Pasauliniscukrusgamybos procesas, apimanti tiek cukranendrių, tiek cukrinių runkelių rafinavimą, yra sudėtingas cheminės inžinerijos žygdarbis, kurio centre – efektyvus sacharozės išgavimas ir valymas. Šios sudėtingos operacijos pagrindas – kritinis poreikis tiksliai stebėti procesą realiuoju laiku, ir niekas nėra svarbesnis efektyvumui, kokybei ir sąnaudų kontrolei neiinternetinis tankio matavimas.
Cukraus gamybos procesas
Thesacharozės gamybos procesasiš esmės apima praskiestų cukraus sulčių koncentravimą į didelės koncentracijos suspensiją, po kurios vyksta kontroliuojama kristalizacija. Ši transformacija visiškai priklauso nuo tankio kontrolės dviejuose svarbiuose etapuose:
1 veiksmas: garinimas ir koncentravimas
Po pirminio presavimo ir skaidrinimo gautos cukraus sultys yra praskiestas tirpalas (apie 15–20 % sacharozės) su mažu tankiu. Šios sultys turi būti koncentruojamos daugiafunkciniuose garintuvuose. Kadangi vanduo greitai pašalinamas kaitinant, skystis virsta koncentruota cukraus suspensija su žymiai didesniu sacharozės kiekiu (60–70 % koncentracija) ir tankiu.
Nepakankamos koncentracijos rizika:Nepakankama koncentracija (mažas tankis) reiškia, kad garintuvas dirba nepakankamai efektyviai. Mažo tankio skysčio tiekimas į kristalizatorius pailgina vėlesnį virimo laiką, todėl sunaudojamas per didelis garas, kuris yra svarbi gamybos proceso dalis.kaina.
Per didelės koncentracijos (užsiteršimo) rizika:Ir atvirkščiai, jei tankis tampa per didelis, srutos per anksti pasiekiapersisotinimasDėl to kristalai greitai susidaro ir prilimpa prie garintuvo vamzdžių sienelių – šis reiškinys vadinamas apnašų susidarymu arba užsikimšimu. Dėl šio užsikimšimo reikia daug laiko ir brangiai kainuojančių įrenginių išjungimo valymo darbams, o tai smarkiai sumažina įrenginio veikimą.efektyvumas.
2 veiksmas: išankstinis kristalizacijos reguliavimas ir virinimas
Koncentruotas srutas yra kristalizacijos bakų žaliava arbavakuuminės keptuvėsPrieš pradedant sudėtingą procesąverdantis(kristalų augimas), skysčio tankis turi būti tiksliai sureguliuotas, kad būtų pasiektas norimas lygispersisotinimas, kuris lemia galutines kristalo savybes.
Mažo tankio (nepakankamo persisotinimo) poveikis:Jei tankis per mažas,sacharozės kristalailėtai augs, gali ištirpti atgal tirpale arba sudaryti pernelyg mažus ir netolygius grūdelius. Tai galiausiai pablogina galutinio produkto dalelių dydžio pasiskirstymą ir paveikiagrynumas.
Didelio tankio (per didelio persisotinimo) poveikis:Per didelis tankis sukelia per didelį persisotinimą. Dėl to kristalai auga per greitai, o tai sukelia nepageidaujamą užsikimšimo arbakapsuliuojančios priemaišos(kaip ir spalvotieji pigmentai), esantys motininiame tirpale. Gatavas cukrus, skirtas kaip labai grynas baltasis cukrus, pakeičia spalvą (pvz., tampa gelsvas arba „rudasis cukrus“), todėl nebeatitinka griežtų reikalavimų.kokybės standartai.
Tankissacharozės suspensijatarnauja kaip kiekybinis, nuolatinis jo matavimo vienetascukraus kiekis (Briksas)Kadangi Brikso skalė lemia skonį, tekstūrą ir grynumą, tankį galima tiksliai stebėti dideliu tikslumu.cukraus tankio matuoklisyra veiksmingiausias būdas užtikrinti galutinio produkto kokybę. Nedidelis tankio kontrolės nuokrypis gali lengvai virsti 0,8–1,2 Brikso nuokrypiu – reikšmingu ir nepriimtinu produkto, kuriame skonis ir grynumas yra svarbiausi, pokyčiu. Specializuotųįranga skysčių cukraus tankiui matuotiyra nekeičiamas šiuolaikinei gamybai.
