Способ автоматического управления тепловым режимом хлебопекарной печи

 

Изобретение относится к процессам вьтечки хлебобулочных изделий в хлебопекарной промышленности и может быть использовано в других отраслях промьшшенности для управления тепловым режимом печей, обладающих значительной тепловой инерцией, и . направлено на экономию топлива и улучшение качества выпекаемой продукции . Способ автоматического управления тепловым режимом хлебопекарной печи заключается в регулировании подачи топлива в газовую горелку 3 в зависимости от нагрузки печи, определяемой в зависимости от суммарной массы тестовых заготовок в единицу времени с помощью датчика 7 массы, с задержкой по времени tj, определяемой по разности между временем t| расстойки и временем tj переходного процесса печи, и с коррекцией по температуре печи, Измеряемой с помощью датчика 5 температуры установленного в пекарной камере (ПК) печи 4. При этом момент времени изменения ра1::хода определяют с . учетом данных о тепловой инерционности печи 4, хранящихся в памяти S ko fO Фив.1.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 05 П 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2.1 ) 3840450/28-13 (22) 12.11.84 (46) 30.04.87. Бюл. Р 16 (71) Всесоюзный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт автоматизации пищевой промышленности "Пищепромавтоматика" (72) Н.Ф.Прокопенко и В.Н.Успенский (53) 664.655.041(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 533369, кл. А 21 D 8/00, 1977 ° (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЬК PENHMOM ХЛЕБОПЕКАРНОЙ

ПЕЧИ (57) Изобретение относится к процессам выпечки хлеообулочных изделий в хпебопекарной промышленности и может быть использовано в других отраслях промышленности для управления тепловым режимом печей, обладающих значительной тепловой инерцией, и ..

„„Я0„„1307451 А1 направлено на экономию топлива и улучшение качества выпекаемой продукции. Способ автоматического уп" равления тепловым режимом хлебопекарной печи заключается в регулировании подачи топлива в газовую горелку 3 в зависимости от нагрузки печи, определяемой в зависимости от суммарной массы тестовых заготовок в единицу времени с помощью датчика 7 массы, с задержкой по времени определяемой по разности между временем t расстойки и временем t> переходного процесса печи, и с коррекцией по температуре печи, Измеряемой с помощью датчика 5 температуры установленного в пекарной камере (ПК) печи 4. При этом момент времени изменения расхода определяют с, учетом данных о тепловой инерционности печи 4, хранящихся в памяти

130745) микропр !ессора 1 (И), и продолжительности расстойки (контролируемой датчиком 8) с таким расчетом, чтобы к моменту пересадки тестовых заготовок с конвейера 9 расстойного шкафа б на конвейер 10 печи 4 количество тепла, выделяемого поверхностями нагрева НК, соответствовало иовому значению нагрузки печи. Одновремен!

Изобретение относится к процессам выпечки хлебобулоччых изделий в хлебопекарной промышленности и может быть использовано в других отраслях промышленности для управления тепловым режимом печей, обладающих значительной тейловой инерцией.

Цель . изобретения — зкономия топ" пива и улучшение качества продукции.

Способ автоматического управления тепловым режимом хлебопекарной печи заключается в регулировании подачи топлива в зависимости от нагрузки печи с задержкой по времени и с коррекцией по температуре печи, при этом время задержки определяют по разности между временем расстойки и временем переходного процесса печи, нагрузку печи устанавливают в зависимости от суммарной массы тестовых заготовок в единицу времени, поступающей в рассточную камеру.

На фиг.1 приведена схема реализа-ции предлагаемого способа регулирования теплового режиме печи; на фиг.2 — временные диаграммы, показывающие последовательность операций.

Буквой А обозначен вход микропроцессора, предназначенный для ввода данных о виде продукции, качестве теста и т.п.

В начальной стадии работы печи при наличии условий для безопасного сжигания газа (давдение газа в заданных пределах, наличие разрежения в топке) с помощью микропроцессора

1 по программе, записанной в его блок 2 памяти, производят рбэжиг газовой горелки 3 и вывод печи 4 на зацанный тепловой режим, при этом температуру средь пекарной камеры контно с подачей в печь 4 тестовых заготовок текущие значения температуры среды IIK сравнивают с расчетным значением и в зависимости от результата сравнения производят с помощью

М соответствующую коррекцию математических зависимостей, записанных в . блоке 2 памяти, по которым рассчитывают расход газа. 2 ил.

2 ролируют с помощью датчика 5 температуры, установленного в пекарной камере печи 4.

Используя данные о динамических параметрах печи, хранящиеся в блоке

2 памяти, прогнозируют с помощью мик ропроцессора !. момент времени, когда значение температуры среды пекарной камеры достигает заданного значения. !

О Одновременно рассчитывают продолжительность расстойки. Когда до окончания процесса разогрева печи остается отрезок времени, равный рассчитанной продолжительности расстойки, !

