RU2427774C1 - Method to dry paste-like materials in roll-and-tape dryer with variation of plate conveyor movement speed - Google Patents

Method to dry paste-like materials in roll-and-tape dryer with variation of plate conveyor movement speed Download PDF

Info

Publication number
RU2427774C1
RU2427774C1 RU2010109110/06A RU2010109110A RU2427774C1 RU 2427774 C1 RU2427774 C1 RU 2427774C1 RU 2010109110/06 A RU2010109110/06 A RU 2010109110/06A RU 2010109110 A RU2010109110 A RU 2010109110A RU 2427774 C1 RU2427774 C1 RU 2427774C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drying
chambers
moisture
moisture content
drying agent
Prior art date
Application number
RU2010109110/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Светлана Валерьевна Артемова (RU)
Светлана Валерьевна Артемова
Алексей Николаевич Грибков (RU)
Алексей Николаевич Грибков
Константин Вячеславович Брянкин (RU)
Константин Вячеславович Брянкин
Алексей Евгеньевич Ерышов (RU)
Алексей Евгеньевич Ерышов
Александр Сергеевич Назаров (RU)
Александр Сергеевич Назаров
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО ТГТУ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО ТГТУ filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО ТГТУ
Priority to RU2010109110/06A priority Critical patent/RU2427774C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2427774C1 publication Critical patent/RU2427774C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: method to dry paste-like materials in a roll-and-tape dryer includes formation of dried material, its serial movement through drying chambers in process of counterflow-cross-like movement of a drying agent, removal of which is carried out in cyclic mode, which includes saturation of the drying agent and removal of the drying agent, besides, duration of removal and stop is identified depending on the specified moisture content of the drying agent. At the same time, depending on speed of plate conveyor movement, time of dried material stay is identified in n and n+1 chambers of the drying plant, in which the main or surface moisture is removed, and material moisture is assessed online in n and n+1 chambers with multiple sensors along neuron networks, compliance of calculated material moisture values with the rated ranges is verified, depending on which numerical estimates are defined for measures of trust to achieve the required material moisture at the drying plant output, and on the basis of produced values of material moisture in the specified chambers and numerical estimates of trust measures a fuzzy inference is produced, which defines the value to change the plate conveyor movement speed to achieve the required quality of material at the output of the drying plant.
EFFECT: achievement of the required material quality at the drying plant output with optimal efficiency of drying process.
5 dwg, 7 tbl

Description

Изобретение относится к сушильной технике, а именно к способу сушки пастообразных материалов, и может быть использовано в химической и смежных отраслях промышленности.The invention relates to drying equipment, and in particular to a method for drying pasty materials, and can be used in chemical and related industries.

Известны способы сушки пастообразных материалов в сушильных установках [1], содержащих вальцевую систему, пластинчатый и скребковый конвейеры, паровые калориферы, ворошитель и рециркуляционные вентиляторы, где брикеты высушиваемого материала высушиваются на пластинчатом конвейере при непрерывном отводе отработанного сушильного агента.Known methods of drying pasty materials in drying plants [1] containing a roller system, plate and scraper conveyors, steam heaters, agitator and recirculation fans, where the briquettes of the dried material are dried on a plate conveyor with continuous removal of the spent drying agent.

Недостатками способов являются значительные энергозатраты на процесс сушки 37-45 ГДж/т сухого продукта, невысокая производительность 30-50 кг сухого продукта/ч, отвод сушильного агента с низкой влажностью 0,0175-0,023 кг/кг при высокой температуре 60-75°C.The disadvantages of the methods are significant energy consumption for the drying process of 37-45 GJ / t of dry product, low productivity of 30-50 kg of dry product / h, removal of the drying agent with low humidity 0,0175-0,023 kg / kg at a high temperature of 60-75 ° C .

Известны также способы сушки на ленточных сушилках [2], в которых сушка проводится воздухом или его смесью с топочными газами при температуре смеси 70-170°C. Циркуляция воздуха осуществляется осевыми вентиляторами ЦАГИ. Воздух проходит через материал сверху вниз и прижимает высушиваемый материал к пластинчатому конвейеру.There are also known methods of drying on tape dryers [2], in which the drying is carried out by air or its mixture with flue gases at a temperature of the mixture of 70-170 ° C. Air circulation is carried out by TsAGI axial fans. Air passes through the material from top to bottom and presses the material to be dried to the plate conveyor.

Недостатком их является неравномерность сушки по толщине слоя. Лучшие результаты по равномерности сушки обеспечивают способы, где используются многоярусные ленточные сушилки, в которых материал перемешивается при пересыпке с одной ленты на другую. В этих способах расход тепла составляет от 5000 до 7500 кДж/кг влаги, а электроэнергии - до 10 кВт·ч на 1 т испаренной влаги.Their disadvantage is the unevenness of drying along the thickness of the layer. The best results for uniformity of drying are provided by methods where multi-tier belt dryers are used, in which the material is mixed when transferring from one belt to another. In these methods, the heat consumption is from 5000 to 7500 kJ / kg of moisture, and electricity is up to 10 kWh per 1 ton of evaporated moisture.

Наиболее близким к изобретению относится способ сушки пастообразных материалов в вальцеленточной сушилке с цикличным режимом отвода сушильного агента [патент №2338974 РФ, F26B 17/28, заявка 2006137249/06, 20.10.2006, опубликовано 20.11.2008], включающий формование высушиваемого материала, его последовательное перемещение через сушильные камеры при противоточно-перекрестном движении сушильного агента, отвод сушильного агента и его частичное повторное использование, отвод сушильного агента осуществляется в цикличном режиме, включающем насыщение сушильного агента и отвод сушильного агента, причем продолжительность отвода и остановки определяется в зависимости от заданного влагосодержания сушильного агента, а контролируют влагосодержание сушильного агента по его температуре, при этом влагосодержание сушильного агента варьируется в пределах 0,033-0,051 кг/кг и процесс сушки переходит в автомодельный режим, когда система сама задает расход сушильного агента в зависимости от влагосодержания сушильного агента и влажности высушиваемого материала.Closest to the invention relates to a method for drying pasty materials in a rolling mill dryer with a cyclic mode of removal of the drying agent [RF patent No. 2338974, F26B 17/28, application 2006137249/06, 10.20.2006, published November 20, 2008], including molding the material to be dried, sequential movement through the drying chambers during countercurrent cross-movement of the drying agent, removal of the drying agent and its partial reuse, removal of the drying agent is carried out in a cyclic mode, including saturation of the drying agent Gent and the removal of the drying agent, and the duration of the removal and stopping is determined depending on the specified moisture content of the drying agent, and the moisture content of the drying agent is controlled by its temperature, while the moisture content of the drying agent varies within 0.033-0.051 kg / kg and the drying process goes into self-mode when the system itself sets the consumption of the drying agent depending on the moisture content of the drying agent and the moisture content of the dried material.

Достоинство способа заключается в снижении энергозатрат и интенсификации процесса сушки.The advantage of this method is to reduce energy consumption and the intensification of the drying process.

Недостатком способа является то, что в нем не учитывается время пребывания материала в камерах сушильной установки, зависящее от скорости движения пластинчатого конвейера и оказывающее влияние на качество материала на выходе сушильной установки.The disadvantage of this method is that it does not take into account the residence time of the material in the chambers of the drying installation, depending on the speed of movement of the plate conveyor and affecting the quality of the material at the outlet of the drying installation.

