喷雾式干燥设备控制系统
压力式喷雾干燥装置操作规程(3篇)
压力式喷雾干燥装置操作规程1. 设备准备- 仔细检查喷雾干燥装置的外观和内部部件，确保设备完好无损。
- 检查并确保供电电压和频率与设备要求相匹配。
- 确保气源和水源稳定可靠，并接通相应管路。
2. 操作前准备- 将原料液体装入喷雾干燥装置中，并确保液位在设备规定范围内。
- 开启供电开关，将喷雾干燥装置的加热系统预热至设定温度。
- 打开空气压缩机，并调整气源压力在设备要求范围内。
3. 开始喷雾干燥操作- 打开喷雾干燥装置的进风调节阀，控制进风量在设备要求范围内。
- 打开喷雾系统的泵开关，开始将液体喷雾入干燥室内。
- 根据产品要求，调节进风温度和喷雾干燥室的负压值，并确保其稳定。
- 监测干燥室内的温度和湿度，并进行必要的调整。
- 根据物料的特性和要求，调整喷雾干燥装置的喷雾速度和气流速度。
- 观察喷雾干燥装置的运行状态，确保喷雾和干燥效果良好。
4. 喷雾干燥完成- 当物料喷雾干燥至所需湿度和粒径时，关闭喷雾系统的泵开关。
- 关闭喷雾干燥装置的进风调节阀，停止进风。
- 等待干燥室内温度降至安全范围后，关闭加热系统。
- 关闭空气压缩机，切断气源。
- 根据操作规范，清理和维护喷雾干燥装置。
5. 安全注意事项- 操作人员应穿戴防护设备，注意个人安全。
- 确保喷雾干燥装置处于稳定工作状态，避免出现故障。
- 在操作过程中，注意喷雾干燥装置的运行状态，及时处理异常情况。
- 严禁触摸或接触喷雾干燥装置的热表面，避免烫伤。
- 保持现场整洁，防止杂物堆积或阻碍操作。
6. 故障处理- 在喷雾干燥操作中如果发生故障，应及时停止操作，并通知相关维修人员进行检修和维护。
- 在设备故障修复前，切勿随意进行修理或改动设备。
- 故障修复后，进行试运行，确保设备运行正常，避免再次发生故障。
7. 操作记录- 每次操作喷雾干燥装置，都需要详细记录操作时间、温度、湿度、喷雾速度、气流速度等参数，以便后期分析和改进。
以上是喷雾干燥装置操作规程的基本内容，操作人员在操作过程中应严格按照规程执行，并遵守相关操作安全规定，保证设备正常运行。
西门子PLC系统在喷雾干燥工厂中的应用
西门子PLC系统在喷雾干燥工厂中的应用摘要：本文主要介绍西门子PLC系统在喷雾干燥工厂中的应用。
主要包括西门子PLC系统概述、系统设计和系统组态。
关键词：西门子PLC ET200S 顺控喷雾干燥工厂由进料系统，加热系统，进风系统和出风系统等组成。
浓缩液经进料泵送到高压泵,通过特殊的喷嘴喷入干燥塔内,雾化的液滴与经加热的热风接触而产生蒸发,水分被排风机抽出干燥塔,这样就能去除大部分水分,最终在干燥塔的底部形成粉沫.排风温度的控制对整个生产工艺至关重要,直接影响产品的质量。
为了完成以上工艺过程,PLC需控制一系列的阀门,电机,加热器,变送器等设备。
1.控制系统概述根据设计要求喷雾干燥控制系统由西门子PLC组成，使用的模块具体描述如下：1.1处理器模块CPU414-3 DP：CPU414-3 DP具体参数如下:存储器:700KB用于程序,700KB用于数据.装载存储器:256KB RAM,可扩展到64MB。
S7计数器: 2048,S7定时器: 2048DP从站的数量最大:32,每个DP从站的用户数据最大:244字节输入,244字节输出。
1.2模拟输入模块：系统选用A2AI I 2/4WIRE HF模拟量输入模件，2个用于测量电流的输入，4mA至20mA 的精度为15位,支持两线或四线测量传感器。
1.3模拟输出模块：系统选用2AO I ST模拟输出模件。
2个用于电流输出的输出，输出范围为4mA至20mA,精度为13位,与负载电压L+隔离。
1.4开关量输入模块：开关量输入模件4DI DC24V ST采用光电隔离，反极性保护,带四个输入的数字电子模块，额定输入电压24VDC,适用于开头以及近接开关,绝缘测试电压500VDC。
1.5开关量输出模块：开关量输出模件4DO DC24V/0.5A ST 为有源的24VDC 输出，带四个输出的数字电子模块,每个输出的输出电流为0.5A,额定负载电压24VDC,有短路保护,适用于电磁阀及直流接触器和指示灯。
喷雾干燥技术基本原理与生产控制
喷雾干燥技术基本原理与生产控制1前言墙地砖生产过程包括三个重要的工序:制粉、成形与烧成。
制粉是最重要也是非常关键的工序,制粉分两部分:原料的球磨和喷雾干燥。
在球磨工序控制好泥浆的细度和水分后,喷雾干燥工序则决定了坯体粉料的质量,它直接影响后续工序的质量:粉料的成形性能、坯体均匀性、生坯强度等,进而影响瓷砖产品的性能。
喷雾造粒制备的粉料,一般要求满足以下性能:(1) 具有一定的水分(2) 合理的颗粒度及颗粒级配(3) 良好的流动性(4) 一定的松装密度满足上述要求的前提下,充分发挥喷雾干燥塔的效率,达到节能减排的目的。
本文根据文后所列文献,结合作者的生产实际经验,从喷雾干燥塔的结构开始,介绍喷雾干燥的工作原理,以及生产过程中的控制要点与缺陷克服措施等。
