【正文】 2) 主電路接線端：包括工頻電網(wǎng)的輸入端和接電動機(jī)的輸出端。通常是由能將被 測量流量轉(zhuǎn)換成壓差信號的節(jié)流裝置 (如孔板、噴嘴、文丘里管等 )和能將此壓差轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號 (電的或氣的 )，以供顯示，記錄或調(diào)節(jié)用。紅外熱輻射測溫通過接收自然界物體發(fā)射出的不同的紅外波長，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，屬于非接觸測溫。 考慮到實(shí)際情況，本控制系統(tǒng)仍采用 PLC 可編程序控制器構(gòu)成。 2) 如果常用負(fù)壓操作，發(fā)生泄露后，干燥器外部的空氣會漏入干燥系統(tǒng)，這樣可能會對干燥的產(chǎn)品造成污染，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 [17] 布袋除塵器（袋濾器或袋式除塵器）經(jīng)常作為從噴霧干燥尾氣中分離粉狀產(chǎn)品的最后一級氣固分離設(shè)備，是截留尾氣中粉體的最后一道防線。 電能主要用于小型噴霧干燥器或要求控制標(biāo)準(zhǔn)很高的場合，電能通過電熱管轉(zhuǎn)換成熱能，用以加熱干燥介質(zhì)。 [17] 噴霧干燥 系統(tǒng) 流程的布置 噴霧干燥系統(tǒng)的流程可分為：開放式噴霧干燥系統(tǒng)、開放式的具有部分廢氣再循環(huán)的噴霧干燥系統(tǒng) 、閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)、半閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)、自惰噴霧干燥系統(tǒng)、無菌噴霧干燥系統(tǒng)等。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 11 頁 第二部分 本論 第二章 設(shè)計(jì)方案的論證 噴霧干燥器的設(shè)計(jì)方案的論證 干燥介質(zhì) 干燥介質(zhì)是一種能夠帶走物質(zhì)中的水分的介質(zhì)，主要有空氣、煙道氣、過熱蒸汽、惰性氣體等，通過干燥介質(zhì)使物料升溫，同時(shí)帶走物料中的水分。它主要包括自動檢測、自動控制、自動保護(hù)、自動操作等方面的內(nèi)容。不難發(fā)現(xiàn)，三級組合干燥 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 8 頁 的單位產(chǎn)品能耗比單級噴霧干燥節(jié)約了 40％多。 噴霧干燥的節(jié)能技術(shù) 隨著全球的能源緊張，高能耗的化工單元操作越來越受到各國的關(guān)注，噴霧干燥的熱效率只有 40％ ~60％，幾乎有一半的熱量被浪費(fèi)了。 2. 材質(zhì)差 以往制造熱風(fēng)箱和進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)很多是用碳鋼制造，尤其是停產(chǎn)時(shí)間較長或加熱器漏氣 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 6 頁 時(shí)，碳鋼表面銹蝕，無法進(jìn)行處理，勢必對產(chǎn)品質(zhì)量有一定影響。據(jù) Patil 等的測算，傳統(tǒng)霧化器有 96%以上的能量用于產(chǎn)生霧滴的動能和機(jī)械消耗，只有 4%左右的能量用于霧滴的形成。由此法得到的液滴，單分散性高，平均尺寸為 4~5μm。 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)的漿料在熱風(fēng)中噴霧成細(xì)小液滴，其噴霧是依靠高速離心轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生的離心力和重力作用使之得到加速而分裂的霧化，在霧化液滴落下過程中，水分被蒸發(fā)而成為粉末狀或顆粒的產(chǎn)品。本設(shè)計(jì)整機(jī)緊湊，自成一體，無需其他設(shè)施即可運(yùn)行。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括噴霧干燥器和自動控制系統(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、自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。 2. 噴霧干燥技術(shù)存在的問題： 1) 對于需控制產(chǎn)品熱原、無菌度和澄明度的無菌粉．其無菌度等常達(dá)不到要求，原因有如下幾點(diǎn)： a. 壓縮空氣無凈化除菌。 雖然氣流式霧化器可霧化高粘度物料，而且相應(yīng)加工比較簡單。在 30 年代以后，噴霧干燥技術(shù)和噴霧干燥器設(shè)計(jì)都有明顯的進(jìn)步，特別是第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)以后，需要大量的脫水食品和各種形式的粉狀制品，以降低產(chǎn)品重量 及運(yùn)輸費(fèi)用，使噴霧干燥的應(yīng)用更為廣泛，干燥器的容量也變得很大，從而使噴霧干燥技術(shù)得到更加迅速發(fā)展。 20 世紀(jì) 80 年代以前，我國僅上海飲料機(jī)械廠和鎮(zhèn)江林業(yè)機(jī)械廠生產(chǎn)少量的三種規(guī)格的旋轉(zhuǎn)盤式霧化裝置用于噴霧干燥。 1) 干燥是能耗很大的加工過程，節(jié)能是今后研究干燥技術(shù)及開發(fā)新型干燥設(shè)備的一大目標(biāo)，主要對設(shè)備本身的改進(jìn) 。預(yù)熱料液，可降低料液黏度，改善其霧化 性能；防止料液結(jié)晶，堵塞霧化器；料液溫度高時(shí)，霧滴在干燥器內(nèi)可直接蒸發(fā)，不存在預(yù)熱階段。 Sonner 采用了噴霧制冰粉和真空冷凍干燥結(jié)合的方法，研究了兩段式噴霧冷凍干燥對蛋白質(zhì)性能的影響。工藝生產(chǎn)中，如果要求控制系統(tǒng)所控制的工藝參數(shù)保持在一個(gè)生產(chǎn)指標(biāo)上不變，或者說要求工藝參數(shù)的給定植不變，那么就需要采用定值控制系統(tǒng)。由于設(shè)計(jì)的干燥器是用于干燥牛奶，它屬于熱敏性物料，所以選用向下并流，即噴嘴安裝在噴霧干燥塔的頂部，空氣從頂部進(jìn)入。一些燃燒的熱源在燃燒過程中會產(chǎn)生異味或煙霧，排至大氣后會產(chǎn)生污染，這類熱源應(yīng)慎重使用，如果一定選用也要進(jìn)行環(huán)保處理。 旋風(fēng)分離器是利用含塵氣體在器內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力，將粉塵從氣流中分離出的一種氣 —固分離裝置。 風(fēng)機(jī)在干燥系統(tǒng)中主要有兩種布置方式：即單臺引風(fēng)機(jī)和雙臺鼓 —引風(fēng)機(jī)結(jié)合方式。 鋼架常采用的材料有：鋼板、角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管和圓鋼等熱軋型鋼。選用熱空氣流量作為調(diào)節(jié)參數(shù)，調(diào)節(jié)通道長，容量滯后大，靈敏度最差，所有干擾進(jìn)入位置都靠近被調(diào)參數(shù)。例如差壓式流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、電磁流量計(jì)、渦流流量計(jì)、堰式流量計(jì)等。 本系統(tǒng)采用可控制變壓器。 因此：熱空氣的焓為： 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 24 頁 。在電器設(shè)備和無線電路中，常用作升降電壓、匹配阻抗，安全隔離等。 測量流量的方法很多，其測量原理所應(yīng)用的儀表結(jié)構(gòu)形式各不相同。方案 2(如圖 所示 )：以旁路空氣流量作為調(diào)節(jié)變量，旁路空氣經(jīng)與熱風(fēng)混合后，再通過風(fēng)管進(jìn)入干燥 機(jī)，比方案 1 將物料流量作為調(diào)節(jié)變量的流量調(diào)節(jié)通道滯后稍大，靈敏度次之。