连续式微波干燥活性米设备的研究

为了提高活性米干燥效率及干后品质,基于现有隧道式微波干燥机,设计了一种新型的微波干燥设备。该设备以微波作为干燥热源,由定量进料装置、微波干燥装置、缓苏装置及控制装置等部分组成,实现了微波干燥的连续性;通过分粮板、铺料刷等装置将物料以规则薄层铺放到输送带上,提高了干燥的均匀性;在连续干燥过程中加入缓苏装置,并通过控制系统精确控制干燥的目标含水率;分析确定了搅龙、输送装置、干燥仓、缓苏仓等关键部件的结构参数及具体尺寸。试验结果表明:该设备工作效率约为1 t/h,爆腰率20%以下,适用于连续式活性米干燥,提高了微波干燥效率,且干燥品质良好,高度保持了活性米的色香味及热敏性营养成分。     

微波热泵联合干燥机的设计与试验研究

为了解决农产品干燥过程中能耗高、品质差等问题,研制了一种微波热泵联合干燥机,对该机的整机结构、工作原理和关键部件做了介绍分析,并以金针菇为原料进行了微波热泵联合干燥机的最佳干燥工艺探究试验。试验表明:在微波功率13.3k W、热风温度65℃、传送带转速0.6m/s时,干燥后的金针菇含水率12.37、复水比3.124、色差81.8,满足干燥要求且优于其他组合。该研究可为微波热泵联合干燥机的研制及金针菇的干燥提供参考。     

北方粳高粱微波干燥特性试验与仿真分析*

为明确微波干燥条件对高粱含水率和籽粒温度等干燥特性的影响,以粳高粱“龙杂10”为原料,在隧道式微波干燥机上进行连续式干燥试验。并利用HFSS软件仿真分析试验用干燥机的磁控管排布方式和微波作用距离对高粱干燥均匀性的影响。结果表明:随着单位质量功率在2~6 W/g范围内逐渐增加,含水率下降幅度先加快后渐缓,籽粒温度有所下降;每循环干燥时间在1.02~5.0 min范围内逐渐增加,含水率下降幅度显著增强,籽粒温度增加显著;排湿风速在0.0~2.0 m/s范围增加,含水率下降幅度有减小趋势,籽粒温度略有下降。仿真分析表明干燥机磁控管采用“三二三排布方式”、微波作用距离为250 mm时电磁场分布的均匀性更好,从理论上表明本试验采用的隧道式微波干燥机对高粱干燥均匀性是有利的。研究结果将为高粱微波干燥产业化应用提供理论和数据支持。     

旋转托盘式微波真空干燥机设计与试验

针对传统微波干燥装置存在的物料受热不均、热点难以控制及干燥品质劣变严重等问题,设计了一种旋转托盘式微波真空干燥机。该机由干燥箱、控制系统、真空系统、传动系统、制冷循环系统和微波加热系统等组成。干燥过程中,在驱动装置的作用下物料随旋转托架绕主轴匀速转动,使物料受热均匀;真空系统在抽真空的过程中能及时将物料蒸发出的水分抽离;采用制冷循环系统,可保证真空泵精准维持干燥腔室内所需真空度;控制系统通过控制真空微调阀可使干燥室内的干燥压力在真空与常压之间有规律地变化。以番木瓜为试验原料进行了干燥机性能试验,结果表明,旋转托盘式微波真空干燥机性能较好,与传统微波干燥方式相比,满装载量提高了80%,干燥时间缩短了43. 8%,单位能耗降低了29. 8%,且脱水量均匀度达到97%,内外色泽一致,具有良好的干燥均匀性。所设计的干燥机可确保物料受热均匀,提高了干燥效率和物料干燥品质。     

微波干燥设备的性能特点及其市场前景分析

随着微波在食品工业、医药工业和农产品加工等方面越来越广泛的应用,微波干燥设备已经开始被人们重视起来.为此,从微波干燥的加热特性和干燥机理等方面,对微波干燥设备的性能特点进行了论述,并根据我国干燥机市场现状,对微波干燥机的市场前景加以分析.     

一种循环式微波辅助玉米干燥机设计

为了提高玉米干燥机的干燥效率,设计了一种新式的微波循环式玉米干燥机,并对干燥机的样机进行了实验和数值仿真模拟,测试了装置的干燥性能。结合流体力学理论,以多孔介质和湍流模型为基础,建立了干燥机流场的稳态仿真模型。为了验证数值仿真模拟的可靠性,采用了试验和数值仿真模拟进行对比的方式,试验采用本次研究设计的微波辅助玉米循环式干燥机,在恒温室内进行,使用湿度测量仪对出口处玉米湿度进行了检测,得到了出口湿度随时间变化曲线。将结果和数值仿真模拟结果进行了对比,结果表明:试验结果和仿真模拟结果基本吻合,在10min之内,玉米的相对湿度便可以从22.5%降低到11.3%,湿度的变化幅度较大,由此验证了微波辅助干燥机的良好干燥效果。     

