JPH02163100A - 結晶缶制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、砂糖などを生産する結晶缶自動晶析装置にお
ける溶液純度の異なる複数のパンタンクの切換え制御の
改善に関する。

〈従来技術〉 結晶缶を用いた自動晶析装置の概要を第１し１により説
明する。加熱部２を有する直立形結晶缶１内に晶析され
るべき溶液Ｆが溶液供給管路３．溶液弁４を介して缶内
に供給される。加熱蒸気Ｓは管路５および調節弁６を介
して結晶缶内の加熱部２に供給される。

溶液は加熱蒸発させて濃縮すると共に溶液の補充を行い
、結晶析出か可能な起晶濃度に達した時に、この溶液に
対して投入器７より糖桂弁８を介して缶内に粉糖を投入
し、各品種に適した結晶核を発生させる。粉糖を投入せ
ずに結晶を含むスラリーをベースに弁孔させる晶析もあ
る。

その後は、結晶核が相互に結合したり、希望しない種の
結晶核（偽晶）が新たに発生することを避けるなめに缶
内のスラリーの固さに応じて管路９、差水弁１０を介し
て差水Ｗ或いは溶液供給管路３．溶冴弁４を介して溶液
Ｆを供給し、濃縮と「晶を続ける。

ある程度まで結晶が成長し、羊位体積当たりのスラリー
内の結晶の体積かある値以上になり、結晶が互いにかな
り接近してくると２偽晶が比較的発生し難くなり、これ
よりさらに濃縮し、結晶を成長し易くすると共に溶液の
供給を行い、缶内の容積が一定値まで増加し、結晶の粒
度が所要の大きさまで成長すると、スラリーＢが排出弁
１１より缶外に排出される。排出されたスラリーは、遠
心分、１ＩｉＦ機により結晶と溶液に分Ａ欝され、その
溶液は再び煎糖に利用されることか繰り返される。

結晶缶内でスラリーより蒸発した蒸気は、真空ポンプ１
３によりコンデンサ１２に引かれ、非凝縮性ガスが除去
されると共に冷却水により再凝縮される。１４はコンデ
ンサへの冷却水の供給管路、１５はポンプの吐出量調節
弁である 缶内の真空度、すなわち圧力は、大気Ａの缶内への供給
量を制御する空気調節弁１６により制御される。

１７は缶内の圧力センサーでＰＶ、はその測定値であり
、圧力調節計１８に導かれる。この調節計は測定値Ｐ■
、と制御装置１つ内の固さプログラム制御機能１９１よ
りの圧力設定値Ｓ　Ｖ　ｐとの偏差を制御演算した操作
出力ＭＶ、を調節弁１５及び１６に供給して、缶内の圧
力をＳ　Ｖ　ｐに調節する。

２０は缶内スラリーの固さを測定するレオメータで、Ｐ
　Ｖ　ｎはその測定値である。２１は缶内スラリーのレ
ベルを検出するレベルセンサーであり、ｐｖ、、はその
測定値である。これら測定１ｐｖ１１゜ＰＶＨは制御装
置１９に入力される。

ＭＶＦ、ＭＶＩＡはそれぞれ手動・自動切換器２２．２
３を介して制御装置１９よつ溶液弁４．差水弁１０に供
給される操作出力である。２４は蒸気Ｓの供給管路５に
挿入された流量センサーであり、ＰＶ８はその測定値で
ある。

２５は流量調節Ｊ１であり、測定値Ｐ　Ｖ　ｓと制御装
置１９から供給される流量設定ｌ１ｉＳ　Ｖ　ｓの偏差
を制御演算した操作出力ＭＶＳを調節弁６に発信して蒸
気流量を設定（ｔｉ　Ｓ　Ｖ　８に調節する。

