Способ автоматического управления процессом сушки зерна и других дисперсных материалов



Способ автоматического управления процессом сушки зерна и других дисперсных материалов

Владельцы патента RU 2468321:

Васильев Алексей Николаевич (RU)
Смирнов Борис Григорьевич (RU)

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом сушки зерна и других дисперсных материалов в аппаратах, использующих СВЧ-энергию, и может быть использовано в сельском хозяйстве, пищевой, химической и смежных с ними отраслях промышленности. В способе автоматического управления процессом сушки зерна и других дисперсных материалов, предусматривающем подвод СВЧ-энергии, измерение влажности зерна и другого дисперсного материала, поступающего в сушильную камеру, влажности зерна и другого дисперсного материала, температуры сушильного агента на входе и выходе сушилки, влагосодержания сушильного агента на выходе из слоя зерна и другого дисперсного материала, мощности, потребляемой магнетронами, нагревательными элементами и двигателем электропривода вентилятора, калорифера, передачу измеренных параметров в микропроцессорную систему, выработку микропроцессорной системой воздействий по управлению температурой и расходом агента сушки, мощностью магнетронов, подачей зерна и другого дисперсного материала, реализацию регулирующих воздействий с помощью исполнительных механизмов, согласно изобретению контролируют температуру и влагосодержание атмосферного воздуха, с помощью датчиков контролируют температуру в нескольких точках внутри зоны воздействия СВЧ поля на зерно или другой дисперсный материал, информация с этих датчиков подается в микропроцессорную систему, где на основании полученной информации, с использованием данных об исходной влажности зерна и других дисперсных материалов, температуре и расходе агента сушки, мощности, потребляемой магнетронами, рассчитывается температура нагрева зерна и другого дисперсного материала в центре и на поверхности зерна и другого дисперсного материала, управление процессом ведется таким образом, чтобы не превысить предельного значения температуры нагрева зерна и другого дисперсного материала, управление может осуществляться по комбинированному принципу (по отклонению управляемой величины и по возмущающему воздействию) и в соответствии с критерием оптимальности, причем оптимальное управление процессом может осуществляться как по критерию минимума энергозатрат, так и по критерию максимальной производительности установки, коррекцию режима управления процессом сушки осуществляют на четырех уровнях по приоритету температуры нагрева зерна и другого дисперсного материала, при этом на первом уровне при превышении температурой нагрева зерна и другого дисперсного материала максимального предельного значения воздействуют на расход подводимого потока сушильного агента, на втором уровне, если изменения на первом уровне не дали желаемых результатов, изменяют температуру агента сушки, если изменение расхода подводимого потока сушильного агента и его температуры не обеспечивает снижение температуры нагрева зерна и другого дисперсного материала, то на третьем уровне воздействуют на напряжение в сети питания магнетронов, на четвертом уровне изменяют расход зерна и другого дисперсного материала, изменяя тем самым длительность его пребывания в зоне воздействия поля СВЧ. Изобретение должно обеспечить интенсификацию процесса сушки, повысить качество готовой продукции, снизить затраты энергии. 1 ил.

 

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом сушки зерна и других дисперсных материалов в аппаратах, использующих СВЧ-энергию, и может быть использовано в сельском хозяйстве, пищевой, химической и смежных с ними отраслях промышленности.

Известен способ [Патент RU №2239138, F26B 25/22, 27.10.2004], в котором теплоподвод осуществляют комбинированным способом в двух зонах сушилки, при этом подсушку исходного продукта проводят в зоне плотного слоя подогретым воздухом, а сушку - перегретым паром в зоне виброкипящего слоя продукта, причем часть отработанного перегретого пара направляют по дополнительному потоку на подогрев воздуха, дополнительно измеряют расход подсушенного продукта, расход воздуха, подаваемого на подсушку, а также влагосодержание воздуха на входе и выходе из плотного слоя продукта, амплитуду колебаний газораспределительной решетки в зоне виброкипящего слоя продукта, по текущему значению потока влаги, поступающего с исходным продуктом в зону плотного слоя, и текущему значению количества влаги, испаряемой из продукта в единицу времени в этой зоне, корректируют поток влаги, поступающий с подсушенным продуктом в зону виброкипящего слоя, воздействием на расход исходного продукта, по текущему значению расхода подсушенного продукта устанавливают амплитуду колебаний газораспределительной решетки с коррекцией по перепаду давления в виброкипящем слое продукта, а по текущим значениям расхода подсушенного и высушенного продукта определяют излишнюю часть отработанного перегретого пара, которую направляют по дополнительному потоку, и осуществляют стабилизацию влажности высушенного продукта путем воздействия на время пребывания продукта в зоне виброкипящего слоя продукта.