浆果果浆微波泡沫干燥特性

为了揭示浆果微波泡沫干燥特性,以树莓浆果为研究对象,探讨了微波泡沫干燥条件对果浆温度、含水率、花青素含量的影响。结果表明:微波干燥过程中,物料温度在干燥前期为快速上升阶段,干燥后期为缓慢上升阶段;含水率在干燥前期为缓慢下降阶段,干燥后期为快速下降阶段;温度、含水率比值的对数与花青素含量呈线性相关。研究结果可为控制干燥过程中活性成分降解提供理论依据。     

调质红枣干燥机自动控制系统的设计与试验

热风干燥是红枣干燥加工中应用最为广泛的干燥技术之一。在红枣热风干燥技术的研究方面,干燥设备的工艺优化、干燥室温、湿度等参数的稳定控制等方面仍有待优化与提升。为此,针对目前主要的热风干燥设备的特点,综合南疆红枣的加工特点,利用PLC控制技术与HMI在线控制技术,设计了一种调质红枣干燥机,对干燥机温度进行了多段控制,优化了温度控制系统。通过实验样机进行了干燥加热试验,测试了样机的各项性能指标。结果表明:调质干燥机预热阶段试性能良好,在目标温度为60℃时,预热时间为20min,预热效果良好;干燥机出口风温与干燥室内风温温差约为10℃,热风通道中的传热性能良好;风机电流输出稳定,调速性能良好。调质红枣干燥机进行300min加热试验表明:多段控制方式下,电加热器进行分段加热控制,使干燥室温度稳定在目标温度,获得了较优的控制效果。此研究可为南疆中小型红枣干果加工厂干燥设备的设计提供参考。     

热泵式低温循环谷物干燥机控制系统设计与试验

针对以空气源热泵为热源系统的低温循环谷物干燥机存在的一体化控制程度不足问题,设计了一种热泵式低温循环谷物干燥机控制系统。为实现低温循环谷物干燥机和热泵系统的一体化控制,利用可编程逻辑控制器（PLC）技术进行硬件电路设计和软件设计,系统实现了谷物干燥过程的自动和手动等多模式控制,并支持干燥参数的人工调节和设置、谷物含水率及干燥温度的实时监控等功能。试验表明,干燥机在不同模式下均工作正常;所开发的逻辑控制系统具有自动化程度高、稳定性好、安全性高等优势。稻谷干燥试验表明,在不同环境温度下,热泵热风温度平均误差为0.95℃,标准差为0.93℃,系统具有较好的控制精度与稳定性,粮食温度稳定在33℃左右,满足低温循环式谷物干燥机的作业要求。     

油茶籽网带式干燥机的温度均匀性仿真研究

为了改善网带式干燥机内温度场的分布均匀情况,缓解油茶籽干燥后储存过程中出现的发霉变质问题,保证干燥品质和出油率,以多孔介质模型代替油茶籽物料层,建立干燥机的温度场仿真模型。采用计算流体动力学(CFD)技术对腔内温度场进行数值模拟和预测,研究入口热风速度大小对干燥腔内温度均匀性的影响。结果表明:在入口风速为6～8m/s时,腔内的温度分布不均匀系数最小,干燥后最均匀。研究为油茶籽干燥机工作参数的选择提供了依据,对缩短油茶籽干燥机的研发周期和降低成本具有重要的意义。     

过热蒸汽干燥稻米力学特性试验

利用正交试验,研究了过热蒸汽温度和风速对稻米力学特性的影响以及爆腰增率随干燥条件和含水率的变化规律。结果表明,过热蒸汽干燥稻米时稻米弹性模量不仅受自身含水率的影响,还受干燥条件的影响;过热蒸汽干燥稻米的爆腰增率与热风干燥情况基本相同。与传统的热风干燥相比,尽管过热蒸汽干燥温度较高,但稻米爆腰增率并未见恶化,且干燥速率快,能耗低。     

糙米水分微波检测的影响因素分析及模型构建

为快速、无损及连续测量糙米水分,该文设计一种微波水分检测装置。分析了环境因素、糙米物性等对水分检测精度的影响。试验结果表明:环境温湿度、糙米密度对检测精度影响较小;随着温度升高,糙米的水分活度增加,对微波的吸收能力也随之增加;样品池的最优检测厚度为50 mm;建立以糙米温度和微波电压为自变量,糙米水分为因变量的水分预测模型。该文可为稻米加工调湿润糙的自动化处理提供技术参考。      

