СПОСОБ СУШКИ ПАСТООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ВАЛЬЦЕЛЕНТОЧНОЙ СУШИЛКЕ С ИЗМЕНЕНИЕМ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПЛАСТИНЧАТОГО КОНВЕЙЕРА
METHOD TO DRY PASTE-LIKE MATERIALS IN ROLL-AND-TAPE DRYER WITH VARIATION OF PLATE CONVEYOR MOVEMENT SPEED

Изобретение относится к сушильной технике, а именно к способу сушки пастообразных материалов, и может быть использовано в химической и смежных отраслях промышленности.
Известны способы сушки пастообразных материалов в сушильных установках [1], содержащих вальцевую систему, пластинчатый и скребковый конвейеры, паровые калориферы, ворошитель и рециркуляционные вентиляторы, где брикеты высушиваемого материала высушиваются на пластинчатом конвейере при непрерывном отводе отработанного сушильного агента.
Недостатками способов являются значительные энергозатраты на процесс сушки 37-45 ГДж/т сухого продукта, невысокая производительность 30-50 кг сухого продукта/ч, отвод сушильного агента с низкой влажностью 0,0175-0,023 кг/кг при высокой температуре 60-75°C.
Известны также способы сушки на ленточных сушилках [2], в которых сушка проводится воздухом или его смесью с топочными газами при температуре смеси 70-170°C. Циркуляция воздуха осуществляется осевыми вентиляторами ЦАГИ. Воздух проходит через материал сверху вниз и прижимает высушиваемый материал к пластинчатому конвейеру.
Недостатком их является неравномерность сушки по толщине слоя. Лучшие результаты по равномерности сушки обеспечивают способы, где используются многоярусные ленточные сушилки, в которых материал перемешивается при пересыпке с одной ленты на другую. В этих способах расход тепла составляет от 5000 до 7500 кДж/кг влаги, а электроэнергии - до 10 кВт·ч на 1 т испаренной влаги.
Наиболее близким к изобретению относится способ сушки пастообразных материалов в вальцеленточной сушилке с цикличным режимом отвода сушильного агента [патент №2338974 РФ, F26B 17/28, заявка 2006137249/06, 20.10.2006, опубликовано 20.11.2008], включающий формование высушиваемого материала, его последовательное перемещение через сушильные камеры при противоточно-перекрестном движении сушильного агента, отвод сушильного агента и его частичное повторное использование, отвод сушильного агента осуществляется в цикличном режиме, включающем насыщение сушильного агента и отвод сушильного агента, причем продолжительность отвода и остановки определяется в зависимости от заданного влагосодержания сушильного агента, а контролируют влагосодержание сушильного агента по его температуре, при этом влагосодержание сушильного агента варьируется в пределах 0,033-0,051 кг/кг и процесс сушки переходит в автомодельный режим, когда система сама задает расход сушильного агента в зависимости от влагосодержания сушильного агента и влажности высушиваемого материала.
Достоинство способа заключается в снижении энергозатрат и интенсификации процесса сушки.
Недостатком способа является то, что в нем не учитывается время пребывания материала в камерах сушильной установки, зависящее от скорости движения пластинчатого конвейера и оказывающее влияние на качество материала на выходе сушильной установки.
Технической задачей изобретения является достижение требуемого качества материала на выходе сушильной установки при оптимальной производительности процесса сушки.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе сушки пастообразных материалов в вальцеленточной сушилке, включающем формование высушиваемого материала, его последовательное перемещение через сушильные камеры при противоточно-перекрестном движении сушильного агента, отвод которого осуществляется в цикличном режиме, включающем насыщение сушильного агента и отвод сушильного агента, причем продолжительность отвода и остановки определяется в зависимости от заданного влагосодержания сушильного агента, в отличие от прототипа, в зависимости от скорости движения пластинчатого конвейера определяют время пребывания высушиваемого материала в n и n+1 камерах сушильной установки, в которых снимается основная или поверхностная влага, в реальном времени оценивают влажность материала в n и n+1 камерах множеством датчиков по нейронным сетям, проверяют попадание рассчитанных значений влажности материала в нормированные диапазоны, в зависимости от которых определяют числовые оценки мер доверия достижения требуемой влажности материала на выходе сушильной установки и на основании полученных значений влажности материала в указанных камерах и числовых оценок мер доверия производят нечеткий вывод, определяющий значение, на которое изменяют скорость движения пластинчатого конвейера для достижения требуемого качества материала на выходе сушильной установки.
