Досліджено питання розробки підсистеми підтримки прийняття рішень у складі автоматизованої системи управління дифузійною станцією, яка на підставі інформації, одержаної від системи автоматичного контролю, оператора (про результати візуального огляду обладнання) та даних сировинної та заводської лабораторій, формує рекомендації щодо управлінських рішень оператора з метою покращання показників роботи дифузійної станції. Для формування бази знань за методом структурного аналізу розроблено фукціональну модель дифузійної станції. На її базі розроблено продукційну модель процесу дифузії та алгоритми логічного виведення. Для визначення кількісних параметрів рекомендацій використано алгоритм нечіткого виведення Мамдані. Процедуру нечіткого логічного виведенння здійснено з використанням програмного пакету MATLAB. Для звуження множини рекомендацій з використанням методів регресійного аналізу розроблено алгоритм прогнозування впливу зміни параметрів на показники якості процесу дифузії. З метою зменшення загальних втрат цукру за методом вирішення транспортної задачі запропонвано методику визначення плану переробки сировини. Вибір алгоритмів управління продуктивністю дифузійної станції проведено з використанням теорії гри. Розроблено функіональну структуру й інтерфейс оператора системи управління дифузійною станцією цукрового заводу з підсистемою підтримки прийняття рішень.

  Скачати повний текст

Створено автоматизовану систему керування з використанням алгоритмів координації й адаптації з метою підвищення техніко-економічних показників функціонування колонної дифузійної установки (КДУ) цукрового заводу та зменшення витрат енергоносіїв. Проведено системний аналіз об'єкта, виділено підсистеми, які характеризують технологічні процеси в КДУ й обгрунтовано шляхи підвищення ефективності їх взаємодії. Розроблено алгоритми та структуру системи керування КДУ з використанням методів координації й адаптації. Запропоновано комплекс математичних моделей для визначення ефективності процесу екстрагування, досліджено статичні та динамічні режими та їх вплив на показники роботи дифузійної установки. Створено інформаційне та програмне забезпечення підсистем координації й адаптації.

  Скачати повний текст

Виявлено характер впливу довжини 100 г стружки, кількості вапна під час хімічної обробки та температури термічної обробки на динаміку вилучення соку за постійних значень тиску за умов пресування без зсувних навантажень у цукровому виробництві. Установлено закономірності набрякання пресованої стружки в рідині, залежність ступеня відновлення нею початкової маси під час набрякання від кількості вилучення соку, отриманого шляхом пресування, що дає змогу точніше враховувати зміну матеріальних потоків після переходу стружки на стадію екстрагування. Визначено характер впливу кількості вапна під час хімічної обробки, температури термічної обробки та ступеня вилучення соку на зміну кількості браку в стружці після пресування. Запропоновано формулу для врахування впливу погіршання якісних характеристик стружки після пресування на процес екстрагування в дифузійних апаратах ротаційного типу. З застосуванням існуючої теорії пресування рослинної сировини запропоновано числовий метод опрацювання експериментальних даних, що дає змогу за зміною об'єму матеріалу під час пресування протягом певного періоду визначати модулі стисливості різних видів деформації шару матеріалу, проаналізувати вплив різних чинників попередньої обробки стружки на окремі складові деформації шару сировини. Установлено стохастичну залежність відносного збільшення коефіцієнта ефективної дифузії в пресованій і набряклій стружці у порівнянні з непресованою від ступеня вилучення соку з цієї стружки.

  Скачати повний текст

Установлено, що біохімічні зміни у буряковій тканині відбуваються тільки через певний час після нагріву. Розроблено математичний опис процесу. На підставі результатів промислових випробувань визначено позитивний вплив на технологічні показники роботи промислової дифузійної установки дооснащення її багатоступінчастим передошпарювачем зрошувального типу. Розроблено, запатентовано, виготовлено та випробувано за промислових умов нові зразки апаратів для інтенсивного нагріву бурякової стружки у протитечійному режимі.

