天然绿葡萄干制干装备研究进展

天然绿葡萄干由无核白葡萄制干而成,其传统制干方法有荫房晾制和人工快速制干法。荫房晾制方法干燥周期长,易受风沙、灰尘和虫蚁的污染。介绍了太阳能热泵组合干燥设备、太阳能集热厢式干燥房、混联式太阳能干燥设备和气体射流干燥试验装置等天然绿葡萄干制干装备的研究进展,以期利用先进的烘干技术和设备,提高绿葡萄干品质和档次,提高产品附加值,推动新疆葡萄业可持续发展。      

温室主动型太阳能谷物干燥房的系统设计

传统的谷物晾晒方法干燥效率低、容易遭受风雨影响和老鼠、雀鸟带来的损失,而且不能有效保障食用安全与卫生。本设计利用太阳能集热干燥技术设计复合温室型谷物干燥房来替代传统的摊晾干燥方法,力求在谷物干燥工艺技术与设备方面解决上述问题。该装置受光面可随太阳所在位置变化而进行旋转,具有集热效能高的特点。同时,去湿装置采用太阳能驱动,保温储能高效果好。较传统干燥方法,干燥周期大大缩短,且适用地区广,还可用于蔬菜、水果、海产等其他食品的干燥与制干加工。     

太阳能热泵联合干燥谷子装置设计分析

文章主要设计了一台太阳能热泵联合干燥谷子装置,对太阳能集热系统和热泵干燥系统主要部件进行设计和选型。并联合干燥试验对干燥装置综合性能指标进行对比分析。结果表明,采用联合干燥模式不仅可以实现连续干燥作业,而且具有节能、干燥效率高等优点。     

基于TRNSYS的太阳能花生干燥装置集热系统研究

为解决花生传统自然晾晒干燥存在干燥周期长、晾晒场资源需求巨大、易受污染等问题,设计一种以太阳能为主要能源、电能为辅助能源的太阳能干燥花生装置,并对其工作原理、装置结构、干燥室及集热器进行相关的研究。利用TRNSYS软件对太阳能干燥花生装置集热系统的集热性能进行仿真,仿真结果分别显示太阳能集热器倾斜面日总辐射量、太阳能集热器出口温度、电辅助加热率和水箱不同层温度随时间的变化。通过试验对比分析太阳能集热器出口温度与仿真结果之间的关系,分析太阳能干燥花生系统集热系统的集热性能。     

无核白葡萄太阳能干燥设施试验研究

为了缩短葡萄干的干制时间,保证品质,利用新疆地区充足的太阳能,研制了一种新型的集热太阳能干制设备.在新疆哈密地区进行了无核白葡萄的干制实验,使用无纸记录仪对干燥期间太阳能晾房和传统晾房内的温度、湿度进行了监测.结果表明,干燥期间太阳能干燥设备的温度较高,集热效果显著,可以有效地加快干燥速率,使干燥时间从原来的45d缩短到14～20d,湿度随干燥时间的延长而降低.同时,产品的绿极品率从传统晾房的50%提高到80%,维C含量也比传统晾房高1倍.     

计算机远程控制式玉米果穗干燥太阳能集热装置设计

为缩短玉米果穗的干燥制种时间及降低玉米果穗的干燥成本,充分利用太阳资源,设计了一种计算机远程控制式的小型太阳能集热玉米果穗干燥装置。装置采用计算机局域网远程控制,实现了太阳能集热器干燥装置的风机风速调节,提高了玉米果穗干燥的自动化操作水平。为了实现该功能,本次研究基于Pstools工具包、Socket网络通信及远程唤醒技术设计实现一个局域网计算机远程控制系统。该系统具有远程开关机和创建操作进程等管理功能,大大提高了机械化生产的管理效率。最后,对传统的干燥装置和本文设计的玉米果穗干燥装置的干燥效率进行了测试。结果表明:本设计的太阳能集热器干燥装置最快降水率达到了0.132%,最短干燥时间仅为6.1h,满足玉米果穗等农产品的贮藏、制种干燥要求,为农业现代化生产机械的研究提供了理论参考。     

高效太阳能集热果蔬干燥设备控制系统设计

针对传统果蔬干燥方法干燥周期长、易受天气因素影响以及真空冷冻干燥设备生产成本高等情况,设计一种基于Cortex-M3嵌入式平台及无线Zigbee网络的太阳能集热果蔬干燥设备控制系统。该系统由数据采集模块、数据传输模块和控制模块构成。采用温度模糊控制器实现对干燥环境的调整,基于总重量的水分检测方法实现对干燥进程的控制。TTS语音报警系统提醒环境异常,远端上位机实时显示环境数据,便于远程监控。高效太阳能集热果蔬干燥系统实现果蔬的高效、节能、环保干燥,提高果蔬干燥品质。     