Технической задачей изобретения является достижение требуемого качества материала на выходе сушильной установки при оптимальной производительности процесса сушки.An object of the invention is to achieve the required quality of the material at the outlet of the drying installation with optimal performance of the drying process.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе сушки пастообразных материалов в вальцеленточной сушилке, включающем формование высушиваемого материала, его последовательное перемещение через сушильные камеры при противоточно-перекрестном движении сушильного агента, отвод которого осуществляется в цикличном режиме, включающем насыщение сушильного агента и отвод сушильного агента, причем продолжительность отвода и остановки определяется в зависимости от заданного влагосодержания сушильного агента, в отличие от прототипа, в зависимости от скорости движения пластинчатого конвейера определяют время пребывания высушиваемого материала в n и n+1 камерах сушильной установки, в которых снимается основная или поверхностная влага, в реальном времени оценивают влажность материала в n и n+1 камерах множеством датчиков по нейронным сетям, проверяют попадание рассчитанных значений влажности материала в нормированные диапазоны, в зависимости от которых определяют числовые оценки мер доверия достижения требуемой влажности материала на выходе сушильной установки и на основании полученных значений влажности материала в указанных камерах и числовых оценок мер доверия производят нечеткий вывод, определяющий значение, на которое изменяют скорость движения пластинчатого конвейера для достижения требуемого качества материала на выходе сушильной установки.The stated technical problem is achieved by the fact that in the method of drying pasty materials in a rolling mill dryer, including forming the material to be dried, it is sequentially moved through the drying chambers during countercurrent-cross movement of the drying agent, the discharge of which is carried out in a cyclic mode, including the saturation of the drying agent and the removal of the drying agent moreover, the duration of the drain and stop is determined depending on the specified moisture content of the drying agent, in contrast to otipa, depending on the speed of movement of the plate conveyor, determine the residence time of the dried material in n and n + 1 chambers of the drying unit, in which the main or surface moisture is removed, in real time the humidity of the material in n and n + 1 chambers is estimated by a variety of sensors on neural networks check that the calculated values of the moisture content of the material fall within the normalized ranges, depending on which numerical estimates of confidence measures to achieve the desired moisture content of the material at the outlet of the drying plant are determined and and on the basis of the obtained values of the moisture content of the material in these chambers and numerical estimates of confidence measures, a fuzzy conclusion is produced that determines the value by which the movement speed of the plate conveyor is changed to achieve the required quality of the material at the outlet of the drying unit.

Сущность предлагаемого способа поясняется на фиг.1÷5.The essence of the proposed method is illustrated in figure 1 ÷ 5.

Поставленная задача обусловлена тем, что на конечную абсолютную влажность материала (

Figure 00000001
) большое влияние оказывает процесс сушки в камерах, в которых снимается основная или поверхностная влага. Изменяя время пребывания материала в них, добиваются требуемого качества материала на выходе сушильной установки, представленной на фигуре 1, при оптимальной производительности процесса сушки. Для этого оценивают влажность материала в указанных камерах множеством датчиков по нейронным сетям. Проверяют попадание рассчитанных значений влажности материала в заданные нормированные диапазоны, в зависимости от которых определяют числовые оценки мер доверия достижения требуемой влажности материала на выходе сушильной установки. На основании полученных значений производят нечеткий вывод, определяющий значение, на которое требуется изменить скорость движения пластинчатого конвейера для достижения требуемого качества материала на выходе сушильной установки, если полученное значение отлично от нуля, на него изменяют скорость движения пластинчатого конвейера.The problem is due to the fact that the final absolute moisture content of the material (
Figure 00000001
) the drying process in chambers in which the main or surface moisture is removed has a great influence. Changing the residence time of the material in them, they achieve the required quality of the material at the outlet of the drying installation shown in figure 1, with optimal performance of the drying process. To do this, evaluate the moisture content of the material in these chambers by a variety of sensors on neural networks. Check the calculated values of the moisture content of the material in the specified normalized ranges, depending on which the numerical estimates of confidence measures to achieve the desired moisture content of the material at the outlet of the drying installation are determined. Based on the obtained values, a fuzzy conclusion is made that determines the value by which it is necessary to change the speed of the plate conveyor to achieve the required quality of the material at the outlet of the drying unit, if the obtained value is non-zero, the speed of the plate conveyor is changed to it.

Назовем n и n+1 камеры самыми напряженными по влагосъему или лимитирующими. В лимитирующих камерах снимается основная или поверхностная влага. В этих камерах имеется воздухозаборное окно, обеспечивающее приток сушильного агента в камеру, подогрев воздуха осуществляется в паровом калорифере, отработанный воздух отводится через сбросной шибер вытяжным вентилятором, который работает в циклическом режиме. Для установки датчиков требуется определить номера лимитирующих камер, так как в различных вальцеленточных сушильных установках (СВЛ) напряженными по влагосъему могут оказаться камеры с разными порядковыми номерами.We call n and n + 1 chambers the most intense in terms of moisture removal or limiting. In the limiting chambers, basic or surface moisture is removed. In these chambers there is an air intake window that provides the flow of the drying agent into the chamber, the air is heated in a steam heater, the exhaust air is discharged through the exhaust gate by an exhaust fan, which operates in a cyclic mode. For the installation of sensors, it is necessary to determine the numbers of the limiting chambers, since chambers with different serial numbers can be stressed by moisture removal in various rolling mill drying plants (SVL).

Определяемые порядковые номера лимитирующих камер зависят от конструктивных особенностей, настроек камер, наличия обогрева на вальцах, общего количества камер (секций) - k в СВЛ. Определить камеры, в которых удаляется максимальное количество влаги, позволяют кинетические кривые. Так, например, в пятисекционных СВЛ с необогреваемыми вальцами (фиг.2,а) в качестве первой лимитирующей камеры рассматривается камера номер два (n=2), а второй лимитирующей камеры - номер три (n+1=3). В четырехсекционных СВЛ с обогреваемыми вальцами (фиг.2,б) номера лимитирующих камер n=1, а n+1=2. Согласно приведенным кинетическим кривым а, б на фиг.2, в камерах n и n+1 удаляется примерно 60%-80% от начального количества влаги, содержащейся в загружаемом материале.The determined serial numbers of the limiting cameras depend on the design features, camera settings, the presence of heating on the rollers, and the total number of cameras (sections) - k in the SVL. To determine the chambers in which the maximum amount of moisture is removed, kinetic curves allow. So, for example, in five-section SVL with unheated rollers (Fig. 2, a), camera number two (n = 2) is considered as the first limiting chamber, and number three (n + 1 = 3) as the second limiting chamber. In four-section SVL with heated rollers (Fig. 2, b), the numbers of the limiting chambers are n = 1, and n + 1 = 2. According to the kinetic curves a, b in FIG. 2, approximately 60% -80% of the initial amount of moisture contained in the feed material is removed in chambers n and n + 1.

Для реализации предлагаемого способа сушки достаточно установить необходимые датчики, позволяющие определять изменение факторов, влияющих на скорость процесса сушки, в две лимитирующие камеры n и n+1. На основании значения начальной влажности материала и получаемой от датчиков информации (средневзвешенная температура и влажность воздуха в камерах, процент времени работы вытяжного вентилятора, наличие ворошителя, процент степени открытия воздухозаборных окон и шиберов, скорость движения пластинчатого конвейера, влажность и температура воздуха в цехе) по моделям (1) и (2) в реальном режиме времени оценивается влажность материала в лимитирующих камерах в процессе его сушки.To implement the proposed drying method, it is sufficient to install the necessary sensors, which allow determining the change in factors affecting the speed of the drying process, in two limiting chambers n and n + 1. Based on the value of the initial moisture of the material and the information received from the sensors (weighted average temperature and air humidity in the chambers, percentage of the exhaust fan’s working time, presence of agitator, percentage of opening of air intake windows and gates, plate conveyor speed, humidity and air temperature in the workshop) in models (1) and (2) in real time, the moisture content of the material in the limiting chambers is estimated during its drying.