Известный способ имеет ряд существенных недостатков:

- невысокое качество высушенного материала;

- длительность проведения процесса сушки;

- большая инерционность системы, т.е. низкая точность и надежность управления процессом сушки из-за случайных возмущений со стороны работы оборудования;

- невозможность оптимального управления процессом сушки;

- нерациональное использование теплоэнергетического и материального потенциала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ автоматического управления процессом сушки дисперсных материалов в сушильной установке вихревого типа с подводом СВЧ-энергии [Патент RU №2328681, F26B 25/22, 10.07.2008]. В данном способе автоматического управления процессом в шахтной сушилке с использованием СВЧ-энергии предусматривается измерение расхода, влажности и температуры исходного материала, поступающего в сушилку, расхода и влажности высушенного материала, влагосодержания, температуры и расхода сушильного агента до и после сушки. Информация с датчиков, измеряющих расход, влажность и температуру исходного материала, поступающего в сушилку, расход и влажность высушенного материала, влагосодержание, температуру и расход сушильного агента до и после сушки, подается на микропроцессор, который устанавливает задание на температурный режим и режим подачи сушильного агента на входе в сушилку посредством исполнительных механизмов калорифера, вентилятора и магнетронов, применяются датчики, измеряющие потребляемую мощность вентилятора, калорифера и магнетронов, информация с которых подается на микропроцессор. Микропроцессор непрерывно определяет знак производной функции суммарной стоимости энергетических и материальных затрат на единицу массы высушиваемого материала, и если знак положительный, то уменьшает расход исходного материала, если знак отрицательный, то увеличивает. Кроме того, коррекцию режима управления процессом сушки осуществляют на двух уровнях, при этом на первом уровне при отклонении текущего значения потока влаги, испаряемой в сушилке, от заданного воздействуют на температуру и расход подводимого потока сушильного агента, а на втором уровне, если изменение температуры и расхода подводимого потока сушильного агента не обеспечивает требуемой влажности высушенного материала, воздействуют на напряжение в сети питания магнетронов.

Недостатками данного способа являются:

- отсутствие возможности оптимального управления установкой по критерию ее максимальной производительности;

- отсутствие ограничений на нагрев дисперсного материала, что может привести к полной или частичной утрате им требуемых качеств.

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса сушки, повышение качества высушенного материала, повышение точности и надежности управления, снижение энергозатрат.

Поставленная задача достигается тем, что в способе автоматического управления процессом сушки зерна и других дисперсных материалов (или зерна, или материалов, или продукта), предусматривающем подвод СВЧ-энергии, измерение влажности исходного материала, поступающего в сушильную камеру, влажности высушенного материала, температуры сушильного агента на входе и выходе сушилки, влагосодержания сушильного агента на выходе из зернового слоя, мощности, потребляемой магнетронами, нагревательными элементами и двигателем электропривода вентилятора, калорифера, передачу измеренных параметров в микропроцессорную систему, выработку микропроцессорной системой воздействий по управлению температурой и расходом агента сушки, мощностью магнетронов, подачей дисперсного материала, реализацию регулирующих воздействий с помощью исполнительных механизмов, новым является то, что контролируют температуру и влагосодержание атмосферного воздуха, с помощью датчиков контролируют температуру в нескольких точках внутри зоны воздействия СВЧ поля на зерно, или другой дисперсный материал, информация с этих датчиков подается в микропроцессорную систему, где на основании полученной информации, с использованием данных об исходной влажности зерна, температуре и расходе агента сушки, мощности, потребляемой магнетронами, рассчитывается температура нагрева зерна в центре и на поверхности зерновки, управление процессом ведется таким образом, чтобы не превысить предельного значения температуры нагрева продукта, управление может осуществляться по комбинированному принципу (по отклонению управляемой величины и по возмущающему воздействию) и в соответствии с критерием оптимальности, причем оптимальное управление процессом может осуществляться как по критерию минимума энергозатрат, так и по критерию максимальной производительности установки. Кроме того, коррекцию режима управления процессом сушки осуществляют на четырех уровнях по приоритету температуры нагрева продукта, при этом на первом уровне при превышении температурой нагрева продукта максимального предельного значения воздействуют на расход подводимого потока сушильного агента, на втором уровне, если изменения на первом уровне не дали желаемых результатов, изменяют температуру агента сушки, если изменение расхода подводимого потока сушильного агента и его температуры и не обеспечивает снижение температуры нагрева материала, то на третьем уровне воздействуют на напряжение в сети питания магнетронов, на четвертом уровне изменяют расход исходного материала, изменяя тем самым длительность его пребывания в зоне воздействия поля СВЧ.

