4. Автоматизация сушки.

Процесс сушки широко применяется во всех отраслях пищевой промышленности: в мукомольной отрасли высушивают зерно, в хлебопекарном производстве - макаронные изделия и сухари, в кондитерском производстве - мармеладно-пастильные изделия, в свеклосахарном производстве - сахар, жом, в крахмало-паточном производстве - крахмал и отходы производства и т. д. Процесс сушки обеспечивает сохранность исходных свойств пищевых продуктов.

Отходы производства, которые служат хорошим кормом для скота, также необходимо подвергать сушке, для того чтобы сделать их транспортабельными (в отходах производства содержится иногда до 90 % воды) и предотвратить потери питательных веществ. Обычно отходы производства, содержащие большое количество воды, подвергают первоначально механическому обезвоживанию, а затем сушке. Это делается с целью экономии топлива.

В пищевой промышленности сушке подвергаются различные материалы, поэтому применяются сушилки различных конструкций: барабанные, распылительные, шахтные, камерные, сублимационные, с кипящим слоем и т. д. Сушилки классифицируются также по следующим основным признакам: режиму работы (непрерывного и периодического действия), способу подвода тепла (конвективные, контактные, с инфракрасным нагревом и др.), характеру сушильного агента (воздушные, с применением топочных газов), давлению в сушильной камере (вакуумные, работающие при атмосферном давлении), по виду циркуляции сушильного агента (естественная, принудительная).

Обычно при сушке продуктов питания сушильным агентом является горячий воздух, а при сушке отходов производства используется газовоздушная смесь (топочные дымовые газы).

Процесс сушки характеризуется рядом параметров: качеством и количеством сырья и готового продукта, температурой и относительной влажностью среды, временем пребывания продукта в сушилке и др.

Основным параметром, определяющим процесс сушки, является конечная влажность продукта. Однако в настоящее время промышленных влагомеров, работающих в потоке, мало, поэтому для правильного ведения процесса сушки в качестве регулируемых используются косвенные параметры: температура сушильного агента, выходящего из сушилки, температура высушенного продукта; регулирующим воздействием является количество подводимого тепла.

На рис. 8.5 представлена схема автоматизации зерносушильного агрегата типа ДСП-16. Сушка зерна осуществляется сушильным агентом, представляющим собой смесь воздуха и продуктов сгорания топлива (газовоздушной смеси). Топка двухзонной сушилки работает на газе, подача сушильного агента в 1-ю и 2-ю зоны производится индивидуальными вентиляторами.

Рис. 8.5 Схема автоматизации зерносушильного агрегата ДСП-16:

I - зерносушильный агрегат; II - топка; III - вентилятор высокого давления; IV - вентилятор воздуха; V, VI - вентиляторы теплоносителя

Система автоматического управления процессом сушки зерна предусматривает:

- автоматический розжиг топки (подача топлива, воспламенение факела, контроль наличия факела); контур включает электрозапальник типа Эз (12а, 126) и прибор контроля пламени и автоматического розжига газомазутных горелок Ф24.2 (13а, 136);

- автоматическую отсечку газа при аварийном нарушении режима работы сушилки; отсекающий орган на подаче газа - предохранительный клапан типа ПКН (13в) с электромагнитом;

- автоматическую стабилизацию температуры газовоздушной смеси, измеряемой термопреобразователем сопротивления типа ТСП (1а), сигнал от которого поступает на электронный регулирующий прибор Р25.2 (16) и далее на исполнительный механизм ПР-1М (1в), изменяющий подачу топлива в топку:

- автоматическую стабилизацию температуры зерна на выходе из второй зоны изменением соотношения расходов газовоздушная смесь-воздух перед вентилятором второй ступени; температура измеряется термопреобразователем сопротивления ТСП (7а); сигнал поступает на пропорционально-интегральный регулятор Р25.2 (76), воздействующий на исполнительный механизм типа МЭО (7в); последний изменяет зазор на специальной жалюзной задвижке и тем самым изменяет соотношение газовоздушная смесь - воздух;

- автоматический контроль температуры сушильного агента на входе в обе зоны сушилки, температуры зерна на выходе из обеих зон, температуры топочных газов. Для измерения температуры используются термопреобразователи сопротивления типа ТСП (2а-6а) и многоточечный регистрирующий мост типа КСМ (66) с сигнальным устройством; при отклонении температуры от заданной загорается сигнальная лампочка на щите управления;

- автоматический контроль разрежения в топке, давления в магистрали подачи топлива и в магистрали вентилятора высокого давления, осуществляемый датчиком напора типа ДН (9а, 10а, Па, 14а).

Системой предусмотрена световая сигнализация отклонения технологических параметров от заданных значений, а также сигнализация нарушения режима работы сушилки.

Приборы контроля технологических параметров, аппаратура управления и сигнализации расположены на щите управления сушилки.

На рис. 8.6 представлена схема автоматизации процесса сушки сахара в псевдоожиженном слое. Сущность процесса сушки, протекающего в псевдоожиженном слое, заключается в следующем: при прохождении с определенной скоростью теплого воздуха через слой зернистого материала (зерна, сахара и др.) слой частиц приобретает свойства текучести и напоминает кипящую жидкость. При таком активном перемешивании теплого воздуха с зернистым материалом достигается более интенсивное протекание процесса сушки.

Рис. 8.6 Схема автоматизации сушки сахара в псевдоожиженном слое:

I - конвейер влажного сахара; II - сушильный аппарат; III - конвейер сухого сахара; IV - циклон; V - вентилятор вытяжной; VI - вентилятор греющего воздуха; VII - калорифер; VIII - вентилятор охлаждающего воздуха

Схема предусматривает регулирование разрежения в сушильном аппарате. Сигнал от тягонапоромера ТНС-П (1а) поступает на вторичный прибор со станцией управления типа ПВ3.2 (16) и на пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор типа ПР3.35 (1в). Выходной сигнал регулятора управляет положением исполнительного механизма ПСП (1г), изменяющего положение направляющих вентилятора отсоса воздуха.

Стабилизируется температура воздуха в сушильной камере изменением количества пара, поступающего в калорифер. В качестве датчика температуры используется манометрический термометр типа ТДГ-П {2а), сигнал от которого поступает на вторичный прибор типа ПВ3.2 {26) и пропорционально-интегральный регулятор ПР3.31 {2в). Выходной сигнал регулятора поступает на регулирующий клапан 25ч30нж {2г), установленный на трубопроводе пара.

Системой предусмотрен автоматический контроль температуры греющего воздуха и воздуха в камере охлаждения, температуры сухого сахара, давления греющего и охлаждающего воздуха. В этих контурах применены манометрические термометры типа ТДГ-П (За, 6а, 9а), сильфонные напоромеры НС-П (5а, 8а), вторичные показывающие приборы тина ППВ1.1 (36, 56, 66, 86, 96).

От байпасных панелей дистанционного управления типа БПДУ-А (4а, 7а, 10а, Па) предусмотрено дистанционное управление исполнительным механизмом типа ПСП (46, 76, 106, 116), сочлененным с направляющим аппаратом греющего и охлаждающего воздуха, приводом подачи воздуха (наружного и из помещения).