Способ автоматического управления процессом распылительной сушки Советский патент 1987 года по МПК F26B25/22 

Поэтому ре1 улятору 5 необходимо устанавливать такое задание темперадН

туры 9 84

Р

вблизи предельного значе кия в

8

, чтобы текущее значение 0п, (t) во времени t не

Изобретение относится к сушильной технике, в частности к автоматическому управлению процессом распылительной сушки молочных и других белковых продуктов,

Цель изобретения - повышение точности управления и обеспечения взры- вобезопасных условий проведения процесса сушки.

На чертеже представлена схема уст- О пературы Sg (t) под воздействием не- ройства, реализующего предложенный контролируемых внешних возмущений де- способ.

Устройство содержит распылительную сушилку 1, колорифер 2, датчики 3 и такой оценки принять вероятность

температуры и д, превысило бд к .

Случайный характер колебаний темлает возможнь(м вероятностную оценку

превьш1ения 6„., (t)

&х

в

и в качестве

4 с соответствующими регуляторами 5 и 6 температуры свежего и отработанного сушильного агента, привод 7 рас- пыпительного диска, регулятор 8 его частоты вра цения, адаптивные задатчи- ки 9, 10 и П температуры свежего и 20 отработанного сушильного агента и кон- центрйции пьши в отработанном сушильном агенте, структура которых идентичная и СОСТОИТ из блока 12 определе,пр

) таких превышений. Изменение интенсивности внешних возмущений в свою ,очередь приводит к изменеfipниш вероятности Р (бй(:)0/ ).

ек ex

При ее оценке необходимо учитывать нестационарность процесса сушки,дрейф параметров сушильной установки 1 во времени. Но так как скорость измене- 25 НИН этих параметров значительно ниже

При ее оценке необходимо учитыва нестационарность процесса сушки,дрей параметров сушильной установки 1 во времени. Но так как скорость измене 25 НИН этих параметров значительно ниж

ния дисперсии блока 13 (определения

„чскорости протекания переходных продисперсии производной) и вычислитель- «- - - tного блока 14, датчик 15 концентрации пыли, задатчик 16 нижнего концентрационного предела взрыва, датчик 17 влажности исходной суспензии и 6nok 18 определения предельно допустимой

цессов в контуре стабилизации темпе ратуры б ц , то на определенном ин тервале врем€ ни С процесс сушки мож

J3 но считать стационарным и определят вероятность I (Sgj,(t) 9) как для ст ционарного случайного процесса 5g (t ) . Адаптивный задатчик 9 температ ры на скользящем интервале времени

температуры отработанного сушильного агента.

Способ осуществляется следующим образом.

Сигнал от датчика 3 температуры поступает на регулятор 5, который стабилизирует температуру свежего сушильного агента измерением подачи теплоносителя в калорифер 2, Чтобы интенсифицировать процесс сушки необходимо повысить заданное значение температуры регулятору 5. Однако по- вьппение температуры 9g свежего сушильного агента сверх некоторого предельного значения температуры 0 не допустимо, так как может привести к снижению качества высушенного продукта. Кроме того, повьшение температуры свежего сушильного агента мо жет привести к повышению концентрации С пыли высушенного продукта в отработанном сушильном агрегате, что в jj обеспечения взрывобезопасности про- свою очередь может повысить взрыво- цесса сушки необходимо ограничить опасность процесса, если эта концентрация достигнет нижнего концентрахщонного предела взрыва

с-Р.рост концентрации С на уровне нижнего концентрационного предела взрыва

изменением предельного значения

Поэтому ре1 улятору 5 необходимо устанавливать такое задание темперадН

туры 9 84

Р

вблизи предельного значекия в

8

, чтобы текущее значение 0п, (t) во времени t не

температуры и д, превысило бд к .

Случайный характер колебаний температуры Sg (t) под воздействием не- контролируемых внешних возмущений де-

такой оценки принять вероятность

лает возможнь(м вероятностную оценку

превьш1ения 6„., (t)

&х

в

и в качестве

такой оценки принять вероятность

,пр

) таких превышений. Изменение интенсивности внешних возмущений в свою ,очередь приводит к изменеfipниш вероятности Р (бй(:)0/ ).

ек ex

При ее оценке необходимо учитывать нестационарность процесса сушки,дрейф параметров сушильной установки 1 во времени. Но так как скорость измене- НИН этих параметров значительно ниже

«- - - tцессов в контуре стабилизации температуры б ц , то на определенном интервале врем€ ни С процесс сушки мож3 но считать стационарным и определять вероятность I (Sgj,(t) 9) как для стационарного случайного процесса 5g (t ) . Адаптивный задатчик 9 температуры на скользящем интервале времени

5 fe определяет статистические характеристики случайных колебаний темпера&, текущее

P(0,(t) б) превьтения предельного

О

туры у е, (t), по которым оценивает значение вероятности

значения

и изменяет заданное

значение в„, регулятору 5 температу- &

ры чтобы зто текущее значение не 45 превышало допустимого значения Р e er) вероятности.

