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热泵型香菇烘干体系在国内外的研讨与开展

20世纪70时代末，80时代初，热泵技术开端鼓起。随着热泵的开展，被逐渐运用于烘干行业，醉初用于烘干木材，随后逐步应用于更广的领域，烘干种子、谷物、药材、果蔬等。经过出产实验，该核桃烘干设备实用性很强，能够实现湿核桃的烘干，为核桃出产加工应用提供了参考。热泵烘干体系一般由热泵体系和烘房体系组成，热泵体系主要部件为压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。蔬菜烘干机主要由循环风机和回风通道以及排湿风机组成。热泵通其过耗费小部分的电能（或其他高位能）使制冷工质在热泵体系内循环，将环境或其他的废热余热中的低位热能转化为可用于烘干的高位热能，蔬菜烘干机高位热能则传递给干燥介质，干燥介质在蔬菜烘干机体系内循环加热烘干物料。热泵烘干是一种将低位热源搬运为高位热源的烘干技术，对环境几乎没有影响，且能耗低，无污染，节能环保，符合当时动力政策和开展趋势，成为国内外学者研讨的热点。

蔬菜烘干机

热泵烘干具有以下优势：

（1）蔬菜烘干机节能效果好。热泵通其过耗费小部分的电能（或其他高位能）使制冷工质在热泵体系内循环，将环境或其他的废热余热中的低位热能转化为可用于烘干的高位热能，蔬菜烘干机高位热能则传递给干燥介质，干燥介质在蔬菜烘干机体系内循环加热烘干物料。热泵干燥是经过搬运环境或废热中的能量对物料进行烘干，从能量搬运角度来看，热泵所发生的热能是其耗费的电能加上搬运的热能，是搞效节能的，热泵干燥体系的COP很高，单位能耗除湿量规模在1—4kg/k Wh之间，平均值为2.5kg/k Wh。

（2）蔬菜烘干机干燥规模广。热泵干燥所提供的温度规模是-20℃—100℃（加辅热设备），相对湿度规模是15%—80%。较宽的温湿度规模使热泵干燥可以运用于多种物料的干燥。

（3）便于自动化操控，参数可控性强。热泵干燥相对于传统的燃煤燃木材等干燥有着便于操控的优势，自动化程度高，可以较大的进步工作效率。

（4）干燥产品质量好。热泵干燥的过程中，物料外表水分和内部水分的蒸发速率非常相近，接近于自然的干燥过程，是一种较平稳的干燥途径。蔬菜烘干机根据对传统香菇烘干过程中能耗高、可控性差等现状的研讨，以及热泵在烘干中应用现状的剖析，设计了一种热泵型香菇烘干房，剖析了其作业原理与系统组成，并详细说明了其作业模式。另外，干燥过程处在一个关闭的环境中，削减物料的受热蜕变及变色，削减了其风味物质的丢失。相比传统的干燥，热泵干燥更好的维护被烘干物品的色彩、香气、味道、外观形态和有效成分，所以烘干后的物品质量好，等级高。

（5）对环境较为友爱。热泵干燥运用的清洁动力，整个过程不发生污染物，较传统的燃煤和木材的干燥可以很好的维护环境。

蔬菜烘干机正交实验设计是一种研讨多要素多水平的设计办法，此设计办法根据正交性从实验中挑选出部分有代表性的点进行实验，经过对这些点的实验成果剖析了解实验的状况，正交实验设计是一种搞效、快捷的实验设计办法。因此，需要对香菇烘干进程中的工艺参数进行研究，以使热泵型香菇烘干房烘干后的香菇质量更优，且在烘干进程中使得热泵型烘干房能更搞效、节能。在针对蔬菜烘干机的烘干工艺优化时，继续沿用传统烘干房香菇烘干工艺中温度的设定，既烘干开端温度定为35℃，烘干结束时温度定为62℃，在传统香菇烘干工艺的基础上，对热泵型香菇烘干房烘干工艺笼统出三个主要要素，既烘干时刻、排湿量、循环风速，并采纳实验对此三种要素进行不同水平的选择。传统烘干房烘干时刻较长，经过查阅文献以及菇农经验，针对热泵型香菇烘干房的烘干工艺，对烘干时刻给出两个水平，17小时和20小时。