2喷雾干燥塔的结构喷雾干燥塔的结构有很多种,陶瓷厂常用的喷雾干燥塔如图1所示,它通常包括如下几部分:(1) 料浆供应系统包括:浆池搅拌机、泥浆泵、料浆筛、输浆管道、流量计等。
作用:向雾化器供应料浆。
(2) 雾化器雾化器是喷雾干燥塔最重要的部件。
它的作用是将输入的料浆雾化成微细的液滴,以便干燥。
雾化器种类有很多种:旋转式雾化器、喷嘴式雾化器、组合式雾化器。
不同的雾化器可以适合不同的料浆类型,提供大小均匀的雾滴。
(3) 干燥塔它是整个工艺过程的主体设备,它的主要作用是容纳雾化后的料浆液滴与热风交汇,完成干燥过程。
(4) 热风系统包括:空气加热器(热风炉)、调温冷风机、分风器、热风管道等。
它的作用是为喷雾干燥塔提供热风,作为干燥介质。
分风器的作用是均匀分配热风,使热风以一定的角度下旋,使料浆均匀受热。
如果分风器倾斜,将导致粉料干湿严重不均。
(5) 废气排放和除尘系统包括:除尘机、排风机、废气烟囱、脱硫机等。
作用:回收废气中的粉料,并且对废气进行处理,使之达到国家规定的排放标准,保护环境。
(6) 卸料及粉料输送系统。
3喷雾干燥的工艺过程喷雾干燥一般可以分为四个阶段:(1) 泥浆雾化成雾滴(2) 雾滴与空气接触(混合和流动)(3) 雾滴干燥(水分蒸发)(4) 干燥产品与空气分离其中最重要的是雾化与干燥,直接影响产品质量。
过程控制课程设计
1系统描述1.1概述喷雾干燥设备在1901年首次用于奶粉工业的生产，在20世纪20年代才正真用于奶粉工业的生产，20世纪40年代末才在我国开始使用。
最早的结构是属于压力箱式，物料的雾化为双流体式，动力消耗量大。
到1958年，轻工部在黑龙江推广畜力小型压力式喷雾干燥法生产奶粉，1955年哈尔滨松花江牛奶厂首次用离心喷雾的方法生产奶粉。
这两种形式都是平底结构，每工作一个班次人工出粉一次。
20世纪60年代中期，箱式压力干燥设备出现了锥底螺旋出粉器（搅龙）的结构形式。
第一台立式多喷头压力喷雾干燥设备诞生在20世纪70年代初期，它的出现是喷雾干燥设备的有效容积缩小近一半，而且不用搅龙，连续出粉。
20世纪80年代又生产了喷头立式压力喷雾干燥设备，它在奶粉工业中的应用是推动我国乳粉工业技术进步的一个关键环节，为促进我国奶粉工业的迅速发展奠定了基础。
为了提高牛奶液体干燥的速度，质量，提高牛奶液体转变为成品的生产效率，需要一套稳、准、快的控制系统，因为喷雾干燥设备有可直接由溶液或悬浮体制得成分均匀的粉状产品的特殊优点，此课程设计要完成喷雾式奶粉干燥控制系统设计。
1.2控制任务本次课程设计主要是针对温度，通风量，液位流量等控制系统进行动态性能和稳态误差分析，看是否达到一定的性能指标的要求，如若不能达到要求则必须对系统进行校正，利用合适的参数整定，使系统达到稳、准、快。
2系统建模本次设计以牛奶的干燥过程来设计干燥器。
由于牛奶属于胶体物质，激烈搅拌易固化，也不能用泵抽送，因而采用高位槽的办法。
浓缩的牛奶由高位槽流经过滤器A或B，滤去凝结块和其它杂质，并从干燥器顶部由喷嘴喷下。
有鼓风机将一部分空气送至干燥器，用蒸汽进行加热，并将与来自鼓风机的另一部分空气混合，经风管送往干燥器，由下向上吹，以便蒸发掉乳液中的水分，使之成为粉状物，并随湿空气一起由底部送出进行分离。
生产工艺对干燥后的产品质量要求很高，水分含量不能波动太大，因而，需要对干燥的温度进行严格控制。
喷雾干燥器原理简介
喷雾干燥器原理简介喷雾干燥器是一种常用的物料干燥设备，它通过将液体物料雾化成细小颗粒后进行干燥，从而实现将液体物料转化为粉状物料的过程。
本文将对喷雾干燥器的原理进行简要介绍，以帮助读者对该设备有更全面、深刻和灵活的理解。
1. 喷雾干燥器的基本工作原理喷雾干燥器主要由喷雾器、干燥塔和废气处理系统组成。
其基本工作原理如下：(1) 喷雾器将液体物料通过高压喷嘴雾化成微小颗粒，形成雾状物料。
(2) 雾状物料在干燥塔内与热空气进行瞬时接触，并在短时间内失去水分，从而形成粉状物料。
(3) 干燥后的物料通过废气处理系统进行处理，以降低湿气和颗粒物的排放浓度。
2. 喷雾干燥器的干燥原理喷雾干燥器的干燥原理可以简单概括为两个过程：传质过程和热传导过程。
(1) 传质过程：喷雾干燥器中的雾状物料通过与热空气的接触，使物料内部的水分向空气中扩散。
这是因为热空气的相对湿度较低，物料内部的水分会倾向于通过传质作用向空气中迁移，从而使物料中的水分逐渐减少。
(2) 热传导过程：喷雾干燥器中的热空气通过与雾状物料的接触，将热量传递给物料中的水分。
随着热量的传导，物料中的水分逐渐升温，直至蒸发为止，从而实现了物料的干燥。
3. 喷雾干燥器的优点和应用领域喷雾干燥器具有以下几个优点：(1) 高效性：喷雾干燥器可以实现物料的快速干燥，因为雾状物料具有较大的表面积和较短的干燥时间。
(2) 可控性：通过调整喷雾器的参数，例如雾化压力、喷雾角度和喷雾量，可以灵活控制喷雾干燥器的干燥效果。
(3) 适应性：喷雾干燥器适用于多种物料的干燥，包括食品、制药、化工等领域。
