[发明专利]一种薄板烘丝机脱水量的计算方法

摘要

一种薄板烘丝机脱水量的计算方法，其特征在于，通过周期计算滚筒内烟丝平均停留时间、当前周期及上一周期滚筒入口处烟丝累计重量差值，得到当前周期滚筒内的进料量，并依据停留时间周期计算烟丝出料量，以此得到滚筒内积料量；同时计算滚筒内积料量平均含水率；再根据干燥前、干燥后烟丝干基质量重量守恒原则，得到当前周期滚筒内积料量所需理论脱水量；本发明的有益效果是：实现了对滚筒内的积料量及积料量平均含水率的实时计算，使得理论脱水量的计算具有更高准确性，提高了对薄板烘丝机出口烟丝水分控制的实时性和精确性。

主权项

一种薄板烘丝机脱水量的计算方法，其特征在于，通过周期计算滚筒内烟丝平均停留时间、当前周期及上一周期滚筒入口处烟丝累计重量差值，得到当前周期滚筒内的进料量，并依据停留时间周期计算烟丝出料量，以此得到滚筒内积料量；同时计算滚筒内积料量平均含水率；再根据干燥前、干燥后烟丝干基质量重量守恒原则，得到当前周期滚筒内积料量所需理论脱水量，计算方法内容如下：(1)符号标识说明：n：当前周期号；t(n)：当前周期采集时刻；t(n‑1)：上一周期采集时刻；M_a(n)：当前周期采集时刻滚筒入口处烟丝累计重量；M_a(n‑1)：上一周期采集时刻滚筒入口处烟丝累计重量；M_in(n)：当前周期进料量；τ：滚筒内烟丝平均停留时间；λ：入口烟丝到当前计算周期时间；M_in：滚筒内累计进料量；M_out：累计出料量；X(n)：当前周期进料含水率；P₁：滚筒内积料量平均含水率；P₂：烟丝出口设定含水率；F：滚筒内积料量；W：滚筒内积料量所需理论脱水量；(2)周期在控制系统的PLC中编写该控制程序，比如在PLC中的间隔时间为一秒的循环中断程序里执行该计算,则一个周期的间隔时间就是一秒；(3)停留时间计算计算滚筒内烟丝平均停留时间τ；(4)物料状态判断用当前周期采集时刻t(n)的滚筒入口处烟丝累计重量减去上一周期采集时刻t(n‑1)的滚筒入口处烟丝累计重量的差值作为当前周期的进料量：M_in(n)＝M_a(n)‑M_a(n‑1)；同时把当前周期采集时刻t(n)的烟丝水分作为当前周期的进料含水率X(n)；然后根据当前周期的进料量进行物料状态判断：1)M_in(n)＞0：滚筒入口有料，n＝n+1，λ＝λ+1；2)M_in(n)＝0：滚筒入口无料，n＝n‑1，λ＝λ‑1；边界条件:1)n＞τ：n＝n‑1；2)n≤τ：n值保持不变；3)0≤λ≤τ；4)n≥1；(5)累计进料量计算把当前周期数n内的所有周期进料量累加得到滚筒内的累计进料量；$M\_in=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{M}_{in}\left(i\right);$(6)累计出料量计算某周期的进料量经停留时间后离开滚筒，计算得出累计出料量；：$M\_out=\underset{j=0}{\overset{n-\mathrm{\λ}}{\Σ}}{M}_{in}\left(j\right);$(7)滚筒内的积料量计算用滚筒内的累计进料量减去累计出料量得到滚筒内的积料量；$F=M\_in-M\_out=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{M}_{in}\left(i\right)-\underset{j=0}{\overset{n-\mathrm{\λ}}{\Σ}}{M}_{in}\left(j\right);$(8)滚筒内积料量平均含水率计算滚筒内积料量平均含水率为：$P_1=\underset{k=1}{\overset{n-(n-\mathrm{\λ})}{\Σ}}X\left(k\right)/\mathrm{\λ}=\underset{k=1}{\overset{\mathrm{\λ}}{\Σ}}X\left(k\right)/\mathrm{\λ};$(9)滚筒内积料量所需理论脱水量计算烟丝在干燥过程中，干燥介质将热量传递给烟丝，烟丝内部水份以气化方式传递给干燥介质，烟丝在滚筒内减少的是内部水分，干燥前、后烟丝的干物质重量是相等的，以此守恒原则建立理论脱水量的计算方法；即：干燥前滚筒内积料量的干基质量重量＝干燥后滚筒内积料量的干基质量重量，计算式如下：F*(1‑P₁)＝(F‑W)*(1‑P₂)式中,F：滚筒内积料量；W：滚筒内积料量所需理论脱水量；P₁：滚筒内积料量平均含水率；P₂：烟丝出口设定含水率；求解上述方程得到：W＝F(P₁‑P₂)/(1‑P₂)即：$W=\frac{{\[\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{M}_{in}\left(i\right)-\underset{j=0}{\overset{n-\mathrm{\λ}}{\mathrm{\Σ}}}{M}_{in}\left(j\right)\]}^{*}\[\underset{k=1}{\overset{\mathrm{\λ}}{\mathrm{\Σ}}}X\left(k\right)/\mathrm{\λ}-P_2\]}{1-P_2}.$