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DE2311231C3 - Method for regulating the crystallization process of sugar solutions in a discontinuous cooking apparatus - Google Patents

Method for regulating the crystallization process of sugar solutions in a discontinuous cooking apparatus

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Publication number
DE2311231C3
DE2311231C3 DE2311231A DE2311231A DE2311231C3 DE 2311231 C3 DE2311231 C3 DE 2311231C3 DE 2311231 A DE2311231 A DE 2311231A DE 2311231 A DE2311231 A DE 2311231A DE 2311231 C3 DE2311231 C3 DE 2311231C3
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DE
Germany
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consistency
viscosity
cooking
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crystal content
Prior art date
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DE2311231A
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German (de)
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DE2311231A1 (en
DE2311231B2 (en
Inventor
Elmar Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Vogt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Priority to FR7407466A priority patent/FR2220581A1/en
Priority to PL1974169317A priority patent/PL91705B1/pl
Priority to IT49025/74A priority patent/IT1003699B/en
Priority to BR1692/74A priority patent/BR7401692D0/en
Publication of DE2311231A1 publication Critical patent/DE2311231A1/en
Publication of DE2311231B2 publication Critical patent/DE2311231B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2311231C3 publication Critical patent/DE2311231C3/en
Expired legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13BPRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B30/00Crystallisation; Crystallising apparatus; Separating crystals from mother liquors ; Evaporating or boiling sugar juice
    • C13B30/02Crystallisation; Crystallising apparatus
    • C13B30/026Discontinuous processes or apparatus therefor
    • C13B30/027Discontinuous processes or apparatus therefor combined with measuring instruments for effecting control of the process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/0018Evaporation of components of the mixture to be separated
    • B01D9/0031Evaporation of components of the mixture to be separated by heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/0063Control or regulation

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Description

Aus der DE-OS 18 12 457 ist ein Verfahren zur Regelung des Kristallisationsprozesses von Zuckerlösungen in einem diskontinuierlich arbeitenden Kochapparat bekannt, bei dem bis ca. 25% Kristallgehalt der Einzug abhängig von der Übersättigung und anschließend abhängig vom Kristallgehalt regelbar ist. Bei diesem Verfahren wird in einer Anfangsphase zur Regelung der Übersättigung nur der Wassereinzug verändert und bei Erreichen eines bestimmten Kristallgehalts der Füllmasse abhängig vom Kristallgehalt nur der Safteinzug verstellt. Wenn auch diese seinerzeitigen Anordnungen im allgemeinen befriedigend arbeiten, so war doch nicht in jedem Zeitpunkt das energiegünstige und kochzeitsparende Einhalten eines Gleichgewichts zwischen Entzuckerung und Verdampfungsleistung gewährleistet.From DE-OS 18 12 457 is a method of regulation the crystallization process of sugar solutions in a discontinuous cooking apparatus known, With a crystal content of up to approx. 25%, the indentation depends on the supersaturation and then depends can be regulated by the crystal content. In this process, in an initial phase, the regulation of the Over-saturation only changes the water intake and when a certain crystal content of the filling compound is reached Depending on the crystal content, only the juice intake is adjusted. Even if these earlier orders in Generally working satisfactorily, it was not always the most energy-efficient and cooking-time-saving way Maintaining a balance between desugarization and evaporation performance is guaranteed.

Es ist ferner bereits eine Kochautomatik bekannt, bei der das Widerstandsmoment eines in der Kochmasse bewegten Meßfühlers zur Regelung benutzt wird. Diese Meßgröße ist eine komplexe Größe, die nicht nur die Viskosität, sondern auch den Kristallgehalt einschließt. Der gemessene Wert wird mit einem höhenstandsabhängig veränderbaren Sollwert in einem Regler verglichen und abhängig davon der Sirupeinzug geregelt. Gleichzeitig wirkt der Regler über ein Additionsrelais auch auf ein Kondensat-Regelventil. Durch die Einstellung des Relais läßt sich das Verhältnis von Sirup zu Kondensat ändern. Zusätzlich wird bei dieser Anordnung auch noch mit steigendem Niveau der Kochmasse die Kondensatzufuhr automatisch verringert.Furthermore, an automatic cooking system is already known in which the moment of resistance is one in the cooking material moving sensor is used for regulation. This measured variable is a complex variable, not just the Viscosity, but also includes the crystal content. The measured value is dependent on the altitude The variable setpoint is compared in a controller and the syrup intake is controlled as a function of this. At the same time, the controller also acts on a condensate control valve via an addition relay. By setting The relay can be used to change the ratio of syrup to condensate. In addition, with this arrangement the supply of condensate is also automatically reduced as the level of the cooking substance rises.