Модели представляют собой нейронные сети, имеющие архитектуру многослойного персептрона, обученные по алгоритму обратного распространения ошибки. Полученные аналитические модели для определения нормализованных значений влажности материала в n и n+1 камерах можно записать в виде:Models are neural networks that have a multilayer perceptron architecture, trained on the error back propagation algorithm. The obtained analytical models for determining the normalized values of material moisture in n and n + 1 chambers can be written as:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

где n и n+1 - номера камер,

Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
- углы наклона и сдвиги сигмоидальных активационных функций нейронов скрытого и выходного слоев нейронной сети;
Figure 00000012
,
Figure 00000013
и
Figure 00000014
,
Figure 00000015
- весовые коэффициенты связей нейронов скрытого и выходного слоев нейронной сети n и n+1 камер соответственно; Nn - число нейронов в скрытом слое сети для расчета влажности материала в n камере сушильной установки, Nn+1 - число нейронов в скрытом слое сети для расчета влагосодержания материала в n+1 камере сушильной установки; нормализованные значения:
Figure 00000016
Figure 00000017
- влажности материала;
Figure 00000018
- начальной влажности материала,
Figure 00000019
- управления работой вытяжного вентилятора;
Figure 00000020
- управления скоростью движения пластинчатого конвейера,
Figure 00000021
- наличия или отсутствия ворошителя;
Figure 00000022
Figure 00000023
- температуры и влажности окружающего воздуха, здесь о обозначает влияние факторов с этим индексом на все камеры сушильной установки;
Figure 00000024
,
Figure 00000025
,
Figure 00000026
,
Figure 00000027
- управления воздухозаборными окнами и сбросными шиберами;
Figure 00000028
,
Figure 00000029
,
Figure 00000030
,
Figure 00000031
- температуры и влажности сушильного агента в n и n+1 камерах соответственно. Значения влажности материала φn и φn+1 в лимитирующих камерах n и n+1 получают, денормализовав полученные значения
Figure 00000032
и
Figure 00000033
.where n and n + 1 are camera numbers,
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
- tilt angles and shifts of the sigmoidal activation functions of neurons of the hidden and output layers of the neural network;
Figure 00000012
,
Figure 00000013
and
Figure 00000014
,
Figure 00000015
- weighting coefficients of neuron connections of the hidden and output layers of the neural network of n and n + 1 cameras, respectively; N n is the number of neurons in the hidden network layer for calculating the moisture content of the material in the n chamber of the drying unit, N n + 1 is the number of neurons in the hidden network layer for calculating the moisture content of the material in the n + 1 chamber of the drying plant; normalized values:
Figure 00000016
Figure 00000017
- humidity of the material;
Figure 00000018
- the initial moisture content of the material,
Figure 00000019
- control the operation of the exhaust fan;
Figure 00000020
- control the speed of movement of the plate conveyor,
Figure 00000021
- the presence or absence of agitator;
Figure 00000022
Figure 00000023
- temperature and humidity of the surrounding air, here o denotes the influence of factors with this index on all chambers of the drying installation;
Figure 00000024
,
Figure 00000025
,
Figure 00000026
,
Figure 00000027
- control of air intake windows and discharge gates;
Figure 00000028
,
Figure 00000029
,
Figure 00000030
,
Figure 00000031
- temperature and humidity of the drying agent in n and n + 1 chambers, respectively. The material moisture values φ n and φ n + 1 in the limiting chambers n and n + 1 are obtained by denormalizing the obtained values
Figure 00000032
and
Figure 00000033
.

Полученные аналитические зависимости позволяют оценивать влажность материала в n и n+1 камерах сушильной установки в процессе его сушки с относительной погрешностью, не превышающей 4%.The obtained analytical dependences make it possible to estimate the moisture content of the material in n and n + 1 chambers of the drying unit during its drying with a relative error not exceeding 4%.

В способе сушки пастообразных материалов с изменением скорости движения пластинчатого конвейера для выработки управляющих воздействий важное значение играет определение числовых оценок мер доверия к требуемой влажности материала на выходе сушильной установки m(

Figure 00000034
). Учитывая маленькое абсолютное значение (<1%) влажности материала на выходе сушильной установки -
Figure 00000035
, оценка ее по аналитическим моделям вида (1), (2) нежелательна. Поэтому используя накопленный опыт экспертов в виде нормированных диапазонов (
Figure 00000036
,
Figure 00000037
,
Figure 00000038
,
Figure 00000039
,
Figure 00000040
,
Figure 00000041
, где верхние индексы: х - влажность хорошая; уд - влажность удовлетворительная; пл - влажность плохая, а нижние индексы соответствуют номеру камеры) и числовых оценок двух свидетельств m1(W) и m2(D), методом Демпстера - Шафера определяется новое подмножество гипотез V, т.е. m3(V). Значение w3(V) рассчитывается по формуле:In the method of drying pasty materials with a change in the speed of movement of the plate conveyor to generate control actions, the determination of numerical estimates of confidence measures for the required material moisture at the outlet of the drying installation m (
Figure 00000034
) Given the small absolute value (<1%) of the moisture content of the material at the outlet of the drying unit -
Figure 00000035
, its assessment by analytical models of the form (1), (2) is undesirable. Therefore, using the accumulated experience of experts in the form of normalized ranges (
Figure 00000036
,
Figure 00000037
,
Figure 00000038
,
Figure 00000039
,
Figure 00000040
,
Figure 00000041
where the superscripts are: x - humidity is good; beats - satisfactory humidity; pl - the humidity is bad, and the subscripts correspond to the camera number) and numerical estimates of the two evidence m 1 (W) and m 2 (D), using the Dempster-Schafer method, a new subset of hypotheses V is determined, i.e. m 3 (V). The value of w 3 (V) is calculated by the formula:

Figure 00000042
Figure 00000042

где W - подмножество гипотез, базирующихся на значении влажности материала φn; D - подмножество гипотез, основанных на значении влажности материала φn+1. Значения m3(V), рассчитанные для каждого нормированного диапазона, представляют собой числовые оценки мер доверия достижения требуемой влажности материала на выходе СВЛ.where W is a subset of hypotheses based on the moisture content of the material φ n ; D is a subset of hypotheses based on the material moisture value φ n + 1 . The values of m 3 (V) calculated for each normalized range are numerical estimates of confidence building measures to achieve the desired moisture content of the material at the SVL outlet.

Приведем пример определения числовых оценок мер доверия, достижения требуемой влажности материала на выходе пятисекционной СВЛ. На основе высказывания экспертов влажность материала в каждой лимитирующей камере (n=2, n+1=3) разбита на 3 нормированных диапазона. По каждому нормированному диапазону экспертами назначены меры доверия:We give an example of determining numerical estimates of confidence building measures, achieving the required moisture content of the material at the output of a five-section SVL. Based on the experts' statement, the moisture content of the material in each limiting chamber (n = 2, n + 1 = 3) is divided into 3 normalized ranges. For each normalized range, experts appointed confidence measures:

- к событию A, что процесс сушки завершится хорошо, т.е. на выходе мы получим материал с влажностью не более 0,5% (

Figure 00000043
<0,5%);- to event A, that the drying process will end well, i.e. at the output we get a material with a moisture content of not more than 0.5% (
Figure 00000043
<0.5%);

- к событию B, означающему, что процесс сушки завершится удовлетворительно, т.е. на выходе мы получим материал с влажностью от 0,5% до 1% (0,5%≤

Figure 00000044
≤1%);- to event B, which means that the drying process will complete satisfactorily, i.e. at the output we get a material with a moisture content of 0.5% to 1% (0.5% ≤
Figure 00000044
≤1%);

- к событию C, которое показывает, что процесс сушки завершится плохо, т.е. на выходе мы получим материал с влажностью более 1% (

Figure 00000044
>1%);- to event C, which indicates that the drying process will end poorly, i.e. at the output we get a material with a humidity of more than 1% (
Figure 00000044
>1%);

- к остальным элементам группы Q взаимоисключающих событий.- to other elements of group Q of mutually exclusive events.

