Устройство для управления процессом сушки Советский патент 1990 года по МПК F26B25/22 

ел

сэ

00

со

Изобретение относится к области автоматизации процессов сушки, касается устройства для управления процессом сушки и может быть использовано в пищевой промышленности, сельскохозяйственном производстве и бытовой технике для управления процессом сушки овощей, фруктов, ягод и грибов.

Цель изобретения - повышение точности управления.

На фиг. 1 представлена сущильная камера, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - блок-схема устройства для управления процессом сушки.

Сушильная камера содержит теплоизолированный корпус 1, сушильный объем 2, вентиляционную камеру 3, рециркуляционный канал 4, причем корпус 1 сверху накрыт столешницей 5, а с лицевой стороны закрыт дверцей 6 со смотровым окном 7, ниже дверцы 6 расположена панель 8 с размещенными на ней всасывающими окнами 9, заслонкой 10, снабженной рукояткой 11, задатчиками 12-14 температуры, реле 15- 17 времени и кнопочной станцией 18. В сушильном объеме 2 установлены расположенные поярусно сетчатые лотки 19, в которые засыпан продукт сушки. Сушильная камера снабжена также системой принудительной циркуляции теплоносителя (воздуха), включающей вентилятор 20 с приводным электродвигателем 21, установленный в циркуляционном канале 22 тепловой электронагреватель (ТЭН) 23, выхлопное окно 24 и рециркуляционный канал 4. Устройство для управления процессом сушки содержит выключатель 25 сушильной камеры, кнопки 26 «Пуск и 27 «Стоп кнопочной станции 18, выключатель 28 ТЭН 23. терморегулятор 29, связанный с задатчиком 30 программы регулирования температуры, датчиком 31 температуры и выключателем 28 ТЭН 23. Задатчик 30 программы регулирования температуры содержит задатчики 12-14 температуры, реле 15-17 времени, первый логический элемент ЗАПРЕТ 32, трехпозицион- ный переключатель 33 с органами 34 и 35 управления, при этом задатчики 12-14 температуры связаны с входами трехпозицион- ного переключателя 33, а его выход - с входом терморегулятора 29. Реле 15 времени соединено с реле 16 времени и первым входом первого логического элемента ЗАПРЕТ 32, выход которого соединен с органом 34 управления трехпозиционного переключателя 33. Реле 16 времени соединено с органом 35 управления переключателя 33, реле 17 времени и вторым входом первого элемента ЗАПРЕТ 32. Выход реле 17 времени задатчика 30 программы регулирования температуры соединен через логический элемент ИЛИ 36 с первым входом второго логического элемента ЗАПРЕТ 37, а выход этого элемента - с выключателем 25 сушильной камеры. Кнопка 26 «Пуск связана через второй элемент 38 памяти с вторым входом второго логического элемента ЗАПРЕТ 37. Кнопка «Стоп 27 связана с вторым входом логического элемента ИЛИ 36. Выключатели 25 и 28 снабжены органами 39 и 40 управления. Выход терморегулятора 29 через логический элемент НЕ 41 соединен с реле 15 времени задатчика 30 программы регулирования температуры. Элементы ЗАПРЕТ 32 и 37 включают в себя логические НЕ 42 и 43, а также логические элементы И 44 и 45. Терморегулятор 29 выполнен в виде суммирующего блока 46, диода 47 и пускового блока 48, соединенных

последовательно между собой. На выходе реле 15 времени установлен первый элемент 49 памяти.

В качестве задзтчика 30 программы регулирования температуры может быть применена малая электронная вычислительная ма0 шина.

В качестве логических элементов НЕ 41 - 43 предложен магнитно-вентильный логический элемент. В качестве логических элементов ИЛИ 36, И 44 и 45 могут быть нсg пользованы, например, дроссельные магнитно-вентильные логические элементы, содержащие последовательно подключенные диодную группу 50-52 (фиг. 5), цепь управления дросселей 53-55, электрические дроссели 56-58 и выходную цепь дросселей 59-61.

