RU2335717C1 - Method of automatic control of disperse materials drying in turbulent mode - Google Patents
Method of automatic control of disperse materials drying in turbulent mode Download PDFInfo
- Publication number
- RU2335717C1 RU2335717C1 RU2007113076/06A RU2007113076A RU2335717C1 RU 2335717 C1 RU2335717 C1 RU 2335717C1 RU 2007113076/06 A RU2007113076/06 A RU 2007113076/06A RU 2007113076 A RU2007113076 A RU 2007113076A RU 2335717 C1 RU2335717 C1 RU 2335717C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- flow rate
- level
- temperature
- coolant
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к технике сушки, а именно к способам автоматического управления процессами сушки дисперсных материалов в аппаратах, работающих в вихревом режиме, и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и смежных с ними отраслях промышленности.The invention relates to a drying technique, and in particular to methods for automatically controlling the drying processes of dispersed materials in devices operating in a vortex mode, and can be used in food, chemical, pharmaceutical and related industries.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ автоматического управления процессом сушки путем изменения подачи исходного материала и теплоносителя по управляющему сигналу, характеризующему конечную влажность материала и температуру отработанного теплоносителя [RU №2239138, F26B 25/22, 27.10.2004].Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of automatically controlling the drying process by changing the supply of the starting material and heat carrier according to a control signal characterizing the final moisture of the material and the temperature of the spent heat carrier [RU No. 2239138, F26B 25/22, 10.27.2004].
Известный способ имеет ряд существенных недостатков:The known method has several significant disadvantages:
- недостаточно высокое качество готового материала;- insufficiently high quality of the finished material;
- длительность проведения процесса сушки;- the duration of the drying process;
- не позволяет оптимально управлять процессом сушки;- does not allow optimal control of the drying process;
- имеет место значительная инерционность системы, т.е. низкая точность и надежность управления процессом сушки из-за случайных возмущений со стороны работы оборудования, что может привести к получению некондиционного материала;- there is a significant inertia of the system, i.e. low accuracy and reliability of control of the drying process due to random disturbances from the operation of the equipment, which can lead to substandard material;
- нерациональное использование теплоэнергетического и материального потенциала.- irrational use of heat and material potential.
Технической задачей изобретения является повышение качества сушки, повышение точности и надежности управления, снижение удельных энергозатрат.An object of the invention is to improve the quality of drying, improve the accuracy and reliability of control, reduce specific energy consumption.
Поставленная задача достигается тем, что в способе автоматического управления процессом сушки дисперсных материалов в вихревом режиме, заключающемся в изменении расхода влажного материала и расхода теплоносителя по управляющему сигналу, при этом получают сигналы от датчиков, измеряющих влагосодержания, температуры и расходы теплоносителя до и после сушилки, влажного и высушенного материала, новым является то, что сушку осуществляют в вихревой сушилке, корпус которой выполнен в виде гиперболоида вращения с подвижной центральной трубой, сигналы от датчиков влагосодержаний, температур, расходов, а также от датчиков, измеряющих потребляемую мощность вентилятора и калорифера, подаются 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 материала от заданного изменяют температуру подводимого потока теплоносителя, на втором уровне, если изменение температуры подводимого потока теплоносителя не обеспечивает требуемой влажности высушенного материала, изменяют расход потока теплоносителя, на третьем уровне, если первые два воздействия не привели к заданной влажности готового продукта, то с помощью исполнительного механизма изменяют время пребывания материала в сушильной камере, перемещая центральную трубу в осевом направлении.The problem is achieved in that in a method for automatically controlling the drying process of dispersed materials in a vortex mode, which consists in changing the flow rate of wet material and flow rate of the coolant according to the control signal, in this case, signals are received from sensors measuring moisture content, temperature and flow rate of the coolant before and after the dryer, wet and dried material, it is new that drying is carried out in a vortex dryer, the casing of which is made in the form of a hyperboloid of rotation with a movable central tube d, signals from sensors of moisture content, temperature, flow, as well as from sensors measuring the power consumption of the fan and air heater, are fed to the microprocessor, which according to the algorithm laid down in it, based on the conditions of material and heat balances, determines the most optimal control modes, and correction the control mode of the drying process is carried out at three levels, while at the first level, when the current value of the moisture content of the dried material deviates from the set value, the temperature is adjusted about the coolant flow, at the second level, if the temperature change of the supplied coolant flow does not provide the required humidity of the dried material, change the flow rate of the coolant, at the third level, if the first two influences did not lead to the desired humidity of the finished product, then use the actuator to change the residence time material in the drying chamber, moving the central pipe in the axial direction.
