СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ФЕРМЕНТАЦИИ ТАБАКА Советский патент 1973 года по МПК A24B3/12 

1

Изобретение относится к табачно-ферментадионному производству.

Известен способ автоматического управления процессом ферментации табака путем регулирования температуры и влажности воздуха, подаваемого на фермеитацию.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность регулирования температуры и влажности табака при ферментации и улучшить качество готовой продукции.

Это достигается тем, что в процессе регулирования температуры измеряют температуру табака при ферментации, определяют рассогласование между измеренной и оптимальной температурой табака с последующим сравиеннс.м его с TCKymiiM значением температуры воздуха, подаваемого на ферментацию, и устанавливают необходимую степень нагрева воздуха в зависимости от этого значения, а в процессе регулирования влажности измеряют температуру подаваемого на ферментацию возду.ха но сухому термометру, суммируют это значение с заданным значение.м температуры и получеиЕюе значение сравнивают с текущим значением температуры воздуха, подаваемого на ферментацию, по мокрому термометру и в зависимости от рассогласования этих значений воздействуют на степень влажности воздуха.

2

На фиг. 1 изображена схема автоматического управления процессом ферментации табака; иа фиг. 2 - график зависимости м - еСхема состоит из датчика 1 для измерения температуры табака, датчиков 2 и 3 для измереиия температуры воздуха соответственно по сухому термометру и мокрому термометру, изодромных регуляторов 4-6 температуры, блока умножения 7, блока суммирования 8, задатчика 9, регулирующих органов 10 и 11, узла 12 воздухоприготовления и камеры 13 с табачиой массой.

При регулированни температуры табака нмиульс от датчика 1 подают в камеру текущего значения регулятора 4 и сравнивают с поступающим в камеру задания сигналом, соответствующим оптимальному значению температуры табака. Регулятор 4 отрабатывает зависяHUH от величины отклонения импульс, посту нающий для сравнения с текущим значением температуры возду.ха в камеру задания вспомогательного регулятора 5, который отрабатывает зависящий от рассогласования импульс, постуиаюихнй на регулирующий орган 10. Последний изменяет степень нагрева воздуха до тех пор, пока не установится равновесие между температурой вентилируемого воздуха и температурой, заданной регулятором 4.

При регулировании влажностных режимов импульс от датчика 2 подают в блок умножения 7, где он умножается на постоянную величину и вместе с нмнульсом от задатчика 9 постоянной величины подается на блок суммирования 8, выходной сигнал которого поступает в камеру задания регулятора 6 для сравнения с сигналом, cooTBeTCTByiOHUiM текущему значению температуры воздуха но мокрому (ермометру. Регулятор 6 отрабатывает зависящий от рассогласования импульс, ноступающий на регулируюишй орган П. Последний изменяет степень увлажнения вентилируемого воздуха до тех пор, пока не исчезнет рассогласование между текущим и заданным значениями температуры воздуха по мокрому термометру.,,.,.-:J

На основе психрометрических таблиц построены системы координат м - с (фиг. 2), семейство линий cp const (линии I-XI) и лнний (линии вида XII), характеризующиеся положительным угловым коэффициентом и отрицательной начальной ординатой, линии ф 7 соп51 (линии ВИДЯ XIII) с отрицательным угловым коэффициентом и положительной начальной ординатой, а также линии ф const с положительны угловым коэффициентом н положнтельной начальной ординатой (линии вида XIV), которые описываются соответственно уравнениями:

м - К1( С

/„ - А4 + с /„ - 4 + с,

где fj, мокрому

воздуха

температура

по термометру;

/е - угловой коэффициент;

с--температура воздуха но сухому термометру;

с - начальная ордината. С другой стороны, из формулы

.l-c((4)

вытекает, что зависимость между ф и /.м//с носит линейный характер.

Таким образом, реализация уравнений 1, 2, 3 позволяет при изменяющейся в зависимости от температуры табака температуре воздуха по сухому термометру поддерживать относительную влажность на постоянном уровне (линии I - XI), либо изменять ее прямо пропорционально (линия XII) и обратно пропорционально (линии Х1И, XIV) изменению температуры воздуха но сухому термометру.

Знаки коэффициентов fe и с определяют, но какой из названных закономерностей осуществляется изменение относительной влажности воздуха. Характер и степень измеиения относительной влажности воздуха в зависимости от tc задается соответственно конкретным требованиям протекания фаз ферментации табака. Так, в первой фазе ферментации, когда происходит нагревание табака до температуры режима ферментации, помимо повышения температуры воздуха для предотвращения переувлажнения табака в одних случаях требуется постепенное понижение относительной

влажности воздуха, в других - ее стабилизация. Следовательно, в нервом случае следует реализовать либо уравнение 2, либо уравнение 3, во втором случае - уравнение 1.

Для второй фазы ферментации целесообразно реализовать уравнение 1, носкольку эффекты самосогревания и самоувлажнения, характеризующие интенсивность протекания процесса ферментации, изменяются либо в сторону увеличения, либо в сторону уменьшения и параметры воздуха (/с и ф) соответственно должны быть изменены в одном направлении.

При проведении третьей фазы ферментации, когда происходит охлаждение сферментированного табака, но мере понижения темиературы воздуха, во избежание пересущки табака, следует постепенно повышать относительную влажность. Такой режим можно осуществить реализацией уравнения 2 или уравнения 3.

Таким образом, в случае необходимости стабилизации интенсивности массопереноса следует реализовать обратно пропорциональную зависимость между с и ф (уравнение 2 илн 3-линии XIII или XIV). В случае же

реализации линии I - XII (уравиение 1) в одних случаях интенсивность массопереноса от 1абака к воздуху уменьшается, в других-увеличивается в зависимости от увеличения или уменьшения температуры омывающего

,(3)

табак воздуха по сухому термометру.

Применение предлагаемого способа регулирования ироцесса ферментации позволяет предотвратить возможность перегрева, пересущки или переувлажнения табака.

Предмет изобретения

Способ автоматического управления процессом ферментации табака нутем регулирования темнсратуры и влажности )юздуха, подаваемого на ферментацию, отличающийся тем, что, с целью новышенни чочности регулирования и улучшения качества готового продукта, в процессе регулирования температуры измеряют температуру табака при ферментации,

определяют рассогласование между измеренной и оптимальной температурой табака с последующим сравнением его с текущим значением температуры воздуха, подаваемого на ферментацию, и устанавливают необходимую

степень нагрева воздуха в зависимости от этого значення,и в нроцессе регулирования влажности измеряют температуру подаваемого на ферментацию воздуха по сухому термометру, суммируют это значение с заданным значением темнературы и нолученное значение сравнивают с текущим значением температуры воздуха, подаваемого на ферментацию, по мокрому термометру и в зависимости от рассогласования этих значений воздействуют на

стенень влажности воздуха.

Vui /

Ж

Фиг 2