RU2444689C1 - Способ автоматического управления процессом сушки пищевых продуктов в ленточной сушилке с использованием конвективного и свч-энергоподвода - Google Patents
Способ автоматического управления процессом сушки пищевых продуктов в ленточной сушилке с использованием конвективного и свч-энергоподвода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2444689C1 RU2444689C1 RU2010135851/06A RU2010135851A RU2444689C1 RU 2444689 C1 RU2444689 C1 RU 2444689C1 RU 2010135851/06 A RU2010135851/06 A RU 2010135851/06A RU 2010135851 A RU2010135851 A RU 2010135851A RU 2444689 C1 RU2444689 C1 RU 2444689C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- temperature
- drying agent
- power
- level
- Prior art date
Links
Images
Abstract
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. Способ автоматического управления процессом сушки пищевых продуктов в ленточной сушилке с использованием конвективного и СВЧ-энергоподвода характеризуется тем, что сушку пищевых продуктов осуществляют в ленточной сушилке с использованием конвективного и СВЧ-энергоподвода, при этом в процессе сушки с помощью датчиков предусматривают измерение расхода, температуры и влажности исходного материала, поступающего в сушилку, расхода, температуры и влажности высушенного материла, влагосодержания, температуры и расхода сушильного агента до и после сушки, потребляемой мощности вентилятора, магнетронов и калорифера; регулирование технологических параметров процесса сушки осуществляют по трем зонам, для чего информация с датчиков подается на микропроцессор, который по заложенному в него алгоритму в зависимости от расхода исходного материала и его температуры в первой зоне; температуры, расхода и влажности сушильного агента во второй зоне; влагосодержания, температуры сушильного агента в третьей зоне и скорости движения ленты транспортера устанавливает задание на температурный режим и режим подачи сушильного агента на входе в сушилку посредством исполнительных механизмов магнетронов, калорифера и вентилятора, информация с которых подается на микропроцессор, который осуществляет коррекцию режимов процесса сушки по трем зонам, каждая из которых состоит из нескольких уровней: первая зона состоит из двух уровней: на первом уровне воздействуют на мощность СВЧ-излучения, если изменение мощности СВЧ-излучения не обеспечивает заданную температуру материала, воздействуют на скорость подачи исходного материала; вторая зона состоит из трех уровней: на первом уровне воздействуют на мощность СВЧ-излучения, на втором уровне, если изменение мощности СВЧ-излучения не обеспечивает требуемого влагосодержания отходящего сушильного агента, воздействуют на напряжение в сети питания нагревательных элементов калорифера, на третьем уровне изменяют расход сушильного агента; третья зона состоит из двух уровней: на первом уровне воздействуют на мощность СВЧ-излучения, на втором уровне, если изменение мощности СВЧ-излучения не обеспечивает требуемого влагосодержания отходящего сушильного агента, воздействуют на скорость движения транспортерной ленты с высушиваемым материалом, при этом коррекцию режимов процесса сушки во второй и третьей зонах на всех уровнях осуществляют с учетом температуры сушильного агента на выходе из сушильной камеры. Способ позволяет получить готовый продукт высокого качества за счет оптимизации режимных параметров процесса сушки. 2 ил.
Description
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.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ автоматического управления процессом сушки дисперсных материалов в сушильной установке вихревого типа с подводом СВЧ-энергии, заключающийся в измерении расхода и влажности исходного материала, поступающего в сушильную камеру, влажности высушенного материала, влагосодержания, температуры сушильного агента, потребляемой мощности магнетрона и калорифера. Эта информация подается на микропроцессор, который по заложенному в него алгоритму устанавливает задание на температурный режим в сушильной камере и осуществляет коррекцию режимов сушки на трех уровнях: на первом уровне для достижения заданной конечной влажности высушенного материала воздействуют на мощность СВЧ-излучения, на втором - на напряжение в сети питания нагревательных элементов калорифера, на третьем уровне изменяют расход исходного материала [Патент RU №2328681, F26В 25/22, опубл. 10.07.2008 в бюл. №19].
Недостатком известного способа является невысокое качество готового продукта за счет недостаточной точности процесса регулирования, большие материальные затраты на единицу массы готового материала.
Технической задачей изобретения является повышение качества готового продукта в результате повышения точности и надежности управления процессом сушки, снижение материальных затрат на единицу массы готового материала.