このような構成における通常の制御手１’ｌｆｉは、固
さのａ用定値Ｐｖｏがある設定値に達したタイミングに
おいて一定時間？４液弁４又は差水弁１０を開いて溶液
又は差水を缶内に供給して一旦固さを弛めな後濃縮し、
固さが前回の設定値よりも高い設定値に達したときに同
様な操作をし、徐々に固さ及びレベルを上げながら穿孔
する。

この場合、スラリーの１ｔｌＪ定対象物理量は、固さの
他、電導度１液濃度等でも同様な制御が可能である。

このＷ晶期間中、缶内の真空は圧力調節計１８により一
定に制御されている。

２６．２６□、・・・、２６ｎは純度が異なる溶液Ｆ　
　、　Ｆ　２　、・・・、Ｆｎを胛蔵した複数個のパン
タンク、２７　．２７２．・・・２７ｎは各パンタン夕
の溶液を切換えて溶液供給管路３に接続する溶液元弁で
あり、各溶液元弁に与えられる操作信号ｍ　Ｖ　　、　
ｍ　Ｖ　２　、・・・、ｍｖ、により開閉操作されす る。

〈発明が解決しようとする課題〉 この様な構成において、超高時並びに成上時に所定の体
積、純度を得る為にはオペレータは夫々純度の異なるパ
ンタンクからどれだけの量を結晶缶内に吸込ませるかを
経験により判断して手動操作により操作信号ｍ　Ｖ　　
、　ｍ　Ｖ　２　、・・・ｍＶｎを発信させ、溶液元弁
の開閉操作を実行する。

第２図は３個のパンタンクＦ　　、Ｆ　　、Ｆ　　から
の溶液吸込量Ｑ、Ｑ２．Ｑ３の切換えシークンスと１ヘ
ータル溶液流量積算値の関係を示す特性図であり、煎糖
開始ｔ。より超高の手前ｔ１間ではパンタンク２７１よ
り溶液Ｆ１を供給し、その積算流盟がＱｌのタイミング
（超高の手前）ｔｌでパンタンク２７２の溶液Ｆ　２に
切換える。

更に、この吸込み流量がＱ２となるタイミングｔ２でパ
ンタンク２７３の溶液Ｆ３に切換え、その積ユ流量がＱ
３のタイミングｔ３で焦土となる。

この様な切換え操作を手動で実行し、最終的な製品とな
る砂糖結晶の粒度を一定にして品質のよいものを得るた
めには、切換えのタイミング判断に熟練を要し、製品に
バラツキが生じやすい問題がある。

本発明はこの様な問題点を解消できる結晶缶制御装置の
提供を目的とする。

く課顕を解決するための手段〉 本発明の構成上の特徴は、缶内スラリーの特定の物理量
の測定値とそのプログラム設定値に基づいて溶液又は水
の供給を溶液弁又は差水弁を介して間欠的に実行する結
晶缶制御装置において、異なる純度の上記溶液を貯蔵す
る複数のパンタンクと、これらパンタンク内の溶液と切
換えて１〕記缶内に導くための各パンタンク毎に設けら
れた溶液元弁と、超高時並びに焦土時の容積、ブリック
ス。

純度及び各溶；αのブリックス、純度の設定値に基づい
て各パンタンクからの吸込量をを計算する吸込量演算手
段と、各パンタンクからの供給溶液量積算値が各タンク
の上記吸込み電波算値に達しな時点で上記各パンタンク
を切換えて上記結晶缶に供給するシークンス手段とを有
する点にある。

く作用〉 結晶缶制御装置は、缶内のスラリーの特定の物理量の測
定値とそのプログラム、設定値に基づいて溶液又は水の
供給を溶ンｉｉ弁又は差水４ｒ’ｅ介して間欠的に実行
する。

