5. Определение параметров образования осадка и
уточнение алгоритма расчета процесса сушки.
Для выбора оптимальных условий сушки и минимизации затрат на удаление
осадка в настоящей работе предложено использовать обобщенный технологический
параметр:
<1 ,
(47)
где Т – средняя температура в сушильной камере, 
- температура
плавления Гуммиарабика, 
- период воздействия
акустических колебаний на осадок.
С повышением температуры сушильного агента уменьшаются (при прочих
равных условиях) материалоемкость оборудования и расход воздуха, термический
КПД сушилки возрастает.
Для оценки влияния температуры сушильного агента на показатели работы
сушилки были выполнены расчет материальных и тепловых потоков,
технико-экономических показателей работы оборудования в интервале изменения
начальной температуры воздуха от 120 до 160 °С.
В результате проведенных исследований установлено, что из-за термической деградации прочность осадка
значительно увеличивается и затраты на его удаление резко возрастают. При
изменении степени дегидратации 
от 0.1 до 0.6
прочность осадка может возрастать более чем в 3 раза. В диссертационной работе
разработан способ периодического воздействия акустическими колебаниями на слой образующегося осадка Гуммиарабика.
Продолжительность 
периода роста осадка
между воздействиями на него звуковых колебаний должно удовлетворять условию:
,
(48)
где 
рассчитывают по
уравнению 14, а продолжительность 
закрытия стенки канала
первичным слоем осадка, рассчитанная по уравнению (11) , составляла ~ 4000 с. Продолжительность превращения 
определяет период
роста осадка между воздействиями на стенку канала
звуковыми колебаниями.
Продолжительность периода воздействия
акустических колебаний, рассчитанная по уравнению:
= 
s δ S , pr
/ 6· 10 -2 æ ,
(49)
cоставила ≈ 4000 с при 
. В течение 120 часов работы распылительной сушилки толщина
первичного слоя осадка, рассчитанная по уравнению (14) , не превышала 
(рис.39).
Значение обобщенного технологического параметра
Поб = 0,42(
уравнение 47).
|
|
Рис.39. Цикловая диаграмма роста и
разрушения слоя осадка:
1 – рост осадка; 2 - разрушение.
Удельные энергетические затраты на удаление осадка составили: 
, что позволяет рекомендовать предложенный способ взамен
существующего метода промывки сушильной камеры (удельные энергозатраты на
перекачивание промывных растворов составляли
до 
).
Разработан технологический регламент на очистку сушильной камеры и
усовершенствована автоматизированная система управления процесса распылительной
сушки с использованием в блоке имитационного моделирования [6,21] полученных
количественных зависимостей для определения заданной производительности при
минимуме энергозатрат на удаление осадка из сушильной камеры .
В диссертационной работе предложена следующая принципиальная блок-схема
алгоритма управления материальными потоками производства рафинированного
Гуммиарабика применительно к распылительной сушилке:
Блок 1. Центральный блок управления.
Осуществляется контроль за ходом процесса сушки, накапливает во внешнем
запоминающем устройстве данные по производительности, составу Гуммиарабика,
возможной мощности энергетической станции (энергоблок), а также данные,
характеризующие текущее состояние функционирования главных установок во всех
отделениях, анализирует текущую ситуацию и принимает решения в случаях,
предусмотренных алгоритмом оперативного управления.
Блок 2. Блок статистической обработки.
Оценивает статистические
характеристики входных и выходных потоков сушильной установки. Передает
полученные данные в блок оптимизации.
Блок 3. Блок имитационного
моделирования.
Корректирует коэффициенты системы дифференциальных уравнений
распылительной сушилки, моделирует процесс сушки на заданный интервал времени,
вычисляет параметры, необходимые для работы блока оптимизации.
Блок 4. Блок оптимизации.
Решает задачу оптимального использования энергии на подогрев сушильного
агента, нахождения оптимального расхода раствора Гуммиарабика и его
концентрацию, а также решает задачу минимизации энергетических затрат на
непрерывное удаление осадка из сушильной
камеры при воздействии акустических колебаний.
Блок 5. Блок печати.
Варьирует отчеты и выдает на печать выходные документы.