Необходимость сушки зерна обусловлена тем, что ворох после комбайновой уборки не соответствует кондиционной влажности для хранения. Поэтому сушат зерно в сушилках различного типа и бункерах активного вентилирования.
Сушка - это, с одной стороны, сложный процесс одновременно тепло- и массообмена, а с другой - технологический физико-химический процесс, при проведении которого должны быть не только сохранены исходные свойства материалов, но в ряде случаев даже улучшены. Управление процессом сушки должно осуществляться так, чтобы, по крайней мере, сохранялись питательные свойства и не приводило к ухудшению качества, особенно семенного зерна, что в полной мере и гораздо более качественно можно обеспечить при автоматизации процесса сушки в бункере активного вентилирования. Поэтому целью курсового проекта является САУ бункера активного регулирования. Которая обеспечит поддержание температуры воздуха в бункере на заданном уровне, а также влажности, что обеспечит качественное хранение зерна.
Описание технологической линии
Автоматизация бункеров активного вентилирования зерна предусматривает автоматическое управление загрузкой бункеров, воздухораспределение в бункере, температурой и влажностью зерна и продуваемого воздуха.
Нория загружает зерно в бункер, в котором происходит вертикальное и радиальное воздухораспределение.
В центре бункера установлена перфорированная воздухораспределительная труба, а внутри нее лебедкой перемещается поршень-заглушка. разгружается бункер самотеком через люк.
Схема автоматизации данной установки приведена на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 - Схема автоматизации пастеризационной установки
Требование к САУ (формирование технического задания)
Наименование системы управления: автоматизация процессом вентилирования зерна.
Область применения: хлебозаводы.
Основание для разработки : необходимость модернизации устаревшего оборудования.
Цель разработки: автоматизация бункера активного вентилирования.
Стадии и этапы: архитектурный проект, строительный проект.
Источники разработки: ГОСТ, планы, исходные данные.
Режимы работы объекта: схема управления должна обеспечить работу системы в автоматическом, ручном и наладочном режимах.
Условия эксплуатации системы управления: пожаро- и взрыво- безопасносные помещения.
Технические требования к системе управления.
Функции:
Основные - автоматическое управление оборудованием бункера активного вентилирования, регулирование технологических параметров.
Из анализа описания работы линии и технических требований для реализации предложенного варианта автоматизации, необходимо предусмотреть следующий объем технических средств автоматики:
- для измерения температуры воздуха в бункере используем датчики температуры;
- для измерения влажности воздуха на входе в бункер и на выходе из него используем датчики влажности.
Дополнительные - сигнализация и визуализация управления.
Данный объем автоматизации показан на схеме автоматизации.
Алгоритм функционирования:
Автоматизация бункеров активного вентилирования зерна предусматривает автоматическое управление загрузкой бункеров, воздухораспределение в бункере, температурой и влажностью зерна и продуваемого воздуха.
Нория загружает зерно в бункер, в котором происходит вертикальное и радиальное воздухораспределение. При включении привода нории включается и привод на подъем лебедки на подъем заглушки. Заглушка передвигается вверх пока не разомкнутся контакты конечного выключателя датчика уровня. При заполнении бункера до верхнего уровня отключается нория и заглушка опускается вниз пока не сработает датчик положения.
Схема управления температурой и влажностью осуществляется при помощи двух автоматических и одного ручного режимов: С - сушка и К - консервация при ручном Р и автоматическом А режимах.
Влажность воздуха на входе в слой зерна и выходе из него контролируют влагомерами с контактными датчиками, которые замыкаются при повышению относительной влажности воздуха соответственно на входе и выходе бункера. Если влажность зерна повышена, то выносимая воздухом влага замыкает контакты, в результате чего срабатывает реле. Процесс сушки продолжается до тех пор, пока до установленного значения не снизится вынос влаги из зерна.
Электронагревательные элементы калорифера включаются только при работающем вентиляторе , когда высокая влажность воздуха на входе в зерно.
В центре бункера установлена перфорированная воздухораспределительная труба, а внутри нее лебедкой перемещается поршень-заглушка. разгружается бункер самотеком через люк.
Параметры регулирования: регулирование температуры в бункере; регулирование влажности воздуха на входе в бункер и на выходе из него.
Параметры управления: управление температурой и влажностью воздуха.
Параметры контроля: контролировать за включением и отключением электрооборудования установки (вентилятор, нория, лебедка).
Требования к качеству переходных процессов : перерегулирование не >20%, статическая ошибка не >5%, время регулирования не более 500с.
Требование к точности системы: статистическая ошибка не более 5%.
Требование к надежности: надежность системы должна быть не менее 0,9.
Требование к безопасности: быстрое отключение линии при неисправности оборудования.
Предложение по размещению пунктов управления, щитов и пультов: в щитовой, агрессивная среда.
Экономические показатели: капитальные затраты, срок окупаемости, повышение производительности установки, рентабельность производства.
