Способ автоматического управления процессом ферментации табака в поточных линиях

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0155 19 1)5 А 3 1 ЕННЬЙ КОМИТЕТЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯ ССР ОСУДАРС О ИЗОБР РИ ГКНТ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ рское прав Г. Х ром имия и ышленУП- НТА 1 И оентаия -ньше- ельно Изобретениемышленности, атационному про Цель изобре ительности и про- меня к табачно к табачно-ф относит именно зводств ения - умень ш повышениение энергет роиз- еских вод зат в том, прав- в по- осуя темону и атуры ометтвен- ачной а(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГРАВЛЕНИ Я ПРОЦЕССОМ ФЕРМЦИИ ТАБАКА В ПОТОЧНЫХ ЛИ(57) Изобретение относится к табачнмышленности, а именно к табачно-феционному производству. Цель изобретповышение производительности и умние энергетических затрат. Дополн Сущичто соглления прточныхществлепературьвлажносвоздухару, допотемпервтно прилкипы, и ость изобретения заключается асио способу автоматического у оцессом ферментации табака линиях, предусматривающему ние программного регулированипо экспоненциальному зак ти воздуха, измерение темпер по сухому и мокрому терм лнительно измеряют разность м урой в слое воздуха, непосредс агающем к поверхности таб температурой мокрого термо измеряют разность между температурои в слое воздуха, непосредственно прилегающем к поверхности табачной кипы, и температурой мокрого термометра на внешней границе пограничного слоя и по ней корректируют задаваемый темп нагрева, а при охлаждении дополнительно измеряют температуру в слое воздуха, непосредственно прилегающем к поверхности табачной кипы, по ней вычисляют значение температуры мокрого термометра в том же слое при равновесной влажности, соответствующей заданной влажности табака, измеряют температуру мокрого термометра на внешней границе пограничного слоя и определяют разность значений измеренной и вычисленной температур мокрого термометра и по ней корректируют задаваемый темп охлаждения, причем темп нагоева и охлаждения корректируют путем изменения показателя экспоненты, 6 ил. на внешней границе пограничного слоя и по ней корректируют задаваемый темп нагрева, а при охлаждении дополнительно измеряют температуру в слое воздуха, непосредственно прилегающем к поверхности табачной кипы, по ней вычисляют значение. температуры мокрого термометра в том же слое при равновесной влажности, соответствующей заданной влажности табака, измеряют температуру мокрого термометра на внешней границе пограничного слоя, определяют разность значений измеренной и вычисленной температур мокрого термометра и по ней корректируют задаваемый темп охлаждения, причем темп нагрева и охлаждения корректируют путем изменения показателя экспоненты. На фиг. 1 приведена схема устроиствадля реализации предлагаемого способа авто 1556640матического управления процессом ферментации табака в поточных линиях; на фиг. 2 - зависимость разности температур между температурой мокрого термометра и температурой точки росы на внешней границе пограничного слоя в рабочем диапазоне температур и относительной влажности 60 ОА,; на фиг. 3 - задаваемые и реальные программы изменения температуры воздуха при нагреве; на фиг. 4 - то же, при охлаждении; на фиг. 5 - 1 - д диаграмма для пояснения реализации способа при нагреве; на фиг. 6 - то же, при охлаждении. Устройство состоит из четырех одинаковых схем и содержит программный задатчик 1, подключенный к сумматору 2 регулятора температуры, выход которого подключен к исполнительному механизму 3 (соединенному с клапаном на трубопроводе подачи пара в зонах поточной линии и с заслонками подачи наружного и рециркуляционного воздуха в зоне охлаждения 4); датчик 4 температуры воздуха 1 ь, установленный в зоне 5 (с установленными на ней вагонетками, нагруженными табачными кипами), подключенный к входу сумматора 2 регулятора температуры и контуру 6 регулирования температуры мокрого термометра по заданной программе относительной влажности; первый блок 7 сравнения температур в пограничном слое воздуха, подключенный к датчику 8 температуры воздуха в слое, непосредственно прилегающем к поверхности табачной кипы (1 о) и к датчику 9 температуры мокрого