МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ДЛЯ РОЗРОБКИ СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ СУШАРКАМИ ШАХТНОГО ТИПУ

Анотація

Показано, що відомі математичні моделі, побудовані для описання процесів у шахтних сушарках, містять змінні коефіцієнти, які важко ідентифікувати, і класичні фізичні величини, які складно виміряти, вимагають проведення трудомістких експериментальних досліджень, а лінійні моделі сушильного процесу, що базуються на використанні лінійних функцій питомого потоку, нечасто забезпечують відповідність з натурним експериментом. Тому використання цих моделей з метою автоматичного керування тепловологісними режимами роботи шахтної чи колонкової сушарки є досить складним.

Авторами запропонована математична модель, яка відтворює такі режими сушіння в шахті конвективної сушарки: традиційний режим, за якого температура зерна плавно монотонно зростає, а вологість зменшується; режим, який реалізовує практично горизонтальну ділянку на температурній залежності в зоні з постійною швидкістю вологознімання; режими в шахтних сушарках зі щільним рухомим шаром сировини, за яких на температурній кривій нагрівання зерна в зоні максимальної швидкості вологознімання відбуваються температурні коливання, а також режим з «провалом» величини температури і величини вологості внаслідок зупинення подачі теплоти і відволоження насіння. З використанням запропонованої математичної моделі проведено числовий експеримент, побудовані температурні криві, характер яких збігається з результатами експериментальних досліджень. Результати числового експерименту показали, що модель відтворює як теоретично, так і практично можливі режими сушіння. Отже запропонована модель є фізично коректною, гнучкою, має невисоку чутливість до малої варіації параметрів, тобто вона є грубою і водночас математично коректною. Математичну модель можна використовувати для різних зерносушарок, які реалізують спосіб сушіння конвекцією в щільному рухомому шарі. Коефіцієнти моделі є сталими і їх відносно легко визначити, а модельні коефіцієнти можна виміряти з точністю, прийнятною для практичних цілей. Простота математичної моделі і відповідність реальним процесам дають можливість застосування її для завдань автоматичного керування процесами сушіння в шахтних зерносушарках зі щільним рухомим шаром сировини.