Назначенные экспертами меры доверия приведены в таблице 1.Confidence-building measures designated by experts are shown in Table 1.

Таблица 1Table 1 Оценки экспертовExpert Ratings Диапазон влажности, %Humidity range,% Обозначение диапазонаRange designation Сушка завершится хорошо m(A)Drying ends well m (A) Сушка завершится удовлетворительно m(B)Drying will end satisfactorily m (B) Сушка завершится плохо m(C)Drying will end poorly m (C) Остальные возможные ситуации m(Q)Other possible situations m (Q) Камера n=2Camera n = 2 m1(W)m 1 (W) <40<40

Figure 00000045
Figure 00000045
0,650.65 0,270.27 0,070,07 0,010.01 от 40 до 50from 40 to 50
Figure 00000046
Figure 00000046
0,40.4 0,430.43 0,150.15 0,020.02
>50> 50
Figure 00000047
Figure 00000047
0,150.15 0,320.32 0,50.5 0,030,03
Камера n+1=3Camera n + 1 = 3 m2(D)m 2 (D) <14<14
Figure 00000048
Figure 00000048
0,850.85 одod 0,040.04 0,010.01
от 14 до 18from 14 to 18
Figure 00000049
Figure 00000049
0,30.3 0,540.54 0,140.14 0,020.02
>18> 18
Figure 00000050
Figure 00000050
0,050.05 0,220.22 0,70.7 0,030,03

Рассмотрим случай, когда влажность материала в n камере φn=41%, а в n+1 φn+1=8,7%. Для этих данных в расчете меры доверия к требуемой влажности материала на выходе сушилки будут участвовать следующие подмножества:Consider the case when the moisture content of the material in the n chamber φ n = 41%, and in n + 1 φ n + 1 = 8.7%. For this data, the following subsets will participate in the calculation of confidence measures for the required material moisture at the dryer outlet:

m1{A}=0,4; m1{B}=0,43; m1{C}=0,15; m1{Q}=0,02; иm 1 {A} = 0.4; m 1 {B} = 0.43; m 1 {C} = 0.15; m 1 {Q} = 0.02; and

m2{A}=0,85; m2{B}=0,1; m2{C}=0,04; m2{Q}=0,01.m 2 {A} = 0.85; m 2 {B} = 0.1; m 2 {C} = 0.04; m 2 {Q} = 0.01.

Объединение подмножеств m1 и m2 по двум камерам без учета коэффициента нормализации приведено в таблице 2.The combination of the subsets m 1 and m 2 in two chambers without taking into account the normalization coefficient is given in table 2.

Таблица 2table 2 Объединение свидетельств m1 и m2 Combining evidence m 1 and m 2 m1 m 1 m2 m 2 m3 m 3 m1{A}=0,4m 1 {A} = 0.4 m2{A}=0,85m 2 {A} = 0.85 m3{A}=0,34m 3 {A} = 0.34 m1{B}=0,43m 1 {B} = 0.43 m2{A}=0,85m 2 {A} = 0.85 m3{⌀}=0,3655m 3 {⌀} = 0.3655 m1{C}=0,15m 1 {C} = 0.15 m2{A}=0,85m 2 {A} = 0.85 m3{⌀}=0,1275m 3 {⌀} = 0.1275 m1{Q}=0,02m 1 {Q} = 0.02 m2{A}=0,85m 2 {A} = 0.85 m3{A}=0,017m 3 {A} = 0.017 m1{A}=0,4m 1 {A} = 0.4 m2{B}=0,1m 2 {B} = 0.1 m3{⌀}=0,04m 3 {⌀} = 0.04 m1{B}=0,43m 1 {B} = 0.43 m2{B}=0,1m 2 {B} = 0.1 m3{B}=0,043m 3 {B} = 0,043 m1{C}=0,15m 1 {C} = 0.15 m2{B}=0,1m 2 {B} = 0.1 m3{⌀}=0,015m 3 {⌀} = 0.015 m1{Q}=0,02m 1 {Q} = 0.02 m2{B}=0,1m 2 {B} = 0.1 m3{B}=0,002m 3 {B} = 0.002 m1{A}=0,4m 1 {A} = 0.4 m2{C}=0,04m 2 {C} = 0.04 m3{⌀}=0,016m 3 {⌀} = 0.016 m1{B}=0,43m 1 {B} = 0.43 m2{C}=0,04m 2 {C} = 0.04 m3{⌀}=0,0172m 3 {⌀} = 0.0172 m1{C}=0,15m 1 {C} = 0.15 m2{C}=0,04m 2 {C} = 0.04 m3{C}=0,006m 3 {C} = 0.006 m1{Q}=0,02m 1 {Q} = 0.02 m2{C}=0,04m 2 {C} = 0.04 m3{C}=0,0008m 3 {C} = 0,0008 m1{A}=0,4m 1 {A} = 0.4 m2{Q}=0,01m 2 {Q} = 0.01 m3{A}=0,004m 3 {A} = 0.004 m1{B}=0,43m 1 {B} = 0.43 m2{Q}=0,01m 2 {Q} = 0.01 m3{B}=0,0043m 3 {B} = 0.0043 m1{C}=0,15m 1 {C} = 0.15 m2{Q}=0,01m 2 {Q} = 0.01 m3{C}=0,0015m 3 {C} = 0.0015 m1{Q}=0,02m 1 {Q} = 0.02 m2{Q}=0,01m 2 {Q} = 0.01 m3{Q}=0,0002m 3 {Q} = 0,0002

Так как знаменатель в формуле (3) равен 1 -

Figure 00000051
, то числовые оценки мер доверия, полученные по результатам объединения двух подмножеств, имеют следующие значения: m3{A}=0,863; m3{B}=0,119; m3{C}=0,017; m3{Q}=0,001. Таким образом, числовые оценки мер доверия: к событию A (процесс сушки завершится хорошо) равна 0,863, т.е. достаточно высока; к событию B (процесс сушки завершится удовлетворительно) - 0,119; к событию C (процесс сушки завершится плохо) равна 0,017; мера доверия к возникновению остальных возможных ситуаций - 0,001. Аналогично рассчитываются числовые оценки мер доверия для всех остальных комбинаций диапазонов влажности материала в n и n+1 камерах. Полученные значения всех возможных комбинаций для пятисекционной СВЛ приведены в таблице 3. В последней графе таблицы приведена влажность материала на выходе сушильной установке
Figure 00000052
соответствующая приведенным ситуациям, полученная путем лабораторных замеров.Since the denominator in formula (3) is 1 -
Figure 00000051
, then the numerical estimates of confidence measures obtained by combining the two subsets have the following values: m 3 {A} = 0.863; m 3 {B} = 0.119; m 3 {C} = 0.017; m 3 {Q} = 0.001. Thus, the numerical estimates of confidence building measures: for event A (the drying process will complete well) is 0.863, i.e. high enough; to event B (the drying process will complete satisfactorily) - 0.119; to event C (the drying process will end poorly) is 0.017; a measure of confidence in the occurrence of other possible situations is 0.001. Similarly, numerical estimates of confidence measures are calculated for all other combinations of material moisture ranges in n and n + 1 chambers. The obtained values of all possible combinations for a five-section SVL are given in table 3. The last column of the table shows the moisture content of the material at the outlet of the drying unit
Figure 00000052
corresponding to the given situations obtained by laboratory measurements.

