山楂片烘干機溫控系統(tǒng)組成（原理）

本文所述的烘干機是用來烘干紫菜等產(chǎn)品，完成存儲意圖的裝置。采用箱式結(jié)構(gòu)，以熱輻射加熱為主，采用對流熱風(fēng)循環(huán)。烘干機采用1 個烘干箱，6 個溫區(qū)，每個溫區(qū)的丈量和控制原理完全相同。箱頂上部需設(shè)置一至二只尾氣排出管，在山楂片烘干機管內(nèi)還應(yīng)有調(diào)節(jié)閥門。烘干過程中，烘干箱內(nèi)溫度的資料和控制規(guī)模為0-110℃，顯現(xiàn)精度為0.1℃，控制精度小于1℃。根據(jù)上述要求進(jìn)行設(shè)計溫控系統(tǒng)，以滿意烘干機所有的溫度、精度。

本文設(shè)計的溫控系統(tǒng)硬件部分分為：單片機主控模塊、輸入輸出通道模塊、報警模塊等。硬件的整體結(jié)構(gòu)示意圖。山楂片烘干機溫控系統(tǒng)由單片機為中心，與外部芯片擴(kuò)展構(gòu)成主控模塊。山楂片烘干機熱泵是目前為止人類發(fā)現(xiàn)的僅有熱功率超過100%的設(shè)備，沒有任何污染，運用電驅(qū)動，溫度濕度調(diào)控比較方便。烘干箱的溫度由溫度傳感器檢測后，通過單片機內(nèi)置的12 位A/D 轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號。數(shù)字信號經(jīng)采樣、濾波、標(biāo)度轉(zhuǎn)化后，一方面將烘干箱內(nèi)溫度由顯現(xiàn)器顯現(xiàn)，另一方面將該溫度值與設(shè)定值進(jìn)行比較，取偏差值依照積分別離的PID 控制算法計算得輸出控制量?？刂戚敵隽客ㄟ^固態(tài)繼電器控制加熱管的加熱時間，從而調(diào)節(jié)溫度改變，使其趨向設(shè)定值，完成烘干機的溫度控制。

溫控系統(tǒng)設(shè)計（硬件）

山楂片烘干機電源電路

電源模塊是溫控系統(tǒng)重要的組成部分，為系統(tǒng)中各模塊供給穩(wěn)定牢靠的作業(yè)電壓，保證系統(tǒng)正常作業(yè)。本系統(tǒng)采用外部12V 直流電源供電，經(jīng)處理轉(zhuǎn)化成3.3V 為單片機供電。在完好物料的干燥進(jìn)程傍邊，供熱強度、方法、介質(zhì)的速率、溫濕度、壓力等歸于常量，雖然如此，但因為物料自身特征的不斷改變，干燥進(jìn)程依舊對錯穩(wěn)態(tài)的。山楂片烘干機設(shè)計分兩步，一：選用輸出電壓精度高，輸出電流大的模塊電源，將電壓從12V 轉(zhuǎn)化成5V；二：選用三端集成穩(wěn)壓器將電壓從5V 轉(zhuǎn)化成3.3V。

山楂片烘干機烘干室結(jié)構(gòu)優(yōu)化

因為同一層鏈板式傳送帶上下隔板間的左右兩頭是無任何阻止的，而供熱爐提供的熱空氣將由烘干室底部由左右兩頭直接向上活動，由于左右兩頭的阻力小，大部分的熱空氣流會由左右兩頭向上活動，并沒有從傳送帶穿過，這樣的成果將導(dǎo)致烘干功率低下及能源浪費，本計劃對烘干機烘干室側(cè)壁增設(shè)擋風(fēng)板，通過此方式來減少熱氣流直接向竄。實際上，空氣是作為粘性流體活動，這種狀況歸為湍流運動，因而和湍流模仿技能相關(guān)。擋風(fēng)板的方位設(shè)在距離底部第5層傳料板高的方位，與側(cè)箱壁成一定視點。

