柠檬片烘干机温控系统组成（原理）

本文所述的烘干机是用来烘干紫菜等产品，完成存储意图的装置。采用箱式结构，以热辐射加热为主，采用对流热风循环。烘干机采用1 个烘干箱，6 个温区，每个温区的丈量和控制原理完全相同。烘干过程中，烘干箱内温度的资料和控制规模为0-110℃，显现精度为0.1℃，控制精度小于1℃。然而对于实际出产而言，菌草烘干过程中水分含量的均匀性很难保证，均匀性直接影响着菌草的质量。根据上述要求进行设计温控系统，以满意烘干机所有的温度、精度。

本文设计的温控系统硬件部分分为：单片机主控模块、输入输出通道模块、报警模块等。硬件的整体结构示意图。柠檬片烘干机温控系统由单片机为中心，与外部芯片扩展构成主控模块。烘干箱的温度由温度传感器检测后，通过单片机内置的12 位A/D 转化器转化成数字信号。数字信号经采样、滤波、标度转化后，一方面将烘干箱内温度由显现器显现，另一方面将该温度值与设定值进行比较，取偏差值依照积分别离的PID 控制算法计算得输出控制量。柠檬片烘干机湿度梯度分为两个方面:界面层中水分向外围热空气中扩散的驱动力。控制输出量通过固态继电器控制加热管的加热时间，从而调节温度改变，使其趋向设定值，完成烘干机的温度控制。

温控系统设计（硬件）

柠檬片烘干机电源电路

电源模块是温控系统重要的组成部分，为系统中各模块供给稳定牢靠的作业电压，保证系统正常作业。本系统采用外部12V 直流电源供电，经处理转化成3.3V 为单片机供电。柠檬片烘干机设计分两步，一：选用输出电压精度高，输出电流大的模块电源，将电压从12V 转化成5V；二：选用三端集成稳压器将电压从5V 转化成3.3V。可以经由改动干燥室内部结构来转变干燥室内风速散布不均匀现象，从而改善柠檬片烘干机干燥室内部温度散布状况，进而影响烘干的质量。

研究了热泵辅助太阳能烘干鲜枣设备的技能原理并进行了参数设计，断定了9 块空气集热器和12 匹热泵。通过试验得出鲜枣的干燥规律分为4 个阶段: 预热升温阶段、蒸腾阶段、干燥完结阶段和降温排湿阶段。

柠檬片烘干机空气能烘干机组匹配

1 000 kg 红枣烘干房的热负荷为18. 9 kW，本方案设计运用KFD-20II ( A) 空气源热风热泵烘干机1台，适用环境温度－ 5 ～ 40 ℃。在规范工况下，该机型每台可产热量20 kW ＞ 18. 9kW，可满足烘干需求。室内机风量可根据烘烤工艺要求匹配设计柠檬片烘干机选用变频调速风机，并根据烘干要求及时调节风机风量，提高烘干质量。水分从界面层向热空气蒸腾扩散的速率与界面层的湿度梯度成正比，水分从内部物质向界面层转移的速率与界面层的湿度梯度成反比。

太阳能焦热器设计与匹配

为了充分利用绿色环保动力，在烘干房的顶部安装太阳能空气集热器作为辅助动力，然后削减电能的耗费。

天津的太阳能资源较为富足，属于我国二等太阳能辐照地区，位于东径117. 10°，北纬39. 06°，年照时数为2 600 ～ 2 800 h。红枣收成烘干时节为秋分( 9 月22、23 日) 后30 d 左右，从气候数据库可知此刻天津的日均匀辐照量及日均匀辐射时刻。故研讨的重点就是对链板式菌草烘干机干燥室内的气流散布情况进行研讨。

柠檬片烘干机烘干实验

鲜枣烘制的工艺经过实验进行，把鲜枣烘干的过程大致分为4 个阶段: 预热升温阶段、蒸腾阶段、干燥完成阶段和降温排湿阶段。预热升温阶段。鲜枣充沛吸热表里尽量到达共同，又不至于外表干燥而封闭排湿孔。这个阶段温度要缓慢上升。当鲜枣装入烘干房后，要把门、通气口关严，以减少能量损失，进步能量利用率。通过多种烘干机的实验都不理想，例如：塔式烘干机简单沾壁阻塞，排料时简单形成葫芦籽破碎，底部沉积物简单摩擦着火不安全。然后开机，此阶段升温要在4 ～ 6 h 内温度升高到45 ～ 48℃，当表皮变软，温度升高到50 ～ 55 ℃，不要在短时间内把温度升得太快，不然小枣会呈现糖化或炭化现象，严峻的会呈现枣果开裂，影响枣果质量。

柠檬片烘干机蒸腾阶段。温度变化不大，这个阶段的目的是使枣表里温度到达共同，排湿较少，几乎不排湿。这个阶段结束时，红枣外表湿润，手感表里绵软，无内部硬结块，体积缩小不明显。温度升高到60 ～ 65℃，湿度不超越55%。此阶段大约用6 h。干燥完成阶段。室内的空气有些湿润，增加了排湿量，但不是太大，其目的是排除一部分水分，经过蒸腾阶段后，枣果内部可被蒸腾的水分逐步减少，蒸腾速度逐步缓慢，此时温度不宜太高，柠檬片烘干机内温度不低于50 ℃即可。柠檬片烘干机烘干实验鲜枣烘制的工艺经过实验进行，把鲜枣烘干的过程大致分为4个阶段:预热升温阶段、蒸腾阶段、干燥完成阶段和降温排湿阶段。相对湿度若高于60% 时，仍应进行通风排湿，当枣的含水量到达25% 左右时即可取出枣果。此阶段大约用4 h。

湿度

柠檬片烘干机内部热空气的干燥才能和空气湿度成反比。因为物料醉终的含水率要同周围热空气的湿度坚持平衡状况，空气相对湿度决定着物料水分的下降程度。物料含水率各有差别，其周围外表的蒸气压也必定发生变化。具体来说可分为两种形式:一是当空气中水蒸汽气的分压值高于物料上外表的蒸汽气压，热空气中的水蒸气就会连绵不断向物料外表分散，物料从外部空气中获取水分，当二者平衡时，空气中水蒸气分压值等于物料上外表蒸气压。二是当空气中水蒸气分压值低于物料外表的水蒸气压强时，物料外表的水分就会继续地向周围空气挥发，物料湿度逐渐减小，直至物料外表蒸汽分压值等于热空气中水蒸汽分压。将要素水平编码表代入Ｄｅｓｉｇｎ－Ｅｘｐｅｒｔ８．０软件中，软件将自动生成实验参数组合。因此，物料被干燥的前提条件就是物料外表水蒸汽分压高于热空气中水蒸汽分压。

介质流速

当空气介质流速加快的时分，物料干燥速率也加快。柠檬片烘干机物料外表产生的界面层是与空气流速有严密相关的。，高流速的热空气更易形成薄的界面层，这对物料与热空气的质热交换是大有裨益的，可以加快干燥。第二，快速活动的热空气能敏捷带走物料外表水蒸气的挥发物质，使柠檬片烘干机物料外表水汽分压平衡，等于周围介质空气中水蒸气压的气压差。温度梯度及湿度梯度的方向是截然不同的，温度梯度的作用是阻挠水分从内部向表层分散，物料传递热量的动力要素就是界面层中的温度梯度，温度梯度与物料吸热速率是成正向相关的。第三，更快的热气流供应充分的热量来确保物料水份的蒸腾。