Способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучего материала

(55 Р 26 В 25/22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ЕТЕНИ ОПИСАНИЕ И ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ У ОГО РЕГУШКИ СЫПУв, А,Е,Гончарен детельство СССР6 В 25/22, 1988. Изобретение относится к области автоматизации процессов термообработки материалов, касается способов автоматического регулирования процесса сушки сыпучего материала и может быть использовано в пищевой промышленности, и является усовершенствованием известного способа, описанного в заявке М 1576820,Способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучего материала путем воздействия на него инфракрасным излучением заключается в измерении расходов исходного и высушенного материалов, сравнении полученного значения расхода высушенного материала с заданным и регулировании расхода исходного материала по результату сравнения, расчете скорости перемещения материала по величине расхода исходного материала с учетом заданной толщины слоя, измерении конечной влажности, сравнении ее с заданной влажностью и(71) Одесский техщевой промышлева(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СУЧЕГО МАТЕРИАЛА(57) Использование: для автоматцессов термообработки материность изобретения: допоизмеряют температуру материаде, сравнивают полученное знаданным и по полученномурегулируют мощность инфракрчателей с последующей ее коррв зависимости от скорости пематериала, а корректировку вехода исходного материала осущего конечной влажности. 1 ил. иэации проалов. Сущлнительно ла на выхочение с зарезультату асных излуектировкой ремещения ичины расествляют по регулировании мощности по полученному результату.Известный способ реализуется системой управления, включающей датчик расхода на выходе, механизм регулирования расхода исходного материала, регулятор количества материала, связанный с этим датчиком и механизмом, датчик расхода исходного материала, механизм регулирования скорости, связанный с вычислителем скорости, блок сравнения, связанный с датчиком влажности на выходе, регулятор мощности ИК-ламп,Однако извесобеспечить высокукачество терморадряду причин,По условиям технологии при терморадиационной обработке материала необходимо поддерживать оптимальные температурно-влажностные параметры сырья на вытный способ не может ю производительность и иационной обработки по5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ходе, Соотношение температуры и влажности является одним иэ главных показателей, определяющих реологические и физико-механические свойства, которые играют важную роль при подготовке материала к прессованию,В известном же способе при регулировании мощности ИК-излучателей не учитывается конечная температура материала, что приводит к его перегреву, нарушению оптимальности ведения процесса обработки, а следовательно - к ухудшению реологических и физико-механических свойств продукта.При изменении расхода исходного материала меняется скорость его перемещения, а мощность ИК-излучателей остается прежней некоторое время, определяемое временем запаздывания, так как регулирование мощности осуществляется только в зависимости от конечного и заданного значения влажности материала на выходе, что приводит к пересушиванию или недосушиванию материала.Регулирование расхода исходного материала осуществляется без учета конечной влажности материала. При изменении исходных показателей материала, а именно исходной влажности мощность ИК- излучателей максимально не используется, что приводит к снижению производительности и качества продукции,Целью дополнительного изобретения является повышение производительности и улучшение качества обработки сыпучего материала.Поставленная цель достигается тем, что способ автоматического регулирования процесса сыпучего материала по авт,св, 1576820 путем воздействия на него инфракрасным излучением заключается в измерении расходов исходного и высушенного материалов, сравнении полученного значения расхода высушенного материала с заданным и регулировании расхода исходного материала по результату сравнения, расчете скорости перемещения материала по величине расхода исходного материала с учетом заданной толщины слоя, измерении конечной влажности, сравнении ее с заданной влажностью и регулировании мощности по полученному результату, согласно изобретению дополнительно измеряют температуру материала на выходе, сравнивают ее с заданной и по результату сравнения регулируют мощность ИК-получателей, значение мощности И К- излучателей корректируют в зависимости от скорости перемещения материала, а величину расхода исходного материала корректируют в зависимости от влажности материала на выходе,Заявляемый способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучего материала отличается от основного изобретения по авт.св. 1576820 тем, что дополнительно измеряют температуру материала на выходе, сравнивают ее с заданной и по результату сравнения регулируют мощность ИК-излучателей, значение мощности ИК- излучателей корректируют в зависимости от скорости перемещения материала, а величину расхода исходного материала корректируют в зависимости от влажности материала на выходе, Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна", При изучении других известных технических решений признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа не были выявлены, и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".Сущность изобретения заключается в следующем. Если регулировать мощность ИК-излучателей только по влажности на выходе, как предлагается в прототипе, то из-за инерционности объекта управления будут возникать значительные отклонения выходной температуры материала от оптимальных значений, что приводит к повышенным расходам электроэнергии и снижению качества подготовки материала, Введение предлагаемой коррекции мощности ИК- излучателей в зависимости от температуры позволяет компенсировать инерционность объекта, снизить энергоемкость и повысить качество обработки,В связи с тем, что процесс ИК-жарения реализуется с помощью транспортера, перемещающего обрабатываемый продукт возникает значительное запаздывание в контуре регулирования мощности ИК- излучателей при изменении величины расхода исходного материала, Эта особенность процесса ИК-жарения не учитывается в прототипе, что приводит к значительным колебаниям температуры и влажности выходного материала при изменении производительности ИК жаровни и снижению качества ИК-жарения, В предлагаемом способе мощность ИК-излучателей корректируется по изменении входного потока не ожидая, пока эти изменения проявятся на выходе ИК-жаровни. Таким образом, достигается компенсация запаздывания, то приводит к повышению производительности процесса ИК-жарения и качества готового материала.