7.2.2. Слідкуючі системи1 регулювання вологості

При зміні кількості підведеного тепла температура повітря на виході повинна регулюватися як функція На рис.7.10 зображено систему регулювання, яка

призначена для апроксимації кривих, наведених на рис.7.9. Моделями цих кривих є прямі лінії:

При зміні точки роси (dew point temperature) навколишнього середовища можна регулювати зсув

де - зсув для базової точки роси.

Поправка змінюватиметься із зміною Але оскільки

поправка сама по собі незначна, то регулювання її шляхом дії на ці параметри є зайвим. На рис.7.11 зображена функціональна залежність між при

температурі на вході При вищих температурах поправка буде

ще меншою, а при температурі вище за 177°С необхідність в ній взагалі відпадає.

Рис.7.10. Температура повітря на виході змінюється за лінійною залежністю від температури повітря на вході, яка при необхідності регулюється у вигляді функції точки роси навколишнього середовища: Т - давач температури; ТС - регулятор температури.

1. Слідкуюча система автоматичного регулювання (CAP) - така CAP, задане значення регульованої величини в якій є функцією від іншого технологічного параметру: .[6]

Для градуювання системи необхідно спочатку визначити значення або

згідно з проектними характеристиками установки, або за значеннями величин

Після цього за допомогою табличних або розрахункових значень для номінальної температури точки роси (як правило 10°С) за рівнянням (7.12) можна побудувати криву, аналогічну зображеним на рис.7.9. Потім на побудованій кривій проводиться апроксимуюча пряма лінія, для якої визначають відрізок і нахил т, що відтинається на осі ординат. В ході роботи установки для підтримання необхідної вологості кінцевого продукту слід регулювати т, так як збільшення т призводить до зниження вологості.

Рис.7.11. Корекція зміщення потрібна лише в сушарках, температура повітря

на вході яких нижча за 177°С.

Приклад 7.3. Розглянемо сушарку з псевдозрідженим шаром, що має температуру повітря на вході рівну 93,3 °С за показами мокрого термометра, точку роси 12,8°С, температуру повітря на виході 54,4°С. Знайти b і т для системи регулювання. Допускаючи, що знадобиться поправка для точки роси, розрахувати

За допомогою рис.7.8 визначаємо значення рівне 33,3°С. Тоді, згідно з рівнянням (7.16):

Якщо сушарка працює при то за рис.7.8 значення рівне 27,8°С.

Тоді, згідно з рівнянням (7.12) рівна:

Потім за цими двома точками знаходимо т:

Далі для даної точки можна знайти:

З рис.7.11 видно, що поправка на зсув для точки роси 10°С складає 2,7°С. Тоді:

Згідно з рис.7.10 збільшення викликає збільшення температури

регулятор якої у відповідь на це буде продовжувати збільшувати Це не що

інше, як додатній зворотний зв'язок, який може вивести процес із стійкого стану. Якщо величина т відрегульована, то вимірювана температура на виході

більше реагуватиме на зміну ніж величина Проте якщо значення т дуже

велике, то величина може змінюватися швидше, ніж відповідна реакція і

внаслідок цього система регулювання виводитиме процес зі сталого режиму у напрямі верхніх або нижніх його меж.

Якщо до того ж не реагує на зміну швидше, ніж то в системі

можуть виникнути автоколивання¹. Для запобігання нестабільності такого роду в лінію сигналу як зображено на рис.7.10, вводять блок затримки першого

порядку Якщо його стала часу є дуже великою, то величина

змінюватиметься при зміні теплового навантаження дуже повільно і вологість кінцевого продукту відповідатиме коливанням навантаження. Це завдання потрібно зменшити до значення, при якому вперше з'являються автоколивання. Роль такої ланки додатнього зворотного зв'язку в динамічній стабілізації роботи сушарки така сама, як і системи інтегрального регулювання. Тому стала часу блоку затримки першого порядку може задаватися в околі значень часу інтегрування регулятора температури повітря на виході.

1 . Автоколивання - коливання, амплітуда і період яких залежать від властивостей самої системи і не залежать від початкових умов, напр. від початкового запасу енергії. Цим автоколивання відмінні від власних і вимушених коливань. Системи, в яких можливі автоколивання, наз. автоколивальними. До автоколивальних систем відносяться ламповий генератор незгасаючих коливань, годинник, парова машина та інші. В кожній автоколивальній системі є постійне (неколивальне) джерело енергії (батарея акумуляторів лампового генератора, пружина або гиря годинника та ін.).

Втрати енергії в автоколивальній системі компенсуються лише надходженням енергії від джерела. Важливим є те, що автоколивальна система сама регулює надходження енергії від джерела і підтримує усталений режим коливань.[7]

Якщо процес сушіння здійснюється в два ступеня, то можливо, що продукт на виході з першого ступеня матиме вологість, яка перевищує критичну величину. Тоді сушарка першого ступеня працює в режимі постійної швидкості сушіння, причому температура повітря на виході з неї є результуючою для другого ступеня. Метод її регулювання аналогічний методу для регулювання сушарки періодичної дії з тією різницею, що регулювання здійснюється неперервно.

Рис.7.12. Перший ступінь сушарки з псевдозрідженим шаром може бути

основою для регулювання другого ступеня: Т - давач температури; ТС - регулятор температури.

На рис.7.12 зображена система регулювання на основі рівняння (7.13а), яке було виведене для опису процесу періодичного сушіння. Слід відмітити, що обидва ступені мають спільне джерело тепла, тому значення у системі одакове. Ця система регулювання не реагує на зміну вологості навколишнього середовища і подібно до системи для сушарки періодичної дії частково компенсує коливання