【正文】 過程裝備 與 控制 工程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 III 頁 蒸發(fā)量 5000ml/h 的微型噴霧干燥器及其自動(dòng) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 本課題主要設(shè)計(jì)的是 5000ml/h蒸發(fā)量的噴霧干燥器自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) .設(shè)計(jì)中主要包括了噴霧干燥的工藝計(jì)算、輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)與計(jì)算和自動(dòng)控制設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面；其中工藝計(jì)算和自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將是本噴霧干燥設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................................... 29 旋風(fēng)分離器的設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................... 29 電加熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................. 32 風(fēng)機(jī)的選用 ..................................................... 33 泵的型號(hào)選擇與計(jì)算 ............................................. 34 筒體的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................. 35 法蘭的選擇 ..................................................... 37 鋼架的設(shè)計(jì) ..................................................... 38 167。 設(shè)計(jì)方案論證 ...................................................... 8 設(shè)計(jì)原理 ........................................................ 8 干燥方法的選取 .................................................. 8 方案的比較與選擇 ................................................ 8 選用方案的特點(diǎn) ................................................. 10 167。 噴霧干燥技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) ..................................... 1 167。 設(shè)計(jì)噴霧干燥設(shè)備的意義 ............................................ 1 167。 特此聲明。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 誠信責(zé)任書 本人鄭重聲明：本人所呈交的畢業(yè) 論文（設(shè)計(jì)） ，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所完成。畢業(yè) 論文（設(shè)計(jì)） 中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等，均已明確注明出處。 論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日 期： 過程裝備 與 控制 工程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 I 頁 目 錄 摘要 ................................................................... III ABSTRACT ................................................................ IV 第一部分 前 言 ...................................................... 1 167。 設(shè)計(jì)噴霧干燥設(shè)備的目的 ............................................ 1 167。 噴霧干燥系統(tǒng)簡(jiǎn)述 ................................................. 2 噴霧干燥設(shè)備 .................................................... 2 噴霧干燥控制系統(tǒng) ................................................ 4 第二部分 本論 ........................................................... 8 167。 工藝計(jì)算 ......................................................... 11 設(shè)計(jì)要求 ....................................................... 11 設(shè)計(jì)已知參數(shù) ................................................... 11 料液物理性質(zhì) ................................................... 11 物料衡算 ....................................................... 12 熱量衡算 ....................................................... 13 噴嘴尺寸的設(shè)計(jì) ............................................... 21 噴霧干燥塔的直徑和高度計(jì)算 ..................................... 25 設(shè)備主要接管尺寸的計(jì)算 ......................................... 26 空氣在塔中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 ...................................... 27 主要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) : ............................................ 28 167。 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .................................................. 39 系統(tǒng)的控制方案 ................................................. 39 過程裝備 與 控制 工程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 II 頁 儀表設(shè)備選型 ................................................... 