基于以上的工作原理和优点，喷雾干燥器被广泛应用于食品、制药、化工等行业中。
在食品工业中，喷雾干燥器常被用于将液体食品（如牛奶和咖啡）转化为粉末状，以便于储存、运输和使用。
总结和回顾：本文对喷雾干燥器的原理进行了简要介绍。
喷雾干燥器通过将液体物料雾化成微小颗粒，并与热空气进行瞬时接触，实现了物料的干燥过程。
喷雾干燥机操作流程
喷雾干燥机操作流程喷雾干燥机是一种常见的干燥设备，广泛应用于医药、食品、化工等行业。
本文将介绍喷雾干燥机的操作流程，以及相关注意事项。
1. 设备准备在操作喷雾干燥机之前，需要进行设备准备工作。
首先，确保干燥室内外清洁干净，并检查喷雾干燥机是否正常运行。
其次，检查进气系统、排气系统和过滤系统，确保其处于正常状态。
最后，准备好需要干燥的物料，并按照工艺要求进行预处理。
2. 操作步骤（1）开机准备a. 打开供电开关，并确认电源是否正常；b. 打开主机开关，待设备预热至设定温度；c. 检查喷雾干燥机的控制面板，确认参数设置是否与工艺要求一致。
（2）进料操作a. 打开给料装置的进料阀门；b. 开始物料的加料操作，根据工艺要求调整物料的进料速度；c. 监测物料的进料量，避免过载或进料不足的情况发生。
（3）喷雾操作a. 设置好喷雾干燥机的喷雾压力、喷雾流量和喷雾角度等参数；b. 启动喷雾系统，将物料以细小雾状喷射进入干燥室；c. 调整喷雾操作参数，确保物料在干燥过程中能够获得良好的干燥效果。
（4）干燥操作a. 通过热风系统，将热空气引入干燥室，与喷雾进入的物料进行接触和干燥；b. 控制干燥室的温度、湿度和风速等参数，确保物料能够快速而均匀地干燥；c. 监测干燥室内的湿度和温度，及时调整操作参数，以达到最佳的干燥效果。
（5）收尾工作a. 停止加料和喷雾系统的运行；b. 关闭给料阀门，将剩余物料排出或回收；c. 将干燥室内的残留物料清理干净；d. 关闭干燥室和主机，断开电源。
3. 注意事项（1）操作前，必须对喷雾干燥机的工作原理、操作规程和安全注意事项进行了解，并确保具备操作的资质；（2）操作过程中，严格按照工艺要求进行操作，避免过载运行或操作失误；（3）定期检查维护喷雾干燥机，保持其正常运行状态；（4）注意操作中的安全措施，如佩戴防护设备，避免与设备接触时发生意外。
总结：本文介绍了喷雾干燥机的操作流程，包括设备准备、开机准备、进料操作、喷雾操作、干燥操作和收尾工作。
喷雾干燥设备
更换磨损部件
对于磨损严重的部件，如喷嘴 、轴承等，应及时更换以确保 设备的正常运行。
记录与报告
对设备的维护保养情况进行详 细记录，并及时报告任何异常
情况或故障。
常见故障与排除
喷雾不均匀或不出雾
可能是喷嘴堵塞或供气压力不足，需 要检查并清洁喷嘴或调整供气压力。
温度异常
可能是加热元件故障或进料温度过高， 需要检查加热元件或调整进料温度。
喷雾干燥设备
目录
CONTENTS
• 喷雾干燥设备概述 • 喷雾干燥设备的应用 • 喷雾干燥设备的操作与维护 • 喷雾干燥设备的优化与改进 • 喷雾干燥设备的发展趋势与展望
01 喷雾干燥设备概述
定义与特点
定义
喷雾干燥设备是一种将液体或浆状物 料通过雾化器转化为微小液滴，然后 在热空气中迅速干燥成粉末或颗粒的 设备。
陶瓷和玻璃
喷雾干燥技术可用于制备 陶瓷和玻璃材料，控制产 品的成分和显微结构。
03 喷雾干燥设备的操作与维 护
操作步骤
进料与进气
根据生产需求，将待干燥的物 料加入进料系统，同时调整进 气流量以满足干燥需求。
出料与收集
干燥后的产品由出料系统排出， 并收集到指定的容器中。
启动与运行
首先检查设备是否处于良好状 态，然后按照操作规程启动设 备，并监控其运行状态。
设备的环保性能。
市场需求
多样化
随着不同行业对喷雾干燥设备的需求不断增加，市场对设备的种 类、规格和功能需求呈现多样化趋势。
高品质
对喷雾干燥设备的质量和性能要求越来越高，高品质的设备更能 满足市场需求并获得竞争优势。
定制化
根据客户的特殊需求，定制符合其工艺要求的喷雾干燥设备，满 足个性化需求。
喷雾干燥的控制系统设计_廖传华
喷雾干燥的控制系统设计_廖传华喷雾干燥是一种常用的干燥技术，可以将液体物质以雾状喷射到热空气中，使其迅速蒸发并形成固体颗粒。
喷雾干燥的控制系统设计是确保干燥过程稳定和有效的重要环节之一、本文将从控制系统的硬件和软件设计两个方面进行介绍。
控制系统的硬件设计包括传感器、执行器和控制器的选择和布置。
对于喷雾干燥过程的控制，温度传感器和湿度传感器是必不可少的。
温度传感器用于监测干燥室内的温度变化，湿度传感器用于监测湿气含量的变化。
这些传感器需要具备高准确度和快速响应的特性，以便及时反馈给控制器进行控制。
除了温度和湿度传感器之外，喷雾干燥的控制还需要考虑颗粒大小和流量的测量。
颗粒大小是干燥过程中一个重要的参数，可以通过光散射仪或激光粒度仪进行测量。
流量的测量可以使用流量计来进行，以确保喷雾液体的供给量符合要求。
在控制器的选择上，可以使用PLC（可编程逻辑控制器）或DCS（分散控制系统）。