Es ist ferner bereits bekannt, zur Regelung des Kochprozesses die Leitfähigkeit zu benutzen, die bei unreinen Produkten als Ersatzgröße für die Übersättigung dienen kann (vgL DE-OS 15 67 316). Analog der Rege-Jung des Kochprozesses bei reinen Produkten nach der DE-OS 18 12 457 wird bei dem bekannten Verfahren in der Anfangsphase das Niveau durch Wassereinzug konstant gehalten und erst in der späteren Phase des eigentlichen Kristallwachstums das Niveau durch Safteinzug programmiert angehoben und entsprechend dem Istniveau der Leitfähigkeitssollwert verändert Eilt in dieserIt is also already known to use the conductivity to regulate the cooking process, which is the case with impure Products can serve as a substitute for oversaturation (see DE-OS 15 67 316). Analogous to the Rege-Jung the cooking process for pure products according to DE-OS 18 12 457 is in the known method in In the initial phase the level was kept constant through the intake of water and only in the later phase of the actual Crystal growth the level is raised by the juice feed programmed and according to the actual level the conductivity setpoint changes quickly in this

ίο zweiten Phase das Istniveau dem Sollniveau vor, so wird von Safteinzug auf Wassereinzug umgeschaltet und damit der vorprogrammierte Niveauanstieg eingehalten.ίο the second phase the actual level before the target level, so will switched from juice intake to water intake, thus maintaining the pre-programmed level increase.

Beim Zuckerkristallisationsprozeß können etwa grob die Programmabschnitte Sirupeinzug, Eindicken, Säen bzw. Impfen, Kristallwachstumsphase von ca. 0—25% Kristallgehalt, Hochkochen und Abkochen unterschieden werden.In the sugar crystallization process, roughly the program sections syrup feeding, thickening, sowing can be used or seeding, crystal growth phase of approx. 0-25% Crystal content, boiling up and boiling off can be distinguished.

Um die Zirkulation der Kochmasse im Kochapparat in Gang zu halten, ist eine bestimmte Wasserverdampfungsgeschwindigkeit erforderlich, sie muß sicher größer sein, wenn kein die Zirkulation unterstützendes Rührwerk vorhanden ist Die Waserverdampfung pro Zeiteinheit — kurz Verdampfungsleistung genannt — ergibt sich für jeden Kochapparat aus installierter Heizfläche und Heizbrüdendruck.In order to keep the circulation of the cooking substance going in the cooking apparatus, a certain water evaporation rate is necessary; it must be higher if there is no agitator supporting the circulation Heating vapor pressure.

Wenn beispielsweise ein 50-Tonnen-Weißzuctcersud in einem Apparat mit 8 Tonnen pro Stunde Verdampfungsleistung Normalkristalle von 0,6 mm Maschenweite erbringen soll und davon ausgegangen wird, daß diese Kristalle bei unbehinderter Kristallisation 1,5 Stunden Wachstumszeit benötigen, so wäre eine Wasserverdampfung von 8 · 1,5 = 12 t ideal. Dem Apparat werden aber 67 t Einzugssirup mit 70 Brix zugeführt, aus dem 17 t Wasser auszudampfen sind. Infolgedessen wird die Kristallisation mit fortsch -eitender Entzuckerung durch ein Überangebot an Wasser behindert, so daß die Kristallisation der 0,6 mm Kristalle nicht nach 1,5, sondern tatsächlich erst nach 17 :8 = 2,1 Stunden beendet werden kann, leder zusätzliche, in der Anfangsphase des Prozesses zugezogene Kubikmeter Wasser muß ebenfalls verdampft werden. Dies kostet zusätzliche Heizenergie und füiirt zu einer weiteren Behinderung der Kristallisation, was sich in einer Kochzeitverlängerung äußert.For example, if a 50-ton white sugar brew Normal crystals with a mesh size of 0.6 mm in an apparatus with an evaporation rate of 8 tons per hour should provide and it is assumed that these crystals with unhindered crystallization 1.5 hours Need growth time, then a water evaporation of 8 · 1.5 = 12 t would be ideal. The apparatus will be but 67 t of feed syrup with 70 Brix was added, from which 17 t of water had to be evaporated. As a result, will the crystallization hindered with progressive desugarization by an excess of water, so that the Crystallization of the 0.6 mm crystals did not end after 1.5, but actually only after 17: 8 = 2.1 hours additional cubic meters of water drawn in in the initial phase of the process must also be used be vaporized. This costs additional heating energy and leads to a further handicap Crystallization, which manifests itself in an extension of the cooking time.

Die Situation ändert sich, wenn im gleichen Apparat, mit gleicher Verdampfungsleistung und gleichem Einzugssirup Grobkristalle von 1 mm Maschenweite erzeugt werden sollen, die bei unbehinderter Kristallisation z. B. 2,4 Stunden Wachstumszeit benötigen. Hier wäre ein Wassereinzug von 2,2 t gerechtfertigt. Die in diesem Beispiel dargestellte langsamer verlaufende Entzuckerung bereitet aber auch beim Handkochen Schwierigkeiten. In vielen Fällen wird daher mit Einzugsaft niedrigerer Konzentration gearbeitet. Wassermangel ist daher bei der Kristallisation von Weiß- und Rohzucker nicht die Regel, sondern die Ausnahme.The situation changes when in the same apparatus, with the same evaporation capacity and the same Feed syrup coarse crystals with a mesh size of 1 mm are to be generated, with unhindered crystallization z. B. need 2.4 hours of growth time. A water intake of 2.2 t would be justified here. In the The slower-running desugarization shown in this example can also be used for manual cooking Trouble. In many cases, therefore, a lower concentration is used. Lack of water is therefore not the rule in the crystallization of white and raw sugar, but the exception.