異なる純度の溶液を貯蔵する複数のパンタンク内の溶液
は、各パンタンク毎に設けられた溶液元弁を介して切換
えられて溶液弁を介して缶内に導かれる。

吸込量演算手段は、超高時並びに焦土時の容積ブリック
ス、純度及び各溶液のプリンラス。純度の設定値に基づ
いて各パンタンクからの吸込量をを計算する。

シーケンス手段は、各パンタンクからの供給溶液量積算
値か各タンクの」−記吸込み電波算値に達した時点で上
記各パンタンクを切換えて上記結晶缶に供給する。

〈実施例〉 第１図に基いて本発明の詳細な説明する。ハードウェア
構成は、従来技術の項で説明した要素と同一なであるた
め説明は省略し、本発明の特徴部分である制御装置１つ
内における設定、演算並ひにシーケンスの各機能につい
ての説明を追加する。簡単のため、パンタンクは２７，
２７２２７３の３個とする。

第３図は設定機能１９２および吸込み流量演算機能を示
すブロック線図であり、以下にその内容を説明する。

１９２は設定機能であり、次の項目をマンマシン手段く
図示せず）により設定する。

超高時容積　　　：Ｑｋ　（ｍ） 超高時ブリｙクス：Ｂｋ　（％） 超高時純度　　　：Ｐｋ　（％） 焦土時容積　　　：　Ｑｔ　　（ｍ　　）無上時ブリッ
クス：Ｂｔ（％） 焦土時純度　　　：Ｐｌ　（％） 溶液ブリックス　：Ｂｅ（％） 溶液純度　　　　：Ｐ　　−ｐ３　（％）ここで、ブリ
ックスとは溶液中の固形分の重量％であり、純度とは溶
液中の糖分の重量％である。

溶液ブリックスは各パンタンクで共通のＢｅ　　（％）
であり、各パンタンクはその溶ン後Ｆ１〜Ｆ３の純度が
Ｐｌ、Ｐ、ｌ）３　（％）のように１？なるものと定義
する。

１９３は吸込量演算手段であり、各パンタンクからの溶
液Ｆ　　、１”２．ド　の吸込ｍ　Ｑ　１．　Ｑ　２Ｑ
　（ｍ３）を次のように演算する。

Ｑ　　−ｆ　　（Ｑ　　、Ｂ　　、、ｌ−’に、Ｐｌ、
Ｐ２）１ｋｋ Ｑ　　＝ｆ　　（Ｑ　　、Ｂ　　、Ｐ　　、Ｐ　　、Ｐ
２゜２ｔｔｔｌ Ｐ３．Ｂ、Ｑｌ） Ｑ３−ｆ３　（ＱｔｌＱ１１Ｑ２） 演算に必要なパラメータである比！！！値は各ブリック
ス値と一義的な比例量１系にあるので周知のテーブル手
段により求める。

超高時比重　　：γ、＝ｆ（Ｂｋ） 成上時比重　　：γ、−ｒ　（）１１）溶液　比重　　
：γ　＝ｆ　（Ｂｅ） 演算に当たって次の事項を仮定する。

１）各パンタンク溶液のプリンクス値及び比重は同一と
する。

２）超高まではパンタンク２７４．２７２の溶液Ｆ、Ｆ
２のみを取り込む。

３）Ｐ　　＞Ｐ　　＞Ｐ　　＞Ｐ　　、Ｐ　　＞Ｐｌに
１３に２ 次に演算の工程を説明する。

先ず、超高時までに吸込む溶液の容積をＶ、とすると、 Ｑｋ・γｋ”’に＝”ｋ・γ　−Ｂ。

、’、ｖ＝（γ　・Ｂｋ／γ　・Ｂ）Ｑｋ　（１）ｋ　
　　　ｋ　　　　　　　ｅｅ 超高時までに混合させる溶？＆　Ｆ　１と全体量との重
量比Ｗ１／Ｗ２は、 Ｗ１／Ｗ２＝（Ｆ２−Ｐｋ）／（Ｆ２ （１）、（２）式より、パンタンク２７１から吸込む溶
液Ｆ１の容積Ｑ１は、 Ｑ１＝　（Ｗ、／Ｗ２　）Ｖ。

