Способ автоматического управления процессом распылительной сушки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕНИРЕСПУБЛИН 9) 22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 06 и В,М.Левинский(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАСПЪЛИТЕЛЬНОЙ СУШКИ (57) Изобретение относится к сушильной технике и м.б. использовано при ушке молочных проДуктов. Изобретение до на с(71) Одесскийтут пищевой прмоносова(56) АвторскоеУ 992972, кл, РАвторское свУ 1024669, кл. Бюл. У Оехнологический инстимышленностн им.М,В.Ло позволяет повысить точность управления и обеспечить взрывобезопасные условия проведения процесса сушки. Определяют вероятности превышения предельных значений колебаний температуры сушильного агента до и после сушкй и величины концентрации пыли в отработанном сушильном агенте. Затем ограничивают рост этих текущих значений вероятностей на допустимых уровнях, корректируя заданные значения стабилизируемых температур сушильного агента до и после сушки. При этом все текущие вероятности определяют по статистическим характеристикам колебаний температур сушильного агентаи после сушки и концентрации пылискользящем интервале времени. 1 ил.,05 2 Поэтому регулятору 5 необходимо устанавливать такое задание темпераЗА туры 6вблизи предельного значе Способ осуществляется следующим 35образом,Сигнал от датчика 3 температуры поступает на регулятор 5, который стабилизирует температуру свежего щ сушильного агента измерением подачи теплоносителя в калорифер 2, Чтобы интенсифицировать процесс сушки необходимо повысить заданное значение температуры регулятору 5. Однако повышение температуры Вп свежего сушильного агента сверх некоторого предельного значения температуры оп не допустимо, так как может привести к снижению качества высушенного продукта. Кроме того, повьппение температуры свежего сушильного агента может привести к повьппению концентрации С пыпи высушенного продукта в отработанном сушильном агрегате, что в свою очередь может повысить взрывоопасность процесса, если эта концентрация достигнет нижнего концентрационного предела взрыва С. 1 129 б 8Изобретение относится к сушильной технике, в частности к автоматическому управлению процессом распылительной сушки молочных и других белковых продуктов, 5Цель изобретения - повышение точности управления и обеспечения взрывобеэопасных условий проведения процесса сушки,На чертеже представлена схема уст ройства, реализующего предложенный способ.Устройство содержит распылительную сушилку 1, колорифер 2, датчики 3 и 4 с соответствующими регуляторами 5 15 и 6 температуры свежего и отработанного сушильного агента, привод 7 распылительного диска, регулятор 8 его частоты вращения, адаптивные задатчи" ки 9, 1 О и 11 температуры свежего и 20 отработанного сушильного агента и концентрации пыли в отработанном сушильном агенте, структура которых идентичная и состоит из блока 12 определения дисперсии блока 13 (определения25 дисперсии производной) и вычислительного блока 14, датчик 15 концентрации пыли, задатчик 1 б нижнего концентрационного предела взрыва, датчик 17 влажности исходной суспензии и блоМ 18 определения предельно допустимой температуры отработанного сушильного агента. прния 9, чтобы текущее значениетемпературы 9 и (1) во временинеР 1)превысило В. Случайный характер колебаний температуры В(с) под воздействием неконтролируемых внешних возмущений д - лает возможным вероятностную оценку превьппения 6(С) 9и в качестве такой оценки принять вероятность Р (8,(1)йп ) таких превышений. Иэменение интенсивности внешних возмущений в свою очередь приводит к изменению вероятности Р (Я е (Т) 9)р При ее оценке необходимо учитывать нестационарность процесса сушки, дрейф параметров сушильной установки 1 во времени. Но так как скорость изменения этих параметров значительно ниже скорости протекания переходных процессов в контуре стабилизации температуры 6 и , то на определенном интервале времени с процесс сушки можно считать стационарным и определять вероятность Р(В (С) 9 ) как для стационарного случайного процесса 8(й= =о), Адаптивный эадатчик 9 температуры на скользящем интервале времениопределяет статистические характеристики случайных колебаний температуры 8 и (С), по которым оценивает текущее значение вероятности Р(9 (1) Вь) превышения предельногоПзначения Вп и изменяет заданноеВЭАзначение 8регулятору 5 температуры, чтобы это текущее значение непревышало допустимого значения Ровероятности. Изменения температуры, расхода и влажности свежего сушильного агента, температурь 1, расхода и влажности исходной суспензии, аэродинамических свойств сушильной камеры и другие Факторы влияют на