大枣太阳能组合干燥装置的设计

为缩短大枣的干燥时间及相应干燥成本,利用中国西北部地区充沛的太阳能资源,设计了槽式太阳能与常规能源相结合作为热源的大枣组合干燥装置。结合大枣的干燥特性,确定了干燥装置的总体结构设计方案,完成了集热、干燥等关键部件设计选型,并对核心部件真空干燥箱进行了改进,使其具有热风、真空两用功能;同时,利用该装置进行了大枣片干燥试验。试验结果表明,应用太阳能组合干燥装置达到了设计目标,缩短了干燥时间,大大降低了能耗,干燥质量明显提高。     

基于PLC的食用菌多能互补烘干房控制系统设计

针对目前食用菌烘干行业自动化程度和能源利用效率低的状况,设计一种食用菌多能互补烘干房温湿度控制系统,旨在实现烘干过程中温湿度的自动控制,提高烘干效率。该系统以西门子S7-200 PLC为控制核心,基于分程变温的干燥工艺,将干燥过程分为4个干燥子阶段和1个中短波红外干燥阶段,通过温湿度传感器完成数据采集,通过控制继电器的通断达到升温和除湿的效果,实现烘干的目的。经过试验发现,系统运行稳定,拓展集热板和防雨布能实现自动展开回收,中短波红外灯通断稳定,排湿操作正常,温度控制精度±0.8℃,香菇干燥耗时12 h,干燥效率高于传统干燥设备。     

酿酒葡萄修剪装置的设计

酿酒葡萄修剪作业直接影响酿酒葡萄的产量和品质。为此,针对新疆酿酒葡萄人工修剪劳动强度大、效率低、费用高等问题,结合新疆酿酒葡萄的种植模式和修剪要求,设计了一种酿酒葡萄修剪装置。介绍了修剪装置的整机结构和工作原理,并对旋转刀刀盘进行了运动分析,理论分析表明:当拖拉机前进速度为6km/h、旋转刀刀盘半径为200mm、刀片长度为20mm、刀片数量为4及旋转刀刀盘转速为2 000r/min时,该修剪装置可以满足酿酒葡萄的修剪要求。同时,通过AMESim液压仿真软件对修剪装置液压系统进行仿真分析,验证了修剪装置液压系统的可行性。     

远红外辅助热泵干燥装置性能试验

以湿毛巾为研究对象,在自行研制的远红外辅助热泵干燥装置上进行了干燥系统的性能测试。比较了热泵(HP)干燥和加热功率为500、1 000和2 000 W的远红外(FIR)辅助热泵干燥条件下,干燥室进、出口空气温度和相对湿度,以及干燥对象不同部位的温度在干燥过程中的变化情况。与单一热泵干燥相比,不同功率远红外辅助热泵干燥的除湿能力提高8.1%～22.2%。结果表明远红外辅助热泵干燥可以有效缩短干燥时间,提高干燥效率。     

热泵干燥机研究现状及展望

热泵系统作为一种节能装置已在加热、冷却和除湿等领域取得了广泛应用。为提高热泵系统的性能，有很多学者对热泵系统进行了改进，并将其与其他机械装置相结合，取得了显著成果和广泛应用。大量试验结果表明，热泵干燥机可有效控制干燥温度、相对湿度、产品含水率、干燥风速和干燥时间等因素，从而确保产品质量。由于其低温干燥特性，十分适用于食品和农业产品的干燥。      

食品过热蒸汽撞击干燥的试验研究

研究了过热蒸汽撞击干燥过程中蒸汽温度和传热系数对样品的降水速度,温度场和干燥品质的影响规律,发现在研究的参数范围内,蒸汽的影响比传热系数显著。通过与热风撞击干燥的对比试验,发现过热蒸汽撞击干燥后样品淀粉糊化度明显高于热风撞击干燥,当介质温度高于３９３Ｋ时,过热蒸汽撞击干燥的干燥速度高于热风撞击干燥。     