Для решения технической задачи изобретения предложен способ автоматического управления процессом сушки пищевых продуктов в ленточной сушилке с использованием конвективного и СВЧ-энергоподвода, характеризующийся тем, что сушку пищевых продуктов осуществляют в ленточной сушилке с использованием конвективного и СВЧ-энергоподвода, при этом в процессе сушки с помощью датчиков предусматривают измерение расхода, температуры и влажности исходного материала, поступающего в сушилку, расхода, температуры и влажности высушенного материла, влагосодержания, температуры и расхода сушильного агента до и после сушки, потребляемой мощности вентилятора, магнетронов и калорифера; регулирование технологических параметров процесса сушки осуществляют по трем зонам, для чего информация с датчиков подается на микропроцессор, который по заложенному в него алгоритму в зависимости от расхода исходного материала и его температуры в первой зоне; температуры, расхода и влажности сушильного агента во второй зоне; влагосодержания, температуры сушильного агента в третьей зоне и скорости движения ленты транспортера устанавливает задание на температурный режим и режим подачи сушильного агента на входе в сушилку посредством исполнительных механизмов магнетронов, калорифера и вентилятора, информация с которых подается на микропроцессор, который осуществляет коррекцию режимов процесса сушки по трем зонам, каждая из которых состоит из нескольких уровней: первая зона состоит из двух уровней: на первом уровне воздействуют на мощность СВЧ-излучения, если изменение мощности СВЧ-излучения не обеспечивает заданную температуру материала, воздействуют на скорость подачи исходного материала; вторая зона состоит из трех уровней: на первом уровне воздействуют на мощность СВЧ-излучения, на втором уровне, если изменение мощности СВЧ-излучения не обеспечивает требуемого влагосодержания отходящего сушильного агента, воздействуют на напряжение в сети питания нагревательных элементов калорифера, на третьем уровне изменяют расход сушильного агента; третья зона состоит из двух уровней: на первом уровне воздействуют на мощность СВЧ-излучения, на втором уровне, если изменение мощности СВЧ-излучения не обеспечивает требуемого влагосодержания отходящего сушильного агента, воздействуют на скорость движения транспортерной ленты с высушиваемым материалом, при этом коррекцию режимов процесса сушки во второй и третьей зонах на всех уровнях осуществляют с учетом температуры сушильного агента на выходе из сушильной камеры.
Техническим результатом изобретения является повышение качества готового продукта в результате повышения точности и надежности управления процессом сушки, снижение материальных затрат на единицу массы готового материала.
На фиг.1 представлена схема ленточной сушилки, реализующая предлагаемый способ автоматического управления процессом сушки; на фиг.2 представлена блок-схема, на основании которой осуществляется коррекция режимов процесса сушки по трем зонам.
Схема содержит ленточную сушилку 1, состоящую из трех секций, каждая из которых снабжена источниками СВЧ-энергии (магнетронами) 2, 3 и 4; ленточного конвейера 5 для транспортирования продукта через секции сушилки; систему воздухораспределения 6; вентилятор 7 для подачи сушильного агента; калорифер 8; линии: подвода потока сушильного агента 9 в сушилку 1, подачи исходного влажного материала 10, отвода отработанного сушильного агента из второй секции 11 и третьей секции 12, отвода высушенного материала 13; датчики расхода 14 и 15 соответственно исходного и высушенного материала; датчики влажности 16 и 17 соответственно исходного и высушенного материала; датчики температуры исходного материала 18, в первой секции 19, во второй секции 20 и в третьей секции 21; датчики расхода теплоносителя 22, 23, 24, подаваемого в сушильную камеру и отходящего из второй и третьей секции соответственно; датчики влажности теплоносителя 25, 26, 27, подаваемого в сушильную камеру и отходящего из второй и третьей секции соответственно; датчики температуры теплоносителя 28, 29 и 30, подаваемого в сушильную камеру и отходящего из второй и третьей секции соответственно; датчики потребляемой мощности: вентилятора 31, калорифера 32, транспортера 33, магнетронов 34, 35 и 36 первой, второй и третьей секции соответственно; датчика температуры высушенного готового продукта 37; исполнительные механизмы 38…44 (а, 6, в, г, д, е, ж, з, и, к, л, м, н, о, п, р, с, т, у, ф, х, ц, ч, ш - входные каналы управления; d, i, g, j, l, q, s - выходные каналы управления); микропроцессор 45.
Способ автоматического управления процессом сушки пищевых продуктов в ленточной сушилке с использованием конвективного и СВЧ-энергоподвода осуществляют следующим образом.