термометра на внешней границе пограничного слоя (1,); второй блок 1 О сравнения, к входам которого подключен датчик 9 температуры мокрого термометра (1) и выход блока 11 вычисления температуры мокрого термометра в слое воздуха, непосредственно прилегающем к поверхности табачной кипы при заданной равновесной влажности (1 р ), вход блока 11 подключен к датчику 8 температуры (1 "); выходы блоков 7 и 10 сравнения подключены к двум контактам первой группы переключателя 12 режимов, а общий контакт этой группы подключен к входу коррекции темпа программного задатчика 1, а также к входам пороговых элементов 13 и 14. Выход порогового элемента 13 подключен к входу остановки программного задатчика 1 и общему контакту второй группы переключателя 12 режимов, второй контакт которой подключен через элеи. тропневмообразователь к исполнительному механизму 3. Выход порогового элемента 14, срабатывающего при положительной разнице сравниваемых температур (результата на выходе подключенных блоков 7 или 10 сравнения), подключен к входу регулятора через разрешающий контакт блока 15 контроля заданной конечной температуры, Устройство реализовано на микропроцессорном регулирующем контроллере Ремиконг Р.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Способ осуществляется следующим образом.Переключатель 12 режимов устанавливается в первом положении (Нагрев). На программном задатчике задается экспоненциальный закон нагрева воздуха:внзад=вннач+ (внкон - вннач) (1 - ( 1Фг% (1)где 1 внзаа - задаваемая температура воздушной среды при нагреве, С;а вноач - начальное значение температурывоздуха при нагреве, С;- показатель экспоненты при нагреве, 1/ч;т - текущее время, ч.Задаваемая программа прн велена на фиг. 3, линия 1. При рассогласовании между 1 оо и 1, измеряемых датчиками 8 н 9 температуры соответственно, на выходе блока 7 сравнения появляется сигнал Ы: = Ьв - 1 н, который подается на корректирующий вход программного задатчика 1 и входы пороговых элементов 13 и 14. В случае И)0 происходит корректировка (увеличение) показателя (уменьшение времени), темп нагрева возрастает, соответственно сокращается Тр, при этом Тр становится меньше Тв, где Тр - первоначально заданное время нагрева для программированного режима; Т, - реальное время нагрева (линия 1 на фиг. 3). Увеличение темпа нагрева приводит к увеличению сигнала на входе сумматора 2 регулятора температуры, это ведет к росту температуры воздуха 1 ок, измеряемой датчиком 4 температуры, что, в свою очередь, увеличивает сигнал на входе контура 6 влажности и увеличивает температуру мокрого термометра для поддерживания заданной относительной влажности. Температура мокрого термометра датчика 9 растет быстрее (1 ооа) температуры датчика 8, т. к. инерционность и запаздывание канала регулирования влажности значительно ниже (примерно в 3 раза), чем инерционность канала регулирования 1 оо . Таким образом обеспечивается минимальное положительное рассогласование между 1 ооа и 1 ч, что обеспечивает увеличение темпа нагрева, исключая пере увлажнение табака. В случае рассогласования ь 1=1 вов. - 12 С вызванного, например, нестабильностью давления пара, срабатывает пороговый элемент 14 и с его выхода подается форсирующий сигнал на сумматор 2 регулятора температуры. В случае; когда М=ооа. 1,(0, срабатывает пороговый элемент 13 и с его выхода поступает сигнал на остановку программного задатчика 1. При этом рост температуры 1 ак и, соответственно, 1 аа останавливается, а 1 оо увеличивается, т. к. ее значение из-за инерционности и запаздывания было меньше 1 ак., При восстановлении условия 1 оо )1 н пороговый элемент 13 возвращается в и 1 сходное состоя 1556640ние; программный задатчик 1 продолжает программу (кривая 3 на фиг. 3).При охлаждении способ осуществляется следующим образом.Переключатель 12 режимов уста на вливается во второе положение (Охлаждение). На программном задатчике 1 задается экспоненциальный закон охлаждения воздухавозал= гвонач+ (г вокон - вонач) (1 - Р ), (2) где 1 возм - задаваемая температура воздушнойсреды при охлаждении, С;1 вонач - начальное значение температурывоздуха при охлаждении, С;ро - показатель экспоненты при охлаждении, 1/ч,Задаваемая программа приведена на фиг, 4, линия 1. При значении температуры 1-в. датчика 8 температуры на выходе блока 11 вычисления температуры мокрого термометра появляется сигнал, соответствующий температуре мокрого термометра в слое воздуха, непосредственно прилегающем к поверхности табачной кипы 1 р. Вычисление 1 р показано на- сг диаграмме (фиг, 5). При 1 поБ = 1 повч в соответствии с 1 - д диаграммой при равновесной влажности, равной 65 Я, 1 в Р 1 .