Оптимальное управление технологическим процессом сушки макаронных изделий

• Автор: Малышкина, Валентина Александровна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1 Состояние вопроса

1.1 Проблема обеспечения качества макаронных изделий при их сушке

1.2 Состояние изученности процесса сушки, анализ существующих моделей процесса сушки и методов их получения.

1.3 Методы оптимизации технологических процессов

1.4 Анализ существующих технологий и оборудования для сушки макаронных изделий.

2 Математическая модель процесса сушки макаронных изделий.

2.1 Анализ растрескивания упруго пластического материала.

2.2 Методика построения математической модели процесса сушки макаронных

изделий на основе теории трещинообразования.

3 Методика проведения экспериментов и обработки экспериментальных данных
3.1 Методы исследования свойств полуфабрикатов и готовых изделий.
3.2 Математические методы обработки результатов измерений.
4 Анализ процесса сушки макаронных изделий и выявление оптимальных значений параметров технологических режимов.
4.1 Анализ процесса сушки макаронных изделий
4.2 Структурная схема управления процессом сушки макаронных изделий.
4.3 Оптимальные значения параметров процесса сушки макаронных изделий.
5 Алгоритм управления процессом сушки в автоматизированных системах
производства длинных макаронных изделий.
Заключение и общие выводы
Список использованных источников


М. [] указывают на быстрый разогрев изделий под воздействием инфракрасного облучения. Функционирование систем автоматики и автоматизации основано на получении и переработке информации о ходе процесса. По данным М. М. Благовещенской, В. А. Соколова, Г. А. Гуляева, А. М. Гордона, В. Г. Воронина и других авторов, в настоящее время степень автоматизации тепломассообменных процессов, являющихся основой технологического процесса переработки пищевых продуктов, допускает существование резервов для повышения качества продукции, снижения трудоемкости, энергетических и сырьевых затрат [,,,,,3]. Эффективное функционирование поточных линий производства макаронных изделий обеспечивается за счет надежной работы систем автоматического контроля и регулирования технологических процессов и управления механизмами аппаратов линии. В настоящее время при автоматизации технологических линий для процесса сушки используются в основном замкнутые системы автоматического регулирования - цепочка «переменная - регулятор» представляет собой обратную связь по отношению к объекту'. Объектом сушки является макаронный полуфабрикат, основные контролируемые параметры температура изделий, температура и относительная влажность сушильного воздуха []. Но современные системы управления процессом сушки не обеспечивают достаточного качества макаронных изделий, а в настоящее время, при жесткой конкуренции на рынке сбыта проблема улучшения качества становится наиболее актуальной [,,8]. Автоматизация управления тспломасообменными процессами позволяет сократить длительность тепловой обработки, в результате чего уменьшаются затраты на производство, тем более, что именно тепловая обработка, как отмечают A. C. Гинзбург, А. В. Лыков, Б. С. Сажин и другие, обычно является наиболее продолжительным по времени процессом теплообменного производства [,,,]. Новая ориентация автоматического управления на решение проблем качества продукции должна привлечь новый аппарат для решения задач, таким аппаратом является математическое моделирование []. В общем случае модель устанавливает количественное или качественное взаимоотношение между комплексом причинно-следственных связей, присущих процессу. Математические модели подразделяются на имитационные и оптимизационные модели []. Имитационное моделирование позволяет осуществить сравнение альтернативных конструкций воспроюведением в них течения технологического процесса [,,,]. Оптимизационные модели в свою очередь направлены на отыскание оптимума конкретной функции, они не предусматривают изменения исходных условий и корректировки конечных результатов [6,,,]. Исследование процессов сушки проводится с целью научного обоснования выбора рациональных методов и оптимальных режимов процесса, а также получения необходимых формул для построения математической модели. Как и для других технологических процессов, методы исследования процессов сушки можно разбить на 3 основные группы: аналитические, экспериментальные и синтетические [,,]. При проведении экспериментального исследования также важно создание экспериментальной установки, которая является моделью будущих полупрошводственных установок и обобщение экспериментальных данных с целью получения эмпирических расчетных формул. Решение этих задач реализуется в третьем - синтетическом методе исследования, который базируется на теории подобия и анализе размерностей, а также на математических методах планирования экспериментов [,]. Разработка различных методов расчета процессов невозможна без построения соответствующей математической модели. Различают статистические, динамические и кинетические модели [6,5]. A.C. Гинзбург, В. Д. Скверчак описывали кинетику внутреннего массопсреноса (переноса влаги внутри материала) уравнением, аналогичным уравнению теплопроводности []. Р - парциальное давление паров воды, Па. Это уравнение описывает скорость изменения влажности в любой точке тела в любой момент времени. Для упрощения A. C. Гинзбург и др. Ро - плотность абсолютно сухого материала, кг сух. U(x;y;z? Барометрическое давление принималось равным 0,1 МПа.