Спосіб автоматичного керування процесом сушіння зерна в шахтній зерносушарці

Реферат: UA 83057 U UA 83057 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі зернопереробної промисловості, а саме сушіння зернових шляхом видалення вологи з них і може бути використана в сільському господарстві, елеваторах та інших підприємствах для регулювання параметрів технологічного процесу сушіння зерна та інших сипучих матеріалів в шахтних сушарках. Відомий спосіб автоматичного керування процесу сушіння і пристрій для його реалізації [Гуляев Г.А., Елизаров В.П. Регулятор температуры теплоносителя в зерносушилке. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства.-1969. - № 11]. Його суть в тому, що для стабілізації теплового режиму сушіння, вимірюють і стабілізують температуру теплоносія. Недолік даного способу в низькій точності контролю температури зерна, відсутності автоматичної стабілізації вологості зерна на виході. Також відомий спосіб автоматичного керування процесу сушіння і пристрій для його реалізації [В.Ф. Самочетов. Техническая база хлебоприемных предприятий / Зерносушение. М.: Колос, 1978. - С. 215]. Він полягає в регулюванні експозиції сушіння зерна залежно від вологості зерна на виході і корекції експозиції в залежності від вологості зерна на її вході, в регулюванні температури агента сушіння в залежності від температури зерна, і корекції тепла в залежності від температури зерна в зоні максимального нагріву і вологості зерна на вході сушильної камери. Цей спосіб також має недоліки - дає низьку точність регулювання температури зерна в динамічних режимах. Також відомий спосіб автоматичного керування процесом сушіння зерна в шахтній зерносушарці [Патент України № 35801, F26B 25/22 Спосіб автоматичного керування процесом сушіння зерна в шахтній зерносушарці / Степанов М.Т., Ловчев О.М.; Заявл.02.04.2008 Опубл. 10.10.2008, бюл. № 19], що включає вимірювання та регулювання температури зерна та температури сушильного агента у кожній зоні сушіння, вимірювання та регулювання вологості зерна на виході з зерносушарки та компенсацію впливу запізнювання у цьому каналі регулювання. Недоліком даного способу автоматичного керування є шкідливий взаємний вплив контурів регулювання, який є досить істотним. Найбільш близьким аналогом є спосіб автоматичного керування процесом сушіння зерна [Патент РФ № 2018076, F26B 25/22 Способ автоматического регулирования процесса сушки зерна и устройство для его осуществления / Колесов Л.В., Андрианов Н.М., Гущинский А.Г.; Александров Н.В. Заявл. 20.05.1991Опубл. 15.08.1994, Бюл. № 15]. Цей спосіб полягає в стабілізації вологості зерна на виході зміною експозиції сушки і коректуванні експозиції сушки залежно від температури сушильного агента і температури зерна, в регулюванні температури зерна і коректуванні залежно від експозиції сушки і температури сушильного агента, в регулюванні температури сушильного агента і коректуванні температури сушильного агента залежно від температури зерна. Недоліком даного способу є те, що задане значення температури сушильного агента встановлюється вручну, що не дозволяє забезпечити ефективний режим роботи зерносушарки, рівень зерна в надсушильному бункері не стабілізують. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення якості управління зерносушарки, зменшення питомих енерговитрат, підвищення ефективності процесу сушіння зерна в шахтній зерносушарці. Поставлена задача вирішується в запропонованому способі автоматичного керування процесом сушіння зерна в шахтній зерносушарці, що полягає в стабілізації вологості зерна на виході зміною експозиції сушки і коректуванні експозиції сушки залежно від температури сушильного агента і температури зерна, в регулюванні температури зерна і коректуванні залежно від експозиції сушки і температури сушильного агента, в регулюванні температури сушильного агента і коректуванні температури сушильного агента залежно від температури зерна, згідно з корисною моделлю, залежно від критерію ефективності коректують задане значення температури сушильного агента, регулюють рівень зерна в надсушильному бункері зміною подачі зерна і коректують залежно від експозиції сушки. На