氧量和曝氣池中的微生物生存環境息息相關，必須控制在一個適合微生物生存的范圍。溶解氧計將測得的數據傳遞到控制鼓風機的Oxygard系統，和系統設定值比較，根據差值由系統自動調整鼓風機的出風電磁閥門，控制鼓風量，防止曝氣不足或曝氣過量。懸浮物濃度計測量曝氣池中污水的污泥濃度，傳感器將水中的光線轉換為電信號，變送器將電信號轉換成4～20 mA標準信號，傳遞到Oxygard系統，經PID環節運算，再輸出4～20 mA標準信號，控制鼓風量。曝氣池階段還有溫度計和氧化還原電位計等，也十分重要，測量和控制原理大體和溶解氧計與懸浮物濃度計相同。所有的現場測量儀表的測量值都及時傳送到中控室計算機操作員站，顯示到

界面上。結 語

保定市銀錠莊污水處理廠一期工程從建成運行到現在已經7年了，其自動控制系統運行良好，控制效果顯著，達到了設計要求。由于其具有設計簡單、投資少、控制效果好、易維護等優點，很適合中小型污水處理廠采用。

參考文獻

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［2］ 侯志林．過程控制與自動化儀表［M］．北京：機械工業出版社，1999． ［3］ 王洪臣．城市污水處理廠運行控制與維護管理［M］．北京：科學出版社，1997．

第四篇：甘蔗機械化收割存在問題及糖廠應對措施

甘蔗機械化收割存在問題及糖廠應對措施

鐘國強 羅汝超

（廣西農墾糖業集團星星制糖有限公司，廣西 北海 536015）

【摘要】本文闡述了國內外甘蔗機械化收割情況，以及甘蔗機械化收割的影響因素，分析了分段式甘蔗收割機在糖廠的應用所碰到的情況，指出了目前甘蔗收割機的設計還不十分成熟的情況下，要推廣甘蔗機械化收割，需要糖廠采取一些行之有效的措施來減少影響。【關鍵詞】甘蔗；機械化；收割；糖廠 0前言

目前，國外的一些發達國家甘蔗生產早已實現了全程的機械化，部分生產環節機械化正在向自動化、智能化方向發展，從而使生產效率不斷提高，經濟效應不斷增長、競爭優勢也不斷提升。隨著我國勞動力的短缺和甘蔗采收成本的提高，部分糖廠也逐步開始使用甘蔗收割機收獲甘蔗，但不管是進口的還是國產的機型，采收甘蔗的質量都比較差，這種質量很差的甘蔗進入到制糖生產，會對制糖生產的設備、工藝、收回等產生很大影響，基于此，以分段式甘蔗收割機在糖廠的應用實踐情況分析目前的甘蔗分段式收割對制糖生產的影響以及應對措施。

1.甘蔗機械化收割的現狀 國外先進的產糖國家如美國、澳大利亞的甘蔗機械化普及率在70%以上，主要使用的是大型切斷式聯合收割機，此類機型的主要特點是結構復雜，機具龐大，可收獲倒伏或嚴重彎曲的甘蔗，收割后的甘蔗切成20-30CM段，需在16小時內進廠壓榨，適應大規模連片種植，地塊平整，行距140CM以上的蔗區使用。

國內在學習國外先進甘蔗收獲技術的基礎上，從60年代開始研制甘蔗收割機和甘蔗剝頁機，由于多方面的原因，直至70年代中期才有大規模的研究活動，但到目前為止，適合生產實際應用的成熟、穩定機型基本上沒有，尚處在試驗、示范階段。由于國內糖廠的原料蔗產地大部分地形復雜、地塊小、種植規模小等因素限制，很大程度上制約了甘蔗收割機的研制和推廣應用，僅在一些國營農場進行試驗和示范。目前國內使用的收割機主要有切段式甘蔗收割機和整桿式甘蔗收割機。

2.甘蔗機械化收割影響因素

就目前我國甘蔗收割機械化的現狀，不管是國產機型還是進口機型，都受到來自我國蔗區地形氣候、蔗農觀念、農機農藝配套、、甘蔗品種、制糖企業等多方面因素的限制。2.1地形氣候影響