Matavimo technologijos: internetinio tankio kontrolės įrankiai
Tinkamo pasirinkimotankio matuoklis cukraus kiekiui matuotilabai priklauso nuo proceso etapo ir reikiamo tikslumo. Trys pagrindinės technologijos dominuoja internetinio cukraus tankio matavimo rinkoje: Koriolio, refraktometras ir ultragarsinis densitometras.
| Technologijos | Veikimo principas | Pagrindiniai veiklos rodikliai (KPI) | Lyginamoji analizė |
| Matuoja dažnio ir fazės poslinkio pokytį, kurį sukelia skysčio masės srautas, tekantis per svyruojantį vamzdį. Tankis apskaičiuojamas pagal vamzdžio rezonansinį dažnį. | Didelis tikslumas(±0,0001 g/cm3 arba geresnis).Neįtakoja srauto greičio ar klampumoTiesiogiai matuoja tikrąjį masės tankį. | Tikslumo etalonasir tikrasis tankis. Didelė pradinė kaina. Reikalingas stabilus montavimas, kad būtų sumažintas vibracijos poveikis. Puikiai tinka kritiniams didelės vertės srautams ir galutiniam produktui. | |
| Linijinis refraktometras | Matuoja tirpalo lūžio rodiklį (RI). RI yra griežtai proporcingas ištirpusių kietųjų dalelių kiekiui (Brix). | Didelis stabilumas.Brikso matavimas tiesiogiai(dažnai ±0,05 Brix). Greitas reakcijos laikas. | Idealiai tinka koncentracijos kontroleiJautrus suspenduotoms kietosioms dalelėms, oro burbuliukams ir užsiteršimui (reikalingas įmontuotas valymo mechanizmas). Dažniausiai naudojamas garintuvo valdymui. |
| Ultragarsinis densitometras | Matuoja garso greitį skystyje. Garso greitis priklauso nuo skysčio tankio ir suspaudžiamumo. | Geras tikslumas (±0,001 g/cm3). Didelis atsparumas užsiteršimui ir neįstrižai. | Puikiai tinka didelio klampumo / didelio srutų kiekio srautamsMažiau nei refraktometrą veikia kristalai / dalelės. Tikslumą gali paveikti oro burbuliukai ir temperatūros svyravimai. |
Taikymas ir pasirinkimas: technologijos derinimas prie proceso etapo
Atrankos kriterijaicukraus tankio matuoklisturi būti pritaikytas prie konkrečių skysčio savybių ir reikiamo valdymo tikslo kiekviename etapesacharozės gamybos procesas.
| Cukraus gamybos etapas | Skysčių charakteristikos | Kontrolės tikslas | Rekomenduojama technologija ir pagrindimas |
| Garavimas / Koncentracija | Vidutinis tankis (20–70 Brix), mažas arba vidutinis klampumas, aukšta temperatūra. | Tiksliai nustatykite,garavimo pabaigos taškastaupyti energiją ir išvengti užterštumo. | Linijinis refraktometras(Greitas, tiesioginis Brikso rodmuo, tinka skaidrioms sultims).Koriolis(Aukščiausias tikslumas svarbių procesų valdymui). |
| Kristalizacija / virimas | Didelis tankis (>80 Brix), labai didelė klampa, suspenduotų medžiagų buvimassacharozės kristalai(masažas), aukšta temperatūra. | Valdymaspersisotinimas(kristalų augimo greitis) ir nustatykite kritimo temperatūrą. | Ultragarsinis densitometras(Atsparus didelei klampai ir kristalams / kietoms dalelėms).Koriolis(Užtikrina geriausią tikrąjį tankį masės balansui, mažiau jautrus klampumo problemoms nei kiti tipai). |
| Lydymas/rafinavimas | Vidutinio tankio, gana švarios ir skaidrios sultys. | Kokybės kontrolė ir tikslaus skiedimo / koncentracijos užtikrinimas prieš tolesnį apdorojimą. | Linijinis refraktometras(Ekonomiškai efektyvus ir tikslus skaidriems srautams).Koriolis(Aukščiausia kokybės patikra). |
| Gatavas produktas (likeris/sirupas) | Stabilus tankis, skaidrus, dažnai aplinkos temperatūroje. | Galutinio produkto kokybės patikrinimas. | Koriolio densitometras(Užtikrina didžiausią tikslumą sertifikavimui ir prekybai). |
TheLonnmeter cukraus sirupo tankio matuoklis, pagrįstas patikimu ir tiksliu principu, paprastai būtų montuojamas kritiniuose valdymo taškuose, kur svarbiausias tikslumas ir patikimumas, pavyzdžiui, koncentruoto srutų tiekimo arba galutinio produkto linijose.
