【正文】 ............................................................... 47 泵的選用 ..................................................................................................... 48 干燥室結(jié)構(gòu)計(jì)算 ............................................................................................... 48 干燥室外殼材料選擇 .................................................................................. 48 筒體厚度的計(jì)算 ......................................................................................... 48 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 III 頁(yè) 錐殼厚度的計(jì)算 .......................................................................................... 50 封頭的選擇 .................................................................................................. 51 保溫層的設(shè)計(jì) ............................................................................................. 52 剛架的結(jié)構(gòu)計(jì)算 ......................................................................................... 54 第四章 控制部分的設(shè)計(jì) ............................................................................................ 59 分析噴霧干燥系統(tǒng)中的控制內(nèi)容 ................................................................... 59 硬件設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 59 輸入設(shè)備、輸出設(shè)備的選擇 ..................................................................... 59 PLC 的選型 ................................................................................................. 63 I/O 模塊的選擇 ........................................................................................... 63 主電路圖 ..................................................................................................... 64 PLC 外圍控制接線(xiàn)圖 ................................................................................. 64 軟件設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 66 程序流程圖 ................................................................................................. 66 梯形圖的設(shè)計(jì) ............................................................................................. 66 第三部分 結(jié)論 ............................................................................................................ 70 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 71 致謝 .............................................................................................................................. 72 附錄 .............................................................................................................................. 73 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 IV 頁(yè) 蒸發(fā)水量 1500ml/h 微型噴霧干燥器及其自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 干燥技術(shù)在化工、醫(yī)藥、食品、礦業(yè)和木材等行業(yè)中應(yīng)用廣泛 ，噴霧干燥是目前市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的一種干燥方式，它具有高速度、高效 率、節(jié)省工序和人力等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于熱敏性物料 [9]。本設(shè)計(jì)為 蒸發(fā)水量 1500ml/h 微型噴霧干燥器及其自動(dòng)控制系統(tǒng)，其研究的對(duì)象為牛奶。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括噴霧干燥器和自動(dòng)控制系統(tǒng)總體方案的選擇、干燥工藝、干燥塔結(jié)構(gòu)及其輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算、自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。 本設(shè)計(jì)整機(jī)緊湊，自成一體，無(wú)需其他設(shè)施即可運(yùn)行 。 其中，控制系統(tǒng)采用了 PLC 可編程控制系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、可靠性高、靈活性高的優(yōu)點(diǎn) 。 