Des weiteren ist zeitweise Wasserzuzug gerechtfertigt, wenn störungsbedingte Konzentrationschwankungen beim Einziehsaft auftreten oder sich durch Brüdendruckschwankungen die Verdampfungsleistung erhöht.Furthermore, water supply is justified from time to time if the concentration fluctuates due to disturbances occur in the infusion juice or the evaporation capacity increases due to fluctuations in vapor pressure.

Die bisherigen Betrachtungen beziehen sich nur aufThe previous considerations only relate to

die Zucker- und Wasserbilanz für den Gesamtsud. Einer etwa konstant bleibenden Verdampfungsleistung steht eine — von der vorhandenen Kristallanlagerungsfläche weitgehend abhängige — zunächst sehr geringe, dann aber mit fortschreitender Kristallisation zunehmend größere Entzuckerung gegenüber, die schließlich bald durch die gegebene Verdampfungsgeschwindigkeit be-the sugar and water balance for the total brew. There is an approximately constant evaporation output one - largely dependent on the existing crystal attachment area - initially very small, then but as the crystallization progresses, increasingly greater desugarization is compared, which eventually soon by the given evaporation rate

'f grenzt wird. Nach Beobachtungen bringt aber auch ;".;. Stfteinzug in der kritischen Prozeßanfahgsphase mit : geringer Entzuckerung gegenüber Wassereinzug keine .X-J Nachteile, sofern bis zum Erreichen eines lüistallgehalts von ca. 25% Höhenstandszunahmen von 30% nicht wesentlich überschritten werden. Beim Kristallisieren mit geringen Verdampfungsgeschwindigkeiten hat der Safteinzug gegenüber dem Wassereinzug Vorteile. Die Zirkulation wird infolge langsamer zunehmender Konsisten2 der Kochmasse (Magma) weniger beeinträchtigt, die Kristalle werden in ihrer freien Bewegung weniger beschränkt, und es entstehen weniger Konglomerate. 'f is bordered. But also brings after observations ; ".;. Entering into the critical process start-up phase with : low desugarization compared to water intake none .X-J Disadvantages, provided that a lüistall content is reached 25% height increases of 30% are not significantly exceeded. When crystallizing With low evaporation speeds, juice intake has advantages over water intake. The circulation is less impaired as the consistencies2 of the cooking mass (magma) increase more slowly, the crystals are less restricted in their free movement and fewer conglomerates are formed.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art für eine präzise, qualitätssteigende Prozeßführung und das energiegünstige und kochzeitsparende Einhalten eines Gleichgewichts zwischen Entzuckerung und Verdampfungsleistung zu sorgen.The object of the present invention is to in a method of the type mentioned for a precise, quality-increasing process management and that energy-efficient and cooking time-saving maintenance of a balance between desugarization and evaporation capacity to care.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen angegebenen Maßnahmen gelöstThis object is achieved by the measures specified in the claims

An Hand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert; es zeigtThe invention will be explained in more detail using a drawing; it shows

F i g. 1 das Diagramm eines automatischen Kristallisationsprozesses undF i g. 1 the diagram of an automatic crystallization process and

F i g. 2 ein Blockschaltbild der Prozeßautomatik.F i g. 2 is a block diagram of the process automation.

In F i g. 1 sind auf einer Zeitachse die gemessenen Verläufe der Viskosität a, der Konsistenz b und des Höhenstandes c der Kochmasse (Magma) im Kochapparat aufgetragen.In Fig. 1, the measured curves of viscosity a, consistency b and level c of the cooking mass (magma) in the cooking apparatus are plotted on a time axis.

Zum Zeitpunkt fO beginnt der Sirupeinzug in den Kochapparat Zum Zeitpunkt 11 ist der Heizkörper mit Sirup bedeckt; das Siri-peinzugsventil 5 schließt nach Bedecken der Heizkammer zum Zeitpunkt 11 immer beim gleichen Höhenstand. Im Zeitraum 11 bis 12 wird das Eindicken der Zuckerlösung bis zu einer Übersättigungszahl, die für das Säen im metastabilen Bereich und für das Impfen im intermediären Bereich liegt vorgenommen. Zum Zeitpunkt 12 wird eine definierte Menge von Saatkristallen eingebracht bzw. geimpft. Im Zeitraum r2 bis f 3 wachsen die Kristalle von Null auf ca. 25% Kristallgehalt des Magma; hier wird die Übersättigung durch Safteinzug oder in Ausnahmefällen durch Wassereinzug erreicht. Der Höhenanstieg bei Sirupeinzug wird überwacht und begrenzt. Die Übersättigung wird durch die Messung der Viskosität a erfaßt. Im Zeitraum f 3 bis ί 4 schließt sich die Hochkochphase an, bei der primäre Führungsgröße der Kristallgehalt ist. Dieser wird über die Messung der Konsistenz b erfaßt wobei der Sollwert entsprechend dem Niveauanstieg einstellbar angehoben wird. Bei f4 ist der maximale Höhenstand erreicht und der Sirupeinzug wird beendet. Im Zeitpunkt f 5 ist Sudende, das durch ein Grenzwertsignal der Konsistenz erfaßt und signalisiert wird. Danach wird belüftet und der fertige Sud in die Maische abgelassen.FO the time the syrup feeding starts in the cooking apparatus 1 at the time of the radiator 1 with syrup is covered; the Siri draw-in valve 5 closes after the heating chamber is covered at time 1 1, always at the same height. In the period 1 1 to 1 2, the sugar solution is thickened up to a supersaturation number which is in the metastable range for sowing and in the intermediate range for inoculation. At time 12 , a defined amount of seed crystals is introduced or inoculated. In the period r2 to f 3, the crystals grow from zero to approx. 25% crystal content of the magma; Here, the oversaturation is achieved through the intake of juice or, in exceptional cases, through the intake of water. The increase in height when syrup is drawn in is monitored and limited. The supersaturation is determined by measuring the viscosity a . In the period f 3 to ί 4, the high boiling phase follows, in which the primary reference variable is the crystal content. This is recorded by measuring the consistency b, with the setpoint being increased in an adjustable manner in accordance with the rise in level. At f4 the maximum height is reached and the syrup intake is ended. At the time f 5 is the end of the game, which is detected and signaled by a limit value signal of the consistency. Then it is aerated and the finished brew is drained into the mash.