концентрацию пыли в отработанном сушильном агенте. Для обеспечения вэрывобезопасности процесса сушки необходимо ограничить рост концентрации С на уровне нижнего концентрационного предела взрыва прС изменением предельного значения8 " температуры свежего сушильногоРрвкагента. Датчик 15 измеряет случайныеколебания концентрации пыли С (С),а адаптивный задатчик 11 по этим измерениям определяет статистические характеристики случайного процессаС(й) на скользящем интервале времени3, давая оценку текущего значения вероятности Р(С ) С Р,в) о превышении концентрации пыли С (й) значенияво орСи изменяя предельное значение 9 втемпературы свежего сушильного агента таким образом, чтобы это текущеезначение не превысило допустимогозначения вероятности Р И) . ЗначениеС Р задается эадатчиком 16,По сигналу датчика 4 температурырегулятор 6 стабилизирует температуру отработанного сушильного агента, 2 ризменяя расход исходной суспензии.Чтобы при этом сохранить неизменнойдисперсность распыла, сигнал с выхода регулятора 6 поступает на регулятор 8, который изменяет частоту вращения привода диска 7.Температура 0сушильного агентапосле сушки является косвенным параметром, по которому судят о влажности У ц выпущенного продукта. В узком диапазоне изменения температуры6 , ее взаимосвязь с влажностью И,хопределяется зависимостью1 вых А В 9 вых хгде А = Г (Увх)135В Г, Рвх) (2)Датчик 17 измеряет влажность Мехисходной суспенэии и блок 18 по (1)и (2) вычисляет предельное значениехр 40температуры отработанного су 1шильного агента. Для снижения энергоЗАзатрат 1 заданное значение 0выхрегулятору 6 температуры необходимо устанавливать вблизи предельного значе-врния Ввх, но с таким расчетом, чтобытекущие значения 9(й) не превысили 9 цх . Эту функцию выполняет ада хрптивный задатчик 10, которыйна скользящем интервале времениопределяет статистические характеристики случайных колебаний температуры 9 х и оценивает по ним текущее значениеорвероятности Р ( 8 х ( й) ) 9 3 ), измевАняя заданное значение 9такимза предельные значения должны быть исключительно редкими событиями и, следовательно, вероятность их появления может быть описана законом Пуассона. В частности, вероятность Р(й)пр отсутствия события 0 в (й) 6 наех вх интервале времени о определяется из выражения/РехрОвххР1 9- ввхх ехр -- ( - ) (3)В вхгде 6 р, бв - среднеквадратическиевхвхотклонения случайныхколебаний температуры6 (Т) и ее производ -ной на интервале8 в - математическое ожидание 8(Г) на интервале ьДля обеспечения допустимой вероятности Р (7) = 1-Р (2) отсутствия выбросов 99 необходимо изменятьВК,Азаданное значейие Опо зависимос- ти 1ввк 19 а Еп(1/р, )(4) л2 и ва хрЗависимости для О, О,Р аналогичны (4) .Блок 12 определяет значение дисперсии, а блок 13 - значение дисперсии производной температуры 6 (С) на скользящем интервале времени о На основании этих статистических характеристик случайного процесса Овх(1) вычислительный блок 14 по (4) изменявА ет заданное значение вх температуры свежего сушильного агента, обеспечивая ограничение текущей вероятобразом, чтобы текущее значение вероятности не превысило допустимого значения Р (Г) вероятности.3Структура адаптивных задатчиков 9, 10 и 11 зависит от свойств случайных процессов 9 в(с), 9 вы(С), С. Большое число независимых источников внешних возмущений и инерционность калорифера 2 и сушилки 1 формируют плотности вероятности Р(9 ) Р(в,х )Р(С), близкие к нормальной. Ло условиям функционирования процесса сушки выбросы случайных процессов2968 5ности Р (9 (с)8 Я ) на уровне Рдопустимой. изобретения5 Формула щ сусиилэ. Составитель В.Буроведактор А.Гулько Техред Л.Олейник орректор М.Дем аз 763/40 Тираж 63/ ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РПодписимитета СССРоткрытийская наб д Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,Способ автоматического управления процессом распылительной сушки путем измерения температуры свежего и отработанного сушильного агента, влажности исходной суспензии, стабилизации температуры свежего сушильного агента изменением подачи теплоносителя и температуры отработанного сушильного агента изменением расхода 05 6исходной суспензии, причем задание на стабилизацию указанных параметров определяют по критерию оптимальности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности управления и обеспечения взрывобезопасных условий проведения процесса сушки, дополнительно определяют концентрацию пыли в отработанном сушильном агенте и предельно допустимое значение темЪ пературы последнего в зависимости от влажности исходной суспензии, и отклонения данных величин от своих предельных значений принимают в качестве критерия оптимальности.