一种车载油菜籽干燥净化系统及控制方法

本发明涉及油菜籽干燥净化领域，特别涉及一种车载油菜籽干燥净化系统及控制方法。

背景技术：

1、油菜籽收获时需将田间收获的油菜籽转运至固定场地进行离线处理，少数随车集成的车载干燥设备虽然实现了一体化作业，但其控制逻辑多采用开环或单点控制模式，存在以下问题：

2、其一，当柴油机废气温度随工况波动时，预热空气和尾气温度不稳定，电加热装置要么无法及时补温导致干燥不充分，要么持续全功率运行造成能源严重浪费，直接导致综合能耗偏高；

3、其二，转筒干燥机内热风温度波动大，极易造成油菜籽局部过热焦糊或干燥不均匀，影响发芽率与品质；

4、其三，田间高粉尘环境下过滤器极易堵塞，气压骤降不仅降低换热效率，还易引发设备损坏。

技术实现思路

1、为了解决上述问题的一个或多个，本发明提供了一种车载油菜籽干燥净化系统及控制方法。

2、根据本发明的一个方面，该一种车载油菜籽干燥净化系统，包括热风制备模块、预干燥模块、分离净化模块、引风机、传感模块、成品储存模块以及控制模块。

3、热风制备模块的进气侧设有空气过滤器，热风制备模块的尾气入口侧串联有尾气过滤器。

4、预干燥模块包括转筒干燥机和螺旋输送器，通过螺旋输送器将脱粒后油菜籽输送至转筒干燥机内进行干燥。

5、分离净化模块用于分离成品油菜籽与轻杂废料，并将成品油菜籽储存至成品储存模块内，引风机用于提供气力送动力并维持系统负压。

6、传感模块包括温度传感器、两个含水量传感器以及压差监测模块，温度传感器和两个含水量传感器用于对热风温度监测、滚筒干燥后的含水量监测以及旋风分离净化后的含水量监测。

7、控制模块分别与热风制备模块、预干燥模块、分离净化模块、引风机、压差监测模块以及传感模块电连接，用于执行闭环控制。

8、在一些实施方式中，热风制备模块包括换热器和电加热器，且电加热器位于换热器与转筒干燥机送风端之间。

9、在一些实施方式中，分离净化模块包括一级旋风分离器和二级旋风分离器，旋风分离器的卸料端与成品储存模块相连通，旋风分离器的排风端固定连通有二级旋风分离器或静电除尘器或布袋除尘器。

10、在一些实施方式中，压差监测模块包括分别设置于尾气过滤器前后端第一压差检测元件和空气过滤器前后端的第二压差检测元件，用于对双路过滤器压差进行实时监测。

11、在一些实施方式中，成品储存模块包括产品储存槽和二次干燥回流管路，且二次干燥回流管路与产品储存槽和转筒干燥机相连通，产品储存槽的卸料端安装有锥形卸料阀。

12、在一些实施方式中，温度传感器安装于电加热器的出风端，两个个含水量传感器分别安装于转筒干燥机与一级旋风分离器的连通处、产品储存槽内。

13、在一些实施方式中，控制模块包括控制器、储存器、物联网模块、空气报警器以及灰尘报警器，控制器根据压差监测模块、传感模块的输入信号输出压差预警信号、温度控制信号、传感器控制信号及停机复位信号。

14、一种车载油菜籽干燥净化控制方法，包括以下步骤：

15、s1压差分级预警闭环控制：通过第一压差检测元件实时监测尾气过滤器前后压差δp1，通过第二压差检测元件实时监测空气过滤器前后压差δp2，当δp1或δp2超出预设三级安全阈值时，触发对应等级的报警与保护动作。

16、s2温度联动闭合控制：通过温度传感器采集实时温度t，经控制模块将t与干燥所需的目标温度区间进行比对，联动控制电加热装置的功率，使热风温度稳定维持在80℃～105℃区间，还根据转筒干燥机与螺旋输送器连接处含水量传感器检测的油菜籽初始含水率w，动态调节电加热装置的功率。

17、s3物料分离控制：根据物料负荷动态调节引风机的运行频率，维持旋风分离器的进风速度，控制干燥后的气料混合物依次完成成品收集与杂质清除。

18、s4干燥过程实时含水率控制：通过转筒干燥机出料端的含水率传感器实时检测中间产品含水率，采用模型预测控制算法动态调整热风温度与转筒转速，使油菜籽出口含水率稳定在8.5%～9%。

