连接一个调频电机17，每层物料传送带7由独立的调频电机17独立提供动力，可自主调节带速。
[0023]物料传送带7均由销轴固定在机架4侧壁上，第二层物料传送带7和第四层物料传送带7上分别安装耐高温气压式重量传感器16，所述重量传感器16分别设置在相应的第二层物料传送带7里和第四层物料传送带7里，对干燥过程中的单位面积内的粮食进行实时称重;前四层物料传送带7上下各安装两块远红外辐射加热板8，每块远红外辐射加热板8均为独立控制，可自主调节功率大小，从而调节区间加热温度;第五层物料传送带7处安装有冷凝风管10，冷凝风管10连接预冷风机20;上述各个传感器把采集到的信号传递给PLC主控模块，PLC主控模块通过输出控制模块对物料传送带7的带速和远红外辐射加热板8功率进行实时调控，实现智能化控制，温度传感器5、湿度传感器6、PLC主控模块以及输出控制模块全部设置在机架4上;干燥室9下方与水汽捕集器18相连，水汽捕集器18的底部为锥形的，锥底处有排水阀15，干燥完成后可进行融冰排水;机体下部有风冷式制冷机组21为水汽捕集器18提供冷源。水汽捕集器18外面包有泡沫聚乙烯保温层。所述水汽捕集器18有两个，可以交替捕集水蒸气，提高工作效率。
[0024]参阅图3，水汽捕集器18外部有风冷式制冷机组21，通过管道给水汽捕集器18提供冷源，制冷机组21与冷凝管24通过管线形成循环回路，制冷机组21与冷凝管24设置有制冷供液阀22，电加热管23连接电加热器25 ο水汽捕集器18在干燥过程中吸收物料升华出的大量水蒸汽，水汽捕集器18外面包有泡沫聚乙烯保温层，防止水汽捕集器18制冷量损失，水汽捕集器18补水能力由制冷机组21控制，根据干燥室9湿度可进行适时调节，干燥室9右下部有排粮口 11，物料传送带7把冷却后粮食经排粮口 11进入储粮室12，储粮室12下部有排粮机构13，干燥后的粮食可由排粮机构13排出干燥机，排粮机构13为排粮搅龙。
[0025]干燥机工作步骤包括:开机设定初始加热温度和传送带带速，将清选好的冷冻粮食从料斗定量注入到传送带上，开始干燥;干燥过程中由自动控制系统通过温度、湿度、重量传感器进行实时监测，并对远红外加热板辐射功率、物料传送带7带速进行实时调控，实现了粮食干燥全程智能自动化控制;待第四层干燥粮食的含水率达到标准含水率后，干燥过程结束，第五层预冷装置开启，干燥粮食冷却后进入储粮室12储存。
[0026]本发明控制粮食水分的过程:通过设置在物料传送带7内的重量传感器16实时传输单位体积内粮食颗粒的容重，计算粮食水分值，结合插值预测控制算法，精确计算排粮水分。通过信号转换模块与PLC主控模块联接，PLC主控模块输出点与传送带电机变频器组通信，根据内部算法设定频率值，从而调节传送带电机转速，间接调节粮食干燥速率，严格控制出粮水分。其中的算法为公知技术。
[0027]本发明粮食重量在线数据采用基于ModbusASCII通信协议的无线通信网络，保证数据通信实时性，高准确性和稳定性。无线通信模块采用JZ873无线数传模块，该模块采用透明传输方式，通过串口与单片机实现数据收发;与PLC主控模块连接的无线数传模块采用JZ874 USB无线数传模块。两模块间的传输频率为433MHz，波特率为9600bps，采用3.5dp内置天线，无线传输距离不少于800米，满足粮食重量数据传输距离要求。
[0028]常压远红外冷冻干燥，物料在温度低于0.0rC条件下，由远红外辐射提供热源，物料中水分(冰)在常压下直接升华为水蒸气，达到快速干燥的目的，具有干燥时间短，热效率高，最终粮食干制品品质好等优点，尤其适用于北方高寒地区冷冻粮食使用。本发明在室外工作，解决了北方高寒地区冷冻粮食快速干燥的问题，实现了整个干燥全程的智能化和自动化。
【主权项】