42 167。 在本設(shè)計(jì)方案中采用 PLC 控制技術(shù)對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制， 一鍵式開機(jī)，液晶屏顯示數(shù)字式 操作，可采用完全自動(dòng)或人工監(jiān)控兩種運(yùn)行模式，方便操作和實(shí)驗(yàn)過程的監(jiān)控。 關(guān)鍵詞 ： 噴霧干燥器， PLC 自動(dòng)控制技術(shù) 過程裝備 與 控制 工程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 IV 頁 Evaporation of water 5000 mL / h microspray dryer and its automatic control system design Abstract The problem mainly researches the autocontrol system design of the spraying desiccators which has 5000 mL/h evaporation capacities. During the whole process, it mainly includes handicraft calculate, assist equipment’s design, and the autocontrol design, etc. it is meaningful that the design of the handicraft calculate and auto control system will be the core content of designing this spraying desiccators. In the design, it’s available that using PLC to control design for the spray drying control system. Onebutton startup, liquid crystal display screen digital operation, It can finish adopt fullautomatic or the artificial supervise and control two kinds of movement modes. The entire machinery of the small size, and light weight, pact design, can be placed in a specially designed stainless steel rack, standalone, without other facilities to run. Key words: spraying drying PLC autocontrol 過程裝備 與 控制 工程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 1 頁 第一部分 前 言 167。本設(shè)計(jì)是為了達(dá)到和實(shí)現(xiàn)各種最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約生產(chǎn)過程中消耗的能源，改善工人的勞動(dòng)條件，保護(hù)生產(chǎn)環(huán)境等目的。 167。 167。這也是一個(gè)熱力學(xué)問題 ,即用有限的測(cè)試數(shù)據(jù)來模擬并預(yù)測(cè)塔內(nèi)氣流流動(dòng)情況、霧滴的運(yùn)行軌跡以及霧滴與氣流的混合行為。噴霧干燥塔內(nèi)氣流流動(dòng)的精確模擬是霧滴與氣流混合行為模型化的關(guān)鍵 步驟。將來 ,對(duì)于噴霧干燥塔內(nèi)霧滴與氣流的混合行為的模擬 ,必將成為噴霧干燥塔設(shè)計(jì)與優(yōu)化的有效工具。作為典型的熱風(fēng)對(duì)流式傳熱干燥 — 噴霧干燥與一些傳導(dǎo)傳熱型干燥相比 ,熱效率很低。提高料液的固含 量以降低蒸發(fā)負(fù)荷位是另一個(gè)有效的節(jié)能途徑。對(duì)于牛頓型流體 ,當(dāng)粘度大于 1020 Pa178。而對(duì)于某些非牛頓型流體 ,由于其流變學(xué)特性 ,盡管表觀粘度很大 ,但是經(jīng)霧化器噴霧后 ,其表觀粘度大大降低 ,如洗滌劑等。 噴霧技術(shù)除了應(yīng)用于干燥過程外 ,還應(yīng)用于反應(yīng)、吸收、熱分解和造粒等領(lǐng)域。它將煤燃燒后產(chǎn)生 的含二氧化硫氣體與含強(qiáng)堿的泥漿霧滴接觸 ,進(jìn)行反應(yīng)、吸收以達(dá)到脫硫的目的。 噴霧干燥技術(shù) ,已經(jīng)歷了 100 多年的發(fā)展 ,并進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究 ,至今已經(jīng)基本成熟 ,其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛 .但理論仍然落后于實(shí)踐 ,人們的認(rèn)識(shí)與其內(nèi)在實(shí)質(zhì)仍有距離 .在進(jìn)行噴霧干燥模擬時(shí) ,對(duì)于霧滴的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、非球形顆粒及干燥過程中顆粒形狀變化時(shí)的模擬精度還有待于提高。噴霧干燥機(jī)械一般成本較高。 167。熱風(fēng)與液滴接觸后溫度顯著降低，濕度增大，作為廢氣（濕氣）由排風(fēng)機(jī)抽出，廢氣中夾帶的微粉經(jīng)分離裝置回收。 預(yù)熱階段 預(yù) 熱階段干燥介質(zhì)傳給微粒的熱量與用于微粒表面的水分汽化所需的熱量達(dá)到平衡時(shí)為止，干燥速度便迅速地增大至某一個(gè)最大值，即進(jìn)入下一個(gè)階段。此階段的干燥時(shí)間較恒速干燥階段長(zhǎng)，一般為 15～ 30 s。 （ 2）逆流型 —— 液滴和熱風(fēng)呈反方向流動(dòng)。 按干燥容器的形狀分臥式（廂式）和立式（塔式）兩種。 按霧化方法分有離心式、壓力式和氣流式三種。 按干燥制品的出料方法分有連續(xù)式和間歇式（分批式）兩種。 （二）供熱系統(tǒng) 供熱系統(tǒng)是給干燥 提供足夠的熱量，以空氣為載熱體輸送到干燥器內(nèi)，供熱系統(tǒng)形式的選定也與多方面因素有關(guān)，其中最主要因素還是料液的性質(zhì)和產(chǎn)品的需要，供熱設(shè)備主要有直接供熱和間接換熱兩種形式。 （四）干燥系統(tǒng) 干燥系統(tǒng)是各種不同形式的干燥器，干燥器的形式在一定程度上取決于霧化器的形式，也是噴霧干燥設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容。 噴霧干燥 控制系統(tǒng) 在過程自動(dòng)化控制發(fā)展初期，有兩個(gè)基本選擇： 其中一個(gè)是 可編程邏輯控制器（ PLCs）。 可編程控制器（ PLC）是以微處理器為核心的工業(yè)控制裝置。 繼電器 ： 由開關(guān)、繼電器、接觸器等組成，靠硬接線實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算，有觸點(diǎn)，并行方式，易出現(xiàn)故障，排除難，不易系統(tǒng)更新?lián)Q代。 單片機(jī) ： 硬件需人工設(shè) 計(jì)、焊接，需較強(qiáng)的電子技術(shù)技能，抗干擾能力差，程序控制方式，無觸點(diǎn)，維護(hù)、使用需較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)，程序設(shè)計(jì)較難，系統(tǒng)更新?lián)Q代周期長(zhǎng)。中央處理器（ CPU） 178。輸入輸出 (I/O)接口 178。編程器 圖 PLC硬件組成框圖