乳化物干燥器温度比值控制系统设计课程设计 打印
乳化物干燥器串级控制系统
目录1、干燥器工作原理及结构特点................................. 错误！未定义书签。
1.1干燥器的原理........................................... 错误！未定义书签。
1.2干燥器的应用........................................... 错误！未定义书签。
1.3干燥器的未来发展 (3)2、串级控制系统的工作原理 (4)3、控制方案的选择 (5)3.1乳化物干燥器串级控制系统参数选择 (5)3.2控制参数的确定 (5)3.3现场仪表选型 (6)4、系统方框图 (7)5、分析被控对象特性 (7)6、进行系统仿真 (7)课程设计总结.................................................. 错误！未定义书签。
参考文献...................................................... 错误！未定义书签。
1、干燥器工作原理及结构特点1.1干燥器的原理干燥器是是通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料的机械设备。
干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。
如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品变形，陶瓷坯料在煅烧前的干燥可以防止成品龟裂。
另外干燥后的物料也便于运输和贮存，如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下，以防霉变。
由于自然干燥远不能满足生产发展的需要，各种机械化干燥器越来越广泛地得到应用。
干燥过程需要消耗大量热能，为了节省能量，某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发，再在干燥器内干燥，以得到干的固体。
在干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递，保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压，保证热源温度高于物料温度。
乳化物干燥器温度比值控制系统设计
目录1. 干燥器工作原理及特点 (2)2. 控制方案的选择 (3)2.1 乳化物干燥器比值控制系统参数的选择 (3)2.2 控制变量的确定 (4)2.3 现场仪表选型 (4)3. 系统方块图 (5)4. 分析被控对象特性 (5)4.1 比值系数确定 (5)5. 系统仿真 (6)课程设计总结 (8)参考文献 (9)乳化物干燥器温度比值控制系统设计1、干燥器工作原理及结构特点干燥器是是通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料的机械设备。
干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。
如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品变形，陶瓷坯料在煅烧前的干燥可以防止成品龟裂。
另外干燥后的物料也便于运输和贮存，如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下，以防霉变。
由于自然干燥远不能满足生产发展的需要，各种机械化干燥器越来越广泛地得到应用。
干燥过程需要消耗大量热能，为了节省能量，某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发，再在干燥器内干燥，以得到干的固体。
在干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递，保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压，保证热源温度高于物料温度。
热量从高温热源以各种方式传递给湿物料，使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间，从而在物料表面和内部出现湿含量的差别。
内部湿分向表面扩散并汽化，使物料湿含量不断降低，逐步完成物料整体的干燥。
物料的干燥速率取决于表面汽化速率和内部湿分的扩散速率。
通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制；而后，只要干燥的外部条件不变，物料的干燥速率和表面温度即保持稳定，这个阶段称为恒速干燥阶段；当物料湿含量降低到某一程度，内部湿分向表面的扩散速率降低，并小于表面汽化速率时，干燥速率即主要由内部扩散速率决定，并随湿含量的降低而不断降低，这个阶段称为降速干燥阶段。
按湿物料的运动方式，干燥器可分为固定床式、搅动式、喷雾式和组合式；按结构，干燥器可分为厢式干燥器、输送机式干燥器、滚筒式干燥器、立式干燥器、机械搅拌式干燥器、回转式干燥器、流化床式干燥器、气流式干燥器、振动式干燥器、喷雾式干燥器以及组合式干燥器等多种。