Информация о влажности, температуре и расходе исходного материала в линии 10 с помощью датчиков 14, 16, 18 передается в микропроцессор 45, который по заложенному в него алгоритму в зависимости от количества влаги и тепла, содержащихся в исходном влажном продукте, подаваемом на сушку, устанавливает задание на температурный режим в сушильной камере 1 посредством исполнительных механизмов 40, 41 и 42 магнетронов 2, 3 и 4, регулирующих напряжение электрического тока питания магнетронов, исполнительного механизма 39 калорифера 8, регулирующего напряжение электрического тока питания нагревательного элемента и исполнительного механизма 38 вентилятора 7.
Количество влаги, поступающей с исходным продуктом, определяется микропроцессором 45, исходя из информации о расходе и влажности исходного материала, поступающей с датчиков 14 и 16, установленных на линии 10 подачи исходного материала по формуле:
Gм - количество материала, поступающего в сушилку, кг/ч;
В первой секции сушилки, соответствующей первой зоне, определяют температуру материала с помощью оперативной информации с датчика температуры исходного материала 18 и датчика температуры материала на выходе из первой секции 19. При отклонении значения температуры в первой секции от заданной осуществляют коррекцию режима работы сушилки по двум уровням: путем изменения мощности магнетрона 2 посредством исполнительного механизма 40 (первый уровень) или изменения скорости подачи исходного продукта (второй уровень).
В ходе процесса сушки материала во второй секции, соответствующей второй зоне, определяют текущее влагосодержание и температуру сушильного агента с помощью оперативной информации с датчиков 26 и 29. При отклонении полученных значений от заданных осуществляют коррекцию режима работы сушилки по трем уровням. Первый уровень предусматривает изменение мощности импульсных источников СВЧ-энергии с помощью исполнительного механизма 41 магнетронов 3. Если это не обеспечивает требуемого влагосодержания отходящего сушильного агента, то производят коррекцию режима управления процессом сушки на втором уровне - путем воздействия на напряжение в сети питания нагревательных элементов калорифера 8. Если и это не обеспечивает требуемого влагосодержания отходящего сушильного агента, то производят коррекцию режима управления процессом сушки на третьем уровне - путем изменения расхода сушильного агента с помощью исполнительного механизма 38 вентилятора 7.
Количество влаги, которое необходимо удалить в процессе сушки во второй секции, микропроцессор определяет с помощью уравнения:
где Gв2 - количество влаги, которую необходимо удалить в процессе сушки во второй секции, кг/ч;
Gм - количество материала, поступающего в сушилку, кг/ч;
В третьей секции, соответствующей третьей зоне, текущее значение влагосодержания и температуры сушильного агента определяют с помощью информации с датчика влажности теплоносителя 27 и датчика температуры теплоносителя 30. При отклонении полученных значений от заданных осуществляют коррекцию режима управления процессом сушки по двум уровням. На первом уровне воздействуют на мощность СВЧ-излучения магнетронов 4 посредством исполнительного механизма 42, на втором уровне, если изменение мощности СВЧ-излучения не обеспечивает требуемого влагосодержания отходящего сушильного агента, воздействуют на скорость движения ленточного транспортера 5 посредством исполнительного механизма 43. 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.
Количество влаги, которое необходимо удалить в процессе сушки в третьей секции, микропроцессор определяет с помощью уравнения:
где Gв3 - количество влаги, которую необходимо удалить в процессе сушки в третьей секции, кг/ч.
Количество влаги, испаряемой во второй и третьей секции сушилки, микропроцессор 45 определяет по формуле:
ρ - плотность воздуха, кг/м3;
Xвх, Хвых2, Хвых3 - влагосодержание воздуха на входе и выходе из второй и третьей секции сушилки, кг/кг;
L - расход воздуха, подаваемого на сушку, м3/ч.