Технический результат заключается в интенсификации процесса сушки, повышении качества готовой продукции, снижении затрат энергии.

На фиг.1 представлена структурная схема, реализующая предлагаемый способ автоматического управления процессом сушки.

Схема содержит СВЧ-конвективную зерносушилку 1, в которой сушка зерна осуществляется за счет энергии СВЧ поля и конвективного тепловлагообмена. Влажность зерна Wзн или другого дисперсного материала, поступающего на сушку, контролируется с помощью датчика 2. Температура Та и влагосодержание Da атмосферного воздуха контролируются при помощи датчиков 3 и 4. Температура агента сушки на входе в сушилку Тв, влажность продукта Wз на выходе из сушилки, температура внутри зоны воздействия СВЧ поля на зерно Θ, температура агента сушки на выходе из сушилки Твых, его влагосодержание Dвых контролируются с помощью датчиков 5, 6, 7, 8 и 9. Сигналы с датчиков 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 поступают в микропроцессорную систему (МПС) 10. Подогрев зерна с помощью поля СВЧ осуществляется посредством блока магнетронов 11. Источником агента сушки является электрокалорифер, вентилятор которого 12 осуществляет подачу воздуха Q в зерносушилку 1, а нагревательные элементы 13 обеспечивают подогрев воздуха до требуемой температуры Тв. Движение зерна через зерносушилку осуществляется самотеком. Регулирование времени пребывания зерна в сушилке осуществляется степенью или временем открытия с помощью исполнительного механизма 14 выпускного отверстия, чем обеспечивается расход зерна Qз. С помощью задающих устройств в МПС вводятся значения требуемой конечной влажности зерна Wзк, предельной температуры Θпр нагрева зерна в зоне воздействия поля СВЧ и тип управления КУ установкой. Управление может осуществляться по комбинированному принципу (по отклонению управляемой величины и по возмущающему воздействию) и по двум критериям оптимальности: минимуму энергозатрат; максимуму производительности. С помощью устройств 15, 16 и 17 контролируют мощности, потребляемые нагревательными элементами калорифера Рк 13, электродвигателем вентилятора калорифера Рдв 13, блоком магнетронов Рм 11, соответственно. Результаты измерений направляются в МПС.

Способ осуществляется следующим образом.

В микропроцессорную систему с помощью задатчиков вводят данные о требуемой конечной влажности зерна Wзк, предельной температуре Θпр нагрева продукта в зоне воздействия поля СВЧ и тип управления КУ установкой. В памяти МПС заложены функциональные зависимости:

где Θз - температура нагрева зерновки (в центре и на поверхности) в зоне действия поля СВЧ; Θ - температура в зоне действия поля СВЧ; Wзн - исходная влажность зерна, или другого дисперсионного продукта; Рм - мощность, потребляемая магнетронами; Q - расход агента сушки; Тв - температура агента сушки; Qз - расход продукта через сушилку (производительность сушилки); N - энергия, потребляемая установкой в процессе сушки; Nм - энергия, потребляемая магнетронами в процессе сушки, где Nм=ΣPм·τ1, τ1 - время работы магнетронов в процессе сушки; Nк - энергия, потребляемая калорифером в процессе сушки, где Nк=ΣРк·τ2+ΣРдв·τ3, τ2 и τ3 - время работы нагревательных элементов калорифера и двигателя вентилятора, соответственно; Dвх - влагосодержание воздуха на выходе калорифера, на входе в зерновой слой.

