Визначення впливу випарювання соку на якісні показники для математичного забезпечення АСК ТП випарного відділення цукрового заводу

Abstract

В статті розглянуто ефективність роботи випарних відділень цукрових заводів в Україні, і, відповідно вплив роботи АСК ТП випарних відділень цукрових заводів, що забезпечують парою всі основні енергоефективні відділення цукрового виробництва. Проведено аналіз проблем у цукровому виробництві і показників технологічного характеру у головному відділенні цукрового заводу - випарному. Визначено значний вплив роботи випарного відділення на енергоефективність роботи цукрового заводу та на якість цукрової продукції заводу. На основі проведеного аналізу було визначено вплив та залежність технологічних показників та показників тривалості процесу випарювання на якісні показники соку при випарюванні та на кінцевий результат цукрового виробництва - якість цукру. Проведено аналіз проблеми функціонування автоматизованих систем управління технологічним процесом випарювання. В роботі відображено шляхи вирішення проблем, що виникають при зниженні якості продукції, порушенні режиму випарювання і невідповідному реагуванні АСК ТП на ці збудження. У зв’язку зі складністю процесу випарювання соку у (БВУ) багатокорпусній випарній установці і впливом різних показників процесу випарювання, як технологічного так і якісного характеру, визначено основні вектори процесу управління в АСК ТП випарювання соку. Для вирішення цієї проблеми розглянуто та запропоновано більш сучасні критерії ефективності цукрового виробництва на основі нормативних вимог та застосуванні сучасних теоретичних підходів та практичного досвіду. Запропоновано впровадження та використання критеріїв якості для математичного забезпечення АСК випарним відділенням, що дасть можливість застосувати енергоефективні та конкуренто спроможні технології у виробництві цукрової продукції. Обгрунтована ефективність запропонованих критеріїв та математичних моделей, що враховують вплив збуджень, які мають місце в технологічному процесі, на тривалість випарювання. Наведено алгоритм, що дає можливість застосувати запропоновані моделі у системі АСК ТП. На основі проведених досліджень та розрахунків є підстава стверджувати, що отримані залежності якісних показників від тривалості та технологічних показників випарювання можна використовувати у математичному забезпеченню системи автоматизованного керування випарюванням соку у БВУ цукрового заводу.

The article considers the effectiveness of Ukrainian sugar mill evaporator operation and the influence of their Automated Process Control Systems (APCS) on energy effectiveness of the whole factory because this department provides all main sections of sugar production with steam. Author worked out the analysis of current issues in sugar production and technological indicators in the main department of the sugar mill, evaporation department. It was determined the evaporation department operation considerably affects both the energy effectiveness of the factory and the quality of sugar products. Based on the analysis, the influence and dependence of technological indicators and indicators of the duration of the evaporation process on the qualitative indicators of juice during evaporation and on the quality of sugar were determined. The analysis of problems in functioning automated process control systems of evaporation process was conducted. The work shows the ways of solving problems that appear while decreasing the quality of products, the evaporation mode is violated and the inappropriate response of the APCS to these disturbances. Because of complexity of the juice evaporation in the multiple evaporation station (MES) and influence of various indicators of the evaporation both technological and qualitative nature, the main vectors of the management in automated process control systems of the juice evaporation were determined. To solve this issue, more modern criteria for the sugar production effectiveness are considered, and proposed on the basis of regulatory requirements and the application of modern the oretical approaches and practical experience. It is proposed to apply and use qualitative criteria for the mathematical support of the APCS at the evaporation department, which will make it possible to apply energy-efficient and competitive technologies in the production of sugar products. The effectiveness of the proposed criteria and mathematical models is substantiated, which take into account the influence of disturbances formed in the technological process on the evaporation duration. An algorithm has been developed that makes it possible to apply the proposed models in the automated process control system. On the basis of the studies and calculations, it can be argued that the obtained dependences of the qualitative indicators on the duration of the evaporation and its technological indicators increase the accuracy of the mathematical support of the automated process control system for juice evaporation in the MES of a sugar mill