Im Zeitraum nach 16 wird der Kochapparat für einen neuen Sud vorbereitet z. B. Ausdampfen, Scneibenspü- !en und Evakuieren.In the period after 1 6 the cooking apparatus is prepared for a new brew z. B. Evaporation, window flushing and evacuation.

An Hand von F i g. 2 sei das Regelschema näher erläutert In dem schematisch dargestellten, mit Heizbrüdendampf beheizbarem Kochapparat 1 kann über ein Regelventil 5 wahlweise Sirup oder über ein Regelventil 6 wahlweise Wasser eingezogen werden. Der Höhenstand c der Kochmasse im Kochapparat 1 wird durch einen Höhenstandsgeber 3 erfaßt, der ein dem jeweiligen Höhenstand c entsprechendes elektrisches Signal an seinem Ausgang zur Verfügung stellt. Zur Messung von Viskosität und Konsistenz dient ein Meßwertgeber 2. Die Viskosität bzw. Konsistenz der Kochmasse (Magma) wird mittels eines im Sirup bzw. in der Kochmasse rotierenden, zylindrischen Meßkörpers erfaßt der über Meßfedern angetrieben wird. Der sich infolge des Widerstandsmoments der Kochmasse einstellende Drehwinkel zwischen Antrieb und Meßkörper ist ein Maß für Viskosität bzw. Konsistenz. Um den großen Meßbereichsumfang bis »Sudende« erfassen zu können und umWith reference to FIG. 2, the control scheme is explained in more detail. In the schematically illustrated cooking apparatus 1, which can be heated with heating vapor, syrup can be drawn in via a control valve 5 or water can be drawn in via a control valve 6. The level c of the cooking substance in the cooking apparatus 1 is detected by a level sensor 3 which provides an electrical signal corresponding to the respective level c at its output. A transducer 2 is used to measure viscosity and consistency. The viscosity or consistency of the cooking material (magma) is detected by means of a cylindrical measuring body rotating in the syrup or in the cooking material, which is driven by measuring springs. The angle of rotation between the drive and the measuring body resulting from the moment of resistance of the cooking material is a measure of viscosity or consistency. In order to be able to cover the large measuring range up to »Sudende« and around

ίο gleichzeitig bei Viskositätwerten zwischen 60 und 400 cP eine genügend große Empfindlichkeit und Meßsicherheit zu erhalten, sind zwei Meßfedern unterschiedlicher Federkonstante eingebaut Die empfindliche Meßfeder bildet das Gegenmoment im Viskositätbereich; die Summe beider Federn das Gegenmoment im Konsistenzmeßbereich.ίο at the same time with viscosity values between 60 and 400 cP to obtain a sufficiently high sensitivity and measurement certainty, two measuring springs are different Built-in spring constant The sensitive measuring spring forms the counter-torque in the viscosity range; the sum of both springs is the counter-torque in the consistency measuring range.

Der jeweilige Drehwinkel wird in einem Verstärkerteil 4 in eine elektrische Meßgröße umgesetzt (Konsistenz b). Aus diesem Signal wird ferner über eine elekirische Schwellwertstufe ein zwischen 60 und 400 centi-Poise liegender Signalbereich herausgeschnitten, verstärkt und als Meßsignal für die Viskosität a bereitgestellt
Viskosität a, Konsistenz b und Höhenstand c werden laufend auf einem Schreiber 26 registriert Ferner werden die Meßwsrte für Höhenstand, Viskosität und Konsistenz noch über Grenzwertmelder 27 bis 31 zur Signalisierung bestimmter Zustände benutzt; beispielsweise bedeutet das Ansprechen des Grenzwertmelders 27 »Heizkörper bedeckt«, des Grenzwertmelders 28 »Saatpunkt erreicht«, des Grenzwertmelders 29 »Hochkochbeginn«, des Grenzwertmelders 30 »Abkochbeginn« und des Grenzwertmelders 31 »Sud fertig«. Diese Werte werden an die Steuerung gegeben und für entsprechende Befehle so ausgewertet, daß die Steuerung die Einrichtung über den ganzen Zyklus fortschaltet.
The respective angle of rotation is converted into an electrical measured variable in an amplifier part 4 (consistency b). A signal range between 60 and 400 centi-poise is cut out from this signal via an electrical threshold value stage, amplified and made available as a measurement signal for the viscosity a
Viscosity a, consistency b and level c are continuously recorded on a recorder 26. Furthermore, the measured values for level, viscosity and consistency are still used via limit indicators 27 to 31 to signal certain states; For example, the response of limit monitor 27 means "radiator covered", limit monitor 28 "seed point reached", limit monitor 29 "start boiling", limit monitor 30 "start of boiling" and limit monitor 31 "brew ready". These values are sent to the control and evaluated for corresponding commands in such a way that the control advances the device over the entire cycle.