  Скачати повний текст

Вирішено проблему підвищення ефективності бурякоцукрового виробництва шляхом інтенсифікації процесу екстрагування сахарози. Наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень щодо закономірностей екстрагування сахарози з застосуванням електромембранної підготовки реагенту - електроактивованого водного розчину (ЕАВР). Установлено ефективність застосування ЕАВР та визначено, що у разі наявності домішки в екстрагенті покращується чистота дифузійного соку. З'ясовано ефективність бактерицидної дії ЕАВР стосовно мікрофлори живильної води та дифузійного соку. Показано, що використання біполярної мембрани МБ-3 з покращаними електрохімічними характеристиками й удосконалених гідродинамічних режимів забезпечує підвищення ефективності процесу електромембранної підготовки екстрагента й економії витрат електроенергії. З'ясовано, що здійснення електромембанної обробки дозволяє зменшити в'язкість і підвищити електропровідність розчинів. Досліджено механізм інтенсифікації процесу екстрагування технології та обладнання. Розроблено апаратурно-технологічну схему дифузійного відділення. Проведено випробування запропонованої електротехнології переробки бурякової сировини за промислових умов.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі процесу екстракції цукру у похилому дифузійному апараті на основі симбіозу авторегресійних і регресійних залежностей, що вперше врахували механізми формування у часі стохастичних властивостей незалежних вхідних параметрів процесу екстракції та його інерційних характеристик. Сформульовано метод комп'ютерного моделювання процесу екстракції цукру, що враховує розподіленість параметрів похилого дифузійного апарата. Одержано метод прогнозування втрат цукристих речовин у відходах дифузійного відділення цукрових заводів із застосуванням теорії нечітких множин та нечіткої логіки. Запропоновано метод імітаційного моделювання на підставі теорії нечітких множин, нечіткої логіки та відомого у теорії розрахунків процесу екстракції "принципу ".

  Скачати повний текст

Розв'язано науково-прикладну задачу - підвищення ефективності вилучення сахарози з бурякової сировини й очищення дифузійного соку з застосуванням фізико-хімічних методів інтенсифікації технологічного процесу. Науково обгрунтовано механізм дії коагулянту основного сульфату алюмінію та катіонного флокулянту полігесаметиленгуанідину гідрохлоридом на пектинові речовини під час екстрагування сахарози з бурякової стружки. Удосконалено технологію екстрагування сахарози з застосуванням зазначених реагентів. Визначено ефективність біоцидної дії певних препаратів. Розроблено способи дезінфекції сокостружкової суміші та затверджено три галузеві технологічні інструкції для застосування дезінфікційних засобів у цукровому виробництві. Удосконалено технологію дифузійно-пресового вилучення сахарози. Розроблено технологію вилучення сахарози з застосуванням механічного розкриття бурякових клітин і хімічного впливу коагулянту чи флокулянту. Наведено результати промислових випробувань розроблених способів.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанню інтенсифікації процесів сокодобування в цукровому виробництві на основі застосування апаратів секційного типу. На основі теоретичних та експериментальних досліджень визначено переваги процесу тепло-масообміну з комбінованою взаємодією фаз під час теплової обробки бурякової стружки, процесні та технологічні характеристики апаратів секційного типу, якісні показники отримуваних напівпродуктів. Розроблено ротаційний підігрівник бурякової стружки секційного типу. Здійснено промислове випробування технологічної схеми екстракційної установки та конструкції ротаційного підігрівника, наведено дані щодо ефективності його використання.

  Скачати повний текст

Встановлено, що ефективність електроплазмолізу тканини цукрового буряку залежить від напруженості електричного поля, тривалості імпульсів і міжімпульсних пауз імпульсного електричного поля. Доведено, що зростання напруженості електричного поля підвищує ефективність електрообробки, оптимальна тривалість якої не повинна перевищувати характеристичний час прояву процесів дифузійної міграції вологи (близько 1 с для бурякової тканини). За допомогою математичного моделювання та експериментальних досліджень показано, що доцільним є проводження комбінованої термічно-електричної обробки з попереднім нагрівом сировини до температури близько 50 - 55 C, що забезпечує умови мінімізації енерговитрат на процес електроплазмолізу.

  Скачати повний текст

Досліджено питання вдосконалення екстрагування сахарози з бурякової стружки, покращання технологічної якості одержаного соку, підвищення виходу цукру, зменшення втрат сахарози від мікробіологічного розкладання під час екстрагування сахарози з бурякової стружки. З використанням результатів експериментальних досліджень розроблено способи застосування антисептичних засобів на основі активного хлору ("Жавель-Клейд"); полігексаметиленгуанідину ("Біодез", "Полідез") і кормового антибіотика хлор тетрацикліну ("Біовіт") під час екстрагування. Розроблено та впроваджено у виробництво спосіб підготовки живильної води для процесу екстрагування сахарози з бурякової сировини з використанням основного сульфату алюмінію, який дозволяє одержувати дифузійні соки високої чистоти за рахунок переходу меншої кількості нецукрів у сік, що збільшує вихід цукру та зменшує втрати його в мелясі.

