CC BY
35
личение величины рецикла из ЭК 2 до 15% от потенциального содержания спирта в исходном сырье приводит к снижению концентрации головных, промежуточных, хвостовых и концевых примесей в ректификованном спирте, что позволило спирт из марки «высшей очистки» перевести в спирт марки Экстра.
На разработанную установку получен патент на полезную модель [15].
ЛИТЕРАТУРА
1. Цыганков П.С., Цыганков С.П. Руководство по ректификации спирта. - М.: Пищепромиздат, 2001. - 400 с.
2. А.с. 309042, МПК С 12Б 1/06. Установка для выделения этилового спирта из эфироальдегидной фракции / П.С. Цыганков. -Опубл. в БИ. - 1971. - № 22.
3. А.с. 437806, М. Кл. С 12Б 1/06. Установка непрерывного действия для получения ректификованного спирта из эфироальде -гидной фракции / П.С. Цыганков, М.П. Малык - Опубл. в БИ. -1974. - № 28.
4. А.с. 441278, М. Кл. С 12Б 1/08. Установка для получе -ния ректификованного спирта из эфироальдегидной фракции / П.С. Цыганков, П.Л. Шиян, П.Я. Олейник. - Опубл. в БИ. - 1974. - № 32.
5. А.с. 496301, М. Кл. С 12Б 1/08. Установка для получе -ния ректификованного спирта из отгонов ликероводочных заводов / П.С. Цыганков, П.Л. Шиян. - Опубл. в БИ. - 1975. - № 47.
6. А.с. 457724, М. Кл. С 12Б 1/06. Установка непрерывного действия для получения ректификованного спирта из эфироальде -гидной фракции / П.С. Цыганков, П.Л. Шиян, П.Я. Олейник. -Опубл. в БИ. - 1975. - № 3.
7. А.с. 490818, М. Кл. С 12Б 1/08. Установка для выделе -ния ректификованного спирта из эфироальдегидной фракции / П.С. Цыганков, П.Л. Шиян. - Опубл. в БИ. - 1975. - № 41.
8. А.с. 501059, М. Кл.2 С 12Б 1/08. Установка для получения ректификованного спирта из эфироальдегидной фракции / П.С. Цыганков, П.Л. Шиян. - Опубл. в БИ. - 1976. -№ 4.
9. А.с. 582278, М. Кл.2 С 12Б 1/06, В 0Ю 3/00. Установка по извлечению этилового спирта из эфироальдегидной фракции / П.С. Цыганков, П.Л. Шиян, П.Я. Олейник и др. - Опубл. в БИ. -1977. - № 44.
10. А.с. 412251, М. Кл. С 12Б 1/06. Способ производства спирта ректификованного из фракций, загрязненных спиртовыми примесями / В.Г. Артюхов, П.В. Рудницкий, Г.К. Дроговоз и др. -Опубл. в БИ. - 1974. - № 3.
11. А.с. 485145, М. Кл. С 12Б 1/06. Способ получения ректификованного спирта из фракций спиртового производства / В.Г. Ар -тюхов, А. Г. Матюша, Г.К. Дроговоз и др. - Опубл. в БИ. - 1975. -№ 35.
12. А.с. 438685, М. Кл. С 12Б 1/06. Способ выделения пище -вого этилового спирта из эфироальдегидной фракции / Ю.П. Богда -нов, В. Л. Яровенко, Н.С. Терновский и др. - Опубл. в БИ. - 1974. -№ 29.
13. А.с. 1193159, Кл. С 12Б 1/06. Способ получения ректифи -кованного спирта из головной фракции / Ю.П. Богданов, Н.И. Гусе -ва, В.П. Алексеев и др. - Опубл. в БИ. - 1985. - № 43.
14. А.с. 1806181 СССР. Ректификационная установка для извлечения этилового спирта из головной фракции этанола / П.Л. Шиян, П.С. Цыганков и др. - Опубл. в БИ. - 1993. - № 12.
15. Пат. 46193 ЯИ. Установка непрерывного действия для получения ректификованного спирта из эфироальдегидной фракции / Т.Г. Короткова, Е.Н. Константинов, Т.А. Устюжанинова и др. -Опубл. в БИПМ. - 2005. - № 18.
Кафедра процессов и аппаратов пищевых производств
Поступила 01.11.05 г.
636.085.55.002.2
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СМЕШИВАНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ
A.А. ШЕВЦОВ, Л.И. ЛЫТКИНА, О.П. КОЛОМНИКОВА,
B.В. ЕРЕМЧЕНКО
Воронежская государственная технологическая академия
Производство комбикормов требует особой точности дозирования компонентов и однородности их смешивания, что достигается правильным подбором и компоновкой оборудования при строгом соблюдении технологического регламента [1].
В настоящее время широко используются модульно-блочные технологии, позволяющие получать высококачественные комбикорма различного ассортимента с использованием большого количества компонентов в любом соотношении с допустимой погрешностью. Одним из основных модульных блоков является дози-рующе-смесительный, который должен обеспечивать оперативную перестройку и автоматическое управление процессами дозирования и смешивания [2].
В работе предлагается алгоритм управления процессом смешивания по оперативной информации, получаемой непосредственно с датчиков, с воздействием на расходы исходного сырья в условиях случайных возмущений, связанных с возможным изменением со-
става подаваемых сыпучих и жидких компонентов. Функционирование системы управления процессом смешивания многокомпонентных смесей поясняется схемой (рисунок).