Das der Übersättigung proportionale Viskositätssignal wird einer Vergleichsstelle 8 zugeführt und hier mit dem von einem Sollwertgeber 25 gelieferten SoII-wert für die Viskosität verglichen. Der Sollwert ist beim Säen auf einen in der metastabilen Zone liegenden Übersättigungswert eingestellt, auf den die Kochmasse bei Saatbeginn über Regler 9 und auf die Sirup- bzw. Wassereinzugsventile 5 und 6 wirkenden Stellglieder 7 eingeregelt werden soll. Liegt dieser Zustand vor und ist die Kristallsaat in den Kochapparat eingeführt, so ändert sich infolge der nun im Saft befindlichen und wachsenden Kristalle der Zusammenhang zwischen Viskositätsmeßwert der Kochmasse und Übersättigung desThe viscosity signal proportional to the oversaturation is fed to a comparison point 8 and here compared with the target value for the viscosity supplied by a setpoint generator 25. The setpoint is at Sowing set to a supersaturation value lying in the metastable zone, to which the cooking mass at the start of sowing via regulator 9 and actuators 7 acting on syrup or water intake valves 5 and 6 should be adjusted. If this is the case and the crystal seeds have been introduced into the cooking apparatus, it changes As a result of the growing crystals now in the juice, the relationship between the measured viscosity value the cooking mass and oversaturation of the

so Muttersirups. Die notwendige Korrektur wird durch kontinuierliche Sollwertanhebung für die Viskosität vorgenommen. Hierzu wird ab dem Zeitpunkt f2 ein motorischer Sollwertsteller 18, 19 gestartet, der in einstellbarer Zeit ein Potentiometer von der Anfangs- in die Endstellung fährt. Der Meßverstärker 20 erfaßt die Widerstandsänderung des Potentiometers und formt diese in einen Strom um. Dieser wird in der Multiplizierschaltung 10 mit dem am Sollwertsteller 32 einstellbaren Gradienten der Viskosität multipliziert und als zeitabhängig wachsende Sollwertzusatzspannung zur Korrektur dem Sollwert für die Viskosität zugesetzt. Die an der Vergleichsstelle 8 gebildete Regelabweichung wirkt in dieser Phase über den Regler 9 und Stellungsregler 7 auf das Sirupeinzugsventil 5 und hältso mother syrups. The necessary correction is made by continuously increasing the target value for the viscosity performed. For this purpose, a motorized setpoint adjuster 18, 19 is started from time f2, which is adjustable in Time a potentiometer moves from the start to the end position. The measuring amplifier 20 detects the Change in resistance of the potentiometer and convert it into a current. This is in the multiplier circuit 10 multiplied by the viscosity gradient that can be set on the setpoint adjuster 32 and used as a Time-dependent increasing setpoint voltage added for correction of the setpoint value for the viscosity. The control deviation formed at the reference junction 8 acts in this phase via the controller 9 and Positioner 7 on the syrup intake valve 5 and stops

hierdurch die Übersättigung auf dem gewünschten Wert.as a result, the oversaturation at the desired value.

In der Hochkochphase wird die Regelung immer und in der Wachstumsphase von 0 bis 25% Kristallgehalt beiIn the high boiling phase, the regulation is always and in the growth phase from 0 to 25% crystal content

Gleichgewicht zwischen Entzuckerung und Verdampfungsleistung auf das Sirupeinzugsventil 5 wirken.Balance between desugarization and evaporation capacity act on the syrup intake valve 5.