0 В качестве задатчиков 12-14 температуры могут быть использованы потенциометры - регулируемые делители напряжений, построенные из активных сопротивлений.

В качестве реле 15 -17 времени могут

5 быть выбраны любые реле времени, имеющие возможность настройки на заданное время сушки продукта, например моторное реле времени.

В качестве датчика 31 температуры может быть использован, например, термометр сопротивления, на выходе которого создается напряжение U, пропорциональное температуре Т.

В качестве органов 34, 35, 39 и 40 управления переключателя 33 и включателей

5 25 и 28 могут быть применены электромагниты.

Устройство для управления процессом сушки работает следующим образом.

Обрабатываемый продукт раскладывают на лотках 19, которые поярусно устанавли0 вают в сушильный объем 2. При помощи рукоятки 11, кинематически связанной с заслонкой 10, устанавливают желаемое проходное сечение всасывающих окон 9. Задатчиком 30 программы регулирования температуры настраивают заданный режим про5 цесса сушки, для чего задатчиками 13, 12 и 14 температуры устанавливают желаемые температуры теплоносителя Т, TZ, Тз, а реле 15-17 времени - длительности выдержка этих температур t, tz, is и общее время

0

процесса сушки t, равное +/2-Из. После этого, плотно прикрыв дверцу 6 камеры, нажимают кнопку «Пуск 26 кнопочной станции 18. Сигнал Х 1 поступает во второй элемент 38 памяти, на выходе которого образуется сигнал , не изменяющийся в течение всего процесса сушки и поступающий на второй вход второго логического элемента ЗАПРЕТ 37. Так как при этом на первом входе второго логического элемента ЗАПРЕТ 37 сигнал , то на выходе элемента 37 сигнал . Этот сигнал воздействует на орган 39 управления выключателя 25, включая электродвигатель 21 вентилятора 20, питание терморегулятора 29 и задатчика 30 программы регулирования температуры.

В исходном положении сигналы Z Ys 0, переключатель 33 под действием пружин установлен в средней позиции, благодаря чему Т -Т. При этом температура Т теплоносителя, измеряемая датчиком 31 тем- пературы в сушильном объеме 2, . Сигнал с выхода терморегулятора 29 () поступает на орган 40 управления выключателя 28, благодаря чему включается питание ТЭН 23. Вентилятор 20, приводимый во вращение электродвигателем 21, засасывает воздух через всасывающие окна 9, рециркуляционный канал 4. Далее через циркуляционный канал 22, тепловой электронагревательный элемент 23 полученный теплоноситель поступает в сушильный объем 2. Теплоноситель поочередно проходит через сетчатые лотки 19, осуществляя сушку уложенного в них продукта. Отработанный теплоноситель частично удаляется из сушильного шкафа через сетчатое выхлопное окно 24, а частично поступает в рециркуляционный канал 4 на последующий цикл сушки.

Как только температура Т теплоносителя станет больше заданной, т. е. , сигнал Zi на выходе терморегулятора 29 станет равным , контакты выключателя 28 размыкаются и ТЭН 23 отключается. Одно- временно сигнал на выходе логического элемента НЕ 41 дает команду на включение первого реле 15 времени задатчика 30, настроенного на отсчет времени t. Как только Т.ТЛ -Т, сигнал Z2-1 снова дает команду на включение ТЭН 23 и т. д., благодаря чему в сушильном объеме 2 поддерживается температура в течение времени t.

По истечении времени t-t замыкаются контакты реле 15 времени и сигнал на его выходе поступает на первый элемент 49 памяти, на выходе которого образуется сигнал Y, не изменяющийся в течение всего процесса сушки. Этот сигнал дает команду на включение вторит 16 времени и поступает на п и B,UV, первого логического элемента ЗАПРЕТ Так как в этот момент на втором егг де сигнал , на выходе этого элемен

5

0 о 5

0

Q Ь

5

та ЗАПРЕТ 32 сигнал равен Z| 1, что заставляет орган 34 управления переключить трехпозиционный переключатель 33 в левую позицию, благодаря чему на выходе этого переключателя появляется сигнал Тл Тз, подаваемый на вход терморегулятора 29, при этом сушильная камера работает в режиме поддержания температуры теплоносителя в течение времени /2, на которое настроено второе реле 16 времени, аналогично описанному.