PLC适用于小型和中小型的喷雾干燥设备，具有可靠性高、扩展性好和易于编程的特点。
DCS适用于大型的喷雾干燥设备，具有分布式控制和高可靠性的特点。
控制系统的软件设计主要包括控制算法和人机界面的设计。
控制算法是指根据传感器的反馈信息进行计算并生成控制信号的过程。
对于喷雾干燥过程来说，控制算法需要根据温度和湿度的变化来调节喷雾液体的供给量和热空气的温度。
人机界面用于人员对控制系统进行操作和监视。
它一般包括显示屏、按键和指示灯等组成部分。
显示屏可以用来显示实时的温度、湿度和颗粒大小等参数，按键用于设置参数和控制模式，指示灯用于显示设备的工作状态。
在软件设计方面，还需要考虑控制系统的可靠性和安全性。
可靠性可以通过采用冗余控制和故障检测等手段来提高。
安全性可以通过设置权限和报警机制来保证操作人员和设备的安全。
总之，喷雾干燥的控制系统设计是一个综合性的工程，需要考虑硬件和软件的各个方面。
通过合理选择传感器、控制器和执行器，并设计合理的控制算法和人机界面，可以实现喷雾干燥过程的稳定和有效控制。
喷雾干燥器及其流程图(参考模板)
喷雾干燥器的设计一、 概述(一) 喷雾干燥的原理喷雾干燥是将溶液、浆液或悬浮液在热风中喷雾成细小液滴，液滴在下降过程中，水分被迅速汽化而达到干燥目的，从而获得粉末或颗粒状的产品。
物料的干燥过程分为等速阶段和降速阶段。
在等速阶段，水分通过颗粒的扩散速率大于汽化速率，水分汽化是在液滴表面发生，等速阶段又称为表面汽化控制阶段。
当水分通过颗粒的扩散速率降低而不能维持颗粒表面的充分润湿时，汽化速率开始减慢，干燥进入降速阶段，降速阶段又称为内部迁移控制阶段。
(二) 喷雾干燥的特点1. 喷雾干燥的优点主要是：（1） 干燥速度快。
（2） 产品具有良好的分散性和溶解性。
（3） 生产过程简化，操作控制方便。
（4） 产品纯度高，生产环境好。
（5）适宜于连续化大规模生产。
2. 喷雾干燥的缺点有：（1） 低温操作时，传质速率较低，热效率较低，空气消耗量大，动力消耗也随之增大。
（2） 从废气中回收粉尘的设备投资大。
（3） 干燥膏糊状物料时，干燥设备的负荷较大。
二、 工艺设计条件干燥物料为悬浮液，干燥介质为空气，热源为蒸汽和电；雾化器采用旋转型压力式喷嘴，选用热风——雾滴并流向下的操作方式。
具体工艺参数如下：料液处理量 h kg G /3301= 料液含水量 %801=w （湿基）； 产品含水量 %22=w （湿基） 料液密度 31/1100m kg =ρ；产品密度 32/900m kg =ρ热风入塔温度 ℃t 3001=； 热风出塔温度 ℃t 1002= 料液入塔温度 ℃201=θ；产品出塔温度 ℃902=θ 产品平均粒径 m d μ1252=；产品比热容 )/(5.22℃kg kJ c ⋅= 加热蒸汽压力（表压） MPa 4.0；料液雾化压力（表压） MPa 4年平均温度 12℃；年平均相对湿度 70%三、 干燥装置流程干燥装置采用开放式流程。
热风在系统中使用一次，经袋滤器除尘后，就排入大气中，不再循环使用。
四、 工艺流程图1——料液贮罐 2——料液过滤器 3——截止阀 4——隔膜泵 5——稳压罐 6——空气过滤器 7——鼓风机 8——翅片式加热器 9——电加热器 10——干燥塔 11——星形卸料阀 12——旋风分离器 13——雾化器 14——袋滤器 15——碟阀 16——引风机 17——消音器图1 喷雾干燥装置工艺流程示意图五、 工艺设计计算(一) 物料衡算1. 绝干物料流量Gh kg w G G /66%)801(330)1(11=-=-=2. 产品产量2Gh kg w w G G /3.67%21%)801(3301)1(2112=--=--=3. 水分蒸发量Wh kg G G W /7.2623.6733021=-=-=(二) 热量衡算1. 物料升温所需热量m q()()水kg kJ W c G q m /8.447.26220905.23.671222=-⨯=-=θθ2. 汽化kg 1水的热损失l qWtF q q ∆=α11按经验公式计算w t ，21.04.33+=αα气的传热系数—干燥塔表面对周围空—℃t ，t w w 40——=取干燥塔外表面温度()h ℃m kJ ⋅⋅=⨯+=2/8.414021.04.33α230——m F ，F =取干燥塔散热面积室温壁温-∆——t ，℃t 281240=-=∆ 水kg kJ W t F q /6.1337.26228308.411=⨯⨯=∆=α3. 干燥塔出口空气的湿度2H根据热量衡算()()水kg kJ c q q H H I I H H I I w m l /7.9420187.48.446.1331111212-=⨯++-=++-=--=--θ即7.9411-=--H H I I ，为一直线方程根据给出的工艺设计条件，℃t 120=，%70=ϕ，由湿空气的H-I 图查出，绝干气水kg kg H H /006.001==。
