Спосіб автоматичного регулювання вологості зерна в шахтній сушарці

Спосіб автоматичного регулювання вологості зерна в шахтній сушарці, який включає подачу зерна на вхід сушильної камери шахтної сушарки, в якій зерно під дією гравітації переміщується до випускного апарата, який знаходиться на виході із шахтної сушарки, вимірювання температури зерна на вході в сушильну камеру, направлення сушильного агента крізь зерно в сушильній камері, вимірювання температури сушильного агента, вимірювання вологості та температури зерна на виході з сушильної камери та регулювання температури зерна в сушильній камері шляхом зміни темпера C2 2 95366 1 3 шахтної сушарки, в якій зерно під дією гравітації переміщується до випускного апарата, що встановлений на виході шахтної сушарки, вимірювання температури зерна на вході в сушильну камеру, направлення сушильного агента крізь зерно в сушильній камері, вимірювання температури сушильного агента, вимірювання вологості та температури зерна на виході з сушильної камери та регулювання температури зерна в сушильній камері шляхом зміни температури сушильного агента і регулювання продуктивності сушарки з компенсацією впливу транспортного запізнювання упереджувачем Смітта у каналі регулювання вологості шляхом зміни режиму роботи випускного апарата, порівняння вологості зерна на виході з сушильної камери з кондиційною вологістю, направлення зерна кондиційної вологості у бункер готової продукції, а недосушеного зерна - на рециркуляцію. Цей спосіб є найближчим аналогом запропонованому способу і тому прийнятий за прототип. Недоліками даного способу є те, що, при значних змінах вологості зерна на вході шахтної сушарки, через компенсацію впливу транспортного запізнення упереджувачем Смітта у каналі регулювання кінцевої вологості зерна, виникає перехідний процес з тривалою дисперсією вологості зерна на виході з шахтної сушарки. При цьому через пересушення та багаторазову рециркуляцію зерна відбуваються перевитрати палива та погіршується якість готового продукту. Задачею винаходу є спосіб автоматичного регулювання вологості зерна в шахтній сушарці, в якому, завдяки введенню додаткового вимірювання вологості зерна на вході в сушарку і введення цього параметра в контур регулювання, зменшується тривалість перехідного процесу, зменшується кількість пересушеного зерна та зерна, направленого на рециркуляцію, що зменшує витрати енергії та підвищує якість зерна. Поставлена задача вирішена в способі автоматичного регулювання вологості зерна в шахтній сушарці, який включає подачу зерна на вхід сушильної камери шахтної сушарки, в якій зерно під дією гравітації переміщується до випускного апарата, що встановлений на виході шахтної сушарки, вимірювання температури зерна на вході в сушильну камеру, направлення сушильного агента крізь зерно в сушильній камері, вимірювання температури сушильного агента, вимірювання вологості та температури зерна на виході з сушильної камери та регулювання температури зерна в сушильній камері шляхом зміни температури сушильного агента і регулювання продуктивності сушарки шляхом зміни режиму роботи випускного апарата, порівняння вологості зерна на виході з сушильної камери з кондиційною вологістю, направлення зерна кондиційної вологості у бункер готової продукції, а недосушеного зерна - на рециркуляцію, у якому, згідно з винаходом, додатково вимірюють вологість зерна на вході в сушильну камеру шахтної сушарки і, по значенню цієї вологості та значенню виміряної температури зерна на вході в сушильну камеру, проводять прогнозування параметрів вологостей та температур по висоті 95366 4 сушильної камери з урахуванням поточних параметрів температури сушильного агента та продуктивності сушарки, проводять порівняння максимального значення прогнозованих кінцевих вологостей зерна з величиною кондиційної вологості зерна, здійснюють зміну продуктивності сушарки у відповідності з результатом цього порівняння, проводять порівняння максимального значення прогнозованих кінцевих температур зерна з максимально допустимою агротехнічними вимогами величиною температури зерна та здійснюють зміну температури сушильного агента у відповідності з результатом цього порівняння, а виміряні температуру та вологість зерна на виході сушильної камери використовують для корегування достовірності прогнозів параметрів вологостей та температур зерна по висоті сушильної камери. Вимірювання вологості та температури зерна безпосередньо після завантаження в сушильну камеру шахтної сушарки дозволяє, використовуючи параметри сушильної камери та технологічного процесу, забезпечити прогнозування зміни цих параметрів в процесі руху зерна в сушильній камері від входу до виходу. Порівняння максимального значення прогнозованих кінцевих вологостей зерна з величиною кондиційної вологості зерна дозволяє визначити необхідну зміну продуктивності шахтної сушарки з метою виключення недосушення окремих зернових мас. Порівняння максимального значення прогнозованих кінцевих температур зерна з максимально допустимою агротехнічними вимогами величиною температури зерна дозволяє визначити необхідну зміну температури сушильного агента з метою виключення перегріву окремих зернових мас. Вимірювання вологості та температури зерна безпосередньо при виході із сушильної камери дозволяє, у випадку