Cukraus sirupo tankio matuoklis
Thecukraus tankio matuoklis,taip pat žinomas kaipBaume sirupo tankio matuoklisarbaBrikso tankio matuoklis,yraintegruotas proceso tankio matuoklistaikomacukraus turintys tirpalaivamzdynuose ar rezervuaruose. Šiam matavimo metodui įtakos neturi skysčio laidumas, spalva ir skaidrumas, todėl užtikrinamas itin didelis patikimumas. Vartotojai gali pasiekti 0,05–0,1 % matavimo tikslumą.
Išplėstinis valdymas ir optimizavimas
Tikroji internetinio tankio matavimo vertė atsiskleidžia, kai realaus laiko duomenys integruojami į pažangias valdymo strategijas, neapsiribojant paprastais rankiniais nustatymais.
Pažangios procesų valdymo strategijos
Kristalizacijos persisotinimo kontrolė:Masės tankis (ir atitinkamas Brikso laipsnis) yra pagrindinis tikslinio įvesties dydis.PID valdymo kilpakuris valdo motininio tirpalo arba vandens įpylimo greitį. Tai leidžia dinamiškai reguliuotipersisotinimo santykiskad jis išliktų siauroje juostoje, reikalingoje optimaliam kristalų augimui – pakankamai lėtai, kad būtų išvengta priemaišų užsikimšimo, bet pakankamai greitai, kad būtų pasiektas maksimalus derlius.
Garavimo galinio taško kontrolė:Didelio tikslumo Koriolio arba refraktometras gali perduoti savo duomenis valdikliui, kuris apskaičiuoja masės balansą ir valdo garo vožtuvą daugiafunkciniame garintuve. Tai užtikrina, kad garintuvas nutrauktų garo tiekimą arba nukreiptų produktą.tiksliaikai pasiekiamas tikslinis tankis, pasiekiamas tikslusgaravimo pabaigos taškasir taupant energiją.
Duomenų sintezė ir išmanioji analizė:Tankio duomenų integravimas su temperatūros, srauto greičio ir slėgio rodmenimis leidžia atlikti labai tikslius, temperatūros kompensuojamus tankio ir Brikso skaičiavimus. Be to, naudojantišmanioji analizėMašininio mokymosi būdu galima numatyti galimus užteršimo atvejus (pvz., greitą, lokalizuotą tankio padidėjimą) prieš jiems įvykstant, o tai leidžia imtis prevencinių veiksmų.
Kokybės stabilumas: kiekybiškai įvertinama nauda
Tiesioginis tikslaus įgyvendinimo poveikisinternetiniai densitometraidėl tobulinimo ir priežiūrosprodukto kokybės stabilumasyra reikšmingas ir kiekybiškai įvertinamas:
Grynumo gerinimas:Kontroliuodama persisotinimą pagal tankį, pramonė gali sumažinti priemaišų kapsuliavimą. Tai lemia kiekybiškai įvertinamą galutinio cukraus pagerėjimą.poliariskopo rodmuo (pol)ir spalvos laipsnis (pvz., išlaikant ICUMSA spalvos vienetus žemiau aukščiausios kokybės baltojo cukraus tikslinio lygio).
Derlingumo nuoseklumas:Stabilus tankio valdymas užtikrina, kad išgaunamo cukraus (grynumo) kiekis masažuoklyje būtų pastovus kiekvienoje partijoje, taip sumažinant nuostolius galutiniame melasos sraute ir užtikrinant patikimąsacharozės gamybos procesasderliaus prognozė.
Sumažintas pakartotinis apdirbimas ir atliekos:Pasiekus tikslines specifikacijas iš pirmo karto, sumažėja brangaus pakartotinio apdorojimo (nestandartinio cukraus perdirbimo) poreikis, sutaupoma energijos ir laiko, o tai žymiai pagerina bendrą kokybę.efektyvumas.
Dėl itin patikimo ir tikslausįranga skysčių cukraus tankiui matuotiįvairiuose etapuosecukraus gamybos procesas, pateikite „Lonnmeter“ cukraus sirupo tankio matuoklio kainos pasiūlymą jau šiandien. Užtikrinkite, kad jūsų veikla būtų maksimali.efektyvumas, kokybėirkainakontrolė su rinkos lyderiutankio matuoklis cukraus kiekiui matuoti.
Įrašo laikas: 2025 m. spalio 15 d.