  Скачати повний текст

За результатами теоретичних і експериментальних досліджень запропоновано використовувати термоактивований природний сорбент "Глауконіт" для очищення соків за умов цукрового виробництва, що дозволяє знизити витрати вапна, обумовлені цими процесами та зекономити паливно-енергетичні ресурси. З використанням рентгенографічного, мас-спектрометричного, реологічного аналізу установлено оптимальні витрати глауконіту для видалення поліцукридів з напівпродуктів цукрового виробництва. Показано, що кількість видалення декстрану складає 50 % від його початкового вмісту у розчині. Розроблено математичну модель і запропоновано рівняння кінетики капілярного просочування та змочування у дисперсіях сепаровного та термореактивовного мінералу глауконіту полярного (водою) та неполярною (деканом) рідинами, що пояснює гідрофобну та гідрофільну природу мінералу. Наведено спосіб очищення дифузійного соку сепарованим термореактивованим глауконітом, що зумовлює зменшення загальних витрат вапна на виробництво, а також спосіб очищення соку II сатурації термореактивованим сепарованим глауконітом у кількості 0,3 % щодо маси буряків та показано його вплив на покращення якісних показників очищення соку.

  Скачати повний текст

Теоретично й експериментально досліджено зміни фізико-хімічних властивостей бурякової тканини внаслідок дії електроіскрових розрядів на стружку цукрових буряків. Наведено рекомендації щодо інтенсифікації процесу екстрагування, обгрунтовано шляхи зменшення втрат сахарози та підвищення якості напівпродуктів цукрового виробництва. Розроблено спосіб одержання дифузійного соку з використанням методу електрогідравлічної обробки суміші стружки з екстрагентом, який дозволяє інтенсифікувати процес екстрагування сахарози з бурякової стружки, зменшити втрати сахарози та покращити якісні показники дифузійного соку. Досліджено вплив електрогідравлічної обробки на бурякову стружку в екстрагенті, визначено характер структурних змін елементів клітини та встановлено режим електрогідравлічної обробки. Теоретично обгрунтовано й експериментально підтверджено динаміку й особливості збільшення проникності оболонок клітин у результаті впливу різних факторів: температури, заморожування й електроіскрових розрядів. Доведено вплив електрогідравлічної обробки стружки в екстрагенті на мікрофлору та розроблено спосіб інактивації мікроорганізмів, який дозволяє зменшити мікробіологічну інфікованість бурякової стружки та зменшити втрати сахарози в результаті мікробіологічної життєдіяльності.

  Скачати повний текст

Розроблено нейромережевий підхід для розв'язання задач автоматизованого керування технологічними процесами дифузійного відділення виробництва цукру. Проаналізовано існуючі системи керування дифузійною установкою, зроблено висновок щодо доцільності розробки адаптивного керування з використанням методів теорії штучних нейронних мереж (ШНМ). Вивчено властивості статичних і динамічних штучних нейронних мереж, що обумовило використання для розв'язання даної задачі радіально-базисних мереж (РБМ) нульового та першого порядків. Запропоновано кусково-лінійну апроксимоцію базисних функцій, що дозволило суттєво скоротити процедуру навчання та тривалість процесу навчання ШНМ. Одержано співвідношення, які дозволяють реалізувати нейромережеві та нейромережеві предикторні ПІД-регулятори. Запропоновано процедури непрямого нейромережного керування на основі РБМ нульового та першого порядків з апроксимацією базисних функцій.

  Скачати повний текст

Наведено методи контролю кінетики процесів седиментації та дифузії магнітооброблених суспензій та побудовано автоматизовані системи, що повинні працювати в реальному масштабі часу. Встановлено, що магнітна обробка прискорює міграцію іонів, стимулює гравітаційне розділення частинок і залежить від параметрів намагнічування, складу та температурних режимів середовища, що досліджується. Запропоновано систему контролю кінетики процесу седиментації шляхом виміру зміни оптичної прозорості через опосередкований параметр - напруги на виході фотометричного перетворювача. Для побудови системи контролю запропоновано методику визначення відстані між датчиками з використанням заданого значення середньоквадратичного відхилення, прийнятого виду інтерполяції та статичної характеристики магнітного поля. Математично доведено, що з використанням методу виміру діелектричної проникності можна проводити контроль закінчення процесу седиментації. Розроблено автоматизовану систему контролю кінетики дифузійного екстрагування цукру на підставі методу виміру зміни концентрації цукру в обробленому магнітним полем екстрагенті.