5 начинают загрузку расстойного шкафа

6 тестовыми заготовками. При этом оп . ределяют суммарную массу тестовых заготовок, поступающих на расстойку в единицу времени (т.е. загрузку) с

2Î помощью датчика 7 массы. Данные о массе тестовых заготовок вводят в микропроцессор 1.

Используя зти данные, данные о -качестве теста и виде продукции по математическим зависимостям, хранящимся в блоке 2 памяти, вычисляют с помощью микропроцессора количество тепла, необходимое для выпечки продукции, масса которой измерена, и соответственно изменяют расход газа, подаваемого в газовую . горелку 3. Момент времени, в который производят изменение расхода газа, определяют с учетом данных о тепловой инерционности печи 4, хранящихся в памяти микропроцессора 1„ и продолжительности расстойки, контролируемой датчиком 8, с таким рас-, четом, чтобы к моменту пересадки

40 тестовых заготовок с конвейера 9 расстойного шкафа б на конвейер 1О

1307451 печи 4 (т.е. к моменту подачи заготовок в печь), количество тепла, выделяемого поверхностями нагрева пекарной камеры, соответствовало новому значению нагрузки печи. Одновременно с подачей в печь 4 тестовых заготовок текущее значение температуры среды пекарной камеры сравнивают с расчетным значением. При несоответствии этой температуры заданному значению производят с помощью микропроцессора 1 соответствующую коррекцию математических зависимостей, записанных в блоке 2 памяти, по которым был рассчитан расход газа. Расчетное значение температуры среды пекарной камеры вычисляют с помощью микропроцессора 1 по данным о виде продукции, качестве теста, фактической продолжительности расстойки и фактической продолжительности выпечки с помощью датчика 11.

Задание по продолжительности выпечки рассчитывают по данным о виде . продукции и качестве теста, а задание по продолжительности расстойки— по тем же данным и с учетом значения температуры в расстойном шкафу 6, контролируемой датчиком 12.

На диаграммах приняты следующие обозначения: t — время; Н вЂ” нагрузка расстойного шкафа (масса тестовых заготовок, загружаемых в шкаф в единицу времени); Р, — расход газа;

H — нагрузка печи (масса тестовых п заготовок, загружаемых в печь в единицу времени); Ви — количество. тепла, поступающего в пекарную камеру.

При работе печи рассчитывают отрезок времени 2 1 Э1 где

55 задержка времени по измене- . нию расхода; продолжительность (время) расстойки; отрезок времени от момента изменения расхода газа до момента изменения нагрузки печи, соответствующий этому изменению расхода (время переходного процесса печи).

От момента изменения нагрузки на входе расстойного шкафа 6 (точка 1) с помощью микропроцессора 1 начинают отсчет задержки времени и одновременно рассчитывают величину этой задержки по формуле (!). Величина рассчитанная с учетом тепловой инерционности печи (с учетом транспортного запаздывания и постоянной времени печи), может быть рассчитана один раз и при необходимости периодически корректироваться.

Величину t5 рассчитывают на основании текущих данных о виде продукции, качестве теста и температуре в расстойном шкафу. После истечения отрезка времени t„ (точка 2) в соотг ветствии с новым значением загрузки (значение Н справа от точки 1) иэР меняют расход газа. По истечении времени t5 (точка 3) изменяется нагрузка печи. К этому моменту времени устанавливается новое значение количества тепла, поступающего в пекарную камеру Яи, соответствующее новому значению нагрузки печи. Если фактическое значение температуры в точке

3 не соответствует расчетному значению, то корректируют математические зависимости, по которым вычислено новое значение расхода газа, в точке, соответствующей новому значению загрузки расстойного шкафа.

Применение предлагаемого способа на предприятиях хлебопекарной промышленности для управления тепловым режимом хлебопекарных печей обеспечивает экономию топлива в результате заблаговременного уменьшения его расхода при уменьшении загрузки печи особенно при управлении тепловым режимом печей с большой тепловой инерционностью.

Кроме того, более точное поддержание заданного значения температуры в пекарной камере позволяет выпекать изделия более высокого качества.

Щ формула и з о б р е т е и и я

Способ автоматического управле-. ния тепловым режимом хлебопекарной печи, предусматривающий регулирование подачи топлива в зависимости от нагрузки печи и измерение температуры печи, отличающийся тем, что, с целью экономии топлива и улучшения качества продукции, нагруз. ку печи прогнозируют в зависимости от суммарной массы тестовых загото-, вок в единицу времени, поступающей в расстойную камеру, а регулирование подачи топлива осуществляют с задержкой по времени и с коррекцией

I30745I ь между временем расстойки и временем переходного процесса печи. по температуре печи, при этом время задержания определяют по разности

Составитель Г.Богачева

Редактор Л.Пчолинская Техред И.Попович Корректор А.Обручар

Заказ 163I/48 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Il3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно,".полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4