Обоснование применения показателей качества в энерго- и экологически эффективных АСУ сахарного производства
Аннотация
Рассмотрены вопросы повышения эффективности работы сахарной отрасли и конкурентоспособности сахарних заводов Украины. Проведенный анализ нормативной и законодательной базы в области регулирования работы сахарных заводов показал повышение внимания к показателям качества сахара. Сделано сравнение украинской нормативной базы а также технических и качественных требований, применяемых в ведущих странах ˗ производителях сахарной продукции. Определены проблемы, с которыми сталкиваются инженерные службы, обеспечивающие функционирование производственных процессов. На основе проведенного анализа определены подразделения сахарного производства, работа которых больше всего влияет на показатели качества. Рассмотрены средства, применяемые в этих подразделениях и их влияние на качественные показатели сахара. Определено, что на показатели качества полученной продукции существенно влияет неэффективная работа выпарного отделения.
Рассмотрены причины и обстоятельства неэффективной работы сахарных заводов с невысоким качеством продукции. В частности, определены несоответствия в работе выпарного отделения сахарного завода, которые вызывают увеличение продолжительности процесса выпаривания, что, в свою очередь, приводит к нарастанию цветности сахара. Таким образом, существует четкая зависимость между обеспечением высокого качества сахара и продолжительностью процесса выпаривания, а значит и эффективностью потребления энергоносителей на предприятиях. Другая сторона энергоэффективности - это уменьшение влияния на окружающую среду в результате экономии энергоресурсов и уменьшения выбросов парниковых газов. Эффективное регулирование работы всех подразделений сахарного завода путем совершенствования автоматизированных систем управления (АСУ) технологическими процессами может обеспечить комплексную оптимизацию производства, которая приведет к улучшению качества продукции до международных требований, уменьшению потребления энергии и снижению влияния на окружающую среду.
Показано влияние технологических (температура, давление и т.д.) и технических показателей процесса выпаривания (поверхности нагрева, объемы выпарных аппаратов, накипь и т.п.), а также показателей качества (сухие вещества, щелочность, доброкачественность, мутность, цветность и т.д.) на качество продукции. Проанализировано, как качественные и количественные показатели технологического процесса выпаривания влияют на качество выпускаемой продукции.
На основе данных о работе сахарных заводов Украины за последние годы, где инженерные службы занимались вопросами получения качественной продукции, определены наиболее эффективные направления улучшения качества сахара. В качестве главных направлений избраны: оптимизация режимов работы выпарной установки, применение современных химических средств, которые добавляются в растворы (сок и сироп), применение автоматизированных систем управления, основанных на эффективном математическом и программном обеспечении.
Сравнительный анализ влияния технологических мероприятий по повышению качественных показателей, которые контролировались на входе и выходе выпарной установки, стал основой для проведения оценки экономической эффективности предложенных направлений. Определен уровень уменьшения эксплуатационных расходов на энергоресурсы при оптимизации процессов выпаривания сахарного сока по поддержанию минимально необходной продолжительности технологического этапа. При таких условиях наблюдается существенное уменьшение нарастания цветности сока. Предложен комплекс мер по оптимизации процесса получения сахара с качественными показателями, конкурентными на сахарном рынке.
