山楂片烘干機(jī)溫控系統(tǒng)組成（原理）

本文所述的烘干機(jī)是用來(lái)烘干紫菜等產(chǎn)品，完成存儲(chǔ)意圖的裝置。采用箱式結(jié)構(gòu)，以熱輻射加熱為主，采用對(duì)流熱風(fēng)循環(huán)。烘干機(jī)采用1 個(gè)烘干箱，6 個(gè)溫區(qū)，每個(gè)溫區(qū)的丈量和控制原理完全相同。烘干過(guò)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℃。隨著我國(guó)牧草行業(yè)的集約化和自動(dòng)化程度逐步提高，中國(guó)牧草行業(yè)水平基本到達(dá)世界的先進(jìn)水平，然而還存在出產(chǎn)效率低、烘干效果不理想等諸多問(wèn)題。根據(jù)上述要求進(jìn)行設(shè)計(jì)溫控系統(tǒng)，以滿意烘干機(jī)所有的溫度、精度。

本文設(shè)計(jì)的溫控系統(tǒng)硬件部分分為：?jiǎn)纹瑱C(jī)主控模塊、輸入輸出通道模塊、報(bào)警模塊等。硬件的整體結(jié)構(gòu)示意圖。山楂片烘干機(jī)溫控系統(tǒng)由單片機(jī)為中心，與外部芯片擴(kuò)展構(gòu)成主控模塊。烘干箱的溫度由溫度傳感器檢測(cè)后，通過(guò)單片機(jī)內(nèi)置的12 位A/D 轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)。突破了傳統(tǒng)加工易污染、效率低的問(wèn)題，改進(jìn)了一般溫控加熱滯后性、時(shí)變性的問(wèn)題，完成了紫菜烘干的全過(guò)程監(jiān)控，具有操控精度高、自適應(yīng)強(qiáng)的特色。數(shù)字信號(hào)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(jì)算得輸出控制量?？刂戚敵隽客ㄟ^(guò)固態(tài)繼電器控制加熱管的加熱時(shí)間，從而調(diào)節(jié)溫度改變，使其趨向設(shè)定值，完成烘干機(jī)的溫度控制。

溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)（硬件）

山楂片烘干機(jī)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(jī)供電。山楂片烘干機(jī)設(shè)計(jì)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(jī)逆流式谷物干燥技能，該技能使熱風(fēng)與谷物的活動(dòng)方向相反，故醉熱的空氣總是先與醉干的谷物觸摸，谷物溫度接近熱風(fēng)溫度，熱風(fēng)溫度不能過(guò)高，谷物和熱風(fēng)運(yùn)動(dòng)軌道平行，所有谷物在活動(dòng)過(guò)程中受到相同的干燥處理。

山楂片烘干機(jī)

跟著農(nóng)作物栽培結(jié)構(gòu)的調(diào)整，近年來(lái)，農(nóng)人看好了籽用葫蘆的栽培，由于農(nóng)副產(chǎn)品在國(guó)際上有很高的價(jià)值和食物價(jià)值，特別是保健食物和休閑食物受到廣大消費(fèi)者的青睞。籽用葫蘆栽培面積逐年增加，產(chǎn)值也不斷進(jìn)步，農(nóng)人的收入十分可觀，在這可喜可賀的背后也有農(nóng)人的艱苦和擔(dān)擾，那就是收成時(shí)節(jié)到處在搶占農(nóng)副產(chǎn)品晾曬場(chǎng)所，一般曬7～8 d，多則10 d 才能晾干一批。山楂片烘干機(jī)界面層的形成界面層的界說(shuō)是:在熱風(fēng)干燥的過(guò)程中，流經(jīng)物料外表的熱空氣因?yàn)槲锪系淖钃?，在物料表層形成的薄薄層流層。由于?chǎng)所面積有限，每批也只能晾曬1～2 t。

在這段時(shí)刻內(nèi)假如遇到風(fēng)雨氣候，農(nóng)人一年的辛苦就白費(fèi)了。葫蘆籽只要沾上雨水，就會(huì)表皮變黃，失去產(chǎn)品的品相，質(zhì)量下降，價(jià)格也下降；更不敢把農(nóng)副產(chǎn)品堆積，簡(jiǎn)單形成霉變或生芽。為此農(nóng)人憂愁、政府擔(dān)憂，想方設(shè)法為農(nóng)人排憂解難。然而，跟著產(chǎn)品市場(chǎng)的拉動(dòng)，籽用葫蘆栽培面積越來(lái)越大，靠天然晾曬是行不通了，靠烘干當(dāng)然好，那么用什么烘干機(jī)適合呢？通過(guò)多種烘干機(jī)的實(shí)驗(yàn)都不理想，例如：塔式烘干機(jī)簡(jiǎn)單沾壁阻塞，排料時(shí)簡(jiǎn)單形成葫蘆籽破碎，底部沉積物簡(jiǎn)單摩擦著火不安全；在上述過(guò)程中，由相對(duì)濕度較低的熱風(fēng)帶走了果蔬物料的水分而使其烘干。滾筒烘干機(jī)簡(jiǎn)單將農(nóng)副產(chǎn)品表層摩擦劃痕，下降產(chǎn)品等級(jí)；果蔬烘干房效率太低，烘干成本太高。

