作者:煮糖是制糖企業(yè)生產(chǎn)工藝過程中關(guān)鍵的一環(huán),國內(nèi)一直以來都是依靠人工經(jīng)驗進行手動操作,人為因素對白砂糖的質(zhì)量影響十分明顯,相同條件下不同熟練程度的操作人員所煮出來糖的質(zhì)量亦有差別;其次由于煮糖水平的差異,常常不能實現(xiàn)以較低的能耗獲得較高的煮糖效率及最好的白砂糖質(zhì)量。再加上國內(nèi)傳統(tǒng)設計制造的結(jié)晶罐內(nèi)無強制循環(huán)裝置,罐內(nèi)糖膏循環(huán)不良導致煮糖時間長,能耗高,成品糖色值增加。
煮糖自動化系統(tǒng)的基本原理是總結(jié)糖的結(jié)晶過程原理、建立數(shù)學模型,根據(jù)經(jīng)驗預先設置好煮糖相關(guān)參數(shù)的工藝曲線,根據(jù)各相關(guān)參數(shù)采集點反饋回來的信息按設定曲線自動調(diào)節(jié)相關(guān)物料,自動控制強制循環(huán)裝置、液位、真空度、蒸汽壓力、和糖漿錘度等,以達到結(jié)晶顆粒均勻可控,采用較低的能耗獲得較高的煮糖效率及白砂糖質(zhì)量的效果。達到節(jié)約能耗,減少勞動力,降低生產(chǎn)成本,提高效率,提高白砂糖的產(chǎn)量和質(zhì)量目的,有效地提升了企業(yè)的核心競爭力。
手工煮糖存在以下缺點:
1、人為因素對白砂糖的質(zhì)量影響十分明顯,相同條件下不同熟練程度的操作人員所煮出來糖的質(zhì)量亦有差別;
2、其次由于煮糖水平的差異,常常不能實現(xiàn)以較低的能耗獲得較高的煮糖效率及最好的白砂糖質(zhì)量。
廣西機械工業(yè)研究院從90年代末就一直關(guān)注于廣西制糖業(yè)的發(fā)展,并致力于為制糖企業(yè)提供新技術(shù)和新裝備,近年來尤其關(guān)注自動化煮糖領(lǐng)域,2006和2007年分別到英國、南非、美國考察煮糖自動化系統(tǒng)。并于2005年通過吸收英國技術(shù)開發(fā)出了煮糖自動化系統(tǒng)必須配套的強制循環(huán)裝置,目前推向市場二十余套,客戶反應良好。
2007年我院經(jīng)過考察比較多家國外糖廠自動化煮糖系統(tǒng)的優(yōu)劣,決定和德國西門子在制糖自動化領(lǐng)域結(jié)成技術(shù)合作伙伴,采用成熟的德國西門子NAHMAT煮糖自動化軟件,國際知名品牌的儀器儀表,并配以我院成熟穩(wěn)定的 “濾寶”牌結(jié)晶罐強制循環(huán)裝置,成功在廖平糖廠兩個55立方煮糖罐進行實施和運行,取得很好的使用效果。2007/2008榨季廣西機械工業(yè)研究院以自身的技術(shù)優(yōu)勢和西門子的技術(shù)優(yōu)勢合作,在廣西華盛集團廖平糖廠成功的實施自動化煮糖項目。(項目過程由西門子公司派出國際專家和我院專家聯(lián)合進行安裝調(diào)試指導)
系統(tǒng)的儀器儀表及控制系統(tǒng):
1、采用德國BERTHOLD(伯托)錘度測量儀,該錘度計通過發(fā)射信號穿過糖膏,根據(jù)信號的衰減度來在線測量糖膏錘度,可有效消除結(jié)垢對其精度的影響;
2、采用準確、可靠的SIEMENS(西門子)液位計、真空計、壓力計;
3、采用氣動領(lǐng)域第一品牌FESTO(費斯托)氣動調(diào)節(jié)閥和氣動開關(guān)閥;
4、采用西門子的SIMATIC MULTI PANEL操作面板 、S7 300 PLC、NAHMAT煮糖控制軟件;
實施煮糖自動控制系統(tǒng)的優(yōu)點:
1、縮短煮糖時間
最高能降低煮糖時間達20–30 %;
2、降低能耗
節(jié)約能源(加熱蒸汽、抽真空)最高達20–30 %;
3、減少糖的損耗
最大能降低糖蜜中的蔗糖含量達1–2 %;
4、提高糖的品質(zhì)
每次攪拌過程中,能最大化目標大小晶粒,并最小化小型晶粒的含量。
5、減少對煮糖經(jīng)驗的依賴
6、降低勞動強度
理論經(jīng)濟分析:
1、節(jié)省蒸汽費用
兩個55M3根結(jié)晶罐每天可處理2000噸甘蔗。甘蔗錘度按平均16BX計,在結(jié)晶罐中糖漿由60BX煮到98BX。
每天理論耗汽量為:206.8噸
實際耗蒸汽量:206.8x(1+25%)=258.5噸
自動化煮糖節(jié)能按平均20%計算可節(jié)省蒸汽量:258.5x20%=51.7噸
每噸蒸汽消耗0.5噸蔗渣,費用為人民幣150元
每天可節(jié)省費用:51.7x0.015=0.776萬元
榨季按100天計,則每個榨季可省:0.776x100=77.6萬元
2、可多產(chǎn)糖
廢蜜對蔗比為3%,廢蜜錘度為92BX,廢蜜純度為38%,則廢蜜中的蔗糖分為92%x38%= 35%
2000噸甘蔗可產(chǎn)廢蜜2000x3%=60噸
每天產(chǎn)廢蜜所含蔗糖60x35%=21噸
最大能降低糖蜜中的蔗糖含量達1–2 %,按平均1.5%計。
每天可減少蔗糖損失:21x1.5%=0.32噸
即每天可多得0.32噸蔗糖,按每噸人民幣0.35萬計
每天可多增加收入:0.32x0.35=0.112萬元
每個榨季可多增加收入(按100天計):0.112x100=11.2萬元
以上兩項合計77.6+11.2=88.8萬元
加上提高糖的品質(zhì)等因素,兩個榨季即可收回投資成本。
企業(yè)實際應用效果:
1、能縮短煮糖時間20–30 %,即節(jié)能20–30 %;
2、提高糖的品質(zhì)(色值穩(wěn)定、顆粒均勻);
3、糖結(jié)晶體和糖漿混合物質(zhì)量的提高,改善了離心機的運行;
4、減少工人勞動強度。操作極其簡便,經(jīng)過簡單培訓的操作人員即可操作,減少對煮糖經(jīng)驗的依賴;
5、可在煮糖過程中任何時候切換為手工操作進行人工手動干預,可應變突發(fā)事件,確保糖廠生產(chǎn)安全。
該系統(tǒng)在糖廠的推廣使用給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益。 (廣西機械工業(yè)研究院)