稻谷热风、微波干燥品质与玻璃化转变研究

以函数拟合、近红外检测及发芽率测定,研究稻谷热风、微波干燥的去水性能及其蛋白质、直链淀粉含量与出芽品质;结合TG/DSC测试,探讨2种热源干燥稻谷的玻璃化转变对其干燥后品质的影响。结果表明:以对数函数拟合稻谷热风、微波干燥去水性能的准确度高;经2种热源干燥稻谷的蛋白质、淀粉含量过程差异不显著;但热风干燥稻谷初期蛋白质含量差异明显。鲜稻谷发芽率显著低于其经热风、微波干燥后的发芽率,三者分别为0.65±0.19、0.93±0.03、0.77±0.02。随含水率降低,经热风、微波干燥稻谷的热重损失与热流则呈不同趋势变化,二者中点温度均减小,综合影响干谷品质。     

真空干燥条件对稻米食味品质的影

通过食味仪测量糙米理化指标数据,借鉴精米模型,利用系数重估法得出糙米主要成分含量与食味值的关系式.采用二次正交旋转组合设计方案,在控制干燥时间直至稻谷含水率达15%左右的基础上,建立了糙米食味值的数学模型.研究表明,干燥温度、初始含水率和真空度是影响稻米真空干燥食味品质的3个重要因素.对食味值的影响从大到小依次顺序为干燥温度、初始含水率、真空度,且前二者与食味值呈负相关,后者与之呈正相关.     

基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺研究

为保证稻谷干燥后品质、提高干燥效率,基于不同含水率稻谷的玻璃化转变温度,提出变温热风干燥工艺。采用三因素五水平中心组合试验方法,以稻谷温度、初始含水率和热风风速为影响因素,以稻谷爆腰指数、整精米率和干燥时间为评价指标,研究稻谷玻璃化转变温度、恒温和变温干燥特性,模拟解析稻谷干燥过程中传热传质规律,以5、10、15℃的变温幅度进行变温干燥试验。结果表明,稻谷玻璃化转变温度与其含水率呈负相关,恒温干燥最佳工艺参数为稻谷温度47℃、初始含水率22.0%、热风风速0.50 m/s,干燥后稻谷爆腰指数70、整精米率57.67%、干燥时间195 min;与恒温干燥相比,以5℃和10℃为变温幅度的变温干燥工艺,干燥后稻谷爆腰指数分别降低了20和10,整精米率提高12.6、7.7个百分点,干燥时间缩短30 min和60 min。研究表明,基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺明显改善了稻谷干燥后品质,提高了干燥效率。     

一种稻谷横流循环干燥数学模型的组建

谷物干燥过程具有多变量耦合、非线性、大时滞、因果关系错综复杂等特点,要实现干燥过程的精确控制,必须探明谷物干燥过程中主要因果变量间的内在关系.为此,以带有缓苏段的横流封闭循环式粮食干燥机为原型,以稻谷为干燥对象,介绍了稻谷的水分扩散系数方程、平衡水分方程、横流干燥方程、缓苏特性方程、缓苏时间确定等数学模型,从数学角度阐明环境温湿度、介质温度、谷物初始含水量、干燥时间等参数与干燥谷物含水量、谷温、缓苏谷粒表面含水量、缓苏时间的关系,以期为实现干燥系统智能精确控制提供理论依据.     

绿茶微波真空干燥特性及动力学模型

为了解茶叶在微波真空干燥过程中水分的变化规律,以绿茶为原料,进行了微波真空干燥试验。通过绘制干燥曲线和失水速率曲线,研究相对压力、比功率对绿茶微波真空干燥特性的影响,并建立干燥动力学模型,量化比功率与干燥时间、含水率之间的关系。结果表明：绿茶微波真空干燥过程按失水速率快慢可分为加速和降速2个阶段,无明显恒速干燥阶段;随着相对压力降低,干燥时间缩短,但-80 kPa后继续降低相对压力对含水率变化影响不显著;比功率越大干燥时间越短;绿茶微波真空干燥的动力学模型满足Page方程,该模型可较好地描述含水率随干燥时     

水稻颗粒玻璃化转变的试验研究

通过水稻颗粒玻璃化转变的试验，测量了不同干燥条件下水稻颗粒的玻璃化转变温度，探讨了干燥条件对水稻颗粒玻璃化转变的影响，研究了水稻颗粒含水率和玻璃化转变温度的关系，建立了水稻颗粒玻璃化转变温度与颗粒含水率的数学模型。     

稻谷真空干燥工艺参数对糙米爆腰增率的影响

采用二次正交回归旋转的设计试验方法,建立了以糙米爆腰增率作为目标函数的数学模型,旨在为有效地确定稻谷真空低温薄层干燥的最佳工艺及真空干燥机的结构设计提供参考。实验研究表明:干燥时间、真空度和干燥温度是影响稻谷真空干燥糙米爆腰率增加的重要影响因素,3因素影响的先后次序应为干燥温度、干燥时间、真空度;干燥温度和干燥时间正相关于爆腰增率,而真空度与之呈负相关。