Диссертация (1152184), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Конденсируясь, он отдает теплотувоздуху, который, нагреваясь, подается по линии 38 в теплообменник-рекуператор10. До теплообменника-рекуператора установлен датчик температуры.94В теплообменнике-рекуператоре 10 воздух нагревают до заданнойтемпературы за счет вторичного тепла отработанного пара, отводимого из камерыпроварки 2 по линии 27, а затем по линии 23 подают в камеру подсушки 1.
На линии23 установлены датчик температуры 48 и расхода воздуха 49, которые передаютмикропроцессору текущую информацию о параметрах теплового потока, онсравнивает эти показания с заданными (60 °С) и в случае отклонения передаетсигнал исполнительному механизму 93, регулируя вентилятор 13 и воздействуя нарасход воздуха в линии 23.Потоки отработанного воздуха после подсушки рыбы соответственно влинии 24 подают в рабочую секцию 8 испарителя, после рабочей секциииспарителя поток осушенного и охлажденного воздуха разделяют на две части,одну из которых посредством вентилятора 13 направляют сначала на подогрев вконденсатор 6 по линии 37 (установлен датчик влажности 69), затем и втеплообменник-рекуператор 10 по линии 38, и далее на подсушку рыбы по линии23 в камеру подсушки 1, а другую – с помощью вентилятора 14 по замкнутомуконтуру рециркуляции 35 направляют на охлаждение рыбы в камере охлаждения4.
До камеры охлаждения установлен датчик расхода воздуха 65.Хладагент же, отдав тепло, направляется в терморегулирующий вентиль 7,где дросселируется до заданного давления. С этим давлением хладагент поступаетв рабочую секцию 8 испарителя и испаряется с выделением холода. Парыхладагента по замкнутому контуру 39 направляются в компрессор 5, сжимаются додавления конденсации и термодинамический цикл повторяется.Микропроцессор, получая информацию от датчика влажности 44 проводиткоррекцию теплового потока:- если влажность подсушенной рыбы будет выше заданной, микропроцессорповышает расход воздуха в камеру подсушки 1;- если влажность подсушенной рыбы будет ниже заданной, микропроцессорпонижает расход воздуха в камеру подсушки 1. Подсушенная рыба поступает вкамеру проварки по линии 19.95Этап 2 – Проварка рыбыДля получения пара используют парогенератор 95 с электронагревательнымиэлементами и предохранительным клапаном 96. Также в системе установлендатчик давления пара 70 и датчик уровня конденсата 71.По результатам анализа рынка был выбран парогенератор ПГЭ-40Т фирмы«Проинструмент».
Он изготовлен из нержавеющей стали, что позволяет получатьчистыйбеспримесныйпардлянуждпищевойпромышленности.Производительность не зависит от электропроводности воды, за счет чего пар навыходе максимально стабилен. Выход на рабочий режим составляет 6 минут.Парогенератор является энергоэффективным – при отсутствии потребления параон стоит под давлением, практически не потребляя электроэнергии. Мощностьпарогенератора ПГЭ-40Т составляет 30 кВт, производительность – 40 кг/ч прирабочем давлении 1,0-5,5 МПа.Основной поток полученного насыщенного пара температурой 110-120 °Сотводят из парогенератора 95 по линии 25 и распределяют на два потока:- один поток подают в камеру проварки по линии 25.
Установлен датчикрасхода насыщенного пара 51, исполнительный механизм 75. Отработанныйтеплый пар отводится по линии 27 из камеры проварки 2 и этим паром нагреваютвоздух, полученный из хладагента по линии 5-38. Образовавшийся конденсатсобирается в сборнике конденсата 11 и цикл повторяется.- другой поток насыщенного пара при необходимости направляют нарегенерацию (размораживание) охлаждающей поверхности резервной секциииспарителя 9 по линии 26. Образовавшийся конденсат при размораживаниирезервной секции испарителя 9 отводят в сборник конденсата 11 по линии 40, изатем в режиме замкнутого цикла вновь подают в парогенератор 95 по линии 29 спомощью насоса 15 посредством управляемого исполнительного привода 80.После камеры проварки установлен датчик влажности рыбы 45 (целевоезначение – 65%), далее по линии 20 рыба поступает в камеру копчения 3.
На моментначала копчения рыбы должна быть проварена на 70-75%.96Этап 3 – Копчение рыбыВ процессе копчения микропроцессор 74 сравнивает значение концентрациикоптильного дыма, измеряемое датчиком 57 на линии 32 с заданной оптическойплотностью (0,8 – 1,2). Если значения разнятся, то микропроцессор подает сигнална исполнительные механизмы 86 и 87, которые регулируют расход опилок полинии 30 и расход воздуха по линии 31 соответственно в дымогенераторе 12.Режим подачи коптильного дыма на входе в коптильную камеру по линии 32микропроцессор устанавливает с помощью исполнительного привода 97регулируемого вентилятора 16.Влажность коптильного дыма на входе в коптильную камеру измеряетсядатчиком 56 и регулируется форсункой с водой 100 и ТЭНом 12, расположеннымив дымогенераторе.