  Скачати повний текст

Розглянуто актуальну проблему підвищення ефективності процесу вилучення цукрози з бурякової стружки, покращення технологічної якості одержаного соку та збільшення виходу цукру шляхом застосування дифузійно-пресового вилучення цукрози з бурякової стружки. Запропоновано методику розрахунку оптимального вмісту цукрози у буряковій стружці на виході з дифузійного апарата залежно від технологічної якості буряків та ступеня пресування жому. Показано, що дотримання оптимального режиму роботи дифузійного апарата сприяє підвищенню чистоти дифузійного соку та зменшенню його відкачки. Розроблено нові способи очищення жомопресової води дефекосатураційним осадом, яку оброблено сульфатом алюмінію або діоксду сірки. Встановлено оптимальні параметри термохімічної обробки бурякової стружки перед пресуванням у технології вилучення цукрози з застосуванням екстрагування та двостадійного пресування. Розроблено ефективний спосіб знецукрення мезги, відділеної від дифузійного соку, шляхом промивання водою, обробленою сульфатом алюмінію.

  Скачати повний текст

Розроблено два засоби очищення транспортерно-мийної води: сумісно осадом I сатурації та коагулянтом "Полвак" і дигідроксосульфатом алюмінію, на які одержано патенти України. Встановлено, що дані засоби забезпечують підвищення ефекту очищення та знезараження транспортерно-мийної води, зниження її пінотвірної здатності. Визначено оптимальні параметри процесу очищення води для живлення дифузійної установки гідроксохлоридом алюмінію (коагулянт "Полвак"). Доведено ефективність застосування нового вітчизняного антисептика "Фітосайд" для інактивації мікроорганізмів у дифузійному апараті. Досліджено його вплив на якісні показники дифузійного та очищеного соків та активність щодо різних фізіологічних груп мікроорганізмів.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено вивченню фізико-хімічних властивостей бурякової тканини в процесі теплової та електричної обробки. Встановлено на мікро- і макро рівнях зміну фізичного стану бурякової тканини при температурі вище 40 градусів С. Розроблено математичну модель процесу електрообробки сокостружкової суміші та оптимізовано параметри процесу електрообробки. Удосконалено, випробувано і впроваджено ефективні способи та апарати для стабілізації теплового режиму в ошпарювачах КДА та попередньої електрообробки сокостружкової суміші перед колонним екстрактором.

  Скачати повний текст

Наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень щодо закономірностей екстрагування сахарози з застосуванням полімерного біоцидного препарату комплексної дії - полігексаметиленгуанідину гідрохлориду (ПГМГХ). Установлено ефективність застосування ПГМГХ під час переробки сировини різної технологічної якості. Досліджено механізм взаємодії ПГМГХ з пектиновими речовинами клітинного соку буряків. Визначено ефективність біоцидної дії ПГМГХ стосовно мікрофлори живильної води та дифузійного соку. Запропоновано технологію вилучення сахарози з бурякової стружки з застосуванням ПГМГХ, яку апробовано за промислових умов. Розроблено галузеву технологічну інструкцію та технологічний регламент щодо використання технологічних вод і продуктів на підприємствах цукрової промисловості.

  Скачати повний текст

Науково обгрунтовано й експериментально підтверджено ефективність вилучення цукрози з бурякової сировини, подрібненої до мезги. Вперше методом експериментально-статистичного моделювання розроблено математичні моделі та їх графічні інтерпретації, за допомогою яких можна здійснювати вибір оптимальних параметрів технологічного процесу вилучення цукрози з бурякової сировини, подрібненої до мезги. Вперше обгрунтовано доцільність термічного та хімічного оброблення бурякової стружки перед її подрібненням до мезги з наступним вилученням цукрози. Доповнено дані щодо залежності коефіцієнта дифузії цукрози різних розмірів бурякової тканини від тривалості екстрагування. Вперше визначено оптимальні режими термічної та хімічної обробки бурякової сировини різної технологічної якості. Встановлено ефективність використання нової технології вилучення цукрози з бурякової сировини, подрібненої до мезги, для перероблення уламків і хвостиків буряків на цукрових заводах.

  Скачати повний текст