Сущность предлагаемого способа поясняется на фиг.1÷5.
Поставленная задача обусловлена тем, что на конечную абсолютную влажность материала () большое влияние оказывает процесс сушки в камерах, в которых снимается основная или поверхностная влага. Изменяя время пребывания материала в них, добиваются требуемого качества материала на выходе сушильной установки, представленной на фигуре 1, при оптимальной производительности процесса сушки. Для этого оценивают влажность материала в указанных камерах множеством датчиков по нейронным сетям. Проверяют попадание рассчитанных значений влажности материала в заданные нормированные диапазоны, в зависимости от которых определяют числовые оценки мер доверия достижения требуемой влажности материала на выходе сушильной установки. На основании полученных значений производят нечеткий вывод, определяющий значение, на которое требуется изменить скорость движения пластинчатого конвейера для достижения требуемого качества материала на выходе сушильной установки, если полученное значение отлично от нуля, на него изменяют скорость движения пластинчатого конвейера.
Назовем n и n+1 камеры самыми напряженными по влагосъему или лимитирующими. В лимитирующих камерах снимается основная или поверхностная влага. В этих камерах имеется воздухозаборное окно, обеспечивающее приток сушильного агента в камеру, подогрев воздуха осуществляется в паровом калорифере, отработанный воздух отводится через сбросной шибер вытяжным вентилятором, который работает в циклическом режиме. Для установки датчиков требуется определить номера лимитирующих камер, так как в различных вальцеленточных сушильных установках (СВЛ) напряженными по влагосъему могут оказаться камеры с разными порядковыми номерами.
Определяемые порядковые номера лимитирующих камер зависят от конструктивных особенностей, настроек камер, наличия обогрева на вальцах, общего количества камер (секций) - k в СВЛ. Определить камеры, в которых удаляется максимальное количество влаги, позволяют кинетические кривые. Так, например, в пятисекционных СВЛ с необогреваемыми вальцами (фиг.2,а) в качестве первой лимитирующей камеры рассматривается камера номер два (n=2), а второй лимитирующей камеры - номер три (n+1=3). В четырехсекционных СВЛ с обогреваемыми вальцами (фиг.2,б) номера лимитирующих камер n=1, а n+1=2. Согласно приведенным кинетическим кривым а, б на фиг.2, в камерах n и n+1 удаляется примерно 60%-80% от начального количества влаги, содержащейся в загружаемом материале.
Для реализации предлагаемого способа сушки достаточно установить необходимые датчики, позволяющие определять изменение факторов, влияющих на скорость процесса сушки, в две лимитирующие камеры n и n+1. На основании значения начальной влажности материала и получаемой от датчиков информации (средневзвешенная температура и влажность воздуха в камерах, процент времени работы вытяжного вентилятора, наличие ворошителя, процент степени открытия воздухозаборных окон и шиберов, скорость движения пластинчатого конвейера, влажность и температура воздуха в цехе) по моделям (1) и (2) в реальном режиме времени оценивается влажность материала в лимитирующих камерах в процессе его сушки.
Модели представляют собой нейронные сети, имеющие архитектуру многослойного персептрона, обученные по алгоритму обратного распространения ошибки. Полученные аналитические модели для определения нормализованных значений влажности материала в n и n+1 камерах можно записать в виде:
n
n+1
n
n+1
где n и n+1 - номера камер,  - углы наклона и сдвиги сигмоидальных активационных функций нейронов скрытого и выходного слоев нейронной сети; ,  и ,  - весовые коэффициенты связей нейронов скрытого и выходного слоев нейронной сети n и n+1 камер соответственно; N - число нейронов в скрытом слое сети для расчета влажности материала в n камере сушильной установки, N - число нейронов в скрытом слое сети для расчета влагосодержания материала в n+1 камере сушильной установки; нормализованные значения:  - влажности материала;  - начальной влажности материала,  - управления работой вытяжного вентилятора;  - управления скоростью движения пластинчатого конвейера,  - наличия или отсутствия ворошителя;  - температуры и влажности окружающего воздуха, здесь о обозначает влияние факторов с этим индексом на все камеры сушильной установки; , , ,  - управления воздухозаборными окнами и сбросными шиберами; , , ,  - температуры и влажности сушильного агента в n и n+1 камерах соответственно. Значения влажности материала φ и φ в лимитирующих камерах n и n+1 получают, денормализовав полученные значения  и .