1.一种智能常压远红外冷冻粮食干燥方法，其特征在于:这种智能常压远红外冷冻粮食干燥方法: 将冰冻态粮食由提升机(I)升至干燥机顶部，由进料斗(2)底部的叶轮式流量装置精量控制进入物料传送带上，并均匀铺放； 随着物料传送带的运转，通过多级远红外辐射加热的方式，配合干燥机内温度传感器(5)、湿度传感器(6)和重量传感器(16)进行实时监控，实时调控远红外加热板辐射功率和物料传送带(7)带速，优化实现粮食干燥全程智能化控制； 经过多级远红外辐射加热后的干燥粮食被输送到干燥室(9)最下端的物料传送带(7)上时，随着该物料传送带(7 )运转，通过干燥室(9 )内壁环绕的冷凝风管(1 )冷却，干燥粮食冷却后进入储粮室(12)储存，最终由排粮机构(13)排出； 粮食干燥过程中产生的大量水蒸汽在干燥室(9)内上部热环境、下部冷凝风管(10)处预冷环境、水汽捕集器(18)提供的冷环境共同作用下，形成向下畅通运行的气流，并最终在水汽捕集器(18 )内被吸收、融冰排水排出干燥机； 所述干燥机包括干燥室(9)，所述干燥室(9)的顶部、底部和中间均设置有湿度传感器(6)、温度传感器(5);干燥室(9)中间安装五层物料传送带(7)，第二层物料传送带(7)和第四层物料传送带(7)上分别安装有重量传感器(16)，前四层物料传送带(7)上下各安装两块远红外辐射加热板(8)，第五层物料传送带(7)处安装有冷凝风管(10);上述各个传感器把采集到的信号传递给PLC主控模块，经输出控制模块对整个干燥系统实时调控，实现智能化控制;干燥室(9)下方与水汽捕集器(18)相连，机体下部有风冷式制冷机组(21)为水汽捕集器(18)提供冷源。2.根据权利要求1所述的智能常压远红外冷冻粮食干燥方法，其特征在于:所述的进料斗(2)内安装有流量控制阀，对进入干燥室(9)物料传送带(7)上粮食均匀度进行控制。3.根据权利要求2所述的智能常压远红外冷冻粮食干燥方法，其特征在于:所述的五层物料传送带(7)均各连接一个调频电机(17)，每层物料传送带(7)独立提供动力，自主调节带速。4.根据权利要求3所述的智能常压远红外冷冻粮食干燥方法，其特征在于:所述的水汽捕集器(18)的底部为锥形的，锥底处有排水阀(15)。5.根据权利要求4所述的智能常压远红外冷冻粮食干燥方法，其特征在于:所述的水汽捕集器(18)有两个，交替捕集水蒸气。6.根据权利要求5所述的智能常压远红外冷冻粮食干燥方法，其特征在于:所述的干燥室(9)设置有保温层，保温层由保温隔热双层钢板间填充保温棉密封形成。7.根据权利要求6所述的智能常压远红外冷冻粮食干燥方法，其特征在于:所述的干燥机机架(4)的底部安装滚轮(14)。
【专利摘要】本发明涉及的是一种智能常压远红外冷冻粮食干燥方法，这种智能常压远红外冷冻粮食干燥方法：通过多级远红外辐射加热的方式，配合干燥机内温度传感器、湿度传感器和重量传感器进行实时监控，实时调控远红外加热板辐射功率和物料传送带带速；经过多级远红外辐射加热后的干燥粮食被冷却，进入储粮室储存；粮食干燥过程中产生的大量水蒸汽在干燥室内上部热环境、下部冷凝风管处预冷环境、水汽捕集器提供的冷环境共同作用下，形成向下畅通运行的气流；所述干燥机包括干燥室，所述干燥室内设置有湿度传感器、温度传感器、远红外辐射加热板，第五层物料传送带处安装有冷凝风管；干燥室下方与水汽捕集器相连。本发明实现了粮食干燥全程智能自动化控制，有效地利用了冷源。
【IPC分类】A23B9/08
【公开号】CN105660847
【申请号】CN201610064003
【发明人】车刚, 万霖, 李海龙, 王鑫, 张吉军, 戚增坤, 陈竹筠, 唐婧, 高雪, 杨斌
【申请人】黑龙江八一农垦大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年2月1日