Сырое зерно, или другой дисперсный продукт, подают в бункер установки, где с помощью датчика 2 контролируют его начальную влажность Wзн. С помощью датчиков 3 и 4 контролируют соответственно температуру Та и влагосодержание Da атмосферного воздуха. Если управление осуществляется по комбинированному принципу (по отклонению управляемой величины Wзк от заданного значения и по возмущающему воздействию), то принимают Рм=max, Тв=max. По функциональной зависимости (2) рассчитывают Q. Если рассчитанная величина Q больше технически возможного значения, которое может обеспечить вентилятор калорифера, то с заранее заданным шагом уменьшают величину Тв до тех пор, пока не будет получена величина Q, которая может быть обеспечена двигателем вентилятора. При этом должно выполняться условие Тв≥Та. Если данное условие не выполняется, значение Тв принимают равным величине Та, а по функциональной зависимости (3) определяют требуемую мощность магнетронов Рм. После этого МПС выдает соответствующие управляющие воздействия на исполнительные механизмы 11, 12, 13. Начинается процесс сушки. В процессе работы с помощью датчиков 7 контролируют температуру Θ в зоне действия поля СВЧ. По функциональной зависимости (1) рассчитывают Θз. Если Θз>Θпр, то корректировку работы системы ведут по трем уровням в порядке их возрастания: регулирование расхода агента сушки - по первому уровню; регулирование температуры теплоносителя - по второму уровню; регулирование мощности магнетронов - по третьему уровню. С помощью датчика 6 контролируют влажность продукта на выходе сушилки. Если Wз≠Wзк, осуществляют управление по четвертому уровню. При этом с помощью исполнительного механизма 14 изменяют расход (скорость движения) продукта через сушилку.

При оптимальном управлении по критерию максимальной производительности в качестве функционала используют выражение (4)

Qз=f(Wзн, Pм, Q, Tв,)→max,

при граничных условиях:

Рм≤Рм пред;

Q≤Qпред;

Θз≤Θпр;

Тв≤Тв пред.

где Рм пред - технически максимально допустимая мощность применяемых в установке магнетронов; Qпред - технически максимально допустимая производительность применяемого в установке вентилятора калорифера; Тв пред - технически максимально возможная температура на выходе калорифера, зависящая от его мощности, производительности вентилятора и температуры атмосферного воздуха. Решая с помощью МПС данную систему уравнений соответствующими математическими методами, находят величины Рм, Q, Тв, обеспечивающие максимальную производительность установки для исходной влажности зерна Wзн. МПС выдает соответствующие управляющие воздействия на исполнительные механизмы 11, 12, 13. В процессе работы с помощью датчиков 7 контролируют температуру Θ в зоне действия поля СВЧ. По функциональной зависимости (1) рассчитывают Θз. Если Θз>Θпр, то корректировку работы системы ведут по трем уровням в порядке их возрастания: регулирование расхода агента сушки - по первому уровню; регулирование температуры теплоносителя - по второму уровню; регулирование мощности магнетронов - по третьему уровню. С помощью датчика 6 контролируют влажность продукта на выходе сушилки. Если Wз≠Wзк, осуществляют управление по четвертому уровню. При этом с помощью исполнительного механизма 14 изменяют расход (скорость движения) продукта через сушилку.

При оптимальном управлении по критерию минимума энергозатрат в качестве функционала используют выражение (5)

N=f(Nм, Nк)→min,

при граничных условиях:

Рм≤Рм пред;

Q≤Qпред;

Θз≤Θпр;

Тв≤Тв пред.

где τсуш - время сушки зерна, или другого дисперсионного материала (может быть использован параметр производительности сушилки Qз); τпред - предельное время, в течение которого зерно, или другой дисперсионный продукт, должно быть обязательно просушено (может быть использован параметр минимальной производительности сушилки (Qз мин).

Решая с помощью МПС данную систему уравнений соответствующими математическими методами, находят величины Рм, Q, Тв, обеспечивающие минимальные энергетические затраты на сушку для исходной влажности зерна Wзн. МПС выдает соответствующие управляющие воздействия на исполнительные механизмы 11, 12, 13. В процессе работы с помощью датчиков 7 контролируют температуру Θ в зоне действия поля СВЧ. По функциональной зависимости (1) рассчитывают Θз. Если Θз>Θпр, то корректировку работы системы ведут по трем уровням в порядке их возрастания: регулирование расхода агента сушки - по первому уровню; регулирование температуры теплоносителя - по второму уровню; регулирование мощности магнетронов - по третьему уровню. С помощью датчика 6 контролируют влажность продукта на выходе сушилки. Если Wз≠Wзк, осуществляют управление по четвертому уровню. При этом с помощью исполнительного механизма 14 изменяют расход (скорость движения) продукта через сушилку.