Wird das Gleichgewicht zwischen Enteuckerung und Verdampfungsleistung in der Wachstumsphase zwischen O bis 25% Kristallgehalt gestört, und zwar in dem Sinne, daß die Verdampfungsleistung oder die Beschaffenheit des Einzugsirups schwankt, so kann sich dies in einem den Kristallisationsverlauf davoneilenden, zu großen Höhenstandsanstieg der Kochmasse im Kochapparat 1 äußern. In diesem Falle wird eine Sicherheitseinrichtung wirksam, die dafür sorgt, daß auch bei Grobsuden, zu hoher Verdampfungsleistung oder zu stark konzentriertem Einziehsirup der Prozeß nicht außer Kontrolle gerät und die festgelegte Kochzeit eingehalten wird. Hierdurch wird erreicht, daß keinesfalls mehr Wasser verdampft werden muß, als für eine festgelegte Kochzeit bei gegebener Verdampfungsleistung erforderlich ist. Die Sicherheitseinrichtung wirkt durch Überwachen und eventuelles Einhalten eines der Kristallisation angemessenen einstellbaren Höhenstandsanstiegs in der Wachstumsphase bis zum Hochkochen. Hierzu wird das vom motorischen Sollwertsteller 18,19 über den Meßverstärker 20 zeitabhängig steigende Stromsignal benutzt, das in einer Multiplizierschaltung 11 mit dem von einem Sollwertgeber 33 gelieferten Gradienten des Höhenstandes der Kochmasse multipliziert wird. Dieser so gebildete, zeitabhängig und gegebenenfalls programmabhängig ansteigende Sollwert für den Höhenstand wird mit dem vom Höhenstandsgeber 3 gelieferten Istwert in einer Vergleichsstelle 12 verglichen und die Differenz einem als Höhenstandsbegrenzer wirkenden Grenzwertmelder 14 zugeführt. Dieser greift nicht ein, solange der tatsächliche Höhenstand der Kochmasse dem vom Zeitplan vorgegebenen Sollwert nacheilt. Wird aber der vorgegebene Sollwert vom Istwert überholt, so schaltet der Grenzwertmelder 14 über den Schalter 22 den Regler 9 so lange über Stellungsregler 7 auf das Wassereinzugsventil 6, bis Soll- und Istwert einander entsprechen. Wenn nötig, wird somit der Grenzwertmelder 14 durch Wechselschaltung zwischen Saft- und Wassereinzug zum Regler des Niveauanstiegs. Um beim Wechsel gleichen Stelleingriff zu behalten, ist noch zu beachten, daß für die beiden Einzugsventile 5 und 6 das durch die Saftkonzentration gegebene Auslegungsverhältnis wesentlich ist An die Stelle eines als Zweipunktregler wirkenden Grenzwertmelders könnte auch ein stetiger Regler treten, der das Verhältnis der Stelleingriffe für Wasser und Sirup ändert.Is the balance between desiccation and evaporation in the growth phase between O to 25% crystal content disturbed, in the sense that the evaporation capacity or the nature of the feed syrup fluctuates, this can result in a hurrying away from the crystallization process express a large increase in the level of the cooking substance in the cooking appliance 1. In this case a safety device is used effective, which ensures that even with coarse brews, too high evaporation capacity or too highly concentrated drawing syrup the process does not get out of control and the set cooking time is adhered to will. This ensures that no more water has to be evaporated than for a specified one Cooking time is required for a given evaporation capacity. The safety device works Monitoring and, if necessary, maintaining an adjustable level rise appropriate to the crystallization in the growth phase up to boiling point. For this purpose, the motorized setpoint adjuster 18,19 over the measuring amplifier 20 time-dependent increasing current signal used in a multiplier circuit 11 is multiplied by the gradient of the height of the cooking compound supplied by a setpoint generator 33 will. This so-formed, time-dependent and possibly program-dependent increasing setpoint for the altitude is compared with the actual value supplied by the altitude sensor 3 in a comparison point 12 and the difference is fed to a limit value indicator 14 acting as a height limiter. This does not intervene as long as the actual level of the cooking material corresponds to the setpoint specified by the schedule lags behind. If, however, the specified target value is overtaken by the actual value, the limit value indicator 14 switches over the switch 22 the controller 9 so long via position controller 7 on the water intake valve 6, until the setpoint and actual value correspond to each other. If necessary, the limit monitor 14 is thus switched between Juice and water intake to regulate the level rise. In order to maintain the same control action when changing, is It should also be noted that for the two intake valves 5 and 6, the design ratio given by the juice concentration What is essential is instead of a limit value indicator acting as a two-position controller there is also a constant regulator that changes the ratio of the control interventions for water and syrup.

In dieser Prozeßphase erfolgt das sorgfältige Weiterentwickeln der angelegten Saat bei präzisem Einhalten der Übersättigung durch die vorstehend beschriebene Übersättigungsregelung. Mit der wachsenden Größe der Kristalle steigt in noch größerem Maße die Kristallanlagerungsfläche, die im weiteren Verlauf der Kristallisation selbst eine zunehmend stärker werdende Regelfunktion auf die Übersättigung der Kochmasse ausübt Hier kann ab einem bestimmten Zeitpunkt nach der Anlage der Saat die Regelung nach dem Kristallgehalt vorgenommen werden, wenn sichergestellt wird, daß einerseits die freie Bewegung der Kristalle im Saft nicht beschränkt, andererseits auch die Kristallabstände in der Kochmasse nicht zu groß werden. Dies ist durch Einhalten und Regeln richtiger Konsistenzwerte der Kochmasse möglich.In this phase of the process, the planted seeds are carefully developed further, with precise adherence to them the oversaturation by the oversaturation control described above. With the growing size of the crystals, the crystal attachment surface increases to an even greater extent, which in the further course of the crystallization itself has an increasingly stronger control function on the oversaturation of the cooking material From a certain point in time after the seed has been planted, the regulation can be based on the crystal content be made if it is ensured that on the one hand the free movement of the crystals in the juice does not limited, on the other hand, the crystal gaps in the cooking mass are not too large. This is through It is possible to maintain and regulate the correct consistency values for the cooking material.