Технический результат заключается в повышении качества сушки, интенсификации процесса сушки, повышении точности и надежности управления процессом, снижении теплоэнергетических и материальных затрат на единицу массы готового материала.The technical result consists in improving the quality of drying, intensifying the drying process, increasing the accuracy and reliability of process control, reducing heat and material and material costs per unit mass of the finished material.
На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.The drawing shows a diagram of the implementation of the proposed method.
Схема содержит вихревую сушилку 1, корпус которой выполнен в виде гиперболоида вращения с подвижной центральной трубой 2, вентилятор 3 для подачи теплоносителя; калорифер 4, бункер для подачи влажного материала 5; линии: подачи исходного влажного материала 6, отвода высушенного материала 7, подвода потока теплоносителя 8, отвода отработанного теплоносителя 9; датчики влагосодержания исходного 10 и высушенного 11 материалов; датчик расхода исходного теплоносителя 12; датчик расхода 13 исходного материала; датчик влагосодержания теплоносителя 14, подаваемого в сушильную камеру; датчик температуры теплоносителя 15 исходного влажного материала 16; датчики потребляемой мощности вентилятора 17 и калорифера 18; исполнительные механизмы 19-22 (а, б, в, г, д, е, ж, з, и, к, л, м - входные каналы управления, р, с, т, у, ф - выходные каналы управления); микропроцессор 23.The circuit contains a vortex dryer 1, the casing of which is made in the form of a hyperboloid of rotation with a movable central tube 2, a fan 3 for supplying a coolant; air heater 4, a hopper for supplying wet material 5; lines: supply of the original wet material 6, removal of the dried material 7, supply of the flow of heat carrier 8, removal of waste heat carrier 9; moisture sensors of the initial 10 and dried 11 materials; the flow sensor of the source fluid 12; a flow sensor 13 of the source material; a moisture sensor for the coolant 14 supplied to the drying chamber; the temperature sensor of the coolant 15 of the original wet material 16; power consumption sensors of the fan 17 and air heater 18; actuators 19-22 (a, b, c, d, d, e, f, h, and, k, l, m - input control channels, p, s, t, y, f - output control channels); microprocessor 23.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Информация о влажности, температуре и расходе исходного материала в линии 6 с помощью датчиков 10, 13 и 16 передается в микропроцессор 23, который по заложенному в него алгоритму в зависимости от количества влажности и температуры исходного влажного материала, подаваемого на сушку, и от условий материального и теплового балансов устанавливает задание на необходимый тепловой режим и режим подачи теплоносителя на входе в сушилку посредством исполнительного механизма 21 калорифера 4, исполнительного механизма 22, регулирующего привод вентилятора 3, и исполнительного механизма 20, регулирующего положение центральной трубы 2.Information about the humidity, temperature and flow rate of the starting material in line 6 is transmitted via sensors 10, 13 and 16 to the microprocessor 23, which, according to the algorithm laid down in it, depends on the amount of humidity and temperature of the starting wet material supplied for drying and on the material conditions and heat balances sets the task for the necessary thermal mode and the mode of supply of the coolant at the inlet to the dryer through the actuator 21 of the calorifier 4, the actuator 22, which controls the fan drive and 3, and the actuator 20, regulating the position of the Central pipe 2.