關(guān)鍵詞： 噴霧干燥，工藝，設(shè)備， PLC 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 V 頁(yè) The evaporation water volume 1500ml/h miniature spray drier and the automatic control system design abstract Drying technology in chemical, pharmaceutical, food, mining and widely used in wood industry, etc, the spray drying is more mon on the market at present a way to dry, it has high velocity, high efficiency, save processes and human wait for an advantage, especially suitable for heatsensitive materials. This design for evaporation water 1500ml/h micro spray dryer and automatic control system, the research object for milk. Design include spray dryer and automatic control system overall scheme selection, drying process, dry tower structure and auxiliary equipment design calculation, the design of the automatic control system, etc. This design the machine is pact, selfcontained, can operate without other facilities. One, the control system adopted PLC programmable control system, the structure is simple, cheap, high reliability, high flexibility advantages. Key word: The spray drying, process, equipment, PLC 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 1 頁(yè) 第一部分 前言 噴霧干燥是近代發(fā)展起來(lái)的干燥新技術(shù)之一，有離心式、氣液混流式和壓力式三種。它是通過(guò)機(jī)械作用將需要干燥的物料 (溶液、懸浮液、乳濁液、朔狀液 )離散成很細(xì)的象霧狀一樣的液滴，與熱風(fēng)接觸后，而迅速干燥成一定粒度范圍的粉末的干燥過(guò)程。在干燥過(guò)程中，熱空氣將熱量傳至濕物料，是一個(gè)傳熱過(guò)程 {而水分在濕物料表面汽化，向熱空氣中擴(kuò)散，是一個(gè)傳質(zhì)過(guò)程因此，噴霧干燥是傳熱與傳質(zhì)相結(jié)合的復(fù)雜過(guò)程。 本設(shè)計(jì)為蒸發(fā)量 1500mL/h 的微型噴霧干燥器及其自動(dòng)控制系統(tǒng)，它主要包括：噴霧干燥器和自動(dòng)控制系統(tǒng)總體 方案的選擇、物料衡算、熱量衡算、空氣加熱器的選型、風(fēng)機(jī)的選型、泵的選型、旋風(fēng)分離器的設(shè)計(jì)計(jì)算、干燥塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算、管道的設(shè)計(jì)計(jì)算、自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、控制方案的制定等。本設(shè)計(jì)整機(jī)緊湊，自成一體，無(wú)需其他設(shè)施即可運(yùn)行。觸摸顯示數(shù)字式操作，可采用半自動(dòng)或人工監(jiān)控兩種運(yùn)行模式，方便操作和實(shí)驗(yàn)過(guò)程的監(jiān)控。其中，控制系統(tǒng)采用了 PLC 可編程控制系統(tǒng)，因?yàn)槲⑿陀?jì)算機(jī)具有體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；價(jià)格十分便宜，調(diào)節(jié)系統(tǒng)投資少；可靠性高，平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)；并且具有很高的靈活性。對(duì)于微型噴霧干燥器來(lái)說(shuō)比較適合，要求完成軟硬件的設(shè)計(jì)工作 ，并能對(duì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行一定的優(yōu)化。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 2 頁(yè) 第一章 概述 噴霧干燥技術(shù)概述 噴霧干燥是利用霧化器將料液分散為細(xì)小的霧滴，并在熱干燥介質(zhì)中迅速蒸發(fā)溶劑形成干粉產(chǎn)品的過(guò)程， 且具有 傳熱 快，水分蒸發(fā)迅速， 干燥時(shí)間 瞬間的特點(diǎn)，且 制品 質(zhì)量好，質(zhì)地松脆，溶解性能也好，能改善某些 制劑 的 溶出速率 ，適用于熱敏性 藥物 ，能避免干燥過(guò)程中造成粉塵飛揚(yáng)，可由液體直接得到干燥產(chǎn)品，無(wú)需蒸發(fā)、結(jié)晶、固液機(jī)械分離等操作；產(chǎn)品具有良好的分散性和溶解性，不經(jīng)過(guò)粉碎也可以在溶劑中迅速溶解；生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單，操作控制方便。此外，噴霧干燥還可用于制備 微囊 。 一般噴霧干燥包括四個(gè)階段： 1) 料液霧化； 2) 霧群與熱干燥介質(zhì)接觸混合； 3) 霧滴的蒸發(fā)干燥； 4) 干燥產(chǎn)品與干燥介質(zhì)分離 。 [3] 噴霧干燥技術(shù)的特點(diǎn) 噴霧干燥的顯著地特點(diǎn)是將液體霧化成為非常微細(xì)的霧滴，因而具有很大的表面積，也顯著地增加了水分的蒸發(fā)面積，大大地縮短了干燥時(shí)間。 1. 噴霧干燥技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)： 1) 把原液霧化后再與干燥介質(zhì)接觸，可降低干燥時(shí)間； 2) 若干燥條件恒定，則通過(guò)干燥塔的粉末性質(zhì)就不變； 3) 干燥過(guò)程連續(xù)化、自動(dòng)化，可避免粉塵飛揚(yáng)，保證產(chǎn)品不受污染； 4) 干燥的范圍廣，特別是用于熱敏感性物料的脫水； 5) 可由漿狀料液直 接獲得所要求的產(chǎn)品，節(jié)省蒸發(fā)、結(jié)晶、分離、粉碎等工序。 2. 噴霧干燥技術(shù)存在的問(wèn)題： 1) 對(duì)于需控制產(chǎn)品熱原、無(wú)菌度和澄明度的無(wú)菌粉．其無(wú)菌度等常達(dá)不到要求，原因有如下幾點(diǎn)： a. 壓縮空氣無(wú)凈化除菌。 b. 熱甩凈化除菌效果差。 c. 料液未經(jīng)滅菌消毒處理。 d. 物辯干燥過(guò)程在負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行。 2) 噴霧干燥氣速低，粘壁現(xiàn)象嚴(yán)重； 3) 噴霧干燥熱效率低 [10] 常用的霧化器和霧化方法 噴霧干燥的核心部件是液體的霧化裝置，簡(jiǎn)稱(chēng)霧化器。常用的有離心式霧化器、壓 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 3 頁(yè) 力式霧化器和氣流式霧化器，而氣流式 霧化器針對(duì)不同的料液特性又分為二流體霧化器和三流體霧化器。現(xiàn)今研發(fā)出了新型的離心式霧化器，其霧化單機(jī)可達(dá)每小時(shí)霧化能力達(dá) 45t；超聲霧化器及靜電霧化。 1. 離心式霧化的噴霧干燥 [8] 離心噴霧干燥是將溶液、乳濁液、懸濁液等形態(tài)