Полученные аналитические зависимости позволяют оценивать влажность материала в n и n+1 камерах сушильной установки в процессе его сушки с относительной погрешностью, не превышающей 4%.
1
2
3
3
В способе сушки пастообразных материалов с изменением скорости движения пластинчатого конвейера для выработки управляющих воздействий важное значение играет определение числовых оценок мер доверия к требуемой влажности материала на выходе сушильной установки m(). Учитывая маленькое абсолютное значение (<1%) влажности материала на выходе сушильной установки - , оценка ее по аналитическим моделям вида (1), (2) нежелательна. Поэтому используя накопленный опыт экспертов в виде нормированных диапазонов (, , , , , , где верхние индексы: х - влажность хорошая; уд - влажность удовлетворительная; пл - влажность плохая, а нижние индексы соответствуют номеру камеры) и числовых оценок двух свидетельств m(W) и m(D), методом Демпстера - Шафера определяется новое подмножество гипотез V, т.е. m(V). Значение w(V) рассчитывается по формуле:
n
n+1
3
где W - подмножество гипотез, базирующихся на значении влажности материала φ; D - подмножество гипотез, основанных на значении влажности материала φ. Значения m(V), рассчитанные для каждого нормированного диапазона, представляют собой числовые оценки мер доверия достижения требуемой влажности материала на выходе СВЛ.
Приведем пример определения числовых оценок мер доверия, достижения требуемой влажности материала на выходе пятисекционной СВЛ. На основе высказывания экспертов влажность материала в каждой лимитирующей камере (n=2, n+1=3) разбита на 3 нормированных диапазона. По каждому нормированному диапазону экспертами назначены меры доверия:
- к событию A, что процесс сушки завершится хорошо, т.е. на выходе мы получим материал с влажностью не более 0,5% (<0,5%);
- к событию B, означающему, что процесс сушки завершится удовлетворительно, т.е. на выходе мы получим материал с влажностью от 0,5% до 1% (0,5%≤≤1%);
- к событию C, которое показывает, что процесс сушки завершится плохо, т.е. на выходе мы получим материал с влажностью более 1% (>1%);
- к остальным элементам группы Q взаимоисключающих событий.
Назначенные экспертами меры доверия приведены в таблице 1.
Таблица 1
Оценки экспертов
Диапазон влажности, %
Обозначение диапазона
Сушка завершится хорошо m(A)
Сушка завершится удовлетворительно m(B)
Сушка завершится плохо m(C)
Остальные возможные ситуации m(Q)
Камера n=2
m<sub>1</sub>(W)
<40
<img file="00000045.tif" he="6" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
0,65
0,27
0,07
0,01
от 40 до 50
<img file="00000046.tif" he="6" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
0,4
0,43
0,15
0,02
>50
<img file="00000047.tif" he="6" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
0,15
0,32
0,5
0,03
Камера n+1=3
m<sub>2</sub>(D)
<14
<img file="00000048.tif" he="6" wi="10" img-content="undefined" img-format="tif" />
0,85
од
0,04
0,01
от 14 до 18
<img file="00000049.tif" he="6" wi="10" img-content="undefined" img-format="tif" />
0,3
0,54
0,14
0,02
>18
<img file="00000050.tif" he="6" wi="10" img-content="undefined" img-format="tif" />
0,05
0,22
0,7
0,03
n
n+1
Рассмотрим случай, когда влажность материала в n камере φ=41%, а в n+1 φ=8,7%. Для этих данных в расчете меры доверия к требуемой влажности материала на выходе сушилки будут участвовать следующие подмножества:
1
1
1
1
m{A}=0,4; m{B}=0,43; m{C}=0,15; m{Q}=0,02; и
2
2
2
2
m{A}=0,85; m{B}=0,1; m{C}=0,04; m{Q}=0,01.