В ходе процесса сушки дисперсного материала в вихревом режиме с помощью оперативной информации с датчиков влагосодержания исходного материала 10 и высушенного 11 измеряют текущее значение влажности исходного и высушиваемого материала, по которому осуществляют коррекцию режимов процесса сушки по 3 уровням. За счет этого значительно снижается инерционность управления, т.е. сужается интервал времени с момента получения информации о ходе сушки до подачи управляющего воздействия на исполнительные механизмы регулирования. При этом повышается чувствительность системы управления процессом на случайные возмущения со стороны работы оборудования, большую часть которых удается полностью компенсировать, т.е. повышается точность и надежность управления процессом сушки.During the drying process of the dispersed material in the vortex mode, the current moisture value of the starting and drying material is measured using the current information from the moisture sensors of the starting material 10 and the dried 11, according to which the drying process is corrected in 3 levels. Due to this, the inertia of control is significantly reduced, i.e. the time interval from the moment of obtaining information on the drying process to the filing of a control action on the actuating control mechanisms is narrowed. At the same time, the sensitivity of the process control system to random disturbances from the operation of the equipment increases, most of which can be completely compensated, i.e. increases the accuracy and reliability of the drying process control.
Первый уровень. При отклонении текущего значения влагосодержания высушенного материала от заданного микропроцессор 23 оперативно вычисляет необходимое изменение температуры подводимого потока теплоносителя и осуществляет его коррекцию посредством исполнительного механизма 21, установленного в линии 8, изменяющего мощность калорифера.First level. When the current value of the moisture content of the dried material deviates from the predetermined value, the microprocessor 23 quickly calculates the required temperature change of the supplied coolant flow and corrects it by means of an actuator 21 installed in line 8, which changes the power of the air heater.
Если изменение температуры подводимого потока теплоносителя не обеспечивает требуемой влажности высушенного материала, то коррекцию режимов процесса сушки осуществляют по второму уровню.If the change in temperature of the supplied coolant flow does not provide the required moisture content of the dried material, then the drying process modes are corrected according to the second level.
Второй уровень управления предусматривает достижение заданной влажности высушиваемого дисперсного материала путем воздействия на расход потока теплоносителя в линии 8 и осуществляет его с помощью исполнительного механизма 22, изменяющего мощность вентилятора 3.The second control level provides for the achievement of a given humidity of the dried dispersed material by affecting the flow rate of the coolant in line 8 and implements it using the actuator 22, which changes the power of the fan 3.
Если изменение температуры и расхода подводимого потока теплоносителя не обеспечивает требуемой влажности высушенного материала, то коррекцию режима сушки осуществляют по третьему уровню.If the change in temperature and flow rate of the supplied coolant flow does not provide the required humidity of the dried material, then the correction of the drying mode is carried out at the third level.
Третий уровень управления предусматривает достижение заданной влажности высушиваемого дисперсного материала путем воздействия на перемещение в осевом направлении центральной трубы 2 при помощи исполнительного механизма 20, регулируя тем самым время пребывания материала в сушильной камере.The third control level provides for the achievement of a predetermined humidity of the dispersed material being dried by acting on the axial movement of the central pipe 2 by means of an actuator 20, thereby controlling the residence time of the material in the drying chamber.
Информация о расходе материально-энергетических ресурсов, фиксируемая с помощью датчиков 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, передается в микропроцессор 23, который по заложенному в него алгоритму исходя из условия материального и теплового балансов, определяет наиболее оптимальные режимы управления.Information on the consumption of material and energy resources, recorded using sensors 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, is transmitted to the microprocessor 23, which, according to the algorithm laid down in it, based on the conditions of material and heat balances, determines the most optimal control modes.
Предлагаемый способ может быть реализован при сушке дисперсных материалов в экспериментальной вихревой сушилке, сконструированной и изготовленной в Воронежской государственной технологической академии [Патент RU №2263262, МПК7 F26B 17/10. Вихревая сушилка [Текст] / Антипов С.Т., Прибытков А.В., Журавлев А.В. Воронеж. гос. технол. акад. - №2004112142; заявл. 20.04.2004; опубл. 27.10.2005, Бюл.30].The proposed method can be implemented when drying dispersed materials in an experimental vortex dryer, designed and manufactured at the Voronezh State Technological Academy [Patent RU No. 2263262, IPC 7 F26B 17/10. Vortex dryer [Text] / Antipov S.T., Pribytkov A.V., Zhuravlev A.V. Voronezh. state technol. Acad. - No. 2004112142; declared 04/20/2004; publ. 10/27/2005, Bull. 30].