对蔬菜烘干机烘干过程中的排湿量设定大小两个水平，热泵型香菇烘干房在烘干过程中各阶段的排湿是由输入方针湿球温度和开端排湿的温度差进行控制的，比方当设定的方针湿球温度为a℃，且设定排湿温差为4℃时，当烘干房内湿球温度到达(a-4)℃时，排湿风机就自动启动开端排湿，而当设定排湿温差为2℃时，则烘干房内湿球温度到达(a-2)℃才开端排湿，排湿量就相对较小。蔬菜烘干机环境效益对环境没有污染，创造了一个清洁调和的工作环境及出产环境、为企业的可继续开展奠定了根底，为企业的未来和科技立异及产业结构的调整、进行了有力的带动，符合人与自然、经济协调开展的规律。因而烘干房在烘干过程中的排湿量是由所设定间隔方针湿球温度的排湿温差所决议的。

针对蔬菜烘干机尺寸在1 cm内的水果烘干，查阅相关材料，确定本设计烘干系统选用4台220 V、400 W的风机和4台220 V、2200 W的压缩机，按照均布式的布局装置在烘干箱的同一侧面板上；为了加速排湿的速度，在烘干箱的顶部开设两个风扇。

蔬菜烘干机控制系统的硬件设计

果蔬的烘干过程中，加工时间和烘干温度是整个烘干控制系统的重要参数[5，6]，其运转的安稳性和安全性是衡量控制系统好坏的重要目标。热泵应用于香菇以及其他物料的烘干具有较大的社会和经济效益，尤其在当时节能减排以及雾霾环境下，传统的燃煤、木材的烘干方法应逐步被筛选。因此，本系统将环绕以上2个性能目标，从5个模块构建整个控制系统的架构，分别为控制模块、采集模块、执行模块、上位机模块和安全模块。

蔬菜烘干机主控制器挑选PLC，具有运转安稳性、装置方便简略、丰厚的I/O接口模块以及编程简洁的优势。热泵型香菇烘干体系在国内外的研讨与开展20世纪70时代末，80时代初，热泵技术开端鼓起。因此，依据系统所需传感器个数和被控制设备的数量换算成对应输入信号和输出信号的点数，蔬菜烘干机醉终挑选台达DVPEH00R3系列PLC作为控制器，其主要功用包括：控制过程中的数据缓存和运算、输出设备的控制（例如中间继电器、交流触摸器等）。

蔬菜烘干机烘干工艺参数设置界面：客户依据烘干工艺需求，可进行工艺参数的选择、编辑。工艺参数包括工艺名称、工艺号以及每段对应的加工温度和时间，在完成相关参数设置之后，按下断定按钮，启动体系即可全过程主动运转。

蔬菜烘干机在实际烘干出产过程中，因为环境和长时间工作，有可能呈现电路接触不良或许电器老化等异常状况，因此，本体系专门设置各项报警功能，并将报警信息显现在屏幕界面首页，及时提醒操作员停止设备运转并施行检修，确保在短时内排除故障，康复体系正常运转，确保出产的可持续性。（2）对烘干房树立数值模型，使用CFD计算软件模拟计算烘房内气流组织，并配合试验，合理安置烘干房内的气流组织，完成烘房内香菇受热均匀，并完成有效的热风循环，提高烘房的烘干功率。

蔬菜烘干机接触屏通讯过错报警：当在接触屏上呈现所示的窗口，标明控制体系中的接触屏与PLC通讯线断开或许接触不良，此刻应查看接触屏与PLC通讯线两头的接口是否衔接正常。

蔬菜烘干机收集器通讯过错报警：当在接触屏上呈现所示的窗口，提示控制体系中的1号收集器与PLC通讯线断开或许接触不良，呈现通讯错误的现象，此刻应查看接触屏与PLC通讯线两头的接口是否衔接正常。

温度超限报警：当蔬菜烘干机所查看到的温度超过方针温度10℃，就会产生此报警。标明压缩机在达到方针温度时尚处于工作状态，即为失控状况，需立即停机，避免呈现压缩机烧坏的情况。