干燥器课程设计
《化工原理》课程设计报告卧式多室干燥器设计学院化工学院专业化学工程与工艺班级学号姓名指导教师《化工原理》课程设计任务书一、设计题目试设计一台卧式多室流化床干燥器，用于干燥颗粒状肥料。
将其含水量从0.04干燥至0.0004（以上均为干基）。
生产能力（以干燥产品计）2900kg/h。
二、操作条件1．干燥介质湿空气。
其初始湿度H0、温度根据建厂地区的气候条件来选定。
离开预热器的温度t1为80℃2．物料进口温度θ1 30℃3．热源饱和蒸汽，压力自选。
4．操作压力常压5．设备工作日每年330天，每天24小时连续运行。
6．厂址自选三、设计内容1．干燥流程的确定和说明。
2．干燥器主体工艺尺寸计算及结构设计。
3．辅助设备的选型及核算（气固分离器、空气加热器、供风装置、供料器）。
四、基础数据1．被干燥物料颗粒密度ρs 1730kg/m3堆积密度ρb 800kg/ m3干物料比热容c s 1.47kJ／(kg·℃) 颗粒平均直径d m 0.14mm临界含水量X0 0.013（干基）平衡含水量X* 02．物料静床层高度Z0 0.15m3．干燥装置热损失为有效传热量的15％。
目录一、干燥流程的确定 (1)二、干燥过程的物料衡算和热量衡算 (3)1．物料衡算 (3)2．热量衡算 (3)3．干燥器的热效率 (4)三、流化床干燥器的设计计算 (5)1．流化速度的确定 (5)2．流化床层截面积的计算 (7)3．卧式多室流化床的宽度和长度 (7)4．停留时间 (7)5．设备高度 (7)四、干燥器的结构设计 (9)1．布气装置 (9)2．隔板 (9)3．溢流堰 (10)五、附属设备的设计与选型 (11)1．风机的选择 (11)2．空气加热器 (13)3．供料器 (14)4．气固分离器的选择 (15)5．设备一览表 (16)对本设计的评述 (18)附图（工艺流程简图、主体设备工艺条件） (18)一、带控制点的工艺流程图 (18)二、主体设备工艺条件图（附录） (18)参考文献 (18)一、干燥流程的确定包括干燥方法及干燥器结构型式的选择、干燥装置流程及操作条件的确定 1.操作条件的确定1．干燥介质 湿空气。
烘干机控制系统课程设计说明书
成绩□优□良□中□与格□不与格课程设计课程名称电气控制与PLC课程设计课题名称烘干机控制系统设计专业自动化班级1202学号27姓名谭丰源指导老师赖指南、星平、谭梅、余小霏、细群2015年6月19日电气信息学院课程设计任务书课题名称烘干机控制系统设计姓名谭丰源专业自动化班级1202 学号27指导老师赖指南课程设计时间2015年6月8日～2015年6月19日一.任务与要求设计任务：以PLC为核心，设计一个烘干机控制系统，为此要求完成以下设计任务：1.根据烘干机的工艺过程和控制要求，确定控制方案。
2.配置电器元件，选择PLC型号。
3.绘制烘干机控制系统的PLC I/O接线图。
设计PLC梯形图程序，列出指令程序清单。
4.上机调试程序。
5.编写设计说明书。
设计要求1.一般要求：（1）所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足烘干机的工作过程要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。
（2）所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》和GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。
（3）所编写的设计说明书应用词准确，语句通顺，层次清楚，条理分明，重点突出，结构合理，容详实。
2.具体要求：（1）连续工作方式：在烘干机处于初始状态的情况下，按下启动按钮时，要求烘干机能够自动地一个循环接一个循环地工作下去，在此工作方式下，能对烘干机进行预停和紧急停止操作。
（2）单周工作方式：在烘干机处于初始状态的情况下，按下启动按钮时，要求烘干机能够自动地完成一个循环的工作。
当烘干机完成一个循环的工作并返回到初始状态时能自动停止。
在此工作方式下，能对烘干机进行紧急停止操作。
（3）单机手动工作方式：要求能对烘干机的加热器和通风机进行手动操作。
二.进度安排1.第一周星期一：布置课程设计任务，讲解设计思路和要求，查阅设计资料。
2.第一周星期二～星期四：详细了解烘干机的基本组成、工作过程和控制要求。
干燥系统过程控制课程设计报告
干燥系统过程控制课程设计报告干燥系统是在工业生产中广泛应用的一种过程控制系统。
它可以将含水物料中的水分蒸发掉，使物料达到所需的干燥程度。
本文将针对干燥系统的过程控制进行课程设计报告。
一、引言干燥系统是许多工业生产过程中必不可少的一部分。
它可以用于食品加工、化工、制药等各个领域。
在干燥系统中，过程控制起着至关重要的作用。
合理的过程控制可以提高干燥效率、降低能耗，保证产品质量。
二、干燥系统的基本原理干燥系统的基本原理是利用热量传递将物料中的水分蒸发掉。
在干燥系统中，通常会采用热风或者辐射加热的方式。
热风干燥是通过将热风与物料进行充分接触，将水分蒸发掉。