В блок-схеме на фиг.2: Тк - температура в первой зоне; Ткз - заданная температура в первой зоне; Wкз2 - заданная конечная влажность отходящего сушильного агента из второй зоны; Wкз3 - заданная конечная влажность отходящего сушильного агента из третьей зоны, Wк2 - конечная влажность отходящего сушильного агента из второй зоны, Wк3-конечная влажность отходящего сушильного агента из третьей зоны; Nсвч1 - мощность СВЧ-излучателя, установленного в первой секции, Nсвч2 -мощность импульсных СВЧ-излучателей, установленных во второй секции, Nсвч3-мощность СВЧ-излучателей, установленных в третьей секции, Nк - мощность калорифера, F - расход исходного материала, Nв -мощность вентилятора, Q - скорость движения ленты, u, v - минимально и максимально допустимая температура сушильного агента на выходе из камеры, при которой процесс сушки является эффективным и качество продукта остается высоким, k - шаг изменения температуры сушильного агента, m, n - минимальная и максимальная мощность СВЧ-излучателя, установленного в первой секции, s - шаг изменения мощности СВЧ-излучателя, с, h - минимальная и максимальная мощность калорифера, 1 - шаг изменения мощности калорифера, х, у - максимальный и минимальный расход исходного материала, z - шаг изменения расхода материала, а, b - минимальная и максимальная мощность импульсных СВЧ-излучателей, е - шаг изменения мощности импульсных СВЧ-излучателей, f, о - минимальная и максимальная мощность СВЧ-излучателей, установленных в третьей секции, p - шаг изменения мощности СВЧ-излучателей, установленных в третьей секции, r, t - минимально и максимально допустимая мощность вентилятора, w - шаг изменения мощности вентилятора, d, g - минимально и максимально допустимая скорость движения ленты транспортера, q - шаг изменения скорости движения ленты транспортера.
Предлагаемый способ автоматического управления процессом непрерывной сушки материала в установке ленточного типа с использованием конвективного и СВЧ-энергоподвода позволяет:
- получить готовый продукт высокого качества за счет оптимизации режимных параметров процесса сушки;
- повысить точность и надежность управления в наиболее оптимальных диапазонах изменения параметров режима работы сушилки;
- снизить материальные затраты на единицу массы готового продукта.
Claims (1)
- Способ автоматического управления процессом сушки пищевых продуктов в ленточной сушилке с использованием конвективного и СВЧ-энергоподвода, характеризующийся тем, что сушку пищевых продуктов осуществляют в ленточной сушилке с использованием конвективного и СВЧ-энергоподвода, при этом в процессе сушки с помощью датчиков предусматривают измерение расхода, температуры и влажности исходного материала, поступающего в сушилку, расхода, температуры и влажности высушенного материла, влагосодержания, температуры и расхода сушильного агента до и после сушки, потребляемой мощности вентилятора, магнетронов и калорифера; регулирование технологических параметров процесса сушки осуществляют по трем зонам, для чего информация с датчиков подается на микропроцессор, который по заложенному в него алгоритму в зависимости от расхода исходного материала и его температуры в первой зоне; температуры, расхода и влажности сушильного агента во второй зоне; влагосодержания, температуры сушильного агента в третьей зоне и скорости движения ленты транспортера устанавливает задание на температурный режим и режим подачи сушильного агента на входе в сушилку посредством исполнительных механизмов магнетронов, калорифера и вентилятора, информация с которых подается на микропроцессор, который осуществляет коррекцию режимов процесса сушки по трем зонам, каждая из которых состоит из нескольких уровней: первая зона состоит из двух уровней: на первом уровне воздействуют на мощность СВЧ-излучения, если изменение мощности СВЧ-излучения не обеспечивает заданную температуру материала, воздействуют на скорость подачи исходного материала; вторая зона состоит из трех уровней: на первом уровне воздействуют на мощность СВЧ-излучения, на втором уровне, если изменение мощности СВЧ-излучения не обеспечивает требуемого влагосодержания отходящего сушильного агента, воздействуют на напряжение в сети питания нагревательных элементов калорифера, на третьем уровне изменяют расход сушильного агента; третья зона состоит из двух уровней: на первом уровне воздействуют на мощность СВЧ-излучения, на втором уровне, если изменение мощности СВЧ-излучения не обеспечивает требуемого влагосодержания отходящего сушильного агента, воздействуют на скорость движения транспортерной ленты с высушиваемым материалом, при этом коррекцию режимов процесса сушки во второй и третьей зонах на всех уровнях осуществляют с учетом температуры сушильного агента на выходе из сушильной камеры.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010135851/06A RU2444689C1 (ru) | 2010-08-26 | 2010-08-26 | Способ автоматического управления процессом сушки пищевых продуктов в ленточной сушилке с использованием конвективного и свч-энергоподвода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010135851/06A RU2444689C1 (ru) | 2010-08-26 | 2010-08-26 | Способ автоматического управления процессом сушки пищевых продуктов в ленточной сушилке с использованием конвективного и свч-энергоподвода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2444689C1 true RU2444689C1 (ru) | 2012-03-10 |