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。     

鲜食葡萄袋中袋包装装置设计与试验

为解决鲜食葡萄采摘、收集和运输过程中的损伤问题，设计了鲜食葡萄袋中袋包装装置，采摘作业时与机械臂协同工作，通过袋中袋包装避免损伤，包装完成后葡萄可直接落入收集筐，提高鲜食葡萄机械采收效率。首先，基于葡萄表面硬度、质量损失率、表面破裂指数和穿刺破裂力等损伤指标，确定袋中袋包装装置最佳充气气压为4kPa，通过撑袋过程袋中袋受力分析与袋口形状分析，确定吸盘直径、撑袋距离和同侧吸盘距离为30、125、95mm；然后，建立葡萄果实图像大小与充气时间关系模型，自动调节充气时间，保证不同大小的葡萄在充气包装完毕后都能达到最优的保护效果。最后，以巨峰葡萄为试验对象，试验结果表明无损收集成功率为95%，平均包装时长为28.4s，最大气压偏差为0.2kPa，平均气压偏差率为1.1%，平均损伤破裂率为1.5%，平均脱粒率为0.2%，包装效率为126串/h。袋中袋包装装置作业性能稳定，鲜食葡萄无损包装成功率高，避免了损伤，确保了新鲜度，提高了采摘收集效率。     

热泵辅助太阳能烘干鲜枣设备设计与试验

研究了热泵辅助太阳能烘干鲜枣设备的技术原理并进行了参数设计,确定了9块空气集热器和12匹热泵。通过试验得出鲜枣的干燥规律分为4个阶段:预热升温阶段、蒸发阶段、干燥完成阶段和降温排湿阶段。最后根据结果进行数据处理,绘出鲜枣的干燥曲线,并得出4项试验结论。      

果蔬太阳能热泵组合干燥设备干燥核桃的试验研究

果蔬太阳能热泵组合干燥设备是利用太阳能和空气热能为热源,可完成果品的干燥加工的设备。本文以新疆叶城扎―343核桃为试验材料,利用果蔬太阳能热泵组合干燥设备,研究生产率、工作温度和空气流速对核桃干燥的影响,通过正交试验找出最佳的干燥方案。结果表明干燥核桃的最佳方案为:生产率为1000kg/h,温度为58℃,空气流速为3m/s,在此条件下核桃的干燥时间为12h,极大的减少了核桃干燥的时间。     

水稻干燥变温混配装置设计与试验

为解决水稻干燥过程中热源波动大、变温工艺要求快速调整温度的需求,设计了一种配合负压干燥机变温控制的同轴侧入式壳形变温干燥混配装置。以气流旋转驱动壳体内叶片导向配风为径向混合方式,采用机电联动式齿盘精量调节阀门开度,实现高效气流均匀混合。为提高变温控制精度以及混配温度的稳定性,应用神经元网络预测与回归试验设计方法分析混配阀门开度与热风温度、风机频率及系统温度差值的关系,建立了变温混配装置的混合控制模型。利用大涡模拟的原理,借助Fluent软件对变温干燥混配装置进行混合温度场模拟,得到了最佳混配效果的距离为26.85 cm,模拟结果与红外线热像验证图吻合良好。试验研究表明：变温控制满程时间为0.75 s,最大变温温差的均值为0.96℃,控制合格率达84%以上。出机水稻含水率在合理范围内,干燥后水稻品质较优,满足生产要求。     

鸡腿菇热风干燥工艺参数优化

为了提高鸡腿菇热风干燥速率及热风干燥后产品品质,对新鲜鸡腿菇进行了热风干燥实验,研究干燥过程中热风温度X1、热风风速X2和切片厚度X3对鸡腿菇干燥速率Y1、复水比Y2和干燥产品色差Y3的影响。采用综合评分法,结合响应面分析,对多指标进行综合优化,建立指标综合值与各因子之间的回归模型,求出最佳工艺参数组合。实验结果表明:鸡腿菇热风干燥过程中各因素对鸡腿菇干燥速率及干燥后产品质量都有显著影响(P <0. 05);在热风温度55℃、热风风速1. 35m/s、切片厚度4mm的最佳工艺参数组合下进行热风干燥,鸡腿菇热风干燥速率Y1=0. 301 g/min,干燥后产品复水比Y2=3. 61,色差Y3=21. 95,综合干燥效果达到最佳,与指标综合值模型预测值相对误差低于5%。本研究可为鸡腿菇热风干燥工业化生产提供参考。     

整体式果品蔬菜太阳能干燥装置设计与试验

设计了一种以太阳能为主要能源、电能为辅助能源,集热器的方位角和仰角随太阳辐射方位变化而可调的太阳能空气集热器与干燥箱为一体的干燥装置。试验结果表明,该装置集热量达11 964 kJ/h,可满足干燥箱所需热量消耗,但是在干燥箱内部前后端温度有1.5~4.0℃温差。整粒库车小白杏的干燥时间为79 h,杏干优等品率达85%,与传统干燥方法相比,干燥时间缩短52%。