新型热泵烘干机控制系统设计与实现
发布时间：2023-03-19 18:26
精准扶贫政策实施以来,我国脱贫攻坚工作取得了突破性的成绩。本课题来源于某高校接受了对口帮扶秦巴山区苍溪县精准扶贫的使命,秉承科技扶贫的思想,瞄准苍溪县具有丰富的山珍(野生菌类等植物)资源。由于当地农户缺乏深加工技术与装备,采集后的各类山珍集中加工,干制品容易串味,质量不佳,不能产生好的经济效益。农户不能自主烘干,不能独立面向市场。因此结合当地人的需求以及发挥高校科技优势,决定研发适合苍溪县家庭作坊式的新型闭环除湿热泵烘干机,形成山珍干制品烘干产业,帮助苍溪县农户脱贫和促进区域经济发展。本课题致力开发新型热泵烘干机,是面向设施农业的新型烘干设备,目标是农户可调整烘干工艺,进行个性化、自动化烘干设计,满足各类烘干材料的需求,农户愿买、能买、会用。在烘干机结构设计上要有突破,不是简单的调节风门开关调节干燥能力,而是在热泵回路调整工质通路,高效节能地提高热泵能效。通过辅助换热器的巧妙切换,提高了升温加热,冷凝除湿的效率。在控制系统设计方面注重性价比,以STM32F103VET6微处理器设计了一体化专用控制机及外围接口,系统操控、显示部分采用了串口触摸液晶屏幕快速实现。在加热、除湿、恒温等控制模...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 课题的背景
1.1.2 课题的理论与实际意义
1.2 国内外发展趋势
1.2.1 热泵干燥控制技术的国内研究现状
1.2.2 热泵干燥控制技术的国外研究现状
1.2.3 发展趋势
1.3 研究内容及论文结构
1.4 本章小结
2 热泵烘干机理论基础
2.1 热泵烘干机的组成及其工作原理
2.1.1 热泵机组的组成
2.1.2 干燥单元的组成
2.1.3 工作原理
2.1.4 热泵烘干机形式
2.2 热泵干燥性能指标
2.2.1 热泵系统性能系数
2.2.2 除湿能耗比
2.2.3 单位能耗除湿量
2.3 物料干燥的理论知识
2.3.1 干燥过程特性
2.3.2 黑木耳的成分及其特性
2.3.3 黑木耳含水率指标
2.3.4 黑木耳干燥特性的评价指标
2.4 空气的物理性质
2.4.1 水蒸气分压力
2.4.2 相对湿度
2.4.3 含湿量
2.4.4 焓
2.4.5 干、湿球温度和露点温度
2.4.6 焓湿图
2.5 本章小结
3 热泵烘干机构造与控制方案
3.1 热泵烘干机构造
3.1.1 热泵干燥机设备特色
3.1.2 热泵机组设计
3.2 烘干机主要部件与参数
3.2.1 烘干机主要参数
3.2.2 压缩机的设计
3.2.3 换热器的设计
3.2.4 节流装置的设计
3.2.5 四通阀的设计
3.2.6 制冷剂的设计
3.2.7 其它辅助部件的设计
3.2.8 干燥区域设计
3.3 烘干机装置三维设计
3.4 烘干机控制任务与控制方案
3.4.1 控制任务分析
3.4.2 控制方案结构
3.5 本章小结
4 热泵烘干机控制系统硬件设计
4.1 微处理器选型
4.2 最小系统设计
4.2.1 电源电路
4.2.2 时钟电路
4.2.3 复位电路
4.2.4 下载调试接口电路
4.3 温湿度测量电路设计
4.4 电子膨胀阀驱动电路设计
4.5 多通道切换电路设计
4.6 继电器电路设计
4.7 电流监测电路设计
4.8 报警电路设计
4.9 触摸屏接口设计
4.10 本章小结
5 热泵烘干机控制方法与软件设计
5.1 控温除湿控制模式设计
5.1.1 闭式高温干燥过程
5.1.2 低温除湿干燥过程
5.1.3 恒温干燥过程
5.2 控制软件设计
5.2.1 开发环境及工具
5.2.2 主程序设计
5.2.3 温湿度采集程序设计
5.2.4 电子膨胀阀控制软件设计
5.2.5 触摸屏操作界面设计
5.3 本章小结
6 烘干实验研究
6.1 实验材料准备
6.2 实验方案
6.3 实验数据及分析
6.4 本章小结
7 结论
7.1 研究成果
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
本文编号：3765732
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 课题的背景
1.1.2 课题的理论与实际意义
1.2 国内外发展趋势
1.2.1 热泵干燥控制技术的国内研究现状
1.2.2 热泵干燥控制技术的国外研究现状
1.2.3 发展趋势
1.3 研究内容及论文结构
1.4 本章小结
2 热泵烘干机理论基础
2.1 热泵烘干机的组成及其工作原理
2.1.1 热泵机组的组成
2.1.2 干燥单元的组成
2.1.3 工作原理
2.1.4 热泵烘干机形式
2.2 热泵干燥性能指标
2.2.1 热泵系统性能系数
2.2.2 除湿能耗比
2.2.3 单位能耗除湿量
2.3 物料干燥的理论知识
2.3.1 干燥过程特性
2.3.2 黑木耳的成分及其特性
2.3.3 黑木耳含水率指标
2.3.4 黑木耳干燥特性的评价指标
2.4 空气的物理性质
2.4.1 水蒸气分压力
2.4.2 相对湿度
2.4.3 含湿量
2.4.4 焓
2.4.5 干、湿球温度和露点温度
2.4.6 焓湿图
2.5 本章小结
3 热泵烘干机构造与控制方案
3.1 热泵烘干机构造
3.1.1 热泵干燥机设备特色
3.1.2 热泵机组设计
3.2 烘干机主要部件与参数
3.2.1 烘干机主要参数
3.2.2 压缩机的设计
3.2.3 换热器的设计
3.2.4 节流装置的设计
3.2.5 四通阀的设计
3.2.6 制冷剂的设计
3.2.7 其它辅助部件的设计
3.2.8 干燥区域设计
3.3 烘干机装置三维设计
3.4 烘干机控制任务与控制方案
3.4.1 控制任务分析
3.4.2 控制方案结构
3.5 本章小结
4 热泵烘干机控制系统硬件设计
4.1 微处理器选型
4.2 最小系统设计
4.2.1 电源电路
4.2.2 时钟电路
4.2.3 复位电路
4.2.4 下载调试接口电路
4.3 温湿度测量电路设计
4.4 电子膨胀阀驱动电路设计
4.5 多通道切换电路设计
4.6 继电器电路设计
4.7 电流监测电路设计
4.8 报警电路设计
4.9 触摸屏接口设计
4.10 本章小结
5 热泵烘干机控制方法与软件设计
5.1 控温除湿控制模式设计
5.1.1 闭式高温干燥过程
5.1.2 低温除湿干燥过程
5.1.3 恒温干燥过程
5.2 控制软件设计
5.2.1 开发环境及工具
5.2.2 主程序设计
5.2.3 温湿度采集程序设计
5.2.4 电子膨胀阀控制软件设计
5.2.5 触摸屏操作界面设计
5.3 本章小结
6 烘干实验研究
6.1 实验材料准备
6.2 实验方案
6.3 实验数据及分析
6.4 本章小结
7 结论
7.1 研究成果
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
本文编号：3765732
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3765732.html