我國甘蔗30%以上種植在地勢凹凸不平、坡度較大的丘陵地帶，甘蔗收割機械難于運行，特別是未對蔗地進行徹底清理，蔗地的石塊、樹根樹樁等易造成甘蔗收獲機械的損耗，導致機修成本增加、工作效率降低。2.2蔗農觀念影響

蔗農的思想比較保守，小農經濟觀念較強，對機械化收割還持有懷疑態度，有的蔗農只有在請不到工人砍收甘蔗的情況下才會租用甘蔗收割機收割。許多蔗農不知道購置農機有政府補貼等政策，蔗農普遍認為寬行距會降低甘蔗單產。2.3農機農藝及配套影響

蔗區的種植行距仍以傳統模式的0.5-0.9M為主，但是機械化采收要求行距在1.2M以上，這種情況下采用機械收割會影響收割機行進的穩定性，造成割茬不齊，破頭率高，同時不利于來年宿根蔗的生長，蔗地的行長不夠長，增加收割機的轉彎時間，影響工作效率。我國目前自行研制的甘蔗聯合收割機在寬行距，蔗株大小均勻，倒伏不嚴重的情況下，基本上能正常工作，但在倒伏嚴重，雜草縱生的惡劣條件下，仍無法正常工作。2.4甘蔗品種影響

有的甘蔗品種抗倒伏能力不是很強，我國主產蔗區大多分布在熱帶、亞熱帶季風氣候影響區，每年夏季受到臺風、大風、暴雨的影響，甘蔗倒伏率高達30%-40%，而我國甘蔗機械化收割還沒有克服相關難點，收割機械還很難收割倒伏嚴重的甘蔗，甘蔗品種的脫葉性不是很好，導致機收后的含雜率較高，嚴重考驗現階段糖廠的接受能力，甘蔗品種的芽型、氣生根的多少和宿根再生能力的強弱也影響機收的效果。，2.5制糖企業成本影響 蔗糖生產主體分離影響了甘蔗機械化收獲的推進進程。各制糖企業由于壓榨工藝和成本控制需要，對入廠甘蔗質量要求較為嚴格，要求甘蔗含雜率低于2%，而現有較為成熟的切段式甘蔗機械收獲的甘蔗破損大且雜質和塵土含量普遍高于7%。糖廠認為甘蔗收獲機械性能還不夠好，會造成利益受損。為了自身利益最大化，避免機械收獲的甘蔗影響糖分回收率，對待機械化收獲甘蔗采取觀望和等待的態度，有的甚至抵制收購機械收獲的甘蔗進廠。3.甘蔗機械化收割對制糖生產的影響

甘蔗機械化收割以后，主要是含雜率高，同時夾帶有大量的泥沙，2012年-2015年在廣西農墾糖業星星制糖有限公司使用進口的分段式收割機收獲甘蔗，星星制糖的日榨量為4000噸/天，機械收割的甘蔗每天的進廠量約200-300噸，連續幾個榨季的實際情況表明，機收甘蔗對制糖生產的設備及工藝產生很大的影響，主要有以下幾個方面： 3.1增加生產成本

按照幾個榨季的數據來看，甘蔗收割機的含雜率大約為15%-25%,但是糖廠一般只扣7%左右，扣雜普遍偏低，糖廠多付8%-18%的甘蔗款以及運費。

3.2容易造成輸蔗帶的打滑

分段砍收的甘蔗倒入蔗槽后密度增大，而且切面多，經過撕解機破碎后蔗絲變的很結實，而且很多蔗汁流出來，特別是甘蔗落滿蔗槽的情況下這種情況會更加明顯，輸蔗帶的上升角度如果大于25度容易造成蔗料的打滑。3.3 加快撕解機蔗刀的磨損

由于夾雜物中含有大量泥沙，開榨20天左右撕解機的刀尖磨損明顯，若超過30天蔗刀就幾乎磨掉了整個刀尖，持蔗能力下降，最終引起撕解機的塞機，而且磨損以后的蔗刀很難焊回原型，經過補焊以后效果也不是很好，最多十多天又要停下來補焊一次。3.4增大用電負荷

剛開榨的時候510KW的高壓電機電流大約在25-30A，如果有收割機甘蔗入榨的情況下，20天左右撕解機的電流就會明顯升高，會達到30-35A,30天以后電流尖峰負荷會超過額定電流40A。3.5堵塞管道及鍋爐