Aus vorstehendem ergibt sich, daß bei richtiger Führung der Kornwachstumsphase der Wechsel der Prozeßführungsgrößen Viskosität zu Konsistenz relativ unkritisch ist; der Wechsel kann daher konsistenzbedingt oder zeitabhängig vorgenommen werden und wird etwa mit dem Beginn der Hochkochphase zusammenfallen. In der vorliegenden Schaltung ist die Anordnung so getroffen, daß der Schalter 21 durch den Grenzwertmelder 29 umgeschaltet wird, so daß nunmehr die Konsistenzregelung wirksam wird. Zur Konsistenzregelung wird das der gemessenen Konsistenz b proportionale Signal in der Vergleichsstelle 13 mit dem Konsistenzsollwert verglichen. Um den Betrag zu berücksichtigen, um den der Sollwert der Konsistenz mit dem Anstieg des Füllmasseniveaus heraufgeführt werden muß, wird ein dem gemessenen Höhenstand c proportionales Signal mit einem vom Sollwertsteller 24 abgeleiteten Gradienten der Konsistenz in einem Multiplizierglied 34 multipliziert und als Sollwert der Vergleichsstelle 13 zugeführt. Das hier gebildete Signal wirkt über den Regler 9 ausschließlich auf das Safteinzugsventil S ein. Wie bereits erwähnt, wird die Regelabweichung »Konsistenz« mit Beginn der Prozeßphase »Hochkochen« und gleichzeitigem Umschalten des Schalters 21 dem Regler 9 zugeführt Gleichzeitig liegt aber die Regelabweichung stets an dem Dreipunktschalter 15 an, der immer dann, wenn die Konsistenzregelung nicht im Eingriff ist, über Schalter 23 den motorischen Sollwertsteller 16, 17 so verstellt, daß der Sollwert für die Konsistenz dem Istwert der Konsistenz nachgeführt wird, d. h. die Regelabweichung zwischen 1st- und Sollwertkonsistenz gleich Null gehalten wird. Durch die selbsttätige Nachführeinrichtung wird einerseits ein stoßfreier, nahtloser Übergang von der Viskositätregelung zur Konsistenzregelung, andererseits das Umschalten ohne manuellen Angleich beim »Sudhalten« erreicht.It follows from the above that if the grain growth phase is correctly managed, the change from the process control variables viscosity to consistency is relatively uncritical; the change can therefore be made depending on the consistency or time and will coincide approximately with the start of the boil-up phase. In the present circuit, the arrangement is such that the switch 21 is switched over by the limit indicator 29, so that the consistency control is now effective. To control the consistency, the signal proportional to the measured consistency b is compared in the comparison junction 13 with the consistency setpoint. In order to take into account the amount by which the target value of the consistency must be brought up with the increase in the filling compound level, a signal proportional to the measured level c is multiplied by a gradient of consistency derived from the target value adjuster 24 in a multiplier 34 and supplied as the target value to the comparison junction 13 . The signal formed here acts exclusively on the juice intake valve S via the controller 9. As already mentioned, the control deviation "consistency" is fed to the controller 9 at the beginning of the process phase "boiling up" and the switch 21 is switched at the same time , adjusted the motorized setpoint adjuster 16, 17 via switch 23 so that the setpoint for the consistency is tracked to the actual value of the consistency, ie the control deviation between the 1st and the setpoint consistency is kept equal to zero. The automatic tracking device achieves, on the one hand, a smooth, seamless transition from viscosity control to consistency control and, on the other hand, switching over without manual adjustment when "brewing".

Zusammenfassend ergibt sich also folgende Regelung des Kristallisationsprozesses:In summary, the following regulation of the crystallization process results:

Nach Einziehen bis »Bedeckung Heizkörper« wird der Sirup bis zum Saat- bzw. Impfpunkt konzentriert, so daß je nachdem, ob gesät oder geimpft wird, sich entsprechende Kurven ergeben. Der Regler führt die Übersättigung auf den Anfangssollwert und entsprechend den am Gradienten Viskosität eingestellten Anstieg so hinauf, daß in der Phase des Kristallwachstums zwischen 0—25% (Kornbildungsphase) die Übersättigung auf dem gewünschten Wert bleibtAfter being drawn in until the radiator is covered, the syrup is concentrated up to the seed or inoculation point, see above that depending on whether it is sown or vaccinated, corresponding curves result. The controller performs the Oversaturation to the initial setpoint and correspondingly the increase set on the viscosity gradient so that in the phase of crystal growth between 0-25% (grain formation phase) the supersaturation remains at the desired value

In der Phase des Kristallwachstums von 0—25% wird außerdem eine Überwachung des Höhenstandsanstiegs durchgeführt Hierbei werden Soll- und Istwert verglichen, die gebildete Regelabweichung erfaßt ein Grenzwertmelder, der bei zu hohem Istwert den Regler auf Wassereinzug und bei zu niedrigem Istwert auf Safteinzug schaltet. Durch die Auslegung der Steuerwerte von Saft- und Wasserventii im Verhältnis des Wasseräfiieiis zum Sirup bleibt die Verstärkung im Regelkreis gleich.In the phase of crystal growth from 0-25%, the level rise is also monitored carried out Here, the setpoint and actual value are compared, the resulting system deviation is recorded by a limit monitor, If the actual value is too high, the controller switches to water intake and if the actual value is too low, it switches to juice intake switches. By interpreting the control values of the juice and water valves in relation to the water foule the gain in the control loop remains the same for syrup.

