精量化容积式食盐自动加碘机研究与开发

摘要

盐是人类延续生命的必需品，食盐中碘元素含量的多少直接影响国民的身体健康。国务院颁布的《食盐加碘消除碘缺乏危害管理条例》第一章第三条明确:“国家对消除碘缺乏危害，采取长期供应加碘食盐为主的综合防治措施。”随着食盐加碘计划的逐年实施，人们生活水平的提高，对于食盐中碘含量的精度要求越来越高。而加碘标准也随着相应变化，越来越精确。
　　目前国内许多企业仍采用滴注和喷淋加碘等比较落后的生产工艺，滴注和喷淋等加碘方法都极易造成碘含量出现较大偏差。因此研发一套新的具有更高精度和更高可靠性的加碘系统是市场迫切需要的。
　　本文提出一种改进方法，将定量的碘酸钾完全溶解于定量的水中制成碘酸钾溶液，利用无油空压机产生压缩空气作为载体，将碘酸钾溶液雾化后，喷洒在定量螺旋供料机输出的原料盐上，再经过螺旋混合，这样可以提高混合的均匀度。在此工艺的基础上，对精量化容积式食盐自动加碘机进行了系统总体设计分析，设计了其进料仓，定量螺旋输送系统以及雾化喷碘系统。在定量螺旋输送系统中，通过利用EDEM软件实验模拟仿真，对送料过程中出现的脉动现象提出了结构上解决方案。
　　同时本研究结合可编程序控制和传感器技术对系统进行控制设计，确定了系统的控制方案。应用组态王开发了系统的监控画面，实现组态王与PLC之间的通讯，同时对系统的运行进行实时监控。仿真结果表明，系统能够按照预定的生产工艺运行，达到监控目的。
　　本文的设计研究对提高食盐中碘元素含量的精度具有重要意义。同时设计了PLC控制程序和组态监控界面，对系统的运行进行实时监控，提高了系统的自动化程度，实现机电一体化控制。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究目的和意义

1．2 国内发展现状

1．3 本文主要创新点

1．4 课题主要研究内容

2 混合理论

2．1 混合理论简介

2．2 混合过程评价

2．2．1 样品的合格率

2．2．2 标准偏差

2．2．3 离散度和均匀度

2．3 混合指数

2．4 混合速度

2．5 本章小结

3 精量化容积式食盐自动加碘机总体设计

3．1 结构设计

3．2 工作原理

3．3 原料盐储料仓设计

3．3．1 料仓内粉体流动

3．3．2 料仓内粉料卸出的流动形式

3．3．3 流动因数

3．3．4 料仓最大半顶角

3．3．5 料仓最小卸料口径

3．3．6 料仓形式的确定

3．4 给料机构设计

3．4．1 常用的给料机

3．4．2 给料系统构成

3．5 雾化喷碘系统

3．5．1 雾化喷碘系统工作原理

3．5．2 喷碘系统结构设计

3．6 本章小结

4 脉动现象分析

4．1 离散单元法简介

4．2 离散单元法工程应用软件EDEM

4．2．1 EDEM软件功能简介

4．2．2 EDEM应用范围

4．3 初始模型建立

4．3．1 螺旋输送机模型及参数

4．3．2 颗粒模型及参数

4．3．3 模拟结果与分析

4．3．4 解决方案

4．4 本章小结

5 系统控制方案设计

5．1 系统过程控制方案分析

5．1．1 系统工艺过程控制要求

5．1．2 系统过程控制流程分析

5．1．3 系统总体控制方案确定

5．2 PLC的逻辑控制实现

5．2．1 PLC简介

5．2．2 PLC的特点及应用领域

5．2．3 PLC的工作原理

5．2．4 PLC选型

5．3 PLC控制程序设计

5．3．1 I／O的分配

5．3．2 梯形图程序

5．4 本章小结

6 系统整体的组态监控过程与通讯实现

6．1 组态软件简介

6．2 组态软件的选择

6．3 组态王软件的功能

6．5 利用组态王设计精量化容积式食盐自动加碘机监控系统

6．6 进料说明

6．7 液位及报警说明

6．8 PLC与组态王通讯的实现

6．9 本章小结

7 结论与展望

参考文献

致谢