分段式收獲的甘蔗含有的泥沙會進入到混汁箱堵塞泵及管道，甚至會進入到鍋爐堵塞爐排及空氣預熱器，在星星制糖2013/2014榨季中出現了堵塞爐排和3/4的空氣預熱器的管口，造成了產汽量下降。3.6加大了后續工序的處理負擔

分段式收獲的甘蔗由于沒有砍到雞蛋黃以下，含有大量的葉綠素，膠體等非糖份，增加的輔助材料的使用量，如果沒有混合汁上浮設備提前除去非糖雜質，清汁的質量就會產生波動，從而會影響產品質量的穩定。

3.7對產品收回影響

分段式收割夾帶大量的雜質，澄清處理不完全的話會進入蒸發和煮糖，降低糖漿的純度，增加了桔水產率，最終降低糖份收回。4.應對分段式收割機甘蔗的措施 4.1不斷研發分段式砍蔗機的配套設備，使之適應對所砍甘蔗的處理，降低含雜率；

4.2搞好原料的預處理工作，在蔗場安裝一個滾筒篩處理機械化收割的甘蔗，把夾帶的泥沙除去再進入輸蔗帶，減少泥沙對設備的磨損； 4.3準備好兩套撕解機蔗刀，大約榨一個月左右，洗機或停榨10小時全部更換另外一套蔗刀，再把換下來的蔗刀補焊備用，降低用電負荷，提高甘蔗破碎度。

4.4對于機收甘蔗容易打滑和電流偏高的問題采取薄層快榨的方式，降低蔗料的密度和單位體積的重量。5.結語

隨著勞動力的越來越短缺，甘蔗機械化收割是必然的發展趨勢，以上通過甘蔗機械化收割在糖廠的應用情況分析，說明在目前使用的甘蔗機械化收割機不是很成熟的情況下，糖廠可以采取一些補救措施，以減少設備磨損，提高生產安全率，減少輔助材料消耗，提高產品質量和糖份收回。希望對國內甘蔗機械化收割機的研發和糖廠在處理甘蔗機械化收割的甘蔗時能有所啟發。

參考文獻：

【1】 廖平偉等.我國甘蔗機械化收獲現狀的研究.農機化研究2011.3 【2】 陳引芝等.甘蔗機械化收獲現狀及對策.現代農業科技2010.11 【3】 王學超.淺析甘蔗收獲機械推廣應用存在的問題及對策.廣西農業機械化.2005.6 【4】 黃國生.淺析現階段甘蔗收獲機械化對糖廠原料的影響及對策.廣西農業機械化2009.6

作者簡介：

鐘國強.（1979生）.男.廣西北海人.工程師.廣西大學生物技術與糖業工程學院制糖工程專業.長期從事制糖生產管理及研究.工作單位：廣西農墾糖業集團星星制糖有限公司 通信地址：廣西北海市銀海區福成鎮星星制糖有限公司 郵編：536015 電話：*** Email:***@139.com

第五篇：變頻器DRS2000系列在糖廠的應用

德瑞斯變頻器DRS2000系列在糖廠的應用

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一、概況

在我國的制糖行業中，變頻器已廣泛地應用在風機、水泵等變轉矩負載，取得了顯著的節能效果。而理平機、蔗刀機、壓榨機作為糖廠重要的生產設備，一直采用傳統的控制方式定速運行。其實從生產工藝和節能兩方面來分析對理平機、蔗刀機、壓榨機進行技術改造不但行之有效而且能大幅提高企業效益。

二、生產工藝分析

眾所周知，壓榨抽出率是影響糖產量的主要因素之一。若壓榨抽出率提高1%，則總收回率提高0.9%左右。影響抽出率的因素很多，主要有以下幾方面原因：

1． 蔗料的破碎度及形態的好壞直接影響第一臺榨機抽出的效率。甘蔗破碎度好，蔗汁易于壓出，效果提高。

2． 蔗渣中的纖維成分受壓后離開榨機出口時又膨脹，此時被壓榨的纖維隨著自身的膨脹在出口處會吸去一部分蔗汁，同時受到機器本身性能的影響，甘蔗中的糖份不可能全部榨出，這就形成了蔗渣中的糖份損失。

