一种糖浆生产用温度补偿系统技术方案

本发明专利技术公开了一种糖浆生产用温度补偿系统，属于食品加工技术领域，该温度补偿系统通过对目标糖浆的总体所含热量以及糖浆加热单元温度最高区段的糖浆温度进行监控，当两者接近对应的目标温度以及目标热量时，则通过对加热介质降温、降流量的方式来降低热交换效率，避免糖浆总体平均温度超过预设值，导致糖浆变质等情况，相较于直接通过对糖浆加热单元内的目标糖浆进行温度监控的方式，能够显著降低误差值，降低甚至避免糖浆加热单元内的目标糖浆不均匀的温度分布对加热结果准确性的影响，本发明专利技术还能够对糖浆加热装置存在换热效率较低或温度传感器故障等情况及时发现，避免加热过程不可控，造成糖浆变质以及能量浪费等情况的发生。发生。

【技术实现步骤摘要】
一种糖浆生产用温度补偿系统


[0001]本专利技术属于食品加工
，具体的，涉及一种糖浆生产用温度补偿系统。

技术介绍

[0002]在糖浆的生产过程中需要对原料糖浆进行加热，根据工艺要求使进入下一工序流程的糖浆具有符合工艺要求的温度、浓度、灭菌效果、粘度等，但是由于糖浆在加热处理过程中需要注意温度的稳定，避免温度过高或者过低造成灭菌效果差、焦化或者蔗糖转化等情况的发生对输出的糖浆产品的质量造成影响。
[0003]现有技术中由于一次加热的糖浆量较大，因此在加热过程中，容器内各处的糖浆会存在较大的温度差，因此通过对一个点或者多个点的温度进行监控来实现温度的调整，避免加热温度过渡的准确性较差，导致后续工序无法得到符合要求的温度的糖浆，严重甚至会对糖浆的质量造成影响，为了解决上述问题，提供一种能够在不明显影响加热效率的前提下避免糖浆加热过度的方法，本专利技术提供了以下技术方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种糖浆生产用温度补偿系统，解决现有技术中在将糖浆加热至预设温度的过程中，保持高温加热难以在合适的时间降温加热，保持低温加热会显著降低加热效率的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种糖浆生产用温度补偿系统，包括：
[0007]糖浆加热单元，用于对糖浆进行加热；
[0008]所述糖浆加热单元内设置有推进式搅拌器；
[0009]进料单元，用于向糖浆加热单元内导入经过糖浆加热单元加热处理的糖浆原料；
[0010]排料单元，用于将糖浆加热单元内完成加热处理的糖浆导出至下一糖浆加工工序；
[0011]所述糖浆加热单元内设置有多个温度传感器，糖浆加热单元内的温度传感器在糖浆加热单元内从预设的a点至预设的b点之间均匀分布，且a点与b点上均设置有温度传感器；
[0012]温度检测单元，对对应位置的加热介质以及目标糖浆温度进行检测；
[0013]流量检测单元，用于对加热介质的流量进行监控；
[0014]上述的一种糖浆生产用温度补偿系统的工作方法包括如下步骤：
[0015]S1、将待加工的糖浆标记为目标糖浆，获取该目标糖浆的比热容c；
[0016]S2、向糖浆加热单元内导入预设量的目标糖浆，开启糖浆加热单元中的推进式搅拌器与进料单元并进行循环加热；
[0017]该步骤中，加热介质的温度与流量均为预设的恒定值；
[0018]S3、获取糖浆加热单元中各温度传感器在同一时刻检测到的温度值k，将各温度传
感器的检测值按照从进料单元一侧至排料单元一侧的位置顺序依次标记为k1、k2、
…
、kn，其中n为糖浆加热单元内温度传感器的数量；
[0019]将糖浆加热单元的内部空间划分为n个子区段，每个子区段内均包含有一个温度传感器；
[0020]获取各子区段范围内的目标糖浆的体积v；
[0021]将各子区段内的温度传感器的检测值作为该子区段范围内目标糖浆的平均温度；
[0022]根据各子区段内的目标糖浆的体积、密度与平均温度变化值计算得到当前时刻各对应的子区段内目标糖浆的热量q；
[0023]将各自区段内的目标糖浆的热量依次标记为q1、q2、
…
、qn；
[0024]根据公式qz＝q1+q2+，
…
，+qn计算得到当前时刻糖浆加热单元内所有目标糖浆的热量qz；
[0025]S4、根据加入糖浆加热单元内的目标糖浆的量以及加入糖浆加热单元内的目标糖浆的目标温度T4计算加入糖浆加热单元的目标糖浆的目标热量qm；
[0026]其中目标温度是指目标糖浆需要达到的温度；
[0027]所述目标热量是指目标糖浆均匀的达到目标温度时所含的热量；
[0028]计算糖浆加热单元内目标糖浆的实时qz值；
[0029]当qm
‑
qz≤qy1或进入排料单元的糖浆的温度T3≥T4
‑
Ty1时，则将加热介质的流量和/或温度下降至预设值继续对糖浆加热单元内的目标糖浆进行加热；
[0030]其中qy1与Ty1均为预设值；
[0031]当qz＝qm
±
qy2成立时，将加热介质的温度调整至T4+Ty2，直至k1、k2、
…
、kn这一组数据中任意两者之间差值的绝对值均小于预设值ky，且|ki
