探析甘蔗制糖生产过程自动化现状
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摘 要：制糖生产自动化是工业技术发展的必然趋势。本文结合制糖自动化生产实际情况，初步探析制糖生产过程中压榨、清净及煮糖工段中自动化系统的应用情况以及存在的问题，旨在为业内人士提供有价值的参考意见。
关键词：甘蔗制糖;自动化生产;应用现状
随着食糖市场需求的不断扩张，制糖工业市场竞争不断加剧，优化人员配置，提高生产自动化水平是企业长期稳定发展的必然要求。为此，本文笔者结合生产实际情况，阐述了自动化系统的组成内容及应用原理，分析过程中存在的问题，旨在提高制糖管理水平，确保制糖生产高效、稳定、均衡进行，促进制糖企业快速发展。
1 自动化系统应用现状
1.1 压榨自动控制系统
甘蔗糖厂压榨工段主要包括粉碎、渗透、过滤、排汁等工序。在压榨生产过程中，引入自动控制系统的主要作用为：第一，提高甘蔗粉碎效率，节省时间，均衡压榨，全方位检测与控制输蔗机料层厚度;第二，为降低设备的故障率以及维护的复杂性，建议把均衡进榨系统设计成冗余系统或者把它融合到DCS控制系统中;第三，DCS系统所使用的设备都是一些精密元件组成，经不起污染、敲打撞击、强电流冲击以及高温，这就要求建立一个防静电、防震动、防高温的稳压空调控制室。
1.2 澄清与蒸发的自动系统
在整个制糖流程中，澄清与蒸发是较为复杂的工段，工艺流程如下：利用混合汁泵将甘蔗汁输送到制炼车间的混合汁箱，再由混合汁箱泵送至加热器进行一次加热处理，经过一次加热后的糖汁泵送至硫熏中和器，形成中和汁进入中和汁箱，中和汁在加热器进行二次加热后，泵送至沉降器进行泥汁分离，经过沉降与过滤处理，将泥汁与滤汁排放到沉降池中，依靠吸滤器的运作获取滤汁和滤泥，直接进行出厂处理，并将加热后的滤汁再泵送到滤汁沉降吸滤器中，沉降分离后的清汁经过加热器三次加热后形成糖浆，输送至糖浆箱待加热煮糖，进入下一道工序。
在澄清蒸发过程中，自动化控制系统由糖浆系统与蒸汽系统两部分构成。从自动控制系统的标准要求方面来看，要切保证糖浆系统运行的连贯性，应当在中和汁箱、沉降器与五效蒸发罐等工序环节安装液位监测控制点，全方位动态调控整个生产流程。另外通过对温度的检测，自动控制加热的用汽量，避免人为操作导致加热温度波动过大，影响糖浆的后续煮糖或糖分的转化。
1.3 自动结晶控制系统
从整个蔗糖结晶流程来看，自动化控制系统不单纯针对于液位、晶粒数与纯度三方面。为提高生产效率，优化产品质量，控制资源损耗，还需要高效整合应用一系列辅助工具，设置一个含有搅拌器的结晶自控系统，形成以真空度、粘稠度、温度、蒸汽壓力与液位为监测点的结晶系统，确保整个系统运转的连贯性与流畅性。另外，为了加强整个结晶过程的安全可靠性，也可使用双路稳压电源和双控制器，增大系统运转的安全系数。
2 自动化系统存在的问题
甘蔗制糖过程中，自动化系统的应用，很大程度上实现了自动控制的及时性、准确性，提高了生产安全率，减低能耗，提高经济效益。但是在自动化系统应用过程中仍然存在以下问题。
首先，压榨自动系统主要存在的问题：（1）控制系统与料位控制系统配置缺乏合理性，瞬时榨蔗量不稳定，导致压榨机组负荷过重无法在规定时间内完成压榨任务。（2）一线技术操作人员无法动态监控主体生产设备的运行状态及蔗料输送情况，增加了安全隐患。（3）蔗渣量计量系统与实际生产作业强度不匹配，使得蔗渣量的波动影响锅炉设备的正常运行。
其次，清净工段主要包括蔗汁清净与蒸发浓缩两道工序。当下，区域内各大制糖企业的蔗汁清净工序流程是预灰—加热—中和—沉降—过滤。蒸发浓缩工序使用的机械设备主要是蒸发管及其附属设备。从某种角度来说，清净生产工序的均衡性与稳定性是衡量原料转化效率的关键指标。而清净工段自动化生产设备配置存在的主要问题为：（1）蒸发罐阀门启停依靠人工操作，存在一定的风险性。一旦技术操作人员出现失误，会导致转停罐时间过长，物料供应、气压控制等主要生产系统出现参数值不规律变化。（2）人工操控快速沉降器等设备，导致设备转速、温度值、流量参数失衡，影响整体过滤效果。（3）生产设备常规仪表功能弱化，各系统扩展功能受限，整体系统运行效率不达标。
最后，煮炼工段主要包括结晶、离心、成糖及成品包装等工序。煮炼工段的核心生产任务是采用一系列结晶技术将蔗糖转化为蔗糖晶体。结合区域内各蔗糖企业自动化生产体系应用现状可知，煮炼工段自动化控制系统是整个生产系统中作为薄弱的环节，其存在的主要问题为：（1）人工控制的间歇煮糖过程对一线操作人员的专业技术水平提出了更高要求，且主体生产设备利用率、材料转化率及成品质量控制难度较大。（2）由于自动煮糖控制系统尚未完善，其综合利用效果差强人意，仍需进一步开发与完善。（3）绝大多数制糖企业生产设备陈旧，噪音污染及扬尘污染严重，且成品储存区卫生条件不达标。（4）在实际生产过程中，输送机与自动包装系统不匹配，漏包、夹料及断档等现象频发。（5）结晶及成品干燥等工序配置的自动控制系统不完善，糖分回收效率低下。
3 结语
综上所述，随着糖品生产需求的逐步扩张，制糖企业所面临的市场竞争压力与日俱增。为此，只有不断提高生产效率，强化产品质量，才能提升核心竞争力，实现可持续发展战略目标，而推进蔗糖生产模式逐步趋向信息化、集成化与机械化，成为制糖企业的核心发展要求。
参考文献：
[1]覃楠钧，张立宏，赵侣璇.论广西甘蔗制糖业的绿色转型[J].甘蔗糖业，2018（05）.
[2]刘朝军.制糖工艺技术指标及工业自动化技术分析[J].大科技，2017（02）.
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