Таблица 3Table 3 Числовые оценки мер доверия к требуемой влажности материала на выходе сушильной установкиNumerical estimates of confidence measures for the required moisture content of the material at the outlet of the drying plant No. СитуацииSituations m(A)m (A) m(B)m (B) m(C)m (C) m(Q)m (Q)

Figure 00000053
Figure 00000053
1one (
Figure 00000054
,
Figure 00000055
)
(
Figure 00000054
,
Figure 00000055
)
0,0270,027 0,1780.178 0,7930.793 0,0020.002 2,342,34
22 (
Figure 00000056
,
Figure 00000057
)
(
Figure 00000056
,
Figure 00000057
)
0,1230.123 0,4160.416 0,4590.459 0,0020.002 1,771.77
33 (
Figure 00000058
,
Figure 00000059
)
(
Figure 00000058
,
Figure 00000059
)
0,1690.169 0,5790.579 0,250.25 0,0020.002 1,511.51
4four (
Figure 00000060
,
Figure 00000061
)
(
Figure 00000060
,
Figure 00000061
)
0,290.29 0,3860.386 0,3220.322 0,0020.002 1,421.42
55 (
Figure 00000058
,
Figure 00000062
)
(
Figure 00000058
,
Figure 00000062
)
0,3250.325 0,610.61 0,0650,065 0,0010.001 1,081,08
66 (
Figure 00000063
,
Figure 00000064
)
(
Figure 00000063
,
Figure 00000064
)
0,5550.555 0,4120.412 0,0330,033 0,00050,0005 0,960.96
77 (
Figure 00000065
,
Figure 00000066
)
(
Figure 00000065
,
Figure 00000066
)
0,7050.705 0,1740.174 0,120.12 0,0010.001 0,640.64
88 (
Figure 00000058
,
Figure 00000067
)
(
Figure 00000058
,
Figure 00000067
)
0,8620.862 0,1180.118 0,020.02 0,00050,0005 0,480.48
99 (
Figure 00000068
,
Figure 00000069
)
(
Figure 00000068
,
Figure 00000069
)
0,9420.942 0,0510.051 0,00650.0065 0,00020,0002 0,350.35

Аналогично рассчитываются числовые оценки мер доверия для СВЛ с другим количеством камер.Similarly, numerical estimates of confidence building measures for SVL with a different number of cameras are calculated.

Оперативное определение числовой оценки меры доверия к требуемой влажности материала на выходе сушильной установки осуществляется по таблице 3. В зависимости от нормированных диапазонов определяется ситуация, согласно которой выбирается числовая оценка меры доверия к событию - A - процесс сушки завершится хорошо, используемая в дальнейших расчетах.The rapid determination of the numerical evaluation of the confidence measure for the required moisture content of the material at the outlet of the drying installation is carried out according to Table 3. Depending on the normalized ranges, the situation is determined according to which a numerical assessment of the confidence measure for the event is selected - A - the drying process will end well, used in further calculations.

Управление процессом сушки идет за счет изменения скорости движения пластинчатого конвейера с использованием нечеткой логики на базе полученных величин φn, φn+1, m(

Figure 00000070
).The drying process is controlled by changing the speed of the plate conveyor using fuzzy logic based on the obtained values of φ n , φ n + 1 , m (
Figure 00000070
)

В качестве входных лингвистических переменных рассматриваются: Фn - «влажность материала на выходе n камеры»; Фn+1 - «влажность материала на выходе n+1 камеры» и

Figure 00000071
- числовые оценки мер доверия к достижению требуемой влажности материала на выходе сушильной установки. Основной выходной лингвистической переменной является Uсл - «скорость движения пластинчатого конвейера». В качестве условных обозначений термов входных лингвистических переменных используются Фn, Фn+1={ННД, НД, Д, ВД, НВД};
Figure 00000072
={М, СР, В} (см. таблицы 4-6), здесь ННД - влажность материала намного ниже допустимой, НД - влажность материала ниже допустимой; Д - влажность материала допустимая; ВД - влажность материала выше допустимой; НВД - влажность материала намного выше допустимой. Для их описания использованы трапециевидные функции принадлежности (см. фиг.3а,б,в,г).The following are considered as input linguistic variables: Ф n - “material humidity at the chamber exit n”; F n + 1 - "material moisture at the output n + 1 of the camera" and
Figure 00000071
- numerical estimates of confidence building measures to achieve the required moisture content of the material at the outlet of the drying plant. The main output linguistic variable is U SL - “plate conveyor speed”. As the symbols for the terms of the input linguistic variables are used Ф n , Ф n + 1 = {NI, ND, D, VD, NVD};
Figure 00000072
= {M, SR, B} (see tables 4-6), here NND - material moisture is much lower than permissible, ND - material moisture is lower than permissible; D - permissible moisture content of the material; VD - material humidity is higher than permissible; NVD - the humidity of the material is much higher than permissible. To describe them, trapezoidal membership functions were used (see Fig. 3a, b, c, d).

Таблица 4Table 4 Функции принадлежности термов лингвистической переменной Фn (влажности материала на выходе n камеры)Membership functions of the terms of the linguistic variable Ф n (material moisture at the chamber exit n) № термаTerm number Условные обозначения термов переменной Фn Symbols of terms of variable Ф n Функции принадлежности термовTerm membership functions 1one ННДNnd 1/0+1/17,5+0/22,51/0 + 1 / 17.5 + 0 / 22.5 22 НДNd 0/17,5+1/22,5+1/27,5+0/32,50 / 17.5 + 1 / 22.5 + 1 / 27.5 + 0 / 32.5 33 ДD 0/27,5+1/32,5+1/37,5+0/42,50 / 27.5 + 1 / 32.5 + 1 / 37.5 + 0 / 42.5 4four ВДVD 0/37,5+1/42,5+1/47,5+0/52,50 / 37.5 + 1 / 42.5 + 1 / 47.5 + 0 / 52.5 55 НВДNVD 0/47,5+1/52,5+1/1000 / 47.5 + 1 / 52.5 + 1/100 Таблица 5Table 5 Функции принадлежности термов лингвистической переменной Фn+1 (влажность материала на выходе n+1 камеры)Membership functions of the terms of the linguistic variable Ф n + 1 (material moisture at the output n + 1 of the chamber) № термаTerm number Условные обозначения термов переменнойSymbols of terms of a variable Функции принадлежности термовTerm membership functions 1one ННДNnd 1/0+1/5+0/71/0 + 1/5 + 0/7 22 НДNd 0/5+1/7+1/9+0/110/5 + 1/7 + 1/9 + 0/11 33 ДD 0/9+1/11+1/13+0/150/9 + 1/11 + 1/13 + 0/15 4four ВДVD 0/13+1/15+1/17+0/190/13 + 1/15 + 1/17 + 0/19 55 НВДNVD 0/17+1/19+1/1000/17 + 1/19 + 1/100 Таблица 6Table 6 Функции принадлежности термов лингвистической переменной