‑
T4|≤Ty3；
[0032]其中qy2、Ty2均为预设值的误差系数，两者均接近于0，1≤i≤n，Ty3为预设的温度值，且Ty3接近于0；
[0033]完成目标糖浆的加热，将目标糖浆通过排料单元排出糖浆加热单元。
[0034]作为本专利技术的进一步方案，所述a点与b点均设置在进料单元与排料单元之间。
[0035]作为本专利技术的进一步方案，所述子区段的划分方法为：
[0036]取各相邻两个温度传感器之间的中点，将该中点作为标记点，将糖浆加热单元的两端点也作为标记点，将相邻两个标记点之间的区域作为一个之区段。
[0037]作为本专利技术的进一步方案，上述的一种糖浆生产用温度补偿系统还用于对异常加热情况进行检测，具体包括如下步骤：
[0038]通过温度检测单元获取进入糖浆加热单元的加热介质的温度T1以及排出糖浆加热单元的加热介质的温度T2；
[0039]通过流量检测单元获取进入糖浆加热单元的加热介质的流量Q；
[0040]根据加热介质的比热容c1、加热介质的流量Q以及加热介质的温度变化获取单位时间内加热介质的热交换量R1；
[0041]计算公式为R1＝(T1
‑
T2)*Q*c1；
[0042]将γ*R1作为目标糖浆在单位时间内的预估吸热量，γ为预设值；
[0043]在目标糖浆的加热过程中，以γ*R1作为纵坐标，以时间作为横坐标建立平面直角坐标系，获取由y＝γ*R1、x＝tx、横坐标与纵坐标所围成的密封图像的面积，该面积即为加
热开始至当前时刻，目标糖浆的预估吸热量R1z；
[0044]当qz
‑
qc＜R1z*β1时，则认为糖浆加热单元存在保温能力问题，qc为加入糖浆加热单元的目标糖浆的初始热量；
[0045]当在预设的t1时间内，满足qz
‑
qc＜R1z*β2的时间超过预设的t2时，则认为糖浆加热单元存在保温能力的问题；
[0046]其中β1、β2均为预设值，且1≥β1＞β2＞0。
[0047]本专利技术的有益效果：
[0048](1)本专利技术通过对目标糖浆的总体所含热量以及糖浆加热单元温度最高区段的糖浆温度进行监控，当两者接近对应的目标温度以及目标热量时，则通过对加热介质降温、降流量的方式来降低热交换效率，避免糖浆总体平均温度超过预设值，导致糖浆变质等情况，相较于直接通过对糖浆加热单元内的目标糖浆进行温度监控的方式，能够显著降低误差值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种糖浆生产用温度补偿系统，其特征在于，包括：糖浆加热单元，用于对糖浆进行加热；所述糖浆加热单元内设置有推进式搅拌器；进料单元，用于向糖浆加热单元内导入经过糖浆加热单元加热处理的糖浆原料；排料单元，用于将糖浆加热单元内完成加热处理的糖浆导出至下一糖浆加工工序；所述糖浆加热单元内设置有多个温度传感器，糖浆加热单元内的温度传感器在糖浆加热单元内从预设的a点至预设的b点之间均匀分布，且a点与b点上均设置有温度传感器；温度检测单元，对对应位置的加热介质以及目标糖浆温度进行检测；流量检测单元，用于对加热介质的流量进行监控；上述的一种糖浆生产用温度补偿系统的工作方法包括如下步骤：S1、将待加工的糖浆标记为目标糖浆，获取该目标糖浆的比热容c；S2、向糖浆加热单元内导入预设量的目标糖浆，开启糖浆加热单元中的推进式搅拌器与进料单元并进行循环加热；该步骤中，加热介质的温度与流量均为预设的恒定值；S3、获取糖浆加热单元中各温度传感器在同一时刻检测到的温度值k，将各温度传感器的检测值按照从进料单元一侧至排料单元一侧的位置顺序依次标记为k1、k2、
…
、kn，其中n为糖浆加热单元内温度传感器的数量；将糖浆加热单元的内部空间划分为n个子区段，每个子区段内均包含有一个温度传感器；获取各子区段范围内的目标糖浆的体积v；将各子区段内的温度传感器的检测值作为该子区段范围内目标糖浆的平均温度；根据各子区段内的目标糖浆的体积、密度与平均温度变化值计算得到当前时刻各对应的子区段内目标糖浆的热量q；将各自区段内的目标糖浆的热量依次标记为q1、q2、
…
、qn；根据公式qz＝q1+q2+，
…
，+qn计算得到当前时刻糖浆加热单元内所有目标糖浆的热量qz；S4、根据加入糖浆加热单元内的目标糖浆的量以及加入糖浆加热单元内的目标糖浆的目标温度T4计算加入糖浆加热单元的目标糖浆的目标热量qm；其中目标温度是指目标糖浆需要达到的温度；所述目标热量是指目标糖浆均匀的达到目标温度时所含的热量；计算糖浆加热单元内目标糖浆的实时qz值；当qm
‑
qz≤qy1或进入排料单元的糖浆的温度T3≥T4
‑
Ty1时，则将加...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉学，唐成宏，
申请(专利权)人：安徽多拉生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：