温度势差驱动玉米去水试验研究

从能势转换的角度探讨谷物节能干燥工艺,即利用自然界自身存在的温度势差驱动谷物水分气化、迁移和扩散,达到去除高水分玉米水分和提高粮温的目的,并通过试验验证了该方法的可行性,为烘干机高效节能设计提供基础数据。     

高湿稻谷节能干燥工艺系统设计与试验

为了降低高湿稻谷干燥耗能、提高干燥系统作业效率,基于高湿稻谷干燥特性和干燥传递理论,绘制出了高湿稻谷贮存干燥仓内通风去湿降温过程状态参数变化图,设计出了高湿稻谷贮存干燥仓,能够利用常温自然空气实现高湿稻谷干燥和有效回收干燥系统的烟气余热。应用结果显示,在风量谷物比为149 m3/(h·t)时,每间隔1 h,通风2 h,累计贮藏干燥18 h,可使初始含水率31.3%的稻谷平均含水率降低11.36%,回收烟气废热55.3%。针对南方高温高湿的气候特点,设计出了5HNH-15型稻谷逆流热风干燥机和节能干燥工艺系统。试验结果表明,系统的单位耗热量为2 939 kJ/kg,与国标≤7 400 kJ/kg相比,最高节能可达60%。该文指出了实现高湿稻谷优质、高效节能干燥,合理的工艺系统设计应以客观能势的利用为主,人为提供主观热能消耗为辅。研究结果为粮食干燥设计指明了高效节能途径,为大型粮食集中干燥工艺系统设计提供了参考。     

散体物料孔隙率测定装置设计与试验

为了提高散体物料孔隙率检测精度及可靠性,基于理想气体状态方程,按照气体置换法,研制了一种定容型散体物料孔隙率的快速测定装置,开发了自动检测控制系统。在设定的0.1~0.4 MPa测量范围内,采用可精确测得其体积且形态各异的标准不锈钢球体、塑料四棱柱体、鹅卵石以及细石子的试验结果发现,系统的充气压力越高,测量误差相对越小且重复性越好。采用标准不锈钢球体与圆柱体,在孔隙率分别为16.02%、25.14%、35.57%、49.05%、58.42%、67.79%、76.57%、85.36%、94.14%的标准条件下,给出了补偿系数的计算式。在样品填充率分别为25%、50%、75%、100%,充气上限压力为0.4 MPa的试验条件下,检测湿基含水率为13.5%的稻谷的试验结果显示,测量误差极差为0.3%,证实了测量结果的可靠性。     

基于PLC及组态软件的粮食集中干燥监控系统

粮食集中干燥控制是解决粮食干燥过程控制困难的前沿技术.系统综合了计算机和PLC的各自特点,融合了组态监控软件技术,集过程解析、专家咨询和远程控制于一体,具有数字化、可视化、操作便捷、响应速度快、处理能力强、抗干扰性强、可靠性和稳定性好的特点.控制系统的成功运用,提高了粮食干燥的生产效率和粮食品质,降低了能耗和干燥成本,为我国粮食安全提供了重要的技术保障.     

浮地式粮食水分在线检测装置设计与试验

基于非接触式平行极板浮地电容测量原理,设计了一种适用于恶劣环境的电容式粮食水分检测装置,结合静态批次测量法,以提高测量的重复精度;设计了定位充料器,消除了因堆积方式不同引起空隙率变化对测量造成的误差。采用无线通信技术,实现传感器与计算机客户端的实时数据传输,克服了干燥现场恶劣工况对数据信号传输的影响,适用于干燥机干燥过程中的粮食水分在线实时检测。在连续式干燥机上,在线检测玉米的试验结果显示,温度在15~50℃,相对湿度在80%~100%,玉米含水率范围在14%~21%动态变化的条件下,在线检测结果与国标规定的烘箱法测量相比,最大偏差小于±0.4%。采用定位充料,批次稳态测量,无线通讯保证了在线检测的精度和可靠性,为实现粮食干燥过程自适应控制提供了含水率在线检测技术手段。     

荔枝果壳摩擦系数测量试验研究

依据自行设计的农业物料摩擦系数自动测量装置,针对不同品种、取样方向荔枝果壳以及不同斜面倾角,测得荔枝果壳-橡胶板、果壳-尼龙板之间的摩擦系数．结果表明,荔枝果壳-橡胶板的静摩擦系数为0．8202～O．8683,滑动摩擦系数为0．8184～O．8738;果壳-尼龙板之间的滑动摩擦系数为0．407～0．474;荔枝品种和取样方向对果壳静摩擦系数存在一定影响,对滑动摩擦系数影响不大．因此,在建模的时候可近似将荔枝果壳当成各向同性材料,这些为荔枝收获、加工、储运等设备的设计提供了参数依据．     

一种农业物料滑动摩擦系数测量装置的设计

依据斜面力学原理和光电测试技术,设计一种农业物料滑动摩擦系数自动测量装置,并以荔枝为例,测得荔枝果皮与橡胶板和尼龙板之间的滑动摩擦系数,结果表明:该装置能够快速、准确、方便的测定农业物料的滑动摩擦系数.     

粮食水分结合能与热风干燥动力解析法

为揭示粮食中水分蒸发耗能特征,基于不可逆热力学分析方法,把水分迁移的现象看作是一定数量的能量迁移,建立水分结合能解析模型,给出了水分结合能随温度、含水率变化规律,清晰地呈现了粮食在高水分段水分蒸发受物料的限制作用很小,而在低水分段水分结合能随温度升高显著降低的特征,研究结果为解析粮食二段降速干燥过程、合理匹配干燥温度提供了依据和分析方法,为揭示干燥质驱动机理,制订科学的能效评价标准,合理的干燥装备系统设计补充了技术基础理论。     

基于μC/OS-Ⅱ的粮仓多点温湿度无线采集系统的设计与测试

【目的】基于粮仓环境对温度和湿度的控制特点及数据无线传送的要求,构建实时嵌入式粮仓多点温湿度无线采集系统.【方法】本设计利用多点单总线数字温度传感器DS18B20以及湿度传感器HIH3605检测粮仓环境,移植了典型的实时嵌入式操作系统μC/OS-II到LPC2103高性能处理器平台,采用JZ877进行无线数据传送.【结果和结论】实践证明系统可实现对粮仓内部多点温湿度的有效实时采集和监控(报警),具有无线数据传送、数据存储和处理等功能,人机操作界面简洁,易于网络扩展.     

种子循环干燥系统设计与试验

基于种子的物性特征和干燥系统客观能势的利用,设计了一种小型种子循环干燥机及引风干燥工艺系统,给出了消除干燥机热惯性的准则数烟气热风比,设计了比例阀,依照种子的含水率和干燥历程开发了自适应控制系统;为保证干燥机清种的可靠性,设计了可在360°范围内旋转的排粮翻板,不仅清种彻底,还能实现无级排粮。试验结果表明,在同样的干燥速率下,可使种子的干燥温度较传统的鼓风干燥低9℃,干燥效率提高20%,排粮结束后,干燥机内没有残留种子。