1.Анализ проектируемой технической системы как объекта автоматизации.

1.1. Назначение проектируемой технической системы

Цель управления сушки заключается в обеспечении высушивания поступающего влажного твердого материала до заданного влагосодержания при определенной производительности установки по влажному материалу.

Важнейшим требованием автоматизации является правильный выбор в качестве регулируемого такого параметра, который однозначно связан с влажностью материала в конце сушки. Непосредственное автоматическое измерение влажности не представляется возможным из-за отсутствия соответствующих приборов.

В качестве показателя эффективности процесса сушки принимается влажность высушиваемого материала после сушки.

1.2. Описание конструктивных и технологических особенностей проектируемой технической системы (с указанием как основного, так и вспомогательного оборудования и их взаимосвязи между собой). Классификация объектов автоматизации по кинематическим закономерностям протекающих процессов.

Принцип работы барабанных сушилок Сушильной камерой в барабанной сушилке служит внутренняя полость барабана, внутри которого по всей длине расположены различного типа лопасти или полки (зависит от назначения сушилки). В процессе сушки материал попадает через загрузочную полость в барабанную сушилку. Лопасти или полки перемешивают и поднимают материал, равномерно распределяя его по барабану, затем частицы падают вниз, пересыпаются с полки на полку и высушиваются под действием горячего воздуха (непрямой нагрев) или смеси воздуха с топочными газами (прямой нагрев), который забирается из теплогенератора через барабан с помощью вентилятора путем создания разряжения внутри барабана. Высушенный материал удаляется через разгрузочную полость барабанной сушилки. Нагрев воздуха осуществляется теплогенераторами прямого или непрямого нагрева работающих на газу, дизельном топливе, мазуте, электричестве или твердотопливные.  Сушка — процесс принудительного удаления жидкости из твёрдых, жидких веществ или их смесей с помощью испарения. Чаще всего в качестве удаляемой жидкости выступаютвлага или летучие органические растворители.

В самом общем случае процесс сушки происходит следующим образом: нагретый газовый поток, отдавая тепло обрабатываемому материалу, вбирает в себя испаряемую им жидкость, удаляя её из общей массы вещества. Часто сушка является последним этапом в процессе производства, непосредственно предшествующим продаже или упаковке продукции

Существует множество вариантов классификации способов сушки в зависимости от используемого процесса^[2]. Непосредственный выбор метода зависит от физического состояния сырья, его химического состава, требуемых свойств конечного продукта и экономичности процесса.

По способу воздействия сушильного агента процесс сушки подразделяется:

Естественная сушка — сушка на открытом воздухе при естественном освещении, без влияния человека на факторы интенсифицирующие процесс (температуры продукта и сушильного агента (воздуха), давление, скорость движения сушильного агента, влажность и т. д.). Используется для сушки плодов, ягод, грибов в регионах с подходящими климатическими условиями.

• Искусственная сушка — производиться в специальных аппаратах (сушильных установках), с принудительным изменением факторов, влияющих на интенсивность процесса (температура, давление влажность, геометрические размеры объекта сушки и т. д.).

По давлению в рабочей камере процесс сушки подразделяется:

• Атмосферная — сушильным агентом является, как правило, атмосферный воздух с отклонением давления в сушильной камере не выше 49 МПа.

• Вакуумная — сушка производится в вакууме.

• Под избыточным давлением.

По способу подвода тепла к влажному материалу сушилки классифицируются на:

• Конвективные — тепловая энергия передается конвекцией;

• Кондуктивные (контактные) — тепловая энергия передается с помощью теплопроводности;

• Волновые:

  • Терморадиационные — тепловая энергия передается с помощью термоизлучения;

  • Высокочастотные — тепловая энергия преобразуется из электрической внутри высушиваемого материала;

  • Акустические

• Комбинированные — передача тепла осуществляется с помощью комбинаций вышеупомянутых способов.

В зависимости от направления движения высушиваемого материала и сушильного агента процесс сушки подразделяется:

• Прямоточные — направление движения высушиваемого материала и сушильного агента совпадает;

• Противоточные — направление движения высушиваемого материала и сушильного агента противоположное;

• Перекресточные — направление движения высушиваемого материала и перпендикулярно направлению сушильного агента.

По виду сушильного агента процесс сушки подразделяется:

• Аппараты, использующие нагретый воздух;

• Установки, использующие дымовые или инертные газы;

• Установки, используемые смесь воздуха с дымовыми газами;

• Установки, используемые перегретый или насыщенный пар;

• Установки, использующие жидкий теплоноситель;

• Установки, использующие электрической ток.

По способу нагрева сушильного агента процесс сушки подразделяется:

• Установки с паровыми калориферами;

• Установки с огневыми калориферами;

• Установки с топками на жидком топливе;

• Установки с топками на газовом топливе.

По кратности использования сушильного агента процесс сушки подразделяется:

• С однократным использованием нагретого воздуха;

• С многократным использованием нагретого воздуха.

По виду объекта сушки 

• Для твердых материалов (крупных, мелких, пылевидных);

• Для жидких материалов;

• Для пастообразных продуктов.

По режиму работы 

• Периодического действия;

• Непрерывного действия.

По гидродинамическому режиму 

Различают сушилки с неподвижным, взвешенным и перемешиваемым слоем материала.

По конструкции 

Камерные, шнековые, пневматические трубные, тарельчатые, роторные, барабанные, ленточные, шахтные, вихревые, кипящего слоя, аэрофонтанные, вальцовые, вибрационные, распылительные и т.д.

В барабанной сушилке (рис.1) влажный материал из бункера влажного материала 1 дозатором 2 подается в барабан 5, в который также поступает горячий воздух, нагреваемый в топке 3 за счет, например охлаждения топливного газа. При вращении барабана частицы твердого материала

перемещаются вдоль его оси. В том же направлении прямотоком по барабану проходит горячий

воздух, отдавая тепло частицам материала и испаряя находящуюся в них влагу. Высушенный

материал ссыпается из барабана в бункер 6, а воздух через циклон 7 отсасывается вентилято-

ром 8. Продолжительность сушки в барабанных сушилках составляет несколько десятков ми-

нут, прохождение воздуха исчисляется секундами.

Классификация объектов автоматизации по кинематическим закономерностям протекающих процессов.

Объект автоматизации	Тип процесса	Название процесса
Дозатор 2	механический	дозирование
Печка 3	тепловой	Нагревание
Смесительная камера 4	гидромеханический	перемешивание
Сушильная камера	массообменный	сушка
Циклон 7	гидромеханический	Разделение неоднородных смесей
Вентилятор 8	механический	отсасывание