Таким образом, предлагаемый способ автоматического управления процессом сушки зерна и других дисперсных материалов позволяет:

- обеспечить требуемое качество зерна или другого дисперсного материала после сушки;

- при необходимости максимально увеличить производительность установки;

- снизить энергозатраты на сушку.

Способ автоматического управления процессом сушки зерна и других дисперсных материалов, предусматривающий подвод СВЧ-энергии, измерение влажности зерна и другого дисперсного материала, поступающего в сушильную камеру, влажности зерна и другого дисперсного материала, температуры сушильного агента на входе и выходе сушилки, влагосодержания сушильного агента на выходе из слоя зерна и другого дисперсного материала, мощности, потребляемой магнетронами, нагревательными элементами и двигателем электропривода вентилятора, калорифера, передачу измеренных параметров в микропроцессорную систему, выработку микропроцессорной системой воздействий по управлению температурой и расходом агента сушки, мощностью магнетронов, подачей зерна и другого дисперсного материала, реализацию регулирующих воздействий с помощью исполнительных механизмов, отличающийся тем, что контролируют температуру и влагосодержание атмосферного воздуха, с помощью датчиков контролируют температуру в нескольких точках внутри зоны воздействия СВЧ-поля на зерно или другой дисперсный материал, информация с этих датчиков подается в микропроцессорную систему, где на основании полученной информации, с использованием данных об исходной влажности зерна и других дисперсных материалов, температуре и расходе агента сушки, мощности, потребляемой магнетронами, рассчитывается температура нагрева зерна и другого дисперсного материала в центре и на поверхности зерна и другого дисперсного материала, управление процессом ведется таким образом, чтобы не превысить предельного значения температуры нагрева зерна и другого дисперсного материала, управление может осуществляться по комбинированному принципу (по отклонению управляемой величины и по возмущающему воздействию) и в соответствии с критерием оптимальности, причем оптимальное управление процессом может осуществляться как по критерию минимума энергозатрат, так и по критерию максимальной производительности установки, коррекцию режима управления процессом сушки осуществляют на четырех уровнях по приоритету температуры нагрева зерна и другого дисперсного материала, при этом на первом уровне при превышении температурой нагрева зерна и другого дисперсного материала максимального предельного значения воздействуют на расход подводимого потока сушильного агента, на втором уровне, если изменения на первом уровне не дали желаемых результатов, изменяют температуру агента сушки, если изменение расхода подводимого потока сушильного агента и его температуры не обеспечивает снижение температуры нагрева зерна и другого дисперсного материала, то на третьем уровне воздействуют на напряжение в сети питания магнетронов, на четвертом уровне изменяют расход зерна и другого дисперсного материала, изменяя тем самым длительность его пребывания в зоне воздействия поля СВЧ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу определения потребности в сушильном воздухе в сушилке древесины и заключается в том, что древесину в виде пачки древесины помещают в сушильную камеру, закрытую по отношению к окружающей атмосфере, и в которой содержащую воду атмосферу с влажной температурой, сухой температурой, и связанную с этим психрометрическую разность поддерживают при помощи нагнетаемого сушильного воздуха, пропускаемого через древесину.

Изобретение относится к технике сушки, а именно к способам автоматического управления процессами сушки пищевых продуктов в аппаратах, использующих конвективный и СВЧ-энергоподвод, и может быть использовано в пищевой, химической и смежных с ними отраслях промышленности.

Изобретение относится к сушильной технике, а именно к способу сушки пастообразных материалов, и может быть использовано в химической и смежных отраслях промышленности.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к системам автоматического цифрового управления, и может быть использовано в процессе сушки сыпучих материалов.

Изобретение относится к технике сушки, а именно к способам автоматического управления процессами сушки дисперсных материалов с рециркуляцией теплоносителя в аппаратах с активной гидродинамикой и может быть использовано в пищевой, химической и смежных с ними отраслях промышленности.

Изобретение относится к технике сушки сыпучих материалов и может быть использовано в легкой, пищевой, химической промышленности и в отраслях сельского хозяйства. .

Изобретение относится к способам определения длительности сушки продуктов, содержащих свободную и связанную влагу, и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технике сушки, а именно к способам автоматического управления процессами сушки, и может быть использовано в пищевой, химической и смежных с ними отраслях промышленности.

