2017-12-14
262
Процесс получения сухого молока является непрерывным, так как сушилка работает в непрерывном режиме. Влажность продукта на входе в сушильную камеру и количество испаренной влаги изменяются во времени.
Так как расход молока на входе в сушилку изменяется незначительно, то эту величину можно считать постоянной. Если математическое описание объекта моделирования не содержит элементов случайности или они не учитываются, то модель называется детерминированной.
Модели, отражающие поведение системы во времени называются непрерывно-детерминированными или D-схемами. Таким образом наша концептуальная модель представляет собой D-схему.
Рисунок 1 – Концептуальная модель.
В сушилку производительностью по испаренной влаге W=505±5 кг/ч поступает молоко с влажностью φ1=49±1%. В результате выпаривания влаги из сырого продукта получаем на выходе сухой молочный порошок с влажностью φ2=14±2%, значение которой проверяется с помощью анализатора.
Рисунок 2 – Статическая модель.
|
|
|
Таблица 1 – Описание блоков статистической модели
| Блок | Определение | Результат | |
| П1 | Произведение | G1 φ1 | 550φ1 |
| П2 | Произведение | W 100 | 100W |
| Р1 | Разность | П1-П2 | 550φ1-100W |
| Р2 | Разность | G1-W | 550-W |
| Д | Деление | Р1/Р2 | (550φ1-100W)/(550-W) |
Планирование фактора эксперимента. Полный факторный эксперимент.
На основе данных полученных в результате технологического процесса строим таблицу, где x1, x2 – независимые параметры, а y – функция, зависящая от x1, x2.
Таблица 2 – Результаты опыта
| x1 | x2 | y |
| 49,4932 | 501,741 | 15,6261 |
| 49,421 | 505,135 | 15,1205 |
| 48,03 | 500,914 | 13,2776 |
| 48,2946 | 501,659 | 13,6333 |
| 48,8914 | 501,191 | 14,6835 |
Так как x1=49±1, x2=505±5, то матрица планирования будет иметь следующий вид:
Таблица 3 – Матрица планирования
| ФП | План эксперимента | Переменная состояния | ||||
| Опыт | Х0 | Хн | Хк | Х1Х2 | 
| |
| +1 | +1 | +1 | +1 | Y1 | 15,369 | |
| +1 | +1 | -1 | -1 | Y2 | 15,6261 | |
| +1 | -1 | +1 | -1 | Y3 | 14,2726 | |
| +1 | -1 | -1 | +1 | Y4 | 15,1205 |
. (5)
В результате проведенных расчётов получаем: b0=14.77108, b1=9.3842, b2=8.52064 Составляем уравнение:
. (6)
Уравнение (6) – это уравнение регрессии для выходной переменной y. Она выражает зависимость величины y (конечная влажность продукта) от 2-х факторов x1 и x2 (начальной влажности молока и количества испаряемой влаги).
Выводы.
В данном разделе была проведена формализация объекта исследования, т.е. была составлена математическая модель. Посредством использования формул для материального и теплового баланса была выведена формула для получения расхода абсолютно сухого воздуха необходимого для поддержания влажности сухого молока на выходе. Формализованная модель необходима для ее реализации в SCADA-системе TRACE MODE и дальнейших анализов.
|
|
|
