節(jié)能型烘干機及其節(jié)能裝置監(jiān)測系統(tǒng)的研究

【摘要】：茶葉的烘干是制茶中重要的步驟同時也是耗能最大的過程?，F(xiàn)今的茶葉烘干機將烘干茶葉過程中產(chǎn)生的熱濕氣直接排放在空氣中，能量利用率不高，不僅浪費了大量的能量而且對環(huán)境造成了污染，這嚴重制約了茶葉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為了改善這種情況，迫切地需要設(shè)計一種節(jié)能型茶葉烘干機來推動茶葉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。換熱器是廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)過程中的節(jié)能裝置，它可以回收工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生的余熱，提高設(shè)備的能量利用率，因此可以將其應用在茶葉烘干機上進行節(jié)能。目前的換熱器設(shè)備常常發(fā)生泄漏、結(jié)垢，所以需要對換熱器的運行狀況進行實時監(jiān)測來保證其正常工作?，F(xiàn)有的監(jiān)測系統(tǒng)存在著成本高、安裝繁瑣、編程復雜、難以實現(xiàn)和外設(shè)進行信息交換等缺點，已經(jīng)越來越難以滿足生產(chǎn)上的需要，因此有必要對監(jiān)測系統(tǒng)進行研究。 本文以6CHZ-7型箱體式茶葉烘干機為對象，主要做了以下工作： （1）設(shè)計了一種管殼式換熱器，創(chuàng)新地將管殼式換熱器和目前使用范圍最廣的箱體式茶葉烘干機結(jié)合起來，使茶葉烘干機達到節(jié)能的效果。該節(jié)能型茶葉烘干機在烘干過程中產(chǎn)生的熱濕氣經(jīng)過換熱器的余熱回收之后再進行排放，提高了能量利用率，同時減小了對環(huán)境的污染。 （2）針對現(xiàn)有的換熱器監(jiān)測系統(tǒng)存在的缺點，設(shè)計了基于LabVIEW的在線監(jiān)測系統(tǒng)。通過對換熱器冷熱流體進出口溫度的監(jiān)測來確定換熱器的效率；通過對所研究管道的流量和壓差的監(jiān)測來檢查換熱器有無內(nèi)漏、結(jié)垢，確定換熱器熱阻的大小進而判斷換熱器需不需要清洗，保證了換熱器的正常運行。 將設(shè)計的節(jié)能型烘干機和普通烘干機進行了現(xiàn)場對比試驗，試驗結(jié)果表明節(jié)能型烘干機相比于普通烘干機的耗電量減少了37%，換熱器的換熱效率達到了65%。基于LabVIEW的換熱器監(jiān)測系統(tǒng)運行狀況良好，達到了預期目標。 【關(guān)鍵詞】：茶葉烘干機 節(jié)能 管殼式換熱器 LabVIEW 監(jiān)測系統(tǒng)
【學位授予單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP274
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 課題研究的背景和意義9-10
• 1.2 茶葉烘干機的發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3 換熱器的重要性12-13
• 1.4 典型換熱器的介紹13-19
• 1.4.1 管殼式換熱器13-16
• 1.4.2 板式換熱器16-17
• 1.4.3 熱管式換熱器17
• 1.4.4 螺旋板式換熱器17-18
• 1.4.5 翅式換熱器18-19
• 1.5 在線監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀19-21
• 1.6 研究內(nèi)容21-23
• 第2章 節(jié)能型茶葉烘干機的設(shè)計23-33
• 2.1 箱體式茶葉烘干機的原理23-24
• 2.2 箱體式烘干機的換熱器的設(shè)計24-29
• 2.2.1 管殼式換熱器的選型26
• 2.2.2 換熱方式的選擇26
• 2.2.3 冷熱流體在管殼程中的分配26-27
• 2.2.4 換熱器材料的選擇27
• 2.2.5 換熱管在管板上的固定方式27
• 2.2.6 換熱管在管板上的排列方式27-28
• 2.2.7 換熱管直徑和數(shù)目的選擇28
• 2.2.8 換熱管的中心距28
• 2.2.9 管板與殼體的連接方式和厚度28-29
• 2.2.10 進出口連接管的直徑29
• 2.3 節(jié)能型茶葉烘干機的節(jié)能原理29-30
• 2.4 換熱效率和熱阻的計算30-32
• 2.4.1 換熱效率的計算30-31
• 2.4.2 換熱器熱阻的計算31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第3章 換熱器監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計33-45
• 3.1 引言33-34
• 3.2 監(jiān)測系統(tǒng)的硬件總體方案設(shè)計34-35
• 3.3 傳感器模塊設(shè)計35-40
• 3.3.1 溫度傳感器35-36
• 3.3.2 壓差傳感器和流量傳感器36-40
• 3.4 信號調(diào)理電路模塊40-42
• 3.5 電源模塊42-43
• 3.6 數(shù)據(jù)采集模塊43-44
• 3.7 本章小結(jié)44-45
• 第4章 換熱器監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計45-61
• 4.1 虛擬儀器 LabVIEW 簡介45-46
• 4.2 軟件的總體設(shè)計和功能劃分46-48
• 4.3 數(shù)據(jù)采集模塊48-49
• 4.4 數(shù)據(jù)處理模塊49-56
• 4.4.1 數(shù)據(jù)濾波49-54
• 4.4.2 數(shù)據(jù)誤差的處理54-55
• 4.4.3 超限報警55-56
• 4.5 數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)查詢模塊56-59
• 4.5.1 LabVIEW 的 LabSQL 數(shù)據(jù)庫工具包57
• 4.5.2 SQL 語言57-58
• 4.5.3 實驗系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫的設(shè)計58-59
• 4.6 波形存儲和回放59-60
• 4.7 本章小結(jié)60-61
• 第5章 實驗結(jié)果與分析61-67
• 5.1 節(jié)能型烘干機和普通烘干機的對比實驗61-62
• 5.2 基于 LabVIEW 的換熱器監(jiān)測系統(tǒng)實驗62-66
• 5.2.1 監(jiān)測系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置62-63
• 5.2.2 檢查數(shù)據(jù)顯示功能63-64
• 5.2.3 檢查數(shù)據(jù)的存儲和查詢功能64-65
• 5.2.4 檢查波形的回放和存儲功能65-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 第6章 全文總結(jié)和展望67-69
• 參考文獻69-73
• 致謝73-75
• 附錄 A75-77
• 附錄 B77-79
• 附錄 C79-81
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文81

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