Таким образом, предлагаемый способ автоматического управления процессом сушки дисперсных материалов в вихревом режиме позволяет:Thus, the proposed method for automatically controlling the drying process of dispersed materials in a vortex mode allows you to:
- обеспечить многоканальное управление по трем уровням, что позволяет повысить точность и надежность управления в наиболее оптимальных диапазонах изменения режимных параметров, т.е. снизить инерционность управления;- provide multichannel control at three levels, which allows to increase the accuracy and reliability of control in the most optimal ranges of change of operational parameters, i.e. reduce the inertia of management;
- получить готовый материал высокого качества за счет оптимизации режимных параметров процесса сушки дисперсного материала в вихревом режиме;- to obtain high-quality finished material by optimizing the operating parameters of the process of drying the dispersed material in a vortex mode;
- снизить теплоэнергетические и материальные затраты на единицу массы готового материала.- reduce heat energy and material costs per unit mass of the finished material.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007113076/06A RU2335717C1 (en) | 2007-04-10 | 2007-04-10 | Method of automatic control of disperse materials drying in turbulent mode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007113076/06A RU2335717C1 (en) | 2007-04-10 | 2007-04-10 | Method of automatic control of disperse materials drying in turbulent mode |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2335717C1 true RU2335717C1 (en) | 2008-10-10 |
Family
ID=39927894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007113076/06A RU2335717C1 (en) | 2007-04-10 | 2007-04-10 | Method of automatic control of disperse materials drying in turbulent mode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2335717C1 (en) |
-
2007
- 2007-04-10 RU RU2007113076/06A patent/RU2335717C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006349316A (en) | Drier | |
JP5431382B2 (en) | Evaporative load control system for dryer | |
JP6233955B2 (en) | Drying equipment | |
JP2003329246A (en) | Method of detecting humidity in device treating and preparing food, and device treating and preparing food | |
JP2007312676A (en) | Solid fermentation apparatus | |
RU2335717C1 (en) | Method of automatic control of disperse materials drying in turbulent mode | |
RU2327095C1 (en) | Method of automatic control of disperse materials drying process in shaft drier with application of microwave energy | |
RU2290583C1 (en) | Method of automatic control of process of drying of dispersed materials under active hydrodynamic conditions | |
RU2328681C1 (en) | Method for automatic control of dispersed materials drying process in drying plant of vortex type with supply of microwave energy | |
JP2003222470A (en) | Temperature control device for dryer, dryer having the same, and drying method of drying object | |
JP2005087214A (en) | Drying plant for tobacco and method for drying tobacco | |
RU2350866C1 (en) | Technique of automatic control over process of dispersion materials drying in active hydrodynamics devices with heat medium recirculation | |
RU2340853C1 (en) | Method of automatic control over poly-disperse materials drying in suspended swirling bed | |
RU2444689C1 (en) | Method of automatic control over foodstuffs drying in belt drier using convective and shf heat | |
RU2656531C1 (en) | Method of automatic control of the grain dryer and device for its implementation | |
RU2468321C2 (en) | Method of automated control of drying process of grain and other particulate materials | |
RU2580451C2 (en) | Method for determining periods of drying of grainy products | |
SU926473A1 (en) | Drying condition automatic control system | |
RU2547345C1 (en) | Method of automatic control of disperse material drying in swirling flow of heat carrier with uhf energy supply | |
RU2640848C2 (en) | Method of particulates wet-heat treatment automated operation using variable combined convective-microwave power supply | |
JPH0544593B2 (en) | ||
SU870876A1 (en) | Drying process control method | |
RU2287752C1 (en) | Method of control of drying in drum driers | |
JPS5818588B2 (en) | Netsupuujiyunkanshikikansohouhou Oyobi Souchi | |
SU565185A1 (en) | Method for automatic control of bulk materials drying process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090411 |