Реферат на тему:
Інтелектуальна система керування
процесом сушіння деревини
Головним фактором, який визначає якість сушіння деревини, є правильно
організоване керування цим процесом.
Наразі воно зводиться до підтримки заданих параметрів сушильного агента
– температури і вологості. Та, як показує практика, керування за
сформованою методикою не завжди забезпечує якісне сушіння деревини, що
може виявлятися у виникненні внутрішніх напружень, які при критичних
значеннях призводять до руйнування деревини (утворення тріщин).
Відомо, що максимальні внутрішні напруження виникають у певній
поверхневій зоні, глибина якої залежить від температурно-вологісного
стану деревини і її породи. Таким чином, контроль за
вологісно-температурними характеристиками деревини, яка висушується,
повинен здійснюватися в строго визначених точках.
Існуючі способи вимірювання вологості деревини дозволяють визначити
деяке усереднене її значення по товщині матеріалу. Заміряна таким
способом вологість не може служити вихідними даними для керування
процесом сушіння.
Спосіб керування процесом сушіння деревини, який розроблений нами
заснований на принципі вимірювання значення вологості деревини як
мінімум у двох шарах по товщині висушуваної деревини – поверхневому і
посередині. Це обумовлено тим, що основною причиною розвитку напруженого
стану в деревині при її сушінні є нерівномірний розподіл вологості по
товщині матеріалу.
У чому ж полягає суть способу керування процесом сушіння деревини?
У контрольному зразку 1 (див. мал.) розташованому в штабелі
встановлюються датчики 2 і 3 вологоміри 4 і 5. (у конструкцію датчиків
внесені деякі зміни, що дозволяють визначати вологість деревини в
заданому шарі). Глибина установки датчика 2 у поверхневому шарі
визначається залежно від максимально передбачуваної температури сушіння,
товщини висушуваного матеріалу і його породи.На даній глибині очікувані
внутрішні напруження при проведенні процесу сушіння з заданими
оптимальними параметрами сушильного агента будуть мати максимальне
значення, і при цьому будуть нижчі межі міцності деревини на розтягання
поперек волокон, що забезпечить бездефектне сушіння деревини.
Для визначення напружень, які мають місце в поверхневому шарі деревини в
конкретний момент сушіння, у центральній зоні встановлюється датчик
вимірювання вологості 3 і термодатчик 6.
За значенням внутрішніх напружень і показнику межі міцності на розтяг
поперек волокон, що залежить від температури, вологості і породи
деревини, визначається рівень «безпеки режиму» у конкретний момент, як
відношення внутрішніх напружень до межі міцності.Рекомендоване значення
рівня «безпеки режиму» з урахуванням мінливості показника межі міцності
приймають не більше 0,85.
Керування процесом сушіння полягає в підтримці таких значень параметрів
сушильного агента, при яких максимально можливі напруження, які
виникають у процесі сушіння, не перевищать межі міцності деревини на
розтяг поперек волокон при даних температурно-вологісних умовах.
Визначення необхідних значень параметрів сушильного агента проводиться
мікропроцесором на підставі порівняння й аналізу значеньвологості і
температури зразка, визначених датчиками в поверхневому і центральному
шарах деревини.
Таким чином, керування процесом сушіння не має тимчасового характеру,
передбаченого існуючими режимами (наприклад, 1, 2 і 3 ступені), а
корегується постійно, залежно від поточного температурно-вологісного
стану деревини і сушильного агента.
При використанні в сушильній установці приводів на виконавчі механізми
повітряних заслінок і регулювання подачі теплоносія, оператору для
проведення сушіння досить ввести в пам’ять системи керування такі дані:
товщину і породу матеріалу; максимально допустиму температуру при
сушінні та кінцеву вологість, а також рівень «безпеки режиму». Обробивши
вихідні дані, мікропроцесор визначає глибину встановлення поверхневих
датчиків вологості.Установивши датчики температури і вологості можна
приступати до сушіння. Далі система керування сама проведе сушіння в
оптимальному режимі до кінцевої вологості.
Запропонований спосіб керування процесом сушіння деревини дозволяє
проводити сушіння будь-яких пиломатеріалів при оптимальних значеннях
параметрів сушильного агента, при цьому максимальна температура в
процесі сушіння визначається тільки допустимими змінами
фізико-механічнихвластивостей деревини, залежно від категорії якості
сушіння. При цьому тривалість сушіння скорочується вдвічі,
характеристики висушуваних матеріалів і категорії якості сушіння, а
питоме енергоспоживання скорочується до 30%.
Схема інтелектуальної системи керування процесом сушіння деревини
1- контрольний зразок; 2 – датчик вологоміра в поверхневому шарі; 3 –
датчик вологоміра в центральному шарі; 4 і 5 – вологоміри, 6 – датчик
температури деревини в центральному шарі; 7 – «сухий» термометр
психрометра; 8 – «мокрий» термометр психрометра; 9 – мікропроцесор; 10 –
щиток керування виконавчими механізмами; 11 – парогенератор; 12 –
повітряна заслінка; 13 – тепло, носій
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
