ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА САХАРА НА СТАДИИ ПОЛУЧЕНИЯ ДИФФУЗИОННОГО СОКА

​STUDY OF THE SUGAR PRODUCTION PROCESS AT THE STAGE OF OBTAINING DIFFUSION JUICE

Alexander Evlakhin

master's student, Department of Information Processes and Management, Tambov State Technical University,

Russia, Tambov

Artem Kvitko

master's student, Department of Information Processes and Management, Tambov State Technical University,

Russia, Tambov

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты имитационных исследований процесса производства сахара на стадии получения диффузионного сока. Произведена оценка влияния входных параметров процесса на основной выходной параметр – температуру диффузионного сока в диффузионном аппарате.

ABSTRACT

The article presents the results of simulation studies of the sugar production process at the stage of obtaining diffusion juice. An assessment is made of the influence of the input parameters of the process on the main output parameter - the temperature of the diffusion juice in the diffusion apparatus.

Ключевые слова: производство сахара, диффузионный аппарат, имитационные исследования.

Keywords: sugar production, diffusion apparatus, simulation studies.

Производство сахара является одной из наиболее перспективных направлений сельскохозяйственных производств Тамбовской области. Спрос на данную продукцию всегда стабильно высок.

Задачу повышения эффективности производства сахара невозможно решить без применения методов математического моделирования для проведения имитационных исследований [1].

Объем и качество, выпускаемой продукции, всегда существенно зависят от технологии выполнения наиболее сложных, длительных и трудоемких процессов. Одним из таких процессов, при производстве сахара является процесс получения диффузионного сока, протекающий в наклонных диффузионных аппаратах. Эффективное ведение процесса на этом этапе во многом определяет качество и величину себестоимости готовой продукции. Данный процесс является очень энергоемким, так как значительная доля энергозатрат приходится на эту стадию.

Математическая модель процесса представляет собой систему уравнений материального и энергетического балансов для диффузионного сока в аппарате [1].

Результаты имитационного исследования влияния входных технологических параметров на основной технологический параметр процесса - температуру (статические характеристики) представлены на рисунке 1.

Из анализа статических характеристик видно, что все статические характеристики линейны. Выходная величина - температура диффузионного сока  наиболее чувствительна к входным температурам  (температура воды) и  (температура жомопрессовой воды). С продвижением диффузионного сока по длине аппарата чувствительность параметра  к входным воздействиям увеличивается. Наиболее предпочтительным, с точки зрения управления, является степень открытия клапана на линии подачи греющего пара в аппарат . Температура окружающей среды  практически не влияет на температуру диффузионного сока. Влияние температуры свекловичной стружки на входе в аппарат , давление греющего пара  примерно одинаково.

Рисунок 1. Статические характеристики диффузионного аппарата

На рисунке 2 представлены динамические характеристики объекта исследования.

1 – при изменении , 2 – при изменении , 3 – при изменении

Рисунок 2. Динамические характеристики диффузионного аппарата

Проведенные имитационные исследования технологического процесса получения диффузионного сока, можно использовать для решения задачи оптимизации процесса, а также для построения системы управления данным технологическим процессом.

Список литературы:

1. Кульнева Н.Г., Журавлёв А.А., Журавлёв М.В. Моделирование процесса диффузионного извлечения сахарозы с применением термической обработки свекловичной стружки // Сахар. 2019. № 2. С. 48–52.