Figure 00000072
(мера доверия к влажности материала на выходе сушилки)Membership Functions of Terms of a Linguistic Variable
Figure 00000072
(a measure of confidence in the moisture content of the material at the outlet of the dryer) № термаTerm number Условные обозначения термов переменной
Figure 00000072
Symbols of terms of a variable
Figure 00000072
Функции принадлежности термовTerm membership functions
1one НN 1/0+1/0,575+0/0,6751/0 + 1 / 0.575 + 0 / 0.675 22 CPCP 0/0,575+1/0,675+1/0,725+0/0,8250 / 0.575 + 1 / 0.675 + 1 / 0.725 + 0 / 0.825 33 ВAT 0/0,725+1/0,825+1/10 / 0.725 + 1 / 0.825 + 1/1

В таблице 7 представлены функции принадлежности выходной лингвистической переменной Uсл, которая может принимать пять значений: СПОВ - сильно повысить скорость движения ленты; ПОВ - повысить скорость движения пластинчатого конвейера; О - скорость движения пластинчатого конвейера оставить неизменной; ПОН - понизить скорость движения пластинчатого конвейера; СПОН - сильно понизить скорость движения пластинчатого конвейера, т.е. Uсл={СПОН, ПОН, О, ПОВ, СПОВ}.Table 7 presents the membership functions of the output linguistic variable U SL , which can take five values: SPOV - greatly increase the speed of the tape; POV - increase the speed of movement of the plate conveyor; О - leave the speed of the plate conveyor unchanged; PON - reduce the speed of the plate conveyor; SPON - greatly reduce the speed of movement of the plate conveyor, i.e. U SL = {SPON, PON, O, POV, SPOV}.

Таблица 7Table 7 Функции принадлежности термов лингвистической переменной Uсл (изменение скорости движения пластинчатого конвейера)The membership functions of the terms of the linguistic variable U SL (change in the speed of movement of the plate conveyor) № термаTerm number Условные обозначения термов переменной Uсл Legend of terms variable U cl Функции принадлежности термовTerm membership functions 1one СПОНSPON 1/-0,3+1/-0,2+0/-0,171 / -0.3 + 1 / -0.2 + 0 / -0.17 22 ПОНPON 0/-0,2+1/-0,17+1/-0,07+0/-0,040 / -0.2 + 1 / -0.17 + 1 / -0.07 + 0 / -0.04 33 ОABOUT 0/-0,07+1/-0,04+1/0,04+0/0,070 / -0.07 + 1 / -0.04 + 1 / 0.04 + 0 / 0.07 4four ПОВPOV 0/0,04+1/0,07+1/0,17+0/0,20 / 0.04 + 1 / 0.07 + 1 / 0.17 + 0 / 0.2 55 СПОВSPOV 0/0,17+1/0,2+1/0,30 / 0.17 + 1 / 0.2 + 1 / 0.3

Графическое изображение функций принадлежности термов лингвистических переменных приведено на фиг.3.A graphical representation of the membership functions of the terms of linguistic variables is shown in Fig.3.

Алгоритм решения задачи определения оптимальной скорости движения пластинчатого конвейера выполняется в следующей последовательности:The algorithm for solving the problem of determining the optimal speed of the plate conveyor is performed in the following sequence:

Шаг 1. Фаззификация входных лингвистических переменных Фn, Фn+1 и

Figure 00000072
, а также определение значений функций принадлежности их термов.Step 1. Fuzzification of input linguistic variables Ф n , Ф n + 1 and
Figure 00000072
, as well as determining the values of membership functions of their terms.

Шаг 2. Нечеткий вывод, с использованием продукционных правил вида:Step 2. Fuzzy conclusion, using production rules of the form:

ЕСЛИ «Фn есть

Figure 00000073
» И «Фn+1 есть
Figure 00000074
» И «
Figure 00000072
есть МT», ТО «Uсл есть (Uсл)T», здесь индекс T обозначает соответствующее значение лингвистической переменной.IF "f n is
Figure 00000073
"And" Ф n + 1 is
Figure 00000074
"And"
Figure 00000072
there is M T ”, then“ U SL is (U SL ) T ”, here the index T denotes the corresponding value of the linguistic variable.

Шаг 3. Аккумуляция. На этом этапе полученные нечеткие множества для термов выходной лингвистической переменной объединяются в одно нечеткое множество.Step 3. Accumulation. At this stage, the resulting fuzzy sets for the terms of the output linguistic variable are combined into one fuzzy set.

Шаг 4. Дефаззификация (преобразование) выходной лингвистической переменной в численные значения изменения скорости движения ленты с использованием трех различных методов дефаззификации (метод центра тяжести; метод медианы; метод первого максимума), т.е. получение множества значений {

Figure 00000075
,
Figure 00000076
,
Figure 00000077
}.Step 4. Defuzzification (conversion) of the output linguistic variable into the numerical values of the change in the speed of the tape using three different methods of defuzzification (the center of gravity method; the median method; the first maximum method), i.e. getting multiple values {
Figure 00000075
,
Figure 00000076
,
Figure 00000077
}.

Шаг 5. На основе полученных значений формируется интервал допустимого изменения управляющих воздействий

Figure 00000078
. Для данного интервала производится расчет оптимального значения скорости пластинчатого транспортера (
Figure 00000079
), при котором функционал, учитывающий потери от снижения качества конечной продукции и производительности сушильной установки, достигает минимального значения:Step 5. Based on the obtained values, an interval of permissible changes in control actions is formed.
Figure 00000078
. For this interval, the optimal value of the plate conveyor speed is calculated (
Figure 00000079
) , in which the functional, taking into account losses from a decrease in the quality of the final product and the productivity of the drying installation, reaches a minimum value:

Figure 00000080
Figure 00000080

где c1, c2 - весовые коэффициенты; b0, b1 - параметры функции потерь качества конечной продукции; a0, a1 - параметры функции потерь производительности процесса,

Figure 00000081
- нормированное значение скорости пластинчатого транспортера.where c 1 , c 2 - weighting factors; b 0 , b 1 - parameters of the function of loss of quality of the final product; a 0 , a 1 - parameters of the function of the loss of productivity of the process,
Figure 00000081
- the normalized value of the speed of the plate conveyor.

Алгоритм способа сушки пастообразных материалов в вальцеленточной сушилке с изменением скорости движения пластинчатого конвейера включает следующие шаги:The algorithm of the method for drying pasty materials in a roll dryer with a change in the speed of movement of the plate conveyor includes the following steps:

Шаг 1. Определение текущей скорости движения пластинчатого конвейера и времени пребывания материала в камерах сушильной установки.Step 1. Determining the current speed of the plate conveyor and the residence time of the material in the chambers of the drying installation.

Шаг 2. Определение влажности материала φn в n камере.Step 2. Determination of material moisture content φ n in n chamber.

Шаг 3. Определение нормированного диапазона (см. табл.1) и соответствующего ему множества гипотез m1(W).Step 3. Determination of the normalized range (see Table 1) and the corresponding set of hypotheses m 1 (W).

Шаг 4. Определение влажности материала φn+1 в n+1 камере.Step 4. Determination of material moisture content φ n + 1 in n + 1 chamber.

Шаг 5. Определение нормированного диапазона (см. табл.1) соответствующего ему множества гипотез m2 (D).Step 5. Determination of the normalized range (see Table 1) of the corresponding set of hypotheses m 2 (D).

Шаг 6. Расчет методом Демпстера - Шафера числовых оценок мер доверия достижения требуемого качества материала на выходе сушильной установки при текущих ее настройках.Step 6. Calculation by the Dempster-Schafer method of numerical evaluations of confidence building measures to achieve the required quality of the material at the outlet of the drying unit with its current settings.

Шаг 7. Нечеткий вывод и определение согласно функционалу (4) оптимального значения (

Figure 00000082
), на которое необходимо изменить скорость движения пластинчатого конвейера.Step 7. Fuzzy inference and determination according to the functional (4) of the optimal value (
Figure 00000082
) , by which it is necessary to change the speed of movement of the plate conveyor.