Neben dieser Lösung kann die gebildete Regelabweichung auch einem kontinuierlichen Regler zugeführt werden, der in Abhängigkeit dieser Regelabweichung das Verhältnis der Stelleingriffe von Saft- und Wasserventil kontinuierlich verändert Hierzu könnte beispielsweise das Ausgangssignal des Übersättigungsreglers über ein Potentiometer geführt werden, dessen motorischer Antrieb von einem kontinuierlichen Höhenstandsregler in Abhängigkeit der Reglerabweichung proportional verstellt wird. An diesem Potentiometer können dann Spannungen abgegriffen werden, in Verstärkern in eingeprägte Ströme umgewandelt und über elektropneumatische Stellwerke auf beide Regelventile wirken.In addition to this solution, the system deviation that is formed can also be fed to a continuous controller which, depending on this system deviation, determines the ratio of the control interventions of the juice and water valve continuously changed For this purpose, the output signal of the oversaturation controller could, for example via a potentiometer, the motorized drive of which is controlled by a continuous level regulator is adjusted proportionally depending on the controller deviation. You can use this potentiometer then voltages are tapped, converted into impressed currents in amplifiers and via electropneumatic Interlockings act on both control valves.

Bei ca. 25% Kristallgehalt, die durch ein zeit- oderAt approx. 25% crystal content, which is caused by a time or

konsistenzabhängiges Signal festgelegt werden, wird auf den Kristallgehalt/Konsistenzmeßbereich des Ge-consistency-dependent signal are determined, is based on the crystal content / consistency measuring range of the

bers umgeschaltet. Durch die Nachführung des Konsistenzsoll wertes auf den Istwert ist sichergestellt, daß der Umschaltvorgang stoßfrei erfolgt. In Abhängigkeit des Höhenstandes der Kochmasse und des eingestellten Gradienten für den Höhenstand wird der Sollwert für die Konsistenz hinaufgeführt.switched over. The tracking of the consistency setpoint to the actual value ensures that the Switching process takes place smoothly. Depending on the level of the cooking substance and the set Gradients for the height, the target value for the consistency is increased.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche: •■•'■!'(Γ. .-·■"Claims: • ■ • '■!' (Γ. .- · ■ " 1. Verfahren zur Regelung des Kristallisationsprozesses von Zuckerlösungen in einem diskontinuierlich arbeitenden Kochapparat, bei dem bis ca. 25% Kristallgehalt der Einzug abhängig von der Übersättigung durch Viskositätsmessung und anschließend abhängig vom Kristallgehalt durch Konsistenzmessung regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Phase der Übersättigungsregelung mit im wesentlichen Sirupeinzug bei steigender Viskosität gearbeitet wird, daß der Meßwert für den Höhenstand der Kochmasse mit dem nach einem Programm gesteigerten Sollwert des Höhenstandes verglichen wird und daß das Verhältnis von Wasser- zu Sirupeinzug dann vergrößert wird, solange der Sollwert des Höhenstandes überschritten ist.1. Method for regulating the crystallization process of sugar solutions in a discontinuous manner working cooking apparatus, with up to approx. 25% crystal content, the intake depends on the oversaturation by measuring the viscosity and then, depending on the crystal content, by measuring the consistency is controllable, characterized in that that in the phase of oversaturation control with essentially syrup intake with increasing Viscosity is worked that the measured value for the level of the cooking mass with the after a program increased setpoint of the altitude is compared and that the ratio of Water to syrup intake is then increased as long as the setpoint of the level is exceeded is. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert für die Regelung des Kristallgehalts in den Ruhepausen der Kristallgehaltsregelung laufend dem gemessenen Istwert des Kristallgehalts nachgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the setpoint for regulating the crystal content the actual value of the crystal content measured during the pauses in the crystal content control is tracked. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Viskosität und Konsistenz mit einem das Widerstandsmoment der Kochmasse erfassenden Meßwertgeber gemessen werden, der eine im Verhältnis zum Konsistenzbereich große Empfindlichkeit im Viskositätsbereich aufweist und über Kanäle unterschiedlicher Verstärkung die Meßsignale für Viskosität und Konsistenz an die Regelungen liefert.3. The method according to claim 1, characterized in that viscosity and consistency with one the moment of resistance of the cooking mass detecting transducer are measured, the one im Relative to the consistency range, has great sensitivity in the viscosity range and across channels different amplification the measurement signals for viscosity and consistency to the controls supplies.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6115700A (en) * 1984-07-03 1986-01-23 横河電機株式会社 Crystal can program control method
FR2605761B1 (en) * 1986-10-24 1989-06-02 Fives Cail Babcock METHOD FOR REGULATING THE SYRUP SUPPLY OF A SUGAR CRYSTALLIZATION WORKSHOP

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1567293A1 (en) * 1966-01-20 1970-08-06 Pfeifer & Langen Method and device for regulating the cooking process of sugar filling masses
DE1567316C3 (en) * 1966-02-28 1980-09-04 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Method for controlling the supersaturation of sugar solutions in an after-product cooking apparatus
DE1812457C3 (en) * 1968-12-03 1979-03-29 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Procedure for regulating the crystallization process in A and R sugar boilers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016101217A1 (en) 2016-01-25 2017-07-27 Bma Braunschweigische Maschinenbauanstalt Ag Process for recovering crystals from a mother liquor and suitable crystallizer
WO2017129590A1 (en) 2016-01-25 2017-08-03 Bma Braunschweigische Maschinenbauanstalt Ag Method for obtaining crystals from a mother solution, and crystallization device suitable for this purpose

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