На нашем интернет портале море информации по пищевой
и перерабатывающей промышленности, АПК и пищевой тематике
» » Многофакторные процессы на мельницах. Контроль и управление ими

Многофакторные процессы на мельницах. Контроль и управление ими

Предпосылки автоматизации

автоматика при производстве мукиавтоматика при производстве мукиТехнологический процесс на мельницах — поточно-механизированный, а операции в нем характеризуются синхронностью. Он многофакторный и подвержен изменениям, связанным с многочисленными переменными функциями. Если механико-кинематические параметры относительно устойчивы в ходе технологического процесса, то этого нельзя сказать о сырье, поскольку зерно представляет собой биологический объект, обладающий различными структурномеханическими, биохимическими и технологическими свойствами. В свою очередь эти свойства обусловлены районом произрастания, уровнем агротехники и другими факторами.
Процесс производства сортовой муки насчитывает большое количество систем и операций; он расчленяется на 5—7 сопряженных между собой простых процессов, протекающих при пневматическом и аэрозольном транспортировании с относительно большой скоростью. Нередко нестабильность входных параметров процесса, появление возмущающих факторов приводит к разладке режимов работы всей технологической цепи (например, изменение влажности зерна, однородности помольной смеси, механических свойств составных частей зерна, физической связи между ними — оболочками и эндоспермом). В связи с этим требуется быстро замечать все изменения, возникающие в технологическом процессе, и своевременно реагировать на них; необходимо, кроме того, обеспечивать пуск оборудования, переход от пускового к заданному режиму и от последнего к остановке, а также выполнение определенных функций при изменении нагрузки и в аварийных случаях.
Несмотря на наличие механизированной связи между машинами, - привода их и механизмов от индивидуальных электродвигателей,' замены механического транспорта (норий, шнеков) несколькими автономными пневматическими установками и т. д., переход к более высокой стадии — автоматизации — наталкивается на серьезные препятствия. Один из главных тормозов на этом пути — отсутствие технологического оборудования с воспринимающими, управляющими и исполнительными устройствами, при помощи которых они автоматически настраивались бы на заданные оптимальные режимы. Неблагоприятно также сказывается ограниченная номенклатура, а подчас и полное отсутствие технических средств автоматизации. К тому же чрезвычайно .трудно математически описать процесс зависимости его отдельных составляющих элементов, число которых довольно велико.
В таких сложных масштабных процессах, где приходится иметь дело с сыпучей биологической массой, не так просто математически изучить в динамике функции объекта, числовые характеристики и степень их влияния друг на друга. Этим в значительной мере объясняется, что до сих пор еще не предложена хотя бы в первом приближении рациональная система автоматического управления технологическим процессом на мельницах. И все же мельницы ближе к осуществлению автоматизации, чем предприятия других отраслей пищевой промышленности.

Объекты автоматизации процессов в подготовительном отделении

При выборе точек для автоматизации следует учитывать, что дополнительная установка контрольно-регистрирующих и регулирующих приборов на зерноочистительных машинах привела бы к усложнению их конструкции; при этом не было бы достигнуто улучшение технологических результатов работы. Следовательно, такое мероприятие ни технически, ни технологически не оправдывается. В процессе подготовки зерна к помолу на современном техническом уровне возможно и целесообразно автоматизировать следующие участки:
  • контроль производительности;
  • определение влажности зерна;
  • контроль и регулирование расхода воды в моечных и увлажняющих машинах;
  • контроль и регулирование теплового режима в кондиционере или других термических аппаратах;
  • управление операциями заполнения и опорожнения емкостей для неочищенного и отволаживаемого зерна, а также регулирование продолжительности его пребывания в емкостях.
Экспериментально в длительных производственных условиях подтверждена возможность использования логически управляющей машины (ЛУМ) операциями заполнения, отволаживания и выпуска зерна из емкостей. Эта машина базируется на анализе и преобразовании входной информации по заданному алгоритму; ее автор А. В. Копылов.- Логический алгоритм задает последовательность двухпозиционных воздействий (включить-выключить, открыть-закрыть и т. п.) на исполнительные механизмы, выбор и последовательность включения которых определяется в ходе реализации алгоритма. ЛУМ может быть установлена на участке вблизи емкостей или на центральном пульте управления. Значение ЛУМ выходит далеко за пределы выполнения функций, связанных с автоматическим управлением работы емкостей и оптимальным временем отволаживания в них зерна.
Применение такой системы программного управления позволяет формировать по заранее принятой рецептуре помольные смеси, что стабилизирует в последующем технологические режимы, а также выход муки, в том числе и соотношение в нем отдельных сортов. Целесообразно распространить применение алгоритмов управления и на другие операции и процессы, выполняемые, в частности, в цехе бестарного хранения муки.
Не следует игнорировать зарубежные новшества в области контроля различных параметров в ходе технологического процесса на мельницах. Заслуживает внимания определение в потоке влажности зерна пшеницы с точностью ±0,25% на приборе, принцип работы которого основан на затухании микроволн, создающихся генератором с частотой 9,4 млн. циклов в секунду. Микроволны являются результатом электромагнитного излучения е частотой от 1000 до 30000 мгц. Влажность измеряется попеременно в двух пробоотборниках, один из которых содержит исходную пшеницу, а другой—увлажненную (т. е. с поверхностной влагой). Волноводы между входным и выходным, выступами пробоотборников связаны с контрольно-измерительным прибором через переключатель, который срабатывает посредством реле времени каждые 30 сек. За один период измеряется влажность исходного образца зерна, в следующие 30 сек. — увлажненного образца.
Величину подачи зерна в зерноочистительное отделение и на I крупочную систему - (в помол) измеряют прибором Bushelmaster из конвейера специальной конструкции, сблокированного с автоматическими весами. Прибором Саймонитор (Simonitor), представляющим собой цветомер с пробоотборником, определяют в потоке белизну муки. Самописцы этого прибора, регистрирующие изменение муки, можно располагать в любом месте (лаборатории, конторе) и на любом расстоянии.
В США ведутся исследования в области определения самопишущим. прибором абсорбционной способности зерна и продуктов его переработки аналогично тому, как Саймонитор регистрирует изменение белизны муки.
В стадии лабораторных испытаний находится прибор, разработанный для определения в потоке технологического процесса на мельницах содержания белков (протеина) методом окрашивания и отражения цветного диска.
Подобно расходомерам РЦ-6 советского изготовления, в США и Англии стали распространять дексторы (индикаторы) для определения в потоке подачи зерна и продуктов — Spot-Stoek (Спот-, Сток) и Flow-Tector (Фло-Тектор).
В направлении создания приборов и аппаратов для усовершенствования методов контроля и автоматизации управления технологическим процессом на мельницах неустанно работает творческая мысль ученых и практиков.

