探析甘蔗制糖生產(chǎn)過程自動化現(xiàn)狀

梁禮勝

摘 要：制糖生產(chǎn)自動化是工業(yè)技術發(fā)展的必然趨勢。本文結合制糖自動化生產(chǎn)實際情況，初步探析制糖生產(chǎn)過程中壓榨、清凈及煮糖工段中自動化系統(tǒng)的應用情況以及存在的問題，旨在為業(yè)內(nèi)人士提供有價值的參考意見。

關鍵詞：甘蔗制糖;自動化生產(chǎn);應用現(xiàn)狀

隨著食糖市場需求的不斷擴張，制糖工業(yè)市場競爭不斷加劇，優(yōu)化人員配置，提高生產(chǎn)自動化水平是企業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展的必然要求。為此，本文筆者結合生產(chǎn)實際情況，闡述了自動化系統(tǒng)的組成內(nèi)容及應用原理，分析過程中存在的問題，旨在提高制糖管理水平，確保制糖生產(chǎn)高效、穩(wěn)定、均衡進行，促進制糖企業(yè)快速發(fā)展。

1 自動化系統(tǒng)應用現(xiàn)狀

1.1 壓榨自動控制系統(tǒng)

甘蔗糖廠壓榨工段主要包括粉碎、滲透、過濾、排汁等工序。在壓榨生產(chǎn)過程中，引入自動控制系統(tǒng)的主要作用為：第一，提高甘蔗粉碎效率，節(jié)省時間，均衡壓榨，全方位檢測與控制輸蔗機料層厚度;第二，為降低設備的故障率以及維護的復雜性，建議把均衡進榨系統(tǒng)設計成冗余系統(tǒng)或者把它融合到DCS控制系統(tǒng)中;第三，DCS系統(tǒng)所使用的設備都是一些精密元件組成，經(jīng)不起污染、敲打撞擊、強電流沖擊以及高溫，這就要求建立一個防靜電、防震動、防高溫的穩(wěn)壓空調(diào)控制室。

1.2 澄清與蒸發(fā)的自動系統(tǒng)

在整個制糖流程中，澄清與蒸發(fā)是較為復雜的工段，工藝流程如下：利用混合汁泵將甘蔗汁輸送到制煉車間的混合汁箱，再由混合汁箱泵送至加熱器進行一次加熱處理，經(jīng)過一次加熱后的糖汁泵送至硫熏中和器，形成中和汁進入中和汁箱，中和汁在加熱器進行二次加熱后，泵送至沉降器進行泥汁分離，經(jīng)過沉降與過濾處理，將泥汁與濾汁排放到沉降池中，依靠吸濾器的運作獲取濾汁和濾泥，直接進行出廠處理，并將加熱后的濾汁再泵送到濾汁沉降吸濾器中，沉降分離后的清汁經(jīng)過加熱器三次加熱后形成糖漿，輸送至糖漿箱待加熱煮糖，進入下一道工序。

在澄清蒸發(fā)過程中，自動化控制系統(tǒng)由糖漿系統(tǒng)與蒸汽系統(tǒng)兩部分構成。從自動控制系統(tǒng)的標準要求方面來看，要切保證糖漿系統(tǒng)運行的連貫性，應當在中和汁箱、沉降器與五效蒸發(fā)罐等工序環(huán)節(jié)安裝液位監(jiān)測控制點，全方位動態(tài)調(diào)控整個生產(chǎn)流程。另外通過對溫度的檢測，自動控制加熱的用汽量，避免人為操作導致加熱溫度波動過大，影響糖漿的后續(xù)煮糖或糖分的轉化。

1.3 自動結晶控制系統(tǒng)

從整個蔗糖結晶流程來看，自動化控制系統(tǒng)不單純針對于液位、晶粒數(shù)與純度三方面。為提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，控制資源損耗，還需要高效整合應用一系列輔助工具，設置一個含有攪拌器的結晶自控系統(tǒng)，形成以真空度、粘稠度、溫度、蒸汽壓力與液位為監(jiān)測點的結晶系統(tǒng)，確保整個系統(tǒng)運轉的連貫性與流暢性。另外，為了加強整個結晶過程的安全可靠性，也可使用雙路穩(wěn)壓電源和雙控制器，增大系統(tǒng)運轉的安全系數(shù)。