р . Если в этот же момент времени измеренное значение Ь 4:гавр, на выходе блока 10 сравнения появляется сигнал Ыо=1 ч - 1, который подается на корректирующий вход программного задатчика 1 и входы пороговых элементов 13 и 14. В случае Л 1 о)0 (например, при параметрах воздушной среды на внешней границе пограничного слоя, соответствующих точке А 1 на 1 - Н диаграмме, при которых 1 в)1 Рч) происходит корректировка (увеличение) показателя ро (уменьшение постоянной времени) программного задатчика 1, темп охлаждения возрастает. В результате сокра- щается реальное время охлажден и я Т., меньше заданного времени. Сказанное справедливо для всех точек Аь Аг, , А, для которых 1 )1 в. Так как перепад относительной влажности воздуха внутри пограничного слоя (между внешней его границей и поверхностью материала) можно рассматривать как следствие его нагрева при измененном влагосодержании до.температуры воздуха в слое, непосредственно прилегающем к поверхности табачной кипы, то для указанных точек относительная влажность в слое, непосредственно прилегающем к поверхности табачной кипы, при его температуре 1=1 в"всегда больше заданной равновесной влажности (фиг. 6). В случае рассогласования Л 1 о=1 - 1 в)2 С срабатывает пороговый элемент 4 и с его выхода подается форсирующий сигнал на сумматор 2Формула изобретения 30 Способ автоматического управления процессом ферментации табака в поточных линиях, предусматривающий осуществление программного регулирования температуры по экспоненциальному закону и влажности воздуха, измерение температуры воздуха по 35 сухому и мокрому термометрам, отличаюиийся тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения энергетических затрат, измеряют разность между температурой в слое воздуха, непосредственно при легающем к поверхности табачной кипы, итемпературой мокрого термометра на внешней границе пограничного слоя и по ней корректируют задаваемый темп нагрева, а при охлаждении дополнительно измеряют температуру в слое воздуха, непосредственно при легающем к поверхности табачной кипы, поней вычисляют значение температуры мокрого термометра в том же слое при равновесной влажности, соответствующей заданной влажности табака, измеряют температуру мокрого термометра на внешней границе 50 пограничного слоя и определяют разностьзначений измеренной и вычисленной температур мокрого термометра и по ней корректируют задаваемый темп охлаждения, причем темп нагрева и охлаждения корректируют путем изменения показателя экспоненты. 5 10 15 20 25 регулятора температуры. В случае Мо(0 например, точка В на 1 - с диаграмме, фиг. 5) срабатывает пороговый элемент 13 и с его выхода поступает сигнал на остановку программного задатчика 1 а через замкнутую группу контактов переключателя 12 режимов на исполнительный механизм 3, что приводит к закрытию клапана подачи наружного воздуха и открытию связанного с ним в противофазе клапана рециркуляционного воздуха. В результате быстрее повышается влажность в зоне, а следовательно, и в слое, непосредственно прилегающем к поверхности табачной кипы. При выполнениии условия Л 1 о=1. - 1 р ) 0 (на величину зоны возврата) пороговый элемент 13 возвращается в исходное состояние, программный задатчик 1 продолжает программу (фиг. 4, линия 3), При достижении заданной конечной температуры охлаждаемого воздуха срабатывает блок 15 контроля заданной температуры, прерывая цепь подачи формирующего сигнала на сумматор 2 регулятора температуры с выхода порогового элемента 14.Применение изобретения позволяет сократить время ферментации на 10 - 12 ч, уменьшая при этом теплоэнергетические затраты и потери сухих веществ.ы бацийНТ СССР открыт аб., д.Ужгород арина, О Редактор М Заказ 672ВНИИПИ Госу роизводствен Со Циткина Техр Тира рственного комитета по 13035, Москва, Ж -ю.издательский комбин