喷雾干燥设备的原理技术
应用：干燥在国民经济各部门都有着主要 意义。食品工业中干燥操作是一项最基本 旳单元操作，对于干燥食品它是一项主要 旳单元操作。例如：果蔬旳干制，奶粉和 蛋黄粉旳制造，面包饼干旳焙烤和淀粉旳 制造等等。另外发酵食品，味精，柠檬酸， 酶制剂等等。啤酒生产中麦芽干燥，制糖 生产中砂糖旳干燥等。
目旳：食品干燥目旳是清除物料中旳水分， 降低其体积和重量，便于产品旳储存和运 送；可预防微生物在成品中繁殖。
特点：载热体在系统中构成一种封闭旳循环回路， 有利于节省载体热。
回收有机溶剂，预防污染大气，载热体大多使用 惰性气体（如N2,CO2等）。 流程：从干燥塔排除旳废气，经旋风除尘器除去 微细粒子，然后进入冷凝器。
冷凝器旳作用:是将废气中旳溶剂（或水分）冷凝 下来，除湿后旳尾气经鼓风机升压，进入一种间 接式加热器后又变为热风，如此往复循环使用。
4.半封闭循环是喷雾干燥系统
系统中有一燃烧器。半封闭在于干燥介质燃烧去臭气后 一部分排入大气，另一部分燃烧后循环使用 .
（二）按喷雾和气体流动方向分类
并流，逆流和混合型三种 1.并流：在喷雾干燥室内，液滴与热风呈同方向流动. 常用旳基本形式： 垂直下降并流 、垂直上升并流行型、水平并流型
垂直下降并流 特点是塔壁粘粉比较少。
离心式旳动力消耗介于上述两种之间，合
用于高粘度或带有固体旳料液，而且转盘 雾化操作弹性宽，可在设计生产能力旳 ±25％范围内调整产量，而不影响产品旳 质量。
其缺陷是机械加工要求高，制造费用大， 雾滴较粗，喷嘴较大，所以塔旳直径也相 应旳比其他旳喷雾器旳塔大旳多。
（一）机械式喷雾器
目前较为常用旳有M型和S型两种。 喷嘴一般都有使液体产生旋转运动旳特点。
一、喷雾干燥原理及特征
喷雾干燥塔工作原理
喷雾干燥塔工作原理喷雾干燥塔工作原理1. 前言喷雾干燥塔是一种常见的工业设备，广泛应用于化工、制药等领域。
它能够将液体物料通过喷嘴喷雾成小颗粒，在干燥室内与热空气进行充分的传热和传质作用，使液体物料中的水分蒸发，从而实现干燥的目的。
本文将详细介绍喷雾干燥塔的工作原理。
2. 喷雾干燥塔的结构和组成部分2.1 干燥室喷雾干燥塔的核心部分是干燥室，它是一个相对封闭的空间，内部布置有喷嘴和热空气进口等设备。
2.2 喷嘴系统喷嘴系统通常由供液系统和喷嘴构成。
供液系统通过管道将液体物料输送到喷嘴处，喷嘴在高压的作用下将液体喷向干燥室内。
2.3 热风系统热风系统由风机、热风管道和加热系统等组成。
风机通过热风管道将热空气输送到干燥室内，加热系统可通过能源如天然气或蒸汽提供热源。
2.4 收尘系统收尘系统用于收集喷雾干燥塔内发生的粉尘，以保持环境清洁。
3. 工作原理3.1 液体物料的进入和分散液体物料进入供液系统，通过管道输送至喷嘴处。
喷嘴在高压下将液体分散成小颗粒，并以雾状喷向干燥室内。
喷嘴内部的气体会将液体打散成非常细小的颗粒，增加液体与空气接触的面积，从而促进液体的蒸发。
3.2 热空气的传入和干燥热风系统将热空气通过热风管道输送到干燥室内。
热空气与喷散的液体颗粒进行充分的接触，使得液体中的水分蒸发，将液体变成固体颗粒。
3.3 干燥后的物料的收集干燥后的物料会在干燥室内被收尘系统收集起来，以防止粉尘对环境造成污染。
4. 深入理解喷雾干燥塔工作原理4.1 干燥速率与颗粒的大小和形状有关在喷雾干燥塔中，液体物料被喷雾成小颗粒后，干燥速率是与颗粒的大小和形状有关的。
颗粒越小，表面积相对较大，与热空气接触面积也更大，蒸发率会更高。
而颗粒的形状也会影响干燥速率，如球形颗粒比较容易干燥，而片状颗粒则较难干燥。
4.2 热空气的温度和湿度对干燥效果有重要影响热空气的温度和湿度对喷雾干燥塔的干燥效果具有重要影响。
温度越高，饱和水汽压越大，液体的蒸发速率也就越快。
过程控制理论课件6-7工程设计实例
广西大学电气工程学院
控制方案的确定
如果采用一般线性调节器，在pH值等于7的 工况下整定，比例增益Kc很小，在其它工况 下必然将使调节速度慢，而且调节偏差大。 反之，如果按pH值远离设定点的情况下整 定调节器，比例增益Kc将很大，当工况变化 到pH值等于7附近时，又将造成控制系统的 不稳定。
旁路 风管
干
TC TT
燥
器
风管 换热器
产品
蒸汽
广西大学电气工程学院
（3）控制器：
高
根据过程特性与工
位 槽
艺要求（偏差
≤±2℃），可选用
PID控制规律。
根据构成系统负反
馈原则，控制器采
鼓 风
用正作用方式。 机
气关阀，为反作用方向； 过程为正作用方向； 所以控制器应选“正作用”； 校核。
（4）控制器参数整定。
过滤器
旁路 风管
干
TC TT
燥
器
风管 换热器
产品
蒸汽
广西大学电气工程学院
课程设计：
P207/6-22 要求：
用A4纸打印； 最后一次课提交。
广西大学电气工程学院
例二：贮槽液位控制系统设计
工艺过程及要求 选择被控参数 选择控制参数 选用过ห้องสมุดไป่ตู้检测控制装置
广西大学电气工程学院
一、工艺过程及要求
