4. Характеристика барабанної сушарки як об’єкта автоматизації.

7.4 Автоматизація процесів сушіння

Сушіння – це процес вилучення вологи з матеріалу випарювання її. Для сушіння необхідно до висушуваного матеріалу підводити теплоту, завдяки якій відбувається випарювання вологи. За принципом дії сушильні апарати поділяються на періодичні та безперервні; залежно від теплоносія – на повітряні, газові і парові; за тиском – на атмосферні та вакуумні; за напрямом руху матеріалу – на прямо-, проти точні, із перехресним рухом; за станом шару висушуваного матеріалу в апараті – з нерухомим, рухомим, висячим і фонтануючим шаром. Сушильні агрегати залежно від способу підведення теплоти до висушуваного матеріалу поділяють на три групи: контактні, конвективні (повітряні та газові) і спеціальні (радіаційні, високочастотні та сублімаційні).

Така різноманітність принципів сушіння певною мірою впливає на принципи автоматизації сушильних апаратів. Показником ефективності процесу сушіння є вологість матеріалу, який виходить з апарату, а мета керування – підтримати цей параметр на заданому рівні.

Вологість сухого матеріалу визначається, з одного боку, кількістю вологи, що надходить із вологим матеріалом, а з іншого – кількістю вологи, виведеної з нього в процесі сушіння. Кількість вологи, яка поглинається сушильним агентом, визначається в основному площею поверхні контакту сушильного агента та матеріалу, а також середньою рушійною силою процесу. Вологість сушильного агента залежить від його витрати: чим вона більша, тим менша вологість. Зі зміною витрати сушильного агента в об’єкт вноситимуться істотні регулюючі впливи.

Рушійна сила процесу залежить від температури сушіння та розрідження в апараті. Розрідження легко регулюється зміною витрати сушильного агента, який виводиться з апарата. Температура визначається всіма початковими параметрами, а також інтенсивністю випарювання вологи з мокрого матеріалу. Стабілізувати її можна зміною або витрати сушильного агента, або його температури.

Таким чином, усі параметри, які впливають на показник ефективності, стабілізувати не можна. Наприклад, збурення виникатимуть у результаті зміни початкової вологості матеріалу, сушильного агента, гранулометричного складу матеріалу та інших факторів.

5. Характеристики хімічних реакторів періодичної дії як об’єктів управління.

9.1.4 Регулювання реакторів періодичної дії

Найбільшого поширення реактори періодичної дії дістали в так званій малотоннажній хімії, наприклад для виробництва барвників і напівпродуктів органічного синтезу. Необхідні реагуючі речовини M₁ і M₂ попередньо завантажують у реактор і нагрівають реагуючу масу для збільшення швидкості реакції. Коли процес реакції почався, то температуру в реакторі зменшують до необхідної. Таким чином, особливість регулювання полягає в тому, що температуру реакції необхідно змінювати за відповідними показниками або за програмою протягом усього циклу технологічного процесу. Кінець реакції, як правило, визначають за концентрацією продукту реакції. Після закінчення її реактор розвантажують.

При невисоких вимогах до температурного режиму можна використовувати одноконтурну АСР температурою реакції. Регулюючою величиною є витрата теплоносія, що надходить в оболонку реактора (рис. 9.6). Температурний режим змінюється за допомогою програмного задавача 1. На нього покладаються такі функції: увімкнення ліні подавання теплоносія після завантаження реактора, зміна температурного режиму в реакторі протягом усього технологічного процесу і вимкнення лінії теплоносія після закінчення реакції.

Якщо до якості регулювання температури висуваються особливі вимоги, а основним джерелом збурення є витрата теплоносія, то в таких випадках доцільно використовувати три контурну каскадну АСР, в якій допоміжними координатами будуть витрата теплоносія F_T і температура конденсата на виході з реактора (рис. 9.7).