＝　（（Ｆ２−ｐｋ）／（Ｆ２−ｐｌ）ｌ　ｘ（γ　・
Ｂ、／γ　・Ｂ）Ｑ（３） ｋ　　　　　　　　　ｅｅｋ となる。

焦土時までに吸込む容積Ｖｔは、 Ｑｔ−γｔ″Ｂ　ｔ　＝Ｖ　ｔ　°γｔ″Ｂｔ、’、ｖ
ｔ＝（γｔ−Ｂｔ／γｔ、Ｂｔ）Ｑｔ容積全体の収支か
ら、 Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３＝■ｉ　　　　　　　　　（５）糖分
の全体収支から、 （Ｑｌ・Ｐ１＋Ｑ２・Ｐ　２　＋　Ｑ　３・Ｆ３）γ８
＝Ｑ　　−Ｐｔ　・γｔ　　　　　　　　　（６）（３
）〜（６）式より、 Ｑ　　＝　（（γ・Ｐｔ　／ｒ　　　Ｆ３　）　Ｖｔ２
　　　　　ｔ　　　　　　ｅ ＋（Ｐ　　−Ｐ　　）Ｑｌ）　　　　　　　（７）Ｑ　
　＝Ｑ　　−Ｑ−Ｑ２（８） ｔｌ となる、従って、吸込流ＩＬＱ１．Ｑ２．Ｑ３は、夫々
（３）式、（７）式、（８）式により算出することがで
きる。

シーケンス機能１９４は、各パンタンクの溶液Ｆ、Ｆ、
Ｆ３の吸込量がＱ、、Ｑ２　、Ｑ３に達した時点で操作
信号ｍ　Ｖ　　、　ｍ　Ｖ　２　＋　ｍ　Ｖ　３を発信
して元弁２７　．２７　．２７３の開閉制御を実行して
各溶液を結晶缶に切換え供給する。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば複数のパンタンク
の溶液純度が一定でなくても、結果的には一定純度の白
下を所定の量だけ得るシーケンス制御を、ベテランオペ
レータなしで自動運転により実行することが可能となる
。

この結果、一定粒度の品質の高い砂糖を安定に製造する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す構成図、第２図はその動
作説明図、第３図は設定機能並びに吸込み流量演算機能
を示すブロック線図である。 １・・・結晶缶　、２・・・加熱部　、３・・・溶液供
給管路４・・・溶液弁　　５・・・蒸気供給管路　、６
・・・蒸気調節弁　、７・・・種糖投入器　、９・・・
差水供給管路１０・・・差水弁　、１１・・・排出弁　
、１２・・・コンデンサ　、１３・・・真空ポンプ　　
１４・・・冷却水供給管路　　１５，１６圧力調節弁　
　１７・・・圧力センサー　、１８・・・圧力調節計　
、１９・・・制御装置２０・・・レオメータ　　２１・
・・レベルセンサー、２４・・・流量センサー　、２５
・・・流量調節計、　２６１〜２６　・・・パンタンク
　、　２７１．〜２７．・・・溶液元弁、２８１〜２８
ｎ・・・弁開信号発信器７２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 缶内スラリーの特定の物理量の測定値とそのプログラム
   設定値に基づいて溶液又は水の供給を溶液弁又は差水弁
   を介して間欠的に実行する結晶缶制御装置において、異
   なる純度の上記溶液を貯蔵する複数のパンタンクと、こ
   れらパンタンク内の溶液を切換えて上記缶内に導くため
   の各パンタンク毎に設けられた溶液元弁と、起晶時並び
   に煎上時の容積、ブリックス、純度及び各溶液のブリッ
   クス、純度の設定値に基づいて各パンタンクからの吸込
   量を計算する吸込量演算手段と、各パンタンクからの供
   給溶液量積算値が各タンクの上記吸込み量演算値に達し
   た時点で上記各パンタンクを切換えて上記結晶缶に供給
   するシーケンス手段とを有する結晶缶制御装置。