2 自動化系統(tǒng)存在的問題

甘蔗制糖過程中，自動化系統(tǒng)的應用，很大程度上實現(xiàn)了自動控制的及時性、準確性，提高了生產(chǎn)安全率，減低能耗，提高經(jīng)濟效益。但是在自動化系統(tǒng)應用過程中仍然存在以下問題。

首先，壓榨自動系統(tǒng)主要存在的問題：（1）控制系統(tǒng)與料位控制系統(tǒng)配置缺乏合理性，瞬時榨蔗量不穩(wěn)定，導致壓榨機組負荷過重無法在規(guī)定時間內(nèi)完成壓榨任務。（2）一線技術操作人員無法動態(tài)監(jiān)控主體生產(chǎn)設備的運行狀態(tài)及蔗料輸送情況，增加了安全隱患。（3）蔗渣量計量系統(tǒng)與實際生產(chǎn)作業(yè)強度不匹配，使得蔗渣量的波動影響鍋爐設備的正常運行。

其次，清凈工段主要包括蔗汁清凈與蒸發(fā)濃縮兩道工序。當下，區(qū)域內(nèi)各大制糖企業(yè)的蔗汁清凈工序流程是預灰—加熱—中和—沉降—過濾。蒸發(fā)濃縮工序使用的機械設備主要是蒸發(fā)管及其附屬設備。從某種角度來說，清凈生產(chǎn)工序的均衡性與穩(wěn)定性是衡量原料轉化效率的關鍵指標。而清凈工段自動化生產(chǎn)設備配置存在的主要問題為：（1）蒸發(fā)罐閥門啟停依靠人工操作，存在一定的風險性。一旦技術操作人員出現(xiàn)失誤，會導致轉停罐時間過長，物料供應、氣壓控制等主要生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)參數(shù)值不規(guī)律變化。（2）人工操控快速沉降器等設備，導致設備轉速、溫度值、流量參數(shù)失衡，影響整體過濾效果。（3）生產(chǎn)設備常規(guī)儀表功能弱化，各系統(tǒng)擴展功能受限，整體系統(tǒng)運行效率不達標。

最后，煮煉工段主要包括結晶、離心、成糖及成品包裝等工序。煮煉工段的核心生產(chǎn)任務是采用一系列結晶技術將蔗糖轉化為蔗糖晶體。結合區(qū)域內(nèi)各蔗糖企業(yè)自動化生產(chǎn)體系應用現(xiàn)狀可知，煮煉工段自動化控制系統(tǒng)是整個生產(chǎn)系統(tǒng)中作為薄弱的環(huán)節(jié)，其存在的主要問題為：（1）人工控制的間歇煮糖過程對一線操作人員的專業(yè)技術水平提出了更高要求，且主體生產(chǎn)設備利用率、材料轉化率及成品質(zhì)量控制難度較大。（2）由于自動煮糖控制系統(tǒng)尚未完善，其綜合利用效果差強人意，仍需進一步開發(fā)與完善。（3）絕大多數(shù)制糖企業(yè)生產(chǎn)設備陳舊，噪音污染及揚塵污染嚴重，且成品儲存區(qū)衛(wèi)生條件不達標。（4）在實際生產(chǎn)過程中，輸送機與自動包裝系統(tǒng)不匹配，漏包、夾料及斷檔等現(xiàn)象頻發(fā)。（5）結晶及成品干燥等工序配置的自動控制系統(tǒng)不完善，糖分回收效率低下。

3 結語

綜上所述，隨著糖品生產(chǎn)需求的逐步擴張，制糖企業(yè)所面臨的市場競爭壓力與日俱增。為此，只有不斷提高生產(chǎn)效率，強化產(chǎn)品質(zhì)量，才能提升核心競爭力，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標，而推進蔗糖生產(chǎn)模式逐步趨向信息化、集成化與機械化，成為制糖企業(yè)的核心發(fā)展要求。

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