一种螺带真空干燥设备能量效率的测量和计算系统技术方案

一种螺带真空干燥设备能量效率的测量和计算系统，该系统包括螺带真空干燥器，在螺带真空干燥器的螺带导热油进口和出口处、螺带导热油出口处、夹套导热油进口处和出口处、真空干燥设备的上盖、螺带电机电路上安装传感器，将信号线经过信号放大器，再连接模拟量采集模块，最后经模数转换器连接到电脑端的数据采集系统，由计算模块计算真空干燥设备的能量效率。通过本发明专利技术，将数据的测量结果自动记录保存，高采样频率提高了试验计算结果的精确度，可以快速又精确的计算出真空干燥设备的能量效率。本发明专利技术简单可靠、方便高效、经济实用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种螺带真空干燥设备能量效率的测量和计算系统，该系统包括螺带真空干燥器，在螺带真空干燥器的螺带导热油进口和出口处、螺带导热油出口处、夹套导热油进口处和出口处、真空干燥设备的上盖、螺带电机电路上安装传感器，将信号线经过信号放大器，再连接模拟量采集模块，最后经模数转换器连接到电脑端的数据采集系统，由计算模块计算真空干燥设备的能量效率。通过本专利技术，将数据的测量结果自动记录保存，高采样频率提高了试验计算结果的精确度，可以快速又精确的计算出真空干燥设备的能量效率。本专利技术简单可靠、方便高效、经济实用。【专利说明】-种螺带真空干燥设备能量效率的测量和计算系统
本专利技术是设及一种真空干燥设备能量效率的测量和计算系统，特别设及一种螺带 真空干燥设备能量效率的测量和计算系统。
技术介绍
螺带真空干燥器是一种全密闭的真空低温干燥设备，主要应用于医药化工领域。 特别适用于热敏性高、易氧化、卫生级别高、物料细腻、黏度大、含有水分极易挥发性溶剂药 品的最终干燥。 通常干燥器是W间歇方式工作的，而且采用封闭结构，因此，在干燥器工作时，里 面的物料状态是随时变化的，没有一个稳定的过程，在试验过程中，从物料中蒸发出的湿空 气或有机溶剂通过真空累直接排到空气中，比较难W测量质量的减少量，因而不便于测量 能量利用效率，若通过增加容器内物料干燥度的测量次数的方法来实现实时测量，而实际 工艺过程又不允许进行过多的测量次数。 请专业的机构可W测量真空干燥器的能量利用效率，但是专业检测机构的检测费 非常昂贵，一个产品在研发阶段需要多次测量和计算，每一次试验都要耗时几个小时甚至 2-3天，如果没有数据测测量和计算系统，需要耗费很大的时间和精力，该样导致一些中小 型的企业没有足够的资金和精力去完成设备能量效率的计算。企业在研制新产品的时候往 往只有简单的与前几代的产品进行干燥时间或者干燥结果比较来得出新产品的性能，没有 精确的数据来说明产品的能量利用效率。如何用最简单经济的方法去测量真空干燥器的能 量效率成为企业需要考虑的问题。
技术实现思路
为解决现有技术螺带真空干燥器能量效率测量不方便的缺点，提供一种螺带真空 干燥器能量效率测量和计算系统，该种测量和计算系统简单可靠、方便高效、经济实用。 为了实现上述目的，本专利技术采用W下技术方案： 一种螺带真空干燥设备能量效率的测量和计算系统，该系统包括螺带真空干燥器， 在螺带真空干燥器的螺带导热油进口和出口处分别安装温度传感器，用于测量进出螺 带的导热油的温度； 在螺带导热油出口处安装金属管浮子流量传感器，用于测量通过螺带的导热油流量； 在夹套导热油进口处和出口处分别安装温度传感器，用于测量进出夹套的导热油温 度； 在夹套导热油出口处安装金属管浮子流量传感器，用于测量通过夹套的导热油流量； 在真空干燥设备的上盖安装真空度传感器，用于测量容器内部的真空度； 在螺带电机电路上安装变频器，用于测量该电路的电流和电压； 把上述该些传感器的信号线经过信号放大器，再连接模拟量采集模块，最后经模数转 换器连接到电脑端的数据采集系统，由计算模块计算真空干燥设备的能量效率。 上述的一种螺带真空干燥设备能量效率的测量和计算系统，计算模块通过W下步 骤进行真空干燥设备的能量效率的计算： 第一步，在工作前取样并测量物料温度，然后启动设备，干燥器抽真空，同时螺带和夹 套分别通入导热油，工作中要间隔一定的时间T停机取样并测量物料温度； 第二步，在各时间段的运行过程中，通过设置在螺带进出口及夹套进出口的温度传感 器采集各自进出口的导热油温度，通过设置在螺带和夹套管路上的流量传感器实时采集导 热油流量，通过设置在干燥器上的真空度表实时记录真空度值，通过螺带电机的变频器实 时记录电流和电压值； 第=步，将采样的物料放入烘箱烘干，测得干基含湿率，算出在各个采样时间段内的湿 重变化； 第四步，计算放出的能量和吸收的能量； 第五步，根据放出和吸收的能量，最后按照公式n i=Q% ，计算能量各个采样时间段 内能量效率ni，并根据全工作时间内总放出能量和总吸收能量计算出总效率n。 [000引上述的一种螺带真空干燥设备能量效率的测量和计算系统，所述第四步计算放出 的能量和吸收的能量采用W下步骤计算： 第一步，根据传感器采集数据，计算出各时间段T内螺带和夹套进 出口导热油的平均温差Ati和At 2、平均流量和q 2,然后按照公式 Q!=(仁洁P,I冲&W和屯=(C遍P盛化心2)算出各个时间段内螺带和夹套的能量放出 量，式中和^3?分别为导热油的比热和密度； 第二步，根据实时记录数据，计算出各时间段内电压、电流的平均值U和I，然后按照公 式Q3=UITn计算出各时间段内螺带电机放出的能量，式中n为能量系数； 第S步，然后按照公式=Qi+Q2+Q3,计算放出的总能量Q& ; 第四步，按照公式=Mi/(l+w。)，计算物料的干重式中Ml为物料的初始质量，W。 为物料初始干基含湿率； 第五步，按照公式M有机溶剂=M物料（w0-Wi)，计算有机溶剂在时间段的汽化量M有机溶剂，式中 wi为物料在T时刻的干基含湿率； 第六步，按照公式Q4=M?asHW X Rg胃，计算有机溶剂气化到饱和蒸汽压带走的能量04， 式中为在T时刻物料温度t下有机溶剂的气化潜热； 第走步，按照公式Qs = RgTIn X M，计算有机溶剂在温度t的饱和蒸汽压下pi等 温膨胀到某一较低气压下P2吸收的能量Q式中Rg为有机溶剂的气体常数，P 2为在时间段 T内设备内部的平均压强，T为热力学温度； 第八步，按照公式也=C化;,巧;X M飾，计算有机溶剂升温吸收的能量Qe，式中C 为有机溶剂的比热，A t为经过时间段T后物料温升； 第九步，按照公式化=C,,扣X M,w At，计算物料吸收的能量式中C物料为物料的比 执. 第十步，然后按照公式也化+Qg，+化，计算吸收的总能量Q%; 第十一步，根据放出和吸收的能量，最后按照公式n i=Q% ，计算能量各个采样时间 段内能量效率ni，并根据全工作时间内总放出能量和总吸收能量计算出总效率n。 通过本专利技术，将数据的测量结果自动记录保存，无需人工记录，试验工作强度低， 大部分时间试验操作者可W远离试验设备，高采样频率提高了试验计算结果的精确度。 本专利技术可W快速又精确的计算出真空干燥设备的能量效率，该系统测试成本低、 使用范围广，可用于其他真空干燥设备。 本专利技术，通过软件的计算模块可W实时检测设备的运行情况，出现故障可W及时 发现。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的系统原理图 图2为数据测量系统流程图 图3为螺带流体进口流量图； 图4为夹套流体进口流量图； 图5为干燥过程中螺带进出口的温度变化图； 图6为干燥过程中夹套进出口的温度变化图； 图7为容器内真空度的变化图。 图中标记为；101导热油，102油累，103缓冲罐，104真空累组，T1螺带流体进口油 温度，T2螺带流体出口油温度，T3夹套流体进口温度，T4夹套流体出口温度，Q1螺带流体 进口流量，Q2夹套流体进口流量。 【具体实施方式】 W下结合具体实施例来进一步说明本专利技术，但本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺带真空干燥设备能量效率的测量和计算系统，该系统包括螺带真空干燥器，其特征在于：在螺带真空干燥器的螺带导热油进口和出口处分别安装温度传感器，用于测量进出螺带的导热油的温度；在螺带导热油出口处安装金属管浮子流量传感器，用于测量通过螺带的导热油流量；在夹套导热油进口处和出口处分别安装温度传感器，用于测量进出夹套的导热油温度；在夹套导热油出口处安装金属管浮子流量传感器，用于测量通过夹套的导热油流量；在真空干燥设备的上盖安装真空度传感器，用于测量容器内部的真空度；在螺带电机电路上安装变频器，用于测量该电路的电流和电压；把上述这些传感器的信号线经过信号放大器，再连接模拟量采集模块，最后经模数转换器连接到电脑端的数据采集系统，由计算模块计算真空干燥设备的能量效率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金伟娅，郑佳欢，高增梁，陈冰冰，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33