Автоматизація технологічного процесу сушіння молочних продуктів

Abstract

Об'єкт розробки – система автоматичного керування ланками технологічного процесу сушіння молочних продуктів. Об'єкт дослідження – Розпилювальна сушарка WUXI ATZ Atomizer 12˗986/4-1. Предмет дослідження – проведення структурної і параметричної ідентифікації та визначення математичної моделі об'єкта керування. У сушарку підгущене молоко надходить на розпилюючий диск з ротаційного насоса під тиском. У сушильній башті молоко розпорошується на дрібні крапельки (розміром 10...20 мкм), назустріч яким знизу вгору рухається гаряче (140...200 °С) повітря з калорифера. Частинки сухого молока, висушені гарячим повітрям, осідають на дно сушильної вежі і пневмотранспортом виваляються з неї. Температура висушеного молока близько 40…60 °С, завдяки чому не відбувається коагуляції білка. Повітря з сушильної вежі віддаляється через фільтри. Визначальними критеріями ефективності технологічного процесу сушіння молока є вологість (як основний показник якості готового продукту) та продуктивність установки. Остання забезпечується регулюванням температури гарячого повітря що надходить з калорифера вбудованого в сушарку. Джерелом теплоносія для калорифера є перегріта водяна пара з парогенератора. Підвищення температури повітря, що подається в сушильну башту, обмежено небезпекою зіпсування (або навіть загоранням) сухого молока, а зниження температури веде до збільшенню витрати теплоносія на одиницю випаруваної вологи. В нашому випадку, для створення підсистеми автоматичного керування розпилювальною сушаркою, обрано один із головних каналів керування – «масова витрата перегрітої пари на вході калорифера сушарки → вологість сухого молока на виході з сушарки». Згідно технічних параметрів сушарки, підсистема керування має підтримувати задану вологість сухого молока на виході сушарки у межах 2…7 % завдяки регулюючим можливостям подачі перегрітої пари на вхід калорифера сушарки у межах 0,6…2,6 кг/с. Виходячи з отриманих результатів можливо зробити висновок, що модель відповідає об’єкту керування, та може бути використана для подальшої розробки підсистеми керування.