Микропроцессор контролирует этот показатель по линии 34следующим образом:- при уменьшении от заданного значения влажности коптильного дымаисполнительный механизм 89 открывает заслонку, увеличивая рециркуляциюдыма, а исполнительный механизм 90 регулирует положение заслонки при выброседыма в атмосферу, уменьшая этот выброс через фильтр по линии 33. Для болееэффективногоувеличениязначениявлажностивслучаенеобходимостиприменяется плоскофакельная форсунка B6661A с углом факела распыла 63градуса производства ООО «Общемаш».- при увеличении от заданного значения влажности коптильного дымамикропроцессор 74 уменьшает рециркуляцию отработанного дыма по линии 34путем закрытия заслонки исполнительным механизмом 89, а исполнительныймеханизм 90 регулирует положение заслонки, увеличивая выброс дыма черезспециальный фильтр в атмосферу. При необходимости влажность коптильногодыма может быть снижена посредством исполнительного механизма 99,увеличивая потребляемую мощность ТЭНа 12 в дымогенераторе.Параллельно микропроцессор на каждом временном интервале измеряетконцентрацию коптильного дыма на входе 57 и выходе 61 из коптильной камерыдатчиками.
Также в коптильной камере установлен датчик 59, который измеряет97величину разрежения дыма – он регулируется исполнительным механизмом 91,который воздействует на вытяжной вентилятор 17.Этап 4 – Охлаждение рыбыПроцесс охлаждения рыбы осуществляют в камере охлаждения 4 взамкнутом контуре рециркуляции 35-37 по охлаждающему воздуху. В зависимостиот величины рассогласования заданного и текущего значения температуры,измеряемой датчиком 47 в камере охлаждения 4, микропроцессор 74 устанавливаетрасходохлаждающеговоздухавконтуререциркуляциипосредствомисполнительного устройства 92 регулируемого привода вентилятора 14, текущеезначение расхода которого измеряется датчиком 65.Потоки отработанного воздуха после подсушки и охлаждения рыбысоответственно в линиях 24 и 36 объединяют и подают в рабочую секцию 8испарителя, после рабочей секции испарителя поток осушенного и охлажденноговоздуха разделяют на две части, одну из которых посредством вентилятора 13направляют сначала на подогрев в конденсатор 6, затем и в теплообменникрекуператор 10, и далее на подсушку рыбы по линии 23 в камеру подсушки 1, адругую - с помощью вентилятора 14 по замкнутому контуру рециркуляциинаправляют на охлаждение рыбы в камере охлаждения 4.Рассматриваемая реализация сложной технологии горячего копчения рыбы,обеспечивает наряду с повышением качества готовой продукции значительнуюэкономию энергоресурсов за счет рационального использования отработанногопара после варки (подогрев воздуха для сушильной камеры и размораживаниеиспарителя системы охлаждения) и применение теплообменника для охлаждениярадиатора системы охлаждения с подогревом воздуха для сушки.В разрабатываемой установке все операции по горячему копчению рыбы(подготовка острого пара для проварки, подготовка горячего сухого воздуха дляподсушки рыбы, управление компрессором, системой охлаждения и уменьшениявлажности воздуха, температурой, влажностью и концентрацией коптильногодыма, температурой воздуха в камере охлаждения, переключением системы98охлаждения секции испарителя с охлаждения на разморозку) управляются одноймини-ЭВМ из состава ПАК.3.2 Математическая модель системы автоматического управлениятехнологической линией горячего копчения рыбыЗначительныевычислительныересурсысоздаваемогоПАКдаютвозможность обработки информации в соответствии с алгоритмами практическилюбой сложности, реализованными в установленном на нем программномобеспечении.Для разработки таких алгоритмов обработки текущей измерительнойинформации с целью формирования управляющих воздействий в системеавтоматического управления процессом горячего копчения рыбы могут бытьиспользованы результаты математической теории управления.
Современнаятехническая практика показала высокую эффективность и надежность этихрезультатов при их квалифицированном применении. Но такое применениеосновано на грамотно построенной адекватной математической модели процесса.В предлагаемой системе управления процессом горячего копчения рыбыпостроенная строгими методами общая математическая модель, даже без учетадинамики исполнительных приводов будет состоять из многомерной системынелинейных дифференциальных уравнений в частных производных.
Общее числофазовых переменных составит несколько десятков. Достаточно указать, чтомоделирование одного только парогенератора включает при разных подходах от 14до 20 переменных [30, 31, 82]. Примерно настолько же сложной будет моделькаждоготеплообменника,которыхвсхеме3,априодновременномразмораживании резервного контура – 4. Дымогенератор является еще болеесложной, по сравнению с парогенератором, системой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
