Способ регулирования процесса сушки Советский патент 1992 года по МПК F26B25/22 

Изобретение относится ктехнике сушки и может быть использовано для сушки объектов, чувствительных к влажности теплоносителя, например, микроорганизмов.

Известны способы автоматического регулирования сушки влажных материалов при изменении различных технологических параметров процесса, например, при изменении температуры продукта и теплоносителя, их влажности и расходов. Так, например, для получения продукта определенной конечной влажности поддерживается температура теплоносителя на выходе аппарата по линейному закону в зависимости от его температуры на входе.

Однако этот способ не может быть применен при сушке с рециркуляцией теплоносителя, когда стабилизацию его влажности, необходимой при получении продукта определенного конечного влагосодержания. не обеспечивает поддержания температуры агента сушки в такой зависимости.

Известен также способ автоматического регулирования процессом сушки при изменении подачи исходного материала и теплоносителя по сигналу конечной влажности материала и по дополнительно вводимому в блок избирательности сигналу по температуре воздуха на выходе из сушилки. Такой способ регулирования позво/яет приблизиться к заданной влажности готового продукта.

Из известных способов наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ автоматического регулирования процесса сушки материалов во взвешенном состоянии (3), По /данному способу процесс сушки регулируют стабилизацией температурного режима воздействием на расход материала по расходу теплоносителя и его влажности на входе и выходе из сушильного объема.

Однако данный способ не обеспечивает стабильную сушку объекта до заданной влажности из-з.з несоответствия влажности

N о

со

00

ю

iO

V2

рабочего агента в сушильной камере, требуемой для осуществления сушки определенных продуктов, например, бактериальных удобрений, микроорганизмов.

Целью изобретения является повышение стабильности сушки продукта до заданной влажности с рециркуляцией теплоносителя.

Указанная цель достигается тем, что в способе регулирования процесса сушки, включающем стабилизацию температуры поступающего на сушку теплоносителя и измерение влажности и расхода первичного теплоносителя, измеряют влажность и расход соответственно рециркулируемого теплоносителя и смеси первичного и рециркулируемого теплоносителя, измеряют расход первичного теплоносителя при соблюдении зависимости:

/ V ( di - dCM ) 1 do -f di -2 dcM

изменяют расход рециркулируемого теплоносителя при соблюдении зависимости:

Vi(di -de) do - dcM

где Vi, V2, V-расход первичного, рециркулируемого теплоносителя и их смеси;

d0, di, dew - влажность первичного, рециркулируемого теплоносителей и их смеси.

На фиг. 1 представлена схема реализации способа регулирования процесса сушки влажных материалов.

Устройство для осуществления изобретения содержит линии 1, 2 для подачи в сушилку 3 первичного и рециркулируемого теплоносителя соответственно и линию 4 для отвода отработанного теплоносителя с вентилятором 5, линии 6, 7 для подачи исходного и вывода готового продукта соответственно.

Система автоматического регулирования включает контур регулирования температуры теплоносителя в сушилке и контуры регулирования расходов первичного и рециркулируемого теплоносителей.

Температуру смеси первичного и рециркулируемого теплоносителей на входе в сушилку 3 измеряют датчиком 8 и стабилизируют на заданном уровне терморегулятором 9.

Контуры регулирования расхода первичного, рециркулируемого теплоносителей и их смеси содержат расходомеры 10, 11, 12, датчики 13, 14, 15 влажности первичного, рециркулируемого теплоносителей и их смеси соответственно, блок управления 16, исполнительные механизмы 17 и 18.

Способ регулирования процесса сушки осуществляют следующим образом.

Первичный теплоноситель по линии 1 подают в сушилку 3, где происходит обезвоживание продукта. По контуру 2 часть отработанного теплоносителя возвращают на вход сушилки 3 вентилятором 5, а часть отводят по контуру 4, Влажный материал подают в сушилку 3 по линии 6, а продукт, прошедший термообработку, отводят по линии 7.

По измеренному датчиком 8 значению температуры терморегулятором 9 поддерживают температуру смеси первичного и рециркулируемого теплоносителей на заранее заданном уровне, обеспечивающим сушку определенного продукта.

Постоянную скорость теплоносителя в сушильной камере 3 получают регулированием расхода первичного и рециркулируемого теплоносителей. Для этого расходомерами 10, 11, 12 и датчиками 13, 14, 15 влажности производят измерения расходов и влажности первичного, рециркулируемого теплоносителей и их смеси. Полученные отдатчиков сигналы поступают на блок управления 16, анализирующий уравнения для расходов первичного и рециркулируемого теплоносителей. Последними являются для первичного теплоносителя:

V(di-dcM) do + di -2 dcM

и для рециркулируемого теплоносителя:

V Vi(di -dCM) do - dcM

где Vi, Va - расход первичного и рециркулируемого теплоносителей;

do, di, dcM - влагосодержание первичного, рециркулируемого теплоносителей и их смеси;

V Vi+V2 - расход теплоносителя через сушильную камеру.

Если значения величин, измеренных указанными датчиками, не удовлетворяют данным уравнениям, то блоком управления 16 вырабатывается управляющий сигнал,

зависящий от величины рассогласования и подающийся на исполнительные механизмы 17 и 18, регулирующие расход первичного и рециркулируемого теплоносителей. В результате происходит изменение их расходов до тех пор, пока не будут выполнены уравнения, определяющие расходы первичного и рециркулируемого теплоносителей в зависимости от заданного расхода теплоносителя в сушилке 3 и его влагосодержания.

Данный способ регулирования процесса сушки целесообразно применять при высоком начальном влагосодержании теплоносителя в сушилке. В этом случае в качестве датчика влагосодержания могут

служить проволочные сопротивления, По изменению сопротивления последних можно судить о влажности теплоносителя, что позволяет упростить схему измерения вла- госодержания и регулирования расхода теплоносителя.

При применении данного способа создается определенное влзгоссдержание теплоносителя в рабочей зоне. Последнее обстоятельство позволяет при неизменности теплоносителя проводить процесс обезвоживания в стационарных условиях, обеспечивающих максимельно возможное сохранение нативных свойств материала, на которые оказывает преимущественное влияние концентрации влаги. Использование части отработанного теплоносителя для создания в сушильном объеме определенной влажности при таком способе требует меньших затрат тепловое : энергии на нагрев его до определенной температуры, определяемой условиями процесса сушки конкрет- ного продукта. Автоматическое поддержание температуры и влагосодержа- ния теплоносителя на заданном уровне при его постоянной скорости в рабочем объеме сушильного аппарата позволяет повысить стабильность заданной влажности готового продукта, что особенно необходимо .

длительном хранении многих продуктов, например, бактериальных удобрений. Формула изобретения Способ регулирования процесса сушки, включающий стабилизацию температуры поступающего на сушку теплоносителя и измерение влажности и расхода первичного теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности суш- ки продукта до заданной влажности с рециркуляцией теплоносителя, измеряют влажность и расход соответственно рецир- кулируемоготеплоносителя и смеси первичного и рециркулируемого теплоносителя, изменяют расход первичного теплоносителя при соблюдении зависимости v V(ch-dcM)

1do +di -2 dcM

изменяют расход рециркулируемого теплоносителя при соблюдении зависимости

v Vi(di-dcM)

2cio-dcM

где Vi, Va и V - расход первичного и рециркулируемого теплоносителей и их смеси;

d0, di и бсм - влажность первичного и рециркулируемого теплоносителей и их

смеси.