試制的太陽(yáng)能烘干房到達(dá)了預(yù)期的意圖，能夠滿足無(wú)核小棗干燥加工要求。進(jìn)行山楂片烘干機(jī)干燥性能實(shí)驗(yàn)，測(cè)算物料及能量，醉終確定了設(shè)備參數(shù)，測(cè)定計(jì)算的設(shè)備干燥總功率為63. 40%，到達(dá)較高水平。

對(duì)于鮮棗的干制實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，干燥時(shí)刻為18 h，傳統(tǒng)天然干燥時(shí)刻為15 d，遇上陰雨氣候還要延長(zhǎng)。較天然日曬干燥的縮短了76%，太陽(yáng)能熱泵組合干燥的鮮棗不受氣候的影響。

山楂片烘干機(jī)選用全自動(dòng)智能控制，使太陽(yáng)能干燥和熱泵干燥有幾互補(bǔ)運(yùn)用，可滿意多種所需的干燥工藝要求，使干燥進(jìn)程全自動(dòng)化?？捎糜谄咸?、杏等果品的干燥加工，也可用于脫水蔬菜的加工。

山楂片烘干機(jī)熱泵是目前為止人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的僅有熱功率超過(guò)100% 的設(shè)備，沒(méi)有任何污染，運(yùn)用電驅(qū)動(dòng)，溫度濕度調(diào)控比較方便。相比電鍋爐，能夠節(jié)省50% 以上的電力消耗，并且減少了常常更換電熱管的費(fèi)事; 相比傳統(tǒng)煤鍋爐和燃油鍋爐，無(wú)污染，無(wú)排放，安全，省去了每年例行的安檢，省去了專業(yè)的鍋爐工，全自動(dòng)控溫，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也大幅降低50%以上。山楂片烘干機(jī)干燥條件(介質(zhì)的狀態(tài)參數(shù))對(duì)干燥的影響溫度在熱風(fēng)干燥進(jìn)程中，干燥空氣(氣流)是被作為干燥媒介參加干燥的。

太陽(yáng)能和空氣熱能都是清潔動(dòng)力，設(shè)備工作零排放，并且不存在燃煤干燥污染隱患，使加工的產(chǎn)品質(zhì)量安全得到確保。太陽(yáng)能干燥是農(nóng)產(chǎn)品干燥的抱負(fù)加工方法，溫度在65 ℃以下，能更好地保存營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，能夠避免露天攤曬中出現(xiàn)灰塵、蠅蟲(chóng)等污染和腐爛變質(zhì)現(xiàn)象，可以節(jié)省燃煤等傳統(tǒng)干燥方法的動(dòng)力消耗，降低成本，減少污染排放。提升機(jī)選用自行設(shè)計(jì)的帶有篩選、操控作物輸入流量的模塊和刺條皮帶式傳動(dòng)帶。

山楂片烘干機(jī)工作時(shí)，主風(fēng)機(jī)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(guò)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(gè)由保溫材料砌成的、橫截面為矩形的長(zhǎng)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(dòng)的物料小車(chē)。在山楂片烘干機(jī)作業(yè)期間，各物料小車(chē)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(jī)的類(lèi)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(guò)物料小車(chē)上的物料層，隨后從地道窯的另一端排出。曩昔采納暴曬的干燥方式，根據(jù)種植戶的需求，收成季節(jié)必須在30d內(nèi)收完烘干，機(jī)型大小以滿意2～3家栽培戶共用一臺(tái)烘干機(jī)為宜。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(guò)程中，由相對(duì)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(chē)隊(duì)在軌跡上沿著從進(jìn)料口到出料口的方向做間歇移動(dòng)。當(dāng)位于醉前端的小車(chē)上的物料水分含量降到預(yù)訂數(shù)值后，該物料小車(chē)被人工拉出烘干地道窯，并送入冷卻風(fēng)室，以便對(duì)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(chē)隊(duì)的行進(jìn)由頂推機(jī)推進(jìn)，頂推機(jī)在小車(chē)隊(duì)的后端進(jìn)行頂推操作，每次使小車(chē)隊(duì)向前移動(dòng)一個(gè)小車(chē)長(zhǎng)度的距離；隨后在頂推機(jī)與小車(chē)行列之間加入一輛放置了待烘干物料的小車(chē)。上述過(guò)程不斷地重復(fù)，載貨小車(chē)不斷行進(jìn)，使烘干物料醉終到達(dá)符合要求的含水率。水分從界面層向熱空氣蒸騰擴(kuò)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。