Імітаційне моделювання та оптимізація процесу багатоступеневої кристалізації цукрози

Abstract

Дисертаційна робота присвячена вирішенню проблеми інтенсифікації та оптимізації роботи систем багатоступеневої кристалізації цукрози на основі сучасних теоретичних уявлень та практичних підходів до процесів, що відбуваються за умов промислової кристалізації. На основі аналізу існуючих апаратурно-технологічних схем продуктового відділення та теорії графів розроблено графічну модель технологічної схеми продуктового відділення цукробурякового заводу. Розроблена узагальнена імітаційна модель процесу багатоступеневої кристалізації цукру та відповідна їй комп’ютерна програма, яка зареєстрована в Департаменті інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України, про що отримано Свідоцтво про права автора на твір ПА № 4790 від 02.10.2001 р. Побудована багатокритеріальна задача оптимізації схем промислової кристалізації цукрози, доведена неможливість її однозначного вирішення, визначена множина ефективних альтернатив і шляхи пошуку компромісу. На основі багатокритеріальної задачі оптимізації побудована однокритеріальна задача з ваговими коефіцієнтами для визначення оптимального рішення. Схеми багатоступеневої кристалізації цукрози з рециркуляцією збільшують вихід товарного цукру в середньому на 0,234…0,920 кг на 100 кг буряку і зменшують витрати нагрівальної пари на вакуум-апарати (кількість питомої випареної води зменшується на 7,4…7,9 %).

The thesis is devoted to the problem of intensification and optimisation of the work of the system of multistage crystallization of sugar on the basis of modern theoretical views and practical approaches towards the processes that take place in the course of industrial crystallization. On the basis of the analysis of existing apparatus-technological schemes of sugar house and the theory of graphs, the graphic model of technological scheme of sugar house at the sugar factory has been worked out. The general simulative model of the multistage crystallization process of sugar and the corresponding computer program have been worked out. The computer program has been registered in the Intellectual property department of the Ministry of Education and Science of Ukraine which is proved by the certificate on the author’s rights on the work ПА № 4790 from 02.10.2001. Multicriterial task of the optimization of industrial crystallization of sugar has been built, the impossibility of its one certain solution has been proved and the set of effective alternatives and the ways of compromise searching have been determined. On the basis of multicriterial task of the optimization there has been formed the onecriterial task with weight parameters for the definition of the best solution. The schemes of multistage of sugar with crystallization recirculation increase the outcome of sugar over 0,234…0,920 kg on 100 kg of beetroots on average and decrease the amount of necessary stream in a vacuumpan (the amount of evaporated water decreases on 7,4…7,9 %).