КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
ХАРАКТЕРИСТИКА ЗЕРНОСУШИЛОК КАК ОБЪЕКТОВ АВТОМАТИЗАЦИИ
Режим сушки. Взерноочистительных и сушильных пунктах автоматизация техно-логических процессов неполная. Рассмотренные схемы автоматизации зерноочистительно-сушильных комплексов обеспечивают дистанционное управление (пуск и останов) и авто-блокировку в поточных линиях, защиту от аварийных и ненормальных режимов работы ус-тановок и предупредительную сигнализацию, контроль температуры теплоносителя и зер-на, измерение предельных значений уровня в емкостях и влажности зерна на входе и выхо-де сушилки, а также регулирование температуры теплоносителя на входе в сушилку. Для получения продовольственного и семенного зерна высокого качества парамет-ры процесса сушки необходимо выбирать с учетом как биофизических свойств зерна (вида и типа зерновой культуры, начальной его влажности и температуры), так и технологичес-ких показателей процесса сушки (начальной и конечной температуры и влажности тепло-носителя, загрузки и экспозиции сушки зерна в сушилке и др.). Только с учетом указанных факторов можно обеспечить оптимальное автоматичес-кое управление процессом сушки зерна по температуре и влажности. Как показывает прак-тика, при ручном управлении процессом сушки температура теплоносителя (агента сушки) колеблется в пределе 15...20еС, температура нагрева зерна — 5...7 °С, а влажность зерна — 4...6 % от требуемых значений. Из-за инерционности изменения параметров управления оператор не в состоянии стабилизировать управляемые параметры на заданных уровнях, что вызывает нарушение процесса сушки, а производительность поточных линий не пре-вышает 70 % номинальной. Например, при заниженной температуре теплоносителя произ-водительность сушилки резко падает и увеличиваются удельные затраты энергии на сушку. При повышенной температуре клейковина (белок) зерна подвергается денатурации, что приводит к ухудшению качества продовольственного и особенно семенного зерна. В связи с этим семенное зерно сушат при более низкой температуре, чем продовольственное. Для сушки продовольственного зерна температура теплоносителя должна быть не более ±150 °С, семян злаковых культур — 70, бобовых — 45 °С соответственно. Отклонение температуры теплоносителя от номинального значения должно быть не более ±5 °С, съем влаги за один проход через зерносушилку не должен превышать 6 % для злаковых и 3...4 % для бобовых культур, кукурузы, риса, проса и гречихи. Температура зер-на, вышедшего из охладительных колонок, не должна превышать температуру наружного воздуха более чем на 10...15 °С. Математическая модель зерносушилокв значительной степени облегчает опреде-ление управляющих и управляемых величин, учет влияний возмущающих воздействий и выбор структуры и типа регулятора. Поскольку температура нагрева θ и влажность w зерна на выходе из зерносушилки зависят от температуры θТ, расхода L и относительной влажности ф подаваемого в сушилку теплоносителя, начальной температуры θтО иисходной влажности w зерна, скорости v дви-жения и времени t пребывания зерна в сушильной камере, а также от конструктивных пара-метров сушилки: θ, w =v (θТ, L, ф, θто, w, v, t, К) ,(8.1) то для определения взаимосвязей между ними необходимо исследовать математическую модель сушильной камеры (рис. 8.10). Аналитически определить взаимосвязи между указанными величинами по модели весьма трудно из-за нелинейности зависимостей между параметрами, рассредоточенности и разных их значений по всему объему сушильной камеры, а также из-за разных физико-химических свойств и форм связи влаги зерна. Остается единственный путь экспериментальное определение передаточных функций сушилки. Экспериментальные исследования показали, что наиболее сильная корреляционная связь в шахтных сушилках наблюдается между начальной w0 и конечной w влажностью зерна, скоростью движения v и конечной влажностью w зерна, начальной θrt и конечной θт температурами теплоносителя, начальной θ0 и конечной θ температурами зерна. В шахтной зерносушилке выходными управляемыми параметрами являются тем-пература θ и влажность w зерна на выходе, а входными управляющими параметрами — те-мпература θrt теплоносителя и скорость движения v зерна через шахту. Начальные темпера-тура θ o и влажность w0 зерна на входе в сушилку с точки зрения автоматического управле-ния являются мешающими воздействиями. Между остальными параметрами связь (8.1) слабая — с коэффициентом взаимной корреляции менее 0,4, поэтому они в модели рисунка 8.10, а не показаны, т. е. ими пренебрегают. В барабанной зерносушилке скорость передвижения зерна по барабану весьма не-равномерна, вследствие этого за входные параметры приняты производительность сушилок Q время t пребывания зерна в сушилке. За выходной параметр влажности удобнее принять влагосъем в сушилке за один проход: Aw = wQ — w, где wQ и w— влажность зерна на входе и выходе сушилки (рис. 8.10, б). Между указанными на моделях параметрами существуют прямые связи (связь те-мпературы на выходе и входе, влажности зерна на выходе и входе сушилки) и перекрест-ные. Они определяются для зерносушилок передаточными функциями. Другими словами, система автоматического управления должна оптимизировать процесс сушки систем по двум-трем управляемым параметрам: Q, w (Aw), θrt —при помо-щи изменения входных величин (температуры теплоносителя θrt , скорости v или производительности q и времени t прохождения зерна через сушилку), по отклонению управляе-мых параметров и с учетом возмущающих воздействий θ o и w.
|