Изобретение относится к технике сушки, а именно к способам автоматического управления процессами сушки дисперсных материалов в вихревом режиме, и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и смежных с ними отраслях промышленности.

Изобретение относится к технике сушки, а именно к способам автоматического управления процессами сушки дисперсных материалов в аппаратах, использующих СВЧ-энергию, и может быть использовано в пищевой, химической и смежных с ними отраслях промышленности.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано при управлении процессом сушки, преимущественно зерна злаковых и масличных культур, например, пшеницы, ячменя, ржи, тритикале, семян рапса, льна, амаранта, подсолнечника

Изобретение относится к пищевой, химической и другим отраслям промышленности, а также к научным исследованиям при разработке новой технологии и техники сушки для прогнозирования температуры материала, содержащего свободную и связанную влагу, в процессе конвективной сушки

Предлагаются три варианта устройств для серийной сублимационной сушки фармацевтических растворов в медицинских полых телах и три способа контролирования и/или управления серийной сублимационной сушкой фармацевтических растворов в медицинских полых телах. Устройство для серийной сублимационной сушки фармацевтических растворов в медицинских полых телах по первому варианту содержит устройство сублимационной сушки и, по меньшей мере, одну камеру (9), причем предусмотрена возможность получения с помощью, по меньшей мере, одной камеры (9) изображений, по меньшей мере, одного предназначенного для сублимационной сушки фармацевтического раствора, причем предусмотрена возможность использования изображений для управления и/или контролирования процесса сублимационной сушки, согласно изобретению, камера (9) установлена с возможностью получения изображений из внутреннего пространства (1) устройства сублимационной сушки. Устройство по второму варианту отличается от первого тем, что камера (9) установлена во внутреннем пространстве (1); по третьему варианту отличается от первого и второго тем, что оно содержит оценочное устройство, которое выполнено с возможностью осуществления оценки полученных изображений с учетом состояния сублимируемого препарата в каждый момент процесса, причем оценочное устройство на основании оценки изображений обеспечивает изменение параметров процесса сублимационной сушки. Способ контролирования и/или управления серийной сублимационной сушкой фармацевтических растворов медицинских полых телах по первому варианту при применении устройства по первому варианту заключается в том, что используют устройство для сублимационной сушки и, по меньшей мере, одну камеру (9), причем, по меньшей мере, одна камера (9) получает изображения, по меньшей мере, одного предназначенного для сублимационной сушки фармацевтического раствора, причем эти изображения используют для управления и/или контролирования процесса сублимационной сушки, отличающийся тем, что камерой (9) снимают изображения во внутреннем пространстве (1) устройства сублимационной сушки. Способ контролирования и/или управления серийной сублимационной сушкой фармацевтических растворов в медицинских полых телах по второму варианту при применении устройства по второму варианту отличается от способа по первому варианту тем, что камеру (9) устанавливают во внутреннем пространстве (1) устройства сублимационной сушки и снимают с ее помощью изображения в этом внутреннем пространстве (1). Способ контролирования и/или управления серийной сублимационной сушкой фармацевтических растворов в медицинских полых телах по третьему варианту при применении устройства по третьему варианту отличается от способа по первому и второму вариантам тем, что изображения оценивают с учетом состояния сублимируемого препарата в каждый момент процесса и на основании оценки изображений изменяют параметры процесса сублимационной сушки. 