При истечении времени с начала процесса сушки замыкаются контакты реле 16 времени и сигнал поступает на второй вход первого логического элемента ЗАПРЕТ 32, включает реле 17 времени и подается на орган 35 управления трехпо- зиционного переключателя 33. Так как сиг- калы , переключатель 33 переключается в правую позицию и на вход терморегулятора подается сигнал Тл 7з. При этом сушильная камера работает в режиме поддерживания температуры теплоносителя TzzTz аналогично описанному, пока через время настройки /з реле 17 времени не замкнутся его контакты.

При этом сигнал поступает на вход логического элемента ИЛИ 36, на выходе которого появляется сигнал Zs 1. На выходе второго логического элемента ЗАПРЕТ 37 при этом сигнал , поэтому под действием пружины размыкаются контакты выключателя 25. Электродвигатель 21, ТЭН 23, терморегулятор 29, задатчик 30 отключаются от электросети и процесс сушки прекращается, о чем при необходимости может быть подан световой или звуковой сигнал, на орган подачи которого подается команда Za-1.

При необходимости поддерживать не три уровня температуры Т, Т%, Тз, а два Т и 2 или только один Т, реле 17 времени или реле 17 и 16 времени настраивают на время или и работа устройства происходит аналогично описанному. Если нужно остановить процесс душки, выполняемый по заданному циклу, не дожидаясь его окончания, нажимают кнопку «Стоп 27 кнопочной станции 18. Сигнал поступает на второй вход логического элемента ИЛИ 36, сигнал с которого становится равным Zs-1, и процесс сушки прекращается аналогично описанному.

Формула изобретения

1. Устройство для управления процессом сушки, содержащее сушильную камеру, вентилятор с электродвигателем и выключателем электронагреватель с терморегулято- соединенный с задатчиком и датчи- .. температуры, кнопочную станцию . .г ск-- Стон, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления, оно дополнигетьно содержит два задатчика температуры, трехпозиционный переключатель с двумя элементами переключения, три реле времени, два логических элемента ЗАПРЕТ, два элемента памяти, логический элемент ИЛИ и логический элемент НЕ, причем все задатчики температуры связаны с входами трехпозиционного выключателя, выход которого соединен с входом терморегулятора, выход которого дополнительно соединен через логический элемент НЕ с входом первого реле времени, подключенного своими выходами через первый элемент памяти с входом первого логического элемента ЗАПРЕТ и с входом второго реле времени, выходы которого, соответственно подключены к второму элементу переключения, второму входу первого логического элемента ЗАПРЕТ и входу третьего реле времени, выход которого подключен к первому входу логического элемента ИЛИ, при этом второй вход последнего соединен с кноп- кой «Стоп кнопочной станции, а выход этого элемента ИЛИ подключен к первому входу второго логического элемента ЗАПРЕТ, второй вход которого соединен через второй элемент памяти с кнопкой «Пуск кнопочной станции, причем выход второго логического элемента ЗАПРЕТ подключен к выключателю электродвигателя вентилятора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, терморегулятор выполнен в виде после- довательно соединенных суммирующего блока, диода и пускового блока.

Изобретение относится к автоматическому управлению процессом сушки овощей, фруктов и дикоросов в сушильных камерах и позволяет повысить точность управления. Температуру в сушильной камере измеряют посредством датчика температуры, сравнивают с заданным на данном этапе согласно программе значением в терморегуляторе и по результатам сравнения включают или отключают тепловой электронагреватель. Режим сушки определен задатчиком программы регулирования температуры, рассчитанным на поддержание трех заданных посредством задатчиков 12-14 температур теплоносителя в течение трех одинаковых или различных интервалов времени, задаваемых соответствующими реле времени 15-17. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

31

3

20 21

7

Риг. 2

6-6

5

7

Фаг. 4

f ji ,

2829

r

30

ZQ S

25