3．蔗渣水分的影響。

4． 保證從理平機、蔗刀機輸送過來的蔗層厚度均勻是提高抽出率的重要因素。如果蔗層過厚，造成壓榨不徹底，使蔗渣造成浪費，而且影響機器的運行；如果蔗層過薄，壓不干蔗層，蔗渣水分過高，影響抽出率。

5．榨輥的磨損隨著機器的運行越來越嚴重，導致榨輥間的間隙擴大，壓榨不徹底，使抽出率下降。

6．電網的供電質量是生產可靠的保證，理平機、蔗刀機、壓榨機的電機功率大，瞬間負載大，電網的供電質量直接影響機器的可靠性和連續性。

綜上所述，由于壓榨機轉速固定，從理平機、蔗刀機輸送過來的蔗層厚度經常會達不到要求，這樣會使蔗汁的平均抽出率下降。抽出率越低說明蔗汁流失越大，從而導致產量變低。如果能對壓榨機進行轉速調節，當蔗層厚度不夠時通過降低壓榨機電動機轉速的來使蔗層達到正常厚度后再進行壓榨，這樣壓榨會比較充分，平均抽出率將可以有效提高，同時由于轉速的降低，從而達到節能省電的目的。德瑞斯DRS2000變頻器正是解決此問題的最佳裝置。

三、控制方案

本控制方案具有手動/自動功能。

全自動控制：根據對生產工藝的分析，為了提高抽出率，保證蔗層的厚度是非常重要的，即保證電機負載的均勻；從電機的輸出電信號來講，也就是說要使電機的電流波動范圍保持在一個較小的范圍內。可以通過增加電流變送器檢測電機的實際電流，作為變頻器的反饋控制信號，變頻器根據反饋信號控制電機的實時轉速。如果蔗層過厚，電機的電流變大，變頻器將把電機的轉速按一定比例提升，使蔗層盡快被壓榨；如果蔗層過薄，電機的電流變小，變頻器將按一定比例把電機的轉速降低，以便盡可能將蔗層壓榨徹底。這樣使電機電流始終在小范圍內波動，從而保證蔗層厚度均勻，有助于提高抽出率。

手動控制：當用戶需要手動控制時，可通過自動/手動轉換開關切換，速度根據用戶需要進行調節。

變頻節能柜示意圖

四、德瑞斯變頻器節能柜的特點和優勢

1.高可靠性。選自歐美日的高端器件，確保在高溫高濕各種惡劣情況下萬無一失。

2.本地化服務,24小時到位,各種備件齊全。

3.矢量控制,確保更加節能、控制精度更高。

4.變頻器對電機實行軟啟動和軟停止，避免了大功率電機啟動時由于動電流大對電網造成的瞬時壓降，同時也避免了對，的沖擊，延長了電機的壽命。

5.由于變頻器中間直流回路有大電容作為儲能元件，可以提高網側的功率因數，提高電網質量。

6.變頻器具有完善的保護功能，包括過流、過壓、欠壓、缺相、過載、過熱等，保證了生產的可靠性和設備的穩定運行。

7.提高了蔗汁的抽出率，亦即提高了每個榨季的產糖量，使企業的經濟效益大幅提高。

8.工頻/變頻切換功能。德瑞斯變頻柜具有完善的工頻/變頻切換功 能，特殊情況下，萬一變頻器發生故障，可以切換到工頻運行，不影響正常工作。

9.節省電能，降低能耗，節約生產成本。

10.德瑞斯變頻柜一旦安裝調試完成，上電后它就會自動運行，變頻柜的操作方式與改造前相同，操作工不必重新培訓。

11．本系統具有手動/自動切換功能。

四、改造后的效益分析

改造單位：山東XX糖業有限公司

1.節電：按保守33%計算：

每榨季(100天)節電：

1300KW/H×30%×24小時×100天×0.7元=65.5萬

2.抽出率提高：根據測算，平均抽出率可提高0.3%以上，現在保守估計抽出率提高0.15%，按年榨15萬噸蔗，糖份12.5%，煮收86%計算：每個榨季多產糖：

15萬噸 x 12.5% x 0.15% x 86%=24.2噸;0按4000元/噸糖計：

24.2噸 x 4000元/噸= 9.68萬元;即產量提高使企業每個榨季多創收9.68萬元。

3． 投資回報期：整套系統在一個榨季即收回成本。

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