6 н. и 56 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам управления сушкой зерна и семян и может быть использовано в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, в системе хлебопродуктов и хранения зерна и смежных отраслях промышленности. Способ управления процессом сушки зерна электроактивированным воздухом в качестве агента сушки заключается в том, что контролируют начальную и текущую влажность зерна, температуру и относительную влажность атмосферного воздуха, регулируют относительную влажность воздуха, подающегося в зерновой слой, управляют работой источника аэроионов. Работой источника аэроионов управляют по критерию минимума времени сушки зерна, выбирая один из двух режимов - с постоянной концентрацией аэроионов в агенте сушки, с циклическим изменением концентрации аэроионов в агенте сушки, который выбирают в зависимости от состояния зерна и характеристик агента сушки, при этом концентрация аэроионов не превышает 3,5·1010 м-3, а продолжительность циклов включения источника аэроионов находится в диапазоне 5-60 мин и зависит от культуры. Изобретение должно обеспечить повышение интенсивности сушки, снижение удельных энергозатрат на процесс сушки. 5 ил.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано при автоматическом управлении процессами сушки и хранения зерновых культур, в частности зерна пшеницы, семян подсолнечника, пивоваренного солода и т.д. Способ управления процессами сушки и хранения зерна предусматривает предварительный подогрев влажного зерна отработанным сушильным агентом и последующую очистку сушильного агента от легких примесей в циклоне, его осушение и охлаждение в испарителе теплонасосной установки, рабочая и резервная секция которого попеременно переключаются с режима конденсации на режим регенерации; осушение, охлаждение и разделение сушильного агента на два потока, один из которых подают на сушку через конденсатор теплового насоса в режиме замкнутого цикла с подпиткой свежим сушильным агентом, а другой - на активное вентилирование зерна в силосы; измерение расхода, температуры и влагосодержания сушильного агента перед сушкой и активным вентилированием зерна с воздействием на мощность привода компрессора по расходу, температуре и влажности зерна, подаваемого на сушку, и дополнительно характеризуется тем, что сушку зерна осуществляют в двух последовательно расположенных зонах шахтной зерносушилки и зоне охлаждения, причем для нагревания и охлаждения сушильного агента используют парокомпрессионный двухступенчатый тепловой насос, холодный сушильный агент посредством вентиляторов направляют по двум потокам, один из которых подают в конденсатор второй ступени теплового насоса, а другой - на охлаждение зерна; при этом для стабилизации температуры в I зоне зерносушилки подают смесь горячего и холодного сушильного агента, причем часть горячего сушильного агента после конденсатора II ступени отводят на размораживание секции испарителя, работающей в режиме регенерации, с возвратом на сушку перед конденсатором II ступени в режиме замкнутого цикла, во II зону зерносушилки подают горячий сушильный агент, а в зону охлаждения - холодный; по расходу зерна на входе в зерносушилку устанавливают расход сушильного агента в зонах сушки и зоне охлаждения; по температуре сушильного агента на входе во II зоне сушки корректируют мощность привода компрессора второй ступени; по температуре сушильного агента в I зоне сушки устанавливают соотношение расходов горячего и холодного сушильного агента; при отклонении коэффициента теплопередачи k на охлаждающей поверхности рабочей секции испарителя первой ступени между отработанным сушильным агентом и хладагентом от заданного интервала значений в сторону уменьшения переключают рабочую секцию с режима конденсации на режим регенерации и осуществляют регенерацию охлаждающей поверхности горячим сушильным агентом, при этом компенсируют потери сушильного агента перед сушкой путем увеличения расхода свежего сушильного агента в линии подпитки. Способ позволяет снизить энергозатраты и повысить качество высушенного зерна. 2табл., 1 ил.