加擋風(fēng)板的山楂片烘干機烘干室內(nèi)溫度場散布相對比較集中。擋風(fēng)板的增設(shè)阻擋了熱空氣向串，提高了烘干功率，縮短了烘干時刻。干燥機一般的干燥溫度為７５～８５℃，不得超越９０℃，故選取干燥器進(jìn)風(fēng)口溫度Ｔ＝６０～９０℃進(jìn)行實驗。對比可以看出，增設(shè)擋風(fēng)板的作用仍是比較明顯的，極大的消除了傳料板與側(cè)壁之間的空隙，有用的阻止了熱空氣向上的活動，使溫度散布相對更集中，因此該增設(shè)擋風(fēng)板的計劃在理論上是可行的。

運用ANSYS Workbench的FLUENT對山楂片烘干機干燥室內(nèi)流場分布進(jìn)行了模仿剖析，就對同一風(fēng)速下不同風(fēng)溫的溫度場的數(shù)值剖析成果進(jìn)行了模仿。特別對烘干機干燥室內(nèi)溫度場散布非均勻性問題，指出了增加擋風(fēng)板的優(yōu)化改進(jìn)。在干燥開端，物料中的水分隨干燥時間呈直線下降，當(dāng)濕含量降到某一值時，干燥速率不再呈直線下降，在后一階段則沿陡峭的曲線而改變，醉后物料中的水分趨于平衡水分。再針對優(yōu)化計劃進(jìn)行數(shù)值模仿，比較未優(yōu)化之前的成果，增設(shè)擋風(fēng)板有利于烘干室內(nèi)溫度場的均勻性的改進(jìn)。

山楂片烘干機

山楂片烘干機工作時，主風(fēng)機從大氣中吸入的環(huán)境空氣經(jīng)管路進(jìn)入熱風(fēng)爐中，經(jīng)過與熱風(fēng)爐燃燒室中燃燒的燃煤所產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行熱交換而被加熱，成為熱風(fēng)。隨后，熱風(fēng)經(jīng)熱風(fēng)箱和管路被送到烘干地道窯中。烘干地道窯是一個由保溫材料砌成的、橫截面為矩形的長通道，在其底面鋪設(shè)有軌跡，在軌跡上有多輛可以沿軌跡移動的物料小車。當(dāng)鮮棗裝入烘干房后，要把門、通氣口關(guān)嚴(yán)，以減少能量損失，進(jìn)步能量利用率。在山楂片烘干機作業(yè)期間，各物料小車上分層放置著待烘干的果蔬物料。熱風(fēng)的進(jìn)風(fēng)方法根據(jù)烘干機的類型分兩種，一種是熱風(fēng)從烘干地道窯的一端進(jìn)入，經(jīng)過物料小車上的物料層，隨后從地道窯的另一端排出。另一種進(jìn)風(fēng)方法是熱風(fēng)從烘干地道窯的兩端（即進(jìn)料口和排料口）一起進(jìn)風(fēng)，在地道窯的中部排潮口排出。在上述過程中，由相對濕度較低的熱風(fēng)帶走了果蔬物料的水分而使其烘干。

盛載著物料的小車隊在軌跡上沿著從進(jìn)料口到出料口的方向做間歇移動。當(dāng)位于醉前端的小車上的物料水分含量降到預(yù)訂數(shù)值后，該物料小車被人工拉出烘干地道窯，并送入冷卻風(fēng)室，以便對物料進(jìn)行冷卻，冷卻后的物料可到達(dá)醉終要求的水分含量。小車隊的行進(jìn)由頂推機推進(jìn)，頂推機在小車隊的后端進(jìn)行頂推操作，每次使小車隊向前移動一個小車長度的距離；隨后在頂推機與小車行列之間加入一輛放置了待烘干物料的小車。影響與山楂片烘干機控制穩(wěn)定的干燥進(jìn)程的外部因素有:溫濕度、空氣活動速度、方向以及物料的外部形態(tài)。上述過程不斷地重復(fù)，載貨小車不斷行進(jìn)，使烘干物料醉終到達(dá)符合要求的含水率。