1
2
Объединение подмножеств m и m по двум камерам без учета коэффициента нормализации приведено в таблице 2.
Таблица 2
Объединение свидетельств m<sub>1</sub> и m<sub>2</sub>
m<sub>1</sub>
m<sub>2</sub>
m<sub>3</sub>
m<sub>1</sub>{A}=0,4
m<sub>2</sub>{A}=0,85
m<sub>3</sub>{A}=0,34
m<sub>1</sub>{B}=0,43
m<sub>2</sub>{A}=0,85
m<sub>3</sub>{⌀}=0,3655
m<sub>1</sub>{C}=0,15
m<sub>2</sub>{A}=0,85
m<sub>3</sub>{⌀}=0,1275
m<sub>1</sub>{Q}=0,02
m<sub>2</sub>{A}=0,85
m<sub>3</sub>{A}=0,017
m<sub>1</sub>{A}=0,4
m<sub>2</sub>{B}=0,1
m<sub>3</sub>{⌀}=0,04
m<sub>1</sub>{B}=0,43
m<sub>2</sub>{B}=0,1
m<sub>3</sub>{B}=0,043
m<sub>1</sub>{C}=0,15
m<sub>2</sub>{B}=0,1
m<sub>3</sub>{⌀}=0,015
m<sub>1</sub>{Q}=0,02
m<sub>2</sub>{B}=0,1
m<sub>3</sub>{B}=0,002
m<sub>1</sub>{A}=0,4
m<sub>2</sub>{C}=0,04
m<sub>3</sub>{⌀}=0,016
m<sub>1</sub>{B}=0,43
m<sub>2</sub>{C}=0,04
m<sub>3</sub>{⌀}=0,0172
m<sub>1</sub>{C}=0,15
m<sub>2</sub>{C}=0,04
m<sub>3</sub>{C}=0,006
m<sub>1</sub>{Q}=0,02
m<sub>2</sub>{C}=0,04
m<sub>3</sub>{C}=0,0008
m<sub>1</sub>{A}=0,4
m<sub>2</sub>{Q}=0,01
m<sub>3</sub>{A}=0,004
m<sub>1</sub>{B}=0,43
m<sub>2</sub>{Q}=0,01
m<sub>3</sub>{B}=0,0043
m<sub>1</sub>{C}=0,15
m<sub>2</sub>{Q}=0,01
m<sub>3</sub>{C}=0,0015
m<sub>1</sub>{Q}=0,02
m<sub>2</sub>{Q}=0,01
m<sub>3</sub>{Q}=0,0002
3
3
3
3
Так как знаменатель в формуле (3) равен 1 - , то числовые оценки мер доверия, полученные по результатам объединения двух подмножеств, имеют следующие значения: m{A}=0,863; m{B}=0,119; m{C}=0,017; m{Q}=0,001. Таким образом, числовые оценки мер доверия: к событию A (процесс сушки завершится хорошо) равна 0,863, т.е. достаточно высока; к событию B (процесс сушки завершится удовлетворительно) - 0,119; к событию C (процесс сушки завершится плохо) равна 0,017; мера доверия к возникновению остальных возможных ситуаций - 0,001. Аналогично рассчитываются числовые оценки мер доверия для всех остальных комбинаций диапазонов влажности материала в n и n+1 камерах. Полученные значения всех возможных комбинаций для пятисекционной СВЛ приведены в таблице 3. В последней графе таблицы приведена влажность материала на выходе сушильной установке  соответствующая приведенным ситуациям, полученная путем лабораторных замеров.