第六章
简单控制系统的设计
第七节
简单控制系统 工程设计实例
例一：喷雾式干燥设备控制系统设计
工艺过程及要求 被控参数选择 控制参数选择 过程检测、控制设备的选用
LPG-150型喷雾干燥机(水膜除尘器)
LPG-150型喷雾干燥机组详细说明配置一、喷雾干燥机装置技术方案说明A、设计依据：（a）进口温度180-250℃（根据物料特性调节）（b）出口温度85℃-110℃（根据物料特性调节）（c）加热方式180m2蒸汽加热器+99kw电加热补偿（d）收料方式一级主塔下料+二级旋风分离器+ 水膜除尘合计收料B、喷雾干燥系统生产能力及主要技术参数：（a）最大水份蒸发量150kg/h（b）收料率99.8%（c）装机功率134.1KW（d）蒸汽耗量360~400kg/h（180m2）（e）压缩空气耗量0.5m3/min(压力0.6-0.7Mpa去油去水)（f）清水耗量100kg/次开机(不含清洗用水)C、干燥系统工艺流程：给料泵高速离心雾化器热风蜗壳热风分配器干燥塔蒸汽加热器电加热旋风分离器出料中效过滤器旋风分离器出料水膜除尘器回收料风量调节阀引风风机废气排放-----------------为用户自备。
D、设备供货详细说明：本工艺流程是由五大部分组成：供料系统、加热系统、干燥塔系统、收料系统、电控系统。
（a）、供料系统：供料泵是采用螺杆泵（杭州泵厂）电磁调节，它解决干燥设备所需的开机升温、关机降温、平稳供料等操作过程的特殊要求。
雾化器通过二级电机传动，二级齿轮增速，雾化盘线速度＞120米/秒，雾化盘务垂直叶片，矩形通道进料。
它能迅速地把料浆连续不断地、均匀地变成雾状，颗粒比表面积扩大与洁净的热空气形成良好的热交换，使水份瞬间蒸发汽化由引风风机抽出排空。
（b）、加热系统：通过加热器进入塔内的干燥用空气是经过空气过滤的洁净空气。
初效过滤器是无纺布，主要防止飞虫类进入塔内。
中效过滤器滤料由无纺布袋式制成，过滤精度≤5微米，初效空气过滤的阻力≤15mmH2O，主要过滤空气中一般粉尘，以防污染产品。
加热过程采用180m2蒸汽加热器加上99kw电加热器补偿来完成升温过程，以足够的热量满足整个系统的热量要求。
（c）干燥室：干燥室是由热风蜗壳、热风分配器、空气分散器、内塔体、塔体骨架、外塔体、出料管道、保温材料、观察清洗门、灯孔等组成。
喷雾干燥塔控制系统设计总课程设计报告
目录一、课程设计目的和任务 (1)1.1 设计目的 (1)二、控制对象喷雾干燥塔的分析 (2)2.1喷雾干燥塔背景描述 (2)2.2 喷雾干燥塔工艺流程简介 (2)2.3 燃烧系统 (2)2.4干燥系统 (2)2.5 投料系统 (3)2.6除尘系统 (3)三、控制系统的硬件设计 (3)3.1 喷雾干燥塔控制功能描述 (3)3.2 控制网络拓扑图 (3)3.3 控制系统的 I/O清单 (4)3.4 PLC的选型报告 (5)3.5 PLC的I/O端子接线图 (7)四、控制系统的软件设计 (8)4.1软件说明书 (8)4.2控制系统软件程序 (10)五、控制系统流程图 (17)5.1 燃烧系统流程图 (17)5.2 投料系统流程图 (19)5.3 燃烧系统流程图 (19)5.4 除尘系统流程图 (20)六、控制系统调试报告 (21)6.1系统准备阶段 (21)6.2点火启动过程 (21)6.3投料系统进入工作过程 (21)6.4除尘系统进入工作 (21)6.5手自切换系统 (22)6.6安全保护系统 (22)6.7报警系统 (22)6.8真实调试结果 (22)七、心得体会 (22)一、课程设计目的和任务1.1 设计目的PLC课程设计A教学的主要任务是在学生修完《可编程序控制器 A》理论课程后，进行的实践教学。
通过课程设计既能验证所学的基本理论知识，同时也可以培养学生的基本操作技能与设计能力，使课堂上所学理论知识得以在实践中运用，做到“学以致用”的教学目标。
主要做到以下几点：1）掌握可编程序控制器在本专业上具体应用的设计过程和实现方法；2）加深对可编程序控制器原理、应用、编程的进一步理解；3）结合对有关顺序控制系统和保护控制系统的可编程序控制器的实现过程加深对 PLC控制系统的理解与掌握；4）拓展可编程序控制器及其在相关行业中应用的相关知识。
1.2 设计任务本次设计的主要任务是在研究喷雾干燥塔系统的工艺流程的基础上，基于M340 PLC 对喷雾干燥塔控制系统硬件设计，编写喷雾干燥塔控制系统下位机软件，并对控制系统进行调试。
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理学院课程设计报告课程名称：过程控制系统课程设计项目名称：喷雾式干燥设备控制系统院系：理学院专业：自动化1401学号：姓名：苏鹏指导导师：2017年6月10日西京学院理学院制摘要本次课程设计的题目是奶粉喷雾式干燥设备控制系统设计。
在众多的干燥设备中，喷雾干燥器是应用较广的干燥器之一，是处理溶液、悬浮液或泥浆状物料的干燥设备。