Шаг 8. Изменение скорости пластинчатого конвейера.Step 8. Change the speed of the plate conveyor.

Шаг 9. Переход к первому шагу.Step 9. Go to the first step.

Приведем пример определения скорости движения пластинчатого конвейера для пятисекционной СВЛ. Пусть текущее значение скорости движения ленты

Figure 00000083
=3,5 м/ч. При этой скорости влажность материала в n камере φn=43% принадлежит нормированному диапазону
Figure 00000084
, а в камере n+1 - φn+1=23% и принадлежит нормированному диапазону
Figure 00000085
. По методу Демпстера - Шафера мера доверия к достижению требуемой влажности на выходе равна 0,123. Осуществим вывод по следующим продукционным правилам:We give an example of determining the speed of movement of a plate conveyor for a five-section SVL. Let the current value of the speed of the tape
Figure 00000083
= 3.5 m / h. At this speed, the moisture content of the material in the n chamber φ n = 43% belongs to the normalized range
Figure 00000084
, and in the chamber n + 1 - φ n + 1 = 23% and belongs to the normalized range
Figure 00000085
. According to the Dempster-Schafer method, the measure of confidence in achieving the desired output humidity is 0.123. We make a conclusion according to the following production rules:

Figure 00000086
Figure 00000086

Figure 00000087
Figure 00000087

(см. фиг.4).(see figure 4).

Оптимальное значение (

Figure 00000082
), на которое следует изменить скорость пластинчатого транспортера, определенное согласно функционалу (4), равно - 0,24. Следовательно, скорость пластинчатого конвейера следует понизить, т.е. увеличить время пребывания материала в камерах СВЛ. Новая скорость движения пластинчатого конвейера
Figure 00000083
будет равна 3,26 м/ч.Optimal value (
Figure 00000082
) , by which the plate conveyor speed should be changed, determined according to the functional (4), is - 0.24. Therefore, the speed of the plate conveyor should be reduced, i.e. increase the residence time of the material in the SVL chambers. New plate conveyor speed
Figure 00000083
will be equal to 3.26 m / h.

На следующей итерации в результате изменения скорости движения пластинчатого конвейера время пребывания материала увеличилось, и влажность материала в камерах изменилась следующим образом:At the next iteration, as a result of a change in the speed of movement of the plate conveyor, the residence time of the material increased, and the moisture content of the material in the chambers changed as follows:

Figure 00000088
=37% - принадлежит нормированному интервалу
Figure 00000089
,
Figure 00000090
=12% - принадлежит нормированному интервалу
Figure 00000091
(см. табл.1). При этих значениях влажности материала в камерах СВЛ мера доверия к достижению требуемой влажности на выходе m(
Figure 00000092
)=0,942 (см. табл.3).
Figure 00000088
= 37% - belongs to the normalized interval
Figure 00000089
,
Figure 00000090
= 12% - belongs to the normalized interval
Figure 00000091
(see table 1). At these moisture values of the material in the SVL chambers, a measure of confidence in achieving the desired humidity at the outlet m (
Figure 00000092
) = 0.942 (see table 3).

Вывод осуществляется по следующему правилу:The conclusion is carried out according to the following rule:

Figure 00000093
,
Figure 00000093
,

(см. фиг.5).(see figure 5).

Скорость движения пластинчатого конвейера

Figure 00000083
оставлена на прежнем уровне и равна 3,26 м/ч. В результате управления влажность материала на выходе СВЛ
Figure 00000094
снизилась с 1,77% до 0,35%.Plate conveyor speed
Figure 00000083
left at the same level and equal to 3.26 m / h. As a result of control, the moisture content of the material at the SVL outlet
Figure 00000094
decreased from 1.77% to 0.35%.

Способ сушки пастообразных материалов в вальцеленточной сушилке с изменением скорости движения пластинчатого конвейера внедрен на ОАО «Пигмент», г.Тамбов. Это позволило увеличить вероятность выхода качественной продукции до 0,98, а также повысить производительность процессов сушки на 5%. Таким образом, достигается заявленный технический результат - достижение требуемого качества материала на выходе сушильной установки при оптимальной производительности процесса сушки.A method of drying pasty materials in a roller mill with a change in the speed of movement of the plate conveyor has been introduced at Pigment OJSC, Tambov. This made it possible to increase the probability of high-quality products reaching 0.98, and also to increase the productivity of drying processes by 5%. Thus, the claimed technical result is achieved - the achievement of the required quality of the material at the outlet of the drying installation with optimal performance of the drying process.

Источники информацииInformation sources

1. Чернобыльский И.И. и др. Сушильные установки химической промышленности. Киев, Техника, 1969, с.124.1. Chernobyl II etc. Drying plants of the chemical industry. Kiev, Technique, 1969, p. 124.

2. Лебедев П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. Учебник для студентов технических вузов. Изд 2-е, перераб. М., Энергия, 1972, с.317.2. Lebedev P.D. Heat exchangers, drying and refrigeration units. Textbook for students of technical universities. Vol. 2, rev. M., Energy, 1972, p. 317.

Описание фигур:Description of figures:

Фиг.1. Сушильная установка вальцеленточного типа (СВЛ):Figure 1. Roll-type drying unit (SVL):

1 - корпус, 2 - вальцевая система, 3 - ножевой механизм, 4 - пластинчатый конвейер (лента), 5 - система отвода сушильного агента, 6 - шиберная система для удаления сушильного агента из каждой камеры, 7 - вытяжной вентилятор, 8 - воздухозаборные окна для обеспечения притока свежего сушильного агента, 9 - калориферы, 10 - рециркуляционные вентиляторы, 11 - датчик начальной температуры сушильного агента, 12 - датчик начальной влажности сушильного агента, 13 и 14 - датчики соответственно температуры и влажности сушильного агента в n-й камере, 15 и 16 - датчики соответственно температуры и влажности сушильного агента в n+1 камере, 17 и 18 - датчики степени открытия воздухозаборных окон в n-й и n+1 камере, 19 и 20 - датчики степени открытия шиберов в n-й и n+1 камерах, 21 - датчик наличия ворошителя.1 - case, 2 - roller system, 3 - knife mechanism, 4 - plate conveyor (belt), 5 - drying agent removal system, 6 - sliding system for removing drying agent from each chamber, 7 - exhaust fan, 8 - air intake windows to ensure the flow of fresh drying agent, 9 - heaters, 10 - recirculation fans, 11 - sensor of the initial temperature of the drying agent, 12 - sensor of the initial humidity of the drying agent, 13 and 14 - sensors, respectively, of the temperature and humidity of the drying agent in the nth chamber, 15 and 16 - sensors respectively the temperature and humidity of the drying agent in the n + 1 chamber, 17 and 18 are the sensors of the degree of opening of the intake windows in the n-th and n + 1 chambers, 19 and 20 are the sensors of the degree of opening of the gates in the n-th and n + 1 chambers, 21 - sensor for the presence of agitator.

Фиг.2. Кинетика процесса сушки в СВЛ: 1- кривая процесса сушки,

Figure 00000095
начальная влажность материала; d - длина СВЛ, м.Figure 2. Kinetics of the drying process in SVL: 1 - curve of the drying process,
Figure 00000095
initial moisture content of the material; d is the length of the SVL, m

Фиг.3. Функции принадлежности термов лингвистической переменной:Figure 3. The membership functions of the terms of a linguistic variable:

а) Фn (влажность материала на выходе n камеры);a) f n (humidity of the material at the outlet n of the chamber);

б) Фn+1 (влажность материала на выходе n+1 камеры);b) Ф n + 1 (material moisture at the outlet n + 1 of the chamber);

в)

Figure 00000096
(мера доверия к достижению требуемой влажности материала на выходе сушилки);at)
Figure 00000096
(a measure of confidence in achieving the required moisture content of the material at the outlet of the dryer);

г) ΔUсл (изменение скорости движения пластинчатого конвейера).g) ΔU SL (change in the speed of movement of the plate conveyor).

