本文關(guān)鍵詞：基于LabVIEW的變溫控制系統(tǒng)研制及蓮子熱風(fēng)變溫干燥試驗(yàn)研究　出處：《南昌航空大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著農(nóng)產(chǎn)品市場需求的不斷提高,每年有大量的新鮮農(nóng)產(chǎn)品及其附帶產(chǎn)品流入市場。對于新鮮的農(nóng)產(chǎn)品來說,其貯存和保鮮是目前面臨的最主要的兩大問題。由于缺少合適和及時(shí)的干燥工藝,全球每年將近有1/3的農(nóng)產(chǎn)品損失。而干燥被視為農(nóng)產(chǎn)品保存和加工的重要工藝,是保存農(nóng)產(chǎn)品最古老,簡單和廣泛使用的方法。變溫干燥以減少干燥時(shí)間、降低能耗、提高質(zhì)量、便于操作為基本原則。根據(jù)物料處于不同干燥階段,采取不同溫度來實(shí)現(xiàn)物料干燥的方法,是對傳統(tǒng)方法的改進(jìn)。在眾多的干燥技術(shù)中,變溫干燥不僅簡單、成本低,而且對農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)有巨大改善。變溫干燥是根據(jù)干燥過程中物料內(nèi)部水分遷移阻力的變化及熱敏成分對溫度的要求,在不同的干燥階段采用不同的干燥介質(zhì)溫度。它不僅能夠大量的節(jié)省干燥過程中損耗的能量,而且還能夠保證干燥產(chǎn)品的品質(zhì)。在干燥過程中,為了解決溫度的滯后性,時(shí)變性強(qiáng),線性度差的問題,設(shè)計(jì)了一套精確的溫度控制和采集系統(tǒng)。采用LabVIEW中的PID控制,模糊控制和模糊PID控制分別對溫度進(jìn)行相應(yīng)的控制編程,得到Fuzzy-PID在系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)控制中,能將輸出溫度控制在一個(gè)很小的誤差范圍內(nèi),僅有?0.01℃的誤差。具有很強(qiáng)的調(diào)節(jié)和適應(yīng)能力,并且得到的溫度曲線具有很高的魯棒性。Fuzzy-PID對溫度的調(diào)節(jié)控制最為出色。蓮子干燥過程中,具有復(fù)雜的傳熱傳質(zhì)特性。為了更加客觀的研究干燥過程蓮子的特性變化和干燥效果,得出比較優(yōu)化的分段變溫干燥工藝參數(shù),本試驗(yàn)設(shè)計(jì)了一套蓮子變溫干燥的試驗(yàn)控制系統(tǒng)裝置。該裝置主要由熱風(fēng)發(fā)生、加熱、溫度和流量測控、采集等系統(tǒng)組成。依據(jù)分段變溫干燥試驗(yàn)要求,成功的完成了該系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試。該試驗(yàn)臺能對熱風(fēng)溫度和流量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,并且具有在線傳輸試驗(yàn)數(shù)據(jù)等特點(diǎn)。為了提高蓮子干燥品質(zhì)、縮短干燥時(shí)間并降低能耗,采用恒溫和分段變溫兩種干燥方式對單粒蓮子進(jìn)行了50~90℃恒溫和60(2~4h) 80℃變溫?zé)犸L(fēng)干燥試驗(yàn),研究蓮子表觀變化、復(fù)水性、干燥能耗及干燥曲線特性,計(jì)算不同干燥條件下的有效擴(kuò)散系數(shù)和活化能。試驗(yàn)表明:在恒溫干燥中,熱風(fēng)溫度越高,干燥時(shí)間越短,而蓮子的色澤、復(fù)水性等品質(zhì)越差;在分段變溫干燥中,干燥時(shí)間比60℃恒溫條件下短、品質(zhì)高,60(3h) 80℃變溫干燥蓮子的復(fù)水性優(yōu)于60(2h) 80℃和60(4h) 80℃變溫干燥,為169.41%,單位能耗比60℃恒溫干燥減少了2033 kJ/g。根據(jù)菲克第二定律,得到蓮子50~90℃恒溫干燥有效擴(kuò)散系數(shù)變化范圍為1.79×10-9~5.83×10-9 m2/s,60(2~4h) 80℃變溫干燥平均有效擴(kuò)散系數(shù)變化范圍為2.97×10-9~2.44×10-9 m2/s。由Arrhenius方程建立有效擴(kuò)散系數(shù)與溫度的關(guān)系,得到蓮子水分活化能為28.33 kJ/mol。試驗(yàn)結(jié)果為蓮子干燥工藝參數(shù)優(yōu)化及干燥設(shè)備設(shè)計(jì)提供參考。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP273

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本文編號：1352069