辐射干燥则是利用辐射能将物料中的水分加热蒸发掉。
三、干燥系统的过程控制1. 温度控制在干燥系统中，温度是一个重要的控制参数。
合理的温度控制有助于提高干燥效率，避免物料过热或者过冷。
温度控制可以通过调节加热源的供热功率来实现。
通常会使用温度传感器对干燥室内的温度进行监测，然后根据监测结果来调节加热源的功率。
2. 湿度控制湿度是另一个重要的控制参数。
过高或者过低的湿度都会对干燥效果产生不良影响。
湿度控制可以通过控制干燥系统中的湿度传感器来实现。
当湿度超出设定范围时，系统会自动调节加热源的功率或者通风系统的运行速度，以达到湿度控制的目的。
3. 物料流量控制物料流量是干燥系统中的另一个重要参数。
过大或者过小的物料流量都会影响干燥效率和产品质量。
物料流量控制可以通过控制进料系统的运行速度或者调节排料系统的出料速度来实现。
同时，还可以通过控制物料输送带的速度来控制物料流量。
4. 通风系统控制通风系统在干燥过程中起到排湿的作用。
合理的通风系统控制有助于提高干燥效率和产品质量。
通风系统控制可以通过调节通风系统的风量和风速来实现。
通常会使用风量传感器和风速传感器对通风系统进行监测，然后根据监测结果来调节通风系统的运行。
四、干燥系统的优化为了提高干燥系统的效率和产品质量，可以进行一些优化措施。
干燥装置课程设计
干燥装置课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解干燥装置的基本原理，掌握干燥过程的关键科学概念；2. 学生能够描述不同类型的干燥装置及其工作原理，对比分析各自的优缺点；3. 学生能够运用物理和化学知识解释干燥过程中的现象。
技能目标：1. 学生通过小组合作，设计并构建一个简单的干燥装置模型，培养动手操作能力和问题解决能力；2. 学生能够运用图表、数据和文字准确记录实验过程，提高观察与表达能力；3. 学生能够运用科学方法分析干燥装置的效能，优化实验方案。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习干燥装置的相关知识，激发对科学探究的兴趣，培养主动学习的态度；2. 学生在小组合作中学会倾听、尊重他人意见，培养团队协作精神；3. 学生能够认识到干燥技术在生活和工业中的重要性，关注科技创新，增强环保意识。
二、教学内容本课程以《物理》教材中“物态变化”章节为基础，结合以下内容进行教学：1. 干燥原理：介绍干燥过程中水分的蒸发、扩散等基本原理，以及影响干燥速率的因素；- 教材章节：物态变化第四章第二节2. 干燥装置类型：分析不同类型的干燥装置（如太阳能干燥、热风干燥、微波干燥等）及其工作原理；- 教材章节：物态变化第四章第三节3. 干燥装置的设计与优化：指导学生设计简单干燥装置模型，探讨优化干燥过程的策略；- 教材章节：物态变化第四章第四节4. 实验操作与数据分析：组织学生进行干燥实验，学习记录、分析实验数据，提高实验操作能力；- 教材章节：物态变化第四章实验部分5. 干燥技术在生活中的应用：介绍干燥技术在食品、药品、农产品等领域的应用，探讨其对生活质量的影响；- 教材章节：物态变化第四章第五节教学进度安排：第一课时：干燥原理及影响干燥速率的因素；第二课时：干燥装置类型及其工作原理；第三课时：干燥装置设计与优化；第四课时：实验操作与数据分析；第五课时：干燥技术在生活中的应用及讨论。
三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性，提高教学效果：1. 讲授法：教师以生动的语言、丰富的实例，系统地讲解干燥原理、干燥装置类型及其工作原理等理论知识，为学生奠定扎实的基础；- 结合教材章节：物态变化第四章第二节、第三节2. 讨论法：针对干燥装置的设计与优化、干燥技术在生活中的应用等议题，组织学生进行小组讨论，鼓励学生发表见解，培养批判性思维；- 结合教材章节：物态变化第四章第四节、第五节3. 案例分析法：引入实际生活中的干燥案例，如农产品干燥、食品干燥等，让学生分析案例中的问题，提出解决方案，提高学生分析问题和解决问题的能力；- 结合教材章节：物态变化第四章第五节4. 实验法：组织学生进行干燥实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，记录和分析数据，培养学生实验操作能力和科学探究精神；- 结合教材章节：物态变化第四章实验部分5. 小组合作学习：在课程中，将学生分成若干小组，以小组为单位进行讨论、实验和展示，培养学生团队协作能力和沟通技巧；- 结合整个教学过程6. 翻转课堂：利用课外时间，让学生通过观看教学视频、阅读教材等方式自主学习干燥原理等基础知识，课堂上以解决问题、讨论案例为主，提高课堂效率；- 结合整个教学过程7. 创新思维训练：鼓励学生从不同角度思考干燥装置的设计与优化，培养学生的创新意识和能力；- 结合教材章节：物态变化第四章第四节四、教学评估为确保教学评估的客观性、公正性和全面性，本课程采用以下评估方式，全面反映学生的学习成果：1. 平时表现：占总评成绩的30%。
乳化物干燥器串级控制系统方案