Изменения температуры, расхода и влажности свежего сушильного агента, 50 температуры, расхода и влажности исходной суспензии, аэродинамических свойств сушильной камеры и другие факторы влияют на концентрацию пьши в отработанном сушильном агенте. Для

обеспечения взрывобезопасности про- цесса сушки необходимо ограничить

рост концентрации С на уровне нижнего концентрационного предела взрыва

изменением предельного значения

температуры свежего сушильного

оХ

агента. Датчик 15 измеряет случайные колебания концентрации пьши С (t), а адаптивный задатчик 11 по этим изм рениям определяет статистические характеристики случайного процесса C(t) на скользящем интервале времени J, давая оценку текущего значения вероятности P(C(t) ь. .) о превыше- НИИ концентрации пыли С (t) значения и изменяя предельное значение б температуры свежего сзгазильного агента таким образом, чтобы это текущее значение не превысило допустимого значения вероятности Р. (ь) . Значение С задается задатчиком 16.

По сигналу датчика 4 температуры регулятор 6 стабилизирует температуру отработанного сушильного агента, изменяя расход исходной суспензии. Чтобы при этом сохранить неизменной дисперсность распыла, сигнал с выхода регулятора 6 поступает на регулятор 8, который изменяет частоту вра- щения привода диска 7.

Температура & g,, сушильного агента после сушки является косвенным параметром, по которому судят о влажности Wg,, выпущенного продукта. В уз- ком диапазоне изменения температуры ®вых взаимосвязь с влажностью определяется зависимостью

Wgb,, А - Вбвых. () где А f, (WB, );

В г, (We,)(2)

Датчик 7 измеряет влажность Wg исходной суспензии и блок 18 по (1) и (2) вычисляет предельное значение

вь1х температуры отработанного сушильного агента. Дпя снижения энергозатрат I заданное значение б. , реobl X

гулятору 6 температуры необходимо устанавливать вблизи предельного значеПР

ния 9. у , но с таким расчетом, чтобы

8ЫХ

текущие значения 0 (t) не превысип р ли 0. вы, . Эту функцию выполняет адаптивный задатчик 10, который на скользящем интервале времени определяет статистические характеристики случайных колебаний температуры 69(,i(t)

и оценивает по ним текущее значение вероятности P(6gbix (-) ®вь1, ) изменяя заданное значение 9

«А емх

таким

образом, чтобы текущее значение вероятности не превысило допустимого значения Р, С) вероятности.

Структура адаптивных задатчиков 9, 10 и 11 зависит от свойств случайных процессов б JJI (t) , и g, (t) , C(t). Большое число независимых источников внешних возмущений и инерционность калорифера 2 и сушилки 1 формируют плотности вероятности P(9g P(), Р(С), близкие к нормальной. По условиям функционирования процесса сушки выбросы случайных процессов

9sx(,,,,(t)0;,,, c(t)c

за предельные значения должны быть исключительно редкими событиями и, следовательно, вероятность их появления может быть описана законом Пуассона. В частности, вероятность )

отсутствия события 0o.,(t)6 на

OrBX

интервале времени Z определяется из выражения

(3)

отклонения случайных колебаний температуры 0g,(t) и ее производной на интервале с ; математическое ожидание 9 g (t) на интервале С .

обеспечения допустимой вероятРВ (ь) l-Pa( t) отсутствия ВЫб0дх(Ь) необходимо изменять

S. в

W

Зависимости для б в,,, , бц аналогичны (А) .

Блок 12 определяет значение дис- . Персии, а блок 13 - значение дисперсии производной температуры Qg,(t) на скользящем интервале времени о . На основании этих статистических характеристик случайного процесса ) вычислительный блок 14 по (4) изменяет заданное значение б температуры свежего сушильного агента, обеспечивая ограничение текущей вероятности P(9e,(t)- ЭЦ г-) на уровне Р С-) допустимой.

Формул

изобретения

Способ автоматического управления процессом распылительной сутаки 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

исходной суспензии, причем задание на стабилизацию указанных параметров определяют по критерию оптимальности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления и обеспечения взрывобезопасных услб- вий проведения процесса сугаки, дополнительно определяют концентрацию пыли в отработанном сушильном агенте и предельно допустимое значение температуры последнего в зависимости от влажности исходной суспензии, и отклонения данных величин от своих предельных значений принимают в качестве критерия оптимальности.

Изобретение относится к сушильной технике и м.б. использовано при сушке молочных проДуктов. Изобретение позволяет повысить точность управления и обеспечить взрывобезопасные условия проведения процесса сушки. Определяют вероятности превьппения предельных значений колебаний температуры сушильного агента до и после сушки 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 агента до и после сушки и концентрации пыли на скользящем интервале времени. 1 ил. (Л

CsyuftHffoe MPJfOffO

CSeiftuu сушип мый

(ffv/ne/7 I

O/rrflir ofrfOfff M

) offff/ir

Составитель В.Буров Редактор A.Гулько Техред Л.Олейник Корректор М.

„,д,.. -

Заказ 763/40 Тира f 37Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.А/5

.Производственно-полиграфическое предприятие.г.Ужгород,ул.Проектная,4