能从液体直接干燥成粉体，这是喷雾干燥器的最大优点；热效率低、体积庞大、生产能力低、投资高是它的缺点。
喷雾干燥器的工作原理是：用喷雾的方法将物料喷成雾滴分散在热空气中，物料与热空气呈并流、逆流或混流的方式互相接触，使水分迅速蒸发，达到干燥的目的。
在设计中选择物料的干燥温度为被控参数，而对于控制参数的选择则是通过三种方案的比较最后选择用旁路空气量作为控制参数。
根据过程特性与工艺要求，宜选用将比例与积分组合起来，既能控制及时，又能消除余差的比例积分控制（PI）控制规律。
应用临界比例度法对调节器的参数进行整定，使整个控制系统处于最优的工作状态，满足生产工艺上的要求。
关键词：PID控制；控制系统设计；单回路控制系统AbstractThe subject of this course design is the control system design of milk spray drying equipment. Among many drying equipment, spray dryer is one of the dryer which is widely used. It is a drying equipment for treating solution, suspending liquid or mud material. The most important advantage of a spray dryer is its ability to dry directly from liquid. It has its disadvantages of low thermal efficiency, large volume, low production capacity and high investment. The working principle of the spray dryer is used: spray method material sprayed droplet dispersion in hot air, and hot air and a material flow, countercurrent or mixed mode of contact with each other, so that the rapid evaporation of water, to achieve the purpose of drying. In the design, the drying temperature of the material is chosen as the controlled parameter, and the choice of control parameters is through the comparison of the three schemes. Finally, the bypass air volume is chosen as the control parameter. Finally, the critical proportion method is used to adjust the parameters of the regulator. Make the whole control system in the optimal working state, and meet the requirements of the production process.Keywords：PID control；control system design；Single loop control system目录1引言........................................................... 2干燥过程的控制系统设计.........................................2.1生产过程 (1)2.2设计要求 (2)3被控参数与控制参数的选择.......................................3.1被控参数的选择...........................................3.2控制参数的选择及方案设计 (2)4检测仪表的选择 (5)4.1测温元件及变送器的选择 (5)4.2调节阀的选择 (5)4.3调节器的选择 (6)5.调节器的参数整定 .............................................. 6仿真及分析..................................................... 7总结 (11)7.1 方案评价及改进方向 (11)7.2 收获及体会 (11)1引言为了提高在奶粉生产过程中干燥的速度、质量，提高奶粉乳液转变成品的生产效率，需要一套稳、准、快的控制系统，因为喷雾干燥设备有可直接由溶液或悬浮体制得成分均匀的粉状产品的特殊优点，本课程设计要完成喷雾式奶粉干燥控制系统设计。
