太陽能蒸汽熱風(fēng)干燥裝置控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究

【摘要】：干燥是農(nóng)產(chǎn)品加工過程中一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)，長(zhǎng)期以來，用于干燥的能源主要是煤、電和氣，不僅能耗大，而且容易帶來環(huán)境污染等問題。將低成本、清潔的太陽能資源應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品干燥，可以節(jié)省能源，減少污染。目前在農(nóng)產(chǎn)品干燥領(lǐng)域?qū)μ柲艿难芯慷嗉杏诘蜏囟危疚牡难芯縿t是基于中高溫應(yīng)用的太陽能蒸汽系統(tǒng)，分別對(duì)太陽能蒸汽供給裝置控制系統(tǒng)和干燥機(jī)溫濕度檢測(cè)與蒸汽控制系統(tǒng)展開設(shè)計(jì)與研究，并以胡蘿卜為對(duì)象，對(duì)該裝置進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。 太陽能蒸汽熱風(fēng)干燥裝置是太陽能中高溫段的利用，它能替代和部分替代傳統(tǒng)的由燃煤鍋爐和電能產(chǎn)生的蒸汽，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的干燥和加工。太陽能蒸汽的產(chǎn)生、控制和干燥機(jī)的溫濕度的檢測(cè)與控制是關(guān)系到太陽能蒸汽熱風(fēng)干燥系統(tǒng)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)和能否滿足農(nóng)產(chǎn)品干燥要求的關(guān)鍵。 太陽能蒸汽控制系統(tǒng)的核心是基于溫差控制的工質(zhì)強(qiáng)制循環(huán)工作系統(tǒng)，輔以自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)，完成了蒸汽供給裝置的電氣設(shè)計(jì)，通過XMTD-JK208型溫差控制器和DF-96B型水位控制器實(shí)現(xiàn)了蒸汽供給裝置的連續(xù)工作，保證帶式干燥機(jī)在工作時(shí)的熱量供應(yīng)。 建立了干燥機(jī)溫濕度檢測(cè)與蒸汽控制系統(tǒng)，以STC89C51單片機(jī)為核心，采用SHT11數(shù)字溫濕度傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)干燥機(jī)內(nèi)外溫濕度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，完成了串行通信接口電路、顯示電路、電源電路、電磁閥控制等電路的設(shè)計(jì)。軟件部分采用C++軟件，完成了主界面以及界面上參數(shù)設(shè)置、串口設(shè)置、輸出控制各模塊的編程。實(shí)現(xiàn)了當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到設(shè)定上下限值時(shí)，控制電磁閥開閉的功能。 本研究還對(duì)溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)的精度、強(qiáng)制循環(huán)蒸汽供給裝置和溫度控制效果進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，試驗(yàn)裝置的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，達(dá)到了預(yù)期目的。 本文的研究，既可以應(yīng)用于新干燥機(jī)的生產(chǎn)，也可以用于原有干燥機(jī)的改進(jìn)，有著較廣闊的應(yīng)用前景。 【關(guān)鍵詞】：太陽能蒸汽 干燥 溫差循環(huán) 溫濕度 控制
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-12
• 1 緒論12-15
• 1.1 課題背景12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r12-13
• 1.2.1 國(guó)外研究概況12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究概況13
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容13-15
• 2 太陽能蒸汽熱風(fēng)干燥裝置的結(jié)構(gòu)及控制要求15-22
• 2.1 太陽能蒸汽熱風(fēng)干燥裝置的組成及工作原理15-16
• 2.1.1 干燥裝置的組成15
• 2.1.2 干燥裝置各部分的工作原理15-16
• 2.2 太陽能蒸汽供給裝置16-20
• 2.2.1 太陽能集熱器16-18
• 2.2.2 蒸發(fā)罐的結(jié)構(gòu)及控制要求18-20
• 2.3 帶式熱風(fēng)干燥機(jī)20-21
• 2.3.1 帶式干燥機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)20-21
• 2.3.2 帶式干燥機(jī)的檢測(cè)與控制要求21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 3 蒸汽供給裝置控制系統(tǒng)22-33
• 3.1 蒸汽供給裝置控制系統(tǒng)的總體方案22-24
• 3.1.1 自動(dòng)補(bǔ)水的控制方案22
• 3.1.2 循環(huán)系統(tǒng)的分類與控制方案22-24
• 3.1.3 總體方案的確定24
• 3.2 電氣控制系統(tǒng)的選擇24-25
• 3.3 控制方案所需相關(guān)部件的選型25-28
• 3.3.1 溫度傳感器25
• 3.3.2 補(bǔ)水泵25-26
• 3.3.3 循環(huán)泵26-27
• 3.3.4 水位控制器27
• 3.3.5 液位計(jì)27-28
• 3.3.6 溫差控制器28
• 3.4 控制方案電氣電路的設(shè)計(jì)28-32
• 3.4.1 電氣原理圖的設(shè)計(jì)28-29
• 3.4.2 電氣主要元件清單29-30
• 3.4.3 電氣控制部分主電路設(shè)計(jì)30
• 3.4.4 電氣控制部分控制電路設(shè)計(jì)30-31
• 3.4.5 電氣控制電路的具體動(dòng)作過程31-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 4 熱風(fēng)干燥機(jī)溫濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng)33-56
• 4.1 熱風(fēng)干燥機(jī)溫濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng)總體方案33-34
• 4.2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)34-40
• 4.2.1 溫濕度采集模塊34-36
• 4.2.2 單片機(jī)模塊36
• 4.2.3 顯示模塊36-37
• 4.2.4 電磁閥控制模塊37-38
• 4.2.5 電源模塊38
• 4.2.6 通訊模塊38-39
• 4.2.7 地址選擇模塊39-40
• 4.3 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)40-55
• 4.3.1 單片機(jī)模塊主程序40-42
• 4.3.2 單片機(jī)模塊子程序42-49
• 4.3.3 PC 機(jī)模塊程序設(shè)計(jì)49-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 5 裝置試驗(yàn)分析56-63
• 5.1 溫濕度的檢測(cè)精度56-58
• 5.2 蒸汽供給裝置控制系統(tǒng)的試驗(yàn)58-60
• 5.2.1 試驗(yàn)儀器設(shè)備58
• 5.2.2 試驗(yàn)方案58-59
• 5.2.3 結(jié)果與分析59-60
• 5.3 溫度控制及胡蘿卜干燥試驗(yàn)60-62
• 5.3.1 試驗(yàn)材料選擇60
• 5.3.2 試驗(yàn)儀器設(shè)備60
• 5.3.3 試驗(yàn)方案60
• 5.3.4 結(jié)果與分析60-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 6 總結(jié)與展望63-64
• 6.1 總結(jié)63
• 6.2 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 附錄68-74
• 致謝74-75
• 作者簡(jiǎn)介75-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果76

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