針對(duì)核桃烘干問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究，并取得了一些效果，常用的一些干燥辦法有自然風(fēng)干法、加熱烘干法及紅外烘干法等。加熱烘干法因其易于實(shí)現(xiàn)，為廣闊加工廠廣泛使用。但是，傳統(tǒng)的烘干機(jī)加熱烘干法的加熱區(qū)域和溫度不易操控，實(shí)時(shí)性差; 同時(shí)，大多數(shù)文獻(xiàn)未清晰地闡述如何將核桃烘干體系和自動(dòng)操控體系相結(jié)合，缺乏實(shí)用性價(jià)值。針對(duì)這一問(wèn)題，本文提出了利用自動(dòng)操控技能和數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行核桃烘干的辦法，該辦法是科研人員和核桃深加工技能人員正在探究的新方向。此種辦法在原有的核桃烘干機(jī)的基礎(chǔ)上，根據(jù)數(shù)字化和自動(dòng)化技能，烘干機(jī)操控核桃的受熱區(qū)域及烘干機(jī)的內(nèi)溫度，旨在節(jié)約生產(chǎn)成本，提高核桃烘干出產(chǎn)效率以及核桃的品質(zhì)。經(jīng)過(guò)出產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，該核桃烘干設(shè)備實(shí)用性很強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)濕核桃的烘干，為核桃出產(chǎn)加工應(yīng)用提供了參考。

烘干機(jī)設(shè)計(jì)原理

針對(duì)新疆青皮核桃去皮后烘干所需要的時(shí)間周期太長(zhǎng)、工作量太大的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種核桃自動(dòng)烘干設(shè)備及操控體系。核桃自動(dòng)烘干設(shè)備主要由熱風(fēng)操控部分、溫濕度檢測(cè)部分和葉輪拌和部分組成。其具體結(jié)構(gòu): 包含裝有中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸、防護(hù)罩及葉輪和烘干筒的機(jī)架; 在防護(hù)罩的上端內(nèi)側(cè)裝有溫濕度傳感器和排風(fēng)口; 烘干機(jī)在中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，沿軸的圓周上均勻分布4 列耐熱軟質(zhì)葉輪; 在烘干筒壁上均勻分布加熱進(jìn)風(fēng)孔; 在防護(hù)罩的下端裝有熱風(fēng)發(fā)作裝置，中心軸由減速電機(jī)帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。

香菇堆積孔隙率

在烘干機(jī)作業(yè)過(guò)程中，烘干機(jī)，香菇是均勻堆積在物料盤中的，香菇堆積中存在空地，因此在模擬中將物料盤和香菇當(dāng)成多孔介質(zhì)模塊。多孔介質(zhì)的孔隙率就是物料盤中堆積香菇中孔隙的體積與一切香菇的密實(shí)體積的比值。

烘干機(jī)的物理模型和數(shù)學(xué)模型，主要內(nèi)容如下：

（1）烘干機(jī)通過(guò)phoenics軟件對(duì)500kg容量熱泵型香菇烘干房不同送風(fēng)方法別離建立了 4200×2200×2100mm（長(zhǎng)×寬×高）物理模型并進(jìn)行結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分，X軸方向的網(wǎng)格單元數(shù)為NX=90，Y軸方向的網(wǎng)格單元數(shù)為NY=50，Z軸方向的網(wǎng)格單元數(shù)為NZ=55。

（2）針對(duì)熱泵型香菇烘干房?jī)?nèi)氣流組織，烘干機(jī)選用標(biāo)準(zhǔn)k-模型作為模擬計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，并設(shè)置烘干房的送風(fēng)溫度為50℃，送風(fēng)風(fēng)量為4m3/s，排濕/排熱風(fēng)機(jī)的排風(fēng)風(fēng)量設(shè)置為用0.39m3/s，香菇堆積孔隙率設(shè)定為0.3。

烘干機(jī)收集模塊含有溫度傳感器、溫度收集器和互感器等。其間：溫度的參數(shù)值是由溫度收集器讀取烘干箱內(nèi)的溫度傳感器經(jīng)模數(shù)變換而來(lái)的數(shù)字量?；ジ衅髯鳛榕袆e用電器是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)的監(jiān)測(cè)器，分為電流互感器和電壓互感器兩種；本體系選用電流互感器，使用時(shí)，直接嵌套在用電設(shè)備一條電路外維護(hù)層的外表，用電器正常作業(yè)時(shí)，隧道式烘干機(jī)，PLC的輸入端可接收到電流互感器發(fā)回的信號(hào)；反之，小型臘肉烘干機(jī)，則不行。

烘干機(jī)在人機(jī)界面選擇上，主要考慮界面大小、顯現(xiàn)分辨率、功能需求等方面，醉終上位機(jī)模塊選擇昆侖通態(tài)MCGS中TPC1062K系列的觸摸屏。執(zhí)行模塊作為體系輸出動(dòng)力，烘干機(jī)分別由風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、電扇和電燈構(gòu)成，是保證體系穩(wěn)定、可靠實(shí)

現(xiàn)烘干功能（加熱、保溫、除濕）的要害部件。

烘干機(jī)安全模塊包括自動(dòng)安全模塊和被動(dòng)安全模塊2個(gè)方面。自動(dòng)安全模塊包括空開(kāi)、漏保、熱繼電器等維護(hù)電器設(shè)備的使用，保證在過(guò)載和漏電的情況下，滾筒式烘干機(jī)，能及時(shí)有效地?cái)嚅_(kāi)電源，保證烘干機(jī)操作人員的人身安全。被動(dòng)安全模塊是經(jīng)過(guò)編寫特定程序指令的二次維護(hù)，在試驗(yàn)過(guò)程中，將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)與體系的設(shè)定值相比，出現(xiàn)異常時(shí)，經(jīng)過(guò)人機(jī)界面、報(bào)警蜂鳴器將報(bào)警信息有效傳遞給操作員，避免意外的發(fā)生。

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