微波粮食烘干控制系统毕业论文.doc

长春工业大学毕业论文概述1.1设计的目的和意义我国是世界上最大的粮食生产和消费国家，年总产粮食约5亿吨。据统计，我国粮食收获后在脱粒、晾晒、贮存、运输等过程中的损失达15%，远远超过联合国粮农组织规定的5%的标准。在这些损失中，每年因气候潮湿，湿粮食来不及晒干或未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食高达5%，若按年产5亿吨粮食计算，相当于2500万吨粮食。若每人每天食用1斤粮食，可供6。8万人一年的用量，约合人民币250亿元。吉林省是农业大省，粮食年产量约为225亿公斤，由于粮食含水量的问题，每年损失约占7%，约为15。75亿公斤，折合人民币约为14亿元左右。这些数字是惊人的，因此发展粮食干燥机械化技术，改变传统靠天吃饭的被动局面，使到手的粮食损失降低到最低点，从这一意义上说，粮食干燥的现代化比田间的农业机械化更为重要，也是粮食丰产、丰收的重要保障条件。本毕业设计的目的是设计一个微波粮食烘干控制系统。该系统是以89C51单片机为核心，利用单片机来控制电机旋转的圈数和磁控管的工作时间，从而将粮食的含水量控制在安全水之下。1.2国内外粮食烘干技术发展状况与趋势现在很多粮食大国对粮食都采用微波或红外烘干技术，使粮食的质量得到明显的提高，而加工成本却得到明显下降，如美国和加拿大采用的是大型全自动、人机界面的微波或红外烘干加工系统。而国内现有的粮食谷物烘干处理方式都是热风式烘干（燃油或燃煤），用于粮库、农场、种籽，和饲料加工等企业。由卸粮、提升、清理、检厅，烘前仓、烘后仓、热风炉（油炉、煤炉）、电器及控制等单元组成。我国现有的粮食烘干设备存在以下问题：烘干时间过长，一般在2~3小时/吨热风炉需要燃煤或燃油，造成了能源的大量消耗，而且造成了大量的空气污染。由于是燃煤或燃油，很容易造成粮食的烧焦或火灾，对粮食也不卫生。烘干不均匀，很难将水量控制在安全水范围内，造成了粮食和饲料的大量损失。整个工艺流程复杂，设备成本高，能耗大。由于微波加热迅速、均匀、高效节能、易于控制及安全环保，并且加热、防霉、杀菌同步进行，与传统的加热方式相比有非常独到、非常优越的特点，所以与先进的控制技术和计算机技术相结合，微波烘干谷物、粮食等技术在我国将会被广泛采用。1.3微波的应用近年来，微波技术在环保领域的应用十分活跃。由于它具有快速、高效、资源回收利用率高、不会造成二次污染、成本低廉等优点，因而受到人们的青睐。目前，微波技术主要应用于环保领域的以下几个方面：1、制取活性炭生产工业。以往多采用传统的氯化锌法制取活性炭，要消耗大量优质原材料，而且制取过程热利用率低、劳动强度大、成本高。现在，国内科研机构正在开发微波－－氯化锌快速制取活性炭技术，可以有效地改变这种状况。在微波辐射下，物料内部迅速被加热，由于氯化锌和水分子急剧挥发，造成物料有更显著的多孔结构，表面积增加。实验证明，采用这种新技术，具有污染小、节能、缩短生产时间、操作易控制等优点，很有推广价值。2、分解二氧化硫。随着工业的不断发展，大气中二氧化硫的排放量日渐增加。采用微波碳还原法处理二氧化硫，将微波辐射到活性炭的表面，在微波作用下，通过吸附－－微波的循环方式，使二氧化硫与活性炭发生反应，生成二氧化碳和单质硫。单质硫可用作化工原料，不存在二次污染。该技术装置简单，投资少，使用方便，受到有关企业的欢迎。3、分离、吸收原油乳液。当原油从地下被开采出来时，含有一种可以分离出油料的乳液，但其中有５％为一种顽固性稳定乳液，通常只能大量废弃，其结果是在产油区形成一个个黑色的“沼泽湖”。这种“沼泽湖”占据大片土地，且数量还在不断增长，成为亟待解决的环境问题。为解决这一问题，国外科研机构开发出了原油淤泥微波脱油技术，并已实现工业化应用。在操作中，首先用微波辐射原始乳液，然后再以连续流动的方式离心分离，其中油料回收率为９８％，残余固体可以进行填埋处理。该装置便于携带，可以流动作业。此外，微波辐射制备的高吸油树脂对浮油有很好的吸收作用，可以大幅度缩短完成聚合物交联反应过程所需要的时间，使吸油效率得到明显提高，因而将越来越多地得到应用。4、回收电路板。目前，全球每年报废的电路板数以百万计。如采用填埋法处理这些电路板，会渗出剧毒重金属元素，造成地下水污染。美国科学家开发出的微波回收法，先将电路板粉碎，放入坩锅中用微波加热，使其中的有机物挥发出来，再继续加热到１４００℃左右，余下的玻璃和金属等废料便熔化形成玻璃化物质，这种物质冷却后，金、银和其它金属就以小珠的形式分离出来，方便回收利用，余下的玻璃物质则可回收用作建筑材料。5、抵御电磁波辐射。鉴于电磁波辐射已成为新的环境污染因素，科研人员正在开展微波吸收材料的研究与开发。研究表明，用铁砂制备铁氧体微波吸收剂，对电磁波有较大的衰减作用，将成为一种物美价廉