Изобретение относится к способам контроля процесса сублимационного высушивания медицинских, ветеринарных и других препаратов во флаконах в камерных сублимационных установках, в которых теплоподвод осуществляется к дну флаконов, и может найти применение в медицинской, микробиологической и фармацевтической промышленности. Контроль сушки осуществляют путем измерения частоты автогенератора, в частотозадающий контур которого включены электроды емкостного датчика, контролирующие часть биопрепарата, находящуюся у его дна, а высота этой части составляет от 0,05 до 0,2 высоты биопрепарата в датчике. На этапах замораживания и сублимации по частоте автогенератора определяют величину диэлектрической проницаемости биопрепарата между электродами датчика и по ней контролируют долю жидкой фазы в замороженном биопрепарате у дна. На этапе досушивания по частоте автогенератора контролируют подвижность зарядов макромолекул высушиваемого биопрепарата, что позволяет прекратить процесс досушивания в момент времени, когда частота автогенератора пройдет через максимум и начнет убывать. Максимум частоты автогенератора соответствует минимуму подвижности зарядов макромолекул биопрепарата и его оптимальной остаточной влажности. 5 ил.

Изобретение относится к технике сушки, к способам автоматического управления процессами сушки дисперсных материалов в аппаратах, работающих в закрученном потоке с применением энергоподвода, и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и смежных с ними отраслях промышленности. Способ характеризуется тем, что сушку дисперсного материала осуществляют в цилиндроконическом сушильном аппарате, измеряют расход, влажность исходного дисперсного материала, поступающего в сушилку, влажность высушенного дисперсного материала, влагосодержание, температуру и расход теплоносителя как в осевом, так и в тангенциальном направлениях, потребляемую мощность вентиляторов, калориферов и СВЧ-излучателей, информация о ходе процесса сушки передается на микропроцессор, который по заложенному в него алгоритму исходя из условий материального и теплового балансов определяет наиболее оптимальные режимы управления, причем коррекцию режима управления процессом сушки осуществляют по трем уровням, при этом на первом уровне при отклонении текущего значения влагосодержания высушенного дисперсного материала от заданного изменяют температуру подводимого потока теплоносителя либо в осевом, либо в тангенциальном направлении, на втором уровне, если изменение температуры по первому уровню не обеспечивает требуемой влажности высушенного дисперсного материала, изменяют расход теплоносителя либо в осевом, либо в тангенциальном направлении, на третьем уровне, если воздействия на первых двух уровнях не привели к заданной влажности высушенного дисперсного материала, то изменяют мощность СВЧ-излучателей, причем оптимальные режимы управления определяются максимизацией функции коэффициента эффективности работы сушильного аппарата. Способ позволяет повысить точность и надежность управления в наиболее оптимальных диапазонах изменения режимных параметров, то есть снизить инерционность управления. 2 ил.

Изобретение относится к термической сушке тестообразных материалов, в частности осадка очистных станций. Способ содержит две ступени сушки: первую ступень сушки (2) косвенного типа, запитываемую горячей текучей средой, которая принимает осадок, обладающий сухостью Se на входе, а на выходе выдает осадок, обладающий промежуточной сухостью Si, и водяной пар, который направляется в конденсатор (8) для нагревания в нем контура текучей среды для нагревания, в частности воды, которая в свою очередь будет нагревать нагревающий газ для второй ступени сушки (6); этап (5) придания осадку формы шнуров на выходе из первого этапа; вторую ступень сушки (6) шнуров из осадка при помощи газа, который нагревается, по меньшей мере, частично теплотой, отводимой из конденсатора. На выходе из второй ступени образуется продукт, обладающий окончательной сухостью Sf; причем промежуточная сухость Si регулируется в зависимости от измеренной сухости Se на входе и желаемой сухости Sf на выходе для минимального потребления общей энергии, используемой для сушки; причем вследствие этого регулируются расход, давление и/или температура горячей текучей среды (3), запитывающей первую стадию сушки (2). Технический результат - снижение энерго- и теплопотребления. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к процессам тепловой обработки сыпучего зернового материала и может быть использовано в агропромышленном комплексе при переработке зерна в муку или крупу. Способ автоматического управления подогревом зерна включает ввод зерна в замкнутый объем электрического аппарата подогрева зерна, регулируемый электроподогрев зерна, проходящего через замкнутый объем электрического аппарата подогрева зерна, в котором поярусно расположены в шахматном порядке нагревательные элементы, выполненные в виде плоских электрообогревателей, и выгрузку зерна из зоны подогрева при достижении допустимых значений температуры зерна в замкнутом объеме электрического аппарата подогрева зерна, причем на входе зерна в замкнутый объем электрического аппарата подогрева зерна создают запас зерна с помощью бункера-накопителя и контролируют в нем перемещение потока, дополнительно измеряют температуру зерна на входе в замкнутый объем электрического аппарата подогрева зерна и на поверхности каждого плоского электрообогревателя, а выгрузку зерна из замкнутого объема электрического аппарата подогрева зерна осуществляют с учетом всех контролируемых параметров в два этапа, на первом этапе с помощью дозатора-распределителя подают зерно в выгрузной шнек, а на втором этапе выгружают зерно из выгрузного шнека после его заполнения. Техническим результатом изобретения является снижение удельных энергозатрат для подогрева зерна, уменьшение материалоемкости конструкции, повышение кпд и ее эксплуатационной надежности. 1 ил.

Изобретение относится к пищевой, фармакологической и другим отраслям промышленности и служит для определения периодов процесса сушки зернистых материалов в вакуумной сушильной установке. Способ позволит определять моменты начала периода постоянной скорости сушки и начала периода падающей скорости сушки в вакуумной сушильной установке за счет контроля динамики изменения с течением времени электрического (омического) сопротивления высушиваемой зерновой массы и затем изменять параметры сушки зернистого материала в вакуумной сушильной установке с инфракрасным нагревом. Изобретение позволит оперативно следить за изменением влажности материала посредством измерения его электрического сопротивления и регулировать технологические параметры сушки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2012-11-27 2013-03-19T08:22:38
Наверх