Объекты автоматизации процессов в размольном отделении

Нельзя не учитывать, что существующее технологическое оборудование и в размольном отделении це приспособлено к автоматизации. Однако постоянная устойчивость работы машин пред-, определяется главным образом устойчивостью режимов предыдущих и последующих машин. Например, работа рассевов зависит, при прочих равных условиях, от эффекта работы вальцовых станков, а ситовеечных машин —от работы рассевов и т. д.
Конструктивное исполнение этих машин препятствует автоматизации их управления; установка дополнительных приборов неоправданно усложнила бы конструкции, не привела бы к повышению стабильности, ритмичности и эффективности работы вальцовых станков, рассевов, ситовеечных, бичевых, щеточных и других, машин.
В размольном отделении можно автоматизировать операции, связанные с определением производительности, загрузки вальцовых станков, влажности муки, а также белизны муки по сортам , в потоке; выхода муки по сортам и ее учетом; в пневматических системах— заданной скорости или расхода воздуха, подачи материала (зерна, муки, отрубей), отклонений режимов работы отдельных сетей или узлов пневматических установок, запыленности воздуха в воздухопроводах.
В пределах имеющихся возможностей технически и экономически целесообразно определять, какие участки следует полностью автоматизировать, а на каких сочетать автоматический контроль и сигнализацию с ручным регулированием; не менее важно правильно решить вопрос об управлении с центрального пульта или г. отдельных местных участков либо объединить оба варианта.
По мере развития техники мукомольного производства и перенесения в эту отрасль совершенных средств автоматизации безусловно будут создаваться благоприятные условия для перехода к третьей, завершающей стадии, при которой полностью отпадет надобность в ручном управлении технологическим процессом.

Визуальные и объективные методы выявления недостатков в технологическом процессе и меры их устранения

Само собой разумеется, что, стремясь к полной автоматизации технологических процессов и используя для этого все имеющиеся возможности, нельзя пренебрегать и такими «подручными» средствами, как визуальные наблюдения. Особенно действенными являются оперативный внутрицеховой контроль, непосредственно осуществляемый технологами мельницы, периодический и текущий контроль, проводимый отделом технохимического контроля.
Вполне оправдано управление процессами в производственной мельнице на основе предварительно выявляемых технологических свойств зерна путем помолов на лабораторной мельнице. Хотя эти методы и не совершенны, но в сочетании с автоматическим регулированием указанных выше объектов (точек) они помогают выявлять и устранять недостатки, реагировать на всякие отклонения от заданных режимов и добиваться согласованной работы отдельных сопряженных систем и ведения процесса как единого слаженного целого. Таким образом, применяя в данных конкретных условиях, доступные средства управления технологическим процессом, добиваются устранения прерывистости технологических процессов (вследствие ненормальной работы оборудования и разладки его режимов), увеличения выхода муки, улучшения ее качества, уменьшения брака, чрезмерных потерь зерна и продукции, снижения удельного расхода энергии и т. д.
    • Комбинированная моечная машина ЗКМ-10
      Комбинированная моечная машина ЗКМ-10
      22-11-2017
      Принципиальной отличительной особенностью машины является применение гидродинамического преобразователя, где кинетическая энергия вызывает колебательное движение воды
  • Похожие материалы