Таблица 3
Числовые оценки мер доверия к требуемой влажности материала на выходе сушильной установки
№
Ситуации
m(A)
m(B)
m(C)
m(Q)
<img file="00000053.tif" he="6" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
1
(<img file="00000054.tif" he="6" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />, <img file="00000055.tif" he="6" wi="10" img-content="undefined" img-format="tif" />)
0,027
0,178
0,793
0,002
2,34
2
(<img file="00000056.tif" he="6" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />, <img file="00000057.tif" he="6" wi="10" img-content="undefined" img-format="tif" />)
0,123
0,416
0,459
0,002
1,77
3
(<img file="00000058.tif" he="6" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />, <img file="00000059.tif" he="6" wi="10" img-content="undefined" img-format="tif" />)
0,169
0,579
0,25
0,002
1,51
4
(<img file="00000060.tif" he="6" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />, <img file="00000061.tif" he="6" wi="10" img-content="undefined" img-format="tif" />)
0,29
0,386
0,322
0,002
1,42
5
(<img file="00000058.tif" he="6" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />, <img file="00000062.tif" he="6" wi="10" img-content="undefined" img-format="tif" />)
0,325
0,61
0,065
0,001
1,08
6
(<img file="00000063.tif" he="6" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />, <img file="00000064.tif" he="6" wi="10" img-content="undefined" img-format="tif" />)
0,555
0,412
0,033
0,0005
0,96
7
(<img file="00000065.tif" he="6" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />, <img file="00000066.tif" he="6" wi="10" img-content="undefined" img-format="tif" />)
0,705
0,174
0,12
0,001
0,64
8
(<img file="00000058.tif" he="6" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />, <img file="00000067.tif" he="6" wi="10" img-content="undefined" img-format="tif" />)
0,862
0,118
0,02
0,0005
0,48
9
(<img file="00000068.tif" he="6" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />, <img file="00000069.tif" he="6" wi="10" img-content="undefined" img-format="tif" />)
0,942
0,051
0,0065
0,0002
0,35
Аналогично рассчитываются числовые оценки мер доверия для СВЛ с другим количеством камер.
Оперативное определение числовой оценки меры доверия к требуемой влажности материала на выходе сушильной установки осуществляется по таблице 3. В зависимости от нормированных диапазонов определяется ситуация, согласно которой выбирается числовая оценка меры доверия к событию - A - процесс сушки завершится хорошо, используемая в дальнейших расчетах.
n
n+1
Управление процессом сушки идет за счет изменения скорости движения пластинчатого конвейера с использованием нечеткой логики на базе полученных величин φ, φ, m().
n
n+1
n
n+1
сл
В качестве входных лингвистических переменных рассматриваются: Ф - «влажность материала на выходе n камеры»; Ф - «влажность материала на выходе n+1 камеры» и  - числовые оценки мер доверия к достижению требуемой влажности материала на выходе сушильной установки. Основной выходной лингвистической переменной является U - «скорость движения пластинчатого конвейера». В качестве условных обозначений термов входных лингвистических переменных используются Ф, Ф={ННД, НД, Д, ВД, НВД}; ={М, СР, В} (см. таблицы 4-6), здесь ННД - влажность материала намного ниже допустимой, НД - влажность материала ниже допустимой; Д - влажность материала допустимая; ВД - влажность материала выше допустимой; НВД - влажность материала намного выше допустимой. Для их описания использованы трапециевидные функции принадлежности (см. фиг.3а,б,в,г).
Таблица 4
Функции принадлежности термов лингвистической переменной Ф<sub>n</sub> (влажности материала на выходе n камеры)
№ терма
Условные обозначения термов переменной Ф<sub>n</sub>
Функции принадлежности термов
1
ННД
1/0+1/17,5+0/22,5
2
НД
0/17,5+1/22,5+1/27,5+0/32,5
3
Д
0/27,5+1/32,5+1/37,5+0/42,5
4
ВД
0/37,5+1/42,5+1/47,5+0/52,5
5
НВД
0/47,5+1/52,5+1/100
Таблица 5
Функции принадлежности термов лингвистической переменной Ф<sub>n+1</sub> (влажность материала на выходе n+1 камеры)
№ терма
Условные обозначения термов переменной
Функции принадлежности термов
1
ННД
1/0+1/5+0/7
2
НД
0/5+1/7+1/9+0/11
3
Д
0/9+1/11+1/13+0/15
4
ВД
0/13+1/15+1/17+0/19
5
НВД
0/17+1/19+1/100
Таблица 6
Функции принадлежности термов лингвистической переменной <img file="00000072.tif" he="6" wi="5" img-content="undefined" img-format="tif" /> (мера доверия к влажности материала на выходе сушилки)
№ терма
Условные обозначения термов переменной <img file="00000072.tif" he="6" wi="5" img-content="undefined" img-format="tif" />
Функции принадлежности термов
1
Н
1/0+1/0,575+0/0,675
2
CP
0/0,575+1/0,675+1/0,725+0/0,825
3
В
0/0,725+1/0,825+1/1
сл
сл
В таблице 7 представлены функции принадлежности выходной лингвистической переменной U, которая может принимать пять значений: СПОВ - сильно повысить скорость движения ленты; ПОВ - повысить скорость движения пластинчатого конвейера; О - скорость движения пластинчатого конвейера оставить неизменной; ПОН - понизить скорость движения пластинчатого конвейера; СПОН - сильно понизить скорость движения пластинчатого конвейера, т.е. U={СПОН, ПОН, О, ПОВ, СПОВ}.