目录1、干燥器工作原理及结构特点 (1)1.1干燥器的原理 (1)1.2干燥器的应用 (2)1.3干燥器的未来发展 (3)2、串级控制系统的工作原理 (4)3、控制方案的选择 (5)3.1乳化物干燥器串级控制系统参数选择 (5)3.2控制参数的确定 (5)3.3现场仪表选型 (6)4、系统方框图 (7)5、分析被控对象特性 (7)6、进行系统仿真 (7)课程设计总结 (10)参考文献 (11)1、干燥器工作原理及结构特点1.1干燥器的原理干燥器是是通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料的机械设备。
干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。
如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品变形，瓷坯料在煅烧前的干燥可以防止成品龟裂。
另外干燥后的物料也便于运输和贮存，如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下，以防霉变。
由于自然干燥远不能满足生产发展的需要，各种机械化干燥器越来越广泛地得到应用。
干燥过程需要消耗大量热能，为了节省能量，某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发，再在干燥器干燥，以得到干的固体。
在干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递，保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压，保证热源温度高于物料温度。
热量从高温热源以各种方式传递给湿物料，使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间，从而在物料表面和部出现湿含量的差别。
部湿分向表面扩散并汽化，使物料湿含量不断降低，逐步完成物料整体的干燥。
物料的干燥速率取决于表面汽化速率和部湿分的扩散速率。
通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制；而后，只要干燥的外部条件不变，物料的干燥速率和表面温度即保持稳定，这个阶段称为恒速干燥阶段；当物料湿含量降低到某一程度，部湿分向表面的扩散速率降低，并小于表面汽化速率时，干燥速率即主要由部扩散速率决定，并随湿含量的降低而不断降低，这个阶段称为降速干燥阶段。
干燥器温度控制系统方案设计
前言 (3)一、工艺过程描述 (3)二、设计要求 (4)三、设计方案 (4)四、仪器仪表的选择 (9)五、设计总结 (12)六、参考文献 (12)干燥器温度控制系统方案设计前言当今中国工业技术蓬勃发展，日益先进的科学技术推动了自动化技术的发展，过程控制技术是自动化技术的重要组成部分，在现代工业生产过程自动化中，过程控制技术正在为实现各种最优技术经济指标，提高经济效益，节约能源、提高市场竞争能力等方面起着越来越重要的作用。
本次课程设计通过一个干燥器温度控制系统方案设计，旨在让学生将过程控制与检测技术这门课程的精髓学以致用。
随着工业生产自动化的不断发展，单回路控制系统仅适用于较简单的单输出生产的控制，不能解决多输出过程的控制问题。
因此我们可以采用复杂过程控制系统，本课程设计中就用到串级控制，前馈控制等复杂控制过程。
一、工艺过程描述某干燥器的流程所示。
干燥器采用夹套加热和真空抽吸并行的方式来干燥物料。
夹套内通入的是经列管式加热器加热后的热水，而加热介质采用的是饱和蒸汽。
为了提高干燥速度，应有较高的干燥温度θ，但θ过高会使物料的物性发生变化，这是不允许的，因此要求对干燥器温度进行严格控制。
二、设计要求分别针对以下情况：①蒸汽压力波动是主要干扰；②冷水流量波动是主要干扰；③冷水流量和蒸汽压力均波动明显；④冷水流量、蒸汽压力以及进料压力波动均为主要干扰；1、确定控制方案，说明理论依据，画出控制工艺流程图；2、画出控制系统原理方框图；3、确定调节器正反作用，阐述系统工作过程。
4、对设计中用到的仪表的结构、特点进行说明。
三、设计方案1、蒸汽压力波动是主要干扰该系统应采用干燥温度与蒸汽压力的串级控制系统如图所示，这时选择蒸汽压力作为副变量。
一旦蒸汽压力有所波动，引起蒸汽流量变化，马上由副回路可以及时得到克服，以减少或消除蒸汽压力波动对主变量θ的影响，提高控制质量。
系统工艺流程图如下所示。
蒸汽压力波动为主的工艺流程图控制阀应选择气开式，这样一旦气源中断，马上关闭蒸汽阀门，以防止干燥器内温度θ过高。
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图1：乳化物干燥器干燥原理图
、控制方案的选择
为保证此系统物料流量比值的一定，以使生产能安全正常地进行，我选择定比值控制系统中的单闭环比值控制系统，因为其比值器的参数经计算设置好后就不再变动了，两种物料的比值较为精确，实施也比较方便。
、乳化物干燥器比值控制系统参数选择
被控参数选择由于此系统为温度控制系统，所以选用干燥器的温度为被控
控制参数选择由图1的干燥过程流程图可知引起干燥器温度变化的因素大概主要有：）乳液流量
图3传递函数方框图
图4.干燥器温度仿真图。