відхилення кінцевої вологості або температури від заданого значення, адекватно здійснювати корегування достовірності прогнозів вологостей та температур зерна по висоті сушильної камери. Прогнозування зміни вологості та температури зерна на початку процесу його сушіння дозволяють зменшити транспортне запізнення в каналах управління експозицією сушіння та управління температурою сушильного агента, що ефективно знижує дисперсію вологості зерна на виході з сушарки, забезпечує стійкість системи управління, поліпшує якість сушіння зерна, зменшує обсяг рециркуляції зерна, підвищує продуктивність сушарки та зменшує її енерговитрати. На кресленні приведена схема, що пояснює запропонований спосіб регулювання вологості зерна в шахтній сушарці. Спосіб управління реалізується таким чином. Сире зерно 1 подають на вхід сушильної камери 2. В сушильній камері 2 зерно здійснює гравітаційний рух від входу 1 до виходу 3. Просушене зерно 3 вивантажують через випускний апарат 4, який знаходиться на виході шахтної сушарки. Продуктивність шахтної сушарки змінюють виконавчим механізмом 7 випускного апарата 4. Сушильний агент подають від теплогенератора у сушильну камеру 2 через дифузор 5. Температуру сушильного агента в дифузорі 5 контролюють дат 5 95366 чиком температури теплоносія 8, а змінюють регулюючим пристроєм теплогенератора 6. Температуру зерна на вході в сушильну камеру та на виході з сушильної камери контролюють датчиками температури зерна відповідно 9, 10. Початкову та кінцеву вологості зерна контролюють датчиками вологості зерна відповідно 11, 12. Обробку сигналів датчиків 8, 9, 10, 11, 12 та формування команд управління виконавчими механізмами 6, 7 здійснюють в цифровому обчислювальному пристрої 13. Початкову вологість Wn (% абс.) та початкову температуру Тn (°С) зерна на вході в сушильну камеру вимірюють датчиками 9 та 11 через однакові проміжки часу t(c ) , наприклад кожну хвилину, запам'ятовують в пам'яті обчислювального пристрою 13 та використовують для визначення прогнозів змін вологостей і температур зерна впродовж його сушіння. Розрахункову продуктив3 ність сушарки Q p (м /с) визначають за виразом: Qp  VCK / tp (1), 3 де: VCK - обсяг зерна в сушильній камери (м ); t p - прогноз експозиції сушіння (с) даної зер нової маси від початкової вологості Wn до прогнозу кінцевої вологості Wkn (%) визначають за виразом: t p  t  N (2), де N - кількість ітерацій зменшення початкової вологості Wn зерна до величини прогнозу кінцевої вологості Wkn визначають за виразом: N Wkn  Wn   W j (3), j 1 де W j - прогноз зменшення вологості (%) j-ї зернової маси за поточний проміжок часу t визначають за виразом:  300  t  W j   W j  1  (4),  Tj  3  K w   №№ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Wn % Tkn °С 20 15 25 15 30 15 20 20 20 25 20 15 35 10 20 15 20 15 20 15 20 15 20 15 20 15 Wkn % 13,5 13,5 13,5 13,5 13,5 8,5 20,0 13,5 13,5 13,5 13,5 13,5 13,5 TCA °С 130 130 130 130 130 130 130 100 160 130 130 130 130 6 де: W j 1 - прогноз вологості (%) j-ї зернової маси станом на попередній проміжок часу t ; K w - поправочний коефіцієнт; Tj - прогноз поточної температури (°С) j-ї зернової маси визначають за виразом: Tj  Tj 1  Tj (5), де: Tj 1 - прогноз температури j-ї зернової маси станом на попередній проміжок часу t ; Tj - прогноз зміни температури j-ї зернової маси за поточний проміжок часу t визначають за виразом: Tj  (TCA  Tj 1)  t (6), ( W j  0,1)  K T де TCA - температура сушильного агента на поточний проміжок часу t ; K T - поправочний коефіцієнт. По відхиленню прогнозу кінцевої вологості Wkn даної зернової маси від виміряної кінцевої вологості Wkв цієї зернової маси на виході сушильної камери корегують поправочний коефіцієнт K W у виразі (4) в межах від 2100 до 4800 для забезпечення адекватності прогнозів вологості зерна. По відхиленню прогнозу кінцевої температури Tkn даної зернової маси від виміряної кінцевої температури Tkв цієї зернової маси на виході сушильної камери корегують поправочний коефі3 3 цієнт K T у виразі (6) в межах від 25×10 до 70×10 для забезпечення адекватності прогнозів температури зерна. В таблиці подано приклади обчислення про3 гнозів Wkв , Tkn та Q p при VCK = 50 м та t =60 с. 3 KW K T х10 3300 3300 3300 3300 3300 3300 3300 3300 3300 2500 4300 3300 3300 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 25 65 3 W1 , % WN % 0,060 0,151 0,242 0,126 0,168 0,060 0,216 0,060 0,060 0,080 0,046 0,060 0,060 0,128 0,136 0,139 0,129 0,133 0,077 0,213 0,115 0,138 0,148 0,109 0,148 0,115 T1 °С TN °С Tkn °С 0,95 0,61 0,44 0,64 0,52 0,95 0,50 0,70 1,2 0,85 1,05 1,72 0,66 0,50 0,47 0,45 0,50 0,48 0,47 0,41 0,38 0,62 0,49 0,51 0,74 0,39 43 47 48 44 45 67 33 39 48 38 50 53 38 N 49 66 79 45 41 98 53 54 46 42 57 42 54 Q p м /г од. 61 45 38 66,6 73 30 52 55 65 71 52 71 55 7 95366 В рядках №1, 2, 3 показана реакція технологічних параметрів на збудження Wn - №1, 4, 5 - Tn ; №6,7 - Wn , Tn Wkn ; №1,8,9 - TCA \ №10, 11, 12, 13 - зміни K W та K T . З таблиці видно дискретний взаємозв'язок технологічних параметрів, які стабі Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 8 лізують методом послідовного приближення їх прогнозів до необхідного рівня Wkn та Tkn - без використання упередження транспортного запізнення. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601