чздтекзд В способе-прототипе при измерениях влажности исходного материала будут возникать изменения влажности готового продукта, то есть будет ухудшаться качество подготовки материала. Это объясняется инерционностью тепломассообмена в зоне ИК-жарения, а также ограниченной мощностью ИК-излучателей. Для устранения указанного недостатка в предлагаемом способе осуществляется коррекция расхода исходного материала в зависимости от влажности выходного материала, причем если выходная влажность увеличивается, то расход исходного материала уменьшается, и наоборот, Таким образом, компенсируется значительная часть возмущения по влажности исходного материала и повышается качество стабилизации выходной влажности материала, то есть качество его подготовки.На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Система автоматического регулирования ИКЖ 1 состоит из датчика 2 расхода обработанного продукта, механизма 3 регулирования расхода исходного материала, регулятора 4 количества материала, датчика 5 расхода исходного материала, вычислителя 6 скорости, механизма 7 регулирования скорости, датчика 8 влажности готового продукта, датчика 9 температуры готового продукта, вычислителя 10 и регулятора 11 мощности ИК-ламп,Способ осуществляется следующим образом,Сигнал о текущем значении расхода обработанного материала, полученный с датчика 2, поступает на регулятор 4 количества материала, где сравнивается с заданным значением производительности, сигнал о рассогласовании подается на механизм 3 расхода исходного материала, который в зависимости от знака и величины рассогласования изменяет величину расхода исходного материала, при этом если рассогласование - величина положительная, то расход исходного материала уменьшают, и наоборот, Изменение величины расхода исходного материала будет происходить до тех пор, пока рассогласование не станет равным нулю, то есть пока текущее значение расхода обработанного материала не станет равным заданному.Одновременно сигнал о текущем значении влажности на выходе, полученный с датчика 8, поступает на регулятор 4, который формирует сигнал для механизма расхода исходного материала 3, при этом, если текущее значение влажности материала на 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 выходе увеличивается, механизм 3 уменьшает величину расхода исходного материала, и наоборот,Сигнал о текущем значении расхода исходного материала, полученный с датчика 5 поступает на вычислитель 6, где в результате сравнения толщины слоя, определяемой отношением величины расхода исходного материала к скорости перемещения материала в рабочей зоне, с ее заданным оптимальным значением определяется скорость транспортирования, причем при любых изменениях расхода исходного материала вычисляется скорость, которая соответствует оптимальной скорости слоя обрабатываемого материала.Сигналы о текущем значении влажности и температуры на выходе, полученные с датчиков 8,9,поступают на блок вычисления 10, где сравниваются с заданными, сигнал о рассогласовании с блока 10 поступает на регулятор 11, который в зависимости от знака и величины рассогласования изменяет величину мощности ИК- излучателей. Изменение величины мощности ИК-излучателей будет производится до тех пор, пока рассогласование не станет равным нулю, то есть текущее значение влажности и температуры на выходе не станет равным заданному. Одновременно на блок 10 поступает сигнал с вычислителя скорости 6 о текущем значении скорости перемещения материала в рабочей зоне, При этом блок 10 будет формировать сигнал для регулятора 11 прямо пропорциональный изменению скорости перемещения материала в рабочей зоне.Вычислительные операции в предлагаемом способе реализуются блоками 4,6,10, При этом блок 4 вычисляет управляющий сигнал для исполнительного механизма 3 регулирования исходного материала по формуле Уб = (беых 6 ) Кай Ютек где Кщг; - коэффициент пропорциональности,Блок 6 вычисляет управляющее воздействие для исполнительного механизма 7 регулирования скорости перемещения материала. Текущее значение скорости определяется блоком 6 из формулы: где Стек расход исходного материала,кг/с;1763831 д Формула изобретения Уик = (Т - Т ) + Км/е(Я исхолн 1 йматериалб3-излучателиСоставитель ВЛенчицкТехред М,Моргентал Редактор Т.Иванова Корректор Л.Ф 3447 Тираж ПодписноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 чд, 6 д - заданные значения скороститранспортерной ленты и расхода исходногоматериала удовлетворяющие условию: где доп, - оптимальная толщина слоя материала на транспортерной ленте ( дерпт 0,2 м)/см: Усманов А.У., Маматкулов А,Хи др., Интенсификация тепломассообменных процессов маслозкстракционного производства с использованием новых физических методов обработки и автоматического управления (отчет по хоздоговору за 1986 вг.г., инв, М 02.88,0002452, от 10,12,87 г, - Бухара).Блок 10 вычисляет заданное значение Уик для регулятора 11 мощности ИК-излучателей по формуле:- Ю )+Кче Ч ,где Кае - коэффициент пропорциональности, учитывающий изменение теплоемкости мятки при изменении влажности (Кие=10,6%х.р.о)% влажности);Кче - коэффициент пропорционал ьности, учитывающий изменение теплоемкости5 мятки при изменении скорости (Кче == 59,7% х.р,о./м,с),Заявляемый способ автоматическогорегулирования реализуется на серийныхсредствах ГСП и регулирующем микропро 10 цессорном контроллере "Ремикон-Р",Способ автоматического регулирования15 процесса сушки сыпучего материала по авт.св. М 1576820, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества материалаи интенсификации процесса сушки, дополнительно измеряют температуру материала20 на выходе, сравнивают полученное значение с заданным и по результату сравнениярегулируют мощность инфракрасных излучателей с последующей ее корректировкойв зависимости от скорости перемещения25 материала, а корректировку величины расхода исходного материала осуществляют поего конечной влажности,