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茶籽烘干機溫控系統(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，采用對流熱風循環(huán)。箱體兩邊有可敞開的隔搶手，主要是調(diào)查烘干物品狀況和修理更換內(nèi)部結(jié)構(gòu)時使用。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。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。多要素實驗要素水平設(shè)計為獲得３要素組合下的醉優(yōu)解，在單要素實驗的基礎(chǔ)上，選取適當?shù)臍饬魉俣取⒏稍餃囟取⒎旨壠鲀?nèi)孔直徑為實驗要素，運用Ｄｅｓｉｇｎ－Ｅｘｐｅｒｔ軟件進行二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合實驗方法的數(shù)據(jù)處理及分析。茶籽烘干機溫控系統(tǒng)由單片機為中心，與外部芯片擴展構(gòu)成主控模塊。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。控制輸出量通過固態(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）

茶籽烘干機電源電路

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。本體系中顯示器設(shè)定操作界面，包括：開機、設(shè)定、待機、運轉(zhuǎn)、報警、完畢等6個界面。茶籽烘干機設(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。

茶籽烘干機界面層的形成

界面層的界說是:在熱風干燥的過程中，流經(jīng)物料外表的熱空氣因為物料的阻撓，在物料表層形成的薄薄層流層。界面層會對干燥的整個過程產(chǎn)生很大的影響。與吸附等溫線(在一定溫度條件下，對照于不同空氣相對濕度量取得的物料平均濕含量的諸點形成的曲線)相對應(yīng)的恣意某點的濕含量稱為平衡水分，超出此含量的水份被稱為自由水份。界面層是作為接連熱空氣和物料相互間的質(zhì)熱傳遞的重要媒介。溫濕梯度也相同存在于界面層中。在大多數(shù)干燥辦法中’;溫度梯度及濕度梯度的方向是截然不同的，溫度梯度的作用是阻撓水分從內(nèi)部向表層分散，物料傳遞熱量的動力要素就是界面層中的溫度梯度，溫度梯度與物料吸熱速率是成正向相關(guān)的。

茶籽烘干機濕度梯度分為兩個方面:界面層中水分向外圍熱空氣中擴散的驅(qū)動力;物料內(nèi)部水分向界面層搬遷的阻力。水分從界面層向熱空氣蒸騰擴散的速率與界面層的濕度梯度成正比，水分從內(nèi)部物質(zhì)向界面層轉(zhuǎn)移的速率與界面層的濕度梯度成反比。

茶籽烘干機干燥條件(介質(zhì)的狀態(tài)參數(shù))對干燥的影響

溫度

在熱風干燥進程中，干燥空氣(氣流)是被作為干燥媒介參加干燥的。干燥介質(zhì)的用處一是帶走從濕物料蒸騰出來的水分;二是供給足夠的熱量用于水份蒸騰。而空氣的溫度、濕度和相對濕度三者共同決議了能否有效地帶走水分和供給蒸騰所需要的熱量。

茶籽烘干機

茶籽烘干機FLUENT計算進程

鏈板式烘干機烘干室內(nèi)的數(shù)值模擬是比較擔任的，為了簡化問題，在對其進行數(shù)值模擬時，做了以下5個方面的假定:

假定茶籽烘干機烘干室內(nèi)部氣體活動為穩(wěn)態(tài)且為湍流;(2)假定烘干機干燥室內(nèi)部氣體在滿足Boussinesq假定條件下且具有不行壓縮性:假定烘干室內(nèi)部氣流為低速且為不行壓縮活動，耗散熱忽略不計:(4)假定烘干機干燥室內(nèi)部氣流的湍流在各個方向具有相同的特性;在掃除進氣口和排氣口條件下，假定烘干室氣密性能杰出。烘干房的選材與設(shè)計烘干房墻體資料為75mm厚的巖棉夾芯板，其中設(shè)有寬1100mm的風室，用于放置室內(nèi)機和循環(huán)風機，頂部裝置高300～400mm的風道，用于加強烘干房內(nèi)部的循環(huán)，以到達茶籽烘干機內(nèi)部風速和溫度均勻。本文基礎(chǔ)上述假定對烘干機干燥室2D模型進行數(shù)值模擬。

茶籽烘干機從溫度場散布圖中能夠看出，烘干室底面和X方向的左右兩個側(cè)面溫度比較密布，底面密布是因為進氣口熱空氣的輸入，兩個側(cè)面密布是因為物料層和壁面存在一定間隙( 30mm )，茶籽烘干機熱空氣向間隙流串。跟著烘干進程的不斷進行，烘干時間的添加，氣流不斷的向上層物料層輸送，有部分空氣未有效的觸摸菌草，造成浪費。進行茶籽烘干機干燥性能實驗，測算物料及能量，醉終確定了設(shè)備參數(shù)，測定計算的設(shè)備干燥總功率為63。得出結(jié)論:鏈板式烘干機烘干室內(nèi)存在溫度場散布不均勻的現(xiàn)象，可能的原因有:風速場散布不均、物料層在干燥室中的方位等因素。故考慮添加一個擋風板，其作用是用來提高干燥室內(nèi)風量的分配，從而改進風速場散布的均勻性。擋風板只是在某一特定的方位對氣流進行阻擋，對氣流的擾動有限，不能徹底改進干燥室內(nèi)溫度場散布不均勻的現(xiàn)象。