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烟叶散烤智能机电成套设备的研究设计

作　者: 贾振威
导　师: 刘军
学　校: 河南农业大学
专　业: 农业电气化与自动化
关键词: 散烤可拆卸设计分风器仿真
分类号: TS43
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文的目的在于研究和设计一种适用于烘干加工烟草及各种农副产品的，便于安装和拆卸的，小型智能化烘烤设备。该设备同样也可以用于果蔬、药材等其它农副产品的烘干烘烤。与现有的编杆式的烟叶烘烤设备不同，本设备专门用于烘烤零散的、不规则的成堆装框的烟叶。这种更为简易的装烟方式，不但可以大大减轻烟叶烘烤环结的劳动强度，而且由于不再要求烟叶的完整性，从而使烟叶的机械化采收成为可能，因而也可以大大降低烟叶采收环结的劳动强度，从而推动烟草种植业的规模化、机械化和现代化，节约从事烟草种植业的劳动力，降低烟草行业的人力成本。为了方便农户的使用，本设备被设计成为可拆卸式的。这样，农户在使用时，就可以很方便的搭建起本设备；用完后又可以很快把本设备拆卸下来，避免损坏或被盗。整个设备只有基座是固定在地上的，农户可以根据自身实际情况将基座固定在合适的位置。基座的四个角和边上设置有插槽，可以很方便地把已经焊接好的框架插入槽中，然后用沉头螺栓紧固。墙板和顶板也是用螺栓固定在框架上。由于装烟方式的改变，装烟密度随之增加，烟叶的整齐度也发生改变，由原来的整整齐齐变成杂乱无章，烟堆（本文指装烟室内烟叶的集合体，下同）的透气性降低，因而必须相应增大风速、风量，提高风机的功率。本文利用FloXpress软件对装烟室内空气流体进行仿真，通过仿真发现烟室的气体大多依附墙体流动，这与现实中所观察到的情况是一致的：在烤烟时经常会发现靠近墙的烟叶颜色发淡，而中部的烟叶却由于水分无法及时散失而发生“泡片”现象。为了解决这个问题，本文采用了一种新型装置（下文称为“分风器”），该装置安装在进风口前面，由若干块“角板”（形状如角铁，长度与装烟室宽度相同，表面光滑）组成，角板一面与地面平行另一面与地面垂直，开口方向与进风口相对。当气流经过角板时，被分成两股，一股从下面流过，另一股顺角板向上流动。这样，气流经过经过每一个角板都会被分出去一部分，整股气流就会被分散成若干小股，均匀地吹到烟堆上。该方法比目前国内有些气流下降式烘烤设备采用的分风窗更为简便，成本更低，而且效果更好。智能化的烘烤设备必须要有先进的控制系统与之匹配。本设备采用先进的基于单片机的控制系统，有更好的适配性，并且可以实现远程操控。目前，国内大部分的烘烤设备都只能实现上下1℃的控制精度，采用了新的控制系统后，精度可以提高到0.5度。大大提高了烘烤的效果。

全文目录

致谢  4-7
摘要  7-8
1 文献综述  8-13
  1.1 我国烘烤设备的发展  8-9
  1.2 烘烤技术的发展  9-11
    1.2.1 密集式烘烤的特点  9-10
    1.2.2 密集烘烤的基本原则  10
    1.2.3 通风对烘烤质量的影响  10-11
  1.3 发展趋势  11-13
2 引言  13-15
3 烘烤设备的设计  15-27
  3.1 烘烤设备的基本结构  15
  3.2 烘烤设备的分类  15-16
  3.3 烘烤设备大小规格的计算  16-17
  3.4 可拆卸结构的设计  17-18
  3.5 散叶装烟的实现  18-20
  3.6 装烟框的运送方式  20-22
  3.7 通风系统的设计  22-24
    3.7.1 风机的选用  22-23
    3.7.2 送风管道的设计  23-24
  3.8 热源的选用  24-27
4 控制系统的设计  27-36
  4.1 散叶烘烤温湿度控制的特点  27-28
  4.2 控制的流程  28-29
  4.3 系统的组成和工作原理  29-36
    4.3.1 温湿度采集模块的设计  30-32
    4.3.2 按键输入及液晶显示模块的设计  32-34
    4.3.3 通讯报警模块的设计  34-35
    4.3.4 温湿度控制模块的设计  35-36
5 通风系统的仿真与改进  36-44
  5.1 有限元法  36
  5.2 烘烤设备内空气的流体特性  36-39
    5.2.1 气体的压缩性  37-38
    5.2.2 气体的膨胀性  38
    5.2.3 气体的粘性  38
    5.2.4 导热性  38-39
  5.3 CFD 软件简介  39-40
  5.4 烘烤设备内气流的仿真  40-44
    5.4.1 仿真模型的建立  40
    5.4.2 数学模型的选用  40-41
    5.4.3 边界条件的设定  41
    5.4.4 结果及其分析  41-44
6 结论与建议  44-45
  6.1 结论  44
  6.2 建议  44-45
参考文献  45-49
ABSTRACT  49-52
附件  52-55

烟叶散烤智能机电成套设备的研究设计

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