Таблица 7
Функции принадлежности термов лингвистической переменной U<sup>сл</sup> (изменение скорости движения пластинчатого конвейера)
№ терма
Условные обозначения термов переменной U<sup>сл</sup>
Функции принадлежности термов
1
СПОН
1/-0,3+1/-0,2+0/-0,17
2
ПОН
0/-0,2+1/-0,17+1/-0,07+0/-0,04
3
О
0/-0,07+1/-0,04+1/0,04+0/0,07
4
ПОВ
0/0,04+1/0,07+1/0,17+0/0,2
5
СПОВ
0/0,17+1/0,2+1/0,3
Графическое изображение функций принадлежности термов лингвистических переменных приведено на фиг.3.
Алгоритм решения задачи определения оптимальной скорости движения пластинчатого конвейера выполняется в следующей последовательности:
n
n+1
Шаг 1. Фаззификация входных лингвистических переменных Ф, Ф и , а также определение значений функций принадлежности их термов.
Шаг 2. Нечеткий вывод, с использованием продукционных правил вида:
n
n+1
T
сл
сл
T
ЕСЛИ «Ф есть » И «Ф есть » И « есть М», ТО «U есть (U)», здесь индекс T обозначает соответствующее значение лингвистической переменной.
Шаг 3. Аккумуляция. На этом этапе полученные нечеткие множества для термов выходной лингвистической переменной объединяются в одно нечеткое множество.
Шаг 4. Дефаззификация (преобразование) выходной лингвистической переменной в численные значения изменения скорости движения ленты с использованием трех различных методов дефаззификации (метод центра тяжести; метод медианы; метод первого максимума), т.е. получение множества значений {,,}.
∗
Шаг 5. На основе полученных значений формируется интервал допустимого изменения управляющих воздействий . Для данного интервала производится расчет оптимального значения скорости пластинчатого транспортера (), при котором функционал, учитывающий потери от снижения качества конечной продукции и производительности сушильной установки, достигает минимального значения:
1
2
0
1
0
1
где c, c - весовые коэффициенты; b, b - параметры функции потерь качества конечной продукции; a, a - параметры функции потерь производительности процесса,  - нормированное значение скорости пластинчатого транспортера.
Алгоритм способа сушки пастообразных материалов в вальцеленточной сушилке с изменением скорости движения пластинчатого конвейера включает следующие шаги:
Шаг 1. Определение текущей скорости движения пластинчатого конвейера и времени пребывания материала в камерах сушильной установки.
n
n
Шаг 2. Определение влажности материала φ в  камере.
1
Шаг 3. Определение нормированного диапазона (см. табл.1) и соответствующего ему множества гипотез m(W).
n+1
Шаг 4. Определение влажности материала φ в n+1 камере.
2
Шаг 5. Определение нормированного диапазона (см. табл.1) соответствующего ему множества гипотез m (D).
Шаг 6. Расчет методом Демпстера - Шафера числовых оценок мер доверия достижения требуемого качества материала на выходе сушильной установки при текущих ее настройках.
∗
Шаг 7. Нечеткий вывод и определение согласно функционалу (4) оптимального значения (), на которое необходимо изменить скорость движения пластинчатого конвейера.
Шаг 8. Изменение скорости пластинчатого конвейера.