19、s5成品复检与停机复位：通过产品储存槽内含水量传感器进行二次含水率w2检测，根据检测结果执行定量卸料或二次干燥。

20、并在作业完成后按预设时序执行停机，并自动存档所有作业数据。

21、在一些实施方式中，压差分级预警闭环控制具体为：

22、预设三级压差阈值：δp<0.03mpa为正常状态，0.03mpa≤δp<0.05mpa触发一级预警，0.05mpa≤δp<0.07mpa触发二级预警，δp≥0.07mpa触发三级报警；

23、当尾气过滤器压差δp1触发一级或二级预警时，发出对应提示信号；

24、当δp1≥0.07mpa时，立即停止热风制备与物料输送；

25、当空气过滤器压差δp2触发一级或二级预警时，发出对应提示信号；

26、当δp2≥0.07mpa时，立即停止热风制备与物料输送。

27、在一些实施方式中，成品复检与停机复位具体为：

28、若成品含水率w2＞9%，启动二次干燥回流管路热风送入产品储存槽内进行二次烘干；

29、若w2≤9%，控制锥形卸料阀进行定量卸料；

30、作业完成后按以下时序停机：先停止螺旋输送器，延时停止电加热器，再延时关闭引风机，最后切断其余设备电源。

31、该一种车载油菜籽干燥净化系统及控制方法的有益效果为：其一，通过温度传感器实时采集热风温度并与目标温度区间比对，动态调节电加热器功率，还根据油菜籽初始含水率分级调节转筒干燥机转速和电加热器功率，保证旋风分离器入口的油菜脱出混合物的含水率低于设定值，提高旋风分离器的净化效果；其二，在尾气过滤器和空气过滤器前后端分别设置压差检测元件，实时监测压力差，并预设三级安全阈值警示使用者，防止高温废气倒灌或新风不足，避免因堵塞造成的换热效率下降和设备损坏；其三，通过设置分离净化模块，控制模块根据物料负荷动态调节引风机运行频率，维持旋风分离器进风速度在最佳分离范围，并结合成品复检后二次干燥，既保证了成品的高净度，又实现了干燥不达标的油菜籽二次干燥，提升了油菜籽的干燥质量。

1.一种车载油菜籽干燥净化系统，其特征在于，包括热风制备模块、预干燥模块、分离净化模块、引风机、传感模块、成品储存模块以及控制模块；

2.根据权利要求1所述的车载油菜籽干燥净化系统，其特征在于，所述热风制备模块包括换热器和电加热器，且电加热器位于换热器与转筒干燥机送风端之间。

3.根据权利要求1所述的车载油菜籽干燥净化系统，其特征在于，所述分离净化模块包括一级旋风分离器和二级旋风分离器，所述旋风分离器的卸料端与成品储存模块相连通，所述旋风分离器的排风端固定连通有二级旋风分离器或静电除尘器或布袋除尘器。

4.根据权利要求1所述的车载油菜籽干燥净化系统，其特征在于，所述压差监测模块包括分别设置于尾气过滤器前后端第一压差检测元件和空气过滤器前后端的第二压差检测元件，用于对双路过滤器压差进行实时监测。

5.根据权利要求3所述的车载油菜籽干燥净化系统，其特征在于，所述成品储存模块包括产品储存槽和二次干燥回流管路，且二次干燥回流管路与产品储存槽和转筒干燥机相连通，所述产品储存槽的卸料端安装有锥形卸料阀。

6.根据权利要求5所述的车载油菜籽干燥净化系统，其特征在于，所述温度传感器安装于电加热器的出风端，两个个所述含水量传感器分别安装于转筒干燥机与一级旋风分离器的连通处、产品储存槽内。

7.根据权利要求1所述的车载油菜籽干燥净化系统，其特征在于，所述控制模块包括控制器、储存器、物联网模块、空气报警器以及灰尘报警器，所述控制器根据所述压差监测模块、传感模块的输入信号输出压差预警信号、温度控制信号、传感器控制信号及停机复位信号。

8.一种基于权利要求1-7任意一项所述系统的车载油菜籽干燥净化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种车载油菜籽干燥净化控制方法，其特征在于，所述压差分级预警闭环控制具体为：

10.根据权利要求8所述的一种车载油菜籽干燥净化控制方法，其特征在于，所述成品复检与停机复位具体为：