По информации датчиков 9,13,16 и 10, 14,17 о массовых и тепловых потоках, вносимых сыпучими и жидкими компонентами в смеситель 1 соответственно по линиям 5 и 6, микропроцессор 25 - с входными каналами управления а, б, в, г, д, е, ж, з, и, к, л, м и выходными н, о, п, р - устанавливает задание локальным регуляторам 23 и 24. При этом локальный регулятор 23 вырабатывает сигнал отклонения текущего значения частоты вращения рабочего вала 2, измеряемого датчиком 20, от заданного и посредством исполнительного механизма 28 устанавливает заданный режим работы регулируемого привода 4, а следовательно и заданную частоту вращения рабочего вала 2 смесителя 1. Локальный регулятор 24 вырабатывает сигнал отклонения текущего значения расхода пара на обогрев корпуса смесителя в линии 7, измеряемого датчиком 12, от заданного и посредством исполнительного механизма 29 устанавливает режим подачи пара в паровую рубашку 3 на обогрев корпуса смесителя 1.
Микропроцессор 25 по текущим значениям крутящего момента рабочего вала 2 и температуры готовой смеси, соответственно измеряемых с помощью датчиков 19 и 15, непрерывно определяет вязкость смеси Л по формуле
т
Л = ж—,
N
где К - постоянный коэффициент; т - масса вращающегося рабоче-го органа, кг; N - градиент скорости ротора, с 1 [3].
В зависимости от вязкости смеси микропроцессор 25 осуществляет коррекцию расхода пара в паровую камеру 3 на обогрев корпуса смесителя 1. При отклонении текущего значения Л от заданного микропроцессор 25 корректирует задание локальному регулятору 24 на изменение расхода пара на обогрев корпуса смесителя в линии 7.
По информации датчиков 11 и 18 о текущих значениях расхода и влажности готовой смеси микропроцессор 25 контролирует фактическую производительность смесителя. Если фактическая производительность не соответствует заданному интервалу значений, то микропроцессор 25 осуществляет коррекцию задания локальным регуляторам 21 и 22 соответственно на изменение расхода сыпучих компонентов в линии 5 и жидких компонентов в линии 6 с помощью исполнительных механизмов 26 и 27.
Функционирование системы управления процессом смешивания комбикормов по предлагаемому алгоритму реализовано в научно-исследовательской лаборатории кафедры технологии хранения и переработки зерна ВГТА на смесителе Б2-КСН со следующей технической характеристикой:
Производительность Мощность электропривода Продолжительность смешивания Габаритные размеры Масса
Удельный расход электроэнергии
1000 кг/ч 4 кВт 10 мин 2300x750x1650 мм 660 кг 14,4 кВт ч /кг
Расход сыпучих и жидких компонентов, подаваемых в смеситель с температурой 20°С по линиям 5 и 6, составлял соответственно 920 и 80 кг/ч. Начальная влажность сыпучих компонентов 14%, содержание сухих веществ в жидких компонентах 17%.
В соответствии с этой информацией микропроцессор устанавливал частоту вращения рабочего вала 48 об/мин и расход пара в паровую рубашку корпуса смесителя 62 кг/ч, вырабатывая задание локальным регуляторам 23 и 24. Значение крутящего момента для этих параметров составляло 81,25 кН м при температуре готовой смеси 42°С, что соответствовало Л 210 Пас.
Микропроцессор 25 непрерывно определял текущие значения крутящего момента рабочего вала 2 и температуры готовой смеси, соответственно измеряемых датчиками 19 и 15, по которым вычислял текущее значение Л и сравнивал с заданным. По рассогласованию текущего и заданного значений Л микропроцессор осуществлял коррекцию расхода пара в линии 7 на обогрев корпуса смесителя 1. При отклонении текущего значения Л от заданного интервала значений 179-320 Пас микропроцессор корректировал задание локальному регулятору 24 на изменение расхода пара для обогрева корпуса смесителя 1.
По информации датчиков 11 и 18 о текущих значениях расхода и влажности готовой смеси микропроцессор определял фактическую производительность смесителя и сравнивал с заданной. По результатам сравнения микропроцессор корректировал расход сыпучих компонентов, в зависимости от которого устанавливал расход жидких компонентов. Расходы сыпучих и жидких компонентов соответственно 900 и 78,26 кг/ч с учетом их начальной влажности в заданном соотношении 11,5 : 1,0 обеспечивали работу сме -сителя с заданной производительностью 1000 кг/ч.
Таким образом, предлагаемый алгоритм функционирования системы управления процессом смешивания позволяет:
оптимизировать процесс смешивания в зависимости от физико-механических свойств сыпучего сырья и состава жидких компонентов;
получать однородные многокомпонентные смеси за счет регулирования вязкости смеси воздействием на расход пара для обогрева корпуса смесителя;
обеспечить высокую точность поддержания техно -логических параметров за счет ограничений, накладываемых на управляемые переменные, обусловленные энергетической целесообразностью и технологическими требованиями к качеству готовой смеси.
ЛИТЕРАТУРА
1. Правила организации и ведения технологических про -цессов производства продукции комбикормовой промышленности. - Воронеж: ОАО «Росхлебопродукт»: АООТ «ВНИИКП», 1997. -257 с.
2. Лысенко В.П., Шабаев С .В. Оборудование и техноло -гии для производства комбикормов. - Сергиев Посад, 2005. - 168 с.
3. Рогов И.А., Горбатов А.В. Новые физические методы обработки мясопродуктов. - М.: Пищевая пром-сть, 1966. - 302 с.
Кафедра технологии хранения и переработки зерна
Поступила 03.06.05 г.