кресленні представлена структурна схема запропонованого способу автоматичного керування, який реалізується наступним чином. ЗАД До сигналу ТАС задатчика 1 - задане значення температури сушильного агенту додається КOР в суматорі 2 сигнал корекції завдання Т АC . Від сигналу оптимальна температура сушильного OП агента ТАC на виході блока 2 віднімається поточне значення температури сушильного агента ТАС в суматорі 3, на виході якого формується сигнал розбалансу. До сигналу розбалансу додається у суматорі 4 сигнал корекції від контуру регулювання температури зерна Т З, який направляється до регулятора температури сушильного агента 5, який формує керуючу дію U1 1 UA 83057 U 5 10 15 20 25 30 35 40 [% х.р.о.], яка, в свою чергу, надходить на вхід об'єкта управління 6, на виході якого формується сигнал ТАС. Сигнал поточного значення температури зерна Т З з виходу об'єкта 6 надходить на суматор ЗАД 10, на який також надходить задане значення температури зерна Т З з задатчика 9. Сигнал розбалансу з суматора 10 надходить до суматора 11, де до нього додається сигнал корекції від контуру регулювання температури агента сушіння Т АС через корегуючий зв'язок 7 і сигнал корекції від контуру регулювання вологості на виході сушарки через корегуючий зв'язок 14. Далі сигнал направляється до регулятора температури зерна 12, який формує керуючу дію U2 [% х.р.о.], яка, в свою чергу, надходить на вхід об'єкта управління 6. Сигнал керуючої дії U2 через корегуючий зв'язок 8 потрапляє у контур регулювання сушильного агента Т АС. Сигнал поточного значення вологості зерна на виході W З з виходу об'єкта 6 надходить на ЗАД суматор 16, на який також надходить задане значення вологості зерна на виході W З з задатчика 15. Сигнал розбалансу з суматора 16 надходить до суматора 17, де до нього додається сигнал корекції від контуру регулювання температури агента сушіння Т АС через корегуючий зв'язок 19 і сигнал корекції від контуру регулювання температури зерна через корегуючий зв'язок 13. Далі сигнал направляється до регулятора 18 вологості зерна на виході, який формує керуючу дію w [імп./мін], яка, в свою чергу, надходить на вхід об'єкта управління 6. Сигнали датчиків верхнього та нижнього рівнів надсушильного бункера LНБ з виходу об'єкта 6 і сигнал корекції від контуру регулювання вологості зерна на виході через корегуючий зв'язок 20 надходять до регулятора рівня надсушильного бункера 21, який формує керуючу дію U3 [% х.р.о.], направлену на зменшення частоти переключень датчиків рівнів надсушильного бункера, яка, в свою чергу, надходить на вхід об'єкта управління 6. КОР Сигнал корекції завдання ТАС формується блоком оптимізації с запам'ятовуванням екстремуму 22, на який надходить сигнал критерію ефективності КЕ з блока 23, на який надходять сигнали управляючої дії контура регулювання температури сушильного агента U1 [% х.р.о.] та контура регулювання вологості зерна на виході ω [імп./мін]. Критерій ефективності КE розраховується як величина зворотна відношенню продуктивності і питомої витрати палива на об'єм висушеного зерна: 2 KE=GПР/(GПАЛ/GПР)=GПР /GПАЛ. Враховуючи, що частота випускного затвора ω відповідає продуктивності GПР, а управляюча 2 дія U1 відповідає витраті палива GПАЛ, то KE=ω /U1. Імітаційне моделювання на ЕОМ підтвердило ефективність запропонованого способу автоматичного управління. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб автоматичного керування процесом сушіння зерна в шахтній зерносушарці, що полягає в стабілізації вологості зерна на виході зміною експозиції сушки і коректуванні експозиції сушки залежно від температури сушильного агента і температури зерна, в регулюванні температури зерна і коректуванні залежно від експозиції сушки і температури сушильного агента, в регулюванні температурі сушильного агента і коректуванні температури сушильного агента залежно від температури зерна, який відрізняється тим, що залежно від критерію ефективності коректують задане значення температури сушильного агента, регулюють рівень зерна в надсушильному бункері зміною подачі зерна і коректують залежно від експозиції сушки. 2 UA 83057 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3