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中料液的流量要求比較精確，且易于調(diào)節(jié)，所以選用計(jì)量泵作為進(jìn)料泵。但前三種風(fēng)機(jī)的尺寸、流量和壓力都較大，而本課題設(shè)計(jì)的噴霧干燥器產(chǎn)量比較小，所以所需的空氣量可能不大。因此干燥器后都應(yīng)該設(shè)置氣固分離設(shè)備。加熱溫度，熱源的潔凈程度都對產(chǎn)品質(zhì)量有很大影響。 [17] 噴霧干燥內(nèi)霧滴 —空氣的 流向 在噴霧干燥中，霧滴 —空氣的流向有并流、逆流及混流。在分析自動控制系統(tǒng)特性時(shí)，最經(jīng)常遇到的是將控制系統(tǒng)按照工藝過程需要控制的被控變量數(shù)值（既給定植）是否變化和如何變化來分類，這樣可以將 自動化控制系統(tǒng)分為三類：即定植控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)。但冷凍干燥存在著能耗高、操作時(shí)間長、需要二次處理產(chǎn)品等不足。 3) 提高料液的溫度。 [4] 噴霧干燥器的發(fā)展趨勢 噴霧干燥技術(shù)應(yīng)用廣泛 , 其優(yōu)勢明顯 , 但其理論仍然落后于實(shí)踐 , 突出表現(xiàn)在干燥理論的實(shí)踐指導(dǎo)性差。此外，上海染化十廠、天津油漆廠、吉林染料廠和陜西省陶瓷非金屬礦研究所等都對我國的噴霧干燥技術(shù)發(fā)展作了貢獻(xiàn)。 到 20 世紀(jì) 30 年代初期，關(guān)于噴霧干燥方面的文獻(xiàn)很多，這表明噴霧干燥級數(shù)已被認(rèn)可。前兩種霧化器都不能霧化的料液，采用氣流式霧化器可能霧化。 [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。 特此聲明 論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日期： 年 月 日 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 I 頁 目錄 目錄 ................................................................................................................................. I 摘要 .............................................................................................................................. IV ABSTRACT .................................................................................................................. V 第一部分 前言 .............................................................................................................. 1 第一章 概述 .................................................................................................................. 2 噴霧干燥技術(shù)概述 ............................................................................................. 2 噴霧干燥技術(shù)的特點(diǎn) ................................................................................... 2 常用的霧化器和霧化方法 ........................................................................... 2 噴霧干燥技術(shù)的研究進(jìn)展 ................................................................................. 4 噴霧干燥技術(shù)的國際研究進(jìn)展 ................................................................... 4 噴霧干燥技術(shù)的國內(nèi)研究進(jìn)展 ................................................................... 4 國內(nèi)外噴霧干燥設(shè)備的差異 ....................................................................... 5 噴霧干燥器的發(fā)展趨勢 ...................................................................................... 6 噴霧干燥的節(jié)能技術(shù) ................................................................................... 7 新型噴霧干燥技術(shù)的研發(fā) ............................................................................ 8 噴霧干燥自動控制系統(tǒng)的概述 .......................................................................... 8 研究噴霧干燥技術(shù)的意義 ................................................................................ 10 第二部分 本論 ............................................................................................................ 11 第二章 設(shè)計(jì)方案的論證 ............................................................................................ 11 噴霧干燥器的設(shè)計(jì)方案的論證 ....................................................................... 11 干燥介質(zhì) ..................................................................................................... 11 噴霧干燥內(nèi)霧滴 —空氣的流向 ................................................................. 11 霧化器與霧化方式 ..................................................................................... 11 噴霧干燥系統(tǒng)流程的布置 ......................................................................... 12 噴霧干燥器的附屬設(shè)備的方案論證 ............................................................... 12 空氣加熱器 ..