本文以工业中的奶粉喷雾干燥系统为控制系统,利用PID进行控制。
在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。
当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。
即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。
2 干燥过程的控制系统设计2.1生产过程在奶粉生产过程中，干燥程序是奶粉生产的重要环节之一，喷雾干燥过程是物料由泵送至喷雾干燥器内，由雾化器将其分散为小雾滴；空气经加热送入干燥室内与料雾混合、接触；最后完成干燥过程。
喷雾式干燥过程示意图如图2-1所示。
图2-1 奶粉喷雾干燥工艺流程图奶粉喷雾干燥过程的生产工艺要求是将原料奶液用空气干燥成奶粉，首先通过管道供气设备将物料——已浓缩的奶液（由于将液体奶制造成奶粉的喷雾干燥器的能量消耗大（相当于1.7kg蒸汽，蒸发1kg水），所以常常是将奶液在引入喷雾干燥器之前进行浓缩，形成浓缩的奶液）送入干燥室；干燥空气经过过滤之后被一涡轮式风扇以告诉引入，经过空气加热器（这一加热器可以是蒸汽辐射式的，亦可以是均匀热油）将空气从室温干燥温度150-200；干燥箱有一锥形的底部，热空气通过顶部空气分配系统进入，雾化奶滴是从非常接近刚进来的热空气的位置进入，热空气立即与雾化奶滴相接触，这样迅速的混合可立即使水分瞬间蒸发；是奶粉干燥成颗粒，大部分都将至其底部，通过管道空气排出，干燥了的奶粉再行分离，输出产品——奶粉。
干燥后成品质量要求高，含水量波动不能过大。
2.2设计要求奶粉喷雾干燥过程的生产工艺要求是将原料奶液用空气干燥成奶粉。
由于乳化物属于胶体物质，激烈搅拌易固化，也不能用泵抽送，因而采用高位槽喷雾办法。
浓缩的乳液由高位槽经过滤器，虑去凝结块和其他杂质，并从干燥器顶部由喷嘴喷下。
鼓风机将一部分空气送至空气加热器，经风管送往干燥器，由下而上吹，以便蒸发掉乳液中的水分，使之成为粉状物，并随湿空气一起由底部送出进行分离。
生产工艺对干燥后的产品质量要求很高，水分含量不能波动太大，因而需要对干燥的温度进行严格控制。
3被控参数与控制参数的选择3.1被控参数的选择根据生产工艺，水分含量与干燥温度密切相关。
考虑到一般情况下的测量水分的仪表精度较低，故选用间接参数，即干燥的温度为被控参数，水分与温度一一对应，将温度控制在一定数值上。
3.2控制参数的选择及方案设计影响奶粉产品的产量和质量与许多因素有关，如料浆中固形物的含量、热风温度、空气流率,进入雾化器的浓缩液流等。
而产品的最终含水量与干燥机热风进口温度、加热器出口温度及干燥器内负压等参数有直接关系。
经分析可知，干燥器进口温度是控制干燥产品质量的最主要因素,因此将干燥器进口温度选作被控变量。
而影响干燥温度的因素有物料流量,空气流量和燃料变化。
系统可选择三种操作变量构成温度控制系统。
其框图分别如图3-1，图3-2，图3-3所示。
对其进行近一步的分析一边选取最优的方案。
方案1:如图3-1所示，将物料流量作为操纵变量，物料经泵送入干燥器，通道滞后时间最短，对干燥温度的调节作用最灵敏,并且干扰所处的位置靠近调节阀，似乎最适宜作为操作变量，但从工艺分析看，物料流量是生产负荷，需要维持稳定才能保持产量，所以它不宜作为操作变量。
图3-1操作变量为物料流量的控制系统方案2:?如图3-2所示，以旁路空气作为操作变量，旁路空气经与热风混合后，再经过风管进入干燥器，与方案1相比，它构成的调节通道时滞大，控制的灵敏度次之。
图3-2 操作变量为旁路空气的控制系统方案3：如图3-3所示，选择蒸汽流量作为操作变量，调节通道长，容量滞后大，控制的灵敏度差，所有干扰进入位置均靠近被控变量。
图3-3 操作变量为蒸汽流量的控制系统从上图可以看出各种干扰作用点的分布对控制方案的影响对方案三来说是很清楚的。
对方案二来说，因为无论是鼓风温度的变化或蒸汽压力的变化，都影响到热交换器后的热风温度，因此，物料流量干扰和旁路空气干扰作用在同一点上。
对方案一来说，无论何种干扰都是乳液量或喷雾口热风温度发生变化，因而三个干扰都作用在同一点上。
对应的控制系统框图3-4所示。
0()G s 表示干燥器，()c G s 为调节器，1x 为乳液流量或喷雾口热风温度的变化。
在方案二中，调节器作用到旁路管路，由于有管路的传递纯滞后存在，故较方案一多一个纯滞后环节3s τ=。
2x 为热交换器后热风的变化。
在方案三中，调节器调节热交换的蒸汽流量，热交换器本身为一双容积对象，因而又多了两个容积。
这里每个容积的时间常数100S T =。
3x 为送入 热交换器的蒸汽流量的变化。
图3-4 方案一调节方案框图图3-5 方案二调节方案框图图3-6 方案三调节方案框图系统的三种干扰分别为：（1）干扰1f ——乳液流量的变化；（2）干扰2f ——热交换器散热及温度变化；f——蒸汽压力的变化。