Family
ID=46029116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010135851/06A RU2444689C1 (ru) | 2010-08-26 | 2010-08-26 | Способ автоматического управления процессом сушки пищевых продуктов в ленточной сушилке с использованием конвективного и свч-энергоподвода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2444689C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4346524A (en) * | 1979-02-05 | 1982-08-31 | Hauni-Werke Korber & Co. Kg | Method and apparatus for conditioning tobacco |
SU1014354A1 (ru) * | 1981-10-29 | 1996-05-27 | Л.М. Каштанов | Устройство автоматического управления процессом сушки в свч-сушилке |
RU48625U1 (ru) * | 2005-04-28 | 2005-10-27 | Шумилов Андрей Егорович | Установка для автоматического регулирования процесса вакуумной сушки кормов |
RU2328681C1 (ru) * | 2007-02-19 | 2008-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Способ автоматического управления процессом сушки дисперсных материалов в сушильной установке вихревого типа с подводом свч-энергии |
-
2010
- 2010-08-26 RU RU2010135851/06A patent/RU2444689C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4346524A (en) * | 1979-02-05 | 1982-08-31 | Hauni-Werke Korber & Co. Kg | Method and apparatus for conditioning tobacco |
SU1014354A1 (ru) * | 1981-10-29 | 1996-05-27 | Л.М. Каштанов | Устройство автоматического управления процессом сушки в свч-сушилке |
RU48625U1 (ru) * | 2005-04-28 | 2005-10-27 | Шумилов Андрей Егорович | Установка для автоматического регулирования процесса вакуумной сушки кормов |
RU2328681C1 (ru) * | 2007-02-19 | 2008-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Способ автоматического управления процессом сушки дисперсных материалов в сушильной установке вихревого типа с подводом свч-энергии |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102548430B (zh) | 用于处理烟草的装置和方法 | |
US3259995A (en) | Moving material drying method and apparatus | |
KR101197430B1 (ko) | 스트립재 처리 장치 | |
US4255869A (en) | Method of and apparatus for the operation of treatment processes for bulk goods and the like | |
CN101912145B (zh) | 一种控制卷烟制丝滚筒类受温工序加工质量一致性的方法 | |
CN110013044B (zh) | 一种通过计算kld-2烘丝机脱水量获得筒体温度的方法 | |
JP6233955B2 (ja) | 乾燥装置 | |
RU2444689C1 (ru) | Способ автоматического управления процессом сушки пищевых продуктов в ленточной сушилке с использованием конвективного и свч-энергоподвода | |
CN104534844B (zh) | 一种对传送速度进行自动调节的烘干装置 | |
RU2327095C1 (ru) | Способ автоматического управления процессом сушки дисперсных материалов в шахтной сушилке с использованием свч-энергии | |
RU2328681C1 (ru) | Способ автоматического управления процессом сушки дисперсных материалов в сушильной установке вихревого типа с подводом свч-энергии | |
RU2468321C2 (ru) | Способ автоматического управления процессом сушки зерна и других дисперсных материалов | |
JP2005087214A (ja) | 葉たばこを乾燥する乾燥設備及び方法 | |
RU2290583C1 (ru) | Способ автоматического управления процессом сушки дисперсных материалов в активном гидродинамическом режиме | |
CN112806601A (zh) | 提高烤机出口片烟水分均匀性的方法 | |
RU2335717C1 (ru) | Способ автоматического управления процессом сушки дисперсных материалов в вихревом режиме | |
RU2340853C1 (ru) | Способ автоматического управления процессом сушки полидисперсных материалов во взвешенно-закрученном слое | |
RU2547345C1 (ru) | Способ автоматического управления процессом сушки дисперсных материалов в закрученном потоке теплоносителя с свч-энергоподводом | |
RU2640848C2 (ru) | Способ автоматического управления влаготепловой обработкой дисперсных материалов с использоваием переменного комбинированного конвективно-СВЧ энергоподвода | |
CZ20031249A3 (cs) | Způsob a zařízení pro odvlhčování potravin | |
SU1544857A1 (ru) | Способ стабилизации температуры каменных материалов на выходе сушильного барабана | |
RU2320179C1 (ru) | Способ автоматического управления процессом холодного копчения пищевых продуктов в электростатическом поле | |
CN104544531A (zh) | 用于在烟草加工业的设备中疏松烟草料的装置和方法 | |
CN115950237B (zh) | 一种带式烘干机的在线水分调节方法 | |
RU2656531C1 (ru) | Способ автоматического управления зерносушилкой и устройство для его осуществления |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130827 |