Фиг.4. Значение выходной лингвистической переменной:Figure 4. The value of the output linguistic variable:

а) «влажность материала на выходе n секции»;a) "the humidity of the material at the outlet of the n section";

б) «влажность материала на выходе n+1 секции»;b) "humidity of the material at the output of n + 1 sections";

в) «мера доверия к достижению требуемой влажности материала на выходе сушилки»;c) “a measure of confidence in achieving the required moisture content of the material at the outlet of the dryer”;

г)«изменение скорости движения пластинчатого конвейера».d) "change in the speed of movement of the plate conveyor."

Фиг.5. Значение выходной лингвистической переменной:Figure 5. The value of the output linguistic variable:

а) «влажность материала на выходе n секции»;a) "the humidity of the material at the outlet of the n section";

б) «влажность материала на выходе n+1 секции»;b) "humidity of the material at the output of n + 1 sections";

в)«мера доверия к достижению требуемой влажности материала на выходе сушилки»;c) “a measure of confidence in achieving the required moisture content of the material at the outlet of the dryer”;

г)«изменение скорости движения пластинчатого конвейера»;d) "change in the speed of movement of the plate conveyor";

Claims (1)

Способ сушки пастообразных материалов в вальцеленточной сушилке, включающий формование высушиваемого материала, его последовательное перемещение через сушильные камеры при противоточно-перекрестном движении сушильного агента, отвод которого осуществляется в цикличном режиме, включающем насыщение сушильного агента и отвод сушильного агента, причем продолжительность отвода и остановки определяется в зависимости от заданного влагосодержания сушильного агента, отличающийся тем, что в зависимости от скорости движения пластинчатого конвейера определяют время пребывания высушиваемого материала в n и n+1 камерах сушильной установки, в которых снимается основная или поверхностная влага, в реальном времени оценивают влажность материала в n и n+1 камерах множеством датчиков по нейронным сетям, проверяют попадание рассчитанных значений влажности материала в нормированные диапазоны, в зависимости от которых определяют числовые оценки мер доверия достижения требуемой влажности материала на выходе сушильной установки и на основании полученных значений влажности материала в указанных камерах и числовых оценок мер доверия производят нечеткий вывод, определяющий значение, на которое изменяют скорость движения пластинчатого конвейера для достижения требуемого качества материала на выходе сушильной установки. A method of drying pasty materials in a roll mill dryer, comprising molding the material to be dried, moving it sequentially through the drying chambers during countercurrent cross-movement of the drying agent, the removal of which is carried out in a cyclic mode, including saturation of the drying agent and the removal of the drying agent, the duration of the drain and stop being determined in depending on the specified moisture content of the drying agent, characterized in that, depending on the speed of movement of the plate to the conveyor determines the residence time of the dried material in n and n + 1 chambers of the drying unit, in which the main or surface moisture is removed, real-time assess the moisture content of the material in n and n + 1 chambers with a variety of sensors on neural networks, check the calculated values of the material moisture in normalized ranges, depending on which numerical estimates of confidence building measures to achieve the required moisture content of the material at the outlet of the drying unit and based on the obtained values of the moisture content of the material are determined said chambers and numerical estimates CBMs produce fuzzy inference determining the amount by which the advance speed of the conveyor plate to achieve the desired quality of the material at the outlet of the dryer.
RU2010109110/06A 2010-03-11 2010-03-11 Method to dry paste-like materials in roll-and-tape dryer with variation of plate conveyor movement speed RU2427774C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010109110/06A RU2427774C1 (en) 2010-03-11 2010-03-11 Method to dry paste-like materials in roll-and-tape dryer with variation of plate conveyor movement speed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010109110/06A RU2427774C1 (en) 2010-03-11 2010-03-11 Method to dry paste-like materials in roll-and-tape dryer with variation of plate conveyor movement speed

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2427774C1 true RU2427774C1 (en) 2011-08-27

Family

ID=44756819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010109110/06A RU2427774C1 (en) 2010-03-11 2010-03-11 Method to dry paste-like materials in roll-and-tape dryer with variation of plate conveyor movement speed

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2427774C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766517C1 (en) * 2021-04-29 2022-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА-Российский технологический университет» Method of estimating moisture content of material during drying in drum dryer
CN115104753A (en) * 2022-07-13 2022-09-27 四川中烟工业有限责任公司 Cigarette cut-tobacco drier fault detection method and device based on twin neural network

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766517C1 (en) * 2021-04-29 2022-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА-Российский технологический университет» Method of estimating moisture content of material during drying in drum dryer
CN115104753A (en) * 2022-07-13 2022-09-27 四川中烟工业有限责任公司 Cigarette cut-tobacco drier fault detection method and device based on twin neural network
CN115104753B (en) * 2022-07-13 2023-01-20 四川中烟工业有限责任公司 Cigarette cut-tobacco drier fault detection method and device based on twin neural network

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2427774C1 (en) Method to dry paste-like materials in roll-and-tape dryer with variation of plate conveyor movement speed
Yang et al. Nvit: Vision transformer compression and parameter redistribution
Sun et al. Development of a new multi-layer perceptron based soft sensor for SO2 emissions in power plant
Lertworasirikul Drying kinetics of semi-finished cassava crackers: A comparative study
Wei et al. Optimization of biogas production process in a wastewater treatment plant
Fazilat et al. Predicting thermal degradation kinetics of nylon6/feather keratin blends using artificial intelligence techniques
Elfwing et al. Online meta-learning by parallel algorithm competition
Mansor et al. Intelligent control of grain drying process using fuzzy logic controller
CN113175678A (en) Method and device for monitoring garbage incineration
Xasanovich Neural Network Model of Energy Saving of Combined Drum Dryer
EP2295909A1 (en) Method for efficient use of hot air streams in a drying system, in particular for a vehicle body painting system
Zhao et al. Water quality prediction in the waste water treatment process based on ridge regression echo state network
Duan et al. Prediction of NOx concentration using modular long short-term memory neural network for municipal solid waste incineration
AU3983000A (en) Machine for conditioning laminar flexible products such as industrial hides and skins
CN110826229A (en) Cut tobacco drying head process modeling and optimal setting control method based on long-term prediction
Ding et al. Bio-inspired optimization algorithms
Zhang et al. Long range predictive control of nonlinear processes based on recurrent neuro-fuzzy network models
CN109034523A (en) A kind of Rotary Kiln operating condition operation mode optimization method of fusion least square method supporting vector machine recurrence and particle group optimizing
RU2338974C2 (en) Method of slurred materials drying in roll-tape dryer with cyclic mode of drying agent discharge
Fazel Zarandi et al. A type-2 fuzzy expert system based on a hybrid inference method for steel industry
CN114819063A (en) Semi-supervised coke oven flame path temperature soft measurement method based on manifold regularization
Ghanmi et al. Ring yarn quality prediction using hybrid artificial neural network: Fuzzy expert system model
CN110558598B (en) Data-driven FNN-ARX modeling method for tobacco shred drying and head drying process
CN117181676A (en) Surface treatment device and method for improving electrolytic copper performance
Sunori et al. Neuro-fuzzy controller design for lime kiln process

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120312