Построение модели дробления семени хлопчатника маслоэкстракционном производстве методом Брандона

На основе экспериментально-статистических исследований процессов дробления семени хлопчатника, и учитывая относительно невысокие корреляции входных переменных, а также наличии некоторой априорной информации о степени и характере связи между переменными процесса построен регрессионный модель данного процесса методом Брандона.

Ключевые слова: дробления зерна, технологический процесс, метод Брандона, регрессионный модель, корреляционная зависимость.

Abstract. Based on experimental statistical studies of cotton seed crushing processes, and taking into account relatively low correlations of input variables, as well as the presence of some a priori information on the degree and nature of the relationship between the process variables, the regression model of this process is constructed using the Brandon method.

Keywords: grain crushing, technological process, Brandon's method, regression model, correlation dependence.

Технологический процесс первичной переработки семян хлопчатника в маслоэкстракционном производстве является сложным комплексом, состоящим из некоторого множества технологических установок (оборудований), складов различных видов сырая и конечных продуктов, промежуточных накопителей и полуфабрикатов,

Входом технологических оборудований является множество модификаций исходного семени хлопчатника – различных видов сбора и сортов хлопка-сырца. Выходом является множество конечных продуктов-масличные продукты, модификации масла, шелухи, мыло, шрот и другие.

Исследуемый непрерывный технологический процесс первичной обработки семян хлопчатника является многоступенчатым процессом с последовательной структурой и состоит из следующих основных технологических операций: сушка, очистка, дробления, размол, прессования, экстракция, варка мыло, и т.д.

Для решения одной из важнейших проблем первичной обработки семян хлопчатника в производстве пищевых продуктов, т.е. получение хлопкового масла с необходимыми параметрами, основную роль отводится процессам размола семени хлопчатника и экстракции.

Сложность протекания процессов размола и экстракции, а также вероятностных характер рассматриваемых технологических процессов значительно предопределило применение экспериментельно-статистических методов идентификации, основанных, для разработки алгоритмов управления процессами, являющуюся формализованным описанием структуры исследуемых процессов и характеризующих его параметров.

Нами разработаны упрошенные математические модели технологического процесса дробления семян хлопчатника с целью их использования для оперативного управления ходом производства [3]. Теперь требуется построить многофакторный модель процесса дробления семян хлопчатника, которая является нелинейной функцией входных параметров (x₁- влажность семян хлопчатника, x₂ - поврежденность семян хлопчатника, x₃ - засоренность семян хлопчатника) для оценки качества технологического процесса дробления зерна.

В данной работе на основе экспериментально-статистических исследований процессов дробления семени хлопчатника, построены упрощенные статистические модели исследуемых процессов для оперативного управления им, хотя все исследования, связанные с определением модели и её анализом могут быть применены и для других задач по изучению рассмотренных процессов.

Предварительное изучение процессов дробления семени хлопчатника, а также анализ априорной информации о процессах, содержащихся в практическом опыте технологов и специалистов, позволили выделить некоторые технологические параметры сравнительно легко поддающихся измерению в лабораториях экспресс анализов и оказывающие наибольшее влияние на ход технологического процесса первичной обработки семени хлопчатника, в частности процесса дробления.

В условиях нормального функционирования технологического процесса первичной обработки семени хлопчатника, также относительно неизменяющихся значениях различного рода управляющих и возмущающих параметров процесса регистрировались параметры процессов дробления зерна с учетом временных сдвигов и интервала съема данных, рассчитанных по результатам предварительного эксперимента. При этом были использованины показания регистрирующих и показывающих приборов и данные специально организованных в лабораториях экспресс анализов.

В результате обработки экспериментальных данных на ЭВМ по методу Брандона получены следующие регрессионные уравнении процессов дробления семени хлопчатника:

\где x₁ - влажность семени хлопчатника;

x₂ – поврежденность семени хлопчатника;

x₃ - засоренность семени хлопчатника;

y - выход полезного продукта для получения масла.

Полученные результаты могут быть применены:

б) при машинной имитации с целью проверки и оценка алгоритмов управления технологическим процессом дробления зерна различных материалов, а также для создания систему управления данным процессом;

в) для выбора эффективного плана обработки дробления зерна сыпучих материалов.

Литература:

1. Производственный технологический регламент. На производство хлопковой мятки по схеме двукратного шелушения-сепарирования и измельчения ядра производительностью 800 т/сутки хлопковых семян. ТР 1602-28-12-08. Ташкент, 2008. – 93 с.
2. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. – М.: Высщая школа, 1978, 319с.
3. Юсупов Ф. Разработка линейных математических моделей технологического процесса дробления семян хлопчатника/Ф.Юсупов, Н.З. Ваисова//Молодой учёный. – 2015. - № 17(97). – 331-335 с.