Шаг 9. Переход к первому шагу.
n
n+1
Приведем пример определения скорости движения пластинчатого конвейера для пятисекционной СВЛ. Пусть текущее значение скорости движения ленты =3,5 м/ч. При этой скорости влажность материала в n камере φ=43% принадлежит нормированному диапазону , а в камере n+1 - φ=23% и принадлежит нормированному диапазону . По методу Демпстера - Шафера мера доверия к достижению требуемой влажности на выходе равна 0,123. Осуществим вывод по следующим продукционным правилам:
(см. фиг.4).
∗
Оптимальное значение (), на которое следует изменить скорость пластинчатого транспортера, определенное согласно функционалу (4), равно - 0,24. Следовательно, скорость пластинчатого конвейера следует понизить, т.е. увеличить время пребывания материала в камерах СВЛ. Новая скорость движения пластинчатого конвейера  будет равна 3,26 м/ч.
На следующей итерации в результате изменения скорости движения пластинчатого конвейера время пребывания материала увеличилось, и влажность материала в камерах изменилась следующим образом:
=37% - принадлежит нормированному интервалу , =12% - принадлежит нормированному интервалу  (см. табл.1). При этих значениях влажности материала в камерах СВЛ мера доверия к достижению требуемой влажности на выходе m()=0,942 (см. табл.3).
Вывод осуществляется по следующему правилу:
,
(см. фиг.5).
Скорость движения пластинчатого конвейера  оставлена на прежнем уровне и равна 3,26 м/ч. В результате управления влажность материала на выходе СВЛ  снизилась с 1,77% до 0,35%.
Способ сушки пастообразных материалов в вальцеленточной сушилке с изменением скорости движения пластинчатого конвейера внедрен на ОАО «Пигмент», г.Тамбов. Это позволило увеличить вероятность выхода качественной продукции до 0,98, а также повысить производительность процессов сушки на 5%. Таким образом, достигается заявленный технический результат - достижение требуемого качества материала на выходе сушильной установки при оптимальной производительности процесса сушки.
Источники информации
1. Чернобыльский И.И. и др. Сушильные установки химической промышленности. Киев, Техника, 1969, с.124.
2. Лебедев П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. Учебник для студентов технических вузов. Изд 2-е, перераб. М., Энергия, 1972, с.317.
Описание фигур:
Фиг.1. Сушильная установка вальцеленточного типа (СВЛ):
1 - корпус, 2 - вальцевая система, 3 - ножевой механизм, 4 - пластинчатый конвейер (лента), 5 - система отвода сушильного агента, 6 - шиберная система для удаления сушильного агента из каждой камеры, 7 - вытяжной вентилятор, 8 - воздухозаборные окна для обеспечения притока свежего сушильного агента, 9 - калориферы, 10 - рециркуляционные вентиляторы, 11 - датчик начальной температуры сушильного агента, 12 - датчик начальной влажности сушильного агента, 13 и 14 - датчики соответственно температуры и влажности сушильного агента в n-й камере, 15 и 16 - датчики соответственно температуры и влажности сушильного агента в n+1 камере, 17 и 18 - датчики степени открытия воздухозаборных окон в n-й и n+1 камере, 19 и 20 - датчики степени открытия шиберов в n-й и n+1 камерах, 21 - датчик наличия ворошителя.
Фиг.2. Кинетика процесса сушки в СВЛ: 1- кривая процесса сушки,  начальная влажность материала; d - длина СВЛ, м.
Фиг.3. Функции принадлежности термов лингвистической переменной:
n
а) Ф (влажность материала на выходе n камеры);
n+1
б) Ф (влажность материала на выходе n+1 камеры);
в)  (мера доверия к достижению требуемой влажности материала на выходе сушилки);
сл
г) ΔU (изменение скорости движения пластинчатого конвейера).
Фиг.4. Значение выходной лингвистической переменной:
а) «влажность материала на выходе n секции»;
б) «влажность материала на выходе n+1 секции»;
в) «мера доверия к достижению требуемой влажности материала на выходе сушилки»;
г)«изменение скорости движения пластинчатого конвейера».
Фиг.5. Значение выходной лингвистической переменной:
а) «влажность материала на выходе n секции»;
б) «влажность материала на выходе n+1 секции»;
в)«мера доверия к достижению требуемой влажности материала на выходе сушилки»;
г)«изменение скорости движения пластинчатого конвейера»;