我國是一個農業生產大國,烘干是大量農副產品深加工的重要環節,烘干機在農副產品生產深加工中有著無足輕重的效果。傳統烘干機主要是以煤、燃氣、生物質焚燒和純電加熱作為能源,存在污染空氣、能耗大等問題。此外,跟著生活水平的提高,人們對食物的追求從單純吃飽向食物原味及口感轉變。熱風烘干的加工工藝對食品口感有著得天獨厚的優勢;跟著企業對生產效能的-認識也不斷增強,因而,烘干機設計一款操作簡單便捷、運轉-,又能夠按選定加工工藝流程自動烘干,從而-農副產品烘干、削減耗能的熱泵型烘干設備控制系統,具有重要的社會和經濟價值。
烘干機總體設計
熱泵烘干機的基本原理是:利用從空氣中吸收能量的冷媒氟利昂被壓縮機加壓成高溫高壓的氣體之后,經過干燥機內側的冷凝器,冷凝發生大量的熱量,并憑借風機均勻地加熱烘干機內部的空氣。跟著烘干機內部的溫度升高,以及在風機效果下加快空氣的活動速度,食品烘干機,進一步提升水果果肉水分的蒸騰功率,蒸騰的水蒸氣經過頂部的排氣扇排出,實現快速烘干各類食物的意圖。依據烘干機熱泵的運轉原理可知,當加熱工作時,只需要耗費少量的電能,家用小型烘干機,將處于低溫環境中的熱量轉移到高溫的環境中,可獲得2~6倍于輸入功率的節能-。
烘干機物理模型
針對熱泵型香菇烘干房,對加熱室和物料室樹立4200×2200×2100mm長×寬×高的物理模型,模型-香菇堆積的物料盤設定為模塊化的多空介質,為了得出烘干房內較優的氣流組織方式,本次模仿對烘干室設計了四種不同的送風方式,種送風方式為側送風上回有回風通道;第二種送風方式為烘干機側送風上回無回風通道;第三種送風方式為下送風上回有回風通道;第四種送風方式為下送風上回無回風通道。
烘干機工作過程中烘干房內的氣流狀態為湍流狀態,考慮到烘干機烘房內的空氣活動屬于不行壓縮的低速湍流,并且契合boussinesq假設,烘干機,烘干房內熱空氣與四周內壁的接觸形成了約束流,而規范k-模型對于有壁面束縛的約束活動預測較為靜確,因此本次烘干機模仿中選用規范 k-模型。模仿所使用軟件是由英國帝國理工學院所研制的phoenics軟件,phoenics是上套商用核算流體與核算傳熱學軟件,其通風模仿結果具有較強-性與靜確性。
針對烘干機尺寸在1 cm內的水果烘干,查閱相關材料,確定本設計烘干系統選用4臺220 v、400 w的風機和4臺220 v、2200 w的壓縮機,按照均布式的布局裝置在烘干箱的同一側面板上;為了加速排濕的速度,在烘干箱的頂部開設兩個風扇。
烘干機控制系統的硬件設計
果蔬的烘干過程中,加工時間和烘干溫度是整個烘干控制系統的重要參數[5,6],其運轉的安穩性和安全性是衡量控制系統好壞的重要目標。因此,烘干機械,本系統將環繞以上2個性能目標,從5個模塊構建整個控制系統的架構,分別為控制模塊、采集模塊、執行模塊、上位機模塊和安全模塊。
烘干機主控制器挑選plc,具有運轉安穩性、裝置方便簡略、-的i/o接口模塊以及編程簡潔的優勢。因此,依據系統所需傳感器個數和被控制設備的數量換算成對應輸入信號和輸出信號的點數,烘干機醉終挑選臺達dvpeh00r3系列plc作為控制器,其主要功用包括:控制過程中的數據緩存和運算、輸出設備的控制例如中間繼電器、交流觸摸器等。